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火法炼铜

包括焙烧、熔炼、吹炼、精炼等工序,以黄铜矿精矿为 主要原料。 焙烧分半氧化焙烧和全氧化焙烧(“死焙烧”),脱除精矿中部分或全部的硫,同时除去部分砷、锑等易挥发的杂质。 熔炼主要是造锍熔炼,目的是使铜精矿或焙烧矿中的部分铁氧化,并与脉石、熔剂等造渣除去,产出含铜较高的冰铜。 吹炼能够 消除烟害,回收精矿中的硫。 精炼分火法精炼和电解精炼。粗铜精炼 分火法精炼和电解精炼。火法精炼是利用某些杂质对氧的亲和力大于铜,而其氧化物又不溶于铜液等性质,通过氧化造渣或挥发除去。

火法炼铜基本信息

火法炼铜主要方法

火法炼铜鼓风炉

鼓风炉是竖式炉,我国很早就用它直接炼铜。传统的方法为烧结块鼓风炉熔炼。硫化铜精矿先经烧结焙烧脱去部分硫,制成烧结块,与熔剂、焦炭等按批料呈层状加入炉内,熔炼产出冰铜和弃渣,此法烟气含SO2低,不易经济地回收硫。

为消除烟害,回收精矿中的硫,20世纪50年代,发展了精矿鼓风炉熔炼法,即将硫化铜精矿混捏成膏状,再配以部分块料、熔剂、焦炭等分批从炉顶中心加料口加入炉内,形成料封,减少漏气,提高SO2浓度。

混捏料在炉内经热烟气干燥、焙烧形成烧结料柱,块状物料也呈柱状环绕在烧结料柱的周围,以保持透气性,使熔炼作业正常进行。中国沈阳冶炼厂、富春江冶炼厂等采用此法。

火法炼铜反射炉

适于处理浮选的粉状精矿。反射炉熔炼过程脱硫率低,仅20%~30%,适于处理含铜品位较高的精矿。如原料含铜低、含硫高,熔炼前要先进行焙烧。反射炉生产规模可大型化,对原料,燃料的适应性强,长期来一直是炼铜的主要设备,至80年代初,全世界保有的反射炉能力仍居炼铜设备的首位。但反射炉烟气量大,且含二氧化硫仅1%左右,回收困难。反射炉的热效率仅25%~30%,熔炼过程的反应热利用较少,所需热量主要靠外加燃料供给。70年代以来,世界各国都在研究改进反射炉熔炼,有的采用氧气喷撒装置将精矿喷入炉内,加强密封,以提高SO2浓度。中国白银公司第一冶炼厂将铜精矿加到反射炉中的熔体内,鼓风熔炼,提高了熔炼强度,烟气可用于制取硫酸。

反射炉为长方形,用优质耐火材料砌筑。燃烧器设在炉头部,烟气从炉尾排出,炉料由炉顶或侧墙上部加入,冰铜从侧墙底部的冰铜口放出,炉渣从侧墙或端墙下的放渣口排出。炉头温度1500℃~1550℃,炉尾温度1250℃~1300℃,出炉烟气1200℃左右。熔炼焙烧矿时,燃料率10%~15%,床能率3~6t/(m2·日)。铜精矿直接入炉,燃料率16%~25%,床能率为2~4t/(m2·日),称生精矿熔炼。中国大冶冶炼厂采用270m2反射炉熔炼生精矿。

火法炼铜电炉

炼铜采用电阻电弧炉即矿热电炉,对物料的适应性非常广泛,一般多用于电价低廉的地区和处理含难熔脉石较多的精矿。电炉熔炼的烟气量较少,若控制适当,烟气中SO2浓度可达5%左右,有利于硫的回收。

铜熔炼电炉多为长方形,少数为圆形。大型电炉一般长30 m~35m,宽8 m~10m,高4 m~5m,采用六根直径为1.2 m~1.8m的自焙电极,由三台单相变压器供电。电炉视在功率3000~50000千伏安,单位炉床面积功率100kw/m2左右,床能率3~6t/(m2·日),炉料电耗400~500kw·h/t,电极糊消耗约2~3kg/t。中国云南冶炼厂采用30000kVA电炉熔炼含镁高的铜精矿。

火法炼铜闪速熔炼

是将硫化铜精矿和熔剂的混合料干燥至含水0.3%以下,与热风(或氧气、或富氧空气)混合,喷入炉内迅速氧化和熔化,生成冰铜和炉渣。其优点是熔炼强度高,可较充分地利用硫化物氧化反应热。降低熔炼过程的能耗。烟气中SO2浓度可超过8%。闪速熔炼可在较大范围内调节冰铜品位,一般控制在50%左右,这样对下一步吹炼有利。但炉渣含铜较高,须进一步处理。

闪速炉有奥托昆普型闪速炉和国际镍公司型闪速炉两种。70年代末世界上已有几十个工厂采用奥托昆普型闪速炉,中国贵溪冶炼厂也采用此种炉型。

火法炼铜冰铜吹炼

利用硫化亚铁比硫化亚铜易于氧化的特点,在卧式转炉中,往熔融的冰铜中鼓入空气,使硫化亚铁氧化成氧化亚铁,并与加入的石英熔剂造渣除去,同时部分脱除其他杂质,而后继续鼓风,使硫化亚铜中的硫氧化进入烟气,得到含铜98%~99%的粗铜,贵金属也进入粗铜中。

一个吹炼周期分为两个阶段:第一阶段,将FeS氧化成FeO,造渣除去,得到白冰铜(Cu2S)。冶炼温度1150℃~1250℃。主要反应是:

2FeS 3O2→2FeO 2SO2

2FeO SiO2→2FeO·SiO2

第二阶段,冶炼温度1200℃~1280℃将白冰铜按以下反应吹炼成粗铜:

2Cu2S 3O2→2Cu2O 2SO2

Cu2S 2Cu2O→6Cu SO2

冰铜吹炼是放热反应,可自热进行,通常还须加入部分冷料吸收其过剩热量。吹炼后的炉渣含铜较高,一般为2%~5%,返回熔炼炉或以选矿、电炉贫化等方法处理。吹炼烟气含SO2浓度较高,一般为8%~12%,可以制酸。

吹炼一般用卧式转炉,间断操作。表压约1kgf/cm2的空气通过沿转炉长度方向安设的一排风眼鼓入熔体,加料、排渣、出铜和排烟都经过炉体上的炉口。

其过程是将液态铜加入精炼炉升温或固态铜料加入炉内熔化,然后向铜液中鼓风氧化,使杂质挥发、造渣;扒出炉渣后,用插入青木或向铜液注入重油、石油气或氨等方法还原其中的氧化铜。还原过程中用木炭或焦炭覆盖铜液表面,以防再氧化。精炼后可铸成电解精炼所用的铜阳极或铜锭。精炼炉渣含铜较高,可返回转炉处理。精炼作业在反射炉或回转精炼炉内进行。

火法精炼的产品叫火精铜,一般含铜99.5%以上。火精铜中常含有金、银等贵金属和少量杂质,通常要进行电解精炼。若金、银和有害杂质含量很少,可直接铸成商品铜锭。

电解精炼是以火法精炼的铜为阳极,以电解铜片为阴极,在含硫酸铜的酸性溶液中进行。电解产出含铜99.95%以上的电铜,而金、银、硒、碲等富集在阳极泥中。电解液一般含铜40~50g/L,温度58℃~62℃,槽电压0.2~0.3V,电流密度200~300A/m2,电流效率95%~97%,残极率约为15%~20%,每吨电铜耗直流电220~300kwh。中国上海冶炼厂铜电解车间电流密度为330A/m2。

电解过程中,大部分铁、镍、锌和一部分砷、锑等进入溶液,使电解液中的杂质逐渐积累,铜含量也不断增高,硫酸浓度则逐渐降低。

因此,必须定期引出部分溶液进行净化,并补充一定量的硫酸。净液过程为:直接浓缩、结晶,析出硫酸铜;结晶母液用电解法脱铜,析出黑铜,同时除去砷、锑;电解脱铜后的溶液经蒸发浓缩或冷却结晶产出粗硫酸镍;母液作为部分补充硫酸,返回电解液中。此外,还可向引出的电解液中加铜,鼓风氧化,使铜溶解以生产更多的硫酸铜。电解脱铜时应注意防止剧毒的砷化氢析出。

火法炼铜三菱法

将硫化铜精矿和熔剂喷入熔炼炉的熔体内,熔炼成冰铜和炉渣,而后流至贫化炉产出弃渣,冰铜再流至吹炼炉产出粗铜。此法于1974年投入生产。

火法炼铜诺兰达法

制粒的精矿和熔剂加到一座圆筒型回转炉内,熔炼成高品位冰铜。所产炉渣含铜较高,须经浮选选出铜精矿返回炉内处理。此法于1973年投入生产。

火法炼铜转炉法

用以处理高品位铜精矿。将铜精矿制成粒或压成块加入炉内,由顶部喷枪吹氧,燃料也由顶部喷入,产出粗铜和炉渣。中国用此法处理高冰镍浮选所得铜精矿。

火法炼铜离析法

用于处理难选的结合性氧化铜矿。将含铜1%~5%的矿石磨细,加热至750℃~800℃后,混以2%~5% 的煤粉和0.2%~0.5%的食盐,矿石中的铜生成气(Cu3Cl3)并为氢还原成金属铜而附着于炭粒表面,经浮选得到含铜50%左右的铜精矿,然后熔炼成粗铜。此法能耗高,很少采用。2100433B

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火法炼铜造价信息

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  • 2022-12-08
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  • 2022-12-08
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铜杆铜

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铜杆铜

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  • 20mCHOSEAL/秋叶原高纯度精炼铜,采用RoHS环保用料
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  • 1
  • 不含税费 | 含运费
  • 2012-04-13
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火法炼铜步骤

火法炼铜焙烧

焙烧分别脱除精矿中部分或全部的硫,同时除去部分砷、锑等易挥发的杂质。此过程为放热反应,通常不需另加燃料。造锍熔炼一般采用半氧化焙烧,以保持形成冰铜时所需硫量;还原熔炼采用全氧化焙烧;此外,硫化铜精矿湿法冶金中的焙烧,是把铜转化为可溶性硫酸盐,称硫酸化焙烧。

火法炼铜熔炼

熔炼其目的是使铜精矿或焙烧矿中的部分铁氧化,并与脉石、熔剂等造渣除去,产出含铜较高的冰铜(xCu2S·yFeS)。冰铜中铜、铁、硫的总量常占80%~90%,炉料中的贵金属,几乎全部进入冰铜。

冰铜含铜量取决于精矿品位和焙烧熔炼过程的脱硫率,世界冰铜品位一般含铜40%~55%。生产高品位冰铜,可更多地利用硫化物反应热,还可缩短下一工序的吹炼时间。熔炼炉渣含铜与冰铜品位有关,弃渣含铜一般在0.4%~0.5%。熔炼过程主要反应为:

2CuFeS2 O2→Cu2S 2FeS SO2

Cu2O FeS→Cu2S FeO

2FeS 3O2 SiO2→2FeO·SiO2 2SO2

2FeO SiO2→2FeO·SiO2

造锍熔炼的传统设备为鼓风炉、反射炉、电炉等,新建的现代化大型炼铜厂多采用闪速炉。

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火法炼铜常见问题

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火法炼铜文献

炼铜用耐火材料 炼铜用耐火材料

炼铜用耐火材料

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页数: 5页

炼铜用耐火材料 炼铜用耐火材料 (RefractoriesForCoppeI--smelting) 砌筑炼铜过程中焙烧、 熔炼、吹炼、精炼及熔化等炉子所用的耐火材料。 该类炉子统称 为炼铜工业炉,操作温度低于 1600℃,其内衬分别用粘土砖、硅砖、高铝砖、铝镁砖、镁砖 和镁铬砖等砌筑。 炉衬的损毁主要是化学侵蚀、 高温熔蚀、 热应力和机械损伤所致, 使用寿 命视炉子种类和操作条件不同而异。 焙烧设备用耐火材料 焙烧设备主要有多层焙烧炉、闪速焙烧炉和沸腾焙烧炉等。焙烧 过程为放热反应,一般不需另加燃料。该类炉子工作温度一般不大于 820℃,也无侵蚀和磨 损等作用,通常采用粘土质耐火砖砌筑,重要部位有时也用高铝砖砌筑,使用寿命较长。 熔炼设备用耐火材料 熔炼设备主要有鼓风炉、反射炉、白银炼铜炉、矿热电炉和闪速 熔炼炉等。 另外,顶吹转炉和三菱连续炼铜炉等可将铜精矿直接熔炼成纯度较高的粗铜,

D铜矿湿法炼铜厂工艺改造及生产实践 D铜矿湿法炼铜厂工艺改造及生产实践

D铜矿湿法炼铜厂工艺改造及生产实践

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页数: 3页

针对玻利维亚高寒地区氧化铜矿石的性质、气候等特点对D铜矿湿法炼铜厂现有浸出—萃取—电积工艺的影响,对其生产条件及工艺流程进行了分析优化。通过对浸出、喷淋方式、萃取工艺的改造,优化了生产管理,萃取作业综合萃取率高达90%~93%,取得了良好的改造效果。

一种利用含铜污泥生产电解铜的方法简介

内容

《一种利用含铜污泥生产电解铜的方法》涉及一种利用含铜污泥生产电解铜的方法,属于废弃物利用领域。传统的火法炼铜法存在环境污染大、终产品中铜含量不高的技术不足,为了克服上述技术不足,本发明提供一种利用含铜污泥生产电解铜的方法,该技术过程对大气的污染较小,得到的电解铜产品中铜的含量可以高达99.99%,整个工艺铜元素收率可达85%以上,因此具有广阔的应用前景。

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转化成铜盐,电解:如电解硫酸铜溶液(湿法炼铜)

还可以用用还原法,比如一氧化碳还原氧化铜,就是用木炭高温加热(火法炼铜)

1000度左右会分解成Cu2O和氧气,分解成铜不知道可不可以的,没人研究过,这种反应对人类发展意义不大,如果可以需要的条件很苛刻,根本就不用我们去考虑,化学是服务于工业和生物医学的,放心,这种问题一般不会被提及的。一般常温下的固态金属从氧化物中提取只能还原和电解。

这是工业炼铜的方法,对不是学冶炼工业的人来说知道以上的就可以了

水法炼铜的原理是:

CuSO4+Fe=Cu+FeSO4

水法炼铜也称胆铜法,湿法炼铜,其生产过程主要包括两个方面。一是浸铜,就是把铁放在胆矾(CuSO4·5H2O)溶液(俗称胆水)中,使胆矾中的铜离子被金属置换成单质铜沉积下来;二是收集,即将置换出的铜粉收集起来,再加以熔炼、铸造。各地所用的方法虽有不同,但总结起来主要有三种方法:

第一种方法是在胆水产地就近随地形高低挖掘沟槽,用茅席铺底,把生铁击碎,排放在沟槽里,将胆水引入沟槽浸泡,利用铜盐溶液和铁盐溶液颜色差异,浸泡至颜色改变后,再把浸泡过的水放去,茅席取出,沉积在茅席上的铜就可以收集起来,再引入新的胆水。只要铁未被反应完,可周而复始地进行生产。第二种方法是在胆水产地设胆水槽,把铁锻打成薄片排置槽中,用胆水浸没铁片,至铁片表面有一层红色铜粉覆盖,把铁片取出,刮取铁片上的铜粉。

第二种方法比第一种方法麻烦是将铁片锻打成薄片。但铁锻打成薄片,同样质量的铁表面积增大,增加铁和胆水的接触机会,能缩短置换时间,提高铜的产率。

第三种方法是煎熬法,把胆水引入用铁所做的容器里煎熬。这里盛胆水的工具既是容器又是反应物之一。煎熬一定时间,能在铁容器中得到铜。此法长处在于加热和煎熬过程中,胆水由稀变浓,可加速铁和铜离子的置换反应,但需要燃料和专人操作,工多而利少。所以宋代胆铜生产多采用前两种方法。宋代对胆铜法中浸铜时间的控制,也有比较明确的了解,知道胆水越浓,浸铜时间可越短;胆水稀,浸铜的时间要长一些。可以说在宋代已经发展从浸铜方式、取铜方法、到浸铜时间的控制等一套比较完善的工艺。

火法炼铜 主要原料是硫化铜精矿,一般包括焙烧、熔炼、吹炼、精炼等工序。

焙烧 分半氧化焙烧和全氧化焙烧(“死焙烧”),分别脱除精矿中部分或全部的硫,同时除去部分砷、锑等易挥发的杂质。此过程为放热反应,通常不需另加燃料。造锍熔炼一般采用半氧化焙烧,以保持形成冰铜时所需硫量;还原熔炼采用全氧化焙烧;此外,硫化铜精矿湿法冶金中的焙烧,是把铜转化为可溶性硫酸盐,称硫酸化焙烧。

熔炼主要是造锍熔炼,其目的是使铜精矿或焙烧矿中的部分铁氧化,并与脉石、熔剂等造渣除去,产出含铜较高的冰铜(xCu2S·yFeS)。冰铜中铜、铁、硫的总量常占80%~90%,炉料中的贵金属,几乎全部进入冰铜。

冰铜含铜量取决于精矿品位和焙烧熔炼过程的脱硫率,世界冰铜品位一般含铜40%~55%。生产高品位冰铜,可更多地利用硫化物反应热,还可缩短下一工序的吹炼时间。熔炼炉渣含铜与冰铜品位有关,弃渣含铜一般在0.4%~0.5%。熔炼过程主要反应为:

2CuFeS2→Cu2S+2FeS+S

Cu2O+FeS→Cu2S+FeO

2FeS+3O2+SiO2→2FeO·SiO2+2SO2

2FeO+SiO2→2FeO·SiO2

造锍熔炼的传统设备为鼓风炉、反射炉、电炉等,新建的现代化大型炼铜厂多采用闪速炉。

鼓风炉熔炼

鼓风炉是竖式炉,小国很早就用它直接炼铜。传统的方法为烧结块鼓风炉熔炼。硫化铜精矿先经烧结焙烧脱去部分硫,制成烧结块,与熔剂、焦炭等按批料呈层状加入炉内,熔炼产出冰铜和弃渣,此法烟气含SO2低,不易经济地回收硫。为消除烟害,回收精矿中的硫,20世纪50年代,发展了精矿鼓风炉熔炼法,即将硫化铜精矿混捏成膏状,再配以部分块料、熔剂、焦炭等分批从炉顶中心加料口加入炉内,形成料封,减少漏气,提高SO2浓度。混捏料在炉内经热烟气干燥、焙烧形成烧结料柱,块状物料也呈柱状环绕在烧结料柱的周围,以保持透气性,使熔炼作业正常进行。中国沈阳冶炼厂、富春江冶炼厂等采用此法。

反射炉熔炼

适于处理浮选的粉状精矿。反射炉熔炼过程脱硫率低,仅20%~30%,适于处理含铜品位较高的精矿。如原料含铜低、含硫高,熔炼前要先进行焙烧。反射炉生产规模可大型化,对原料,燃料的适应性强,长期来一直是炼铜的主要设备,至80年代初,全世界保有的反射炉能力仍居炼铜设备的首位。但反射炉烟气量大,且含SO2仅1%左右,回收困难。反射炉的热效率仅25%~30%,熔炼过程的反应热利用较少,所需热量主要靠外加燃料供给。70年代以来,世界各国都在研究改进反射炉熔炼,有的采用氧气喷撒装置将精矿喷入炉内,加强密封,以提高SO2浓度。中国白银公司第一冶炼厂将铜精矿加到反射炉中的熔体内,鼓风熔炼,提高了熔炼强度,烟气可用于制取硫酸。

反射炉为长方形,用优质耐火材料砌筑。

燃烧器设在炉头部,烟气从炉尾排出,炉料由炉顶或侧墙上部加入,冰铜从侧墙底部的冰铜口放出,炉渣从侧墙或端墙下的放渣口排出。炉头温度1500℃~1550℃,炉尾温度1250℃~1300℃,出炉烟气1200℃左右。熔炼焙烧矿时,燃料率10%~15%,床能率3~6t/(m2·日)。铜精矿直接入炉,燃料率16%~25%,床能率为2~4t/(m2·日),称生精矿熔炼。中国大冶冶炼厂采用270m2反射炉熔炼生精矿。

电炉熔炼

炼铜采用电阻电弧炉即矿热电炉,对物料的适应性非常广泛,一般多用于电价低廉的地区和处理含难熔脉石较多的精矿。电炉熔炼的烟气量较少,若控制适当,烟气中SO2浓度可达5%左右,有利于硫的回收。

铜熔炼

电炉多为长方形,少数为圆形。大型电炉一般长30m~35m,宽8m~10m,高4m~5m,采用六根直径为1.2 m~1.8m的自焙电极,由三台单相变压器供电。电炉视在功率3000~50000千伏安,单位炉床面积功率100kw/m2左右,床能率3~6t/(m2·日),炉料电耗400~500kw·h/t,电极糊消耗约2~3kg/t。中国云南冶炼厂采用30000kVA电炉熔炼含镁高的铜精矿。

闪速熔炼

是将硫化铜精矿和熔剂的混合料干燥至含水0.3%以下,与热风(或氧气、或富氧空气)混合,喷入炉内迅速氧化和熔化,生成冰铜和炉渣。其优点是熔炼强度高,可较充分地利用硫化物氧化反应热。降低熔炼过程的能耗。烟气中SO2浓度可超过8%。闪速熔炼可在较大范围内调节冰铜品位,一般控制在50%左右,这样对下一步吹炼有利。但炉渣含铜较高,须进一步处理。

闪速炉

有奥托昆普型和国际镍公司型两种。70年代末世界上已有几十个工厂采用奥托昆普型闪速炉,中国贵溪冶炼厂也采用此种炉型。

冰铜吹炼

利用硫化亚铁比硫化亚铜易于氧化的特点,在卧式转炉中,往熔融的冰铜中鼓入空气,使硫化亚铁氧化成氧化亚铁,并与加入的石英熔剂造渣除去,同时部分脱除其他杂质,而后继续鼓风,使硫化亚铜中的硫氧化进入烟气,得到含铜98%~99%的粗铜,贵金属也进入粗铜中。

一个吹炼周期分为两个阶段:第一阶段,将FeS氧化成FeO,造渣除去,得到白冰铜(Cu2S)。冶炼温度1150℃~1250℃。主要反应是:

2FeS+3O2→2FeO+2SO2

2FeO+SiO2→2FeO·SiO2

第二阶段,冶炼温度1200℃~1280℃将白冰铜按以下反应吹炼成粗铜:

2Cu2S+3O2→2Cu2O+2SO2

Cu2S+2Cu2O→6Cu+SO2

冰铜吹炼

是放热反应,可自热进行,通常还须加入部分冷料吸收其过剩热量。吹炼后的炉渣含铜较高,一般为2%~5%,返回熔炼炉或以选矿、电炉贫化等方法处理。吹炼烟气含SO2浓度较高,一般为8%~12%,可以制酸。吹炼一般用卧式转炉,间断操作。表压约1kgf/cm2的空气通过沿转炉长度方向安设的一排风眼鼓入熔体,加料、排渣、出铜和排烟都经过炉体上的炉口。

粗铜精炼

分火法精炼和电解精炼。火法精炼是利用某些杂质对氧的亲和力大于铜,而其氧化物又不溶于铜液等性质,通过氧化造渣或挥发除去。其过程是将液态铜加入精炼炉升温或固态铜料加入炉内熔化,然后向铜液中鼓风氧化,使杂质挥发、造渣;扒出炉渣后,用插入青木或向铜液注入重油、石油气或氨等方法还原其中的氧化铜。还原过程中用木炭或焦炭覆盖铜液表面,以防再氧化。精炼后可铸成电解精炼所用的铜阳极或铜锭。精炼炉渣含铜较高,可返回转炉处理。精炼作业在反射炉或回转精炼炉内进行。

火法精炼的产品叫火精铜

一般含铜99.5%以上。火精铜中常含有金、银等贵金属和少量杂质,通常要进行电解精炼。若金、银和有害杂质含量很少,可直接铸成商品铜锭。

电解精炼

是以火法精炼的铜为阳极,以电解铜片为阴极,在含硫酸铜的酸性溶液中进行。电解产出含铜99.95%以上的电铜,而金、银、硒、碲等富集在阳极泥中。电解液一般含铜40~50g/L,温度58℃~62℃,槽电压0.2~0.3V,电流密度200~300A/m2,电流效率95%~97%,残极率约为15%~20%,每吨电铜耗直流电220~300kwh。中国上海冶炼厂铜电解车间电流密度为330A/m2。

电解过程中,大部分铁、镍、锌和一部分砷、锑等进入溶液,使电解液中的杂质逐渐积累,铜含量也不断增高,硫酸浓度则逐渐降低。因此,必须定期引出部分溶液进行净化,并补充一定量的硫酸。净液过程为:直接浓缩、结晶,析出硫酸铜;结晶母液用电解法脱铜,析出黑铜,同时除去砷、锑;电解脱铜后的溶液经蒸发浓缩或冷却结晶产出粗硫酸镍;母液作为部分补充硫酸,返回电解液中。此外,还可向引出的电解液中加铜,鼓风氧化,使铜溶解以生产更多的硫酸铜。电解脱铜时应注意防止剧毒的砷化氢析出。

火法炼铜的其他方法,已应用于工业生产的方法还有:

三菱法

将硫化铜精矿和熔剂喷入熔炼炉的熔体内,熔炼成冰铜和炉渣,而后流至贫化炉产出弃渣,冰铜再流至吹炼炉产出粗铜。此法于1974年投入生产。

诺兰达法

制粒的精矿和熔剂加到一座圆筒型回转炉内,熔炼成高品位冰铜。所产炉渣含铜较高,须经浮选选出铜精矿返回炉内处理。此法于1973年投入生产。

氧气顶吹旋转转炉法

用以处理高品位铜精矿,将铜精矿制成粒或压成块加入炉内,由顶部喷枪吹氧,燃料也由顶部喷入,产出粗铜和炉渣。中国用此法处理高冰镍浮选所得铜精矿。

离析法

用于处理难选的结合性氧化铜矿。将含铜1%~5%的矿石磨细,加热至750℃~800℃后,混以2%~5% 的煤粉和0.2%~0.5%的食盐,矿石中的铜生成气(Cu3Cl3)并为氢还原成金属铜而附着于炭粒表面,经浮选得到含铜50%左右的铜精矿,然后熔炼成粗铜。此法能耗高,很少采用。

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铜冶炼工艺(第二版)目录

第1章概论1

1.1铜的概况1

1.2铜的性质1

1.2.1铜的物理性质1

1.2.2铜的化学性质2

1.2.3铜的主要化合物及性质2

1.3铜的用途4

1.4炼铜原料5

1.4.1铜的矿物5

1.4.2铜矿石5

1.4.3铜精矿6

1.4.4铜矿资源及储量6

1.5铜的生产方法7

1.5.1火法炼铜7

1.5.2湿法炼铜8

第2章冰铜熔炼9

2.1概述9

2.2冰铜熔炼的基本原理9

2.2.1熔炼过程的化学反应10

2.2.2Fe3O4在熔炼过程中的行为12

2.2.3熔炼过程中杂质的行为13

2.3冰铜的形成与性质14

2.3.1冰铜的形成14

2.3.2冰铜的性质15

2.3.3冰铜的组成16

2.3.4冰铜品位的选择18

2.4炉渣的形成与性质19

2.4.1炉渣的形成19

2.4.2炉渣的性质21

2.4.3炉渣的组成24

2.4.4渣型的选择25

2.5冰铜与炉渣的分离及渣含铜25

2.5.1冰铜与炉渣的分离条件25

2.5.2渣含铜及铜在渣中的损失26

2.6冰铜熔炼的热化学及脱硫27

2.6.1冰铜熔炼的热化学27

2.6.2冰铜熔炼的脱硫27

第3章密闭鼓风炉熔炼冰铜29

3.1概述29

3.1.1鼓风炉熔炼的特点29

3.1.2密闭鼓风炉的优缺点30

3.2密闭鼓风炉的熔炼原理30

3.2.1密闭鼓风炉熔炼的工艺流程30

3.2.2密闭鼓风炉内炉料、炉气、温度的分布30

3.2.3密闭鼓风炉熔炼过程中的物理化学变化32

3.3密闭鼓风炉36

3.3.1密闭鼓风炉的构造36

3.3.2密闭鼓风炉的配套设备39

3.4密闭鼓风炉的熔炼工艺40

3.5密闭鼓风炉熔炼的产物及主要技术经济指标42

3.5.1熔炼产物42

3.5.2主要技术经济指标43

第4章反射炉熔炼冰铜45

4.1概述45

4.2反射炉熔炼的基本原理47

4.2.1反射炉熔炼的工艺流程47

4.2.2炉料的加热和熔化47

4.2.3影响反射炉炉料熔化速度的因素48

4.2.4炉料在熔炼过程中的物理化学变化50

4.2.5转炉渣在反射炉内的脱铜54

4.3反射炉54

4.3.1反射炉的构造55

4.3.2反射炉的配套设备57

4.4反射炉的操作工艺58

4.4.1炉料的准备58

4.4.2燃料及其燃烧59

4.4.3正常作业59

4.5反射炉熔炼的产物65

4.6反射炉熔炼的主要技术经济指标66

第5章电炉熔炼冰铜69

5.1概述69

5.2电炉熔炼的基本原理69

5.2.1电炉熔炼的工艺流程69

5.2.2热能的产生70

5.2.3熔炼过程中炉料物理化学变化的特点71

5.3电炉72

5.3.1电炉的构造72

5.3.2电极73

5.3.3电炉供电系统73

5.4电炉熔炼工艺75

5.4.1炉料的制备75

5.4.2电炉熔炼75

5.5电炉熔炼的产物及主要技术经济指标77

5.5.1电炉熔炼的产物77

5.5.2主要技术经济指标78

第6章铜精矿的闪速熔炼79

6.1概述79

6.2闪速熔炼的基本原理79

6.2.1闪速熔炼的工艺流程79

6.2.2闪速熔炼的特点80

6.2.3闪速熔炼的原理80

6.2.4闪速熔炼时伴生元素的行为82

6.3闪速炉83

6.3.1闪速炉的构造83

6.3.2闪速炉的配套设备87

6.4闪速熔炼工艺89

6.4.1炉料的配料与干燥89

6.4.2熔炼91

6.5闪速熔炼的产物及主要技术经济指标94

6.5.1闪速熔炼的产物94

6.5.2闪速熔炼的主要技术经济指标95

6.6闪速炉渣的处理95

6.6.1电炉贫化法96

6.6.2选矿法97

6.7闪速熔炼的优缺点97

第7章冰铜的吹炼99

7.1概述99

7.2冰铜吹炼的基本原理100

7.2.1冰铜吹炼的工艺流程100

7.2.2冰铜吹炼的热力学101

7.2.3冰铜吹炼的第一阶段102

7.2.4冰铜吹炼的第二阶段103

7.2.5冰铜中其他组分在吹炼过程中的行为104

7.2.6冰铜吹炼过程中的鼓风制度和热制度106

7.2.7冰铜吹炼过程中炉气成分的变化106

7.3转炉107

7.3.1转炉的构造107

7.3.2转炉的配套设备108

7.4转炉吹炼工艺110

7.4.1烘炉110

7.4.2挂炉110

7.4.3吹炼操作111

7.4.4吹炼过程中的故障及处理113

7.5冰铜吹炼的产物及主要技术经济指标114

7.5.1冰铜吹炼的产物114

7.5.2主要技术经济指标116

第8章粗铜的火法精炼119

8.1概述119

8.2粗铜火法精炼的工艺流程及基本原理119

8.2.1粗铜火法精炼的工艺流程119

8.2.2粗铜火法精炼的基本原理120

8.3粗铜火法精炼的设备126

8.3.1固定式精炼反射炉126

8.3.2回转式精炼炉142

8.3.3倾动式精炼炉144

8.4粗铜火法精炼工艺145

8.4.1反射炉的精炼工艺145

8.4.2回转炉的精炼工艺149

8.5火法精炼的产物及主要技术经济指标151

8.5.1精炼炉的产物151

8.5.2主要技术经济指标152

8.6降低精炼渣含铜的措施及其处理工艺153

8.6.1降低精炼渣含铜的措施153

8.6.2精炼渣的处理工艺155

第9章铜的电解精炼157

9.1概述157

9.2铜电解精炼的工艺流程及基本原理157

9.2.1铜电解精炼的工艺流程157

9.2.2铜电解精炼的基本原理158

9.3铜电解精炼的设备162

9.3.1电解槽162

9.3.2电解液的加热设备164

9.3.3电解液循环系统设备165

9.3.4电解精炼的配套设备167

9.4电解液167

9.4.1电解液的选择167

9.4.2电解液的组成与性质168

9.4.3电解液的温度169

9.4.4电解液的循环169

9.4.5电解液的净化171

9.5电解精炼工艺174

9.5.1阳极加工及始极片的制作174

9.5.2电铜的精炼工艺176

9.5.3添加剂的加入180

9.5.4电流密度的选择184

9.6电解精炼的主要技术经济指标及计算方法186

9.6.1电流效率186

9.6.2槽电压186

9.6.3电能消耗187

9.6.4其他指标187

9.7电解精炼的产物188

9.7.1电铜188

9.7.2阳极泥188

9.7.3CuSO4、NiSO4、再生硫酸189

第10章湿法炼铜190

10.1概述190

10.2铜矿直接浸出191

10.2.1铜矿浸出的基本原理191

10.2.2浸出体系的选择192

10.2.3浸出方式193

10.2.4浸出萃取电积法工艺195

10.2.5氨浸萃取电积工艺197

10.2.6高压氨浸法工艺197

10.3硫化铜精矿的焙烧浸出电积法198

10.3.1硫化铜精矿焙烧浸出电积法的工艺流程198

10.3.2硫化铜精矿的硫酸化焙烧199

10.3.3焙砂的浸出201

10.3.4浸出液的净化202

10.3.5电积203

10.3.6废液及废渣的处理204

第11章再生铜的熔炼207

11.1概述207

11.2废杂铜的分类及管理207

11.2.1废杂铜的分类207

11.2.2废杂铜的管理208

11.3再生铜的生产方法208

11.3.1杂铜的直接利用法208

11.3.2杂铜的间接利用法211

11.4鼓风炉熔炼再生铜212

11.4.1鼓风炉熔炼的基本原理212

11.4.2鼓风炉216

11.4.3鼓风炉的熔炼工艺218

11.4.4鼓风炉熔炼的产物及主要技术经济指标219

11.4.5鼓风炉熔炼的配料计算222

11.5转炉吹炼高铅、锡杂铜224

11.5.1转炉吹炼的基本原理224

11.5.2吹炼高铅、锡杂铜的转炉226

11.5.3转炉吹炼工艺226

11.5.4吹炼产物及主要技术经济指标226

11.6反射炉精炼再生铜227

11.6.1概述227

11.6.2黑铜的火法精炼工艺228

11.6.3次粗铜的火法精炼工艺229

11.6.4残极、铜粒和紫杂铜的火法精炼工艺230

11.6.5精炼产物及主要技术经济指标230

11.7再生铜的湿法冶金231

参考文献234 2100433B

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