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湿法炼铜也称胆铜法,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。
水法炼铜的优点是设备简单、操作容易,不必使用鼓风、熔炼设备,在常温下就可提取铜,节省燃料,只要有胆水的地方,都可应用这种方法生产铜。
而现在采用的湿法炼铜的流程与古代已有很大的不同,主要流程为酸浸-萃取-电积。氧化铜加酸进行搅拌并进行化学反应产生硫酸铜及硫酸铁溶液,再通过萃取和反萃取,去除铁元素,最后通过电解生产出99.9%以上的阴极铜。湿法炼铜这些年发展比较快,已经可以占到炼铜总量的20%以下。
我国劳动人民很早就认识了铜盐溶液里的铜能被铁置换,从而发明了水法炼铜。它成为湿法冶金术的先驱,在世界化学史上占有光辉的一页。
在汉代许多著作里有记载"石胆能化铁为铜",晋葛洪《抱朴子内篇·黄白》中也有"以曾青涂铁,铁赤色如铜"的记载。南北朝时更进一步认识到不仅硫酸铜,其他可溶性铜盐也能与铁发生置换反应。南北朝的陶弘景说:"鸡屎矾投苦洒(醋)中涂铁,皆作铜色",即不纯的碱式硫酸铜或碱式碳酸铜不溶于水,但可溶于醋,用醋溶解后也可与铁起置换反应。显然认识的范围扩大了。到唐末五代间,水法炼铜的原理应用到生产中去,至宋代更有发展,成为大量生产铜的重要方法之一。
葛洪是我国晋代著名的炼丹家。一次,葛洪之妻鲍姑在葛山用铁勺盛满曾青(硫酸铜溶液),几天后,葛洪拿那个铁勺使用,奇妙的现象出现了:铁勺变成"铜勺",红光闪闪,葛洪的徒弟高兴得跳了起来:"点铁成金啦!"葛洪把"铜勺"放在火上烤,"铜勺"逐渐变黑。这些,葛洪在《黄白篇》(《抱朴子内篇·黄白》)一书中均做了记载。
在欧洲,湿法炼铜出现比较晚。15世纪50年代,人们把铁片浸入硫酸铜溶液,偶尔看出铜出现在铁表面,还感到十分惊讶,更谈不上应用这个原理来炼铜了。
用电解池。粗铜作负极,用银等极不活泼的金属做正极,进行电解,最后会看到负极的粗铜消失,在正极不活泼的金属表面会析出精铜。
1从铜矿中开采出来的铜矿石,经过选矿成为含铜品位较高的铜精矿或者说是铜矿砂,铜精矿需要经过冶炼提成,才能成为精铜及铜制品。 2废铜做为精炼铜的主要原料之一,包括旧废铜和新废铜,旧废铜来自旧设备...
由于不了解给废水及铜的存在状态,在网络上搜寻下,来自百度的介绍:技术原理 原理介绍:采用重金属液态离子吸附剂,通过萃取工艺技术有效分离废液中的铜离子,使铜得到回收,废液得到再生。萃取铜后不会破坏废液中...
D铜矿湿法炼铜厂工艺改造及生产实践
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。
[C46-027]硫化铜矿湿法炼铜浸出工艺
[C46-027]硫化铜矿湿法炼铜浸出工艺
连续炼铜法针对现有炼铜技术全部都是“熔炼—吹炼”两段法生产,都存在流程长、能耗高和SO2烟气低空污染等重大的共性问题,开发一种新型“连续炼铜新工艺”。目标是在一个冶金炉装置中完成从铜精矿到粗铜产出的整个冶炼过程,创造出具有世界先进水平,具有我国自主知识产权的新型炼铜技术 。
连续炼铜法是从精矿生产粗铜的连续炼铜工艺,是世界上唯一的大型连续炼铜法;连续炼铜由三座炉子组成,每个工序一座炉子,即熔炼炉、贫化电炉和吹炼炉。这三个炉子之间用流槽连接,熔体通过流槽从一个炉子流到下一个炉子,不像其他炼铜法那样,铜和粗铜需要用吊车和包子间断输送。吹炼炉产出的粗铜也可用流槽连续流到阳极炉去。
经过配料后的精矿用皮带运输机运到湿精矿仓,加到载流干燥系统进行深度干燥至精矿含H2O 0.5%,干燥的热源一部分利用阳极炉的废气,一部分利用天然气燃烧的烟气。干燥烟气用漩涡收尘器和布袋收尘器收下干精矿,再用空气输送到熔炼炉的干精矿仓配料。
熔炼炉补热用的煤破碎成小粒状,石英和石灰石熔剂也都是破碎成小粒状,精矿、熔剂、煤和返料,经配料仓按比例配料,配料后用埋刮板运输机送到5个压力加料漏斗,再从压力加料漏斗用空气输送到喷枪,喷枪将料喷射到熔炼炉的熔池表面,连同一起喷出的还有富氧空气。
由于富氧空气和炉料喷到熔池表面,在熔池表面形成漩流,在固体、熔体和气体之间进行快速的热交换和快速反应,生成冰铜和炉渣分离形成一个薄层混合体溢流而出,经流槽连续流到贫化电炉分离。
熔炼炉的烟气在1250℃-1300℃之间,通过上升烟道排出。用余热锅炉回收余热、冷却烟气并部分收尘。锅炉的细粒烟尘连续返回熔炼炉的加料系统。大块烟尘排入料罐送到返料破碎系统后再返回熔炼炉的加料系统。出锅炉后的熔炼炉烟气和吹炼炉的烟气混合一同进电收尘器收尘,再一起送硫酸车间制酸。
冰铜和炉渣混合熔体流入贫化电炉进行分离。电炉为6根石墨电极,电炉烟气送往通风环保烟气系统,和精矿干燥的烟气一起通往高烟囱排放。贫化电炉的炉渣连续溢流而出进行水淬。
含铜68%的冰铜从贫化电炉的虹吸口连续流出,通过流描流入吹炼炉吹炼。冰铜成分为Cu 68%,Fe 7.9%,S 21.3%,渣的成分为Cu 0.7%, Fe 43.4%, SiO234%,CaO 3%。在吹炼炉内,冰铜连续奴化吹炼成粗铜,从炉顶通过喷枪吹入富氧空气和石灰熔剂。熔剂的加入也和熔炼炉一样,通过喷枪用气体输送。富氧空气和熔剂喷到熔池表面,形成漩流造成高速反应生成粗铜和吹炼渣分成二层。吹炼渣为铁酸钙渣,连续溢流而出进行水淬。
吹炼渣水淬后通过干燥窑干燥,返回熔炼炉回收铜,部分吹炼渣返回吹炼炉作为冷却剂以控制温度。粗铜从吹炼炉的虹吸口连续流出,用流槽流到阳极炉进行精炼,设两台精炼炉轮流操作,每炉24小时操作,其中12小时为加料、2.4小时氧化、2小时还原,4小时浇铸,当一台炉子加料时,另一台炉子在进行氧化、还原和浇铸操作。氧化用空气或富氧空气,还原用柴油。氧化期烟气送去制酸,其余烟气送去作为精矿干燥的热源。吹炼炉还加入残极 。
多相高温熔体选择性阻隔技术、“非稳态”悬浮熔炼技术、生产高品质金属关键技术、气、液、固多相动态质平衡和热平衡控制技术、连续炼铜的造渣技术等。