火法炼铜工艺讲解
火法冶炼基本工艺知识1
一、炼铜原料与炼铜工艺
（三）炼铜工艺比较
• 火法工艺：受到环境和成本的压力，传统工艺逐步为现代强化熔 炼工艺所取代，生产规模不断扩大，成本优势明显，硫的捕集率 超过99%，改变了高能耗、高污染的形象 • 湿法工艺：火法难以利用的铜原料，包括低品位废石的利用；尾 矿处理；难选硫化矿；难熔矿；废弃的矿山；开采成本很高的深 矿井；高杂质（As、Sb、Bi）原料，多金属（Ni、Co、Zn)原料。 小规模生产的投资低，生产成本低成本低，不生产硫酸，无SO2 污染。操作简单，在矿山附近就近生产。贵金属回收困难，回收 率不确定。处理黄铜矿精矿的湿法工艺还没有工业应用，存在技 术障碍。 • 再生铜：单位能耗为矿产铜的20%，每利用1吨废杂铜，可少开 采矿石130吨，少产生2吨SO2 和100多吨工业废渣，节约用水535 立方米
二、火法炼铜基本工艺(二)传统炼铜工艺
熔炼：反射炉
精矿预 处理： 焙烧 烧结 混捏 制团 烟气制酸 电解精炼：常规始极片工艺 鼓风炉、电炉 冰铜吹炼： PS转炉 阳极精炼、浇铸
二、火法炼铜基本工艺
• 传统熔炼工艺的问题
目录
传统熔炼工艺：反射炉、电炉、鼓风炉，以反射炉为主；
熔炼强度低：送风氧浓低，冰铜品位低，生产效率低，能 耗高，成本高 生产能力低：单炉年产铜几千吨到几万吨 环境污染严重：SO2回收率低 自动化程度低，劳动强度大 60年代后期世界各地纷纷研究强化熔炼工艺
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火法冶炼
基本工艺原理
栾会光
一、炼铜原料与炼铜工艺 二、火法炼铜基本工艺 三、先进熔炼工艺 四、铜锍吹炼 五、冶炼二公司火法冶炼工艺
目录
一、炼铜原料与炼铜工艺
一、炼铜原料与炼铜工艺
（一）炼
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
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。
火法炼铜的概述
火法炼铜的概述
火法炼铜是一种古老的炼金术技术,用于制造铜器。
它的核心思想是将铜和火焰结合,通过燃烧铜来提取其中的有价值的元素,如水和银。
火法炼铜的主要原料是铜和火。
在炼铜过程中,首先需要将铜放入炼丹炉中,加热至高温,使其融化。
然后,在炼丹炉中加入火焰,使铜与火焰混合,产生燃烧的过程。
在燃烧过程中,铜可以被提取出其中的有价值的元素,如水和银。
尽管火法炼铜已经存在了数千年,但它仍然是一种具有争议性的思想。
一些人认为,火法炼铜可以制造出各种合金,包括铜和银、金和其他金属,这可能会对环境保护造成威胁。
因此,现代炼金术已经更加注重环保和可持续发展,以避免不必要的污染和资源浪费。
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。
火法炼铜方程式
火法炼铜方程式铜是一种广泛应用的金属，它的制造过程就要用到火法炼铜技术。
火法炼铜是一种将铜杂质从铜矿石中分离出来的方法，其主要原理是将矿石与化学试剂反应后，从反应中析出纯铜。
下面将为大家详细介绍火法炼铜方程式的每个环节。
首先，铜矿石需要经过破碎、磨矿等物理化学过程。
然后将矿石加热至1200-1300℃，氧化反应开始。
反应方程式为：2CuFeS2 + 4O2 → Cu2S + 2FeO + 4SO2。
反应中，氧气作为氧化剂，将铜-铁矿石中的化合物与氧气发生反应，产生铜和硫的双氧化物。
铜和硫的双氧化物会随着烟气一起排出。
接下来，将产生的气体通过反应罐中的尾气直接进入硫酸反应罐。
反应方程式为：SO2 + H2O → H2SO3。
在硫酸反应罐中，SO2与水反应生成亚硫酸。
亚硫酸可以进一步和空气中的氧气氧化成为硫酸，其反应方程式为：H2SO3 + 1/2O2 →H2SO4。
继续，将产生的硫酸与浸渣颗粒混合进行反应。
反应方程式为：Cu2S + 2H2SO4 → CuSO4 + 2 SO2↑ + 2H2O。
在这个步骤中，硫酸反应与铜硫化物反应，产生了 CuSO4 和 SO2。
后者再被收集进入吸收塔。
CuSO4被过滤，得到铜盐溶液。
最后，对铜盐溶液进行回收。
反应方程式为：CuSO4 + Fe →Cu↓ + FeSO4。
通过这个步骤，可以将铜从盐溶液中还原出来，并和FeSO4一起排出。
最终通过过滤，浓缩和电解等方法得到纯铜。
总之，火法炼铜是一种复杂的工业过程，需要经过多个环节实现。
每个步骤都有自己的反应方程式，这既是理论基础，也是实践指导。
通过优化每个步骤的反应条件和控制工艺参数，可以提高铜的纯度和产量。
火法炼铜
铜精矿冶炼（火法）火法炼铜主要工艺主要包括:(1)铜精矿的造锍熔炼;(2)铜锍吹炼成粗铜;(3)粗铜火法精炼;(4)阳极铜电解精炼。
经冶炼产出最终产品-电解铜(阴极铜)。
目前世界铜冶炼厂使用的主要熔炼工艺为闪速熔炼和熔池熔炼。
1.熔池熔炼：精矿被抛到熔体的表面或者被喷入熔体内,通常向熔池中喷入氧气和氮气使熔池发生剧烈搅拌,精矿颗粒被液体包围迅速融化,因此,吹炼反应能够产生维持熔炼作业所需的大部分热量,使含有氧气的气泡和包裹硫化铜/铁的溶液发生质量传递。
而闪速熔炼中的干精矿是散布在氧气和氮气的气流中的,精矿中所含的硫和铁发生燃烧,在熔融颗粒进入反应空间时即产生熔炼和吹炼。
当这些颗粒与熔池融为一体时,有些反应还会继续进行,但大部分是在飞行过程中发生的。
2.闪速炼铜：其基本流程是各种精矿在闪速炉熔炼产出冰铜,然后将冰铜水淬,磨粉并干燥,再在另一规格较小的闪速炉中用富氧空气吹炼成粗铜,产出的粗铜通过溜槽加至阳极炉。
闪速吹炼具有生产能力大、工艺技术先进、成熟可靠、环保好、自动化程度高、运行费用低、烟气量小、二氧化硫浓度高且稳定等优点,具有良好的推广应用价值,尤其适合于新建大型铜冶炼厂和对环保要求非常严格的炼铜厂改造。
3.粗铜火法精炼：以回转炉精炼为主,由于传统固定式精炼炉主要依靠人工操作、劳动强度大、环保效果差、易跑铜、难控制,已逐步被机械化程度高、炉体密闭易操作的回转式阳极炉所替代。
4.电解精炼：电解精炼工艺主要分为传统始极片工艺和不锈钢永久性阴极工艺,永久阴极电解工艺是当前电解工艺的发展趋势。
主要是因不锈钢阴极法采用不锈钢板做成阴极代替铜始极片,阴极铜产品再从不锈钢阴极上剥取,不锈钢阴极再返回电解槽中继续使用。
该方法无始极片生产系统,简化了生产过程。
且由于不锈钢阴极平直,生产过程中短路现象少,不但提高了产品质量,而且可使用较高的电流密度和较小的极距。
国内外火法炼铜进展及发展趋势熔池熔炼：1.诺兰达连续炼铜法：该法很适于使用氧气。
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
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。
炼铜技术总结_2
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火法炼铜的原理
火法炼铜的原理
火法炼铜是一种将铜矿石转化为纯铜的冶炼方法。
它基于物质的热分解性质和化学反应的原理。
首先，铜矿石经过选矿处理，将其中的杂质和非铜矿物去除，得到纯度较高的铜矿石。
然后，将铜矿石研磨成细粉，增加它的表面积，以便更好地与空气中的氧气发生反应。
在火法炼铜的过程中，需要通过高温加热铜矿石，使其发生热分解。
在高温下，铜矿石中的硫化铜会分解成氧化铜和二氧化硫。
这个反应是一个热力学上的放热反应，需要提供足够的热量来维持反应的进行。
反应过程中产生的二氧化硫气体会被引导到含碱液体中，形成硫酸。
这是一种酸碱反应，铜矿石中的硫在这个过程中被转化成了溶于水中的硫酸。
与此同时，铜矿石中的氧化铜与氧气反应生成四氧化三铜，也就是常见的黑铜矿。
这是一个氧化反应，需要氧气作为氧化剂来供应氧原子。
最后，通过冷却和固化的过程，黑铜矿会逐渐升温并熔化，形成液态的铜。
这是因为黑铜矿在高温下具有较高的熔点，能够在适当的温度下熔化。
火法炼铜的原理基于铜矿石中的硫化铜分解和氧化铜的氧化反应，通过控制适当的温度、热量和供氧条件，将铜矿石中的铜转化为液态的纯铜，最终得到炼铜产品。
炼铜的三种方法
炼铜的三种方法炼铜是一种重要的冶金工艺，用于从铜矿石中提取出纯铜。
在现代工业中，有三种主要的炼铜方法：火法炼铜、电解炼铜和湿法炼铜。
本文将详细介绍这三种方法的原理、步骤和优缺点。
一、火法炼铜1.原理：火法炼铜是利用高温氧化还原反应将含铜的物质转化为纯金属铜的过程。
该方法主要适用于含硫较高的硫化铜矿。
2.步骤：（1）选取合适的硫化铜矿，经过浸出、浓缩等预处理后得到精选浓缩物。
（2）将精选浓缩物与焦炭混合，放入火法反应器中，在高温下进行氧化还原反应。
反应产生的SO2气体通过冷却、洗涤等工艺处理后排放。
（3）经过多次反复操作，得到纯度达到99%以上的金属铜。
3.优缺点：优点：该方法适用范围广，可处理含硫较高的硫化铜矿。
同时该方法操作简单，工艺流程清晰明了。
缺点：火法炼铜需要大量的能源，同时产生大量的SO2气体，对环境造成污染。
此外，该方法不能处理含氧化铜较高的氧化铜矿。
二、电解炼铜1.原理：电解炼铜是利用电解作用将含有铜离子的溶液中的铜还原为纯金属铜的过程。
该方法主要适用于含氧化铜较高的氧化铜矿。
2.步骤：（1）选取合适的氧化铜矿，经过浸出、浓缩等预处理后得到精选浓缩物。
（2）将精选浓缩物溶解在硫酸中制成含有Cu2+离子的溶液。
（3）将含有Cu2+离子的溶液放入电解槽中，在阳极上产生氧气，在阴极上还原成纯金属铜。
经过多次反复操作，得到纯度达到99.99%以上的金属铜。
3.优缺点：优点：电解炼铜不需要高温和高压等条件，能够有效地提高纯度。
同时该方法不会产生污染物，对环境友好。
缺点：电解炼铜需要大量的电能，同时设备和维护成本较高。
此外，该方法只适用于含氧化铜较高的氧化铜矿。
三、湿法炼铜1.原理：湿法炼铜是利用溶液中的化学反应将含有铜离子的溶液中的铜还原为纯金属铜的过程。
该方法主要适用于含有低浓度的氧化铜矿和硫化铜矿。
2.步骤：（1）选取合适的氧化铜矿或硫化铜矿，经过浸出、浓缩等预处理后得到精选浓缩物。
（2）将精选浓缩物溶解在硫酸中制成含有Cu2+离子的溶液。
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。
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。
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。
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3处，矿（化）点51处，
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
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
0.5～1.4％，铁品位可达
％，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
1.07％，提交D+E级普查储量
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
曹异生 我国铜工业现状及前景展望 中国金属通报 2006 .
付少华 铜精矿供应瓶颈日益凸现 甘肃冶金 2007.
国土资源部信息中心 世纪之交的矿产资源形势2000 .
王红鹰 郑伟 铜的浸出-萃取-电积工艺及萃取剂 湿法冶金 2002 .
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，
工艺流程图
熔剂
炼前准备
烟气处理
铜锍铜锍吹炼炉渣贫化鼓风熔剂弃渣
粗铜
渣浮选
熔剂燃料渣精矿尾矿
阳极板反熔炼胆矾鼓风
炉渣铜锍
设计的内容
火法炼铜是当今生产铜的主要方法，其产量占铜生产量的80%-90%，主要
3.1焙烧
“死焙烧”），分别脱除精矿中部分或全部
+FeO+SO2
=Fe3O4+SO2
=2Fe3O4
S+3/2O2=Cu2O+SO2
=2SO2
ห้องสมุดไป่ตู้
5/2O2=Cu2S·FeS+2SO2+FeO
+7/2O2=FeS+FeO+3SO2
=2FeO·SiO2
Fe
O4而不完全是
，也有一部分Cu
S氧化成Cu2O。另外，强氧化造成硫的大量氧化，为此需
.铜冶炼技术[M].北京：化学工业出版社，2006.
朱祖泽，贺家齐.现代铜冶金学[M].北京：科学出版社，2003.
彭容秋.铜冶金[M].长沙：中南大学出版社，2004.
黄海根等 铜工业的近来走势与发展对策探讨 环境保护与利用 2004.
姚素平 我国铜冶炼技术的进步 中国有色冶金 2004.
=2Cu2O
O+Me=2Cu+MeO
还原过程中用木炭或焦炭覆盖铜液表面，以防再氧
O+H2=2Cu+H2O
O+CO=2Cu+CO2
O+C=2Cu+CO
O+CH4=8Cu+CO2+2H2O
精炼炉渣含铜较高，可返回转
精炼作业在反射炉或回转精炼炉内进行。火法精炼的产品叫火精铜，一
99.5%以上。火精铜中常含有金、银等贵金属和少量杂质，通常要进行电
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
29年。铜的主要出口国是拉美发展中国家。
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，
24处。储量居全省首位的有铁、钒、钛、银、锑、铼、水晶、萤石、
20种，其中柞水大西沟铁矿储量3.02亿吨，占全省的46%，
2FeO+SiO
→2FeO·SiO2
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
Cu
S）。冶炼温度1150℃～1250℃。主要反应是：
＋3O
→2FeO+2SO2
→2FeO·SiO2
1200℃～1280℃将白冰铜按以下反应吹炼成粗铜：
S＋3O2→2Cu2O+2SO2
Fe
O4的还原条件是很差的，因此炉渣铜含量高。
炉渣
矿物，这是一种极大的浪费行为。炉渣的
提炼技术，或者对炉渣进行二次处理，尽量提取矿石
"贫化"，最终从而提高矿石的利用效率。炉渣
;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
SO
2--2e=SO3+1/2O2
（2）阴极反应
2++2e=Cu
++2e=H
2++2e= Me
在阳极上溶解的是电极电位代数值较小的还原态物质，而
因此阳极上主要是铜的析
结 论
目前铜冶金工业仍然是以火法为主。近年来铜的火法冶金工艺取得了很大的
然而由于铜矿品位的降低，人们对于冶金工业环保的要求越来越高，铜的
为自热
1473-1523K。
世界冰铜品位一般含
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
0.4%～0.5%。
2CuFeS
→Cu2S+2FeS+S
Cu
O+FeS→Cu2S+FeO
2FeS+3O
+SiO2→2FeO·SiO2+2SO2
2/kg,熔炼过程中又处于悬浮状态，因而气-固或气-液间的传质和传热条件十
在高温作用下，大部分硫化物颗粒在反应塔内仅停留2到3秒即可完成
熔化、造渣等反应，并且放出大量的作为熔炼所需要的大部或全部能
=FeS+1/2S2
Sn+1=nFeS+1/2S2
=Cu2S+2FeS+1/2S2
S+1/2S2
S+2Cu2O→6Cu+SO2
可自热进行，通常还须加入部分冷料吸收其过剩热量。
2%～5%，返回熔炼炉或以选矿、电炉贫化等方
SO
浓度较高，一般为8%～12%，可以制酸。吹炼一般用
1kgf/cm2的空气通过沿转炉长度方向安设的一排
粗铜火法精炼
而其氧化物又不溶于铜液等
通过氧化造渣或挥发除去。其过程是将液态铜加入精炼炉升温或固态铜料
阳极铜电解精炼
以电解铜片为阴极，在含硫酸铜的酸性
99.95%以上的电铜，而金、银、硒、碲等富集在阳
40～50g/L，温度58℃～62℃，槽电压0.2～0.3V，电
200～300A/m2，电流效率95%～97%，残极率约为15%～20%，每吨电
220～300kwh。中国上海冶炼厂铜电解车间电流密度为330A/m2。 电
湿法为辅。铜的
80%左右。目前，全世界约有110座大型火法炼铜厂。其
1/3；闪速熔炼（以奥托昆普
1/3；熔池熔炼（包括特尼恩特炉、诺兰达炉、三菱炉、艾萨炉、
1/3。
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
在世界范围内，铜是仅次于黄金的第2个固体矿产勘查热
20%是找铜的，并且这一比例还有增加的趋势。
把炉料中全部的铜富集在铜锍相，把脉石、氧化物及杂
然后使铜锍相与熔渣相完全分离，分别产出铜锍和熔渣，为了
造锍熔炼过程必须遵循两个原则：一是必须使炉料有相当数量的
3.2.1造锍熔炼的传统设备
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
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
以保证获得适当的铜锍。氧化气氛通常用
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；
48%-50%。
O4+FeS=10FeO+SO2
O4+FeS+5SiO2=5（2FeO·SiO2）+SO2
O+FeS=Cu2S+FeO
=2FeO·SiO2
Cu
O以Cu2S形态进入铜锍，同时使部分Fe3O4还原成FeO造渣。
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
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
3.2造硫熔炼
利于铜与硫的亲和力大于铁和一些杂质金属，而铁与氧的亲和力
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
而金属铜则富集在铜锍等各种中间产物中，并逐步得到提纯。
概述
它有很长的、很光辉的历史。考古学证
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
3000年，历史已进入了青铜时代。而今铜的化学、
工业和高技术的重要材料。铜具有
40%。铜以多种形态在自然环境中
“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
1%。
国内外铜冶金的发展现状
不可否认，湿法冶金工艺是未来大规模处理低品位有色
贵金属矿的有效手段之一，也是世界上很多国家目前研究的重点方向之一。
但相对来讲湿法炼铜在铜冶金中所
相信随着新成果的不断出现，工艺的不断完善，使许多用现有方法不能处理
参考文献
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美]W.G.达文波特，[美]M.金，[美]M.施莱辛格，[澳]A.K.比斯瓦斯著,杨吉春，
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
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%
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
冰铜吹炼 利用硫
并与加入的石英熔剂造渣除去，同时部分脱除其他
98%～99%的
闪速熔炼原理
入炉的浮选硫化铜精矿粒度很细，一般90%以上小于0.074mm，比表面积达
并补充一定量的硫酸。净液过程为：直接浓缩、结晶，析出硫酸铜；
鼓风氧化，使铜溶解以生产更多的硫酸铜。电解脱
根据电离理论，水溶液
H+、Cu2+、SO