电解铜生产工艺
电解铜箔的制造方法
电解铜箔的制造方法一、前言电解铜箔是一种高纯度的铜箔，具有良好的导电性和热传递性能，广泛应用于电子、通讯、航空航天等领域。
本文将介绍电解铜箔的制造方法。
二、原材料准备1. 铜片：选用高纯度的电解铜片作为原材料，其纯度要求在99.95%以上。
2. 硝酸：用于清洗铜片表面，去除氧化物等杂质。
3. 氢氧化钠：用于调节电解液pH值。
4. 硫酸：作为电解液的主要成分之一，控制电流密度和温度等参数。
5. 氯化钠：作为电解液的次要成分之一，调节溶液浓度和稳定性。
三、生产工艺1. 清洗处理将铜片放入清洗槽中，在硝酸溶液中浸泡10-20分钟，去除表面氧化物和污垢。
然后用水冲洗干净，并在烘箱中烘干。
2. 电解过程将处理好的铜片放入电解槽中，与阴极相连。
电解槽中的电解液由硫酸和氯化钠组成，控制pH值在0.5-1.0之间。
通过外加电压，使铜离子在阴极上还原成纯铜，逐渐沉积在铜片表面。
同时，阳极上的铜原子被氧化成铜离子，维持电解液中的铜离子浓度。
3. 清洗处理将电解后的铜箔取出，放入清洗槽中，在氢氧化钠溶液中浸泡10-20分钟，调节pH值到7-8之间。
然后用水冲洗干净，并在烘箱中烘干。
4. 磨光处理将烘干后的铜箔放入磨光机中进行磨光处理，使其表面更加平滑光滑。
5. 检验质量对制造好的电解铜箔进行质量检验，包括检查其厚度、平整度、表面质量等指标是否符合要求。
四、注意事项1. 选用高纯度的原材料，并进行严格的清洗处理。
2. 控制电解液pH值和温度等参数，并定期检查和调整。
3. 严格控制电流密度，以防止铜箔表面出现气泡和不均匀沉积。
4. 磨光处理时要注意不要过度磨损，影响铜箔的厚度和平整度。
5. 对制造好的电解铜箔进行严格的质量检验，确保产品符合要求。
五、结论以上是电解铜箔的制造方法，通过严格的生产工艺和质量控制，可以制造出高质量的电解铜箔产品。
在实际生产中，还需要根据具体情况进行调整和改进。
电解铜生产工艺课件
将大块原料破碎成小块，以便于后续处理。
3
化学预处理
通过酸洗、碱洗等方法去除表面氧化物和杂质。
电解液的制备与调整
电解液成分
确定合适的硫酸铜浓度、 硫酸和添加剂等成分。
温度控制
保持电解液温度在适宜范 围内，以获得最佳的电解 效果。
电解液调整
根据生产需要，定期检测 电解液成分并进行调整。
电解过程的控制与操作
02
电解铜生产原料与设备
原料的种类与要求
01
铜精矿
作为电解铜生产的原料，铜精 矿需要满足一定的品位要求， 即铜含量较高，杂质元素含量
较低。
02
硫酸
硫酸是电解铜生产中的重要原 料，用于浸出和净液过程，需
确保硫酸的质量和纯度。
03
电力
电解铜生产需要大量的电力， 稳定、可靠的电力供应是保证
生产连续进行的必要条件。
05
电解铜生产技术的发展趋 势
新型电解液的开发与应用
总结词
新型电解液具有更高的稳定性和导电性，能够提高电解铜的生产效率和产品质量。
详细描述
随着科技的不断进步，新型电解液的开发与应用成为了电解铜生产技术的重要发展趋势。新型电解液 具有更高的稳定性和导电性，能够有效地提高电解铜的生产效率和产品质量。同时，新型电解液还具 有更低的腐蚀性和毒性，有利于环境保护和安全生产。
产品储存与运输
确保铜产品的安全储存和运输，防止氧化和污染 。
04
电解铜生产中的问题与对 策
能耗与环保问题
总结词
电解铜生产过程中，能耗和环保问题是亟待解决的难题。
详细描述
电解铜生产需要大量的能源，如电力、蒸汽等，同时还会 产生大量的废气、废水和固废，对环境造成严重污染。
电解铜的工艺流程
电解铜的工艺流程
电解精炼是利用直流电，通过电解作用将铜（或其他金属）
从原铜（或其他金属）中分离出来的过程。
电解精炼技术是精炼
铜工艺的一个重要分支。
电解铜是由电解槽内的阳极（阳极板）
在直流电作用下，把铜离子从阳极板转移到阴极（阴极）上，所
得到的含铜溶液。
电解法是将含铜较高的铜锭置于直流电解槽中，在阳极液中
通入电流，电解槽中的阳极部分就会析出金属铜。
由于金属铜是
一种具有导电性的导电体，所以在阴极液中也会析出金属铜。
阴
极液经净化后，含有多种杂质元素的溶液被送进电解槽中，在直
流电流作用下，以电解形式将这些杂质元素脱除，从而得到纯净
的铜锭。
在电解槽内进行电解时，阴极部分产生的氢气（或称
“阳极气体”）和氧气（或称“阳极气体”）通过放热过程（即电
解反应）分离出来。
在阴极液中生成的氢（或称“阳极氢”）被
送进阴极；氧气（或称“阴极气体”）则从阴极液中被分离出来，进入冷却水循环系统进行冷却，再送回电解槽内继续电解。
—— 1 —1 —。
铜电解精炼概述
铜电解精炼概述展开全文一、前言铜的电解精炼，是将火法精炼的铜浇铸成阳极板，（现在普遍的工艺）用永久性不锈钢阴极作为阴极片，相间的放入电解槽中，用硫酸铜和硫酸的水溶液作为电解液，在直流电的作用下，阳极上的铜会失去两个电子生成-2价铜离子，而贵金属和某些金属不溶，成为阳极泥沉淀于电解槽低。
溶液中的-2价铜离子会在阴极上优先析出，而其他电位较负的贱金属不能在阴极上析出，留在电解液中，待电解液定期净化时除去。
这样，得到的铜纯度很高，称电铜。
简单说一下电解精炼的工艺：电解液由循环槽经电解液循环泵泵至板式换热器，加热至65℃左右以稳定的流量供到各个电解槽。
电解槽供液采用底部给液（也有的采用侧面给液）、两端溢流出液的方式，槽两端溢流出的电解液汇总后返回循环槽。
为保证电解液的洁净度，配备了专用的LAROX净化过滤机，循环系统每天抽取电解液循环量的约25%进行净化过滤。
根据电解液中杂质的情况，每天抽取部分电解液进行脱铜、脱杂处理，保证电解液中铜、酸及杂质浓度不超过极限值。
为保证电解液成分，调节阴极铜的物理性能，需在电解液中加入硫酸、添加剂。
现在普遍采用的是永久性不锈钢阴极电解技术。
它的主要优点：1、高电流密度2、极间距小3、残极率低4、阴极周期短5、蒸汽耗量低、6、机械化程度高，适用于大规模生产。
二、铜电解的工艺要素铜的电解精炼，我们最求的是以低能耗生产高质量的合格阴极铜。
在这一低一高之间有五个决定性的因素：电解液成分、阴阳极极距、电流密度、单槽流量、电解液温度。
除此之外，阳极板的成份、阳极使用周期、阴极板的悬垂度、极板的接触点对电解精炼也有重大影响。
1、电解液成分铜离子从阳极转移到阴极的载体。
如果说阳极、阴极是铜电解过程的两个支柱，电解液则是铜电解过程中铜离子迁移的载体。
组成：CUSO4、H2SO4、H2O、添加剂（盐酸、有机化合物）、杂质。
1）H2SO4一般波动于100—220g/L，电流密度在300A/m2、电解液温度在60~65℃时要把H2SO4控制在180g/L。
电解铜生产工艺课件
目录
• 电解铜生产概述 • 原料准备与配料 • 电解液的制备与维护 • 电解过程与控制 • 铜的提取与精炼 • 环境保护与安全防护 • 未来发展与技术进步
01
电解铜生产概述
电解铜的定义与特性
电解铜的定义
电解铜是通过电解法将铜矿石或 再生铜溶解，再通过电沉积过程 提取出的纯铜。
电解铜的特性
电解铜具有高纯度、良好的导电 性和延展性，广泛用于电气、电 子、建筑、制造等领域。
电解铜的生产流程
铜矿石的采选
将铜矿石进行采矿、选矿，得 到适合冶炼的铜精矿。
铜精矿的冶炼
将铜精矿进行火法或湿法冶炼 ，得到粗铜。
粗铜的电解精炼
将粗铜进行电解精炼，通过电 解沉积得到电解铜。
电解铜的精炼
对电解铜进行精炼处理，进一 步提高其纯度。
电解液的检测与维护
总结词
定期检测和维护电解液对于保持其性能和延长使用寿命至关重要。
详细描述
为了确保电解铜生产的稳定性和质量，需要对电解液进行定期检测和维护。检测项目包括电解液的酸度、铜离子 浓度、添加剂含量等，以确保电解液的成分比例符合生产要求。维护工作包括定期更换电解液、清理电解槽、检 查电解液循环系统等，以保持电解液的性能和生产效率。
环保技术
发展绿色、低碳的电解铜 生产技术，降低能耗和减 少污染物排放。
智能化技术
利用物联网、大数据和人 工智能等先进技术，实现 电解铜生产的自动化和智 能化。
提高电解铜生产效率的方法与途径
优化电解液成分
通过调整电解液的成分，提高铜离子的放电效率 ，从而提高铜的产出率。
改进电解槽设计
优化电解槽的结构设计，提高电解槽的工作效率 和稳定性。
铜电解精炼的工艺流程
铜电解精炼的工艺流程
铜电解精炼是一种常用的冶金工艺，用于提取纯度较高的铜，以满足工业和冶金领域的需求。
下面将详细介绍铜电解精炼的工艺流程。
原料铜被加工成电解铜坯，铜坯的纯度通常在90%以上。
然后，将铜坯放入电解槽中，槽内充满了含有铜离子的电解液。
电解液通常是硫酸铜溶液，其中含有一定比例的硫酸和铜离子。
接下来，通过外加电流的作用，铜离子在电解槽中发生氧化还原反应。
正极（阳极）上的铜坯逐渐溶解，并释放出电子，形成离子态的铜。
这些铜离子随着电流的引导，向负极（阴极）移动。
在电解过程中，铜离子在负极上还原成纯铜，逐渐沉积在阴极上。
这个过程被称为电解析铜。
随着时间的推移，铜离子的浓度逐渐减少，直到最后全部被还原成纯铜。
经过一段时间的电解，阴极上逐渐形成一层纯铜薄片。
然后，将这层纯铜薄片从阴极上取下，这就是最终的电解铜产品。
该产品通常具有较高的纯度，可以达到99.99%以上。
铜电解精炼还会产生一些副产品，如铜泥和硫酸。
铜泥是在阳极上形成的，它含有一定量的铜和其他杂质。
铜泥经过进一步处理，可以提取出其中的铜和其他有价值的金属。
而硫酸则可以回收再利用。
总的来说，铜电解精炼是一种高效、经济的方法，用于提取高纯度
的铜。
它广泛应用于电子、建筑、交通等领域，满足了现代工业对铜的需求。
通过不断改进工艺流程，铜电解精炼技术也在不断提高，以适应不同规模和要求的生产。
电解铜
电解铜-前言铜的电解提纯：将粗铜（含铜99％）预先制成厚板作为阳极，纯铜制成薄片作阴极，以硫酸(H2SO4)和硫酸铜(CuSO4)的混和液作为电解液。
通电后,铜从阳极溶解成铜离子(Cu)向阴极移动，到达阴极后获得电子而在阴极析出纯铜（亦称电解铜）。
粗铜中杂质如比铜活泼的铁和锌等会随铜一起溶解为离子（Zn和Fe）。
由于这些离子与铜离子相比不易析出，所以电解时只要适当调节电位差即可避免这些离子在阳极上析出。
比铜不活泼的杂质如金和银等沉积在电解槽的底部。
这样生产出来的铜板，称为“电解铜”，质量极高，可以用来制作电气产品。
沉淀在电解槽底部的称为“阳极泥”，里面富含金银，是十分贵重的，取出再加工有极高的经济价值。
工方法及工艺流程1.铜冶炼的原料炼铜的原料是铜矿石。
铜矿石可分为三类：（1）硫化矿，如黄铜矿(CuFeS2)、斑铜矿(Cu5FeS4)和辉铜矿(Cu2S)等。
（2）氧化矿，如赤铜矿(Cu2O)、孔雀石[CuCO3Cu(OH)2]、蓝铜矿[2CuCO3Cu(OH)2]、硅孔雀石(CuSiO32H2O)等。
（3）自然铜。
铜矿石中铜的含量在1％左右（0.5％～3％）的便有开采价值，因为采用浮选法可以把矿石中一部分脉石等杂质除去，而得到含铜量较高（8％～35％）的精矿砂。
除了铜精矿之外,废铜亦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(铜材的产出比为50％左右),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。
湿法冶炼：湿法冶炼一船适于低品位的氧化铜，生产出的精铜称为电积铜。
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2009年可达总产量的25%，湿法冶炼的推出使铜的冶炼成本大大降低。
电解铝、电解铜、电解锌的冶炼工艺流程简介及部分习题
一、电解铝冶炼工艺介绍电解铝的基本原理和工艺过程：电解铝就是通过电解得到金属铝。
现代电解铝工业生产采用冰晶石-氧化铝熔融电解法。
熔融冰晶石是溶剂，氧化铝是溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃～970℃下，在电解槽内进行电化学反应。
阳极主要产物是二氧化碳和一氧化碳气体，其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固体粉尘，该气体需经过净化处理后排空。
阴极产物是铝液，铝液通过真空抬包从电解槽内抽出，送至铸造车间，在保温炉内经净化澄清后，浇铸成铝锭或直接加工成线坯、型材等。
电解铝工艺简图:现代电解铝工艺：1.现代铝工业生产采用冰晶石—氧化铝融盐电解法。
熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃—970℃下，在电解槽内的两极上进行电化学反应，即电解。
阳极产物主要是二氧化碳和一氧化碳气体，其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固体粉尘。
为保护环境和人类健康需对阳极气体进行净化处理，除去有害气体和粉尘后排入大气。
阴极产物是铝液，铝液通过真空抬包从槽内抽出，送往铸造车间，在保温炉内经净化澄清后，浇铸成铝锭或直接加工成线坯.型材等。
铝电解生产可分为侧插阳极棒自焙槽、上插阳极棒自焙槽和预焙阳极槽三大类。
自焙槽生产电解铝技术有装备简单、建设周期短、投资少的特点，但却有烟气无法处理，污染环境严重，机械化困难，劳动强度大，不易大型化，单槽产量低等一些不易克服的缺点，目前已基本上被淘汰。
目前世界上大部分国家及生产企业都在使用大型预焙槽，槽的电流强度很大，不仅自动化程度高，能耗低，单槽产量高，而且满足了环保法规的要求。
我国已完成了180kA、280kA和320kA的现代化预焙槽的工业试验和产业化。
以节能增产和环保达标为中心的技术改进与改造，促进自焙槽生产技术向预焙槽转化，获得了巨大成功。
根据电解铝的生产工艺流程，电解铝的生产成本大致由下面几部分构成：（1）原材料：氧化铝、冰晶石、氟化铝、添加剂(氟化钙、氟化镁等)、阳极材料；（2）能源成本：电力（直流电和交流电）、燃料油；（3）人力成本：工资及其他管理费用；（4）其他费用：设备损耗及折旧、财务费用、运输费用、税收等。
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目录
一、铜的简介 二、工业电解铜冶炼方法 三、湿法炼铜原理及流程 四、火法炼铜原理及流程 五、电解铜原理 六、新疆五鑫铜业电解铜冶炼流程
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阴极： Cu2+ + 2e- == Cu
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电解铜原理 Exceltek Electronics (HK) Ltd Confidential
铜的电解提纯
• 将粗铜（含铜99％）预先制成厚板作为阳极，纯铜制成薄 片作阴极，以硫酸(H2SO4)和硫酸铜(CuSO4)的混和液作为 电解液。通电后,铜从阳极溶解成铜离子(Cu)向阴极移动， 到达阴极后获得电子而在阴极析出纯铜（亦称电解铜）。 粗铜中杂质如比铜活泼的铁和锌等会随铜一起溶解为离子 （Zn和Fe）。由于这些离子与铜离子相比不易析出，所以 电解时只要适当调节电位差即可避免这些离子在阳极上析 出。比铜不活泼的杂质如金和银等沉积在电解槽的底部。
铜的物理性质
• 金属铜（CU),熔点1083摄氏度,纯铜呈玫瑰色或淡红色, 表面有氧化铜膜后,外观呈紫铜色.
• 热导率和电导率仅次于银. • 化学稳定性强,耐腐蚀. • 铜的用途
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铜主要性能应用比例
性能
导电性
耐腐性 结构强度 装饰性
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谢谢！
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CuSO4 + Fe == Cu + FeSO4
置换反应
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湿法炼铜生产过程
• 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。
新疆五鑫铜业电解铜冶炼流程
富氧顶吹熔冶炼——转炉吹炼——回转式阳极炉精炼——常 规大极板电解精炼的冶炼系统。
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新疆五鑫铜业产能介绍
• 高纯阴极铜规划产能20万吨/年，达标产能10万吨/年 。 每天达标产能为274吨。 副产品硫酸56万吨/年、电金3.6吨/年、电银61.8吨/年
应用比例
64%
23%
12%
1%
黄铜:铜锌合金，机器零件，仪表。 青铜:铜锡合金等(除了锌镍外，加入其他元素的合金均称青铜) 白铜:铜钴镍合金,精密仪器制造
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铜矿资源的国家分布 Exceltek Electronics (HK) Ltd Confidential
我国铜矿资源分布
国内铜矿资源储量并不丰富，基础储量3000万吨 左右，主要分布在江西、西藏和云南三省的储量最 多，占全国铜矿储量的50%左右，此外，铜储量较 多的还有甘肃、安徽、内蒙古、山西、湖北、黑龙 江等6省区，这6省区的储量合计占全国铜矿储量的 32.3%。以上9省区的储量合计占全国铜矿总储量 的80%。
• 第二阶段，冶炼温度1200℃～1280℃将白冰铜按以下反 应吹炼成粗铜： 2Cu2S+3O2→2Cu2O+2SO2 Cu2S+2Cu2O→6Cu+SO2
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火法炼铜流程图
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反射炉熔炼法
适于处理浮选的粉状精矿,反射炉为长方形，用优质耐火 材料砌筑。燃烧器设在炉头部，烟气从炉尾排出，炉料由 炉顶或侧墙上部加入，冰铜从侧墙底部的冰铜口放出，炉 渣从侧墙或端墙下的放渣口排出。采用氧气喷撒装置将精 矿喷入炉内，加强密封，以提高SO2浓度。中国白银公司 第一冶炼厂。
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电解铜原理
总反应方程式： 2CuSO4 + 2H2O = 2Cu+ 2H2SO4 + O2↑
阳极： 2H2O - 4e- == O2(气体) + 4H+
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闪速熔炼法
• 是将硫化铜精矿和熔剂的混合料干燥至含水0.3%以下 ，与热风混合，喷入炉内迅速氧化和熔化，生成冰铜 和炉渣。其优点是熔炼强度高，可较充分地利用硫化 物氧化反应热。降低熔炼过程的能耗。烟气中SO2浓度 可超过8%。闪速熔炼可在较大范围内调节冰铜品位， 一般控制在50%左右，这样对下一步吹炼有利。但炉 渣含铜较高。
鼓风炉熔炼法
• 即将硫化铜精矿混捏成膏状，再配以部分块料、熔剂 、焦炭等分批从炉顶中心加料口加入炉内，形成料封 ，减少漏气，提高SO2浓度。混捏料在炉内经热烟气干 燥、焙烧形成烧结料柱，块状物料也呈柱状环绕在烧 结料柱的周围，以保持透气性，使熔炼作业正常进行 。中国沈阳冶炼厂、富春江冶炼厂等采用此法。
冰铜：xCu2S·yFeS
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火法炼铜原理
• 吹炼第一阶段，将FeS氧化成FeO，造渣除去，得到白冰 铜（Cu2S）。冶炼温度1150℃～1250℃。主要反应是 ： 2FeS+3O2→2FeO+2SO2 2FeO+SiO2→2FeO·SiO2
工业电解铜冶炼
• 铜的冶炼方法可分为两类：火法冶金和湿法冶金。世界上 精铜产量的85%以上是用火法冶金从硫化铜精矿和再生铜 中回收的，湿法冶金生产的精铜只占15%左右。
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工业电解铜冶炼
• 火法炼铜：包括焙烧、熔炼、吹炼、精炼等工序，以 硫 化铜精矿为 主要原料，最后冶炼出含量达99.99%高纯铜 。
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电解铜成本
• 网上电价：0.35元/度 自备电厂：0.2-0.25元/度 电解铜耗电量：1050度/吨
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电解铜 Exceltek Electronics (HK) Ltd Confidential
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电炉熔炼法
• 炼铜采用电阻电弧炉即矿热电炉，对物料的适应性非 常广泛，一般多用于电价低廉的地区和处理含难熔脉 石较多的精矿。电炉熔炼的烟气量较少，若控制适当 ，烟气中SO2浓度可达5%左右，有利于硫的回收。
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铜矿石价格
• 铜矿石 5% 1200 元/吨 10% 2600元/吨 15% 4200元/吨
铜冶炼平均加工成本： 2500元/吨
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硫化铜矿石 Exceltek Electro• 湿法炼铜：湿法炼铜用硫酸将铜矿中的铜转变成可溶性的 硫酸铜，再将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来，这种方 法叫湿法炼铜。其原理就是用置换反应制取金属。
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湿法炼铜原理
• 化学方程式
CuO + H2SO4 == CuSO4 + H2O 复分解反应
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湿法炼铜流程图 Exceltek Electronics (HK) Ltd Confidential
火法炼铜主要步骤
• 焙烧：分别脱除精矿中部分或全部的硫，同时除去部 分砷、锑等易挥发的杂质。
• 熔炼：其目的是使铜精矿或焙烧矿中的部分铁氧化， 并与脉石、熔剂等造渣除去，产出含铜较高的冰铜。