冰铜熔炼实验报告

合集下载

冰铜吹炼

冰铜吹炼


Ni3S2
造渣期:主要以Ni3S2存在; 造铜期:自身的交互反应不能完成,会与 Cu或Cu2O反应生成少量Ni。

CoS
CoS是在冰铜FeS含量非常低时才被氧化。当冰铜 中含铁量低于10%时,CoS开始强烈氧化造渣。也就 是说造渣期末期开始才开始氧化。因此工业上把转炉 渣作为提钴的原料(0.4-0.5%)。
冰铜吹炼的生产实践ps转炉生产操作主要工艺参数冰铜吹炼convertingmatte一冰铜吹炼的任务二冰铜吹炼的基本原理优先氧化吹炼步骤及其主要化学反应吹炼过程中冰铜成分的变化三冰铜吹炼的生产实践ps转炉生产操作主要工艺参数fe存在时才可能被fes还原
冰铜吹炼基本原理
冶金与生态工程学院 有色系
曹战民
实际体系的真实溶液中
[Cu2 S ] 3416 lg 1.72 [ FeS ] T
只有当FeS完全氧化除去后,Cu2S和Cu2O的相互反 应才能进行。也就是说造渣没有完成前,不可能造铜。
2 吹炼步骤及其主要化学反应
第一阶段:造渣期(White metal stage)

除去熔锍中的全部铁和与之结合的硫:Cu2S-FeS 2FeS(l)+3O2(g)=2FeO(l)+2SO2(g) △G0=-225.9 kJ/mol 2FeO(l)+SiO2(s)=2FeO∙SiO2(l) △G0=-135.6 kJ/mol
PbS
Bi2S3
Bi2S3 在吹炼过程中大部分被氧化为Bi2O3 ,生 成的Bi2O3 与Bi2S3 反应生成金属铋。铋大部分进入 烟气中,少量留在冰铜中。
As与Sb
这 两 种 元 素 的 硫 化 物 大 部 分 氧 化 成 As2O3 和

2024年关于熔炼实习报告四篇

2024年关于熔炼实习报告四篇

2024年关于熔炼实习报告四篇熔炼实习报告篇1第一天去车间实习多少有一点不适应,可能是大学最后期间过于放松,加上又闲了一两个月,所以一下子上班忙起来差点没适应过来,好在自我调节能力还是挺强的,再加上各位同事的热心帮助,很快就调整了过来,积极的投入到了车间实习当中。

安排的第一个实习课程是在铸造车间的熔炼工序,王主任让廖主管带我去车间并指导我,到了车间他让我把熔炼的作业指导书仔细看看,并拿了份文件给我翻阅,那上面写的都是关于熔炼工艺的一些步骤和各项注意事项,写得特别详细,给我交涉了一些需要注意的事情如安全后,他就忙自己的去了。

37度的室外温度加上两个大大的熔炼炉对车间带来的烘烤让整个车间确实像个蒸茏,刚去的时候觉得很不舒服,特别到了中午的时候,整个车间几乎所有东西都不敢去碰,因为特别烫。

周围几个大风机吹出来的风也是热的。

看着周围那些工人个个也是大汗淋漓,我知道在这里工作并不是那么容易的事,他们能长年呆在这里,为何自己在这里几天都呆不下?更何况自己比他们年轻,比他们有精力,所以第一天来实习我觉得自己要学会比技能知识更重要的东西也是最基本的东西,就是学会吃苦,学会有耐心,学会团结协作。

这是步入社会应具有的最基本的技能并且在哪里都能受用。

所以我开始庆悻自己比我那些只在车间实习了几天就开始做设计的同学幸运,虽然给我安排的一个半月说长不长,说短也不短,可以说了解整个生产工序可能已经够了,但更多是的是能够磨练意志,我知道刚从学校毕业出来的学生都非常轻浮,都很清高,都很愤世,也很好高鹜远,可在车间看了那些工人的工作态度后,我真的很敬佩,他们少了那些花俏的纸上弹兵,多的是蹋实的认真工作。

而我们正缺乏这一点。

所以希望通过这一个半月好好锻炼下自己,把实习内容完成的基础上,多和车间工人交流沟通,学习他们更多宝贵的经验。

感慨了那么多,回到正题,在仔细阅读了熔炼的廖主管给我那份文件和作业指导书后了解了熔炼工序的各步步骤及每个步骤的准备工作需要做些什么以及一些细节上的处理,我总结了下大至是这样的:熔化的操作步骤:炉料准备——→进炉——→熔化——→成份测定调整——→出炉——→加铝锶合金——→除气——→成份测定调整——→转入低压机保温炉——→NEXT工序具体的步骤就是这样,写实习报告,我不想把一些文件上或是作业指导书上的东西照着抄下来,那样没意思,我想说一下每个步骤应该注意的地方和我有过不懂的地方通过实际观察或询问车间工人来解答的地方重点说一下。

冰铜冶炼

冰铜冶炼
以上分析的硫化物氧化顺序说明了在吹炼铜锍 时严格地可分为两个周期的根据。
13
吹炼过程中会有金属铁出现吗?
铁的化合物不会按反应 (8.5) 2FeO+FeS=3Fe+SO2 发生生成金属铁。
图8.3 硫化物与氧化物交互反应的ΔG0 -T关系14
3、Cu2S 的氧化与粗铜的生成 吹炼进入造铜期后,发生Cu2S与Cu2O的反应: 2Cu2O+ Cu2S=6Cu+SO2
64.5
1.6
95
33.9
Sb
20
83.7
20
15.4
60
1.40
Se
60
27.1
30
4.9
10
68
Te
60
47.2
30
6.3
10
46.5
As
15
99.0
10
0.90
75
0.10
Zn
0
0.16
70
97.0
30
2.4
贵金属[2]
利用Fe3O4的难熔特点,可以在炉壁耐 火材料上附着成保护层,利于炉寿命的提高。 在实践生产上,称之为挂炉作业。
20
控制Fe3O4的措施和途径: (1)转炉正常吹炼的温度在1250℃~1300℃ 之间。在兼顾炉子耐火材料寿命的情况下, 适当提高吹炼温度。 (2)保持渣中一定的SiO2含量。 (3)勤放渣。
2PbO + SiO2 = 2PbO·SiO2 由于PbS沸点较低(1280℃),在吹炼温度下, 有相当数量的PbS直接从熔体中挥发出来进入炉气 中。
29
5)Bi2S3在吹炼过程中的变化 Bi2S3易挥发。 锍中的Bi2S3在吹炼时被氧化成Bi2O3: 2 Bi2S3 +9O2= 2Bi2O3+6SO2 生成的Bi2O3可与Bi2S3 反应生成金属铋: 2Bi2O3 + Bi2S3 = 6Bi + 3SO2 在吹炼温度下铋显著挥发,大约有90% 以上进入烟尘,只有少量留在粗铜中。

冰铜熔炼的基本原理

冰铜熔炼的基本原理

冰铜熔炼的基本原理冰铜熔炼是在高温和氧化气氛条件下将硫化铜精矿熔化生成MeS共融体的方法,又称造锍熔炼。

冰铜熔炼将精矿中的铜富集于冰铜中,而大部分铁的氧化物与加入的熔剂造渣。

冰铜和炉渣由于性质差别极大而分离。

根据炉料受热方式、热源、炉料所处状态、气氛氧化程度,冰铜熔炼有鼓风炉熔炼、反射炉熔炼、电炉熔炼、闪速炉熔炼、白银炉熔炼及一步炼铜等。

尽管设备不同,冶炼过程的实质是相同的,都属于氧化熔炼。

精矿首先熔炼获得冰铜,然后将冰铜吹炼成粗铜,要获得纯度较高的精铜,将粗铜进行精炼,即火法精炼和电解精炼,这些过程都包括了氧化过程。

熔炼的基本原理:冰铜熔炼所用炉料主要是硫化铜精矿和含铜的返料,出含有Cu、Fe、S等元素外,还含有一定量的脉石。

如用一般冶炼方法如反射处理,S/Cu比值较高的精矿,得到的冰铜品位低。

此时,要先进行氧化焙烧,脱去部分S然后熔炼,才能获得要求品位的冰铜。

如采用闪速炉或一步炼铜法测不受S/Cu比限制。

硫含量大,自热能力好。

炉料中的化合物有如下几种:1、硫化物熔炼生成精矿以CuS、FeS2、FeS为主;焙砂以Cu2S、FeS为主,还有少量ZnS、NiS、PbS等。

2、氧化物Fe2O3、Fe3O4、Cu2O、CuO、ZnO、MeO。

如炉料为焙砂氧化物较多,生生精矿中氧化物较少。

3、脉石CaCO3、MgCO3、SiO2、Al2O3等。

其中硫化物和氧化物数量占80%以上。

熔炼过程实质上是铁和铜的化合物及脉石在高温和氧化气氛条件下进行的一系列化学反应,并生成MeS相和MeO相,即冰铜和炉渣,二者因性质和密度的不同而分离。

熔炼炉料还包括加入的熔剂如石英、石灰石等,与精矿中部分铁盒脉石形成炉渣。

一、熔炼过程的化学反应1、热分解反应(1)、高价硫化物的热分解FeS2= FeS + 1/2 S2反应573K开始,833K激烈进行。

2CuFe S2= Cu2S + 2FeS +1/2 S2反应823K开始分解。

冰铜熔炼的物理化学变化

冰铜熔炼的物理化学变化
冶金学—重金属冶金
第二章 铜冶金学
目录: 2.1~古代火法炼铜如何实现 2.2~现代火法炼铜工艺的演进与形成 2.3~冰铜熔炼原理 2.4~冰铜熔炼工艺 2.5~冰铜吹炼 2.6~粗铜火法精炼 2.7~铜的电解精炼 2.8~湿法炼铜 Fig. 3 1027℃下金属的氧势硫势图
2.3冰铜熔炼原理- 2.3.1~冰铜熔炼物理化学变化
一、炼铜的原辅料及成分 炼铜的原辅料: 铜精矿、返料(转炉渣);溶剂(石英石);燃料(煤、油); 主要成分: 高价硫化物、氧化物及碳酸盐: CuFeS2 ;Cu3FeS3 ;CuS; FeS2 ; FenSn+1 ;NiS CuO; CaCO3 ;MgCO3 ;
2.3冰铜熔炼原理- 2.3.1~冰铜熔炼物理化学变化
有缘学习更多+谓ygd3076或关注桃报:奉献教育(店铺)
2.3冰铜熔炼原理- 2.3.1~冰铜熔炼物理化学变化
一、造锍反应的热力学计算 物料中的铜在造锍熔炼过程中以Cu2S的形态进入冰铜 相中,极少量进入渣相; 物料中的铁一部分以FeS的形态进入冰铜相,一部分 以FeO的形态与SiO2反应造渣进入渣相; 物料中的硫一部分进入冰铜,一部分进入烟气,极少 量进入渣相。 问题:如何确保在熔炼过程中原料中的铜进入冰铜呢? 答案:造锍(冰铜)反应。
有缘学习更多+谓ygd3076或关注桃报:奉献教育(店铺)
2.3冰铜熔炼原理- 2.3.1~冰铜熔炼物理化学变化
二、炉料的物理化学变化 (1)高价硫化物、氧化物及碳酸盐的分解(降解)
3NiS = Ni3S2 + 0.5S2 氧化铜和碳酸盐的离解反应:
2CuO = Cu2O + 0.5O2 CaCO3 = CaO + CO2 MgCO3 = MgO + CO2 所有分解反应均为吸热反应。离解生成的S2被炉中 的氧化气氛氧化为SO2。

冰铜(铜锍)PS转炉熔炼法的工艺过程以及其他吹炼工艺

冰铜(铜锍)PS转炉熔炼法的工艺过程以及其他吹炼工艺

3、简述冰铜(铜锍)PS转炉熔炼法的工艺过程,并举出两种现今工业上采用的其他吹炼工艺,进行简单介绍。

(附参考文献)3.1冰铜吹炼实质冰铜是Cu-Fe-S体系,主要成分是Cu2S和FeS,此外,还有少量的PbS、ZnS、Ni3S2、Fe3O4等。

吹炼的目的:通过氧化除去冰铜中的Fe和S以及部分其他有害杂质,从而将冰铜转变成粗铜。

吹炼是周期性作业:造渣期——FeS强烈氧化生成FeO,并放出SO2气体,冰铜(Cu2S和FeS等)变成白冰铜(Cu2S);造铜期——Cu2S氧化成CuO,并与为氧化的Cu2S反应生成金属Cu和SO2。

1.造渣反应这个阶段将冰铜(Cu2S和FeS等)变成白冰铜(Cu2S)。

首先将FeS氧化造渣并放出大量热2FeS+3O2→2FeO+2SO22FeO+SiO2→2FeO·SiO2FeO还会被氧化成Fe3O4进而造渣:6FeO+O2→2Fe3O43Fe3O4+FeS+5SiO2→5(2FeO·SiO2)+SO22.造铜反应造渣反应阶段除渣后,得到白冰铜,进一步吹炼得到粗铜:2Cu2S+3O2→2Cu2O+2SO2Cu2S+2Cu2O→6Cu+SO2经冰铜转炉吹炼得到的粗铜还含有其它的少量杂质元素,如Fe、Pb、Zn、Ni、As、Sb、S、Au、Ag等,因此,需进一步进行火法精炼,制成阳极铜以便电解。

3.2转炉吹炼在转炉铜锍吹炼过程中,当熔体中FeS氧化造渣被除去后,炉内仅剩Cu2S(即白冰铜),Cu2S继续吹炼氧化生成Cu2O,Cu2O再与未被氧化的Cu2S发生交互反应获得金属铜。

转炉吹炼中造渣期是分批将铜锍注入转炉中,逐渐富集从而获得足够数量的白铜锍(Cu2S)。

在吹炼操作时,把炉子转到停风位置,装入第一批铜锍,一般到风口浸入液面下200mm左右为宜。

然后旋转炉体到吹风位置,边旋转边吹风,数分钟后加入石英溶剂。

当温度升高至1200-1250℃时,把炉子转到停风位置,加入冷料,随后继续吹炼。

2冰铜熔炼的基本原理,冰铜、炉渣的性质[37页]


两式相加得:
9FeO(l) + 1.5O2 = 3Fe3O4
3Fe3O4(S) + FeS(l) = 10FeO(l) + SO2 ΔG0 = 654720 – 381.95T (J)
K1573 = 1.62×10-2, K1473 = 5.43×10-4
23
经过氧化反应,炉料中铁的一部分形成Fe3O4,Fe3O4的熔 点高(1597℃),在渣中以Fe—O复杂离子状态存在: 当其量较多时,会使炉渣熔点升高,比重增大,恶化了渣 与锍的沉清分离;在造锍熔炼和冰铜吹炼时,由于Fe3O4析出, 在转炉渣口和上升烟道等部位产生结垢物;炉渣粘度增大和熔 点升高;渣含铜升高等许多问题。 当熔体温度下降时,Fe3O4 会析出沉于炉底及某些部位形成炉结,还会在冰铜于炉渣界面
12
➢ 炉渣与冰铜的相平衡 冰铜熔炼过程中炉渣是
以 FeO-SiO2 系 、 FeO-SiO2CaO系及FeO-SiO2-Al2O3系 等为主体的。
图 2 - 7 为 FeO-SiO2-CaO 系三元系相图。图中铁全 部 认 为 是 FeO, 而 Al2O3、 CaO 及 MgO 等 均 折 合 成 CaO。
这表明,以Cu2O形态进入渣相的铜量很少。只 要体系内有FeS存在,铜的氧化物在熔炼过程中都能 被硫化成Cu2S而进入冰铜相。
22
➢ 2.7造锍熔炼过程中Fe3O4的形成
在火法炼铜过程中,原料中的FeS会优先发生氧化反应转变
为FeO,而由于氧位的升高,FeO会进一步氧化成Fe3O4。
FeS(l) + 1.5O2 = FeO(l) + SO2
25
反应要在1400℃以上才能向右进行,而且Kp值很小。 加入SiO2后,体系变成Fe3O4-FeS-SiO2系,反应为: FeS(l)+3Fe3O4(s)+5 SiO2(s) =5(2FeO·SiO2)(l)+SO2(g)

冰铜冶炼


可以用Cu-Cu2S-Cu2O体系状态图8.4说明。
15
L1: 溶解有少量 Cu2S的铜相 L2: 溶解有少量 铜的Cu2S相,
图8.4 Cu-Cu2S-Cu2O 系状态图
16
Cu2S
Cu2S + Cu
Cu + Cu2S
过吹
Cu含 Cu2O
Cu
Cu2S+Cu
Cu+ Cu2S
17
4、Fe3O4 的生成与破坏
第八节 冰铜的吹炼
一、概述
硫化铜精矿经过造锍熔炼产出了铜锍。 铜锍是金属硫化物的共熔体。主要成分除了Cu、 Fe、S外,还含有少量Ni,Co,Pb,Zn,Sb,Bi, Au,Ag,Se等及微量SiO2,此外还含有2% ~4%的 氧,铜锍中的Cu,Pb,Zn,Ni等重有色金属一般 是以硫化物的形态存在,铁的物相主要是FeS,也 有少量以FeO、Fe3O4形态存在。 吹炼目的:除去铜锍中的铁和硫以及其它杂质, 获得粗铜。 铜锍是贵金属的良好捕集剂。 在吹炼过程中,金、银及铂族元素等贵金属几 乎全部富集于粗铜中。
23
1)Ni3S2在吹炼过程中的变化
Ni3S2是高温下稳定的镍的硫化物。当熔体 中有FeS存在时,NiO能被FeS 硫化成Ni3S2:
3NiO(s) + 3FeS(l) + O2 = Ni3S2 (l) +3FeO(l) +SO2
只有在FeS浓度降低到很小时,Ni3S2才按下式 被氧化:
Ni3S2+3.5O2=3NiO+2SO2 +1186kJ
2PbO + SiO2 = 2PbO· 2 SiO
由于PbS沸点较低(1280℃),在吹炼温度下, 有相当数量的PbS直接从熔体中挥发出来进入炉气 中。

冰铜熔炼的基本原理

冰铜熔炼的基本原理冰铜熔炼是在高温和氧化气氛条件下将硫化铜精矿熔化生成MeS共融体的方法,又称造锍熔炼。

冰铜熔炼将精矿中的铜富集于冰铜中,而大部分铁的氧化物与加入的熔剂造渣。

冰铜和炉渣由于性质差别极大而分离。

根据炉料受热方式、热源、炉料所处状态、气氛氧化程度,冰铜熔炼有鼓风炉熔炼、反射炉熔炼、电炉熔炼、闪速炉熔炼、白银炉熔炼及一步炼铜等。

尽管设备不同,冶炼过程的实质是相同的,都属于氧化熔炼。

精矿首先熔炼获得冰铜,然后将冰铜吹炼成粗铜,要获得纯度较高的精铜,将粗铜进行精炼,即火法精炼和电解精炼,这些过程都包括了氧化过程。

熔炼的基本原理:冰铜熔炼所用炉料主要是硫化铜精矿和含铜的返料,出含有Cu、Fe、S等元素外,还含有一定量的脉石。

如用一般冶炼方法如反射处理,S/Cu比值较高的精矿,得到的冰铜品位低。

此时,要先进行氧化焙烧,脱去部分S然后熔炼,才能获得要求品位的冰铜。

如采用闪速炉或一步炼铜法测不受S/Cu比限制。

硫含量大,自热能力好。

炉料中的化合物有如下几种:1、硫化物熔炼生成精矿以CuS、FeS2、FeS为主;焙砂以Cu2S、FeS为主,还有少量ZnS、NiS、PbS等。

2、氧化物Fe2O3、Fe3O4、Cu2O、CuO、ZnO、MeO。

如炉料为焙砂氧化物较多,生生精矿中氧化物较少。

3、脉石CaCO3、MgCO3、SiO2、Al2O3等。

其中硫化物和氧化物数量占80%以上。

熔炼过程实质上是铁和铜的化合物及脉石在高温和氧化气氛条件下进行的一系列化学反应,并生成MeS相和MeO相,即冰铜和炉渣,二者因性质和密度的不同而分离。

熔炼炉料还包括加入的熔剂如石英、石灰石等,与精矿中部分铁盒脉石形成炉渣。

一、熔炼过程的化学反应1、热分解反应(1)、高价硫化物的热分解FeS2= FeS + 1/2 S2反应573K开始,833K激烈进行。

2CuFe S2= Cu2S + 2FeS +1/2 S2反应823K开始分解。

熔炼实习报告五篇

熔炼实习报告五篇熔炼实习报告篇1熔炼车间是冶炼厂的主要生产车间,车间的主要任务是生产铜阳极板。

熔炼车间处理的铜精矿均为外购铜精矿,利用电炉和合成炉生产冰铜。

电炉主要是由矿热电炉处理焙烧车间生产的焙砂,合成炉主要处理经蒸汽干燥机干燥后的.干精矿,电炉、合成炉产出的冰铜搭配进入转炉进行吹炼,转炉产出的粗铜进入阳极炉精炼,最后由双园盘浇铸系统产出合格的铜阳极板送精炼厂。

在实习期间主要了解了以下几点,现简单介绍如下。

1.冰铜熔炼铜精矿首先熔炼获得冰铜,然后将冰铜吹炼成粗铜。

冰铜熔炼是在高温和氧化气氛条件下将硫化铜精矿熔化生产MeS共熔体的方法,又称造锍熔炼。

冰铜熔炼将精矿中的铜富集于冰铜中,而大部分铁的氧化物与加入的熔剂造渣。

冰铜与炉渣由于性质差别极大而分离。

冰铜熔炼分为鼓风炉熔炼、反射炉熔炼、电炉熔炼、电炉熔炼、闪速熔炼及一步炼铜等。

尽管设备不同,冶炼过程的实质是相同的,都属于氧化熔炼。

高温下,炉料受热后形成低价稳定的化合物,随着形成低熔点共晶组分熔化析出,即形成初冰铜和初渣。

其最终成分的形成是在熔池中完成。

熔炼的主产物冰铜是由Cu2S、FeS组成的合量,其中还溶解了一定数量铁的氧化物和其它硫化物,如Ni3S2、CoS、PbS、ZnS等。

一般Cu+Fe+S占冰铜总量的80%~90%。

炉料中的金银及铂族元素在熔炼过程中几乎全部进入冰铜中。

Se、Te、As、Sb、Bi等元素也部分地溶解在冰铜中。

冰铜品位的选择取决于下列因素:炉料的性质和成分、熔炼特性、经济条件等。

熔炼生精矿时,冰铜品位不能在大范围内变动,但可用预先焙烧来调整,焙烧程度愈大,熔炼时冰铜品位愈高,反之亦然。

冰铜品位越低,吹炼所需时间愈长,吹炼时能耗愈大,炉衬消耗愈快。

实践证明,选择冰铜品位为37~42%较为合理。

但冰铜品位太高也存在一些问题。

(1)冰铜品位高,铜在炉渣中的损失增多。

(2)产生高品位冰铜,需延长精矿的焙烧时间,降低了焙烧的生产率,并增加烟尘产出量。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

冰铜熔炼实验报告
熔炼车间是冶炼厂的主要生产车间,车间的主要任务是生产铜阳极板。

熔炼车间处理的铜精矿均为外购铜精矿,利用电炉和合成炉生产冰铜。

电炉主要是由矿热电炉处理焙烧车间生产的焙砂,合成炉主要处理经蒸汽干燥机干燥后的干精矿,电炉、合成炉产出的冰铜搭配进入转炉进行吹炼,转炉产出的粗铜进入阳极炉精炼,最后由双园盘浇铸系统产出合格的铜阳极板送精炼厂。

在实习期间主要了解了以下几点,现简单介绍如下。

1.冰铜熔炼
铜精矿首先熔炼获得冰铜,然后将冰铜吹炼成粗铜。

冰铜熔炼是在高温和氧化气氛条件下将硫化铜精矿熔化生产MeS共熔体的方法,又称造锍熔炼。

冰铜熔炼将精矿中的铜富集于冰铜中,而大部分铁的氧化物与加入的熔剂造渣。

冰铜与炉渣由于性质差别极大而分离。

冰铜熔炼分为鼓风炉熔炼、反射炉熔炼、电炉熔炼、电炉熔炼、闪速熔炼及一步炼铜等。

尽管设备不同,冶炼过程的实质是相同的,都属于氧化熔炼。

高温下,炉料受热后形成低价稳定的化合物,随着形成低熔点共晶组分熔化析出,即形成初冰铜和初渣。

其最终成分的形成是在熔池中完成。

熔炼的主产物冰铜是由Cu2S、Fe S组成的合量,其中还溶解了一定数量铁的氧化物和其它硫化物,如Ni3S2、CoS、PbS、ZnS等。

一般Cu+Fe+S占冰铜总量的80%~90%。

炉料中的金银及铂族元素在熔
炼过程中几乎全部进入冰铜中。

Se、Te、As、Sb、Bi等元素也部分地溶解在冰铜中。

冰铜品位的选择取决于下列因素:炉料的性质和成分、熔炼特性、经济条件等。

熔炼生精矿时,冰铜品位不能在大范围内变动,但可用预先焙烧来调整,焙烧程度愈大,熔炼时冰铜品位愈高,反之亦然。

冰铜品位越低,吹炼所需时间愈长,吹炼时能耗愈大,炉衬消耗愈快。

实践证明,选择冰铜品位为37~42%较为合理。

但冰铜品位太高也存在一些问题。

(1)冰铜品位高,铜在炉渣中的损失增多。

(2)产生高品位冰铜,需延长精矿的焙烧时间,降低了焙烧的生产率,并增加烟尘产出量。

(3)高品位冰铜的吹炼比较困难,因为吹炼过程的热绝大部分来自FeS的氧化,高品位冰铜中FeS含量少,其氧化产生的热量较少。

故热量不足,使吹炼作业难以进行。

2.炉渣的形成
炉渣是炉料和燃料中各种氧化物的共熔体,炉料中的脉石主要是石英、石灰石等,在冰铜熔炼过程中,与铁的硫化物氧化产出的FeO 反应,形成复杂的硅酸盐炉渣。

炉渣成分和性质直接影响熔炼过程的技术经济指标。

(1)炉渣的性质决定熔炼过程的能耗。

如炉渣熔点高,炉渣放
出大量热;另一方面,如炉渣具有大的热含量,加热炉渣到熔点所消耗的热量也增加。

(2)炉渣的性质很大程度上决定炉温的高低,炉内的温度决定
于炉渣的熔点,而炉渣的熔点是由其成分决定的,要改变炉温,须改变炉渣成分。

(3)炉渣的性质决定炉子的生产率,熔炼酸性炉渣时,具有较
高的黏度和熔点,炉子的生产率比熔炼碱性炉渣时小。

(4)炉渣的性质和熔炼时形成的炉渣量是决定铜回收率的一个
基本因素,因熔炼时伴随于炉渣中的铜的损失是熔炼过程的主要损失。

炉渣的黏度是炉渣的重要性质之一,其影响炉渣和冰铜的分离及炉内放出,热量传递等。

生产上要求炉渣黏度低,流动性好,利于操作和渣与冰铜的分离。

影响炉渣黏度的因素主要是SiO2、FeO含量及温度。

为降低炉渣黏度,须采
取以下措施。

a)适当提高SiO2含量,防止Fe3O4饱和析出。

b)较高的FeO含量。

提高FeO含量可促进SixOy2-复合阴离子解体,降低炉渣
熔点,利于炉渣过热。

随FeO含量增大,黏度下降。

FeO含量过高也不利,因炉内氧化气氛会使Fe3O4平衡浓度相应增大,温度不稳定会带来Fe3O4饱和析出,增
大黏度。

c)少量CaO、Al2O3存在可降低炉渣黏度。

d)较高炉温,可降低黏度。

炉渣过热,复杂硅氧离子解体,不析出Fe3O4都需要炉内高温条件。

3.铜锍的吹炼
铜锍吹炼的过程是周期性的,整个过程分为两个周期。

在吹炼的第一周期,铜锍中的FeS与鼓入空气中的氧发生强烈的氧化反应,生成FeO和SO2气体。

FeO与加入的石英熔剂反应造渣,故又叫造渣期。

造渣期完成后获得了白锍(Cu2S),继续对白锍吹炼,即进入第二周期。

在吹炼的第二周期,鼓入空气中的氧与Cu2S(白锍)发生强烈的氧化反应,生成Cu2O和SO2。

Cu2O又与未氧化的Cu2S反应生成金属Cu和SO2,直到生成的粗铜含Cu98.5%以上时,吹炼的第二周期结束。

铜锍吹炼的第二周期不加入熔剂、不造渣,以产出粗铜为特征,故又叫造铜期。

在转炉吹炼的.过程中,反应几乎全是放热反应,放出的热量足以维持1700℃下的高温进行自热熔炼。

为了防止炉衬耐火材料因过度受热而缩短炉寿命,所以需要向炉内加入冷料以控制炉温。

用空气吹炼高品位的铜锍时,吹炼所需的热量难以维持过程自热进行,可以鼓入富氧空气,减少烟气带走的热量以弥补热量的不足,富氧空气吹炼可以缩短吹炼时间,提高生产能力。

转炉吹炼过程是周期性的作业,倒入铜锍、吹炼和倒出吹炼产物三个过程的循环,造成大量的热量损失;产出的烟气量和烟气成分波
动很大,使硫酸生产设备的生产条件难以稳定,致使硫酸的回收率不高。

这是转炉吹炼过程的主要问题。

当然,铜熔炼的过程并不仅仅只以上几条,还包括其它一系列的过程。

在这当中还有很多实际经验需要我们去了解掌握。

只有这样,才能不断在实践的基础上发现问题、分析问题、解决问题,这就是我们以后的工作职责。

相关文档
最新文档