火法炼铜工艺讲解
火法炼铜流程图ppt课件
连续炼铜炉
干燥 熔池熔炼炉
硫化铜精矿 (20-30%Cu)
干燥 闪速炉
干燥 电炉
干燥 反射炉
干燥 密闭鼓风炉
冰铜
(30-70%Cu)
转炉或连续吹炼炉
粗铜
(98.5%Cu)
火法精炼炉
阳极铜
(99.5% Cu)
电解精炼Βιβλιοθήκη 电铜(99.95%~99.99% Cu)
精选ppt
2
传统熔炼方法 现代炼铜方法
鼓风炉熔炼方法
有色金属:是指铁、铬、锰以外的金属。 64种
有色金属
轻金属
重金属
贵金属
稀有金属
重金属一般指比重大于5.0的金属,包括铜、铅、锌、 镍、锡等十多种金属
精选ppt
1
铜的生产方法概括起来有火法和湿法两大类。 火法炼铜是当今生产铜的主要方法,世界上80%左右的铜是用火 法炼铜方法生产的。图2-1为火法生产铜的原则流程图。
反射炉熔炼方法
电炉熔炼方法 熔池熔炼方法
诺兰达法 瓦纽科夫法 白银法 奥斯麦特法 三菱法
闪速熔炼法
奥托昆普法 印柯法
精选ppt
3
感谢亲观看此幻灯片,此课件部分内容来源于网络, 如有侵权请及时联系我们删除,谢谢配合!
火法炼铜原理
火法炼铜原理
火法炼铜是一种常见的冶炼工艺,通过高温将含铜的矿石中的铜分离出来,是铜的重要生产方式之一。
在火法炼铜的过程中,主要包括矿石的选矿、熔炼和精炼等步骤。
下面将详细介绍火法炼铜的原理。
首先,矿石的选矿是火法炼铜的第一步。
选矿的目的是将含铜的矿石从其他杂质中分离出来。
通常采用的方法是通过浮选或重选的方式,利用矿石中铜的物理和化学性质的差异,将铜矿和非铜矿进行分离。
经过选矿之后,得到的铜矿就可以用于后续的熔炼过程。
接下来是矿石的熔炼过程。
熔炼是将铜矿中的铜化合物转化为纯铜的过程。
首先,将铜矿石放入高温熔炼炉中,加入适量的煤焦或焦炭作为还原剂,产生高温的炉内气氛。
在高温下,铜矿中的铜化合物被还原成金属铜,与炉渣分离。
经过熔炼之后,得到的是含有较高纯度的铜的铜锭。
最后是精炼过程。
熔炼得到的铜锭中仍然含有少量的杂质,需要进行精炼才能得到纯度更高的铜。
精炼通常采用火法精炼或电解精炼的方法。
在火法精炼中,将铜锭放入火法精炼炉中,加入氧化剂,使杂质氧化并与炉渣分离。
而电解精炼则是利用电解的原理,通过电流将铜锭中的杂质转移到阴极上,得到纯度更高的铜。
总的来说,火法炼铜是一种将含铜矿石转化为纯铜的重要工艺。
通过选矿、熔炼和精炼等步骤,可以将含铜矿石中的铜分离出来,得到高纯度的铜产品。
这种工艺在铜的生产中具有重要的地位,也为其他金属的冶炼提供了借鉴和参考。
铜冶炼的工艺流程及原理
铜冶炼的工艺流程及原理第一篇:铜冶炼的工艺流程及原理铜冶炼技术的发展经历了漫长的过程,但至今铜的冶炼仍以火法冶炼为主,其产量约占世界铜总产量的85%。
1)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%,但因矿石中的硫在造锍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。
2)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,预计本世纪末可达总产量的20%,湿法冶炼的推出使铜的冶炼成本大大降低。
向左转|向右转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、型材等生产工艺流程其生产工艺流程如下图:氧化铝氟化盐碳阳极直流电↓ ↓ ↓ ↓↓排出阳极气体------电解槽↑ ↓ ↓废气← 气体净化铝液↓ ↓回收氟化物净化澄清-----------------------↓ ↓ ↓返回电解槽浇注轧制或铸造↓ ↓铝锭线坯或型材方程电解铝就是通过电解得到的铝.重要通过这个方程进行:2Al2O3==4Al+3O2。
火法炼铜
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。
焙烧分半氧化焙烧和全氧化焙烧(“死焙烧”),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。
熔炼主要是造锍熔炼,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。
吹炼能够消除烟害,回收精矿中的硫。
精炼分火法精炼和电解精炼。
粗铜精炼分火法精炼和电解精炼。
火法精炼是利用某些杂质对氧的亲和力大于铜,而其氧化物又不溶于铜液等性质,通过氧化造渣或挥发除去步骤焙烧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。
此过程为放热反应,通常不需另加燃料。
造锍熔炼一般采用半氧化焙烧,以保持形成冰铜时所需硫量;还原熔炼采用全氧化焙烧;此外,硫化铜精矿湿法冶金中的焙烧,是把铜转化为可溶性硫酸盐,称硫酸化焙烧。
熔炼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(xCu2S·yFeS)。
冰铜中铜、铁、硫的总量常占80%~90%,炉料中的贵金属,几乎全部进入冰铜。
冰铜含铜量取决于精矿品位和焙烧熔炼过程的脱硫率,世界冰铜品位一般含铜40%~55%。
生产高品位冰铜,可更多地利用硫化物反应热,还可缩短下一工序的吹炼时间。
熔炼炉渣含铜与冰铜品位有关,弃渣含铜一般在0.4%~0.5%。
熔炼过程主要反应为:2CuFeS2→Cu2S+2FeS+SCu2O+FeS→Cu2S+FeO2FeS+3O2+SiO2→2FeO·SiO2+2SO22FeO+SiO2→2FeO·SiO2造锍熔炼的传统设备为鼓风炉、反射炉、电炉等,新建的现代化大型炼铜厂多采用闪速炉。
2主要方法鼓风炉鼓风炉是竖式炉,我国很早就用它直接炼铜。
传统的方法为烧结块鼓风炉熔炼。
硫化铜精矿先经烧结焙烧脱去部分硫,制成烧结块,与熔剂、焦炭等按批料呈层状加入炉内,熔炼产出冰铜和弃渣,此法烟气含SO2低,不易经济地回收硫。
火法炼铜的化学反应方程
火法炼铜的化学反应方程概述火法炼铜是一种常用的冶金方法,用于从铜矿石中提取纯铜。
这个过程涉及到一系列的化学反应,其中最重要的反应是铜的氧化和还原反应。
本文将详细介绍火法炼铜的化学反应方程,并解释每个反应的原理和条件。
火法炼铜的步骤火法炼铜的过程可以分为以下几个步骤: 1. 矿石的破碎和磨矿 2. 矿石的焙烧 3. 焙烧产物的浸出 4. 溶液的净化 5. 铜的电解在这些步骤中,焙烧和浸出是最关键的步骤,因为它们涉及到铜的氧化和还原反应。
矿石的焙烧反应焙烧是将铜矿石在高温下加热,使其发生氧化反应的过程。
这个过程可以用以下的化学反应方程表示:CuFeS2 + O2 -> Cu2S + FeO + SO2在这个反应中,铜矿石中的黄铜矿(CuFeS2)与氧气发生反应,生成硫化铜(Cu2S)、氧化铁(FeO)和二氧化硫(SO2)。
焙烧产物的浸出反应在焙烧后,产生的矿渣中含有铜化合物。
为了提取铜,需要将矿渣浸出,使铜溶解在溶液中。
这个过程可以用以下的化学反应方程表示:Cu2S + 4HNO3 -> 2Cu(NO3)2 + 2NO + 2S + 2H2O在这个反应中,硫化铜与硝酸发生反应,生成硝酸铜(Cu(NO3)2)、一氧化氮(NO)、硫(S)和水(H2O)。
溶液的净化反应浸出产生的溶液中含有杂质,需要进行净化,以获得纯度较高的铜溶液。
这个过程可以用以下的化学反应方程表示:Cu(NO3)2 + 2NaOH -> Cu(OH)2 + 2NaNO3在这个反应中,硝酸铜与氢氧化钠反应,生成氢氧化铜(Cu(OH)2)和硝酸钠(NaNO3)。
铜的电解反应在净化后的铜溶液中,铜离子可以通过电解还原为纯铜。
这个过程可以用以下的化学反应方程表示:Cu(OH)2 -> Cu + H2O在这个反应中,氢氧化铜被还原为纯铜,并释放出水。
结论火法炼铜是一种常用的冶金方法,通过一系列的化学反应,从铜矿石中提取纯铜。
火法冶炼铜及湿法冶炼铜工艺介绍
题,不利于贵金属等有价伴生元素的回收, 因此在工业上未得到广泛应用。
• 我国铜冶炼主要以火法冶炼为主,总产量占全 部铜产量约96%,我国也是采用铜冶炼工艺种 类最多的国家,国际上先进的铜冶炼技术在我 国大多已采用,且生产规模远大于其它国家, 同时仍存在大量采用落后生产工艺、污染严重 的中小型铜冶炼企业,根据《有色金属产业调 整和振兴规划》的要求,铜冶炼行业规划目标 是:按期淘汰落后产能,节能减排取得积极成 效,企业重组取得进展,创新能力明显增强, 资源保障能力进一步提高。
• 火法炼铜的原则流程如下,流程图见图
• 铜精矿(15~30%Cu)——造锍熔炼——冰 铜 (铜锍25~70%Cu)——吹炼——粗铜 (98~99%Cu)——火法精炼——阳极铜 (99%Cu)——电解精炼——电铜(99.9599.98%Cu)。
• 火法炼铜生产过程一般由以下几个工序组 成:备料、熔炼、吹炼、火法精炼、电解 精炼,最终产品为电解铜。配套工序:阳 极泥处理、余热回收、余热发电、烟气收 尘、烟气制酸、循环水系统等。
• 火法冶炼铜主要产物环节如下:
• 除火法工艺外,近20 年来湿法炼铜工艺也取 得了长足的进步,湿法工艺不仅可以处理一些 难选的氧化矿和表外矿、铜矿废石等,而且随 着细菌浸出和加压浸出的发展,亦可以处理硫 化铜矿石,并能获得较好的经济效益,从而大 大拓宽了铜资源综合利用范围。该法是在常温 常压或高压下,用溶剂浸出矿石或焙烧矿中的 铜,经过净液,使铜和杂质分离,而后用萃取 -电积法,将溶液中的铜提取出来。对氧化矿 和自然铜矿,大多数工厂用溶剂直接浸出;对 硫化矿,一般先经焙烧,而后浸出。
火法冶炼及湿法冶炼 铜工艺介绍
• 铜的冶炼工艺有火法冶炼和湿冶炼两种 方法。
辉铜矿火法炼铜
辉铜矿火法炼铜辉铜矿火法炼铜是一种传统的冶炼方法,已经有数千年的历史。
它是将辉铜矿中的铜分离出来的有效方式,不仅生动展示了人类智慧的辉煌篇章,也有着丰富的指导意义。
首先,辉铜矿火法炼铜需要明确的工艺流程。
整个过程大致可以分为焙烧、浸出、蓄热、冶炼和纯化五个主要的步骤。
通过对焙烧温度、时间、浸出液体组成等参数的控制,可以实现对铜的分离和纯化。
这个流程有着清晰的步骤和具体的操作要求,这对于工作者来说具有很重要的指导意义。
其次,在辉铜矿火法炼铜的过程中,对温度、氧气和时间的控制是至关重要的。
焙烧阶段需要控制的温度使辉铜矿中的硫元素氧化为氧化铜,并使铁、锌等杂质转化为容易溶解的形式。
在冶炼阶段,需要通过高温使铜熔化,然后分离出其他杂质。
火法炼铜的成功与否,取决于对这些变量的准确掌握和灵活运用。
这对我们平时的工作中也有所提示:只有充分了解并运用合适的工具和材料,才能取得好的结果。
此外,辉铜矿火法炼铜也需要注意环保和资源利用。
在冶炼过程中产生的废气和废渣都需要进行处理和回收利用。
对于废渣的回收利用,可以通过提取其中的有用成分,如铜、锌等,以减少资源的浪费。
同时,通过对废气的净化和排放控制,保护环境,减少污染。
这个过程对于如今的资源环保问题具有启示意义:我们需要积极寻求回收再利用的途径,为保护环境和节约资源做出自己的贡献。
总之,辉铜矿火法炼铜是一项历史悠久且有着丰富指导意义的冶炼技术。
它的工艺流程、温度控制、环保意识等方面的运用都为今后的工业发展和环保提供了有价值的参考。
我们在学习和实践中应该深入了解其中的原理和操作要点,并在实际工作中灵活运用,不断推动技术的进步和环境的改善。
火法炼铜技术现状及发展趋势
火法炼铜技术现状及发展趋势以火法炼铜技术现状及发展趋势为题,本文将从火法炼铜技术的定义、原理、应用现状以及未来发展趋势等方面进行分析和探讨。
一、火法炼铜技术的定义和原理火法炼铜技术是指利用火法将铜矿中的铜含量浓缩、分离并提取出来的一种冶金工艺。
该技术主要包括热法浸出、热法萃取、热法还原等过程。
其中,热法浸出是将铜矿石经过粉碎、浸出等步骤,使其中的铜溶解于硫酸溶液中;热法萃取是利用有机溶剂将铜从硫酸溶液中萃取出来;热法还原是将萃取得到的铜化合物通过还原反应,得到纯铜金属。
二、火法炼铜技术的应用现状火法炼铜技术是目前广泛应用于铜冶炼领域的一种成熟技术。
在全球范围内,火法炼铜技术被广泛应用于铜矿石的冶炼过程中。
尤其在发展中国家,由于设备简单、工艺成熟、操作灵活等特点,火法炼铜技术得到了较大的推广和应用。
火法炼铜技术在铜冶炼行业中的应用主要有以下几个方面:1. 铜矿石冶炼:火法炼铜技术是将铜矿石中的铜浓缩、分离的关键工艺之一。
通过火法炼铜技术,可以将铜矿石中的铜含量提高到一定的浓度,为后续的精炼工艺提供原料。
2. 废弃电子产品回收:火法炼铜技术也被广泛应用于废弃电子产品的铜回收过程中。
通过火法炼铜技术,可以将废弃电子产品中的铜元素提取出来,实现资源的再利用。
3. 冶金废渣处理:火法炼铜技术还可应用于冶金废渣的处理过程中。
通过火法炼铜技术,可以将冶金废渣中的有价金属如铜、铅等提取出来,实现资源的综合利用。
三、火法炼铜技术的发展趋势随着科学技术的不断进步和全球资源的日益匮乏,火法炼铜技术也在不断发展和改进中。
未来,火法炼铜技术的发展趋势主要体现在以下几个方面:1. 提高冶炼效率:未来的火法炼铜技术将致力于提高冶炼效率,降低能耗和环境污染。
通过改进工艺流程、优化设备结构等手段,进一步提高铜矿石冶炼的效率和经济效益。
2. 资源综合利用:未来的火法炼铜技术将更加注重资源的综合利用。
除了提取铜金属外,还将寻求将其他有价金属如铅、锌等同时提取出来,实现废弃物的资源化利用。
铜的加工冶炼工艺流程
铜的加工冶炼工艺流程火法炼铜是当今生产铜的主要方法,占铜产量的80%左右,主要是处理硫化矿。
火法炼铜的优点是原料适应性强,能耗低,效率高,金属回收率高。
火法炼铜可分两类:一是传统工艺:如鼓风炉熔炼、反射炉熔炼、电炉熔炼。
二是现代强化工艺:如闪速炉熔炼、熔池熔炼。
由于20世纪中叶以来全球性的能源和环境问题突出,能源日趋紧张,环境保护法规日益严格,劳动成本逐步上涨,促使铜冶炼技术从20世纪80年代起获得飞速发展,迫使传统的方法不得不被新的强化方法来代替,传统冶炼方法逐渐被淘汰。
随之兴起的是以闪速熔炼和熔池熔炼为代表的强化冶炼先进技术,其中最重要的突破是氧气或富氧的广泛应用。
经过几十年的努力,闪速熔炼与熔池熔炼已基本取代传统火法冶炼工艺。
1、火法冶炼工艺流程火法工艺过程主要包括四个主要步骤:造锍熔炼、铜锍(冰铜)吹炼、粗铜火法精炼和阳极铜电解精炼。
造硫熔炼(铜精矿—冰铜):主要是使用铜精矿造冰铜熔炼,目的是使铜精矿部分铁氧化,造渣除去,产出含铜较高的冰铜。
冰铜吹炼(冰铜—粗铜):将冰铜进一步氧化、造渣脱除冰铜中的铁和硫,生产粗铜。
火法精炼(粗铜—阳极铜):将粗铜通过氧化造渣进一步脱除杂质元素,生产阳极铜。
电解精炼(阳极铜—阴极铜):通过引入直流电,阳极铜溶解,在阴极析出纯铜,杂质进入阳极泥或电解液,从而实现铜和杂质的分离,产出阴极铜。
火法炼铜一般流程图2、火法冶炼工艺分类(1)闪速熔炼闪速熔炼(flash smelting)包括国际镍公司因科(Inco)闪速炉、奥托昆普(Outokumpu)闪速炉和旋涡顶吹熔炼(ConTop)3种。
闪速熔炼是充分利用细磨物料巨大的活性表面,强化冶炼反应过程的熔炼方法。
将精矿经过深度干燥后,与熔剂经干燥一起用富氧空气喷入反应塔内,精矿粒子在空间悬浮1-3s时间,与高温氧化性气流迅速发生硫化矿物的氧化反应,并放出大量的热,完成熔炼反应即造锍的过程。
反应的产物落入闪速炉的沉淀池中进行沉降,使铜锍和渣得到进一步的分离。
火法炼铜
招专业人才上一览英才火法炼铜主要原料是硫化铜精矿,一般包括焙烧、熔炼、吹炼、精炼等工序.焙烧分半氧化焙烧和全氧化焙烧(“死焙烧”),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。
此过程为放热反应,通常不需另加燃料。
造锍熔炼一般采用半氧化焙烧,以保持形成冰铜时所需硫量;还原熔炼采用全氧化焙烧;此外,硫化铜精矿湿法冶金中的焙烧,是把铜转化为可溶性硫酸盐,称硫酸化焙烧。
熔炼主要是造锍熔炼,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(xCu2S·yFeS)。
冰铜中铜、铁、硫的总量常占80%~90%,炉料中的贵金属,几乎全部进入冰铜。
冰铜含铜量取决于精矿品位和焙烧熔炼过程的脱硫率,世界冰铜品位一般含铜40%~55%。
生产高品位冰铜,可更多地利用硫化物反应热,还可缩短下一工序的吹炼时间。
熔炼炉渣含铜与冰铜品位有关,弃渣含铜一般在0.4%~0.5%。
熔炼过程主要反应为:2CuFeS2→Cu2S+2FeS+SCu2O+FeS→Cu2S+FeO2FeS+3O2+SiO2→2F eO·SiO2+2SO22FeO+SiO2→2FeO·SiO2造锍熔炼的传统设备为鼓风炉、反射炉、电炉等,新建的现代化大型炼铜厂多采用闪速炉。
鼓风炉熔炼鼓风炉是竖式炉,小国很早就用它直接炼铜。
传统的方法为烧结块鼓风炉熔炼。
硫化铜精矿先经烧结焙烧脱去部分硫,制成烧结块,与熔剂、焦炭等按批料呈层状加入炉内,熔炼产出冰铜和弃渣,此法烟气含SO2低,不易经济地回收硫。
为消除烟害,回收精矿中的硫,20世纪50年代,发展了精矿鼓风炉熔炼法,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。
火法炼铜的化学方程
火法炼铜:从矿石到纯铜的化学变化
火法炼铜是一种常见的冶炼方法,通过高温下的氧化还原反应将含铜矿石转化为纯铜。
本文将介绍火法炼铜的化学方程式及其反应原理。
火法炼铜的化学反应可以分为两个过程:焙烧和冶炼。
焙烧是将含铜矿石在高温下(1000-1300℃)氧化,使其中的硫化铜(CuFeS2)转化为氧化铜(CuO),同时释放出二氧化硫气体(SO2):CuFeS2 + O2 → CuO + FeO + SO2
这个过程中产生的SO2可以通过吸收或转化为硫酸或者硫酸二气体,进行环境保护和资源循环利用。
第二个过程是冶炼,将烧焦以后的氧化铜混加烧结块或其他辅助料,放入火法炉中,在高温(1200-1300℃)下还原成纯铜的过程。
反应式如下:
2CuO + C → 2Cu + CO2
在冶炼过程中,烧结块不仅可以帮助铜氧化物还原,而且还可以消耗CO2,降低CO2排放量。
此外,火法炉还可以回收铜气体和真空系统,在环保和资源循环利用方面也具有重要作用。
可以看出,火法炼铜是一种重要的化学工艺,在提取和制造铜制品领域有着广泛的应用。
同时,该炉可以进行环保和资源循环利用,减少废气废液的排放,为环境保护和绿色化发展做出贡献。
火法炼铜工艺讲解
------------------------------------------精品文档-------------------------------------1 概述铜是人类应用的最古老的金属之一,它有很长的、很光辉的历史。
考古学证明,早在一万年前,西亚人已用铜制作装饰品之类的物件。
铜和锡可制成韧性合金青铜,考古发现在公元前约3000年,历史已进入了青铜时代。
而今铜的化学、物理学和美学性质使它成为广泛应用于家庭、工业和高技术的重要材料。
铜具有优良可锻性、耐腐蚀性、韧性,适于加工;铜的导电性仅次于银,而其价格又较便宜,故而被广泛应用于电力;铜的导热性能也颇佳;铜和其他金属如锌、铝、锡、镍形成的合金,具有新的特性,有许多特殊的用途。
铜是所有金属中最易再生的金属之一,再生铜约占世界铜供应总量的40%。
铜以多种形态在自然环境中存在,它存在于硫化物矿床中(黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、蓝铜矿)、碳酸盐矿床中(蓝铜矿、孔雀石)和硅酸盐矿床中(硅孔雀石、透视石),也以纯铜即所谓“天然铜”的形态存在。
铜以硫化矿或氧化矿形式露天开采或地下开采,采出矿石经破碎后,再在球磨机或棒磨机中磨细。
矿石含铜一般低于1%。
1.1 国内外铜冶金的发展现状目前国内外的铜冶炼技术的发展主要还是以火法冶炼为主,湿法为辅。
铜的火法生产量占总产量的80%左右。
目前,全世界约有110座大型火法炼铜厂。
其中,传统工艺(包括反射炉、鼓风炉、电炉)约占1/3;闪速熔炼(以奥托昆普炉为主)约占1/3;熔池熔炼(包括特尼恩特炉、诺兰达炉、三菱炉、艾萨炉、中国的白银炉、水口山炉等)约占1/3。
另外,世界范围内铜冶金工业同样面临铜矿资源短缺的问题,国土资源部信息中心统计资料表明:在世界范围内,铜是仅次于黄金的第2个固体矿产勘查热点,全球固体矿产勘查支出中约20%是找铜的,并且这一比例还有增加的趋势。
相应地,铜也是各大势力集团争夺的焦点之一。
从全球角度看铜的保证年限只有约29年。
阳极铜的生产工艺火法
阳极铜的生产工艺火法全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:阳极铜是以铜为主要原料,通过火法制备得到的精矿产品。
火法生产工艺是指利用高温熔炼、熔解、冶炼等技术手段将铜矿石中的铜含量提取和分离出来的过程。
在这个工艺中,阳极铜的生产是一项相对复杂的过程,需要经过多个步骤才能得到最终的成品。
阳极铜的生产工艺火法需要选取优质的铜矿石作为原料。
铜矿石是指含有铜元素的矿石,通常有富矿和矿石两种。
在工业生产中,一般采用矿石进行生产。
选取优质的铜矿石可以确保产出的阳极铜质量优良,提高生产效率和经济效益。
接着,矿石需要进行选矿处理。
选矿是指对矿石进行选矿加工,去除掉杂质和其他无用的矿物,提高铜的品位和回收率。
选矿过程采用了物理、化学方法,包括磁选、重选、浮选等工艺。
选矿处理可以有效的提高铜的抽取率,提高生产效率。
然后,经过选矿后的矿石被送入炼铜炉中进行冶炼。
在冶炼过程中,矿石被加热到高温,使其中的铜矿石熔化,然后铜与其他金属分离,得到精矿。
这一步骤是整个火法生产工艺中最关键的一个环节,需要严格控制温度和冶炼时间,以确保冶炼过程的效果和质量。
在冶炼后,得到的精矿需要经过精炼处理。
精炼是指对精矿进行进一步处理,去除掉杂质和其他金属,提炼出纯净的铜。
精炼过程采用了电解法、萃取法等技术手段,将铜从其他金属中分离,得到高纯度的阳极铜产品。
阳极铜的生产工艺火法是一种成熟的制备方式,经过多年的发展和改进,已经形成了一套完整的生产流程和技术体系。
通过火法生产工艺可以有效利用资源,提高铜的抽取率和质量,为社会经济发展提供了有力支持。
未来,随着科技的不断进步和工艺的不断创新,阳极铜的生产工艺火法也将不断完善,为工业生产带来更多的优势和发展机遇。
第二篇示例:阳极铜是一种重要的铜制品,被广泛应用于电解工艺中的阳极材料。
在阳极铜的生产中,火法工艺是一种常用的生产方法。
下面将介绍关于阳极铜的生产工艺火法的详细过程。
阳极铜的生产工艺火法主要包括铜矿石的选矿、冶炼、熔炼和铸造等环节。
火法炼铜烟气制酸工艺
火法炼铜烟气制酸工艺
火法炼铜烟气制酸工艺是指在炼铜过程中,通过将铜矿石加热至高温,使其释放出的烟气经过多重反应和处理,最终得到一种可用于冶炼的硫酸。
1. 工艺流程
铜矿石原料加热→释放SO2烟气→烟气进入冷却器冷却→烟气进入脱硫器脱除SO2→烟气进入吸收塔和水反应→生成硫酸和水→硫酸收集和提纯
2. 工艺特点
(1)高效率:该工艺具有高效率的特点,通过多重反应和处理,可以使烟气中的SO2得到充分利用,最终产出高纯度的硫酸。
(2)环保:该工艺对环境的影响较小,通过使用脱硫器和吸收塔等设备,可以有效控制烟气中的污染物排放,保护环境。
(3)成本低廉:该工艺使用的是常见的原料和设备,因此成本较低,且可以在大规模生产环境下进行。
3. 应用范围
火法炼铜烟气制酸工艺主要适用于铜矿石含硫量高的地区,例如中国中部和西南部地区。
目前已经广泛应用于铜冶炼行业,并且在其他金属冶炼行业中也有较大的应用潜力。
4. 市场前景
随着工业化进程的加快,对硫酸等化工原料的需求也越来越大,火法炼铜烟气制酸工艺可以满足市场中对于高纯度硫酸的需求,有望在未来的市场中发挥重要的作用。
火法冶炼基本工艺知识1
Start project
赤峰金剑铜业 葫芦岛有色金属集团 同和矿业 俄罗斯铜业公司 吉林镍业
俄罗斯,Chelyabinsk
铜精矿
铜精矿 铜精矿
50万吨/年
48万吨/年 50万吨/年 15万吨/年 27.5万吨/年
冰铜
冰铜 冰铜 粗铜
日本
铜/多金属二次冶炼 铜精矿 Ni/Cu精矿
镍冰铜
三、先进熔炼工艺
三、先进熔炼工艺
1、闪速炼铜工艺
目录
●第一座炼铜闪速炉于1949年在芬兰哈里亚瓦尔塔冶炼厂 投入工业生产;目前还用于镍精矿的熔炼;1978年开始 进行铜精矿的一步炼铜;1995年开始进行冰铜的吹炼。 ●至今已有40台炼铜闪速炉建成投产,目前在运行的有 37 台(其中有3台一步炼铜闪速炉,2台冰铜吹炼闪速炉) ,6台炼镍闪速炉在生产。 ●炉体冷却结构的改进、冷却强度的提高,闪速炉的单炉 产能提高,最大达到原设计的3.65倍;闪速炉的炉寿命 延长,最长达到15年,一般10年左右
三、先进熔炼工艺
• Ausmelt工艺炼铜业绩
投产时间 所属公司 工厂位置 炉料类型 加料量
目录
产品
1999
1999 2002,2004 2003 2004 2003 2005
中条山
中条山 Amplats 安徽铜都 韩国锌业 Birla铜业 韩国锌业
中国,侯马市
中国,侯马市 南非,吕斯滕堡 中国,铜陵 温山,韩国
• ISA工艺炼铜业绩
投产时间 1987 1992 1992 1996 1997 2002 所属公司 芒特艾萨矿业有限公司 塞浦路斯迈阿密矿业 芒特艾萨矿业有限公司 Sterlite工业有限公司 联合矿业 云南铜业 工厂位置 澳大利亚芒特艾萨 美国亚利桑那 澳大利亚芒特艾萨 印度Tuticorin 比利时霍博肯 中国昆明 工厂类型 铜冶炼厂 铜冶炼厂 铜冶炼厂 铜冶炼厂 铜/铅冶炼厂 铜冶炼厂
火法炼铜工艺流程(一)
火法炼铜工艺流程(一)火法炼铜工艺详解简介火法炼铜工艺是一种传统的铜冶炼技术,通过高温下的熔炼和冶炼,将铜矿石中的铜元素提取出来,得到纯度较高的铜金属。
该工艺流程复杂,包括多个步骤和环节,下面将详细介绍。
工艺流程1.原料准备:将铜矿石从矿山中采集出来,经过破碎、研磨等处理,使其达到适合冶炼的粒度。
2.矿石焙烧:将经过处理的铜矿石放入焙烧炉中进行加热,使铜矿石中的硫化物转化为氧化物,方便后续冶炼步骤。
3.浸出:将焙烧后的矿石放入溶浸池中,与硫酸等溶液接触,使铜元素溶解出来,生成含铜溶液。
4.过滤:将含铜溶液通过过滤设备进行过滤,去除其中的杂质和固体颗粒。
5.萃取:利用有机萃取剂将含铜溶液中的铜离子提取出来,与有机相中的提取剂反应,形成含铜的有机相。
6.萃取回收:将含铜的有机相与过程中产生的有机废液进行分离,回收有机相中的铜离子。
7.萃取后处理:对萃取回收的有机相进行净化和浓缩处理,得到高纯度的铜溶液。
8.电积:将铜溶液经过电解槽进行电积,铜离子在电流作用下还原为固态的铜金属,沉积在阴极上。
9.精炼:对电积得到的铜金属进行进一步的精炼,去除其中的杂质和其他金属成分,提高铜的纯度。
10.成品铜:经过精炼后得到的铜金属即为成品铜,可进行各种铜加工和应用。
结论火法炼铜工艺是一种较为传统和常用的铜冶炼技术,通过多个步骤和环节,将铜矿石中的铜元素提取出来,得到高纯度的成品铜。
该工艺流程经过长期的实践和改进,具有一定的稳定性和可靠性,是铜冶炼行业中的重要工艺之一。
工艺优势•高效性:火法炼铜工艺运用的设备和工艺流程经过多年的改进和优化,具有较高的生产效率,能够快速、有效地提取铜元素。
•灵活性:火法炼铜工艺适用于多种不同类型的铜矿石,能够应对不同的矿石成分和性质,具有较强的适应性。
•资源利用率高:火法炼铜工艺能够将铜矿石中的铜元素充分提取出来,最大限度地利用资源,减少浪费。
•产品质量稳定:火法炼铜工艺通过精炼和净化步骤,能够去除其中的杂质和其他金属成分,得到高纯度的铜金属,产品质量稳定可靠。
火法炼铜的原理
火法炼铜的原理
火法炼铜是一种常见的冶炼工艺,通过高温加热铜矿石,使其中的铜化合物发
生化学反应,从而得到纯铜。
这种工艺在铜冶炼中具有重要的地位,下面我们来详细了解一下火法炼铜的原理。
首先,火法炼铜的原理基于铜矿石中的铜化合物在高温下的热分解。
铜矿石中
主要含有氧化铜、硫化铜等铜化合物,而这些铜化合物在高温下会发生热分解反应,释放出纯铜。
在炼铜的过程中,首先需要将铜矿石进行破碎和磨矿,使其颗粒度适当,然后进行煅烧,将铜矿石中的硫化铜转化为氧化铜。
其次,煅烧后的铜矿石经过浸出,将氧化铜溶解出来。
浸出是通过化学反应将
固体中的有用成分转化为溶液中的物质,这一步骤是火法炼铜过程中至关重要的一环。
浸出后得到的含铜溶液经过净化和电解,最终得到纯铜。
在火法炼铜的过程中,炉温、煅烧时间、浸出剂的选择等因素都会影响炼铜的
效果。
控制好这些参数,可以提高炼铜的产率和纯度,同时减少对环境的污染。
总的来说,火法炼铜的原理是利用高温使铜矿石中的铜化合物发生热分解反应,从而得到纯铜。
通过一系列的工艺步骤,包括破碎磨矿、煅烧、浸出、净化和电解,最终得到我们所需要的纯铜。
这种工艺在现代工业中仍然具有重要的地位,为我们生活中的铜制品提供了重要的原料。
通过以上对火法炼铜原理的介绍,相信大家对这一工艺有了更深入的了解。
在
实际生产中,我们需要根据具体情况,合理控制工艺参数,以确保炼铜的效果。
同时,我们也要关注环保问题,采取有效的措施减少对环境的影响,实现可持续发展。
希望本文能够对大家有所帮助,谢谢阅读!。
火法炼铜工艺
1 概述铜是人类应用的最古老的金属之一,它有很长的、很光辉的历史。
考古学证明,早在一万年前,西亚人已用铜制作装饰品之类的物件。
铜和锡可制成韧性合金青铜,考古发现在公元前约3000年,历史已进入了青铜时代。
而今铜的化学、物理学和美学性质使它成为广泛应用于家庭、工业和高技术的重要材料。
铜具有优良可锻性、耐腐蚀性、韧性,适于加工;铜的导电性仅次于银,而其价格又较便宜,故而被广泛应用于电力;铜的导热性能也颇佳;铜和其他金属如锌、铝、锡、镍形成的合金,具有新的特性,有许多特殊的用途。
铜是所有金属中最易再生的金属之一,再生铜约占世界铜供应总量的40%。
铜以多种形态在自然环境中存在,它存在于硫化物矿床中(黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、蓝铜矿)、碳酸盐矿床中(蓝铜矿、孔雀石)和硅酸盐矿床中(硅孔雀石、透视石),也以纯铜即所谓“天然铜”的形态存在。
铜以硫化矿或氧化矿形式露天开采或地下开采,采出矿石经破碎后,再在球磨机或棒磨机中磨细。
矿石含铜一般低于1%。
1.1国内外铜冶金的发展现状目前国内外的铜冶炼技术的发展主要还是以火法冶炼为主,湿法为辅。
铜的火法生产量占总产量的80%左右。
目前,全世界约有110座大型火法炼铜厂。
其中,传统工艺(包括反射炉、鼓风炉、电炉)约占1/3;闪速熔炼(以奥托昆普炉为主)约占1/3;熔池熔炼(包括特尼恩特炉、诺兰达炉、三菱炉、艾萨炉、中国的白银炉、水口山炉等)约占1/3。
另外,世界范围内铜冶金工业同样面临铜矿资源短缺的问题,国土资源部信息中心统计资料表明:在世界范围内,铜是仅次于黄金的第2个固体矿产勘查热点,全球固体矿产勘查支出中约20%是找铜的,并且这一比例还有增加的趋势。
相应地,铜也是各大势力集团争夺的焦点之一。
从全球角度看铜的保证年限只有约29年。
铜的主要出口国是拉美发展中国家。
1.2商洛情况全市已发现各类矿产60种,已探明矿产储量46种,其中大型矿床15处,中型矿床24处。
储量居全省首位的有铁、钒、钛、银、锑、铼、水晶、萤石、白云母和钾长石等20种,其中柞水大西沟铁矿储量3.02亿吨,占全省的46%,居全省第二位的有铜、锌、钼、铅等13种。
铜的火法冶炼
铜的火法冶炼火法炼铜1.概述铜位于元素周期表第四周期IB族,是人类最早使用的金属。
铜具有优异的性能,易于加工和广泛的用途,被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域,在我国有色金属材料的消费中仅次于铝。
在地壳中铜含量约0.01%,自然界中的铜多以化合物存在,铜冶金中所用的是两种不同类型的矿石——氧化矿和硫化矿。
硫化矿物:黄铜矿(CuFeS2)、斑铜矿(Cu3FeS2)、辉铜矿(Cu2S)、铜蓝(CuS)等;氧化矿物有:孔雀石(CuCO3·Cu(OH)2)、硅孔雀石(CuSiO3·2H2O)、赤铜矿(Cu2O)、胆矾(CuSO4·5H2O)等。
2.火法炼铜的工艺流程火法炼铜是当今生产铜的主要方法,主要原料是硫化铜精矿,铜矿石(ω(Cu)=0.5%-2%)经过采矿、选矿得到含铜品位较高的铜精矿(ω(Cu)=20%-30%),然后送冶炼厂炼铜。
火法炼铜工艺流程一般有①焙烧;②造锍熔炼得到冰铜(ω(Cu)=30%-50%);③转炉吹炼得到粗铜(ω(Cu)=98.5%-99.5%);④火法精炼得到阳极铜(ω(Cu)=99%-99.8%);⑤电解精炼得到阴极铜(ω(Cu)=99.95%-99.997%)。
2.1焙烧焙烧分半氧化焙烧和全氧化焙烧(死焙烧),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。
此过程为放热反应,通常不需另加燃料。
造锍熔炼一般采用半氧化焙烧,以保持形成冰铜时所需硫量;还原熔炼采用全氧化焙烧;此外,硫化铜精矿湿法冶金中的焙烧,是把铜转化为可溶性硫酸盐,称硫酸化焙烧。
2.2造锍熔炼造锍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 共熔体的方法,即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溶剂造渣,也称冰铜熔炼。
造锍熔炼的目的是:(1)使炉料中的铜尽可能进入冰铜(Cu2S+FeS熔体,也称锍),部分铁以FeS形式也进入冰铜;(2)使大部分铁氧化成FeO与脉石矿物造渣(SiO2,FeO,CaO,MgO, Al2O3);(3)使冰铜与炉渣分离。
火法炼铜工艺过程中的危险、有害因素辨识与分析
火法炼铜工艺过程中的危险、有害因素辨识与分析火法冶炼铜工艺为:混合精矿配料经富氧底吹炉熔炼,形成铜锍,铜锍在P-S转炉吹炼中经造渣去除杂质,形成粗铜,再经回转式阳极炉去除粗铜中的硫、铁、铅、铋、锑和砷等杂质,以满足电解精炼对阳极化学成分和物理规格的要求。
火法冶炼铜工艺过程中需要用到熔炼炉、转炉、阳极炉、空压机、起重机、鼓风机、浇铸机等设备,以及冶炼过程的燃料、压缩氧、压缩空气等物料。
因此在火法炼铜过程存在的危险、有害因素主要包括:为火灾、爆炸、中毒窒息、坍塌、灼烫、触电(含雷击)、机械伤害、高处坠落、起重伤害、物体打击、车辆伤害、容器爆炸、淹溺、噪声伤害、振动伤害和粉尘伤害等。
(1)火灾爆炸①冶金炉底吹熔炼炉、转炉等冶金炉设冷却水套,若出现水套内缺水,易损坏水套,威胁到炉子的安全;当发生水套大量漏水,冷却水遇到炉内高温熔体,或者冷却水在炉内受高温形成蒸汽,造成炉内压力升高,严重时将造成炉子的爆炸。
放料口发生跑炉时,高温熔体大量流出,遇潮湿或水也有发生爆炸的危险。
铜锍遇潮或水份后,会发生化学反应:Cu2S+H2O=2Cu+H2+SO2FeS+H2O =FeO+H2S反应生成的H2、H2S气体与O2作用激烈,从而引起爆炸,在操作中要特别注意。
另外,冶炼常见事故还有喷炉、死炉和炉体烧穿事故,这些事故也有引起火灾爆炸的危险性。
因此,在生产中要控制好铜铳和渣层高度、炉温、配料和渣型,严格按规程作业,避免事故发生。
②电气火灾带电、用电设备,存在发生电气火灾事故的危害。
③天然气输送管道使用天然气作为燃料时,天然气是火灾和爆炸危险性较大的混合气体,其密度比空气小,如果出现泄漏则能无限制地扩散,易与空气形成爆炸性混合物,而且能顺风飘动,形成着火爆炸和蔓延扩散的重要条件,遇明火回燃。
④氧气管网在氧气的制取、储存及输送的过程中,氧在设备、管道内运行或因设备损坏而泄漏,形成火灾爆炸危险环境,氧气管道未脱脂,遇油污等易燃物有导致火灾、爆炸的危险。
- 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)。
------------------------------------------精品文档-------------------------------------1 概述铜是人类应用的最古老的金属之一,它有很长的、很光辉的历史。
考古学证明,早在一万年前,西亚人已用铜制作装饰品之类的物件。
铜和锡可制成韧性合金青铜,考古发现在公元前约3000年,历史已进入了青铜时代。
而今铜的化学、物理学和美学性质使它成为广泛应用于家庭、工业和高技术的重要材料。
铜具有优良可锻性、耐腐蚀性、韧性,适于加工;铜的导电性仅次于银,而其价格又较便宜,故而被广泛应用于电力;铜的导热性能也颇佳;铜和其他金属如锌、铝、锡、镍形成的合金,具有新的特性,有许多特殊的用途。
铜是所有金属中最易再生的金属之一,再生铜约占世界铜供应总量的40%。
铜以多种形态在自然环境中存在,它存在于硫化物矿床中(黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、蓝铜矿)、碳酸盐矿床中(蓝铜矿、孔雀石)和硅酸盐矿床中(硅孔雀石、透视石),也以纯铜即所谓“天然铜”的形态存在。
铜以硫化矿或氧化矿形式露天开采或地下开采,采出矿石经破碎后,再在球磨机或棒磨机中磨细。
矿石含铜一般低于1%。
1.1 国内外铜冶金的发展现状目前国内外的铜冶炼技术的发展主要还是以火法冶炼为主,湿法为辅。
铜的火法生产量占总产量的80%左右。
目前,全世界约有110座大型火法炼铜厂。
其中,传统工艺(包括反射炉、鼓风炉、电炉)约占1/3;闪速熔炼(以奥托昆普炉为主)约占1/3;熔池熔炼(包括特尼恩特炉、诺兰达炉、三菱炉、艾萨炉、中国的白银炉、水口山炉等)约占1/3。
另外,世界范围内铜冶金工业同样面临铜矿资源短缺的问题,国土资源部信息中心统计资料表明:在世界范围内,铜是仅次于黄金的第2个固体矿产勘查热点,全球固体矿产勘查支出中约20%是找铜的,并且这一比例还有增加的趋势。
相应地,铜也是各大势力集团争夺的焦点之一。
从全球角度看铜的保证年限只有约29年。
铜的主要出口国是拉美发展中国家。
1.2商洛情况全市已发现各类矿产60种,已探明矿产储量46种,其中大型矿床15处,中型矿床24处。
储量居全省首位的有铁、钒、钛、银、锑、铼、水晶、萤石、白云母和钾长石等20种,其中柞水大西沟铁矿储量3.02亿吨,占全省的46%,种。
13居全省第二位的有铜、锌、钼、铅等.铜矿主要分布于丹凤、山阳、柞水和商州,矿床3处,矿(化)点51处,探明储量16.86万吨。
成因类型有硅卡岩型、热液型、沉积型和火山岩型,以前三种为主。
皇台铜矿,位于蟒岭岩体与前奥陶系大理岩形成的硅卡岩中,矿石矿物有磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿和少量铅锌矿。
铜矿品位0.5~1.4%,铁品位可达20%,探明储量40365吨。
柞水穆家庄铜矿,位于中泥盆统青石垭组的粉砂质千枚岩、白云岩和白云质粉砂岩中,矿石平均品位1.07%,提交D+E级普查储量3.689万吨。
热液型铜矿区内分布近40处,分布在商州市两水寺、古墓沟,山阳县色河干沟、三十里铺、红铜沟,商南县过风楼等地。
伴生铜矿在本区也有分布,主要见于山阳黑沟多金属矿和柞水银洞子银铅矿、大西沟。
2.工艺流程图熔剂燃料硫化铜精矿炉熔炉渣贫鼓弃铜锍吹铜熔燃粗炉渣渣浮选火法精炼鼓风渣精矿尾矿阳极板反熔炼胆矾电解精炼阳极泥电解铜3设计的内容,主要80%-90%火法炼铜是当今生产铜的主要方法,其产量占铜生产量的用于处理硫化矿。
工艺主要包括四个步骤,即造硫熔炼、铜锍吹炼、粗铜火法精炼和阳极铜电解精炼。
主要原料是硫化铜精矿。
3.1焙烧),分别脱除精矿中部分或全部”死焙烧焙烧分半氧化焙烧和全氧化焙烧(“的硫,同时除去部分砷、锑等易挥发的杂质。
此过程为放热反应,通常不需另加还原熔炼采以保持形成冰铜时所需硫量;燃料。
造锍熔炼一般采用半氧化焙烧,是把铜转化为可溶性硫酸硫化铜精矿湿法冶金中的焙烧,用全氧化焙烧;此外,盐,称硫酸化焙烧。
造硫熔炼 3.2而铁与氧的亲和力利于铜与硫的亲和力大于铁和一些杂质金属,工艺原理:使铁等杂质金属逐步氧化后进入在高温及控制氧化气氛条件下,大于铜的特性,并逐步得到提纯。
炉渣或烟尘被除去,而金属铜则富集在铜锍等各种中间产物中,氧化物及杂把炉料中全部的铜富集在铜锍相,造锍熔炼其目在于,把脉石、为了然后使铜锍相与熔渣相完全分离,分别产出铜锍和熔渣,质汇集与熔渣相,一是必须使炉料有相当数量的达到这个目的,造锍熔炼过程必须遵循两个原则:硫来形成铜锍;二是使炉渣二氧化硅含量接近饱和,以使铜锍和炉渣不致混溶。
造锍熔炼的传统设备3.2.1新建的现代化大型炼铜厂电炉等,造锍熔炼的传统设备为鼓风炉、反射炉、多采用闪速炉。
闪速熔炼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(或氧气、或富氧空气)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SO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%2左右,这样对下一步吹炼有利。
但炉渣含铜较高,须进一步处理。
闪速炉有奥托昆普型和国际镍公司型两种。
70年代末世界上已有几十个工厂采用奥托昆普型闪速炉,中国贵溪冶炼厂也采用此种炉型。
冰铜吹炼利用硫化亚铁比硫化亚铜易于氧化的特点,在卧式转炉中,往熔融的冰铜中鼓入空气,同时部分脱除其他并与加入的石英熔剂造渣除去,使硫化亚铁氧化成氧化亚铁,的99%98%~杂质,而后继续鼓风,使硫化亚铜中的硫氧化进入烟气,得到含铜粗铜,贵金属也进入粗铜中。
闪速熔炼原理3.2.2比表面积达,以上小于0.074mm 入炉的浮选硫化铜精矿粒度很细,一般90%2液间的传质和传热条件十固或气-/kg,熔炼过程中又处于悬浮状态,因而气-200m 秒即可完成到3分强化。
在高温作用下,大部分硫化物颗粒在反应塔内仅停留2并且放出大量的作为熔炼所需要的大部或全部能熔化、造渣等反应,氧化脱硫、量。
分解反应分解反应包括黄铁矿、黄铜矿、高价硫化物的分解反应FeS=FeS+1/2S2 2FeS=nFeS+1/2S 2nn+12CuFeS=CuS+2FeS+1/2S2 222CuS=CuS+1/2S2 2氧化反应氧化反应是闪速熔炼代表反应,主要包括FeS+3/2O+FeO+SO 223FeS+5O=FeO+SO 22436FeO+O=2FeO 423CuS+3/2O=CuO+SO 2222S+O=2SO22高价硫化物直接氧化和造渣反应2CuFeS5/2O=CuS·FeS+2SO+FeO 222+22FeS+7/2O=FeS+FeO+3SO2222FeO+SiO=2FeO·SiO 22可见,在强氧化氛围中,铜精矿氧化不可避免地会产生FeO而不完全是43FeO,也有一部分CuS氧化成CuO。
另外,强氧化造成硫的大量氧化,为此需22氧化气氛通常用以保证获得适当的铜锍。
要通过控制氧化气氛来控制硫的氧化,氧和硫、铁供给数量的百分比来表示,比值越大,氧化程度越大,铜锍品位越高;反之则越低。
通常控制氧和硫、铁的数量比为48%-50%。
相互反应相互反应在熔池中进行,主要反应如下:3FeO+FeS=10FeO+SO 2343FeO+FeS+5SiO=5(2FeO·SiO)+SO24232CuO+FeS=CuS+FeO 222FeO+SiO=2FeO·SiO22反应结果使CuO以CuS形态进入铜锍,同时使部分FeO还原成FeO造渣。
4223但是闪速熔炼时FeO的还原条件是很差的,因此炉渣铜含量高。
343.2.3炉渣炉渣是矿石冶炼后的残留废弃物,但由于冶炼、提炼技术的不过关,炉渣中往往会残留很多有价值的未提取金属、矿物,这是一种极大的浪费行为。
炉渣的贫化就是提高矿石的冶炼、提炼技术,或者对炉渣进行二次处理,尽量提取矿石中的有价值物,使最终残留的炉渣贫化,最终从而提高矿石的利用效率。
炉渣贫化技术的提高有助于提高资源的利用效率,减少企业生产成本和治三废成本,符合节约型社会的理念;同时减少炉渣对于环境的污染,有利于环境保护。
炉渣贫化方法的选择原则上取决于渣中铜的损失形态以及所要求的最终弃渣含铜水平。
贫化方法有两类:电炉贫化法和浮选法。
电炉贫化法矿热炉具有废气少、易于控制、能保证高温下有较强还原性等优点,可以提高熔渣温度,使渣中铜含量降低,有利于还原熔融渣中的氧化铜和回收细颗粒的铜粒子。
电炉贫化法可以处理各种成分的炉渣,也可以处理各种返料。
熔体中电流在电极间的流动产生的搅拌作用能够促进渣中的铜粒子的集聚长大。
电炉贫化法的最大优点是真正实现了对铅、钴、锌等易溶解于酸中金属的回收,但电耗及碳质电极材料消耗较高,需要向电耗更低、电极消耗更少的直流电炉改进。
浮选法和转炉渣中浮选回收铜,在炼铜工业上已得到广)如闪速炉渣(从富氧熔炼渣泛应用。
浮选法铜回收率高、能耗低(与电炉贫化、炉渣返回熔炼法比较),可以将FeO及一些杂质从流程中除去,吹炼过程的石英用量将大幅度减少。
铜浮选43收率一般在90%以上,所得的精矿中铜锍的质量分数大于20%,尾矿w(Cu)0.3%~0.5%。
王红梅等提出闪速浮选的概念,即是一种回收磨矿-分级回路循环负荷中粗粒矿物的浮选技术,随着技术的成熟,有望在炉渣选矿应用得到进一步广。
A1Sarrafi等在对反射炉渣浮选回收铜的研究中发现R407作为捕收剂可获得品位为1216%,铜回收率为72%的铜精矿,同时发现缓冷熔渣中铜的回收率可达84%。
浮选法虽然应用广、药剂用量小,但选矿药剂多数为有机物,有刺激性气味,且价格昂贵。
3.3铜锍吹炼铜锍吹炼的任务是将铜锍吹炼成含铜98.5%-99.5%的粗铜。
吹炼的实质是在一定的压力下将空气送到液体铜锍中,使铜锍中FeS氧化成FeO并与加入的石英或CaO熔剂造渣,CuS则与氧化生成的CuO发生相互反应而变成粗铜。
吹22炼过程所需热量全靠熔锍中硫和铁的氧化及造渣反应所放出的热量供给,为自热过程。
吹炼过程的温度为1473-1523K。
冰铜含铜量取决于精矿品位和焙烧熔炼过程的脱硫率,世界冰铜品位一般含铜40%~55%。
生产高品位冰铜,可更多地利用硫化物反应热,还可缩短下一工序的吹炼时间。
熔炼炉渣含铜与冰铜品位有关,弃渣含铜一般在0.4%~0.5%。
熔炼过程主要反应为:→CuS+2FeS+S 2CuFeS 22O+FeS→CuS+FeOCu 22→2FeO·SiO+2SO+SiO 2FeS+3O2222→2FeO·SiO 2FeO+SiO 22吹炼一个吹炼周期分为两个阶段:第一阶段,将FeS氧化成FeO,造渣除去,得到白冰铜(CuS)。
冶炼温度1150℃~1250℃。
主要反应是:2→2FeO+2SO 3O2FeS+22→2FeO·SiO 2FeO+SiO22第二阶段,冶炼温度1200℃~1280℃将白冰铜按以下反应吹炼成粗铜:→2CuO+2SO3O S2Cu+2222O→6Cu+SO S+2CuCu222.冰铜吹炼是放热反应,可自热进行,通常还须加入部分冷料吸收其过剩热量。