电解精炼技术

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电解精炼铜原理

电解精炼铜原理

电解精炼铜原理
电解精炼铜是一种常用的提炼铜的方法,它通过电解的方式将含铜的原料提纯
成高纯度的铜。

这种方法在工业生产中得到了广泛应用,下面将介绍电解精炼铜的原理及其过程。

首先,电解精炼铜的原理是基于电化学的原理。

在电解槽中,放置有两块电极,一块是阳极,一块是阴极。

含铜的原料被加入到电解槽中,然后通过电解液中的电流,使得铜离子在阳极处氧化成为铜离子,然后在阴极处还原成为纯铜。

其次,电解精炼铜的过程主要分为三个步骤。

首先是阳极溶解,含铜的原料被
加入到电解槽中,经过一段时间的电解,铜离子逐渐溶解到电解液中。

其次是电解还原,通过外加电流,铜离子在阴极处还原成为纯铜,而其他杂质则沉积在底部。

最后是收集纯铜,经过一段时间的电解,纯铜在阴极上逐渐沉积,最终形成高纯度的铜。

此外,电解精炼铜的原理还与电解液的选择密切相关。

通常情况下,电解液是
一种含有硫酸铜和其他添加剂的溶液,它可以提供所需的离子导电通道,同时还可以抑制一些杂质的沉积,保证铜的纯度。

总的来说,电解精炼铜是一种通过电化学原理实现的铜提纯方法。

它通过电解
槽中的电流,将含铜的原料逐渐提纯成高纯度的铜,同时排除其他杂质。

这种方法在工业生产中具有重要意义,能够生产出高品质的铜,满足不同领域的需求。

在实际应用中,电解精炼铜的原理也可以根据具体情况进行调整和改进,以适
应不同类型的含铜原料和生产要求。

因此,深入理解电解精炼铜的原理及其过程,对于提高铜生产的效率和质量具有重要意义。

铜电解精炼的基本原理

铜电解精炼的基本原理

铜电解精炼的基本原理铜电解精炼是一种常用的铜冶炼方法,它利用电解的原理将含铜的原料在电解槽中进行电解,以获得纯铜。

铜电解精炼的基本原理可以归纳为电解过程、电解槽结构和操作条件三个方面。

一、电解过程铜电解精炼的基本原理是利用电解的化学反应,将含铜的原料在电解槽中进行电解,使铜离子在电解液中还原为纯铜。

电解槽中的电解液通常是硫酸铜溶液,其中含有铜离子和硫酸根离子。

在电解过程中,电解槽的阳极是由纯铜制成的,阴极则是由钢板或铜板制成的。

当电流通过电解液时,铜离子在阴极上还原为纯铜,而硫酸根离子则在阳极上氧化生成硫酸。

通过控制电流和电解时间,可以实现铜的精炼。

二、电解槽结构铜电解精炼的电解槽通常由钢质或木质制成,内部涂有防腐层以防止腐蚀。

电解槽的结构通常分为阳极区、阴极区和中间区域。

阳极区设有纯铜阳极,用于放置纯铜板或纯铜块,供铜离子的氧化反应。

阴极区则设有钢板或铜板,用于收集还原后的纯铜。

中间区域则用于保持电解液的流动,并设有导电板以传递电流。

电解槽还配备有温度控制装置和搅拌装置,以维持适宜的工作温度和电解液的均匀混合。

三、操作条件铜电解精炼的基本原理还涉及到一些操作条件的控制。

首先是电流密度的控制,电流密度的选择直接影响到精炼速度和效果。

通常,较高的电流密度可以加快精炼速度,但也会增加能耗和电解液的消耗。

其次是电解液的组成和浓度的控制,适当的电解液组成和浓度可以提高精炼效果。

此外,电解液的温度、搅拌速度和酸度等参数也需要进行合理的控制,以确保电解过程的稳定性和高效性。

铜电解精炼的基本原理是利用电解的化学反应将含铜的原料在电解槽中进行电解,以获得纯铜。

电解过程、电解槽结构和操作条件是实现铜电解精炼的关键要素。

通过科学合理地控制这些要素,可以实现高效、稳定的铜精炼过程,获得优质的纯铜产品。

铜电解精炼冶金计算

铜电解精炼冶金计算

铜电解精炼冶金计算铜电解精炼是一种常见的冶金过程,用于从生铜中提取出纯铜。

在这个过程中,铜离子在电解槽中通过电流作用下被还原成固态的纯铜。

本文将介绍铜电解精炼的过程以及相关的计算。

1.铜电解精炼的过程及原理铜电解精炼的基本过程是将铜离子溶液放入电解槽中,通过电流作用下,铜离子被还原成金属铜,而金属铜在阴极上沉积下来。

在这个过程中,还有一些控制参数需要考虑,如电流强度、电解液浓度、电解槽温度等。

铜电解精炼的原理是利用电流作用下的阳极溶解和阴极沉积反应。

在阳极上,铜金属被氧化成铜离子,并溶解到电解液中。

而在阴极上,则有铜离子还原成金属铜,并沉积到阴极表面。

通过控制电流强度和电解液浓度,可以实现从生铜中提取出纯铜的目的。

2.铜电解精炼的计算方法在铜电解精炼过程中,有一些重要的计算参数需要考虑。

2.1电流效率电流效率是指电解槽中被还原的铜离子与进入电解槽的总铜离子之比。

电流效率的计算公式如下:电流效率= (产出纯铜的重量/进入电解槽的总铜离子的重量) * 100%2.2阴极收得率阴极收得率是指铜离子在阴极上沉积的效率,即阴极上沉积的铜的重量与进入电解槽的总铜离子重量之比。

阴极收得率的计算公式如下:阴极收得率= (产出纯铜的重量/进入电解槽的总铜离子的重量) * 100%2.3阳极溶解率阳极溶解率是指阳极被溶解的速率。

阳极溶解率的计算公式如下:阳极溶解率= (进入电解槽的总铜离子的重量-产出纯铜的重量) /进入电解槽的总铜离子的重量* 100%3.铜电解精炼的优化措施为了提高铜电解精炼的效率和产出纯铜的质量,一些优化措施可以采用。

3.1控制电流密度电流密度是指通过单位电极表面积的电流量。

通过控制电流密度,可以实现更好的阴极收得率和纯铜的质量。

一般来说,适当增加电流密度可以提高阴极收得率,但过高的电流密度可能导致铜离子选择性地溶出其他金属杂质。

3.2优化电解液组成电解液的组成直接影响电解过程的效率和产出的纯铜质量。

电解精炼铜原理

电解精炼铜原理

电解精炼铜原理
电解精炼铜是一种常用的铜冶炼方法,其原理是利用电解的方
式将含铜的原料溶解在电解液中,然后通过电流的作用将铜离子还
原成纯铜。

这种方法可以高效地提取纯铜,并且可以控制铜的纯度,因此在工业生产中得到了广泛的应用。

首先,电解精炼铜的原料是含铜的铜矿石或其他含铜原料。


些原料首先需要经过破碎和磨矿的处理,将其研磨成粉末状,以便
于后续的处理。

接下来,将这些粉末状的原料放入电解槽中,加入
电解液。

电解液一般是硫酸铜溶液,其中含有铜离子和硫酸根离子。

然后,在电解槽中设置阳极和阴极,通电后,阳极上的铜离子
会向阴极移动,并在阴极上还原成纯铜。

与此同时,阴极上的电子
会转移到阳极上,将阳极上的铜离子释放出来,使得电解槽中的铜
离子浓度保持稳定。

这样,通过电解的方式,可以将含铜原料中的
铜提取出来,并且得到高纯度的铜。

电解精炼铜的优点是可以高效地提取纯铜,并且可以控制铜的
纯度,生产出符合要求的铜产品。

此外,电解精炼铜的设备和工艺
相对简单,成本较低,适用于大规模工业生产。

因此,它在现代铜
冶炼中得到了广泛的应用。

总的来说,电解精炼铜是一种高效、经济的铜冶炼方法,通过电解的方式可以将含铜原料中的铜提取出来,并且得到高纯度的铜产品。

它在现代工业生产中发挥着重要的作用,为各行各业提供了优质的铜材料。

电解精炼铜原理

电解精炼铜原理

电解精炼铜原理
电解精炼铜是一种制备高纯度铜的常用方法,其原理是利用电解的原理将含有杂质的铜电解成纯铜。

电解精炼铜的实验装置包括一个电解槽和两个电极:一个作为阳极(即电源的正极),另一个作为阴极(即电源的负极)。

电解槽内注入含有铜离子的电解液(通常为硫酸铜溶液),并在外部接入直流电源。

在电解过程中,阳极上的铜金属会逐渐溶解,形成含铜离子的溶液,而阴极上的铜离子会得到电子的还原,生成纯铜金属。

同时,电解液中的铜离子会随着电流的传递从阳极迁移到阴极。

这样,通过连续的电解过程,铜离子的浓度在阴极不断增加,而在阳极不断减少,最终得到纯铜。

在电解过程中,还会发生一些副反应,例如氧气从阳极上析出。

为了避免这些副反应,可以在阳极上加入一层被称为阴极泥的物质。

阴极泥由铅、锡等金属的粉末组成,它能够吸附氧气,从而防止氧气的析出,提高纯铜的纯度。

电解精炼铜具有高效、可控性好、产品质量高等优点,因此被广泛应用于工业生产中。

电解精炼原理的应用

电解精炼原理的应用

电解精炼原理的应用1. 什么是电解精炼电解精炼是一种通过电化学方法提纯金属的工艺过程。

它利用电解的原理,将含有杂质的金属溶液通过电流的作用,使纯金属沉积在阴极上,从而实现金属的精炼和提纯。

2. 电解精炼的原理电解精炼利用了金属的电化学活性和溶液的离子导电性。

当金属溶液和阴阳极相连,施加外部电源,形成一个电解质溶液电池时,就会发生电解反应。

在电解过程中,金属阳离子M+会向阴极移动并接受电子,还原成纯金属沉积在阴极上。

与此同时,溶液中的杂质也会在阳极上发生氧化反应,形成气体或离子存在。

通过控制电流、电压和反应时间等参数,可以实现对金属的精炼和提纯。

一般情况下,电解精炼可用于提纯含有多种金属的合金,去除杂质、气体和非金属成分,使金属的纯度达到要求。

3. 电解精炼的应用场景3.1 冶金工业电解精炼在冶金工业中得到广泛应用,特别是在铜、锌和镍的提炼过程中。

它可以将含有多种金属的精矿经过浸出、浓缩等工艺处理后,通过电解精炼去除其中的杂质,得到纯金属产品。

3.2 电子工业电子工业对高纯金属的需求量非常大,而电解精炼可以实现对金属的高纯度提取和精炼。

在集成电路、太阳能电池等领域中,高纯金属是制造高性能器件和组件的关键材料。

3.3 化工工业化工工业中常常需要使用纯度较高的金属作为催化剂、电极材料等。

通过电解精炼可以提供高纯度的金属原料,满足化工工艺的要求,提高产品质量和降低生产成本。

3.4 环保领域电解精炼在环保领域的应用也较为广泛。

它可以处理含有重金属离子的废水,将重金属离子还原为金属沉积在阴极上,从而达到废水净化和回收利用的目的。

4. 电解精炼的优势4.1 高纯度的金属产品通过控制电解反应的条件和参数,可以实现对金属的高纯度提取和精炼,获得满足需求的纯净金属产品。

4.2 高效节能相比传统的冶炼和提纯方法,电解精炼过程中不需要高温熔炼,能够节约能源和降低生产成本。

4.3 环保可持续电解精炼的废液可以通过处理和回收利用,达到废物减量和资源循环利用的目的,具有较高的环保性和可持续性。

电解精炼铜原理

电解精炼铜原理
铜是一种重要的金属材料,广泛应用于电气、建筑、机械等领域。

在铜的生产过程中,电解精炼技术是一种常用的方法,通过这种方法可以获得高纯度的铜,提高其品质和市场竞争力。

电解精炼铜的原理主要是利用电解的原理,通过在电解槽中溶解铜精矿,并将其置于电解液中进行电解,将铜离子还原成纯铜。

在这个过程中,质量较轻的杂质会上浮并被排出,从而得到高纯度的铜。

将铜精矿破碎成较小的颗粒,并与电解液混合,形成电解液浆料。

然后,将浆料注入电解槽中,槽中设置有阴极和阳极,阴极为纯铜板,阳极为不锈钢板。

当通入电流后,铜离子会在阴极上还原成纯铜,而氧气等杂质则会在阳极上析出。

在电解的过程中,铜离子在电流的作用下移动到阴极上,与阴极反应生成纯铜。

同时,氧气等杂质会在阳极上析出,并随着电解液的流动被排出槽外。

经过一段时间的电解,铜精矿中的杂质逐渐减少,纯铜的含量逐渐提高。

经过多次循环的电解,最终可以得到高纯度的铜,通常可以达到99.99%以上的纯度。

这种高纯度的铜可以直接用于电子、电气等高要求领域,也可以通过进一步的加工制成各种铜制品。

电解精炼铜的原理简单明了,操作方便,能够有效提高铜的品质和
纯度。

通过这种方法,不仅可以降低杂质含量,还可以提高铜的品质和市场竞争力。

因此,电解精炼铜技术在铜生产中有着重要的应用和推广前景。

金属冶炼电解精炼技术

低生产成本。
电解精炼技术在工业生产中的应用前景
01 02
扩大应用范围
随着技术的不断成熟,电解精炼技术的应用范围将进一步扩大,不仅局 限于铜、铅、镍等常见金属的精炼,还将应用于稀有金属、稀土元素等 高价值材料的生产。
提高产品质量
通过电解精炼技术的不断优化,金属产品的纯度和质量将得到显著提升 ,满足高端制造业和电子工业等领域的更高需求。
04
电解精炼技术的挑战与解 决方案
能耗问题
总结词
电解精炼技术的高能耗一直是行业面临的重要问题,这不仅增加了生产成本,还对环境 造成了负面影响。
详细描述
电解精炼过程中需要大量的电能,尤其在处理一些高熔点、高导电性的金属时,能耗问 题更加突出。此外,由于电解精炼技术需要持续供电,一旦电力供应不足或中断,生产
电解精炼技术的历史与发展
历史
电解精炼技术起源于19世纪,随着 工业的发展和科技的进步,电解精炼 技术不断改进和完善,提纯效果和效 率不断提高。
发展
现代电解精炼技术已经广泛应用于各 种金属的提纯,如铜、镍、锌、铝等 ,同时也出现了许多新型的电解精炼 技术和设备。
电解精炼技术的分类
按电解质种类分类
按电流形式分类
镍的电解精炼过程中,需要严格控制电解液的成分、温度、电流密度等参数,以确保产品质量和生产 效率。
其他金属的电解精炼
其他金属如锌、镁、铬等也可以通过电解精炼技术提纯。 与铜、铝、镍的电解精炼过程类似,这些金属的电解精炼 也需要控制适当的电解液成分、温度、电流密度等参数。
不同金属的电解精炼过程具有不同的技术要求和特点,需 要根据具体的金属种类和生产需求进行相应的研究和优化 。
设备与操作
设备选择
根据电解精炼工艺要求,选择合适的电解设备,如电解槽、 电源等。

电解法冶炼的原理和技术


原料准备
原料选择
根据冶炼需求选择合适的矿石、盐类等原料,确保其具有较高的金属含量和较 低的杂质含量。
原料处理
对原料进行破碎、磨细、筛分等预处理,以便于后续的熔炼和电解过程。
熔炼与精炼
熔炼
将原料加热至熔融状态,通过化学反 应将金属从矿石中分离出来,形成金 属熔液。
精炼
对熔融金属进行除杂、提纯,去除其 中的杂质和有害元素,提高金属纯度 。
电解法冶炼的原理 和技术
目录
• 电解法冶炼概述 • 电解法冶炼的基本原理 • 电解法冶炼的技术与设备 • 电解法冶炼的工艺流程 • 电解法冶炼的环境影响与可持续发展 • 电解法冶炼的未来发展与挑战
01
CATALOGUE
电解法冶炼概述
定义与原理
定义
电解法冶炼是一种通过电解过程将不 溶性的金属从其化合物中还原出来的 技术。
05
CATALOGUE
电解法冶炼的环境影响与可持续发展
污染物排放与控制
污染物排放
电解法冶炼过程中会产生废气、废水和固体废弃物等污染物,对环境造成一定影响。
控制措施
采用先进的生产工艺和设备,减少污染物排放;加强污染物治理和回收利用,降低对环境的影响。
能耗与节能技术
能耗分析
电解法冶炼是一个高能耗过程,能源消耗主要集中在电解槽、加热设备和辅助设施等方 面。
03
CATALOGUE
电解法冶炼的技术与设备
电解槽的结构与设计
01
02
03
电解槽类型
根据电解液的性质和电解 过程的要求,电解槽可分 为立式、卧式、圆形等多 种类型。
电解槽材料
电解槽的主要材料是耐腐 蚀、导电性能良好的金属 材料,如铜、镍、钛等。

高纯度铜制备技术中的电解精炼研究

高纯度铜制备技术中的电解精炼研究高纯度铜是现代工业制造中不可缺少的材料之一,其广泛用于电力、交通运输、航空航天、电子信息等领域。

在高纯度铜的制备技术中,电解精炼被认为是一种有效的方法。

本文将从电解精炼的原理、技术流程、优缺点以及未来发展方向等方面进行探讨。

一、原理电解精炼是指利用电化学反应的原理,将铜中的杂质物质从阳极溶解到电解液中,在阴极沉积出高纯度铜的方法。

在电解的过程中,将含有杂质的铜电极放在阳极上,在电解液中流通电流的同时,铜中的杂质物质被氧化成为离子,溶解到电解液中。

而电极上的纯铜被还原成纯铜原子,并沉积在阴极上,形成高纯度铜。

其反应公式为:阳极反应:Cu → Cu2+ + 2e-阴极反应:Cu2+ + 2e- → Cu由于不同杂质具有不同氧化还原电位,因此它们的电化学反应速度不同,这样就实现了从铜中分离出不同种类的杂质。

二、技术流程电解精炼技术的流程主要包括前处理、电解处理和铜板加工三个部分。

前处理是通过物理方法和化学方法处理原料铜,去除大多数杂质,以使电解精炼过程更好地进行。

电解处理是涉及到电解池、电解液、电流密度和电解时间等生产过程。

最后,对精炼后的铜板进行加工和检测。

三、优缺点电解精炼技术具有以下优点:1. 能够使铜的纯度达到99.99%,有很高的金属回收效率。

2. 生产过程中能够大量消耗装备,造价相对低廉。

3. 相比其他精炼方法,电解精炼对环境的影响较小。

同时,电解精炼技术也存在一些缺点:1. 生产过程中对电能的消耗较大,对电站能源的消耗较大。

2. 生产过程中会产生废水和废气,需要采取相应的措施进行处理。

四、未来发展方向目前,电解精炼技术已经发展到一定程度,但在实际应用中还存在一些问题,例如,精炼汽油中含有氧化铜而且粘度较大,容易造成设备堵塞,降低产量等问题。

未来,我们可以通过尝试新型电解液的研究,优化电化学反应过程,以及开发新型高效电解池的研发等方面来提高电解精炼技术的效率,同时也减少其对环境和能源的影响。

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7万吨/年电铜的铜电解精炼车间工艺设计专业:冶金工程学生:指导老师:设计总说明铜在国民经济生活中占据重要地位,广泛应用于各个领域。

本设计为年产7万吨电解铜精炼车间工艺流程设计,主要阐述了铜的冶炼。

包括工艺流程的选择与论证;按冶炼过程各阶段编制物料平衡表;铜电解精炼冶金计算,其包括:电解过程金属平衡和物料平衡,净液量的计算,硫酸耗量,电解槽热平衡及蒸汽消耗等;主要设备及辅助设备的计算与选择。

并做了环保论述。

关键词:铜冶炼电解精炼设计The Process design is Electric copper electrorefining copperplant of 70000 tons per yearMajor: Metallurgy EngineeringName: ZhangweiInstructor: Song yonghuiDesign DescriptionCopper in the national economy and life plays an important role, is widely used in various fields. The device is for electrolyse copper of refinery which can produces ten thousand tons per year. mainly on copper smelting. At the same time, we did some other works, such as the balance of matte, the balance of quantity of heat, the balance of water, calculation and selection for the principal and auxiliary equipments. Detailed explanation for the parameters that must be controlled of purification system and explanation for environment protection have done.Key words:copper smelting electrolytic refining design目录1 绪论 (6)1.1铜的概况 (6)1.1.1铜的性质 (6)1.1.2铜的用途 (7)1.1.3炼铜的原料 (9)1.2铜的冶炼 (10)1.2.1铜矿石的加工 (10)1.2.2铜的冶炼工艺 (12)1.3铜电解精炼的发展 (14)1.4毕业设计的任务及目的 (14)1.4.1毕业设计任务 (14)1.4.2毕业设计目的 (15)2 厂址选择 (16)2.1概况 (16)2.2厂址选择的理论依据 (16)2.3潼关中金冶炼公司所在地的气象及其它资料 (18)2.4本厂建设条件 (18)3 铜电解精炼工艺流程的确定 (20)3.1. 铜电解精炼的基本原理 (20)3.1.1概述 (20)3.1.2铜电解精炼的目的 (22)3.1.3铜电解精炼中杂质的主要行为 (22)3.2主要生产工艺的选择 (23)4 主要技术经济指标的论证与选择 (25)4.1主要技术条件 (25)4.1.1电解液组成及温度 (25)4.1.2电解液的循环 (26)4.1.3 电解电流密度 (27)4.1.4 同极中心距 (27)4.1.5 添加剂 (27)4.1.6电流效率 (28)4.1.7阳极寿命和阴极周期 (28)4.1.8槽电压 (28)4.2主要经济指标 (29)4.2.1铜电解回收率 (29)4.2.2劳动生产率 (29)4.2.3直流电能单位消耗 (29)4.2.4蒸汽单位消耗 (30)4.2.5硫酸单位消耗 (30)4.2.6水单位消耗 (30)4.2.7电流效率 (30)4.2.8残极率 (30)4.2.9槽电压 (31)5 电解主要生产设备选型 (32)5.1铜电解槽 (32)5.1.1 槽体 (32)5.1.2 隔膜架 (33)5.1.3 阴阳极 (33)5.1.4 种板 (34)5.1.5 槽间导电板和导电棒 (40)5.2 起重设备 (40)5.2.1 平台吊车 (40)5.2.2 桥式吊车 (40)5.3 贮槽及泵的选择 (41)5.3.1 阴阳极液贮槽及高位槽 (41)5.3.2 电解液循环泵 (41)6 铜电解精炼冶金计算 (43)6.1铜电解精炼物料平衡计算 (43)6.2铜精炼的热平衡计算 (47)6.2.1热收入 (48)6.2.2 热支出 (48)7 净液量及进入电解液中主要元素量的计算 (52)7.1电解液净液量计算 (52)7.2硫酸盐生产物料平衡计算 (53)7.2.1 硫酸铜生产物料计算 (53)7.2.2母液脱铜物料计算 (55)7.2.3 冷冻结晶粗硫酸镍物料计算 (56)7.2.4 纯结晶硫酸镍物料计算 (58)8 环保措施 (60)8.1对厂房结构的特殊要求 (60)8.2对厂房地面的特殊要求 (60)8.3 环境保护 (60)8.4节能 (61)8.4 安全生产 (61)8.5 消防 (62)结束语 (63)参考文献 (64)专题:铜精炼发展的现状与展望 (65)1 绪论1.1铜的概况铜是古代就已经知道的金属之一。

一般认为人类知道的第一种金属是金,其次就是铜。

铜在自然界储量非常丰富,并且加工方便。

铜是人类用于生产的第一种金属,最初人们使用的只是存在于自然界中的天然单质铜,用石斧把它砍下来,便可以锤打成多种器物。

随着生产的发展,只是使用天然铜制造的生产工具就不敷应用了,生产的发展促使人们找到了从铜矿中取得铜的方法。

含铜的矿物比较多见,大多具有鲜艳而引人注目的颜色,例如:金黄色的黄铜矿CuFeS2,鲜绿色的孔雀石CuCO3Cu(OH)2,深蓝色的石青等,把这些矿石在空气中焙烧后形成氧化铜CuO,再用碳还原,就得到金属铜。

纯铜制成的器物太软,易弯曲。

人们发现把锡掺到铜里去,可以制成铜锡合金──青铜。

铜,COPPER,源自Cuprum,是以产铜闻名的塞浦路斯岛的古名,早为人类所熟知。

它和金是仅有的两种带有除灰白黑以外颜色的金属。

铜与金的合金,可制成各种饰物和器具。

1.1.1铜的性质铜,原子序数29,原子量63.546,化学符号Cu。

铜在古代即已发现,埃及在公元前5000年开始利用自然铜,公元前3500年会制青铜。

铜在地壳中含量居第22位;自然界的铜矿有三种形式:自然铜、硫化矿、氧化矿。

铜有两种天然稳定同位素:铜63和铜65。

(1)物理性质:铜是淡红色金属,质地坚韧、有延展性;热导率和电导率都很高;熔点1083.4°C,沸点2567°C,密度8.92g/cm3;无磁性;液态铜流动性好等。

铜的蒸汽压很小,在熔点温度下仅为9×106Pa。

高温下,液体铜能溶解氢、氧、二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳等气体。

凝固时,溶解的气体又从铜中放出,造成铜铸件内带有气孔,影响铜的机械性能和电工性能(2)化学性质:铜的化学性质不活泼,在干燥空气和水中无反应;与含有二氧化碳湿空气接触是表面逐渐形成绿色的铜锈;在空气中加热时表面形成黑色氧化铜;铜在常温下与卤族元素有反应;铜与盐酸和稀硫酸不反应,与氧化性强的硝酸或热浓硫酸有反应。

1.1.2铜的用途铜主要用于电气工业中。

铜具有耐腐蚀性,可用于电镀,作外镀层或作镀层衬底。

例如,在钢镀铬前先镀薄层的铜。

铜还用来作金属的包层,热压在钢或其他金属的表面上。

铜的合金中,黄铜具有良好的机械性能和压力加工性能,可作各种零件和制品。

青铜是一种古老的合金,广泛用作各种压力加工制品和异形铸件。

白铜有良好的机械性能和耐腐蚀性能,广泛用于精密机械、化工机械、船舶制造等方面。

(1)电气工业的应用※电力输送电力输送中需要大量消耗高导电性的铜,主要用于动力申.线电缆、汇流排、变压器、开关、接插元件和联接器等。

我国在过去一段时间内,由于铜供不应求,考虑到铝的比重只有铜的30%,在希望减轻重量的架空高压输电线路中曾采取以铝代铜的措施。

目前从环境保护考虑,空中输电线将转为铺设地下电缆。

在这种情况下,铝与铜相比,存在导电性差和电缆尺寸较大的缺点,而相形见绌。

同样的原因,以节能高效的铜绕组变压器,取代铝绕组变压器,也是明智的选择。

※电机制造在电机制造中,广泛使用高导电和高强度的铜合金。

主要用铜部位是定子、转子和轴头等。

在大型电机中,绕组要用水或氢气冷却,称为双水内冷或氢气冷却电机,这就需要大长度的中空导线。

电机是使用电能的大户,约占全部电能供应的60%。

一台电机运转累计电费很高,一般在最初工作500小时内就达到电机本易的成本,一年内相当于成本的4~16倍,在整个工作寿命期间可以达到成本的200倍。

电机效率的少量提高,不但可以节能;而且可以获得显著的经济效益。

开发和应用高效电机,是当前世界上的一个热门课题。

由于电机内部的能量消耗,主要来源于绕组的电阻损耗;因此,增大铜线截面是发展高效电机的一个关键措施。

近年来己率先开发出来的一些高效电机与传统电机相比,铜绕组的使用量增加25~100%。

目前,美国能源部正在资助一个开发项目,拟采用铸入铜的技术生产电机转子。

(2)电子工业的应用电子工业是新兴产业,在它蒸蒸日上的发展过程中,不断开发出钢的新产品和新的应用领域。

目前它的应用己从电真空器件和印刷电路,发展到微电子和半导体集成电路中。

※电真空器件电真空器件主要是高频和超高频发射管、波导管、磁控管等,它们需要高纯度无氧铜和弥散强化无氧铜。

※集成电路微电子技术的核心是集成电路。

集成电路是指以半导体晶体材料为基片(芯片),采用专门的工艺技术将组成电路的元器件和互连线集成在基片内部、表面或基片之上的微小型化电路。

这种微电路在结构上比最紧凑的分立元件电路在尺寸和重量上小成千上万倍。

它的出现引起了计算机的巨大变革,成为现代信息技术的基础,IBM(国际商业机器公司),己采用钢代替硅芯片中的铝作互连线,取得了突破性进展。

这种用铜的新型微芯片,可以获得30%的效能增益,电路的线尺寸可以减小到0.12微米,可使在单个芯片上集成的晶体管数目达到200万个。

这就为古老的金属铜,在半导体集成电路这个最新技术领域中的应用,开创了新局面。

铜合金价格低廉,有高的强度、导电性和导热性,加工性能、针焊性和耐蚀性优良,通过合金化能在很大范围内控制其性能,能够较好地满足引线框架的性能要求,己成为引线框架的一个重要材料。

它是目前钢在微电子器件中用量最多的一种材料。

(3)能源及石化工业的应用※能源工业火力及原子能发电都要依靠蒸气作功。

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