有色金属冶金5铜锍的吹炼
(完整版)有色冶金概论复习题
1简述冶金学科（冶金方法）的分类；冶金学分类: 提取冶金学和物理冶金学2几种典型提炼冶金方法的一般流程及特点；火法冶金: 火法冶金的工艺流程一般分为矿石准备、冶炼、精炼3个步骤。
湿法冶金: 其生产步骤主要包括：浸取、分离、富集和提取。
水法冶金的优点是环境污染少，并且能提炼低品位的矿石，但成本较高。
主要用于生产锌、氧化铝、氧化铀及一些稀有金属。
电冶金：利用电能从矿石或其他原料中提取、回收和精炼金属的冶金过程。
粉末冶金：粉末冶金由以下几个主要工艺步骤组成：配料、压制成型、坯块烧结和后处理。
对于大型的制品，为了获得均匀的密度，还需要采取等静压（各方向同时受液压）的方法成型。
粉末冶金在技术上和经济上有以下特点：（1）可生产普通熔炼方法无法生产的特殊性能材料，如多孔材料、复合材料等；可避免成分偏析、保证合金具有均匀的组织和稳定的性能；（2）可生产高熔点金属（如钨和钼）和不互熔的合金（如钨-银合金）；（3）可大量减少产品的后续机加工量，节约金属材料，提高劳动生产率。
这一点对贵重金属尤其重要；（4）粉末冶金零件的缺点是塑性和韧性较差。
3. 简述有色金属提取的特点；有色金属提取工艺的特点：1）有色金属矿物的品位低，成分复杂。
2）提取方法多，分火法和湿法。
4. 简述有色金属火法、湿法提取工艺的分类。
火法：（1）焙烧（氧化焙烧、还原焙烧、硫酸化焙烧、氯化焙烧、煅烧、烧结焙烧）；（2）熔炼（造锍熔炼、还原熔炼、氧化熔炼、熔盐电解、反应熔炼，吹炼）；（3）精炼（氧化精炼、氯化精炼、硫化精炼、电解精炼）。
湿法：（1）浸出按浸出的溶剂分为：碱浸、氨浸、酸浸、硫脲浸出、氰化物浸出，等；按浸出的方式分为：常压浸出、加压浸出、槽浸、堆浸、就地浸出，等。
（2）净化：水解沉淀净化、置换净化、气体还原（氧化）净化，等。
（3）沉积：置换沉积、电解沉积、气体还原沉积。
5. 判断下列金属那些属于稀有金属、轻金属、重有色金属及贵金属6. 金属铝、铜、金、银的主要物理化学性质？铜的性质：物理性质铜呈玫瑰红色，特点是展性和延性好；导电、导热性极佳，仅次于银；无磁性；不挥发；液态铜流动性好等。
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。
有色金属冶金技术作业答题
有色金属冶金技术作业答题汇总第一篇轻金属冶金学第一章氧化铝生产【习题及思考题】1、常见的氧化铝及其水合物有哪些？比较它们的化学活性。
铝土矿按其含有的氧化铝水合物的类型可分为：三水铝石型铝土矿；一水软铝石型铝土矿；一水硬铝石型铝土矿；混合型铝土矿。
我国铝土矿资源丰富，储量大；高铝、高硅、低铁；铝硅比较低，中低品位铝土矿居多；多数铝土矿是一水硬铝石型铝土矿。
2、试比较国内外铝土矿的特点。
中国铝土矿的特点我国铝土矿的特点高硅、高铝和低铁，为一水硬铝石型，矿石中铝硅比在4～7之间[m(Al2O3)/ m(SiO2)]。
福建、河南和广西有少量的三水铝石型铝土矿。
3、砂状氧化铝和面状氧化铝各有什么特点？为什么砂状氧化铝的生产已发展成为主流？4、指出衡量铝土矿的质量的指标铝土矿质量评价标准：A、矿石类型B、矿石中可溶性氧化铝含量可溶性氧化铝含量是由氧化铝总量减去由氧化硅生成羟基方钠石化合物所损失的氧化铝量。
铝土矿的可溶性碱液溶出次序：三水铝石型、一水软铝石型、一水硬铝石型。
5、目前生产氧化铝的最主要的原料有哪些生产氧化铝的原料有铝矿土，明矾石矿和霞石矿。
6、铝酸钠溶液的稳定性对生产过程有什么影响？7、指出拜耳法的原理及实质？拜耳法原理：用苛性钠溶液(其质量浓度为130～350gNa2O/L)在加热的条件下将铝土矿中的各种氧化铝水合物溶解出来，生成铝酸钠溶液，此种溶液经稀释后在冷却的条件下分解出纯的氢氧化铝，同时重新生成苛性钠溶液，供循环使用。
流程见下页拜耳法流程包括三个主要步骤：铝土矿溶出；铝酸钠溶液分解；氢氧化铝煅烧溶出：指把铝土矿中的氧化铝水合物（Al2O3·xH2O)溶解在苛性钠（NaOH)中，生成铝酸钠溶液。
8、指出碱石灰烧结法的实质和原理。
烧结法：是在铝土矿中配入石灰石（或灰石）、纯碱（含大量Na2CO3的碳分母液），在高温下烧结而得到含有固态铝酸钠的熟料，用水或稀碱溶液溶出熟料，得铝酸钠溶液。
《有色冶金概论》课程标准
《有色冶金概论》课程标准课程代码：00531101适用专业：冶金技术学时：32学分：2开课学期：第三学期第一部分前言1.课程性质与地位现代冶金通常把金属分为黑色金属和有色金属，铁、铬、锰三种金属称为黑色金属，其余金属称为有色金属。
按有色金属的比重，化学特性，自然界的分布情况以及习惯称呼，有色金属又分为重金属、轻金属、贵金属、稀有金属和半金属五类。
《有色冶金概论》是高职冶金技术专业的一门专业基础课程。
本课程旨在让冶金技术专业学生全面了解，且并初步掌握现代工农业生产各行业较常用的十五种有色金属的物理、化学性质，矿物组成及冶金提取方法，重点培养学生的专业通识能力，是培养学生专业应用能力和冶金技术职业岗位能力的基础。
学生在学完《冶金基础化学》、《冶金制图》、《金属学及热处理》等课程的基础上，并通过认识实习后学习本课程，是后续课程《铝冶金》、《铝冶金》、《锌冶金》、《贵金属冶金技术》的基础。
2.课程的设计思路《有色冶金概论》课程是鉴于有色金属种类多、冶炼方法各异而开设的一门专业基础课。
本课程标准在设计上本着懂理论，重应用的总体思路，突出体现职业教育的技能型，应用性特色，注重培养学生的理论应用于实践的能力。
紧密结合企业岗位需求并考虑其与后续开设课程的关系进行课程内容的选取与组织。
主要介绍铜冶金、镍冶金、铅冶金、锌冶金、锡冶金、铝冶金、钨冶金、钛冶金及有色冶金中的综合回收。
鉴于我专业后续课程开设铅冶金、锌冶金、锡冶金、铝冶金，本课程重点介绍铜冶金、镍冶金、锡冶金、钨冶金和钛冶金。
在课程内容的设计上按有色冶金的种类设计10个学习单元，每个单元按金属的性质和用途、生产原料、冶炼方法、生产原理、工艺过程进行内容介绍。
本课程紧密结合生产实践，通过案例教学，启发引导教学，既发挥教师的主导作用，又充分体现学生的主体作用，充分调动学生的积极性、主动性，重在培养学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力。
第二部分课程目标1.知识目标（1）掌握典型有色金属的物理化学性质、生产原料和冶炼方法；（2）理解典型有色金属冶炼的原理；（3）掌握典型有色金属冶炼的工艺过程；（4）了解有色冶金中有价金属的回收方法。
有色金属冶金概论复习题带答案
《有色冶金概论》复习题4、铜的冶炼方法及工艺流程答：有火法和湿法两大类；火法炼铜基本流程包括造锍熔炼、锍的吹炼、粗铜火法精炼或阳极铜电解精炼；湿法炼铜基本流程包括浸出、萃取。
反萃、电积。
5、硫化铜精矿造锍熔炼的基本原理及两个过程的主要反应答：利用铜对硫的亲和力大于铁和一些杂质金属，而铁对氧的亲和力大于铜的特性，在高温及控制氧化气氛条件下，使铁等杂质金属逐步氧化后进入炉渣或烟尘而被除去，而金属铜则富集在各种中间产物中，并逐步得到提纯。
主要包括两个造渣和造锍两个过程 主要反应： 2FeS(l)+3O 2(g) =2FeO(g)+2SO 2(g)；2FeO(g)+SiO 2(s)= 2FeO ·SiO 2(l)；xFeS(l)+yCu 2S(l)= yCu 2S ·xFeS(l)6、硫化铜精矿造锍熔炼的目的及必须遵循的两个原则答：（1）造流熔炼的目的：①使炉料中的铜尽可能全部进入冰铜,同时使炉料中的氧化物和氧化产生的铁氧化物形成炉渣；②使冰铜与炉渣分离。
（2）火法炼铜必须遵循两个原则：①必须使炉料有相当数量的硫来形成冰铜；②炉渣含二氧化硅接近饱和，以便冰铜和炉渣不致混溶7、铜锍（冰铜）的吹炼的任务及实质是什么？答：任务是将铜锍（冰铜）吹炼成含铜98.5%-99.5%的粗铜；实质是在一定压力下将空气送到液体冰铜中，利用空气中的氧将冰铜中的铁和硫几乎全部除去，并除去部分其它杂质：FeS 氧化变成FeO 与加入的石英熔剂造渣；而Cu 2S 则部分经过氧化，并与剩下的Cu 2S 相互反应变成粗铜。
8、铜锍（冰铜）的吹炼过程为分为哪两个两个周期？各周期的主要反应是什么？ 答：造渣期：2FeS+3O 2=2FeO+2SO 2；2FeO+SiO 2= 2FeO ·SiO 2；相加得总反应为2FeS+3O 2+SiO 2= 2FeO ·SiO 2+2SO 2。
造铜期：2Cu 2S+3O 2=2CuO+2SO 2；Cu 2S+2 Cu 2O=6Cu+ SO 2两式相加得总反应：Cu 2S+O 2=2Cu+ SO 29、粗铜火法精炼的目的及原理是什么？粗铜火法精炼分为哪两个过程？答：目的：部分除去粗铜中对氧亲和力较大的杂质；为电解精炼提供合乎要求的阳极铜，并浇铸成为表面平整、厚度均匀、致密的阳极板；以保证电解铜的质量和降低电解精炼的成本。
铜顶吹吹炼工艺简介
世上无难事，只要肯攀登
铜顶吹吹炼工艺简介
中条山有色金属集团有限公司侯马冶炼厂采用澳斯麦特公司浸没式喷枪
顶吹技术吹炼铜锍，生产粗铜。
该工艺最初设计时选择传统的铁橄榄石炉渣
Fe/Si02 控制在1.4～1.6。
吹炼过程过高的氧势导致炉渣Fe304 含量升高，炉渣黏度增加，容易产生泡沫化风险，造成安全隐患，钙铁橄榄石炉渣的应用试验旨在解决这些问题。
一、铜顶吹吹炼工艺简介
铜锍顶吹吹炼炉为一个立式圆柱型冶金炉，熔炼系统的热铜锍通过溜槽和堰体进入顶吹吹炼炉，冷铜梳和熔剂通过皮带系统从炉顶孔口加入炉内，高温熔池内的铜锍与浸没式喷枪提供的氧反应造渣脱硫，最后生产出含铜99%以上、含硫0.2%的合格粗铜。
顶吹炉可以单炉作业，也可以连续吹炼，炉渣通过溜槽进入水淬系统，作为返料返回熔炼系统，粗铜通过溜槽转运到粗铜精炼系统。
烟气经余热锅炉回收余热和电收尘除尘后，送制酸系统生产硫酸。
与传统PS 转炉吹炼工艺不同的是，整个吹炼过程都是在厚厚的炉渣中进行，喷枪风先氧化炉渣，过氧化炉渣在强烈的搅拌条件下与铜锍接触完成脱硫造铜反应。
（一）工艺流程图（图1）
（二）顶吹吹炼炉简介
吹炼炉高12.7m，直径5.24m，采用喷枪富氧顶吹吹炼，喷枪供风压力280～300kPa，流量480m3/Min。
吹炼炉炉型是钢壳圆柱体，内衬耐火材料，炉顶和烟道斜坡采用钢纤维浇注料，炉顶有喷枪孔口、加料口和备用燃烧器口，炉子最底部是粗铜排放口，在距炉底900mm 高度为排渣口，距炉底
1200mm 高度为与堰体的连接口。
炉体结构示意图见图2。
2022年主要负责人《金属冶炼(铜冶炼)》安全生产模拟考试题(一)
2022年主要负责人《金属冶炼(铜冶炼)》安全生产模拟考试题（一）姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________1、（判断题）企业在安全文化建设过程中,应充分考虑自身内部的和外部的文化特征,引导全体员工的安全态度和安全行为,实现在法律和政府监管要求之上的安全自我约束,通过全员参与实现企业安全生产水平持续进步。
A、正确B、错误正确答案：正确2、（判断题）情况紧急时,事故现场有关人员可以直接向事故发生地县级以上人民政府安全生产监督管理部门和负有安全生产监督管理职责的有关部门报告。
A、正确B、错误正确答案：正确3、（判断题）用人单位应当为职工参加工伤保险,由用人单位和职工按照国家规定共同缴纳工伤保险费。
A、正确B、错误正确答案：错误4、（判断题）生产经营单位委托依法设立的安全生产技术、管理服务的机构提供安全生产技术、管理服务的,保证安全生产的责任仍由该机构负责。
A、正确B、错误正确答案：错误5、（判断题）安全生产工作应当以人为本,坚持安全发展,坚持安全第一、预防为主、综合治理的方针,强化和落实生产经营单位的主体责任,建立生产经营单位负责、职工参与、政府监管、行业自律和社会监督的机制。
A、正确B、错误正确答案：正确6、（判断题）铜锍吹炼产生的热量一般不会过剩,不会导致炉体温度过高,故无需加入冷料。
A、正确B、错误正确答案：错误7、（判断题）精炼炉还原冶炼时,铜水温度越高,还原效果越好。
A、正确B、错误正确答案：错误8、（判断题）厂区消防栓布置间距不应超过150m。
A、正确B、错误正确答案：错误9、（判断题）生产经营单位的主要负责人未履行本法规定的安全生产管理职责,导致发生生产安全事故的,由安全生产监督管理部门依照下列规定处以罚款:发生一般事故的,处上一年年收入百分之三十的罚款。
A、正确B、错误正确答案：正确10、（判断题）两台及两台以上链条葫芦起吊同一重物时,重物的重量等于每台链条葫芦的允许起重量。
铜冶炼三种方法[说明]
![铜冶炼三种方法[说明]](https://img.taocdn.com/s3/m/3f88171a6d85ec3a87c24028915f804d2b168780.png)
目前,中国已引进世界上最先进的炼铜新工艺有:闪速炉熔炼、艾萨熔炼、奥斯麦特熔炼、诺兰达熔炼等。
国内自主创新的有白银法熔炼、金川合成炉熔炼、东营方圆的氧气底吹熔炼。
后3种都是中国人自己研制的,都具有自主知识产权。
这7种也算世界上较先进的炼铜法。
通过多年的实践,国外的先进技术尚存不足之处,分述如下:1、双闪速炉熔炼法:投资大,专利费昂贵,熔剂和原料先进行磨细再进行深度干燥,需额外消耗能源这不尽合理。
熔炉产出的铜硫需要水碎再干燥再细磨,工序繁杂。
每道工序均难以保证100%回收率,会产生部分机械损失;热态高温铜锍水碎物理热几乎全部损失,水碎后再干燥,再加上炉内大量水套由冷却水带走热量,热能利用也不尽合理。
铜锍水碎需要大量的水冲,增加动力消耗。
破碎、干燥要增加人力和动力的消耗。
这些都是多年来该工艺没有得到大量推广的重要原因。
2、艾萨法和澳斯麦特法均属于顶吹冶炼系列:顶吹都要建立高层厂房,噪音大、高氧浓度低烟气量大、顶吹的氧枪12米长,3天至一周要更换一次,不锈钢消耗量大、投资大、操作不方便。
都用电炉做贫化炉,渣含铜一般大于0.6%不合国情。
3、三菱法的不足4个炉子(熔炼炉、贫化电炉、吹炼炉、阳极炉)自流配置,第一道工序的熔炼炉需要配置在较高的楼层位置,建筑成本相对较高,炉渣采用电炉贫化,弃渣含铜量达0.6%~0.7%,远远高于我国多数大型铜矿开采的矿石平均品位,资源没有得到充分的利用。
4、诺兰达和特尼恩特连续吹炼法,尚在工业试验阶段。
诺兰达是侧吹、要人工打风眼、劳动强度很大、风眼漏风率达10%~15%。
有很大噪音、操作条件不好、冶炼环境不理想。
如果掌握不好容易引起泡沫渣喷炉事故。
综上所述,让我们来寻求新的冶炼工艺,在不断的探索中发现新途径。
氧气底吹炉炼铅、炼铜最早是湖南水口山和中国有色工程设计研究总院共同研发在水口山进行过半工业试验。
首先用于炼铅,产业化取得成功,继这之后,中国有色工程设计研究总院原副院长、总工程师、全国设计大师蒋继穆,用在炼铜上,曾找过多家合作,可是谁都不想吃第一只螃蟹。
科技成果——双炉粗铜连续吹炼节能技术
科技成果——双炉粗铜连续吹炼节能技术适用范围有色金属冶炼及压延加工业铜精矿冶炼工艺的吹炼工序行业现状依据国家标准GB21248-2014《铜冶炼企业单位产品能耗消耗限额》中对粗铜工艺综合能耗（铜精矿-粗铜）限定值的规定，现有铜冶炼企业≤300kgce/t，新建铜冶炼企业≤180kgce/t；并规定粗铜工艺综合能耗的先进值为≤150kgce/t。
目前我国铜冶炼（铜精矿冶炼工艺）生产企业因原料、工艺及装备存在差异，能耗水平不尽相同，粗铜产品综合能耗在150-300kgce/tCu范围，节能潜力较大。
成果简介1、技术原理该技术将铜精矿冶炼工艺中吹炼环节的造渣期和造铜期由传统间歇式P-S转炉吹炼工艺（在一个吹炼空间分先后间断进行），改为分置到两个独立固定的吹炼空间（造渣炉和造铜炉）前后连续进行，造渣炉与造铜炉之间用溜槽连接。
该工艺连续进料，充分利用熔炼炉所产生的冰铜显热，可避免转炉吹炼需等料而导致鼓风机空吹带来的电力消耗；该工艺运行下烟气温度高、烟气量小、烟气连续稳定，同时设置中压余热锅炉，通过回收余热生产中压饱和蒸汽发电，实现节能。
2、关键技术该工艺技术是一种主要由造渣炉、造铜炉以及连接前、后端装备的溜槽优化组合而成高效的铜精矿冶炼工艺的吹炼设备，其主要关键技术如下：（1）吹炼造渣和造铜期分置空间反应技术将粗铜吹炼所必须经过的造渣和造铜两个阶段，依次分置在两个吹炼空间，即冰铜在造渣炉内完成造渣吹炼，脱出冰铜中的Fe，产出含Fe很低的白冰铜；白冰铜在造铜炉内完成造铜吹炼，脱出白冰铜中的S及其它杂质，产出优质粗铜。
（2）液态冰铜、白冰铜及粗铜溜槽转送技术熔炼炉与造渣炉、造渣炉与造铜炉、造铜炉与阳极炉之间的液态铜均通过炉窑之间的溜槽进行转送，而不用冶金包进行熔体的转移，也无需在冶炼厂房内设置大吨位冶金吊车。
（3）连续生产技术熔炼炉产出冰铜连续流入造渣炉，在造渣炉发生氧化反应产出白冰铜并连续流入造铜炉，白冰铜在造铜炉发生氧化反应连续产出粗铜。
豫光铜之“双底吹”蜕变
在今年全国两会上，“新质生产力”成为高频热词，不但为全国各地加快产业转型升级、推动高质量发展指明了方向、提供了遵循，也让这个春天更加明媚。
河南豫光金铅集团有限责任公司（以下简称“豫光”）作为济源示范区传统工业企业，自主研发了“双底吹”连续炼铜工艺。
一直以来，豫光以刀刃向内的勇气和决心，深挖潜能、突破重围，最终成为创新的典范。
近年来，豫光把科技创新作为发展新质生产力的核心要素，共筛选出100余项重点创新工作，并逐一攻克，让创新成为“最大共识”“最大增量”和“最强行动”。
5年来，主产品阴极铜提产40%，硫酸提产40%，黄金提产103%，白银提产130%，矿粉处理量提高30%，多项指标直击行业先进，阴极铜加工成本下降397.86元/吨，粗铅加工成本下降523.04元/吨，实现经济效益近4亿元。
前人栽树 后人乘凉一个企业坚持什么样的发展理念，就会呈现什么样的发展状态。
豫光“双底吹”连续炼铜的研发，恰逢国家提出“美丽中国”理念之时。
该工艺针对国内外铜冶炼生产工艺弊端，对于当时刚进入铜行业的新兵——豫光来说，是挑战更是责任。
投产后，第一台熔炼炉生产顺利，但是到了吹炼炉，生产遇到了大麻烦。
那段时间，吹炼炉转不进去，转进去就冒炉，生产无法顺利进行，铜锍只能进包，无法处理的包底铜等导致冷铜疙瘩到处堆放，企业又不甘心将其外售，生产只能停滞不前。
主要试产参与者每天在控制室讨论，最后连讨论都提不起精神，职工更是看不到希望。
那段时间，设计院对豫光这个自主研发的新工艺也逐渐丧失了信心。
为继续推广底吹炼铜，豫光再给其他单位设计时，又将两炉分开设计成冷铜锍吹炼。
但在豫光公司领导的大力支持下，试产单位玉川冶炼厂迅速摆脱颓势，先从解决小问题入手，公司上下倾力付出，几个月后，终于攻克了这个难题，成功了！职工们也在无数次的尝试中练就了豫光铜之“双底吹”蜕变近年来，豫光把科技创新作为发展新质生产力的核心要素，以刀刃向内的勇气和决心，深挖潜能、突破重围，最终成为创新的典范。
铜锍吹炼技术的发展状况
1. 美国肯尼柯特与芬兰奥托昆普合作开发的 “闪速吹炼”技术 (FCF)。 闪速吹炼” (FCF)。
属熔池熔炼的有: 属熔池熔炼的有:
2. 日本三菱连续炼铜法 (MMTL) 3. 澳大利亚奥斯麦特连续炼铜法 (Ausmelt)
8
祥光铜业闪速熔炼和闪速吹炼工艺流程图
9
闪速吹炼工艺过程 闪速熔炼炉产出的含Cu 68-70%的高品位冰铜， 闪速熔炼炉产出的含 的高品位冰铜， 经水淬、磨细（ 经水淬、磨细（-100目>80%）、干燥后，用风力输 目 ） 干燥后， 送到闪速吹炼炉顶料仓， 石灰、烟尘和富氧（ 送到闪速吹炼炉顶料仓，与石灰、烟尘和富氧（7585%）空气一起从反应塔顶喷入塔内，吹炼成 含硫（ 含硫（0.2-0.4%）的粗铜。 ）的粗铜。 炉渣含铜 呈反向关系。 炉渣含铜11-18%，与粗铜含 呈反向关系。炉 含铜 ，与粗铜含S呈反向关系 渣返回熔炼稳定 由于采用富氧空气使烟气量减少且稳定， SO2 烟气量减少且稳定， 浓度高达 35-40%。烟气经废热锅炉、 电收尘器后 。 烟气经废热锅炉、 稀释送制酸。收下来的尘或返回闪速吹炼炉， 稀释送制酸。收下来的尘或返回闪速吹炼炉， 或返 回闪速熔炼炉。 回闪速熔炼炉。
2
转炉最主要的问题是 --- SO2低空污染
因为转炉有炉口，又必须转动， 因为转炉有炉口，又必须转动，从而不 可避免的要发生SO 的泄漏， 可避免的要发生SO2的泄漏，必然的造成目 前冶炼厂都普遍存在 的 “SO2低空污染”。 低空污染”
3
转炉低空污染 实况
白色泄漏 SO2
4
在工程设计上，已对转炉采取了许多措施， 在工程设计上，已对转炉采取了许多措施， 例如： 例如： * 4重烟罩 * 环境集烟 * 超大容量排风机 * 120m高烟囱 120m高烟囱
- 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)。
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
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。
以上分析的硫化物氧化顺序说明了在间断 吹炼铜锍时严格地可分为两个周期的根据。
吹炼过程中会有金属铁出现吗？
铁的化合物不会按反应(５.5） 2FeO+FeS=3Fe+SO2 发生生成金属铁。
图５.3 硫化物与氧化物交互反应的ΔG0 －T关系
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
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。
5.2 铜锍吹炼的工艺
铜锍的吹炼设备有： 卧式侧吹转炉 诺兰达连续吹炼转炉 澳斯麦特炉 三菱法连续吹炼炉 反射炉式的吹炼炉（也称连吹炉） 闪速吹炼炉 用卧式侧吹转炉吹炼其过程是间歇式的周
期性作业。吹炼温度在1150 ℃～1300℃。
(５.2) (５.4)
2、铜锍吹炼时FeS、Cu2S氧化顺序
图５.2 硫化物与氧反应的ΔG0 －T关系
从图５.2看出：FeS氧化反应的标准吉布斯自由能ΔG0最 负，所以在锍吹炼的初期，它优先于Cu2S氧化。随着 FeS的氧化造渣，它在锍中的浓度降低，而Cu2S的浓度 提高，二者同时氧化的趋势增长。
生成金属铜，但并不是立即出现金属铜相。
Cu2S
Cu2S + Cu
Cu + Cu2S
过吹
Cu含 Cu2O
Cu
Cu2S+Cu
Cu+ Cu2S
4 、Fe3O4 的生成与破坏
在吹炼的第一周期是FeS的氧化，氧化 产物可以是FeO，也吉布斯自由能变化
化学反应
1. 2/3FeS+O2=2/3FeO+2/3SO2 △G0=-303557+52.71T 2. 3/5 FeS+O2=1/5Fe3O4+3/5SO2 △G0=-362510+86.07T 3. 6FeO+O2=2 Fe3O4 △G0=-809891+342.8T 4. 9/5 Fe3O4+3/5FeS=6FeO+3/5SO2 △G0=5305577-300.24T 5. 2FeO+SiO2=2FeO·SiO2 △G0=-99064-24.79T 6. 3 Fe3O4+ FeS+5 SiO2=5(2FeO·SiO2)
在FeS浓度未降到某一数量时，即使Cu2S能氧化成 Cu2O ，它也只能是氧的传递者，按下列反应进行着循环：
[Cu2S]+ 1.5O2 = (Cu2O) + SO2 (5.5) (Cu2O) + [FeS] = [Cu2S] + (FeO) (5.6)
在吹炼温度下，只有当熔体中Cu2S浓度约为 FeS浓度的25000～7800倍时，Cu2S 才能与FeS共 同氧化或优先氧化。工业实践中，白锍中的Fe含 量降到1%以下，也就是要等锍中的FeS几乎全部 氧化之后，Cu2S才开始氧化。
MeS+2O2=MeSO4 MeS+1.5O2=MeO+SO2 MeS+O2=Me+SO2
(５.1) (５.2) (５.3)
MeSO4在吹炼温度下不能稳定存在，即
硫化物不会按 MeS+2O2=MeSO4 反应。
MeS+O2=Me+SO2 (５.3)是一个总反应，实际
上，它是分两步进行的，即：
第一步：MeS+1.5O2=MeO+SO2 第二步：2MeO+MeS=3Me+SO2
第五章 铜锍的吹炼
５.1 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。
转炉渣
转炉 粗铜
图5.1转炉渣吹炼工艺流程
５.3 铜锍吹炼的基本原理
1、吹炼过程中的主要物理化学变化
铜锍的铜品位通常在30%~65%之间，其主要
成分是FeS和Cu2S。此外，还含有少量其它金属 硫化物和铁的氧化物。
硫化物的氧化反应可用下列通式表示:
造渣期
FeS + 1.5O2 = FeO + SO2 FeO + SiO2 = 2FeO·SiO2
造铜期
Cu2S +1.5O2 = Cu2O + SO2 2Cu2O + Cu2S = 6Cu + SO2
+ SO2 △G0=519397-352.13T
反应的标准吉布斯自由能变化（kJ） 1000℃ 1200℃ 1400℃ 1600℃
-236.5 -225.9 -215.4 -204.8
-252.9 -235.7 -218.6 -201.3
-373.5 -304.9 236.4 167.8
148.4 88.3
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。
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。
总结以上分析：得出在吹炼温度下，Cu和 Fe硫化物的氧化反应是：
28.3
-318
-130.6 -135.6 -140.5 -145.5
71.1
0.71 -69.7 -140.1
Fe3O4会使炉渣熔点升高、粘度和密度也增大， 结果既有不利之处，也有有利的作用。转炉渣中 Fe3O4含量较高时，会导致渣含铜显著增高，喷溅 严重，风口操作困难。在转炉渣返回熔炼炉处理 的情况下，还会给熔炼过程带来很大麻烦。