年产10万吨电解铜的铜电解车间设计
年产10万吨电解铜的铜电解车间设计

反应为湿法冶金所应用。
矿床类型 斑岩矿少,砂卡岩矿多,使得溶剂萃取技推广受到限制;砂卡岩型铜矿多数适宜地下开采,开采成本高。 2003年铜储量为47000万吨。
元素 Cu Ni As Sb Ag Bi Fe S O Au Pb
1.4.2铜的消费
年产35万吨电解铜的铜电解车间设计
6.2残极率 27
— 0~0.00001
正常的槽电压为0.25~0.30V,其中主要是消耗在电解液的电阻上。
下进液、上出液的循环方式有利于溶液充分混合。但与阳极泥沉淀方向相反,造成阳极泥沉淀困难。上进液、下除液的循环方式对阳极泥沉淀有利,但电解液上下层浓差较大。目前国内工厂采用上进液、下出液的循环方式较多。循环量主要决定用操作电流密度,当操作电流密度高时,必须采用较大的循环量以减少浓差极化。循环量一般为18-25循环量,本设计电解液的循环方式选下进液、上出液的方式,循环量取20循环量。
槽电压:0.3V;
硫酸铜结晶水返回中和系统;
大生产能力和电价低廉地区采用。铜电解精炼于1869年在英国首先用于工业生产,随后在世界上得到广泛应用。20世纪70年代出现周期反向电流电解和不锈钢永久阴极电解等新的电解法。随着生产技术不断完善,电解极板作业等机械化和自动化程度逐步提高,铜电解精炼生产规模日趋大型化。到80年代,世界上最大单一生产电解铜的工厂生产规模已达到40万t/a。
电解槽壁50~70㎜,离槽底200~300㎜。同极中心距80~110㎜。
不能回收,则按损失处理)。铜电解回收率一般为99.8%左右,本设计铜电解回收率选99.8%。
360-年工作日,日;
金属M′,不会在阴极析出。
电析出的两倍,而且锑进入阴极的数量比砷大,因此锑的危害更为突出。
电解车间改造施工方案

电解车间改造施工方案1. 引言电解车间是用于进行电解过程的场所,通常需要满足严格的安全和环境要求。
随着技术的发展和工艺的进步,电解车间的改造显得尤为重要。
本文将提供一种电解车间改造施工方案,以满足现代化生产需求,并确保安全和环境可持续性。
2. 施工前准备在开始电解车间改造之前,应进行充分的施工前准备工作。
具体的准备工作包括:•安全评估:对车间现有的安全设施和操作流程进行评估,并确定改造所需的安全措施。
•环境评估:评估电解车间对环境的影响,并制定相应的环境保护方案。
•设计规划:根据现有设备和工艺要求,制定改造的设计规划,包括工艺流程、设备布置和电气布线等。
•材料采购:根据设计规划,采购所需的建筑材料、设备和安全设施等。
•人员培训:对参与改造工作的人员进行培训,确保其具备相关的专业知识和技能。
3. 施工步骤3.1 拆除现有设备和结构首先,需要拆除现有的设备和结构,包括电解槽、电源设备、通风设备等。
在进行拆除工作时,应采取适当的安全措施,避免对周围环境和工作人员造成伤害。
3.2 建设新的电解槽和设备安装根据设计规划,建设新的电解槽和安装新的设备。
新的电解槽应具备较大的容量和可调节功能,以适应不同的生产需求。
安装新的设备时,应按照相关的安装要求进行操作,并进行必要的调试和测试。
3.3 安装新的电源设备在电解车间改造中,电源设备起着关键的作用。
应根据实际需求安装新的电源设备,确保其稳定和可靠。
安装电源设备时,应遵循相关的安装规范,以确保安全和电解过程的稳定性。
3.4 安装通风设备电解过程中产生的气体和蒸汽对车间和工作人员都有一定的危害。
为了保护环境和工作人员的健康,应安装合适的通风设备。
通风设备的安装位置和数量应根据实际情况进行合理的规划。
3.5 安全措施落地在改造施工的过程中,应始终将安全放在首要位置。
为了保障施工过程中的人身安全和车间设备的完整性,应采取必要的安全措施,如设置警示标识、安装防护设施等。
铜电解槽精炼车间工业设计

铜电解槽精炼车间工业设计文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]铜电解槽精炼车间工艺设计一、概述1、粗铜经火法精炼后仍含有一点数量的杂质。
这些杂质的存在会使铜的某些物理性质和机械性能变坏,不能满足电气工业对铜的要求。
因此,粗铜在火法精炼后需要电解精炼以除去有害杂质。
铜的电解精炼以火法精炼产出的铜为阳极,以电解产出的薄铜片为阴极,以硫酸和硫酸铜水溶液作电解液。
在直流电作用下,阳极铜电化学溶解,在阴极上沉积,杂质则进入阳极泥和电解液中,从而实现铜于杂质的分离。
下图为铜电解精炼一般工艺流程图:种板阳极阳极阳极泥送阳极泥处理法精炼结晶硫酸铜粗硫酸图1-1铜电解精炼一般工艺流程图:2、铜阳极铜电解精炼的原料是火法精炼后烧铸而成的铜阳极。
生产中应尽量获得质量良好的铜阳极板。
二、技术条件及技术经济指标的选择1、操作技术条件⑴、电流密度电流密度是指单位面积上通过的电流安培数。
电流密度的范围为200-360A /m 2.。
种板电解槽电流密度比普通电解槽电流密度稍低,本设计中普通电解槽电流密度取300 A /m 2,种板电解槽电流密度取230A /m 2。
⑵、电解液成分电解液成分主要由硫酸和硫酸铜水溶液组成。
其铜和硫酸的含量视电流密度、阳极成分和电解液的纯净度等条件而定。
在电解生产中,必须根据具体条件加以掌握,以控制电解液的含铜量处于规定的范围。
⑶、极距极距一般指同极中心距。
本设计取极距为90mm 。
⑷、阳极寿命和阴极周期阳极寿命根据电流密度、阳极质量及残极率来确定,一般为18-24天。
阴极周期与电流密度、阳极寿命及劳动组织等因素有关,一般为阳极寿命的1/3。
本设计中阳极寿命为18天,阴极寿命为6天。
2、技术经济指标 ⑴、电流效率电流效率是指电解过程中,阴极实际析出量占理论量的百分比。
本设计中电流效率为% ⑵、残极率残极率是指产出残极量占消耗阳极量的百分比。
本设计中残极率17%。
赤峰云铜有色金属有限公司10万ta铜电解工程可行性研究报告

赤峰云铜有色金属有限公司10万ta铜电解工程可行性研究报告【Z0459-2006】工程赤峰云铜有色金属有限公司10万t/a铜电解工程可行性研究报告中国恩菲工程技术有限公司二○○六年五月【Z0459-2006】工程赤峰云铜有色金属有限公司10万/a铜电解工程可行性研究报告中国恩菲工程技术有限公司总经理:张兆祥总工程师:彭怀生主管副总工程师:尉克俭项目设计经理:代红坤史学谦二○○六年五月参加编写人员冶炼专业:代红坤技术经济专业:李辉赵国义电力专业:李啸东给排水专业:宋毅仪表专业:陈涛总图运输专业:赵黎明土建专业:丁鹏环保专业:吴德运目录第一章总论 (1)1.1 概述 (1)1.2 项目概况 (4)1.3 企业基本情况 (5)1.4 项目建设的必要性和理由 (6)1.5 建设规模和产品方案 (8)1.6 可行性研究报告的设计依据和原则 (8)1.7 技术改造方案及内容 (9)1.8 建设条件及公用设施 (11)1.9 建设工程量 (16)1.10 环保、劳动安全卫生 (16)1.11 项目的投资和资金来源 (18)1.12 项目经济效益 (19)1.13 项目的建设进度安排 (20)第二章技术经济 (22)2.1 综合技术经济指标 (22)2.2 劳动 (26)2.3 投资与资金筹措 (28)2.4 成本与费用 (30)2.5 财务评价 (32)第三章冶炼 (67)3.1 概述 (67)3.2 原料 (67)3.3 电解主工艺方案 (68)3.4 工艺流程概述 (68)3.5 主要技术经济指标 (69)3.6 冶金计算 (70)3.7 主要设备选择 (73)3.8 电解液净化工序 (87)3.9 运输系统 (93)3.10 配置说明 (98)第四章公用工程 (100)4.1 供电及电动 (100)4.2 仪表自动化 (102)4.3 给排水 (107)4.4 供热 (110)4.5 压缩空气系统 (110)4.6 采暖及通风 (110)4.7 土建 (112)4.8 总图运输 (114)4.9 检验 (118)第五章劳动安全、工业卫生及消防 (119)5.1 劳动安全、工业卫生 (119)5.2 消防 (121)第六章环境保护 (123)6.1 概况 (123)6.2 主要污染源和主要污染物 (123)6.3 环境保护设计依据及设计采用的环境保护标准 (124)6.4 控制污染的初步方案 (125)6.5 项目对周围环境的影响 (126)第七章投资估算 (126)7.1 概述 (126)7.2 投资估算编制范围 (127)7.3 编制原则及依据 (127)7.4 投资分析(固定资产) (128)7.5 主要工程指标及建筑三材用量 (129)7.6 其它说明 (130)第八章风险分析 (133)8.1 原料 (133)8.2 能源及公共条件 (134)8.3 项目资金 (136)附表:主要设备一览表附图:总平面布置图Z0459000111-1 工艺流程图Z0459000103-1电解厂房配置图Z0459000103-2附件:委托书第一章总论1.1 概述赤峰云铜有色金属有限公司是云南铜业股份有限公司与赤峰金峰铜业有限责任公司共同投资组建的有限责任公司,为独立企业法人。
铜电解车间设计

前言同时人类历史上发现的最早的金属,约一万年前,人们就已经将统计工程为各种生活用品和生产用具。
到现在,世界上生产痛的方法主要分火法炼铜,湿法炼铜。
火法炼铜是指在高温炉中进行的痛的冶炼过程,而湿法是在常温或者是在一百摄氏度左右进行的冶金过程。
经过活法和湿法得到的铜主要是得到可以进行电解精炼的阳极铜。
铜电解精炼工艺1869年首次在工业上应用,阳极使用粗铜板,阴极使用始极片电解生产阴极铜的电解精炼工艺称为传统法。
在随后的一百多年的发展历程中其基本原则和理论并没有发生多大的变化,而在围绕提高技术装备水平、扩大生产规模提高阴极铜质量、降低能耗和人工消耗等方面,则有了巨大的进步,这种进步在近几十年间尤为显著。
直到1978年PLY铜精炼有限公司汤斯维尔铜电解精炼厂使用永久性不锈钢阴极板替代传统工艺使用的铜始极片,阴极铜产品由自动剥片机上剥取的方法就是后来的ISA法铜电解技术。
ISA法和传统法相比,其最大的优点是减少了始极片的生产工序,降低了生产车间的投资成本,减少了日常维护费用,生产作业的周期也大为缩短,能够持续生产高质量的阴极铜,可以说ISA法铜电解技术是传统法的突破性发展。
本设计根据毕业设计任务书的要求在综合比较各种铜电解工艺的基础上做出最终的设计方案,设计采用ISA法新工艺,对铜精矿的选取、备料、熔炼、阳极浇铸等工艺进行了一般性的论述。
本次设计的重点是电解车间工艺的初步设计,其中包括工艺流程的选择、设备的选型、定员、技术经济核算等方面。
设计中采用的主要参数和指标是以贵溪冶炼厂电解工艺的参数为基准,使设计理论更合理,更符合实际工厂生产的需要。
文献综述1.1铜1.1.1铜的性质铜属第四周期第一副族元素。
原子序数29,原子量63.57,密度为8.89g/cm-3(20℃),熔点1083℃,沸点2310℃。
铜是一种玫瑰红色、柔软、具有较高的导电性、传热性、延展性、抗拉性和耐腐蚀性的金属。
铜易于锻造和压延,能拉成很细的铜丝,能压成0.0026mm厚的铜箔;在金属中铜的导电性仅次于银。
年产5万吨电解铜的电解车间的设计设计

火法炼铜毕业设计任务书(铜电解精炼)一、设计题目1.设计一个年产5万吨电解铜的电解车间。
要求:(1)包括金属铜的基本用途及提取方法;(2)厂址选择的基本要求;(3)铜电解的基本原理,工艺等相关内容;(4)冶金计算部分;(5)设备选择及一览表3.设计计算内容包括(1)冶金计算:包括合理成分计算、物料平衡、热平衡的计算。
(2)设备设计计算:确定主要设备的主要尺寸、主要附属设备的选择与计算二、原始数据表4-1 阳极成分(%)表4-2 铜电解过程中各元素的分配率(%)表4-3 铜电解液中有害杂质允许含量(克 / 升)表4-4 假设数据三、设计的内容及要求(一)编写设计说明书1.概述1)简述铜的性质、用途及在国民经济中的地位和作用。
2)铜的资源及消费情况。
3)铜冶金的基本冶炼方法。
4)本设计的指导思想2.车间地址的选择与论证从国家建设规划方面,应服从工业规划、城市规划,应节约土地,节约投资,从工厂本身,应从气候、水文、地质、交通、资源、环境等多方面综合论证,要是具备尽可能好的“三通一平”条件,且工厂的生产对周边环境无大的影响。
3.工艺流程的选择与论证选择本设计的工艺流程论述所选工艺流程的可行性、经济性、先进性,并说明工艺流程在机械化、自动化、劳动条件等方面的情况。
4.冶金计算(1)铜电解精炼物料平衡计算(2)铜电解精炼槽热平衡计算(3)铜电解精炼主要设备的选择与计算1)电解槽的选择和计算2)阳极、阴极尺寸的选择5.主、辅设备一览表6.电解车间酸雾防治7.主要参考书目(二)绘制图纸主体设备三视图一张(A2图纸绘制)四、设计时间与安排由3013年12月2日至2014年1月3日,共5周。
1.文献资料的查询和收集,时间1周2.文献资料的收集和整理,冶金计算,时间1周3.论文初步撰写时间1.5周4.设备图、车间平面布置图绘制,论文进一步修改和完善时间1周5.答辩准备及答辩时间0.5周五、设计评分标准及说明设计说明书30%,图纸30%,答辩20%,平时考勤20%。
年产万吨电铜电解车间的设计

01
02
03
原料来源
确保电解铜原料的供应稳 定,选择可靠的供应商, 并建立长期合作关系。
原料储存
设计合理的原料仓库,确 保原料的储存安全,防止 潮湿、氧化和污染。
原料检验
对进厂的原料进行质量检 验,确保原料的质量符合 生产要求。
电解过程
电解液制备
根据生产需要,配制适当 浓度的电解液,保证电解 过程的顺利进行。
放路径。
废水回用
考虑将处理后的废水进行回用 ,以减少生产过程中的用水量
。
CHAPTER
03
电解车间设备选型与布局
设备选型
电解槽
选择适合电铜生产的电解槽,确 保电解液循环流畅,电流效率高
。
电源设备
根据电解槽数量和生产需求,选择 合适的电源设备,如整流器或直流 电源。
辅助设备
包括循环水系统、冷却系统、通风 系统等,确保设备正常运行和环境 保护。
设备布局
流程顺序
按照电解铜的生产流程,合理安排设备布局,确 保物料流动顺畅。
空间利用
充分利用车间空间,合理规划设备间距和高度, 提高空间利用率。
安全间距
确保设备之间留有足够的安全间距,防止事故发 生。
设备安装与维护
安装规范
遵循设备制造商提供的安装规范,确保设备安装牢固、准确。
调试与试运行
对安装完成的设备进行调试和试运行,确保设备性能达标。
辅助设施
包括供电、供水、供气等设施的建设费用,以及环保设施、安全设 施等的投资。
成本分析
直接材料成本
根据生产工艺要求,计算每吨 电铜所需的原材料、辅助材料
等费用。
人工成本
根据生产规模和工艺要求,确 定所需员工数量和相应的人工 费用。
毕业设计---10万吨年电镍的镍电解精炼车间设计 -(终稿word)

10万吨/年电镍的镍电解精炼车间设计摘要本论文主要设计了年产10万吨电解镍的精炼车间,通过查阅相关资料,基本了解熔炼硫化铜镍矿的准备工作及整个从熔炼到精炼流程工艺,重点介绍了硫化镍可溶阳极电解精炼的工艺流程,主要进行了厂址的选择、工艺流程的确定及相关冶金计算,包括金属平衡和热量平衡及主要设备的选择计算,以及对炼镍厂的安全技术的相关了解,同时描述了镍冶炼厂的三废状况及治理关键词:镍电解净化工艺引言1.1镍资源概况及镍资源发展透视镍在地球上是储量丰富的一种金属。
据美国地质调查报导,2006世界镍储量为6200万吨,储量基础为14000万吨。
世界陆地查明含镍品位在1%左右的资源为1.3亿吨,其中60%属于红土镍矿床,共伴生矿产主要有铜、钴、金、银及铂族元素,主要分布在加拿大、俄罗斯、澳大利亚、中国、南非等国,这是目前主要开采的镍矿床。
另外大洋深海底和海山区的锰结核和锰结壳中还含有大量镍资源,其储量在1亿吨以上。
由于海洋镍资源还无法积极有效地利用,因此陆地镍资源成为当前各国开发的重点。
世界陆地镍资源储量的分布情况如表所示。
我国镍工业始于1957年四川省力河镍矿的开采。
虽然生产规模较小,但填补了我国镍工业的空白。
1958年甘肃省地质局发现金川镍矿,并与60年代投产,这在很大程度上中解决壳我国对镍的需要。
到了90年代,由于新疆镍矿,云南金平矿及吉林镍矿的开发和投产使我国镍工业的发展上了一个新台阶。
我国镍矿区共有93处,镍矿资源储量分布于19个省。
70%的镍矿资源集中在甘肃。
其次,27%的分布在新疆、云南、吉林、四川、陕西、青海和湖北7个省其余镍资源分布在江西,福建,广西、湖南、内蒙古、黑龙江、浙江、河北、海南、贵州、山东11个省。
这些地区的镍资源合计的储量占总储量的 3.7%。
从20世纪50年代开始,通过几十年的努力,我国镍资源的开发与利用得到飞速发展,逐步形成了比较完整的镍工业体系。
2004年国内精炼镍产量近8万吨,世界排名上升至第五位;消费量达到14.6万吨,成为仅次于日本的世界第二大镍消费国。
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年产35万吨电解铜的铜电解车间设计目录1 前言 (1)1.1铜的性质 (1)1.1.1铜的物理性质 (1)1.1.2铜的化学性质 (3)1.1.3铜的主要化合物的性质 (3)1.2铜的用途 (4)1.3铜资源状况 (5)1.3.1世界铜资源 (5)1.3.2中国资源 (7)1.4中国铜的生产状况和消费 (8)1.4.1中国铜的生产状况 (8)1.4.2铜的消费 (9)1.5.1铜的湿法冶金 (10)1.5.1铜的火法冶金 (11)1.6铜的新技术......................... 错误!未定义书签。
1.6.1一种采用溶剂萃取净化铜电解液的方法本错误!未定义书签。
1.6.2分散强化型电解铜箔及其制造方法错误!未定义书签。
1.6.3硫化矿细菌浸出............... 错误!未定义书签。
1.7设计的内容 (12)1.7.1冶金计算 (12)1.7.2重要设备及辅助设备计算 (12)1.7.3制图内容和要求 (12)2 厂址选择 (14)3.1铜电解精炼流程简述 (16)3.2铜电解精炼的理论基础 (18)3.2.1阳极过程 (18)3.2.2阴极过程 (18)3.2.3阳极上杂质 (19)3.3电解液的净化 (20)4 铜电解精炼的主要设备选择 (21)5 铜电解技术指标 (24)5.1铜电解的条件 (24)5.1.1电解液组成 (24)5.1.2添加剂 (24)5.1.3电解液温度 (25)5.1.4电解液循环 (25)5.1.5电流密度 (25)5.1.6同极中心距 (26)5.2阳极寿命和阴极周期 (26)6 主要经济技术指标 (27)6.1电流效率 (27)6.2残极率 (27)6.3铜电解回收率 (27)6.4槽电压 (27)6.5直流电能电位消耗 (28)6.6硫酸单位消耗 (28)6.7蒸汽单位消耗 (28)7 电解精炼冶金计算 (29)7.1电解槽设计计算 (29)7.1.1商品电解槽总数 (29)7.1.2电解槽的极板数 (29)7.1.3每槽阳极片数 (30)7.1.5种板电解槽数 (30)7.2物料平衡计算 (31)7.3铜电解精炼热平衡计算 (34)7.3.1热收入 (35)7.3.2热支出 (35)5.4净液量的计算 (37)7.5硫酸盐生产物料平衡计算 (38)7.5.1计算铜料加入量 (38)5.5.2 计算硫酸铜产品产量 (39)5.5.3一次母液体积 (39)5.6脱铜电解物料平衡计算 (40)7.7粗硫酸镍生产计算 (40)8 铜电解精炼的主要生产设备的选用 (42)8.1整流器及导电铜材料的计算 (42)8.1.1直流电源 (42)8.1.2槽边导电排 (44)8.1.3槽间导电板 (45)8.1.4短路棒 (46)8.2电解液循环系统设备及管道计算 (46)8.2.1集液槽 (46)8.2.2电解液循环泵 (46)8.2.3高位槽 (47)8.2.4加热器 (47)8.2.5供液管 (48)8.2.6电解液循环管 (48)8.2.7阳极片剥机 (49)8.3车间运输设备计算及选择 (49)8.3.1起重机 (49)8.3.2叉车 (49)8.4其他设备及设施 (50)8.4.1各种辅助槽子 (50)8.4.2阳极泥放出与收集 (50)9 环保措施 (52)9.1环境保护 (52)9.2安全生产 (52)10 车间定员 (54)附图 (56)参考文献 (61)专题:铜阳极钝化机理及影响因素............ 错误!未定义书签。
致谢.................................... 错误!未定义书签。
1 前言1.1铜的性质1.1.1铜的物理性质铜是人类最早发现的古老金属之一,早在三千多年前人类就开始使用铜。
自然界中的铜分为自然铜、氧化铜矿和硫化铜矿。
自然铜及氧化铜的储量少,现在世界上80%以上的铜是从硫化铜矿精炼出来的,这种矿石含铜量极低,一般在2-3%左右。
金属铜,元素符号Cu,原子量63.54,比重8.92,熔点1083Co。
纯铜呈浅玫瑰色或淡红色。
铜具有许多可贵的物理化学特性,例如其热导率都很高,化学稳定性强,抗张强度大,易熔接,且抗蚀性、可塑性、延展性。
纯铜可拉成很细的铜丝,制成很薄的铜箔。
能与锌、锡、铅、锰、钴、镍、铝、铁等金属形成合金,形成的合金主要分成三类:黄铜是铜锌合金,青铜是铜锡合金,白铜是铜钴镍合金。
铜在地壳中的克拉克值为0.01%,世界铜储量约5000 104t,主要储于智利、美国、俄罗斯、利比亚、加拿大、秘鲁、波兰、菲律宾等国家。
此外洋底锰結核中亦有丰富的铜。
全球主要产铜国家是智利、美国、俄罗斯。
已知的含铜矿物有250多种,[1]主要工业矿物如下表,其中最重要的是黄铜矿、斑铜矿和辉铜矿。
表1-1 含铜主要供应矿物名称矿物种类分子式含铜量(%) 自然元素自然铜Cu 100硫化物黃铜矿CuFeS234.5斑铜矿Cu5FeS263.3辉铜矿Cu2S 79.8铜蓝CuS 66.4 硫砷化物和硫砷铜矿Cu3AsS448.3硫锑化物砷黝铜矿(Cu9Fe)12As4S13 57.0黝铜矿(Cu9Fe)12Sb4S1352.1氧化物赤铜矿Cu2O 88.8黑铜矿CuO 79.8碳酸盐孔雀石CuCO3·Cu(OH)257.3蓝铜矿2CuCO3·Cu(OH)255.1硫酸盐铜靛岩CuSO4胆矾CuSO4·5H2O铜叶绿矾CuFe4+3(SO4)6(OH)2·2H2O硅酸盐硅孔雀石CuSiO3·2H2O 36.0除了主要矿物外,铜矿中还含有少量的其他金属,如铅、锌、镍、铁、砷、锑、铋、硒、锑、钨、钼、钴、锰等,并含有金银等贵金属和稀有金属,它们在冶炼过程中分别进入不同的产品中,所以炼铜工厂通常设有综合回收这些金属的车间。
进入冶炼厂的铜矿都为浮选产出的铜精矿,品位10~35%。
硫化铜精矿是炼铜的主要原料。
有时也处理自然铜精矿,但很次要。
氧化矿可与硫化矿一起处理。
未经选矿的氧化矿可直接用湿法或离析法等方法处理。
我国铜资源分布很广,几乎遍及全国各地。
一般来说,我国硫化矿的品味较低。
矿物的性质也比较复杂,原生矿与次生矿交错混乱,并有大量多金属伴生,处理也比较复杂,且需特别重视综合回收问题。
铜的蒸汽压很小,在熔点温度下仅为9×10-5Pa。
高温下,液体铜能溶解、氧、二氧化硫、二氧化碳、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。
1.1.2铜的化学性质铜在干燥的空气中不起变化,但在含有二氧化碳的潮湿空气中则能氧化形成碱式碳酸铜(铜绿)的有毒薄膜。
加热至150℃,铜在空气中开始氧化,高于350℃氧化生成Cu20和CuO。
因铜为正电性元素,故不能置换酸(盐酸和硫酸)中的氢,而仅能溶于有氧化作用的酸如硝酸和有氧化剂存在时的硫酸中。
铜能溶于氨水及与氧、硫、卤素等化合。
1.1.3铜的主要化合物的性质(1) 化铜CuS,天然硫化铜为绿色或棕黑色无定形不稳定化合物铜蓝,比重为4.68,中性或还原性气氛中加热即分解为Cu2S和S2。
Cu2S不溶于水、稀硫酸和苛性钠中,但能溶于氰化钾和热硝酸中。
(2) 化亚铜Cu2S,天然的硫化亚铜为辉铜矿,蓝黑色无定形或结晶形,比重为5.76,熔点为1135℃.它在高温下稳定或氧化成金属铜,常温下不被空气氧化,430-680℃下则氧化放出SO2。
赤热Cu2S的可逐渐被CO2氧化和缓慢地但能完全的被H2分解。
CO能氧化Cu2S。
以Cu2S和FeS为主的共熔体称为冰铜。
由于铜对硫的亲和力大,故在冰铜吹炼时FeS先氧化造渣,剩下的Cu2S(称白铍)被吹炼成粗铜。
Cu2S不溶于水和几乎不溶于稀硫酸,与浓硫酸作用生成CuSO4、CuS和SO2,溶解于浓盐酸时放出H2S。
Cu2S可溶于NH4OH、HNO3、Fe2(SO4)、FeCl3、CuCl2中。
(3) 氧化铜CuO,天然氧化铜为黑色无光泽的黑铜矿,比重为6.3~6.4。
它不稳定,遇热即分解。
CuO易被H2、C、CO、C x H y和较负电性的Zn、Fe、Ni 等所还原。
它不溶于水,但可溶于FeCl2、FeCl3、NH4OH、Fe2(SO4)、(NH4)2CO3及各种稀酸中。
(4) 氧化亚铜CuO、CuO2,天然氧化亚铜称为赤铜矿,比重为6.11,熔点为1235℃。
它高温稳定,在2200℃以上才完全分解,在1060℃以下时则部分或全部变为。
CuO2也易被H2、C、CO、C x Hy和Zn、Fe或其它对氧亲和力强的元素所还原。
高温时进行的反应:2Cu2O+Cu2S=6Cu+ SO2是冰铜吹炼成粗铜的理论基础。
该反应在450℃开始至1100℃完成。
吹炼时,由于铜对硫的亲和力大于铁,而铁对氧的亲和力大于铜,是反应CuO2+FeS=Cu2S+FeO向右进行到底。
因此在冰铜中的FeS未完全氧化造渣以前,理论上Cu2S是不会被氧化的。
CuO2也不溶于水,但溶于HCl、H2SO4、FeCl2、FeCl3、Fe2(SO4)、NH4OH、等溶剂中,这些反应为湿法冶金所应用。
(5) 硅酸铜xCu n·ySi2·zH2O自然界中的硅酸铜有硅孔雀石CuO·SiO·2H2O和透视石CuO·SiO·H2O。
它们在高温下分解成稳定的2Cu2O·SiO2,后者易被H2、C、CO等还原,也易被FeO、CaO等强碱性氧化物和铜、铁硫化物分解,并能溶于浓硝酸、稀醋酸、盐酸和硫酸中。
(6) 硫酸铜CuSO4,自然界的硫酸铜为天蓝色三斜晶体系结晶的胆矾。
无水硫酸铜为白色粉末,加热时分解成CuO和SO3(SO2+O2)。
硫酸铜易溶于水,铁、锌等可从硫酸铜中置换出铜。
(7) 氯化铜CuCl2,氯化铜无天然矿物,人造氯化铜为褐色粉末。
熔点为498℃。
沸点低,易挥发,也溶于水。
氯化铜不稳定,加热至340℃即分解生成白色粉末的氯化亚铜:CuCl2=Cu2Cl2+Cl2。
1.2铜的用途(1) 铜的导电性铜最重要的特性之一便是其具有极佳的导电性,其电导率为58m/(Ωmm2)。
这一特性使得铜大量应用于电子、电气、电信和电子行业。
铜的这种高导电性与取原子结构有关;当多个单独存在的铜原子结合成铜块时,其价电子将不再局限于铜原子之中,因而可以在全部的固态铜中自由移动,其导电性仅次于银。
铜的导电性国际标准为:长1m重1g的铜在20℃时的导电量公认为100%。
现在的铜炼技术已经可以生产出同品级铜的导电量比这个国际标准高出4%~5% 。
(2) 铜的导热性固体铜中含有自由电子所产生的另一重要效应就是其拥有极高的导热性,其热导性为386W/(m.k),导热性仅次于银。