电解铜工艺技术
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 —。
电解铜工艺流程
电解铜工艺流程电解铜是一种将铜离子还原成固体铜的工艺，被广泛应用于电子、电工等行业中。
下面将介绍电解铜的工艺流程。
首先，准备工作。
根据实际需要选择合适的电解槽，槽体要具备耐腐蚀性和良好的导电性能，以确保工艺能顺利进行。
另外，还要准备合适的电解液，一般为硫酸铜溶液。
其次，清洗工件。
将要电解的铜件放入清洗槽中，使用去垢剂或碱性清洗剂进行清洗，去除工件表面的油污和氧化膜。
清洗时间一般为几分钟到几十分钟，具体取决于工件的尺寸和污染程度。
第三，表面活化处理。
将清洗干净的铜件放入电解槽中，通过直流电流进行表面活化处理，常用的方法有阳极活化和化学活化两种。
阳极活化是在铜件上加上阳极电压，将表面铜离子氧化成铜氧化物，形成活化层。
化学活化是在表面涂覆一层活化剂，使其与铜件表面化学反应，形成活化层。
第四，电解沉积。
经过表面活化处理后，将铜件放回电解槽中，通过直流电流进行电解。
此时，正极为铜件，负极为铜板，电流经过电解液中的铜离子，在铜件上沉积成固体铜。
电解时间一般为几分钟到几小时，具体取决于工件的厚度和要求。
第五，清洗。
将电解完成的铜件取出，立即放入清洗槽中进行清洗，去除表面的电解液和残留物。
清洗槽中的溶液一般为水，也可以加入一些清洗剂，以促进清洗效果。
最后，干燥和包装。
将清洗好的铜件放在通风处晾干，确保表面没有水分。
然后进行包装，一般使用塑料袋或泡沫塑料进行包装，以防止铜件再次被氧化和污染。
总结一下，电解铜的工艺流程包括准备工作、清洗、表面活化处理、电解沉积、清洗和干燥包装。
每个步骤都非常重要，只有每个步骤都执行得当，才能保证电解铜的质量和效果。
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 压延铜
电解铜和压延铜是两种不同的铜材料，它们在制作工艺、性能和应用方面有一定的区别。
1. 制作工艺：
电解铜：电解铜是通过电解法生产的，将含铜的矿石提炼成铜离子，然后让铜离子在阴极上析出，形成铜箔。
电解铜的生产过程中，需要使用电解液（如硫酸铜）和电力。
压延铜：压延铜是将高纯度的铜通过碾压法压制而成，经过锻火、抗氧化、粗化处理等制程。
压延铜的生产过程主要是机械加工，不需要使用电解液和电力。
2. 性能特点：
电解铜：
- 导电性强：电解铜的纯度较高，导电性能优良。
- 耐弯折度较弱：电解铜在生产过程中形成的铜箔较薄，遇到弯曲或折叠时容易断裂。
- 成本较低：由于生产过程中使用了大量的电解液和电力，电解铜的成本相对较低。
压延铜：
- 耐弯折度好：压延铜在生产过程中经过碾压，形成铜箔的韧性较好，耐弯折性能优越。
- 导电性较弱：相较于电解铜，压延铜的导电性能略逊一筹。
- 成本较高：由于生产过程中没有使用电解液和电力，压延铜的成本相对较高。
3. 应用领域：
电解铜：由于其优良的导电性能和较低的成本，电解铜广泛应用于电力、通信、家电、汽车等产业。
此外，电解铜还用于制作铜箔、铜线、铜管等铜制品。
压延铜：压延铜具有良好的耐弯折性能，适用于需要频繁弯曲和折叠的场合。
例如，在翻盖手机、摄像头等领域，压延铜因其柔韧性好而得到广泛应用。
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。
铜精矿生产电解铜先进冶炼工艺技术综述
铜精矿生产电解铜先进冶炼工艺技术综述铜精矿生产电解铜是一项重要的冶金流程，该工艺技术是将含铜的铜精矿经过一系列的冶炼加工，最终得到纯度高的电解铜。
本文将综述现代铜精矿生产电解铜先进冶炼工艺技术，包括采矿筛选、矿浆浸出、冶炼流程与铜溶液处理等方面。
一、采矿筛选铜精矿的采矿筛选是整个冶炼过程中非常关键的一环，通过采矿筛选可以将一些杂质物质进行分离，确保铜精矿的纯度和含铜量的准确性。
目前，国际上常用的铜精矿采矿方式有地下采矿和露天采矿两种。
其中，地下采矿是将铜精矿矿石从地下开采出来，并经过破碎、筛选、研磨等工艺处理后，取得适当的颗粒度。
而露天采矿则是将铜精矿的矿石直接从地表采集，经过破碎、筛选等工艺处理，得到合适的大小粒度。
二、矿浆浸出铜精矿通常是以硫化物形式存在，因此需要在冶炼前进行浸出以便进行后续的冶炼加工。
常用的浸出方式有多级浸出、压力浸出和生物浸出等。
其中，多级浸出技术是在常温下采用酸性介质对铜精矿进行浸出，将得到的浸出液经过一系列的浓缩、净化，最终得到含铜溶液。
而压力浸出技术相对于多级浸出更为高效，通过对铜矿通过高温高压氧化，使其铜溶解度显著提高，提高了浸出效率。
生物浸出则是利用微生物的代谢过程，使金属从矿石中溶解出来，该技术对化学利用效率、矿物质利用效率、污染防治等方面都有着明显的优势。
三、冶炼流程铜精矿的冶炼主要分为热亚硫酸化冶炼、闪速炉冶炼和转炉吹炼冶炼等过程。
其中，热亚硫酸化冶炼是将矿石末经氧化还原反应后，形成的氧化物热亚硫酸化反应，使其转化为可熔性较好的金属硫化物。
闪速炉冶炼技术则是将热亚硫酸化后的矿石通过闪速炉进行冶炼。
该冶炼方式能使铜精矿矿石转化为丰富的铜矿石，并且具有冶炼效率高、操作简单、成本节约等优点。
而转炉吹炼冶炼方式则是将已经通过闪速炉冶炼处理后的铜矿石放入转炉，通过氧化剂产生的高温高压氧化物气体引爆，在高温条件下实现铜矿石的溶解、还原、燃烧等一系列化学反应。
四、铜溶液处理铜溶液中通常会出现众多的杂质物质，如铁、镍、硫酸盐、氯化物、硝酸盐等，这些杂质物质对铜的纯度和质量都会有一定的影响。
- 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、"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、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)。
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。
2、铜冶炼的过程及方法
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。
（1）铜矿石的冶炼过程：
从铜矿石冶炼铜的过程比较复杂。
以黄铜矿为例，首先把精矿砂、熔剂（石灰石、砂等）和燃料（焦炭、木炭或无烟煤）混合，投入“密闭”鼓风炉中，在1000℃左右进行熔炼。
于是矿石中一部分硫成为SO2（用于制硫酸），大部分的砷、锑等杂质成为AS2O3、Sb2O3等挥发性物质而被除去：2CuFeS2＋
O2=Cu2S＋2FeS＋SO2↑。
一部分铁的硫化物转变为氧化物：2FeS＋3O2=2FeO ＋2SO2↑。
Cu2S跟剩余的FeS等便熔融在一起而形成“冰铜”（主要由Cu2S 和FeS互相溶解形成的，它的含铜率在20％～50％之间，含硫率在23％～27％之间），FeO跟SiO2形成熔渣：FeO＋SiO2=FeSiO3。
熔渣浮在熔融冰铜的上面，容易分离，借以除去一部分杂质。
然后把冰铜移入转炉中，加入熔剂（石英砂）后鼓入空气进行吹炼（1100～1300℃）。
由于铁比铜对氧有较大的亲和力，而铜比铁对硫有较大的亲和力，因此冰铜中的FeS先转变为FeO，跟熔剂结合成渣，而后Cu2S才转变为Cu2O，Cu2O跟Cu2S反应生成粗铜（含铜量约为98.5％）。
2Cu2S＋3O2=2Cu2O＋2SO2↑，2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑，再把粗铜移入反射炉，加入熔剂（石英砂），通入空气，使粗铜中的杂质氧化，跟熔剂形成炉渣而除去。
在杂质除到一定程度后，再喷入重油，由重油燃烧产生的一氧化碳等还原性气体使氧化亚铜在高温下还原为铜。
得到的精铜约含铜99.7％。
（2）冶炼的方法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，其产量约占世界铜总产量的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。
火法冶炼: 通
过熔融冶炼和电解铜精矿火炼生产出阴极铜，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99.9％的电解铜。
该流程简短、适应性强，铜的回收率可达95％，但因矿石中的硫再造硫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。
（1）火法冶金
火法炼铜的方法很多，主要有：鼓风炉熔炼、反射炉熔炼、闪速熔炼、电炉熔炼等。
从以上炼铜的工艺流程图看出：硫化铜精矿（含铜量为13％－30％）可以采用几种不同的冶金方法进行熔炼，得到冰铜，再经过转炉吹炼得到含铜大于97．5％的粗铜，因粗铜的质量仍满足不了工业用铜的要求，
必须精炼后得到的精铜要求含铜99．95％以上。
在硫化铜精矿冶炼的过程中同时还可以回收硫、金、银、锑、铋、镍、硒等有价元素。
在中国，从铜精矿中提取金属铜，主要采用火法冶金的方法，目前，比较先进的是闪速熔炼，其产量占全国产铜量的30％以上。
由于能耗低，规模大，能有效控制环境污染等优点。
这一冶炼技术正在炼铜工业上得到日益发展。
闪速熔炼根据不同炉型的工作原理可分为两种类型：Outokumpu闪速熔炼、InCo闪速熔炼。
以下介
绍Outokumpu熔炼的工艺流程。
炼铜工艺流程图
湿法冶金在许多情况下与火法相配合的。
其过程的主要化学反应是在水溶液中进行的。
铜（锌）矿物预先通过氧化或硫酸焙烧，转变可溶状态，然后再进行浸出、净化电积、以提取电解铜。
通常有RLE法、常压氨浸出法（阿比特法）、高压氨浸出法、细菌浸出法等。
从焙烧→浸出→净化→电积，简称RLE法。
其生产流程，湿法冶金主要适用从低品位氧化矿、废矿堆及浮选尾
矿中提取金属铜。
Outokumpu熔炼的工艺流程
（2）湿法冶金
湿法炼铜，古书记载“曾青得铁则化为铜”，“曾青”即硫酸铜溶液，向其中加入铁，由于铁的金属活泼性强于铜，所以可将铜元素置换，得到单质铜，这就是湿法炼铜。
特指用铁与硫酸铜反应制铜Fe+CuSO4==Cu+FeSO4。
没有水的环境反应生成铜单质，叫干法，反之叫湿法。
如干法：氢气还原氧化铜。
湿法，铁还原硫酸铜等。
湿法铜主要是针对低品位氧化铜矿。
铜矿分氧化矿和硫化矿二种，硫化矿可通过浮选的方法进行富集产出高品位（20%以上）精矿进行火法熔炼、电解得到电解铜。
氧化矿的选矿富集非常困难，目前火法只能对付富的氧化铜矿。
低品位氧化铜矿只能通过湿法冶金的方法，标准流程是：浸出—萃取—电积，得到阴极铜。
这方面的技术发展很快，例如高效能的萃取剂、细菌浸出、沸腾床硫酸化焙烧等等，使湿法炼铜技术日趋成熟和高效化。
与火法流程相比，湿法流程基本上是在常温中进行，建设费用明显降低。
湿法炼铜。