铜精炼工艺操作规程

铜精炼工艺操作规程

1、工艺原理

一般粗铜含有0.5~1.5%的杂质，紫杂铜含有1~5%的杂质。这些杂质的存在，使铜的抗腐性弱，机械性能差，导热、导电率低，不适合机械加工及电气工业的应用。火法精炼主要是将金、银等贵重金属以外的杂质含量降低到相应限度，以满足电解精炼的要求。火法精炼是将粗铜、紫杂铜装入精炼炉内熔化后，向熔体铜内通入空气，使其中对氧亲和力较大的杂质Zn、Fe、Pb、Sn、As、S等发生氧化，以氧化物的形态与加入炉内的熔剂发生氧化反应，于铜液表面形成炉渣，或挥发进入炉气而除去。残留在铜液中的氧，经还原脱去后，即可浇铸成电解精炼用的阳极板。因此，铜火法精炼可分成以下两个主要反应阶段：

1.1氧化阶段

在1160℃的温度条件下，使铜液中的杂质发生氧化而除去。主要反应式：

4Cu+O2=2Cu2O

Cu2O+Me=2 Cu+MeO

MeO+SiO2= Me O·SiO2

2Cu2O+ Cu2S=6 Cu+SO2↑

1.2还原阶段

经氧化后铜熔体约含有8%左右的氧，需进行还原以脱除铜熔体中的

氧。其主要反应式（用煤粉作还原剂）：Cu2O+C=2 Cu+CO

4 Cu2O+CH4=8 Cu+CO2+2 H2O

Cu2O+CO=2 Cu+CO2

Cu2O+H2=2 Cu + H2O

6Cu2O+2C2H m=12 Cu+2CO+m H2+ 2CO2 2、工艺流程

3、主要工艺设备一览表

4、工艺技术条件

4.1铜阳极板技术标准

4.1.1铜阳极板的化学成分

Cu≥99.0%～99.5% As≤0.09% Sb≤0.02% Bi≤0.02% Zn≤0.02% Fe≤0.05% Pb≤0.15% Ni≤0.25% S≤0.05% 4.1.2.1每块阳极板的重量为200±20Kg(外购板±5Kg)（鹏辉）；每

块铜阳极板的重量265Kg,每块重量允差±5Kg。（方圆）

4.1.2.2阳极板的物理规格：770×980×40—44㎜

4.1.3阳极板两耳厚度的最薄尺寸，不小于该阳极板周边厚度的最薄尺，两耳的表面不准有与长度方向相交的裂纹（平行向的隔层除外）。耳部不允许有冷隔层，板面不允许有夹渣。

4.1.4阳极板起泡高度，飞边毛刺及因顶针，铸模损坏而引起的凸峰，经修整后不准大于5mm。

4.1.5阳极板底面厚度之差不大于6mm，决不允许下厚上薄，上沿突

出不大于6㎜，两侧边偏差不大于1.5mm。

4.1.6阳极板弯曲部位的最大弯曲度不大于5mm。

4.2炉渣技术标准

4.2.1炉渣含量≤21%

4.2.2炉渣粒度≤100㎜

4.2.3炉渣不允许有镁砖头。

4.2.4炉渣内严禁有石墨棒，氧气管、砖头等杂物。

4.3粗铜技术标准

4.3.1化学成分：按行业标准执行。

4.3.2物理规格：

块重：＜1000Kg，最大外形尺寸：长＜1000㎜，宽＜800㎜，厚＜500㎜。

4.4紫杂铜

4.4.1化学成分：

Cu≥94% Pb≤1.00% Ni≤0.50% Zn≤5.00% S≤1.00% 杂质总和≤6%

4.4.2紫杂铜中不准混进铁件、铁屑、砖头和石块等杂物，不准混入黄杂铜和没引发的弹壳，封闭物等易燃物品，入炉前应严格进行分检。

4.4.3对散碎物料分拣后腰装袋，体积大和超长件要进行解体和捆扎，袋和捆扎重量不大于50㎏。

4.5铜残极板

4.5.1重量＜50㎏

4.5.2铜残极表面无附着阳极泥及硫酸铜，呈铜本色。

4.6海绵铜

4.6.1海绵铜为粉状或其结块物料，外观颜色为深褐色或黑色。

4.6.2海绵铜的化学成分应符合下列要求：

Cu＞80.0% Pb≤1.0% Ni≤0.5% S≤0.8% As≤2.5%

Sb≤0.5% H2O≤0.5%

4.6.3海绵铜用麻袋或编织袋包装，每袋重量≤50㎏。

4.7精炼炉熔剂技术标准

4.7.1石英（海砂）

4.7.1.1 Si2O≥95% MgO≤3%

4.7.1.2粒度3-15㎜，小于3㎜的＜5%，＞15㎜的＜5%

4.7.1.3不准混入外来夹杂物。

4.7.2焦炭（参照冶金焦炭）

4.7.2.1粒度＜40㎜

4.7.2.2灰分＜1

5.00%

4.7.2.3挥发分≤1.9%

4.7.2.4固定炭：79%以上，硫0.6%以下。

4.7.3石灰（参照冶金石灰）

4.7.3.1 CaO≥80%，四级品以上，适用于精炼炉造碱性渣之用。

4.7.3.2石灰应干燥、干净，不得混入外来夹杂物。

4.7.4铁屑

4.7.4.1以机械加工件的铁屑为宜，但不得有杂物。

4.7.4.2带铜的吹风管头。

4.8精炼炉燃料技术标准

4.8.1煤焦油

恩氏粘度（50℃时）≤4.00E 灰分≤0.3%

闪点（开口）≥80℃水分≤4%

硫含量≤0.5% 机械夹杂物≤1.5%

4.8.2木柴

以当地市场购买木柴为宜，烘烤浇铸包，流槽应挑选长度为0.5m

以下，较干燥的板材为好。

4.9铜阳极精炼炉工艺技术条件

4.9.1各阶段炉温

4.9.1.1熔化期（炉膛温度）1300℃—1350℃炉墙发白发亮；

4.9.1.2氧化期（铜液温度）1150—1200℃试样勺插入铜水深处搅动三下，样勺发白亮；

4.9.1.3还原期（铜液温度）1120—1150℃试样勺插入铜水深处搅动三下，不粘样勺；

4.9.2阳极模温度 100-140℃

4.9.3冷却水温度≤50℃

4.9.4阳极板合适率≥96%

4.9.5封口料

4.9.

5.1粗铜（紫杂铜、残极）：

耐火粘土30% 镁砂40% 焦粉30%（体积比）

或：耐火泥：黑料（耐火料）：水=1:3：适量

4.9.

5.2小铜锭

镁砂：镁粉：玻璃水=1:1：适量

4.9.6各种炉料的精炼时间（周期）

4.9.6.1 a.粗铜、紫杂铜（残极）配炼≤16小时；

b.铜锭、粗铜（残极）配炼≤24小时；

c.海绵铜、粗铜（粗铜）配炼≤32小时.

4.9.7各岗位工具准备及用料配备