火法冶炼

火法冶炼是冶炼方式的一种，是利用高温从矿石中提取金属或其化合物的冶金过程。此过程没有水溶液参加，故又称为干法冶金。

火法冶金的工艺流程一般分为矿石准备、冶炼、精炼3个步骤：

①矿石准备。选矿得到的细粒精矿不易直接加入鼓风炉（或炼铁高炉），须先加入冶金熔剂（能与矿石中所含的脉石氧化物、有害杂质氧化物作用的物质），加热至低于炉料的熔点烧结成块；或添加粘合剂压制成型；或滚成小球再烧结成球团；或加水混捏；然后装入鼓风炉内冶炼。硫化物精矿在空气中焙烧的主要目的是：除去硫和易挥发的杂质，并使之转变成金属氧化物，以便进行还原冶炼；使硫化物成为硫酸盐，随后用湿法浸取；局部除硫，使其在造锍熔炼中成为由几种硫化物组成的熔锍。

②冶炼。此过程形成由脉石、熔剂及燃料灰分融合而成的炉渣和熔锍（有色重金属硫化物与铁的硫化物的共熔体）或含有少量杂质的金属液。有还原冶炼、氧化吹炼和造锍熔炼3种冶炼方式：还原冶炼：是在还原气氛下的鼓风炉内进行。加入的炉料，除富矿、烧结块或球团外，还加入熔剂（石灰石、石英石等），以便造渣，加入焦炭作为发热剂产生高温和作为还原剂。可还原铁矿为生铁，还原氧化铜矿为粗铜，还原硫化铅精矿的烧结块为粗铅。氧化吹炼：在氧化气氛下进行，如对生铁采用转炉，吹入氧气，以氧化除去铁水中的硅、锰、碳和磷，炼成合格的钢水，铸成钢锭。造锍熔炼：主要用于处理硫化铜

矿或硫化镍矿，一般在反射炉、矿热电炉或鼓风炉内进行。加入的酸性石英石熔剂与氧化生成的氧化亚铁和脉石造渣，熔渣之下形成一层熔锍。在造锍熔炼中，有一部分铁和硫被氧化，更重要的是通过熔炼使杂质造渣，提高熔锍中主要金属的含量，起到化学富集的作用。

③精炼。进一步处理由冶炼得到的含有少量杂质的金属，以提高其纯度。如炼钢是对生铁的精炼，在炼钢过程中去气、脱氧，并除去非金属夹杂物，或进一步脱硫等；对粗铜则在精炼反射炉内进行氧化精炼，然后铸成阳极进行电解精炼；对粗铅用氧化精炼除去所含的砷、锑、锡、铁等，并可用特殊方法如派克司法以回收粗铅中所含的金及银。对高纯金属则可用区域熔炼等方法进一步提炼。

冰晶石--氧化铝熔盐电解法炼铝

阳极炉火法精炼工艺规程

阳极炉火法精炼工艺规程 1范围本标准规定了阳极炉火法精炼的工艺流程、原料质量要求、岗位操作规程、产品质量要求、主要技术经济指标和主要设备。本标准适用于以粗铜为原料，通过氧化、还原、浇铸生产阳极板的工艺操作过程。 2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。凡不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 YST006—1990 铜冶炼厂工业设计规范（试行） 3工艺流程阳极炉火法精炼工艺流程见图1。 4基本原理火法精炼主要包括两个过程：氧化和还原。氧化是利用杂质对氧的亲和力大于铜对氧的亲和力，且杂质氧化物不溶于液态金属铜的原理，通过鼓入N2搅拌，利用粗铜自身含氧将杂质除去。还原采用混合气（N2+LPG、N2+天燃气），通过氮气增加铜液的搅拌强度，利用LPG或天燃气裂解产生的氢气和一氧化碳将氧化亚铜还原为铜。主要化学反应为：氧化： Cu2O(液)+Me(液)=MeO(液)+2Cu(液) 还原： Cu2O(液)+H2（气）=2Cu(液)+H2O(气) Cu2O(液)+CO(气)=2Cu(液)+CO2(气) 透气砖技术：通过在阳极炉炉底增设透气砖装置，氮气从炉体底部鼓入，以增强熔体搅动，进一步改善动力学条件，主要目点及效果： a）缩短作业时间，提高产品质量，延长风口寿命。 b）降低重油及液化石油汽（LPG）消耗。 c）利于排渣操作，提高炉口寿命。 d）改善环保，进一步降低黑烟排放。 1

5原料质量要求 5.1粗铜：Cu：98.5% S：0.35 As：0.21 Pb：0.06 O2：0.48 夹渣率：0.4% 5.2重油：符合Q/TLYS-JLTY03J004-2008重油 5.3硫酸钡：BaSO4≥98.0% 5.4液化气：表1 液化气主要成份 5.5天燃气：表2 天燃气主要成份 6岗位操作规程 6.1详细岗位操作规程见《SOP》 6.2阳极炉火法精炼关键控制点 6.2.1透气砖参数控制 a）氮气压力：总管0.6Mpa，分支不小于0.35Mpa，通常在0.40 Mpa。 b）事故用压缩空气压力：0.6Mpa。 c）流量：根据铜火法精炼不同作业阶段以及各砖所处位置，设定不同的鼓入氮气流量,一般控制在20L/min～150L/min。 d）温度：砖内温度不超过1050℃，砖表温度不超过350℃，否则说明砖消耗过多，必需更换。 6.2.2铜水温度控制。氧化终点铜液温度：1180℃～1200 ℃，还原终点铜液温度：1220℃～1240 ℃。 6.2.2.1燃烧系统保持完好，保证燃烧效果 a）保证重油枪畅通，熄火及堵塞时及时用蒸汽吹扫，吹扫后仍堵塞时，则要及时更换油枪。 2

火法炼铜工艺讲解

------------------------------------------精品文档------------------------------------- 1 概述铜是人类应用的最古老的金属之一，它有很长的、很光辉的历史。考古学证明，早在一万年前，西亚人已用铜制作装饰品之类的物件。铜和锡可制成韧性合金青铜，考古发现在公元前约3000年，历史已进入了青铜时代。而今铜的化学、物理学和美学性质使它成为广泛应用于家庭、工业和高技术的重要材料。铜具有优良可锻性、耐腐蚀性、韧性，适于加工；铜的导电性仅次于银，而其价格又较便宜，故而被广泛应用于电力；铜的导热性能也颇佳；铜和其他金属如锌、铝、锡、镍形成的合金，具有新的特性，有许多特殊的用途。铜是所有金属中最易再生的金属之一，再生铜约占世界铜供应总量的40%。铜以多种形态在自然环境中存在，它存在于硫化物矿床中（黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、蓝铜矿）、碳酸盐矿床中（蓝铜矿、孔雀石）和硅酸盐矿床中（硅孔雀石、透视石），也以纯铜即所谓“天然铜”的形态存在。铜以硫化矿或氧化矿形式露天开采或地下开采，采出矿石经破碎后，再在球磨机或棒磨机中磨细。矿石含铜一般低于1%。 1.1 国内外铜冶金的发展现状目前国内外的铜冶炼技术的发展主要还是以火法冶炼为主，湿法为辅。铜的火法生产量占总产量的80%左右。目前，全世界约有110座大型火法炼铜厂。其中，传统工艺（包括反射炉、鼓风炉、电炉）约占1/3；闪速熔炼（以奥托昆普炉为主）约占1/3；熔池熔炼（包括特尼恩特炉、诺兰达炉、三菱炉、艾萨炉、中国的白银炉、水口山炉等）约占1/3。另外，世界范围内铜冶金工业同样面临铜矿资源短缺的问题，国土资源部信息中心统计资料表明：在世界范围内，铜是仅次于黄金的第2个固体矿产勘查热点，全球固体矿产勘查支出中约20%是找铜的，并且这一比例还有增加的趋势。相应地，铜也是各大势力集团争夺的焦点之一。从全球角度看铜的保证年限只有约29年。铜的主要出口国是拉美发展中国家。 1.2商洛情况全市已发现各类矿产60种，已探明矿产储量46种，其中大型矿床15处，中型矿床24处。储量居全省首位的有铁、钒、钛、银、锑、铼、水晶、萤石、白云母和钾长石等20种，其中柞水大西沟铁矿储量3.02亿吨，占全省的46%，种。13居全省第二位的有铜、锌、钼、铅等．铜矿主要分布于丹凤、山阳、柞水和商州，矿床3处，矿（化）点51处，探明储量16.86万吨。成因类型有硅卡岩型、热液型、沉积型和火山岩型，以前三种为主。皇台铜矿，位于蟒岭岩体与前奥陶系大理岩形成的硅卡岩中，矿石矿物有磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿和少量铅锌矿。铜矿品位0.5～1.4％，铁品位可达20％，探明储量40365吨。柞水穆家庄铜矿，位于中泥盆统青石垭组的粉砂质千枚岩、白云岩和白云质粉砂岩中，矿石平均品位1.07％，提交D+E级普查储量3.689 万吨。热液型铜矿区内分布近40处，分布在商州市两水寺、古墓沟，山阳县色河干沟、三十里铺、红铜沟，商南县过风楼等地。伴生铜矿在本区也有分布，主要见于山阳黑沟多金属矿和柞水银洞子银铅矿、大西沟。 2.工艺流程图熔剂燃料硫化铜精矿

有色冶金

1.什么是湿法冶金？湿法冶金包括哪些过程？在溶液中进行的冶金叫做湿法冶金。湿法冶金包括浸出、液固分离、净化、制备金属等过程。 2.什么是火法冶金？火法冶金包括哪些过程? 火法冶金是在高温条件下进行的冶金过程。火法冶金包括炉料准备、熔炼、火法精炼等过程。 3.湿法冶金和火法冶金相比各有什么特点？火法冶金特点：反应速度快，设备产能大，成本低，但投资大，能耗高，污染也大。湿法冶金特点：对原料适应力强，能够处理低品位的矿，回收率高；操作温度低，劳动条件好，能耗低；可直接制取纯化合物或纯金属；生产规模可大可小，因地制宜，成本低。 4.选矿的方法有哪些，其原理如何？重选：利用被分选矿物颗粒间相对密度、粒度、形状的差异及其在介质运动速率和方向的不同，使之彼此分离的选矿方法磁选：利用矿物颗粒磁性的不同来使矿物分离的选矿方法。电选：根据矿物颗粒电性的差别，在高压电场中进行选别的选矿方法。浮选：利用各种矿物原料颗粒表面对水的润湿性差异来进行选别的选矿方法。化学选矿：利用矿物化学性质的不同，采用化学方法或物理相结合的方法分离和回收有用成份，得到化学精矿的选矿方法。 5.湿法炼铜适用于何种矿物？请简述湿法炼铜的工艺过程，常用浸出方法有哪些？湿法炼铜主要用来处理氧化矿、贫矿和残留矿，也可以用来处理硫化矿。工艺过程主要包括四个步骤，浸出、萃取、反萃取、金属制备（电积或置换）。浸出方法有堆浸、槽浸、细菌浸出和高压氧浸出。 6.简述铜电解精炼过程中各类杂质的行为？ ①锌、铁、镍、钴、铅等杂质，电极电位比铜更负，电解时均溶于电解液中，但其中的铅离子会与硫酸根离子进一步生成难溶的硫酸盐而沉降进入阳极泥。 ②金、银和铂族金属的电极电位比铜更正，几乎全部转入阳极泥，少量溶解的银也会与电解液中的氯离子化合生成氯化银，沉入阳极泥。 ③硫、氧、硒、碲以Cu 2S、Cu 2 O、Cu 2 Se等形式存在于铜阳极中，电解时自阳极板上脱落进入阳极泥。 ④砷、锑、铋等电极电位与铜相近的一类杂质，在电解时全部进入电解液。 7.简述火法炼铜的工艺流程及各个环节的任务和原理？ ①造锍熔炼：把炉料中全部的铜富集在铜锍相，把脉石、氧化物、及杂质汇集与熔渣相。原理：利用铜与锍的亲和力大于铁和一些杂质金属，而铁与氧的亲和力大于铜的特性。 ②铜锍吹炼：把铜锍吹炼成含铜98.5%~99.5%的粗铜。原理：FeS氧化造渣形成Cu 2S熔体，Cu 2 S继续氧化成Cu 2 O，同时与未氧化的Cu 2 S作用生成粗铜。 ③火法精炼：除去粗铜中的铁、铅、锌、铋、砷、硫等杂质。原理：利用杂质与氧的亲和力大与铜与氧的亲和力以及杂质氧化物在铜中溶解度小的特性。

第二章铜火法精炼的基本原理

第二章铜火法精炼的基本原理第一节铜火法精炼的化学基础粗铜的火法精炼，是在精炼炉中将固体粗铜熔化（或熔体装料），然后向熔体铜中通入空气，使其中对氧亲和力较大的杂质如锌、铁，铅、锡，砷、锑、镍等发生氧化，以氧化物的形态浮于铜液表面形成炉渣，或挥发进入炉气而除去的过程。残留在铜液中的氧，经还原脱去后，即可浇铸成为电解精炼用的阳极板或火法精炼的精钢锭。通入铜熔体中的空气，首先与占熔体中绝大多数的铜发生氧化作用，其反应式如下； 4Cu +O2 =2Cu2O 所生成的氧化亚铜(Cu2O)立即溶解于铜熔体中。氧化亚铜在铜熔体种的溶解度，随温度的升高而增加，如．温度(℃) 1100 1150 1200 溶解度(%) 5 8.3 12,4 溶解在铜熔体中的氧化亚铜与铜中呈杂质形态存在的其他金属接触时，出于铜对氧的亲和力比许多金属杂质对氧亲和力小，所以氧化亚铜中的氧，便被这些金属杂质夺去． Cu2O+Me=MeO十2Cu 式中Me代表金属杂质．从上式可以看出：当铜熔体中的氧化亚铜浓度愈高时，则与杂质碰撞的机会就愈多，从而使杂质发生氧化而除去的可能件也愈大。铜精炼作业也就愈完全。实践证明，为了更迅速彻底地除去铜中杂质，应力求氧化亚铜在铜熔体中的溶解达到饱和程度，并提高炉温。以增加氧化亚铜在铜熔体中的溶解度。但铜熔体在高温时饱和氧化亚铜愈多，虽对杂质的除去有利，却在脱氧还原时需要消耗更多的还原剂，延长还原时间，所以对整个作业来说仍然是不利的。因此，为了避免铜液的过度氧化，要求氧化期铜熔体的温度，以控制在1150~1170℃为宜。显然，铜熔体表面上的杂质，以及少部分在熔体内的杂质能被炉气或鼓入熔体中的空气泡所直接氧化。但这种直接的氧化作用，对含量较少的杂质或较难氧化的杂质，毕竟由于反应物质的接触机会少而只有次要的意义。所以，在粗铜的氧化精炼过程中，杂质的氧化，主要是与溶解在铜中的氧化亚铜的相互反应而实现的，在这种情况下，氧化亚铜起着将空气中的氧输送给杂质的传递作用。铜火法精炼时，杂质的氧化次序，从理论上说，可按杂质对氧的亲和力的大小来粗略地判断，其排列顺序是：铝、硅、锰、锌、铁、镍、砷、锑，铅，硫、铋、铜、银，金。然而，在精炼的实际过程中，杂质氧化的明显顺序是不存存的，而是许多杂质同时发生氧化，只是往某一个时刻，其氧化的程度不同而已。杂质的氧化顺序和除去程度，与很多因素有关，这些因素是： ①杂质在铜中的浓度和对氧的亲和力； ②杂质氧化后所生成的氧化物在铜中的溶解度， ③杂质及其氧化物的挥发性，杂质氧化物的造渣性。在上述因素中，最重要的是杂质的浓度、对氧的亲和力和杂质氧化物在铜中的溶解度。杂质及其氧化物在铜中的溶解度愈大，则该杂质愈难除去，杂质对氧的亲和力愈小，则该杂质愈难氧化，因而亦难于除去。在氧化作业将结束时，由于氧化亚铜和硫化亚铜的相互作用而放出二氧化硫，使熔池内发生激烈的沸腾现象，但二氧化硫是难以完全地从熔体铜铜排出的。二氧化硫能溶解于铜液中，其溶解度随温度的提高而增大，如图2所示。在1220℃时，100克铜中溶解0.448克二氧化硫，而在1380℃时，其溶解度提高到0.706克。

火法冶炼操作工竞赛初赛试题A卷答案

火法冶炼操作工竞赛初赛试题A卷答案 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】

火法冶炼操作工竞赛初赛试题（A卷）一、填空题（每空分,共20分） 1．金属元素按其性质、产量及用途等差别分为有色金属和黑色金属 2、火法处理废杂铜的工艺有三种，主要是一段法、二段法和三段法。 3、耐火材料的分类方法有很多，其中按化学成分划分可分为酸性耐火材料、碱性耐火材料和中性耐火材料。 4、炉渣组成主要来自矿石、熔剂和燃料灰分中的造渣成分。 5、铜的化合物主要有硫化物、氧化物等。 6、冶炼生产过程中实行的“四高”是指：高投料量，高富氧浓度、高热强度、高锍品位。 7、耐火材料的分类方法有很多，其中按耐火度划分可分为普通耐火材料、高级耐火材料、特级耐火材料、超级耐火材料四大类 8、造锍熔炼所产炉渣是炉料和燃料中各种氧化物相互熔融而成的共熔体，主要和FeO。的氧化物是SiO 2 9、铜的原矿含Cu量一般都很低，不宜直接用于提取铜，需经过选矿处理后得到含Cu量较高的铜精矿。 10、闪速熔炼的物料干燥方式主要有气流三段式干燥和蒸汽干燥 11、耐火材料的矿物组成一般可分为主晶相和基质两大类。含量时，炉渣的粘度将上升，比12、在一定渣成分范围内仅提高SiO 2 重将下降，电导率将下降。 13、传统的铜冶炼工艺是指鼓风炉熔炼法、反射炉熔炼法和矿热电炉熔炼法 14、影响炉子热效率的主要因素是烟气带走热、炉体热损失、燃料不完全燃烧及其他热损失 15、艾萨炉加热熔池时，根据喷枪端部压力、喷枪声音及摆动、熔池温度适当调整喷枪位置并适当加入还原煤。二、选择题（每题分，共30分） 1、目前，世界上采用火法冶金和湿法冶金提取铜的产量比例是 D 。 A. 1：1 B. 2：1 C. 3：1 D. 4：1 2、 B 是世界上唯一的真正的连续炼铜法。 A、艾萨炼铜法 B、三菱炼铜法 C、闪速熔炼 D、诺兰达法 3、影响耐火制品抗热震性指标的主要原因是制品的 A 性质。 A.物理 B.化学 C.物理和化学 D.都不是 4、氧化产物中Fe3O4、Fe2O3和Cu2O的数量。取决于 B 。 A、原料中的Fe和处理的物料量； B、冰铜品位与原料SiO2的含量； C、原料中的Cu和处理的物料量； D、原料中的Fe和原料中的Cu含量；

粗铅的火法精炼技术

粗铅的火法精炼 11.1 概述生产的粗铅中一般含有1-4%的杂质成份，如金、银、铜、铋、砷、铁、锡、锑、硫等，见表1-1：粗铅需经过精炼才能广泛使用。精炼目的：一是除去杂质。由于铅含有上述杂质，影响了铅的性质，使铅的硬度增加，韧性降低，对某些试剂的抗蚀性能减弱，使之不适于工业应用。用这样的粗铅去制造铅白、铅丹时，也不能得到纯净的产品，因而降低了铅的使用价值。所以，要通过精炼，提高铅的纯度。二是回收贵金属，尤其是银。粗铅中所含贵金属价值有时会超过铅的价值，在电解过程中金银等贵金属富集于阳极泥中。粗铅精炼的方法有两类，第一类为火法精炼，第二类为先用火法除去铜与锡后，再铸成阳极板进行电解精炼。目前世界上火法精炼的生产能力约占80%。采用电解精炼的国家主要有中国、日本、加拿大等国。我国大多数企业粗铅的处理均采用电解法精炼。

粗铅火法精炼的优点是设备简单、投资少、生产周期短、占地面积小、生产成本较低。含铋和贵金属少的粗铅易于采用火法精炼。火法精炼的缺点是：铅直收率低、劳动条件差、工序繁杂，中间产品处理量大。电解精炼的优点是能使铋及贵金属富集于阳极泥中，有利于综合回收，因此金属回收率高、劳动条件好，并产出纯度很高的精铅。其缺点是基建投资大，且电解精炼仍需要火法精炼除去铜锡等杂质。我分厂采用的火法精炼只是初步精炼，其任务是将粗铅中的铜和砷、锑、锡除至一定程度，并调整锑含量，浇注成化学质量和物理规格均满足要求的阳极板，为电解精炼做好准备。 11.2 粗铅火法精炼的工艺流程和基本原理 11.2.1 粗铅火法精炼的工艺流程基夫赛特炉产出的粗铅经排铅口排出，以熔融状态加入连续脱铜炉进行脱铜，脱铜后粗铅含铜0.07～0.08%，然后加入熔铅锅进一步脱铜精炼，除去粗铅中对电解有害的铜、锡等杂质，调整锑含量，达到符合电解精炼要求的合格粗铅。工艺流程图见图11-1

电子废弃物-火法

3.5电子废弃物的火法冶金技术 3.5.1概述电子废弃物的火法冶金技术是20世纪80年代从电子废弃物中回收贵金属应用最广泛的技术，其实质是一种最古老的炼金方法。电子废弃物的种类繁多，组成复杂，各种聚合物、金属、无机惰性填料或增强材料粘合混杂在一起，使得回收过程中各组成部分的分离变得异常困难。采用火法冶金技术能将聚合物降解或将金属熔融，可以比较容易地从中回收能源和有用成分，从而避免了复杂而昂贵的分离分类过程。此外，电子废弃物的火法冶金技术在减容减量，处理规模和效率方面也是其他回收技术无法比拟的。火法冶金技术的基本原理是利用冶金炉高温加热剥离非金属物质，贵金属熔融于其他金属熔炼物料或熔盐中，再加以分离。非金属物质主要是电路板有机材料等，一般呈浮渣物分离去除；而贵金属与其他金属呈合金态流出，再精炼或电解处理。这种技术主要通过焚烧、等离子电弧炉或高炉熔炼、烧结或熔融等火法处理的手段来去除电子废弃物中的塑料及其他有机成分，使金属得到富集并进一步回收利用。火法冶金技术主要包括焚烧、热解、汽化、直接冶炼技术等，各种技术的比较见表1。火法冶金技术从电子废弃物中提取贵金属的一般工艺流程如图1所示。表1电子废弃物中一些物质的密度电子废料（经预处理）

图1火法冶金技术从电子废弃物中提取贵金属的一般工艺流程火法冶金技术处理印刷线路板的过程是：将破碎过的PCB废品在回转炉或熔解池内燃烧以去除塑料，留下金属熔渣，再通过熔炼这些熔渣可以得到掺杂合金。这些合金可以用电解或高温冶金的方法进行提炼。可生产出三类可销售的产品：Zn、Pb、Sn的氧化物，符合环保要求的渣以及Cu—Ni—Sn合金。德国柏林大学冶金学院1997年提出顶吹反应器用于废弃印刷线路板处理。该过程可得到Cu—Ni—Sn合金、Pb、Zn的氧化物，残渣符合环境要求，可用于生产建筑材料。Masude等人的专利描述了在铜提炼炉中回收废弃印刷线路板等电子废品中的Au和Ag的方法。送入的样品碎片在空气或氧气中燃烧，然后与熔融的生铜接触℃u溶液中的Au和Ag用电解沉淀提炼，最后从阳极泥中回收出贵金属。Engelhard（是一家公司名称，就是这样）的一家冶金工厂从电子类废品中回收Au、Ag和Pd。工艺流程主要包括：压碎和分类，燃烧和物理分离，熔解和提炼。熔渣被回收，块状和颗粒金属用化学或电解方法进一步提炼，Au、Ag和Pd的回收率达90％。用冶炼工艺处理废电池的方法是对传统火法冶金回收技术的改进。其基本思路就是将预处理后的废电池经烧结，残留物加入转炉内进行高温冶炼，既减少废电池对环境的危害，又可将废电池中的铁、镍、锰等金属元素作为炼钢的原料加以回收利用。其原则性流程如图2所示。

火法炼铜工艺

1 概述铜是人类应用的最古老的金属之一，它有很长的、很光辉的历史。考古学证明，早在一万年前，西亚人已用铜制作装饰品之类的物件。铜和锡可制成韧性合金青铜，考古发现在公元前约3000年，历史已进入了青铜时代。而今铜的化学、物理学和美学性质使它成为广泛应用于家庭、工业和高技术的重要材料。铜具有优良可锻性、耐腐蚀性、韧性，适于加工；铜的导电性仅次于银，而其价格又较便宜，故而被广泛应用于电力；铜的导热性能也颇佳；铜和其他金属如锌、铝、锡、镍形成的合金，具有新的特性，有许多特殊的用途。铜是所有金属中最易再生的金属之一，再生铜约占世界铜供应总量的40%。铜以多种形态在自然环境中存在，它存在于硫化物矿床中（黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、蓝铜矿）、碳酸盐矿床中（蓝铜矿、孔雀石）和硅酸盐矿床中（硅孔雀石、透视石），也以纯铜即所谓“天然铜”的形态存在。铜以硫化矿或氧化矿形式露天开采或地下开采，采出矿石经破碎后，再在球磨机或棒磨机中磨细。矿石含铜一般低于1%。 1.1 国内外铜冶金的发展现状目前国内外的铜冶炼技术的发展主要还是以火法冶炼为主，湿法为辅。铜的火法生产量占总产量的80%左右。目前，全世界约有110座大型火法炼铜厂。其中，传统工艺（包括反射炉、鼓风炉、电炉）约占1/3；闪速熔炼（以奥托昆普炉为主）约占1/3；熔池熔炼（包括特尼恩特炉、诺兰达炉、三菱炉、艾萨炉、中国的白银炉、水口山炉等）约占1/3。另外，世界范围内铜冶金工业同样面临铜矿资源短缺的问题，国土资源部信息中心统计资料表明：在世界范围内，铜是仅次于黄金的第2个固体矿产勘查热点，全球固体矿产勘查支出中约20%是找铜的，并且这一比例还有增加的趋势。相应地，铜也是各大势力集团争夺的焦点之一。从全球角度看铜的保证年限只有约29年。铜的主要出口国是拉美发展中国家。 1.2商洛情况全市已发现各类矿产60种，已探明矿产储量46种，其中大型矿床15处，中型矿床24处。储量居全省首位的有铁、钒、钛、银、锑、铼、水晶、萤石、白云母和钾长石等20种，其中柞水大西沟铁矿储量3.02亿吨，占全省的46%，居全省第二位的有铜、锌、钼、铅等13种。

粗铜的火法精炼工艺

粗铜的火法精炼工艺 1概述 1.1阳极炉精炼的目的粗铜火法精炼的任务是除去一部分杂质，目的是为电解精炼提供合乎要求的阳极铜，并浇铸成表面平整、厚度均匀、致密的阳极板，以保证电解铜的质量和降低电解精炼的成本。 1.2阳极炉精炼的过程描述转炉产出的粗铜装入粗铜包子，用液体吊车倒入阳极炉内，先通入压缩空气使之产生氧化反应，氧化结束后扒出炉渣，开始通入还原剂使之产生还原反应，还原结束后开始浇铸，精炼过程采用重油做燃料。阳极板的双圆盘定量浇铸系统是由程序来自动控制的。产生的烟气经过空气换热器冷却后经排空。 1.3阳极炉精炼的工艺流程 2粗铜火法精炼原理粗铜的火法精炼包括氧化与还原两个主要过程。粗铜的火法精炼通常是在1150～1250℃的温度下，先向铜熔体中鼓入空气，使铜熔体中的杂质与空气中的氧发生氧化反应，以金属氧化物MO形态进入渣中，然后用碳氢还原剂将熔解在铜的氧出去，最后浇铸成合格的阳极送去电解精炼。 2.1阳极炉精炼氧化原理及主要物理化学变化阳极炉氧化精炼是在1150～1200℃的高温下，将空压风鼓入熔

铜中，由于铜液中大多数杂质对氧的亲合力都大于铜对氧的亲合力，且多数杂质氧化物在铜水中的溶解度很小，当空气中的氧通入铜熔体中便优先将杂质氧化除去。脱硫是在氧化过程中进行的。向铜熔体中鼓入空气时，除了O2直接氧化熔铜中的硫产生SO2之外，氧亦熔于铜中。但熔体中铜占绝大多数，而杂质占极少数，按质量作用定律，优先反应的是铜的大量氧化：4Cu+O2=2Cu2O 所生成的Cu2O 溶解于铜水中，其溶解度随温度升高而增大。 1100℃，溶解的Cu2O=5%，相应的O2=0.56% 1150℃，溶解的Cu2O=8.3%，相应的O2=0.92% 1200℃，溶解的Cu2O=12.4%，相应的O2=1.38% 1250℃，溶解的Cu2O=13.1%，相应的O2=1.53% 500℃1083℃ 20406080100 Cu 重量% CuO 700℃ 900℃ 1065℃1200℃1230℃ 3.4712.41300℃ 当Cu2O 含量超过该温度下的溶解度时，则熔体分为两层，下层是饱和了Cu2O 的铜液相，上层是饱和了铜的Cu2O 液相。溶解在铜熔体中的Cu2O ，均匀地分布于铜熔体中，能较好地与铜熔体中的杂质接触，那些对氧亲和力大于铜对氧亲和力的杂质

RKEF火法冶炼镍铁工艺介绍王群红整理

国内红土镍矿冶炼镍铁主流工艺技术 RKEF火法冶炼镍铁介绍 1 镍、镍铁和镍矿 1.1镍镍是略带黄色银白色金属，是一种具有磁性的过渡金属。镍的应用在于镍的抗腐蚀性，合金中添加镍可增强合金的抗腐蚀性。不锈钢与合金生产领域是镍最广泛应用领域。全球约2/3的镍用于不锈钢生产，因此不锈钢行业对镍消费的影响居第一位。捏镍不锈钢中的主要作用在于它改变了钢的晶体结构。在不锈钢中增加镍的一个主要原因就是形成奥氏体晶体结构，从而改善诸如可塑性、可焊接性和韧性等不锈钢属性，所以，镍被称为奥氏体形成元素。目前全球有色金属中，镍的消费仅次于铜、铝、铅、锌，居有色金属第五位。因此，镍被称为战略物资，一直被各国所重视。 1.2镍铁镍铁主要成分为镍与铁，同时还含有Gr、Si、S、P、C等杂质元素。根据国际标准（ISO）镍铁按含镍量分为FeNi20(Ni15~25%)、FeNi30(Ni25~35%)、FeNi40(Ni35~45%)、FeNi50(Ni45~60%),又再分为高碳（1.0~2.5%）、中碳（0.030~1.0%）和低碳（1＜0.030%）；低磷（P＜0.02%）与高磷（P＜0.02%）镍铁。目前国内生产厂家生产的镍铁品位10~15%，也有部分厂家生产20%或25%以上的镍铁。 1.3 镍矿世界上可开采的镍资源主要有两类，一类是流化矿床，另一类是氧化矿床。由于硫化镍矿资源品质好，工艺技术成熟，现约60~70%的镍来源于硫化镍

矿。而世界上镍的储量80%为氧化镍矿，矿物组成主要是含水镍镁硅酸盐（xNi.yMgO）2Si2n H2O,以及针铁矿Fe2O3.H2O、赤铁矿Fe2O3和磁铁矿Fe3O4，由于铁的氧化，矿石呈红色，所以通称红土镍矿。世界上的红土镍矿分布在赤道线南北纬30°以内的热带国家，其可开采部分一般由三层组成：褐铁矿层、过渡层和腐殖土层。其化学成分组成见表1. 褐铁矿层，含铁多、硅镁少、镍低、钴较高，一般采用湿法工艺回收金属；再下层是混有脉石的残积层（过渡层和腐殖土层）矿，含硅镁高、铁较低、钴较低、镍较高，这类矿一般采用火法工艺处理。具体情况见表2?。 2镍的冶炼工艺现代生产镍的方法主要有火法和湿法两种。根据世界上主要两类含镍矿物（含镍的硫化物和氧化物）的不同，冶炼方法各异。镍硫化矿目前主要采用火法处理，通过精矿焙烧反射炉（电炉或鼓风炉）冶炼铜镍硫吹炼镍精矿电解的金属镍。氧化矿主要是含镍红土矿，其褐铁矿层，含铁多、硅镁少，镍低、钴较高，一般采用湿法工艺处理，主要方法有氨浸法和硫酸法两种。下层是混有脉石的腐植土层（包括硅镁性镍矿），含硅镁高、低铁、镍较高、钴较低，这类矿一般采用火法工艺处理。 2.1湿法工艺流程介绍 ? 目前成熟的湿法工艺流程有还原焙烧氨浸流程、高压酸浸流程和常压酸浸流程。 2.1.1还原焙烧氨浸流程 ? 还原焙烧氨浸流程处理褐铁矿或褐铁矿和残积层矿的混合矿矿石先干

rkef冶炼工艺概述

rkef冶炼工艺概述 RKEF法冶炼工艺概述前言目前，国内外红土镍矿的处理方法主要有火法和湿法两种冶炼工艺，湿法工艺是使用硫酸、盐酸或者氨水溶液作为浸出剂，浸出红土镍矿中的镍和钴金属离子，常见的湿法处理工艺有高压酸浸工艺(HPAL)、常压酸浸工艺(PAL)和氨浸工艺(Caron)。火法工艺是在高温条件下，以C作还原剂，对氧化镍矿中的NiO及其他氧化物进行还原而得。火法冶炼因具有流程短、三废排放量少、工艺成熟等特点，已成为红土镍矿冶炼的主要工艺。目前国内外主要有4种火法工艺:烧结—高炉流程(BF法);回转窑—电炉熔炼流程(RKEF法);多米尼加鹰桥竖炉—电炉工艺;日本大江山回转窑直接还原法。其中，RKEF法是当今世界上火法处理红土镍矿的先进及成熟工艺，广泛地应用于各国冶炼厂家。 RKEF(Rotary Kiln-Electric Furnace)法始于上世纪50年代，由Elkem公司在新喀里多尼亚的多尼安博厂开发成功，具有产品质量好、生产效率高、节能环保等优点。在不锈钢产量大幅增幅的驱动下，RKEF法镍铁的生产能力急剧增加。我国冶炼镍铁电炉炉容在不断地扩大。额定容量25 MVA的炉型已经逐步退出主体炉型，进而33 MVA、36 MVA、48 MVA、51 MVA成为主体炉型。与此同时，我国矿热炉生产镍铁的工艺流程更加合理，矿热电炉的总体装备水平大幅度提高，冶炼工艺技术更加成熟。下面将概括介绍和讨论矿热电炉利用红土镍矿采用RKEF法冶炼镍铁的工艺技术。 1 工艺流程概述利用红土镍矿生产镍铁的RKEF冶炼工艺流程如图1.1:

图1.1 RKEF工艺流程图工艺流程主要包含以下几个阶段: (1)在露天料场进行红土矿的晾晒;大块红土矿的破碎、筛分、混匀。 (2)应用干燥窑对红土矿进行干燥;应用回转窑进行红土矿的焙烧预还原。以此获得焙砂。 (3)矿热电炉熔炼焙砂生产含镍生铁。 (4)回转窑与电炉余热的利用。 (5)粉尘的收集与再利用。对RKEF法工艺的流程，矿石内部的成分尤为重要，其中有至少3个指标，在生产时需要关注: (1)Ni品位，控制在1.5以上，最好2.0以上。 (2)Fe/Ni，在6~10之间，最好接近6，因而矿中Ni品位高;如果Fe/Ni>10，则很难冶炼出含Ni=20%的镍铁，因为原料中Fe过高，很难在回转窑中控制氧化铁的还原度。 (3)MgO/SiO，在0.55~0.65较合适，少量加入熔剂就可以得到低熔点的炉渣结构。 2

冶金类有关知识

https://www.360docs.net/doc/f117129891.html,/2005/12/29/45395A6759E75F58.html 昆明理工大学材料与冶金工程学院硕士生导师简介——张正富 https://www.360docs.net/doc/f117129891.html,/jczj/yjgc/ https://www.360docs.net/doc/f117129891.html, 中南大学冶金科学与工程学院 https://www.360docs.net/doc/f117129891.html,/view/2347226.htm 中南大学冶金科学与工程中南大学冶金科学与工程学院国家精品课程-冶金原理近年来冶金学院教师出版专著、教材、一览表时间:2010-12-13 11:04:25 浏览次数:429 序号专著、教材名称出版社出版日期主著、主编1湿法冶金学中南大学出版社2002李洪桂 2锂离子电池中南大学出版社2002郭炳昆 3有色金属熔池熔炼冶金工业出版社2002任鸿九 4铅锌冶金学科学出版社2002彭容秋5冶金设备基础中南大学出版社2003唐谟堂 6金属镁生产工艺学中南大学出版社2003徐日瑶 7硅热法炼镁生产工艺学中南大学出版社2003徐日瑶 8固体废物工程中国环境科学出版社2003柴立元 9化学电源中南大学出版社2003郭炳焜李新海 10固体废物污染控制与处理中南大学出版社2003 柴立元何德文 11贵金属冶金学中南大学出版社2004卢宜源宾万达 12重金属冶金学中南大学出版社2004彭容秋 13再生金属冶金工艺中南大学出版社2004 乐颂光鲁君乐 14冶金分离科学与科学出版社2004张启修

工程 15锰冶金学中南大学出版社2004谭柱中鲁君乐等 16湿法冶金设备中南大学出版社2004唐谟堂17火法冶金设备中南大学出版社2004唐谟堂18铅冶金学中南大学出版社2004彭容秋19铜冶金学中南大学出版社2004彭容秋20镍冶金学中南大学出版社2005彭容秋21锡冶金学中南大学出版社2005彭容秋22锌冶金学中南大学出版社2005彭容秋23冶金原理科学出版社2005李洪桂 24贵金属冶金及深加工产品中南大学出版社2005杨天足 25钨钼冶金冶金出版社2005张启修赵秦生 26防尘防毒安全知识中国劳动社会保障出版社2005何德文吴超 27危险化学品废物处理化学工业版社2005 王罗春何德文 28环境影响评价学中南大学出版社2006柴立元何德文 29清洁冶金中南大学出版社2006任鸿九李洪桂30锑冶金物理化学中南大学出版社2006赵瑞荣石西昌31无污染冶金中南大学出版社2006唐谟堂等 32有色金属资源循环理论与方法中南大学出版社 2007 郭学益田庆华 33现代铝电解冶金工业出版社2008刘业翔34环境影响评价科学出版社2008何德文等 35最新科技信息的网络搜寻与利用中国大百科全书出版社2009刘业翔 36现代电化学中南大学出版社 2010龚竹青王志兴 37冶金环境工程科学出版社2010柴立元彭兵 38高纯金属材料冶金工业出版社2010郭学益田庆华https://www.360docs.net/doc/f117129891.html,/jx_jpkc.asp 中国矿业大学化学性质：铝是活泼金属，在干燥空气中铝的表面立即形成厚约50埃的致密氧化膜，使铝不会进一步氧

国家职业资格培训教程-----火法冶炼工

国家职业资格培训教程-----火法冶炼工基础知识 1、重有色金属基础知识 1.1 主要几种金属的性质 1.1.1铜的性质 1.1.2镍的性质 1.1.3铅的性质 1.1.4锌的性质 1.1.5锡的性质 1.1.6其他金属的性质 1.2 主要几种金属的主要化合物性质 1. 2.1铜的主要化合物性质1.2.2镍的主要化合物性质 1.2.3铅的主要化合物性质 1.2.4锌的主要化合物性质 1.2.5锡的主要化合物性质 1.2.6其他金属的主要化合物性质 1.3 主要几种金属的用途及产销 1.3.1铜的用途及产销 1.3.2镍的用途及产销 1.3.3铅的用途及产销 1.3.4锌的用途及产销 1.3.5锡的用途及产销 1.3.6其他金属的用途及产销 1. 4主要几种金属的矿物、矿石及精矿的组成和分类

1.4.1铜的矿物、矿石及精矿的组成和分类 1.4.2镍的矿物、矿石及精矿的组成和分类 1.4.3铅的矿物、矿石及精矿的组成和分类 1.4.4锌的矿物、矿石及精矿的组成和分类 1.4.5锡的矿物、矿石及精矿的组成和分类 1.4.6其他金属的矿物、矿石及精矿的组成和分类 1.5主要几种金属的冶炼方法 1.5.1铜的冶炼方法 1.5.2镍的冶炼方法 1.5.3铅的冶炼方法 1.5.4锌的冶炼方法 1.5.5锡的冶炼方法 1.5.6其他金属的冶炼方法 2、重有色金属冶金原理基础知识 2.1冶金炉渣基础知识 2.2化合物的离解,生成反应基础知识 2.3氧化物的还原反应基础知识 2.4硫化矿的火法冶金基础知识 2.5粗金属的火法精炼基础知识 3、安全与卫生知识 3.1安全基础知识 3.2劳动保护基础知识 3.3环境保护基础知识 4、设备、设施维护基础知识 4.1冶金炉窑及设施维护基础知识 4.2机电设备维护基础知识 4.3耐火材料基础知识 5、ISO9000:2000质量管理体系基础知识 5.1基础与术语基础知识

浅谈火法练锌工艺中常见的几种方法

浅谈火法练锌工艺中常见的几种方法摘要：由于锌在工业中的广泛使用和消费, 促进锌冶金的迅速发展,火法炼锌工艺是锌冶金工艺中一种常见的施工工艺，国际上约有20%左右的原生锌锭是通过此工艺生产出来的，因此，值得我们进一步的研究，本文主要是对火法炼锌工艺中常见的几种方法进行了分析，以供同仁参考！关键词：火法炼锌，平罐炼锌、竖罐炼锌、电热法、密闭鼓风炉法锌冶金主要原料是闪锌矿和高铁闪锌矿选矿得到的硫化锌精矿, 少量的是红锌矿、菱锌矿和异极矿等。由这些锌矿物冶金生产出锌锭的工艺分为两大类: 火法炼锌工艺和湿法炼锌工艺。火法炼锌工艺有平罐、竖罐、电热法和密闭鼓风炉法等。其共同的特点是利用锌的沸点较低, 在冶炼过程中用还原剂将其从氧化物中还原成金属锌, 并挥发进入冷凝系统中冷凝成为金属锌, 从而与脉石和其它杂质分开。硫化锌精矿通常通过焙烧和烧结氧化为氧化物,然后进行还原、冷凝得到粗锌, 粗锌经精馏得精锌。锌火法冶金工艺中由于使用还原剂, 产生大量的温室气体, 在不同程度上对大气环境都有污染。火法炼锌因还原设备的不同分为如下几种方法。 1、平罐炼锌工艺第一台平罐炼锌于1807年投入工业化生产,开创现代锌冶金的先河。平罐炼锌具有设备简单、不用焦炭、耗电少、便于建设等优点。但劳动条件差, 劳动生产率低和耗煤量大, 已逐步被淘汰。平罐炼锌是将含硫< 1% 焙砂配入适量的还原剂后装入平罐蒸馏炉中的小罐内, 然后加热升温到1000℃以上, 炉料中锌被还原成锌蒸气从罐内挥发到罐外的小冷凝器中冷凝成液体锌, 残余的锌蒸气与CO一道进延伸器中冷凝成蓝粉, 剩余的CO在延伸口自燃。平罐炼锌的罐渣含锌5%～10% , 需要进一步处理, 加上其它挥发损失, 锌的回收率仅为80%～90%；罐子的体积小, 难以实现完善的机械化,劳动强度比较大; 环境污染严重, 燃料及耐火材料的消耗均比较大。因此, 平罐炼锌技术落后, 基本上已被淘汰。世界上仅我国的一些小厂仍然采用该技术进行生产粗锌。 2、竖罐炼锌竖罐炼锌是由平罐炼锌的基础上发展起来的，实现了设备大型化和机械化操作，劳动条件得到一定改善, 提高了劳动生产率, 在缺少电力和焦炭的地区, 这种方法具有独特的适应性。此法由于不能避免间接加热和单罐产锌能力低、热效率低, 同时采用价格高昂的碳化硅制品作为换热设备, 炉料准备工序较长, 作业费用高, 单罐产锌能力低等缺点, 目前世界上大多数竖罐炼锌厂被迫减产、停产或转产。但我国的葫芦岛锌厂的竖罐炼技术通过不断完善和改进, 如锌精矿采用高温流态化焙烧、选优混合配煤、改造和简化制团工艺, 精制优质团矿, 强化蒸馏过程, 实行竖罐大型化, 并以廉价煤为燃料, 多层次回收废热以弥补间接加热的不足, 开拓旋涡熔炼技术, 扩大综合回收等, 以提高该方法的技术水平。故此, 它目前还是我国主要的炼锌工艺之一。

火法冶炼操作工竞赛初赛试题(C卷答案)

火法冶炼操作工竞赛初赛试题（C卷）一、填空题（每空0.5分,共20分） 1、有色重金属是指铜、铅、锌、锡、汞、镉、铋等20多种金属，他们的共同点是比重都大于5.0。 2、铜矿石或铜精矿生产铜的方法概括起来有火法和湿法两大类。 3、耐火材料一般是指耐火度在1580 ℃以上的无机非金属材料。 4、冶金炉渣的主要作用是使矿石和熔剂中的脉石和燃料中的灰分集中，并在高温下与主要的冶炼产物金属、锍（冰铜）等分离。 5、铜是一种具有金属光泽的橙红色金属，组织致密、高导电性、导热性、及良好的延展性是铜最有价值的特性。 6、近年来湿法炼铜工艺有了更大的发展，现在世界上已有20 ％的铜用湿法生产。 7、碱性耐火材料一般指以氧化镁和氧化钙为主要成分的耐火材料。这类耐火材料的耐火度都很高，抵抗碱性渣的能力强。 8、造锍熔炼炉渣中的主要酸性氧化物是SiO2。 9、自然界已经发现的含铜矿物有200多种，但是重要的矿物只有20来种，除少量的自然铜外，主要有原生硫化铜矿物和次生氧化铜矿物。铜矿中伴生的脉石矿物常见的石英、石灰石和方解石等。 10、诺兰达炉类似于铜锍吹炼的转炉，沿长度方间将炉内空间分为吹炼区和沉淀区。 11、耐火材料的主晶相是指构成耐火制品结构的主体且熔点较高的一种晶体。 12、铜锍与熔渣的密度差越大，熔渣的粘度越小，沉降速度就越快，锍和渣相分离越好，铜的夹带损失就越小。 13、三菱法连续炼铜包括一台熔炼炉（S炉）、一台贫化电炉（CL炉）和一台吹炼炉（C炉），这三台炉子用溜槽连接在一起连续生产 14、在艾萨炉生产控制中，较理想的熔池控制温度为1180~1195℃。燃煤、氧气和鼓风机的空气是温度控制的主要手段。燃油使用的相对较少。 15、编制热平衡的目的，主要是为了验算热的指出和更深入地分析过程，以发现热量支出的主要原因和分析节省燃料的可能性。 16、氧化矿一般多为黑色或灰色；硫精矿一般多为纯绿色。二、选择题（每题1.5分，共30分） 1、从性质和成分来看，在配料中氧化矿与硫精矿相比，其性质（C ）。 A. 相近 B. 相同 C. 相反 D. 无法确定 2、闪速熔炼要求对A A、水分小于0.3％，物料粒度必须小于1mm； B、水分小于10％，物料粒度必须小于5mm； C、水分小于1％。物料粒度必须小于1mm； D、水分小于0.3％即可；

铜火法精炼

铜火法精炼在熔融高温条件下，除去矿产粗铜和再生铜中的硫、铁、铅、锌、镍、砷、锑、锡、秘和氧等杂质，产出火法精铜的火法炼铜过程。部分再生铜、少数不含或含贵金属很少的粗铜，经过火法精炼，即可供机械制造等部门直接使用。绝大部分粗铜在火法精炼后铸成阳极板，经电解精炼，生产纯度更高、用途更广的电解铜。基本原理火法精炼的主要目的是要除去粗铜中的硫等杂质，利用杂质对氧的亲和势大于铜对氧的亲和势和杂质氧化物在铜中溶解度低的特性，向熔铜中鼓入空气，即可使杂质生成气体和造渣除去，而金、银等贵金属富集于铜液中。鼓入空气中的氧首先与铜反应生成Cu20，Cu2o同分散于铜液中的杂质接触，生成杂质氧化物除去。然后再用含碳氢化合物的还原剂除掉溶于铜中的氧，产出化学成分和物理性能符合要求的精炼铜。基本过程铜火法精炼包括氧化脱硫等杂质和还原脱氧两个基本过程。氧化过程又称氧化精炼期，主要是脱除粗铜中的硫、铁、铅、锌、镍、砷、锑、锡和秘等杂质。熔池中待精炼熔体质量的98%以上是铜，所以氧化过程一开始，首先是铜被鼓入熔池的空气中的氧所氧化: 4Cu+O2→2Cu2O生成的Cu2O溶解于铜液中，在操作温度1373K一 1523K条件下，Cu2O在铜中溶解度为6%一13%。铜中杂质金属(Me)遇溶解在铜液中的Cu2O时便发生反应: Cu2O+Me→MeO十2Cu 由于MeO在铜中溶解度很小，而铜的浓度在杂质氧化时几乎不发生变化，可视为常数，上式的反应平衡常数为: K‘=〔Cu2O〕〔Me〕K‘ 或〔Me‘〕〔Cu2O〕式中表明，Cu2O的浓度越高，杂质金属的浓度就越小，被除去的杂质就越多。从节约嫉料和不延长下一步还原过程所需时间等综合因素出发，氧化过程温度控制在1373~1423K时，eu2o的饱和浓度约为6%~s%。氧化精炼期通常还要加入石英砂、石灰和苏打等熔剂，以使铁、铅、砷、锑等杂质氧化后造渣除去。除硫是在氧化过程的后期完成。因为在有对氧的亲和势较大的金属杂质存在时，铜的硫化物不易氧化，而一旦金属杂质氧化结束，铜中硫的氧化反应会剧烈进行: 〔S〕e。+2〔O〕eu一502(g) 反应平衡常数为: p阳。氧化精炼末期铜液含氧约0.6%，1373K时的反应平衡常数K值为90,气相中户、2在3. ZkPa左右，由此计算铜液中含硫量可以降到0.001%。铜液中以Cu2O 形态存在的氧在下一步还原过程中除去。还原过程又称还原精炼期。用重油、丙烷等还原剂将CuZO还原成金属铜，使铜中氧含量降到0.05% ~0.10%的过程。重油等还原剂受热裂解为HZ、CO、 C等成分，还原反应为: Cu2O十H2—2Cu+H2O Cu:O+CO—2Cu+CO2 Cu2O+C 一2Cu+CO 还原精炼期的终点控制十分重要，如过还原，氢气在铜液中的溶解量会急剧增加，在浇铸铜阳极板时析出，使阳极板多孔;而还原不足时，就不能产生一定量的水蒸气，以抵消铜冷凝时的体积收缩部分，降低了阳极板的物理规格，同样不利。

铜的冶炼工艺

铜的冶炼工艺文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

?铜的冶炼 ?从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。 ?A．电解铜与精铜 ?工业上使用的铜有电解铜(含铜%～%)和精铜(含铜%～%)两种。前者用于电器工业上，用于制造特种合金、金属丝及电线。后者用于制造其他合金、铜管、铜板、轴等。 ?B．铜的冶炼工艺 ?铜冶金技术的发展经历了漫长的过程，但至今铜的冶炼仍以火法治炼为主，其产量约占世界铜产量的85%，现代湿法冶炼的技术正在逐步推广，湿法冶炼的推出使铜的冶炼成本大大降低。 ?下面我们具体了解一下火法冶炼与湿法冶炼(SX－EX)两种炼铜方式。 ? a.火法炼铜: ?通过熔融冶炼和电解精火炼生产出阴极铜，也即电解铜，一般适于高品位的硫化铜矿。火法冶炼一般是先将含铜百分之几或千分之几的原矿石，通过选矿提高到20－30%，作为铜精矿，在密闭鼓风炉、反射炉、电炉或闪速炉进行造锍熔炼，产出的熔锍(冰铜)接着送入转炉进行吹炼成粗铜，再在另一种反射炉内经过氧化精炼脱杂，或铸成阳极板进行电解，获得品位高达%的电解铜。该流程简短、适应性强，铜的回收率可达95%，但因矿石中的硫在造锍和吹炼两阶段作为二氧化硫废气排出，不易回收，易造成污染。近年来出现如白银法、诺兰达法等熔池熔炼以及日本的三菱法等、火法冶炼逐渐向连续化、自动化发展。 ?除了铜精矿之外，废铜也是精炼铜的主要原料，包括旧废铜和新废铜，旧废铜来自旧设备和旧机器，废弃的楼房和地下管道；新废铜来自加工厂弃掉的铜屑（铜材的产出比约为50%），一般废铜供应较稳定，废铜可以分为：裸杂铜（品位在90%以上）；黄杂铜(电线)；含铜物料(旧马达、电路板)；由废铜和其他类似材料生产出的铜，也称为再生铜。 ? b.湿法炼铜: ?一船适于低品位的氧化铜，生产出的精铜为电积铜。现代湿法冶炼有硫酸化焙烧－浸出－电积，浸出－萃取－电积，细菌浸出等法，适于低品位复杂矿、氧化铜矿、含铜废矿石的堆浸、槽浸选用或就地浸出。湿法冶炼技术正在逐步推广，预计本世纪末可达总产量的20%，湿法冶炼的推出使铜的冶炼成本大大降低。?其工艺流程图如下：其中铜的萃取（铜从水层进人有机层的过程）和反萃取（铜从有机层进人水层的过程）是现代湿法炼铜的重要工艺手段。 ?火法和湿法两种工艺有如下特点：