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（2）锍中各组分在吹炼过程中的行为
A、FeS。 FeS是锍的主要成分，可以 氧化成FeO 和Fe3O4；无SiO2存在时， Fe3O4很难被FeS还原，而有SiO2存在 时， Fe3O4与FeS 和SiO2反应生成 2FeS ·SiO2的趋势大大增加。
B、Cu2S。吹炼的两个阶段：第一阶段： 有FeS存在，Cu2O不能稳定存在。第二 阶段:Cu2S氧化成Cu2O, Cu2S与Cu2O 反应生成金属铜.
[Cu2O] + [ M’] = 2[Cu] + [M’O]
►Cu2O在铜液中要始终保持饱和状态，杂 质氧化反应是放热反应，因此氧化阶段温 度不要太高，一般为1423 ~ 1443K Cu2O在铜液中饱和度为8.3%。要选择适 当的熔剂使杂质氧化物造渣并及时扒渣， 以降低M’O活度。
►按照氧化除去的难易程度，可将杂质分 为两类：
G、Bi2S3。 锍中的Bi2S3在吹炼时被氧化 成Bi2O3。生成的Bi2O3与Bi2S3作用生 成金属铋。在吹炼温度下，铋显著挥发 进入烟气，少量留在粗铜中。
H、砷、锑。在吹炼过程中，砷、锑的硫 化物被氧化成As2O3,Sb2O3, 少量被氧化 成As2O5, Sb2O5进入炉渣。只有少量的 砷化物和锑化物留在粗铜中。
G0 = 258864 – 69.32T(J) G0 = 293842 – 166.52T(J) G0 = 35982 – 58.87T(J)
► 第三类反应：
2FeS + 2NiO = 2/3N3S2 + 2FeO + 2FeO +1/3S2
2FeS + 2Cu2O = 2Cu2S + 2FeO
G0 = 263173 – 243.76T(J) G0 = -105437 – 84.48T(J)
E、ZnS。在吹炼第一阶段氧化造渣，占 锍中锌质量分数的70~80%。
另一部分以锌蒸气形式进入炉气。
F、PbS。 Pb渣。通 常在吹炼的第一阶段，质量分数为 40~50%的铅挥发，25~30%的铅氧 化造渣，25~30%的铅进入冰铜。
► 氧化精炼过程是基于粗铜中多数杂质对 氧的亲和力大于铜对氧的亲和力,且杂质 氧化物与铜水不互溶.
► 当空气被鼓入铜水时,杂质便被氧化成氧 化物而与铜液分离,但粗铜中铜是主体,杂 质浓度很低,因此,铜首先被氧化:
4[Cu] + O2 = 2[Cu2O]
生成的氧化亚铜溶于铜液中，在Cu2O与 杂质元素接触时便将氧传递给杂质元素：
I、贵金属。在吹炼过程中，锍中的金、银 以金属形态留在粗铜中。
6.4.3 吹炼的生产实践
锍吹炼一般在卧式碱性炉衬转炉中进行.
6.5 粗铜火法精炼
6.5.1 概述 ► 粗铜成分的质量分数：
Cu:98.5~99.5%; Fe0.03~0.01%; Pb万分之几；As微~0.12%; Sb微~ 0. 2%; Ni0.3~0.6%; S0.03~0.3%。 ►粗铜中含有各种杂质和金、银等贵金属， 其总的质量分数为0.25~2%。 ► 粗铜精炼的目的：除杂；综合回收 利用
G0 = -268194 + 81.17T(J) G0 = --303340 + 52. 7T(J) G0 = --337230 + 94.06T(J)
► 第二类反应:
FeS + 2FeO = 3Fe + SO2 1/2Ni3S2 + 2NiO = 7/2Ni + SO2 Cu2S + Cu2O = 6Cu + SO2
A、铁、锌、钴、锡、铅和硫是较易氧化 的杂质。
B、镍、砷、锑是较难除的杂质。 镍云母：6Cu2O•8NiO •2As2O5
6Cu2O•8NiO •2Sb2O5
添加Fe2O3造渣NiO • Fe2O3,加入 NaCO3破坏镍云母.铜阳极中含镍小于 0.6%,不影响电解精炼进行.
(2)还原
氧化阶段结束后,铜液中含有的Cu2O必须 用还原剂使之还原将氧脱除。常用的还 原剂有：重油、天然气、液化石油气等。 重油还原主要反应有：
C、Ni3S2. 吹炼的第一阶段： 镍主要以Ni3S2的形式存在于锍中。 第二阶段： Ni3S2(l) + 4Cu(l) = 3Ni + 2Cu2S(l) Ni3S2(l) + 4Cu2O(l) =8Cu(l) +3Ni +2SO2 吹炼过程难以将大量镍除去。
D 、CoS。只在第一阶段末期即FeS质量 分数非常低时(10%)才氧化造渣。
►1
6.4 锍的吹炼
6.4.1 概述
►吹炼的目的：利用空气中的氧将锍中的 铁和硫几乎全部除去，并除去部分杂质， 以得到粗铜。
►分两个阶段：造渣期-主要进行硫化亚铁 的氧化和造渣反应；造铜期-主要进行硫 化亚铜的氧化反应以及硫化亚铜与氧化 亚铜的相互反应，最终产出粗铜。
在造渣期，需根据反应进行的情况加入液 态锍和石英熔剂，并间断排放炉渣；在造 铜期无须加入熔剂，不产出炉渣，故无放 渣作业。
6.4.2 锍吹炼的理论基础
(1)热力学简析
锍吹炼过程中（1473~1573K）所发生 的反应分三个类型:
熔融硫化物氧化;
同一金属硫化物与氧化物的相互反应；
FeS与其他金属氧化物反应。
► 第一类反应：
2/3Cu2S + O2 = 2/3Cu2O + 2/3SO2 2/3FeS + O2 = 2/3FeO + 2/3SO2 2/7Ni3S2 + O2 = 6/7NiO + 4/7SO2
► 粗铜精炼过程包括火法精炼和电解精炼。 火法精炼可将粗铜中部分杂质除去，并 为电解精炼提供铜阳极板。
► 火法精炼是周期性作业，精炼过程在回 转阳极炉或反射炉中进行。
► 精炼周期包括装料、熔化、氧化、还原、 浇铸五个阶段，其中氧化和还原是火法 精炼的实质性阶段。
6.5.2 火法精炼的基本原理
(1)氧化
Cu2O + H2= 2Cu + H2O
Cu2O + CO = 2Cu + CO2
4Cu2O + CH4 = 8Cu + CO2 + 2H2O
在Cu2O饱和的铜液还原时，有
Kp(1323) = pH2/pH2O = 10-41
混合气体中只要有极少的H2，则Cu2O被 还原的反应就可以进行。