第五次课 火法炼铜的其它方法2分解
炼铜技术总结2
炼铜技术总结炼铜技术总结篇1炼铜技术是一种将铜从矿石中提取出来的工艺，是现代工业的重要环节之一。
在现代工业中，炼铜技术得到了广泛应用和发展。
*将介绍炼铜技术的基本原理、技术应用和未来发展趋势。
一、炼铜技术概述炼铜技术是将铜从矿石中提取出来的过程。
炼铜技术包括火法炼铜、湿法炼铜和电法炼铜。
其中，火法炼铜是最常用的炼铜方法，而湿法炼铜和电法炼铜则相对较少使用。
二、炼铜技术的基本原理炼铜技术的基本原理是利用铜离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铜沉淀，然后加入硫酸铜溶液使铜离子再次生成氢氧化铜沉淀，最终通过电解等方法将氢氧化铜转化为纯铜。
三、炼铜技术应用炼铜技术广泛应用于铜矿开采、冶炼、加工等领域。
在铜矿开采中，炼铜技术用于将矿石中的铜提取出来；在冶炼中，炼铜技术用于将铜矿石进行高温冶炼；在加工领域，炼铜技术用于将铜加工成各种铜制品。
四、炼铜技术的发展趋势随着环保要求的提高，湿法炼铜和电法炼铜技术将逐渐得到重视。
同时，随着技术的不断进步，炼铜技术也将得到进一步的发展和提高。
总之，炼铜技术是现代工业的重要环节之一，具有重要的经济和社会意义。
未来，随着环保要求的提高和技术的不断进步，炼铜技术将得到进一步的发展和提高。
炼铜技术总结篇2炼铜技术是一个复杂的领域，涉及到多个步骤和因素。
以下是炼铜技术的一些关键步骤和注意事项的总结：1.矿石处理：首先，需要将铜矿石磨碎，然后通过物理方法（如磁选）或化学方法（如浮选）将其中的铁、硫、硅等杂质分离出去。
2.熔炼：然后，将处理过的矿石进行熔炼，以生成铜锍。
这一步骤是炼铜工艺的关键步骤，因为铜锍是纯度较高的铜。
3.吹炼：铜锍需要在高温和还原性气氛中进行吹炼，以生成纯度较高的粗铜。
在这个过程中，需要不断加入矿石或碳来调节温度和气氛。
4.精炼：最后，粗铜需要在电解精炼过程中，被还原成纯度较高的电解铜。
此外，在整个过程中，需要严格控制温度、气氛、操作流程等参数，以确保安全、高效地生产出高质量的铜产品。
电炉教材
1.5.1火法炼铜火法炼铜时当今生产铜的主要方法，世界上80%以上的铜是用火法从硫化铜精矿中提取的。
火法炼铜最突出的特点时适应性强、能耗低、生产效率高。
硫化铜精矿的火法熔炼，一般包括三个过程。
第一个过程时将铜矿石熔炼成冰铜，第二个过程是将冰铜吹炼成粗铜，最后把粗铜精炼成纯铜。
精炼分为火法精炼和电解精炼。
1.5.2湿法炼铜湿法炼铜是在溶液中进行的一种提铜方法，无论贫矿、富矿、氧化矿或硫化矿，都可用湿法炼铜的方法提取铜。
湿法炼铜时用适当的溶剂浸出铜矿石，使铜以离子状态进入溶液，脉石及其它杂质不溶解。
浸出后经澄清和过滤，得到含铜浸出液和由脉石组成的不溶残渣及浸出渣。
浸出过程中，由于一些金属和非金属杂质与铜一起进入溶液，浸出液须净化，净化后的浸出液用置换、还原、电积等方法将铜提取出来。
湿法炼铜工艺流程图如图1-2所示。
第2章冰铜熔炼2.1概述冰铜熔炼时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。
根据炉料受热方式、热源、炉料所处的状态、气氛氧化程度，冰铜熔炼分为鼓风炉熔炼、反射炉熔炼、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。
铜精矿首先熔炼获得冰铜，然后将冰铜吹炼成粗铜，再获得纯度较高的粗铜，将粗铜进行精炼，即火法精炼和电解精炼，这些过程都包含了氧化过程。
2.2冰铜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，除含有Cu、Fe、S等元素外，还含有一定量的脉石。
如用一般熔炼方法如反射炉处理S/Cu比值高的精矿，得到的冰铜品位低，此时要先进行氧化焙烧，脱去部分硫后熔炼，才能获得要求较高品位的冰铜。
如采用闪速熔炼或一步炼铜法则不受S/Cu的限制。
硫含量大，自热能力好。
炉料中的化合物分如下几种：(1) 硫化物熔炼生精矿以CuS、FeS、FeS2为主；焙砂以Cu2S、FeS为主，还有少量的ZnS、NiS、PbS等。
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。
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。
铜冶炼工艺
铜冶炼工艺粗铜的火法精炼火法精炼原理：粗铜中多数杂质对O的亲和力大于Cu对O的亲和力，而且，杂质氧化物在Cu中的溶解度非常小，因此，杂质以氧化物炉渣的形式出去。
同时氧化过程的进行使铜中产生过量的氧化铜，最终需要还原得到粗铜。
即粗铜的火法精炼分为氧化过程和还原过程。
1.氧化过程（氧化除渣阶段）空气进入铜熔体，首先与铜反应生成Cu2O，再与其它金属杂质作用使杂质氧化，化学反应如下：4Cu+O2→2Cu2OCu2O+Me→MeO+Cu反应式中的Me代表金属杂质。
2.还原过程（还原得到阳极铜）氧化除渣后铜液中的Cu2O，用还原剂进行还原：Cu2O+H2→2Cu+H2OCu2O+CO→2Cu+CO2Cu2O+C→2Cu+CO还原剂有：重油、天然气、液化石油气、木炭等。
得到的阳极铜送电解车间进行电解精炼。
铜的电解精炼铜的电解精炼，是将火法精炼的铜浇铸成阳极板，用纯铜薄片作为阳极片，相间地装入电解槽中，用硫酸铜和硫酸的水溶液作电解液，在直流电的作用下，阳极上的铜和电位较负的金属溶解进入溶液，而贵金属和某些金属（硒、碲）不溶，成为阳极泥沉淀于电解槽底，溶液中的铜在阳极上优先析出，而其他电位较负的金属不能在阳极上析出。
这样，阳极上析出的金属铜纯度很高，成为阴极铜或电解铜。
电解精炼过程：阳极：火法精炼铜；阴极：电解铜（阴极铜）；电解液：硫酸铜和硫酸的水溶液。
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。
1.阳极反应电解液中含有H+、Cu2+、SO42-和水分子，当通入直流电时，在阳极上可能的氧化反应为：Cu-2e→Cu2+Me-2e→Me2+SO42--2e→SO3+1/2O2H2O-2e→2H++1/2O2Me指Fe、Pb、Ni、As、Sb等，电极电位比铜负，与铜一起溶解进入电解液；SO42-和H2O电极电位比铜正得多，在阳极上不可能进行反应。
因此，阳极的主要反应式Cu溶解形成Cu2+。
铜火法冶炼工艺流程
铜火法冶炼工艺流程
铜火法冶炼是一种传统的冶金工艺，也是目前工业上广泛应用的铜的
提取方式之一。
该工艺主要分为以下几个主要步骤：
1. 煅烧：在高温下预先处理铜矿石，并将其分解成氧化铜和硫化物等
组成，这一步骤也称为“烧结”。
2. 熔炼：氧化铜和硫化物等组分被送入熔融炉中加热熔化，形成熔体。
这一熔融过程通常需要高温和高压的环境。
3. 沉淀：将熔体冷却后，它们可以被进一步分离优化，通过意电龙提
供工艺，从而得到更纯的氧化铜。
4. 电解：最后，将氧化铜放入电解槽中，用电流使其被还原成纯铜。
以上是铜火法冶炼的主要工艺流程及步骤，这一传统工艺的优点在于：它可以处理多种不同类型的铜含有矿石，包括氧化型、硫化型和含钼、银等金属的铜矿石。
此外，铜火法冶炼工艺相对简单、成本较低，且可提取出纯度较高的铜。
不过，由于在高温环境下，工人可能受到有毒气体和尘埃的侵害。
此外，在不正确的操作下，铜矿石可能会被冶炼成危险的副产品，对环境产生负面影响。
综上所述，铜火法冶炼工艺在生产上仍然有着较为广泛的应用，但也需要工人具有一定的经验和技能，以确保安全和环保的操作。
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
第五次课 火法炼铜的其它方法2
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3、诺兰达熔炼操作数据与技术经济指标
序号 1
项目名称
精矿处理 量
单位 参数（均值） 序号
t/d
2494
9
项目名称 单位 参数（均值） 渣产量 t/d 16929（52包）
12
图7.2 诺兰达反应炉示意图
13
2、工艺流程 大冶冶炼厂采用的诺兰达熔炼工艺流程如图7.3。
图7.3 大冶冶炼厂诺兰达熔炼工艺流程 14
诺兰达熔炼对物料粒度和含水要求不严（含水 一般为7～9%），不必深度干燥。来源不同的各种 铜精矿，与返回的烟尘和炉炉渣浮选所得渣精矿用 抓斗进行初步配料。
10
二、诺兰达熔炼
1、诺兰达熔炼炉
诺兰达熔炼炉炉的物料处理量大,按精矿 量为9～10t／(m3·d)。热强度高，约为970～ 1100MJ/（m3·h），炉体能够转动，灵活便 捷，是熔池熔炼炉中颇具特点的炉型。
11
诺兰达反应炉是一个卧式圆筒形可转动的炉子， 钢壳内衬镁铬质高级耐火材料。炉体支承在托轮上， 驱动装置使炉体可在一定范围内正、反向转动。整 个炉子沿炉长分为反应区和沉淀区。
反应区一侧装设一排风眼。加料口设在炉头端 墙上，并设有气封装置，此墙上还安装有燃烧器。 沉淀区设有铜锍放出口、排烟用的炉口和熔体液面 测量口。渣口开设在炉尾端墙上，此处一般还装有 备用的渣端燃烧器。
在炉子外壁某些部位如炉口，放渣口等处装有 局部冷却设施，一般采用外部送风冷却。反应炉炉 体基本结构见图7.2。
熔池熔炼炉内，液体与全部气泡在任何瞬间 的的界面面积是在理想气体定律的基础上按球形气 泡计算的：
铜冶炼的原理及过程
铜冶炼的原理及过程咱今儿个来唠唠铜冶炼这档子事儿。
铜这玩意儿啊，在咱生活里可太常见了。
你瞅那些电线啊，好多都是铜做的呢。
那铜是咋从矿石里变出来的呢？这就像是把一个被泥土包裹得严严实实的宝贝给挖出来，再精心打磨一样。
铜矿石就像是一个大杂烩，铜元素就混在里面呢。
铜冶炼的原理其实就是把铜从这些杂质里分离出来。
这就好比是从一群混杂的人群里把自己要找的那个人找出来一样，得有点手段才行。
在古代啊，人们就开始炼铜了。
那时候的方法比较简单，就是火法冶炼。
这就像是用大火去烤一块有铜的石头，高温之下，杂质和铜就开始有不同的表现了。
有些杂质可能就变成气体飞走了，而铜就慢慢被提炼出来了。
就像把沙子和豆子混在一起，你用风吹一吹，轻的沙子就被吹走了，重的豆子就留下来了。
现在啊，火法冶炼也变得更加复杂和高效了。
一般来说，是先把铜矿石进行破碎，把大块的变成小块的。
这就像把一个大馒头掰成一个个小馒头块一样，为的就是让它在后面的工序里更好处理。
然后把这些小矿石放到熔炉里去熔炼。
熔炉里那温度，高得吓人，就像太阳底下最热的地方一样。
在这么高的温度下，矿石里的铜就开始融化了，那些熔点低的杂质也跟着融化了。
可这时候铜还不是纯净的呢，就像一碗粥里还有些小石子似的。
接着呢，要进行吹炼。
这吹炼啊，就像是给铜吹口气，让它变得更纯净。
在这个过程中，会往熔炉里鼓入空气。
那些杂质就会进一步被氧化，然后以气体或者炉渣的形式被除去。
这时候的铜就越来越接近我们平常见到的铜了。
这是不是很神奇啊？就像一个脏兮兮的孩子，经过不断地清洗，变得越来越干净了。
还有一种冶炼方法叫湿法冶炼。
这湿法冶炼就像是给矿石洗个澡。
把铜矿石放到一种特殊的溶液里，铜就会溶解到溶液里，而杂质就留在外面了。
就像把糖放到水里，糖会化掉，而沙子不会。
然后再通过一些化学的方法，把铜从溶液里提取出来。
这湿法冶炼对于一些低品位的矿石特别有用。
要是用火法冶炼那些低品位矿石啊，就像用大炮打蚊子，太不划算了。
火法炼铜
Cu2O+FeS→Cu2S+FeO
2FeS+3O2+SiO2→2FeO·SiO2+2SO2
2FeO+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。中国沈阳冶炼厂、富春江冶炼厂等采用此法。
反射炉熔炼 适于处理浮选的粉状精矿。反射炉熔炼过程脱硫率低，仅20％～30％，适于处理含铜品位较高的精矿。如原料含铜低、含硫高，熔炼前要先进行焙烧。反射炉生产规模可大型化，对原料，燃料的适应性强，长期来一直是炼铜的主要设备，至80年代初，全世界保有的反射炉能力仍居炼铜设备的首位。但反射炉烟气量大，且含SO2仅1%左右，回收困难。反射炉的热效率仅25%～30%，熔炼过程的反应热利用较少，所需热量主要靠外加燃料供给。70年代以来，世界各国都在研究改进反射炉熔炼，有的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将铜精矿加到反射炉中的熔体内，鼓风熔炼，提高了熔炼强度，烟气可用于制取硫酸。
火法炼铜
火法炼铜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（CuFeS 2）、斑铜矿（Cu 3FeS 2）、辉铜矿（Cu 2S ）、铜蓝（CuS ）等；氧化矿物有：孔雀石（CuCO 3·Cu(OH)2）、硅孔雀石（CuSiO 3·2H 2O ）、赤铜矿（Cu 2O ）、胆矾（CuSO 4·5H 2O ）等。
火法炼铜是当今生产铜的主要方法，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造锍熔炼得到冰铜（ω(Cu)=30%-50%）；②转炉吹炼得到粗铜（ω(Cu)=98.5%-99.5%）；③火法精炼得到阳极铜（ω(Cu)=99%-99.8%）；④电解精炼得到阴极铜（ω(Cu)=99.95%-99.997%）。
一、 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（Cu 2S+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（SiO 2，FeO ，CaO ，MgO ， Al 2O 3）；（3）使冰铜与炉渣分离。
造锍熔炼基本原理：造锍熔炼所用的炉料主要是硫化铜精矿和含铜的返料，除含有Cu 、Fe 、S 等元素外，还有一定量的脉石成分。
需要先进行氧化焙烧，脱去部分硫然后熔炼，才能获得要求品位的冰铜。
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%。
之马矢奏春创作2)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，不容易回收，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。
3)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|向右转电解铝的基来源根基理和工艺过程：电解铝就是通过电解得到金属铝。
现代电解铝工业生产采取冰晶石-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。
阳极主要产品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。
阴极产品是铝液，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。
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。
火法炼铜的基本工艺流程
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铜火法冶炼工艺流程
铜火法冶炼工艺流程
铜火法冶炼是一种常用的铜矿石提取工艺，其流程主要包括以下步骤：
1. 矿石选矿：将铜矿石进行粉碎和筛分，去除掉杂质和无用矿物。
2. 炉料制备：将选矿后的铜矿石与脱硫剂、燃料和熔剂按一定比例混合，制成炉料。
3. 炉内冶炼：将炉料装入炉中，通入空气或氧气，使炉内温度升高，矿石中的铜被氧化生成氧化铜。
4. 炉外还原：通过加入还原剂，将氧化铜还原成金属铜。
5. 铜液分离：将还原后的铜液与渣分离，得到粗铜。
6. 精炼：将粗铜进行熔炼和加工，去除杂质，得到高纯度的铜。
以上是铜火法冶炼的基本流程，具体操作方法和工艺参数根据不同的矿石和生产要求有所不同。
- 1 -。
冶金行业中火法炼铜的技术
冶金行业中火法炼铜的技术冶金行业中火法炼铜的技术摘要：由于各个铜矿山地区中的富矿和容易开采的矿石数量在逐渐减少，同时人们的环保意识在逐渐增强，而铜冶金技术面临的困难在不断加大，多年来各个地区的冶金工作人员普遍对冶金技术进行了研究。
文章对火法冶炼铜技术的现状进行了分析，并对其应用前景进行了展望。
关键词：铜冶金;熔炼技术;闪速熔炼;熔池熔炼;铜硫吹炼技术;火法精炼技术铜的用途十分广泛，一直是各行业不可缺少的原材料，随着 * 和科学技术的不断发展，国内外对铜产品的要求越来越高。
尤其在近几年来铜价的不稳定性，人们对铜冶金行业的技术越来越关注，火法冶炼制铜作为铜生产方法的重要组成而备受关注。
由于各个铜矿山地区中的富矿和容易开采的矿石数量在逐渐减少，同时人们的环保意识在逐渐增强，而铜冶金技术面临的困难在不断加大，多年来各个地区的冶金工作人员普遍对冶金技术进行了研究和探讨，研发出一些新的工艺和技术。
本文主要对火法冶炼铜技术的现状做了分析和探讨，并对其进行了论述和展望。
1 铜冶金行业技术发展的现状1.1 熔炼技术熔炼是火法冶炼铜最重要的冶炼过程。
现代铜熔炼的共同特点是提高铜硫品位，加大过程的热强度，增加炉子单位熔炼能力。
这些方法可以分为两大类：闪速熔炼和熔池熔炼。
随着社会科技的不断发展，对熔炼系统技术的改进越来越重视，并不断对符合自身需求的先进熔炼技术和设备进行研究。
第一，闪速熔炼克服了传统方法未能充分利用粉状精矿的巨大表面积，将焙烧和熔炼分阶段的缺点，从而大大减少了能源消耗，提高了硫利用率，改善了环境。
闪速熔炼技术的冶炼方法主要有：奥托昆普炉，炉和炉三种。
闪速熔炼技术以其具有：可靠性强、热强度高、单炉处理量大、耐用性强、环保效果好等优点，在大、中铜冶炼厂中被大量运用，其中比较有代表性的贵溪冶炼厂采用的闪速炉冶炼取得不断成功。
使单台炉子的铜产量从10万t/a提高到32万t/a，单炉生产能力也在不断的增强。
第二，熔池熔炼是让铜精矿颗粒在强烈搅动着的三相流体的熔池中发生强烈的氧化反应而实现其熔炼目的。
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炼铁以至垃圾焚烧等方面。
18
奥斯麦特/艾萨法与其它熔池熔炼一样，
都是使熔池内熔体-炉料-气体之间造成的强烈搅 拌与混合，大大强化热量传递、质量传递和化学 反应的速率。 奥斯麦特/艾萨法的喷枪是竖直浸没在熔
渣层内，喷枪结构较为特殊；炉子尺寸比较紧凑，
整体设备简单；工艺流程和操作不复杂；投资与
操作费用相对低。
12
图7.2 诺兰达反应炉示意图
13
2、工艺流程 大冶冶炼厂采用的诺兰达熔炼工艺流程如图7.3。
图7.3 大冶冶炼厂诺兰达熔炼工艺流程
14
诺兰达熔炼对物料粒度和含水要求不严（含水
一般为7～9%），不必深度干燥。来源不同的各种
铜精矿，与返回的烟尘和炉炉渣浮选所得渣精矿用
抓斗进行初步配料。 在炉前设有的多个料仓内精细配料，以保证入 炉的混合炉料能满足反应炉顺利生产的要求。为了 补充熔炼过程热量的不足，在炉料中加入了少量的
%
36.8
11
渣含SiO2
21～22
4
kPa
215
12
烟尘率
%
4～5①
16
5 6
加煤量 溶剂SiO2含量
t/d %
49 65～80
13 14
炉口烟气 速度 操作温度
m/s ℃
10～17 1230～1250
7
溶剂Al2O3含量
%
1～2
15
锍面高度
Mm
最低 970 最高 1170
8
铜锍产量
t/d 806（44包）
固体燃料。
15
3、诺兰达熔炼操作数据与技术经济指标
序号
1
项目名称
精矿处理 量 风口平均 鼓风量 平均富氧 浓度O2 风口鼓风 压力
单位 参数（均值） 序号
t/d 2494 9
项目名称
渣产量
单位 参数（均值）
t/d 16929（52包）
2
m3/h
76000
10
炉渣Fe/ SiO2 %
1.7～1.8
3
16
渣层厚度
mm
最低 200 最高 330
17
三、奥斯麦特熔炼与艾萨熔炼
1、概 述 奥斯麦特熔炼法（图7.4A）与艾萨熔炼法（图 7.4B）是20世纪70年代由澳大利亚J· M· Floyd领导的
研究小组发明，起初以赛洛（该组织的缩写 CSIRO）
命名的熔炼技术的发展。 奥斯麦特/艾萨技术在提取冶金中具有较广泛 的应用。锡精矿熔炼、硫化铅精矿、铜精矿熔炼、 炉渣烟化、阳极泥熔炼，铅锌渣、镍浸出渣的处理，
2
1、熔池熔炼炉内的流体流动现象 熔池熔炼与闪速熔炼完全不同。后者是精矿
颗粒在富氧气流中瞬间氧化后落入熔池完成冶金
过程。熔池熔炼则是在气体-液体-固体三相形成 的卷流运动中进行化学反应和熔化过程。
3பைடு நூலகம்
液-气流卷流运动裹携着从熔池面浸没下
来的炉料，形成了液-气-固三相流，在三相流
内发生剧烈的氧化脱硫与造渣反应，使三相流
第七节 火法炼铜的其它方法
一、概述
现代铜熔炼的共同特点是： 提高铜锍品位， 加大过程的热强度， 增加炉子的单位熔炼能力。 这些方法可以分为两大类： 一、闪速熔炼 二、熔池熔炼。
1
熔池熔炼包括: 诺兰达法、 奥斯麦特/艾萨法、 三菱法、 瓦纽柯夫法、 特尼恩特法、 卡尔多炉熔炼法、 白银法、 水口山法 旋涡顶吹法等
6
熔池的三相卷流区不但是热量集中，熔体混 合能量很大。而且，是一个气泡充分发展和滞 留的区域。 这个区域为炉料的物理化学变化、热量与 质量传递创造了非常良好的条件。
7
2、熔池熔炼炉内强化过程的条件 在熔池熔炼炉熔内，完成强化传热与强化传 质的条件是要建立起一个良好与合理的三相流动区。 这个区域的形成条件主要是由以下的因素构成的： 决定气体与熔体之间的界面面积的因素有单位熔体 鼓风量，气泡在熔体内停留时间、气泡直径以及熔 体温度等。 熔池熔炼炉内，液体与全部气泡在任何瞬间 的的界面面积是在理想气体定律的基础上按球形气 泡计算的：
19
图7.4A 奥斯麦特熔炼炉示意图
20
图7.4B 艾萨炉示意图
21
2、奥斯麦特熔炼炉与艾萨熔炼炉的炉寿命问题 三相卷流运动虽然给炉料的熔化，硫化物氧 化和造渣反应创造了很好的动力学条件，但同时 也给炉子寿命带来了很大的不利影响。高温和纵
横断面同时剧烈搅动的熔体冲刷，加速了炉衬耐
区成为热量集中的高温区域，高温与反应产生 的气体又加剧了三相流的形成与搅动。 依靠三相卷流，实现熔池内的传质、传热 与物理化学过程。在侧吹式和垂直吹炼熔池炉
内的三相卷流的形成过程分别如图7.1中的（a）
与图7.2中的（b）所示。
4
（a）垂直吹炼 图7.1 熔池熔炼炉内的三相卷流运动示意图
5
（b） 侧吹式吹炼 图7.1 熔池熔炼炉内的三相卷流运动示意图
8
在尺寸为Φ4.35m×20.58m的诺兰达炉内，单 个风口的平均气体流量为0.4m3/s，风口浸没熔体深 度为 1m，卷流速度为 5.9m／s时，气泡在熔体中的 滞留时间为0.17s。计算出不同直径的气泡的气—液 界面面积为如下值：
气泡直径(cm) 全部气泡—熔体界面面积(m2) 2.5 5 3820 1910 10 955
实际过程中，气泡直径为5cm。气体在熔体中 停留仅0.17秒的时间内，就造成了大到1910m2的界 面面积。
9
气泡在熔体中的滞留体积Vhol可用下面公 式表示： Vhol=Vtuy(Tm/273) (1/Pvc) 对上述的同一炉子，计算得到气体的滞留 体积为 15.9m3。 其体积占熔池总体积的19％。熔炼过程的 炉气以如此大的体积从卷流中分离出来，无论 从动量、能量和质量传递来说，都完全具备了 强化熔炼的条件。
10
二、诺兰达熔炼
1、诺兰达熔炼炉
诺兰达熔炼炉炉的物料处理量大,按精矿
量为9～10t／(m3· d)。热强度高，约为970～
1100MJ/（m3· h），炉体能够转动，灵活便 捷，是熔池熔炼炉中颇具特点的炉型。
11
诺兰达反应炉是一个卧式圆筒形可转动的炉子， 钢壳内衬镁铬质高级耐火材料。炉体支承在托轮上， 驱动装置使炉体可在一定范围内正、反向转动。整 个炉子沿炉长分为反应区和沉淀区。 反应区一侧装设一排风眼。加料口设在炉头端 墙上，并设有气封装置，此墙上还安装有燃烧器。 沉淀区设有铜锍放出口、排烟用的炉口和熔体液面 测量口。渣口开设在炉尾端墙上，此处一般还装有 备用的渣端燃烧器。 在炉子外壁某些部位如炉口，放渣口等处装有 局部冷却设施，一般采用外部送风冷却。反应炉炉 体基本结构见图7.2。