铜合金熔炼时用的溶剂
旧玻璃瓶该怎么回收利用
旧玻璃瓶该怎么回收利用
目前玻璃制品的回收利用有几种类型：作为铸造用溶剂、转型利用、回炉再造、原料回收和重复利用等。
1、作为铸造用溶剂
碎玻璃可作为铸钢和铸造铜合金熔炼的溶剂，起覆盖熔液防止氧化作用。
2、转型利用
转型利用是一种亟待开发的回收利用方法，今后将会有很多新的可带来增值的技术用于转型利用。
经预处理的碎玻璃被加工成小颗粒的玻璃粒后，有以下多种用途：
（1）将玻璃碎片作为路面的组合体，在美国和加拿大已经过数年的试验证实，用玻璃碎片作为道路的填料比用其他材料具有减少车辆横向滑翻的事故；光线的反射合适；路面磨损情况良好；积雪融化得快，适用于气温低的地方使用等有点。
（2）将粉碎的玻璃与建筑材料混合，制成建筑预制件、建筑用砖等建筑制品。
实践证明，用有机物质作胶结剂加压成型的制品的尺寸精度和强度较高、生产成本低。
（3）粉碎的玻璃用来制造建筑物表面装饰物，反光板材料、工艺美术品和服装用饰品，有美丽的视觉效果。
（4）玻璃和塑料废料与建筑材料的混合料可制成合成建筑制品等。
3、回炉再造将回收的玻璃进行预处理后，回炉熔融制造玻璃容器、玻璃纤维等。
4、原料回用将回收的碎玻璃作为玻璃制品的添加原料，因为适量地加入碎玻璃有助于玻璃在较低温度下熔融。
5、重复利用目前，玻璃瓶包装的重复利用范围主要为低质量大的商品包装玻璃瓶。
如啤酒瓶、汽水瓶、酱油瓶、食醋瓶及部分罐头瓶等。
熔炼黄铜合金时
熔炼黄铜合金时，除锌外全部采用黄铜边角料，旧料，在熔炼过程中，铜合金损耗较大；采用我厂研制的除渣剂，熔融金属的氧化作用受到抑制，炉渣生成量大为减少，铜合金损耗由原来的2.6%降低至2.0%取得了明显的经济效益。
1.前言：黄铜合金熔炼采用的是工频感应炉，而炉料除了锌为新料外，其余均为旧料，而且大部是外厂的加工边角料，其表面均不同程度沾有油污及杂质，另外还有部分是炉渣中拣选出的大块铜粒；水池铜屑；坯头等。
在熔炼过程中，由于炉料细小，表面粘有油污及杂质，高温情况下发生剧烈氧化，金属烟尘大量散发，而且大量细小金属颗粒和氧化物一起被包在炉渣内。
随着炉渣一起扒出，造成金属损耗居高不下。
据测定，不添加任何溶剂熔炼H62黄铜时，每炉以1.2T计，炉渣量为45.85Kg占料重的3.82%，若按含铜量35%计算，则每炉铜的损耗量为1.34%，若生产最终总成品率以55%计算，则每吨成品的熔炼损耗为2.44%；熔炼H65黄铜时如不添加溶剂，每吨金属损耗为料重的1.50%，每吨成品的熔炼损耗为2.86%；若按全年黄铜带产量以2万吨计算，其金属损耗的价值是惊人的。
经过长期的实践探索，我厂研究生产了黄铜精炼除渣剂，减少了炉料生成量，金属损耗大为降低。
2．黄铜熔炼中渣的形成机理及金属损耗分析：黄铜合金熔炼过程中，溶渣的形成机理是：熔化初期，熔化金属的表面发生剧烈的氧化反应，生成一定量的金属氧化物，而一般金属氧化物与金属本身之间的密度有差异，一般来说其差异值在20%以下，金属的密度要高一些。
当熔化过程中，金属氧化物与一些杂质一起开始浮于金属溶体表面，形成炉渣，随着时间的增加，炉渣逐渐增多，从而生成渣壳，其中包含有金属小颗粒。
一般来说，炉料越细则氧化越厉害，炉渣也越多，且炉渣包含未熔细屑也越多，金属损耗也越大。
从炉渣形成机理看出，金属损耗的主要原因是由于金属的氧化作用，尤其是黄铜合金，由于锌的高蒸气压力（在907℃时为一个大气压）无疑会增加这个锌金属元素的烧损，含锌越高，炉渣量也越大，特别在熔炼温度较高时，形成大量的炉渣，炉渣量视料情况和熔炼温度两者情况而定，一般占投料量的3%—6%。
金属助溶剂
金属助溶剂金属助溶剂是一种在金属熔炼、合金制备、粉末冶金等过程中使用的添加物，它在改善金属流动性、降低熔点、细化晶粒、提高金属强度和韧性等方面发挥着重要作用。
金属助溶剂的主要作用机理是它能够与金属发生化学反应，生成一种或多种低熔点的化合物。
这些化合物在熔融状态下可以显著降低整个合金体系的熔点，从而改善金属的流动性。
这就意味着在金属熔炼过程中，添加金属助溶剂可以使金属更好地流动和混合，有利于金属材料的成型和制备。
这些低熔点的化合物还可以起到异质形核剂的作用，细化合金的晶粒，提高金属的力学性能。
在合金制备过程中，晶粒的大小对材料的力学性能有着至关重要的影响。
通过添加金属助溶剂，可以有效地细化晶粒，从而提高合金的强度、韧性和耐腐蚀性等性能。
这对于制备高性能的金属材料具有重要意义。
不同类型的金属助溶剂适用于不同的金属或合金体系。
例如，锡粒、钨粉等适用于特定金属或合金的熔炼和粉末冶金过程。
这要求在使用金属助溶剂时，需要根据具体的工艺要求和金属或合金的特性进行选择，以达到最佳的效果。
合理的选择和使用金属助溶剂，可以有效地提高金属材料的性能和质量。
需要注意的是，金属助溶剂的选择和使用需要遵循相关规定和标准，确保其安全、环保和有效性。
同时，金属助溶剂的使用也需要配合其他工艺参数进行优化，以达到最佳的生产效果。
这需要在实际操作中不断探索和尝试，积累经验，以实现金属材料的优质、高效制备。
金属助溶剂在金属材料的制备过程中发挥着重要的作用。
通过深入了解其作用机理和适用范围，并遵循相关规定和标准，我们可以更好地利用金属助溶剂提高金属材料的性能和质量，为工业生产和科技进步做出更大的贡献。
铜合金熔炼工艺流程综述
铜合金熔炼工艺流程综述铜合金是一种常用的金属材料，具有优良的导电、导热、耐腐蚀和可塑性等特性，广泛应用于电子、机械制造、航空航天等领域。
铜合金的熔炼工艺流程是指将铜及其合金材料加热至熔点，使其达到液态状态，然后通过相应的处理和操作，最终得到满足产品要求的铜合金产品。
以下是铜合金熔炼工艺流程的综述。
1.原料准备：铜合金熔炼的原料包括铜矿石、废铜、铜污泥等。
在熔炼工艺开始前，需要对原料进行预处理，包括除铁、除硫、破碎、筛分等工序，以获得较纯的铜合金原料。
2.炉前配料：将经过预处理的原料按照一定比例混合，同时添加辅助合金材料（如锌、铝等）和熔剂，以调整铜合金的成分和性能，保证熔化过程的顺利进行。
3.熔化过程：将原料和熔剂投入熔炉，加热至铜的熔点（1083℃），使其逐渐熔化。
在熔炼过程中，可以根据需要进行渣化、熔体调整等控制操作，以确保合金成分的均匀性和稳定性。
4.氧化剂处理：在熔炉中注入适量的氧化剂，如空气、氧气等，以氧化铅、锌等杂质元素，提高熔体的纯度。
5.渣化处理：部分废铜合金中含有较多的杂质和有害元素，需要进行渣化处理以除去这些杂质。
渣化处理通常采用添加钠盐或焦炭等还原剂，使杂质元素被还原成渣滓，从而使熔体中的杂质含量降低。
6.精炼处理：在熔化过程中，可以通过搅拌、通入气体等方式，对熔体进行精炼处理，以去除氧化物、气泡、金属夹杂物等，提高铜合金的纯度与均匀性。
7.成品浇注：在熔化和精炼处理完成后，将熔体倒入预先制备好的铜模具中，经自然冷却或加快冷却过程，使熔体凝固成型，得到铜合金产品。
8.产品后处理：冷却完成后的铜合金产品需要进行后处理，包括除渣、清理、修整、检验等工序，以达到产品的质量要求。
以上是铜合金熔炼工艺流程的综述。
在实际应用中，根据不同的铜合金材料和产品要求，具体的工艺流程可能会有所不同。
铜合金熔炼工艺的每个环节都需要合理的操作和控制，以确保产品质量和工艺效益。
同时，还需要根据国家和行业的相关法规、标准进行操作，以保证生产过程的环保和安全。
铜冶炼过程中的物理化学原理考核试卷
1.铜主要以Cu2+的形式存在于铜矿中。（）
2.铜湿法冶炼过程中，电解法是常用的提炼方法之一。（）
3.铜萃取过程中，萃取剂的选择性越好，铜的纯度越高。（）
4.铜电解过程中，阳极反应是氧化反应。（）
5.铜火法冶炼中，增加熔炼温度可以提高铜的回收率。（）
5.铜萃取过程中，常用的萃取剂是______。
6.铜冶炼过程中，浮选法主要用于______的富集。
7.铜的湿法冶炼过程中，常用的浸出剂是______。
8.铜电解过程中，电解质的浓度通常控制在______左右。
9.铜火法冶炼中，反射炉的熔炼温度大约在______摄氏度。
10.铜冶炼过程中的主要环保问题是______的排放。
铜冶炼过程中的物理化学原理考核试卷
考生姓名：__________答题日期：__________得分：__________判卷人：__________
一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.铜冶炼过程中，铜主要以哪种化合物的形式存在？（）
1. ×
2. √
3. √
4. √
5. √
6. ×
7. ×
8. ×
9. √
10. ×
五、主观题（参考）
1.铜火法冶炼是基于铜矿中铜的氧化物的还原反应，主要步骤包括焙烧、熔炼和吹炼。
2.铜湿法冶炼中，浸出是通过溶剂将铜从矿石中提取出来。常用浸出剂包括硫酸、氨水和硝酸。
3.控制电解质浓度是为了保证电解过程的稳定性和铜的纯度。浓度过高或过低都会影响电解效率。
A.焙烧
铜合金熔炼炉气成分
铜合金熔炼炉气成分
铜合金熔炼炉的气体成分主要包括铜合金熔炼过程中产生的各种气体和炉膛内的空气。
在铜合金熔炼过程中，由于高温下铜合金与氧气、水蒸气等气体的反应，会产生一些气体，如二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等。
这些气体的产生与铜合金的种类、熔炼温度、炉内气氛等因素有关。
另外，炉膛内的空气也是气体成分的一部分。
炉膛内的空气与铜合金熔体接触时，会发生氧化反应，从而影响铜合金的性能。
因此，在铜合金熔炼过程中，控制炉膛内的气氛是非常重要的。
为了减少气体成分对铜合金熔炼的影响，通常需要采取一系列措施，如控制熔炼温度、采用保护气体、控制炉内气氛等。
同时，对于不同种类的铜合金，也需要采用不同的熔炼工艺和设备，以确保铜合金的质量和性能。
溶解金的试剂
溶解金的试剂
有多种试剂可以溶解金，以下是一些常见的例子：
1．王水：一种强酸混合物，由浓盐酸和浓硝酸按一定比例混合而成。
它可以溶解金以及其他一些难溶的金属。
金与王水反应会生成一种新的化合物——氢金氯络酸，这是一种金黄色的晶体。
2．氯水、溴水、碘化钾中的碘溶液：这些试剂同样具有溶解金的能力。
3．氰化钠溶液：虽然氰化钠是剧毒品，但它的溶液有很强的“络合”能力，因此也能溶解金。
4．硒酸和硫酸的混合酸：这种混合酸也可以有效地溶解金。
5．硝酸钠和火碱的高温熔融液：在高温条件下，这种熔融液也能溶解金。
回答完毕。
铜合金熔炼时用的溶剂
铜合金熔炼时用的溶剂一、使用溶剂的目的①主要是防止合金在熔炼过程中吸气、氧化和除去合金中的气体及氧化夹渣。
②借助溶剂加入某些合金元素。
③用以细化晶粒，抑制某些微量杂质的有害作用，改善合金的某些工艺性能。
溶剂的分类及用途溶剂按照用途可分为覆盖剂、精炼剂、变质剂、氧化剂、还原剂。
按照其化学性质可分为酸性、碱性、和中性溶剂。
酸性溶剂如硼砂、硅砂等可用来除去合金中的碱性或中性氧化物。
碱性溶剂如苏打、碳酸钙等，可用来除去合金中的酸性或中性氧化物。
中性溶剂包括碱金属、碱土金属的氯盐和氟盐，以及木炭、米糠、玻璃等。
中性溶剂即可与合金中的氧化物化合造渣，也可通过吸附或溶解去除氧化物，同时还有去气和覆盖保温作用，因此用得最广，可作多种合金的覆盖剂、精炼剂和变质剂。
二、铜及铜合金常用的溶剂铜与铜合金常用的溶剂（1）覆盖剂、木炭、米糠（除铝青铜除外）（2）精炼剂40%冰晶石+60%食盐；55%碳酸钙+30%食盐+15%硅砂；60%玻璃+10%冰晶石+15%食盐+15%氟化钠（还可兼做覆盖剂）。
（3）变质剂，①紫铜常用0.005%~0.02%Li；0.05%Ti。
②无氧铜常用0.1%Y；0.1%混合稀土。
（4）氧化剂，40%玻璃+20%苏打+10%萤石+20%硅砂+10%氧化锰；20%硅砂+20%苏打+30%氧化铜+30%氧化锰（均兼有脱硫作用）。
三、青铜常用的溶剂（1）覆盖剂，①铬青铜常用50%玻璃+25%苏打+25%冰晶石。
②铬青铜常用80%冰晶石+20%氟化钠；50%冰晶石+15%萤石+35%食盐；100%冰晶石（均可兼做精炼剂）。
（2）精炼剂，①青铜常用50%苏打+50%冰晶石；50%萤石+50%碳酸钙；33%萤石+42%碳酸钙+25%冰晶石。
②铬青铜常用60%~70%硼砂+30%~40%玻璃。
③锡青铜、硅青铜常用50%萤石+20%冰晶石+10%硼砂+20%氧化铜；33%萤石+60%苏打+7%冰晶石。
（3）变质剂，①锡青铜常用0.1%Ce;0.1%混合稀土。
铜和铜合金的熔炼技术
铜及铜合金的熔炼技术东北大学成型0902 王玙 20211721 1：概述铜是人类最早使用的金属。
早在史前时代,人们就开场采掘露天铜矿,并用获取的铜制造武器、工具和其他器皿，铜的使用对早期人类文明的进步影响深远。
铜存在于地壳和海洋中。
铜在地壳中的含量约为0.01％，在个别铜矿床中，铜的含量可以到达3－5％。
自然界中的铜，多数以化合物即铜矿物存在。
铜矿物与其他矿物聚合成铜矿石，开采出来的铜矿石，经过选矿而成为含铜品位较高的铜精矿。
铜矿石分为三类：〔1〕硫化矿，如黄铜矿(CuFeS2)、斑铜矿(Cu5FeS4)和辉铜矿(Cu2S)等。
〔2〕氧化矿，如赤铜矿(Cu2O)、孔雀石[CuCO3Cu(OH)2]、蓝铜矿[2CuCO3Cu(OH)2]、硅孔雀石(CuSiO32H2O)等。
〔3〕自然铜。
铜矿石中铜的含量1％左右〔0.5％～3％〕便有开采价值，因为采用浮选法可以把矿石中一局部脉石等杂质除去，而得到含铜量较高〔8％～35％〕的精矿砂。
纯铜：面心立方晶格，原子量 63.54，密度8.9，熔点1083℃电阻率0.01673 欧姆 mm2/m ，线性膨胀数17.6×10-6/℃，导热率0-100℃399W/mk。
软态 280MPA，延伸率≥40%从铜矿中开采出来的铜矿石，经过选矿成为含铜品位较高的铜精矿或者说是铜矿砂，铜精矿需要经过冶炼提成,才能成为精铜及铜制品.目前，世界上铜的冶炼方式主要有两种：火法冶炼与湿法冶炼〕1．火法:通过熔融冶炼和电解精火炼消费出阴极铜，也即电解铜，一般适于高品位的硫化铜矿。
除了铜精矿之外,废铜做为精炼铜的主要原料之一，包括旧废铜和新废铜，旧废铜来自旧设备和旧机器，废弃的楼房和地下管道；新废铜来自加工厂弃掉的铜屑(铜材的产出比为50％左右),一般废铜供给较稳定，废铜可以分为：裸杂铜:品位在90％以上；黄杂铜〔电线〕:含铜物料〔旧马达、电路板〕；由废铜和其他类似材料消费出的铜，也称为再生铜。
液态成型作业答案 完结版
第二讲1、哪些现象说明金属的熔化并不是原子间结合力的全部破坏？答：以下现象说明金属的熔化并不是原子间结合力的全部破坏：（1）物质熔化时体积变化、熵变（及焓变）一般均不大。
［注意：简答题此部分可略：如金属熔化时典型的体积变化△Vm／V（多为增大）为3～5％左右，表明液体原子间距接近于固体，在熔点附近其系统混乱度只是稍大于固体而远小于气体的混乱度。
］（2）金属熔化潜热比其汽化潜热小得多（1／15～1／30），表明熔化时其内部原子结合键只有部分被破坏。
2、实际液态金属的结构是怎样的？实际液态金属和合金由大量时聚时散、此起彼伏游动着的原子集团、空穴所组成，同时也含有各种固态、液态或气态杂质或化合物，而且还表现出能量、结构及浓度三种起伏特征，其结构十分复杂。
3、名词解释：能量起伏、结构起伏、浓度起伏、粘度、运动粘度、雷诺数、层流、紊流、表面张力和表面能。
答：能量起伏：液态金属中的原子热运动强烈，原子所具有的能量各不相同，且瞬息万变，这种原子间能量的不均匀性，称为能量起伏结构起伏: 由于液态原子处于能量起伏之中，原子团是时聚时散，时大时小，此起彼伏的，称为结构起伏浓度起伏: 对于多元素液态金属而言，同一种元素在不同原子团中的分布量不同，也随着原子的热运动瞬息万变，这种现象称为成分起伏粘度: 流体在层流流动状态下，流体中的所有液层按平行方向运动。
在层界面上的质点相对另一层界面上的质点作相对运动时，会产生摩擦阻力。
当相距1cm的两个平行液层间产生1cm/s的相对速度时，在界面1cm2面积上产生的摩擦力，称为粘滞系数或粘度运动粘度:液体在重力作用下流动时内摩擦力的量度，数值等于γ=η/ρ。
表面张力:产生新的单位面积表面时系统自由能的增量。
与表面能大小、单位一致，从不同角度描述同一现象。
表面能:表面自由能（简称表面能）为产生新的单位面积表面时系统自由能的增量。
雷诺数: 流体流动时的惯性力Fg和粘性力(内摩擦力)Fm之比称为雷诺数。
有色合金铸件的制造
有色合金铸件的制造常用有色合金包括铜、铝、镁、、锌、铅、锡、钛及其合金等。
中的一种金属或几种元素组成的合金。
其中主要以铜及铜合金和铝合金制造的铸件应用最多。
如纯铜铸件主要利用其高导电、导热性；铜合金主要利用其抗腐蚀及耐磨性。
此外，铝合金比重轻、导电和导热性好、也有好的耐腐蚀性能，因此也常用来制造铸件，如汽车上的缸体、缸盖和进气管等。
一、铜合金和铝合金的熔炼一般的，有色合金的熔点低、在高温下极易氧化和吸气，使铸件产生气孔和夹杂。
坩埚炉的加热可以采用焦碳、油、电阻丝和感应电流。
而且熔炼时，应采取相应的除气、除渣的措施，以提高其纯净度。
1、铝合金的熔炼特点（1）氧化和吸气的产生液态下的铝合金极易氧化，形成熔点高达2050℃的A12O3，其比重稍大于铝，且它很稳定，不易分解，而是以非金属夹杂物的形式悬浮在液态铝合金中，很难去除。
此外，液态下的铝合金还极易吸收氢气，而在随后的冷却过程中，由于氢气在液态铝合金中的溶解度的降低，过饱和的氢将以气泡形式析出,在铝合金铸件上形成气孔。
对于结晶温度范围较宽的铝合金，初生树晶将使剩余液体分隔成许多小液区，当这些小液体区凝固收缩后，便形成有一定真空度的小空隙，这些小空隙为氢的析出创造了条件，从而在这些部位形成针孔，使铸件的气密性降低，机械性能降低。
（2）精炼方法为减少铝合金的氧化和吸气，常在熔炼时往熔炼坩埚内加KCl、NaCl等盐类溶剂，并将液态铝合金覆盖，使之与炉气隔绝。
为了排除已吸入的气体，一般应在液态铝合金出炉前或浇注前进行精炼。
精炼方法有很多，常用的有通气法、氯化物精炼法或真空法。
1）通气法通气法有两类，一类是通入不会与铝合金发生化学反应的气体，如氮气或惰性气体。
当氮气以气泡形式从液态铝合金中上浮时，可以将液态铝合金中的氢气随气泡一起带出。
同时，气泡在上升过程中，会吸附一些固态夹杂物，使其浮至液面而被清除。
另一类通入的气体是能与铝合金液体发生化学作用，如氯气。
有下列反应：3Cl2+2Al=2AlCl3Cl2+H2=2HClAlCl3和HCl在熔炼条件下都是气体，它们在上浮过程中，会将液态铝合金中的气体和固态夹杂物带出。
铸造合金及其熔炼试题 题库
第一篇铸铁及其熔炼（35-45分）1、按石墨形态的不同，铸铁分为灰口铸铁；球墨铸铁；蠕墨铸铁。
2、在Fe-G-Si相图中，硅的作用（1）共晶点和共析点含碳量随硅量的增加而减少；（2）共晶转变和共析转变出现三相共存区；（3）改变共晶转变温度范围；提高共析转变温度；（4）减小奥氏体区域。
3、只考虑Si、P等元素对共晶点实际碳量影响的计算公式为CE=C+1/3（Si+P）；4、亚共晶铸铁凝固特点：凝固过程中，共晶体不是在初析树枝晶上以延续的方式在结晶前沿形核并长大，而是在初析奥氏体晶体附近的枝晶间、具有共晶成分的液体中单独由石墨形核开始；石墨作为领先相与共晶奥氏体共生生长；5、过共晶铸铁的凝固特点：凝固过程则由析出初析石墨开始，到达共晶温度时，共晶石墨在初析石墨上析出，共晶石墨与初析石墨相连。
6、石墨的晶体结构是六方晶体。
7、如图所示，形成片状石墨的晶体生长是Ａ向占优，而球状石墨是Ｃ向生长占优，8、F、C型石墨属于过共晶成分铸铁中形成的石墨Ａ型Ｂ型Ｄ型Ｆ型9、球状石墨形成的两个必要条件：铁液凝固时必须有较大的过冷度；铁液与石墨间较大的表面张力。
10、球墨铸铁的球状石墨的长大包括两个过程：石墨球在熔体中直接析出并长大；形成奥氏体外壳，在奥氏体外壳包围下长大。
11、由于球状石墨的生长是在共晶成分下形成的石墨和奥氏体分离长大，因此其共晶过程又称之为离异共晶；12、灰铸铁的金相组织由金属基体和片状石墨组成，基体的主要形式有珠光体、铁素体、珠光体加铁素体。
13、普通铸铁中除铁以外，五大基本元素包括碳、硅、锰、硫、磷，其中碳、硅是最基本的成分，磷、硫是杂质元素，因此加以限制。
14、在铁碳双重相图中，稳定系和亚稳定系的共晶反应温度差别形成了共晶温度间隔，对于Ni、Si、Cr、S这四种元素来说，促进合金液在冷却过程中按稳定系转变的元素有Ni、Si，按亚稳定系转变的元素有Cr、S。
15、Cr元素在铸铁中的作用:(1)反石墨化元素,珠光体稳定元素;(2)Cr是缩小γ区元素;(3) 在含量超过2%易形成白口组织,(4) Cr含量在10%~30%,形成高碳化合物以及在铸件表面形成氧化膜，从而用作耐磨、耐热零件。
铜及铜合金的介绍
铜及铜合金的介绍目前，铜及铜合金已成为第二大有色金属，是全球经济各行业中广泛需求的基础材料。
铜及铜合金之所以得到广泛的应用，是由于其具有一系列不可代替的优异特性。
特性如下所列：（1）铜及其合金具有优良的导电和导热性能，在所有金属中，铜的导电性仅次于银。
铜的导热性是所有金属中最好的，为420W/（m﹒k）。
当然，随着合金化程度显著提高，人类现代技术发展了一系列实现铜合金高强高导的途径。
导电、导热是铜及其合金最重要的应用。
（2）铜是抗磁性金属，并且抗磁性磁化率低，因此铜及其合金在抗外磁场的环境下得到了广泛的应用，如仪表，罗盘、航空、航天。
雷达等，但含铁，锰及高Ni的铜合金不在此之列。
（3）铜的摩擦因数很小，因此以铜为基体的铜合金耐磨性优良，尤其是含Sn 的多元铜合金。
（4）铜的电极电位很高，高于氢，其标准电极电位为+0.34V，因此铜的耐腐性良好，在许多介质中具有稳定。
（5）铜具有面心立方晶格，无同素异构转变，因而具有很高的塑性，非常易于加工成形。
铜尽强度很低，但不少元素在铜中溶解度都很大，固溶强化效果很好，这使得很多铜合金兼并具有高强度和高韧性，从而广泛用来制造高强，高韧，高导电，高导热和高耐蚀的重要零件。
（6）铜呈紫铜色，并通过合金化，形成金黄色和银白色，色调古典，可适用于货币和工艺美术品等（7）铜通过合金化，还可以使其产生一些奇特性能，如形状记忆效应，超弹性和减振性。
铜和铜合金最普通的分类方法是将其分成六大类：紫铜、高铜合金、黄铜、青铜、白铜和锌白铜。
由于实际应用的紫铜，和黄铜较普遍。
紫铜又叫工业纯铜，紫铜通常较软且有韧性，含杂质总量低于0.7%。
高铜合金含有少量的，各种合金元素如铍，镉，Cr,或Fe等，每一种合金元素的固溶度小于8%（摩尔分数）其这些元素可改善铜的一种或一种以上基本性能，其余几大类的每一类含五种主要的合金元素的一种，以作为每类合金的初始合金组分，如下图4.1-1另外铜合金的总分类,黄铜Cu-Zn，锡黄铜Cu-Zn-Sn-Pb ，铝青铜Cu-Al-Fe-Ni，硅青铜Cu-Si，白铜Cu--N i-Fe ，锌白铜Cu--N i-Zn 。
湿法炼铜的原理方程式
湿法炼铜的原理方程式1. 湿法炼铜简介湿法炼铜是一种以含铜原料为主要原料，使用盐酸（HCl）或硫酸（H2SO4）等化学剂做为溶剂，通过溶解、沉淀、分离、纯化等过程进行的一种化学冶金炼制方法。
湿法炼铜广泛用于炼制高纯度的电子级铜、黄铜、铜合金等材料。
2. 湿法炼铜的原理湿法炼铜的原理可以概括为以下几个步骤：（1）将含铜原料加入含有足够浓度的盐酸或硫酸的反应釜内，经过加热和搅拌等过程，使其中的铜溶解在酸液中。
（2）将铜溶液通过过滤或离心等方式分离出其中的固体杂质，如硫、砷、铁等。
（3）将分离后的铜溶液通过还原、沉淀、转化等方式将其中的杂质继续去除，使溶液中的铜成纯的、稳定的离子状态。
（4）将纯铜离子沉积于电极上，经过电解等过程，得到高纯度的电子级铜或传统工业纯铜。
3. 湿法炼铜的化学反应式湿法炼铜的化学反应式可以表示为以下方程式：Cu + 2 HCl → CuCl2 + H2↑Cu + H2SO4 → CuSO4 + H2↑所以，当铜与盐酸或硫酸反应时，会生成对应的铜盐和氢气。
4. 湿法炼铜的应用范围湿法炼铜广泛应用于以下范围：（1）电子工业：用于制造半导体材料、集成电路、高纯度电极等。
（2）化工工业：用于制造农药、染料、颜料等。
（3）建筑工业：用于制造建筑材料、家具、装饰物品等。
（4）金属工业：用于制造黄铜、铜合金等。
（5）纺织工业：用于制造印染助剂、纤维增韧助剂等。
5. 湿法炼铜的优缺点（1）优点：湿法炼铜的原料资源丰富，能够处理多种含铜原料，炼铜质量高、稳定性好。
同时，湿法炼铜过程中的污染和危险性比较小，适用于批量化生产。
（2）缺点：湿法炼铜的工艺复杂，加工过程中需要较多化学剂。
同时，湿法炼铜的耗能比较高，需要大量热能支持。
总之，湿法炼铜是一种重要的化学冶金技术，具有广泛的应用前景和发展潜力。
未来，随着科技的不断进步和原料资源的逐渐枯竭，湿法炼铜技术必将得到进一步完善和优化。
铸造用纯铜及铜合金的典型熔炼工艺
铸造用纯铜及铜合金的典型熔炼工艺铸造用纯铜及铜合金是有色金属中重要的一类，在实际生产中运用较广。
常用的铜合金按照成分不同主要可以分为两大类，即铸造黄铜和铸造青铜。
无论是砂型铸造还是熔模铸造，熔炼都是铸造生产中至关重要的一环，各种铜合金的熔炼有相同之处，又有不同之处，在多年的生产实践中，我们总结了纯铜及铜合金（主要为青铜和黄铜）的熔炼工艺经验，供有关人员参考。
所用的熔炼设备：中频感应电炉、热电偶、浇包、石墨坩埚等。
1.纯铜的熔炼（1）先将坩埚预热至暗红色，在坩埚底加一层厚度约为30-50cm的干燥木炭或覆盖剂（硼砂63%+碎玻璃37%）。
再依次加入边角余料、废块和棒料，最后加电解铜。
（2）补加的合金元素可放在炉台上预热，严禁冷料加入液态金属中。
整个熔化过程中应经常活动炉料，以防搭桥。
（3）升温使合金全部熔化。
合金全熔后，温度达到1200-1220℃时，加入占合金液重量的0.3%-0.4%的磷铜脱氧，磷与氧化亚铜发生下列反应：5Cu2O+2P=P2O5+10Cu及Cu2O+P2O5=2CuPO3，生成的五氧化二磷气体从合金中逸出，磷酸铜可浮于液面，扒渣去除，于是达到脱氧的目的。
在脱氧的过程中需要不断搅拌。
（4）最后扒渣出炉，合金液的浇注温度一般为1100-1200℃。
2.黄铜的熔炼以锌为主要合金元素的铜基合金为黄铜，分为普通黄铜和特殊黄铜两类。
普通黄铜是铜和锌组成的两元合金，主要用于压力加工。
在普通黄铜的基础上加入其他合金元素（如硅、铝、锰、铅、铁、镍等），便成为特殊黄铜。
铸造黄铜大多是特殊黄铜。
（1）合金的配料及金属炉料要求铜合金的化学成分中，由于主要成分变化范围较大，因此在配料计算的过程中，应根据其性能要求，选择适当的配料成分。
合金的化学成分应符合GB1176-87，几种常用的黄铜熔炼配料成分按表1进行。
要求炉料应干燥、清洁，有污物锈蚀应经吹砂清理。
（2）炉料配比按照一般的铸造惯例，新料成分占炉料的总重量应≥30%，回炉料≤70%。
铸造铜合金熔炼质量控制方法
铸造铜合金熔炼质量控制方法1、铸造铜合金熔炼的原材料准备铸造铜合金用原材料包括铸锭、回炉料、中间合金和熔剂等。
（1）回炉料铸造铜合金用回炉料包括同牌号的报废铸件、浇冒口以及屑料等。
其中，同牌号的废铸件及其浇冒口均可直接作为炉料加入，屑料则需重熔成符合相应牌号化学成分的铸锭才能使用。
（2）中间合金为了降低熔化温度，缩短熔炼时间和减少合金烧损，生产上常将高熔点的合金元素（如Fe、Mn、Ni等）和易氧化的合金元素（如Be、Mg、P、Cr、B等）预先制成二元或三元中间合金。
（3）熔剂铜及其铜合金熔炼时所用的熔剂，按其使用目的不同，分为覆盖剂、精炼剂、脱氧剂及晶粒细化剂。
①覆盖剂覆盖剂的主要作用是使合金液与炉气隔绝，防止合金氧化、蒸发、熔液吸气和散热过多。
覆盖剂具有稳定的化学性质、较低的熔点、适当的黏度和表面张力，密度应比合金液小，易于上浮，能形成与合金液分离的保护层。
铸造铜合金常用的覆盖剂有木炭、玻璃混合物等。
①精炼剂铜合金熔炼过程中不可避免地产生一些酸性或中性氧化物，如Al2O3、SiO2、Cr2O3、MnO2、BeO等。
这些氧化物很难还原，有效的办法是加入碱性熔剂，使之与合金液内的氧化物反应生成复盐，再扩散至液面，凝集成渣后排出。
铸造铜合金的精炼剂种类很多，一般由碱及碱土金属的卤盐或碳酸盐的混合物组成，如冰晶石、碳酸钠、碳酸钙、食盐、氟化钠、氟石、硼砂、氧化钙、氟硅酸钙等。
①氧化剂氧化剂也可以认为是一种精炼剂，因为在一定温度和压力下，合金液中氢、氧浓度的乘积是一个常数，氧化剂增加合金液的氧含量，也就降低了合金液的氢含量，以达到除氢的目的。
①脱氧剂当铜合金在氧化性气氛中熔炼时，或者为了脱氢而加入氧化剂时，合金液中的氧含量显著增加，并以Cu2O形式存在于合金液之中。
当合金凝固后引起“氢脆”，降低合金的力学性能。
脱氧剂就是通过加入一种比铜与氧亲和力更大的元素，将Cu2O中的Cu还原出来，并使脱氧产物上浮而去除。
——含铜废料的处理(基本掌握即可)
Cu 54~70, Zn 18~30,
Ni 2.5~15
6 青废杂铜（废响 铜、锡合金废料 铜）
Cu 70~75 Sn 10~20,
7
铜镍合金废料
Cu 27~42 Fe 2~4 Ni+Co 余量
8
复铜钢废料 废旧弹壳、军工单位边角废 Cu 4~8, Fe 余量
料
Zn 0.2~0.6
9 钢灰及铜工业垃 铜合金铸造加工时产生的炉 Cu 6~30
1 概念：将纯洁杂铜和铜基合金废料直接冶炼成铜合 金，即用已区分牌号和纯洁的杂铜生产铜合金配以适 当的纯金属或中间合金进展熔炼，便可制得各种牌号 的合金。
2 熔剂：铜合金熔炼必须使用覆盖溶剂和精炼溶剂 〔造渣熔剂〕。有苏打、萤石、硫酸钠、硼砂、氟化 钠、碎玻璃、木炭、碱金属卤化物。
覆盖溶剂：在合金熔体面上成为保护层，以防止合金 熔体与炉气接触，从而降低合金中的气体含量并减少 易挥发性组分的挥发，液态覆盖溶剂还能溶解某些杂 质氧化物。
• O2+0.5Me→MeO
• MeO+SiO2→ MeO·SiO2
• 某些情况下，为蒸馏出易挥发
组分，在有焦炭的复原条件下 进展。
➢ 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，并除去局部杂质，以 得到粗铜。
➢ 分两个阶段：造渣期-主要进 展FeS的氧化和造渣反响；造 铜期-主要进展Cu2S的氧化反 响以及Cu2S与Cu2O的相互 反响，最终产出粗铜。
冶金与生态工程学院有色系 张娟
内容提要
铜再生的背景、意义、现状 铜废料火法生产再生精铜 铜废料直接熔炼成铜合金 湿法冶炼生产金属及其化工产品
1 概述
世界铜矿根底储量
全
球
青铜 冶炼 硫酸钙 溶剂
青铜冶炼硫酸钙溶剂
青铜是铜合金的一种，主要成分是铜和锡。
青铜的冶炼过程主要包括矿石选矿、矿石破碎、矿石浸出、浸出液净化、浸出液电解等步骤。
硫酸钙是一种无机化合物，化学式为CaSO4。
它可以通过将石膏矿石经过破碎、磨粉、煅烧等工艺步骤得到。
在煅烧过程中，石膏矿石会失去结晶水，生成硫酸钙。
溶剂是一种能够溶解其他物质的液体。
在化学反应或溶解过程中，溶剂可以起到溶解、稀释、调节温度等作用。
对于硫酸钙来说，它在水中具有一定的溶解度，水可以被视为硫酸钙的溶剂。
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一、使用溶剂的目的
①主要是防止合金在熔炼过程中吸气、氧化和除去合金中的气体及氧化夹渣。
②借助溶剂加入某些合金元素。
③用以细化晶粒，抑制某些微量杂质的有害作用，改善合金的某些工艺性能。
溶剂的分类及用途
溶剂按照用途可分为覆盖剂、精炼剂、变质剂、氧化剂、还原剂。
按照其化学性质可分为酸性、碱性、和中性溶剂。
酸性溶剂如硼砂、硅砂等可用来除去合金中的碱性或中性氧化物。
碱性溶剂如苏打、碳酸钙等，可用来除去合金中的酸性或中性氧化物。
中性溶剂包括碱金属、碱土金属的氯盐和氟盐，以及木炭、米糠、玻璃等。
中性溶剂即可与合金中的氧化物化合造渣，也可通过吸附或溶解去除氧化物，同时还有去气和覆盖保温作用，因此用得最广，可作多种合金的覆盖剂、精炼剂和变质剂。
二、铜及铜合金常用的溶剂
铜与铜合金常用的溶剂
（1）覆盖剂、木炭、米糠（除铝青铜除外）（2）精炼剂40%冰晶石+60%食盐；55%碳酸钙+30%食盐+15%硅砂；60%玻璃+10%冰晶石+15%食盐+15%氟化钠（还可兼做覆盖剂）。
（3）变质剂，①紫铜常用0.005%~0.02%Li；0.05%Ti。
②无氧铜常用0.1%Y；0.1%混合稀土。
（4）氧化剂，40%玻璃+20%苏打+10%萤石+20%硅砂+10%氧化锰；20%硅砂+20%苏打+30%氧化铜+30%氧化锰（均兼有脱硫作用）。
三、青铜常用的溶剂
（1）覆盖剂，①铬青铜常用50%玻璃+25%苏打+25%冰晶石。
②铬青铜常用80%冰晶石+20%氟化钠；50%冰晶石+15%萤石+35%食盐；100%冰晶石（均可兼做精炼剂）。
（2）精炼剂，①青铜常用50%苏打+50%冰晶石；50%萤石+50%碳酸钙；33%萤石+42%碳酸钙+25%冰晶石。
②铬青铜常用60%~70%硼砂+30%~40%玻璃。
③锡青铜、硅青铜常用50%萤石+20%冰晶石+10%硼砂+20%氧化铜；33%萤石+60%苏打+7%冰晶石。
（3）变质剂，①锡青铜常用0.1%Ce;0.1%混合稀土。
②铝青铜（AI>10%）常用0.0025%~0.03%B；QA17常用0.3%Mn（旧料不加）。
四、白铜常用的溶剂
（1）精炼剂，50%苏打+50%冰晶石；50%萤石+50%碳酸钙；33%萤石+42%碳酸钙+25%冰晶石；60%~70%硼砂+30%~40%玻璃。
（2）变质剂，0.05%~0.1%Ti；0.1%Zr。
黄铜常用溶剂
（1）覆盖剂，84%食盐+8%冰晶石+8%氯化钾啊（半连续浇铸时用于结晶器液面）。
（2）氯化锌，100%。
（3）变质剂，①普通黄铜用0.3%~0.6%Fe。
②铅黄铜用0.1%Ce；0.05%混合稀土。
五、使用溶剂时的注意事项
①在使用含有少量磷的米糠熔炼紫铜时，应经常注意金属的含磷量，以防止金属增磷而降低铜的导电性。
②溶剂在使用前应经干燥或脱水处理，以防使用时带入水分。
③硼砂带有结晶水，工艺上要求使用无水硼砂时，应经脱水处理。
方法是将硼砂在石墨坩埚中加热至900~1100℃，使硼砂充分熔融呈透明状，然后浇入铁制容器中，冷却后即是无水硼砂。
④木炭作覆盖剂要用优质白木炭。
这种木炭不含气体。
烧不透的木炭，往往含有气体，主要是氢、一氧化碳、甲烷等，这种木炭加热时，将析出大量气体。
铜和有些铜合金为避免木炭带入水分影响合金材料质量，要用煅烧木炭。
制取煅烧木炭的方法是：将木炭在带有出气孔的金属桶中，敞开出气孔，在煅烧炉中加热到800℃左右，保持4~6h,然后将出气孔堵死，冷却即得煅烧木炭。
煅烧木炭必须随处理随用，保存时间过长，将再次吸收水分。
六、熔炼炉安全操作要点
①使用气体燃料的炉子，全部管道接头应用垫圈紧密结合，并经常用涂肥皂水的方法检查管道的密封程度。
②使用气体或液态燃料的炉子，点火前炉内通风必须良好，点火时，先送风
后送燃料。
烧嘴熄灭时，立即停送燃料，然后再停风。
③无芯感应电炉必须安装炉衬损坏报警装置。
④电炉所有绝缘部分应良好，金属构架必须接地。
⑤感应电炉的线圈冷却水应畅通无阻，其水压、水温应符合要求。
⑥配电盘附近应铺设橡胶板。
⑦新炉火必须经过烤炉完毕后才可正式投入使用。
七、熔炼安全操作要点
①检查原料，不得装入潮湿料、带冰雪的料，特别是带有雷管等易燃易爆的物质。
②所有与熔融金属接触的工具，应完好无损，用前烤干，需涂刷涂料者要涂刷涂料并烤干。
③较重的炉料，装炉时应特别注意防止损坏炉衬及金属液溅出伤人。
④熔炼含有毒性元素（如铍、铬、砷等）的合金时，要用中间合金；操作者要戴防毒口罩等安全防护品；操作环境要通风良好。
⑤操作者应戴眼镜，防止可能的金属飞溅伤人。
⑥高中频炉使用的工具，上端要包橡胶管绝缘，炉子附近应铺设橡胶板。
⑦不能将冷料直接加入高温熔体，生产含锌合金加锌时，应停电逐块加锌，生产铝青铜加铝时，更应注意，防止放炮。
⑧所以辅料和溶剂都要预热后方可放入熔池。