材料合成制備與加工_銅的冶煉

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1、材料合成制備與加工_銅的冶煉導(dǎo)讀:就愛閱讀網(wǎng)友為您分享以下“材料合成制備與加工_銅的冶煉”資訊,希望對您有所幫助,感謝您對92to.com的支持!3.1概述第3章銅的冶煉技術(shù)銅的性質(zhì)和用途●銅的性質(zhì)3.1概述3.2銅的冶煉3.2.1火法煉銅3.2.2濕法煉銅3.2.3銅的精煉物理8.92g/cm3,熔點1083℃性質(zhì)工業(yè)純銅新鮮斷口呈玫瑰紅,氧化后呈紫色,稱紫銅。銅比重具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性,僅次于銀。塑性韌性好,耐蝕性好銅在常溫干燥空氣中不氧化,在空氣中加熱到185℃時開始與氧作用,低于350℃生成Cu2O,高于35

2、0℃生成CuO在潮濕空氣而又有CO2存在,銅表面能生成一層綠色的堿式碳酸銅[CuCO3·Cu(OH)2],稱為銅綠化學(xué)性質(zhì)3.3銅合金●銅的用途電氣工業(yè):用于制造各種導(dǎo)線、電纜、電機等,占用量的50%。機械制造業(yè):制作軸承、活塞、開關(guān)、閥門和高壓設(shè)備等。10國防工業(yè):制造各種子彈殼、飛機、艦艇部件。建筑材料、民用設(shè)備等3.1概述煉銅原料銅在地殼中的含量僅為0.01%,銅能生成比較富的礦床,便于工業(yè)開采●銅礦類型煉銅原料從礦床中開采的銅礦石,銅的品味比較低,不能直接用于冶煉,需經(jīng)選礦●銅礦浮選礦粒因自身表面的疏水特性或經(jīng)浮

3、選藥劑作用后獲得的疏水(親氣或油)特性,可在液-氣或水-油界面發(fā)生聚集,富集得到銅精礦硫化銅礦礦石破碎磨礦加入浮選藥劑攪拌調(diào)和送入浮選槽攪拌充氣形成礦化泡沫層機械刮取脫水干燥自然銅——銅含量在99%以上,但儲量極少氧化銅礦——為數(shù)不多。如:孔雀石[CuCO3·Cu(OH)2]、硅孔雀石(CuSiO3·2H2O)、赤銅礦(Cu2O)、膽釩(CuSO4·5H2O)硫化銅礦——占銅礦石的80%左右,含銅量低,一般在2--3%左右。如:黃銅礦(CuFeS2)、斑銅礦(Cu3FeS2)、輝銅礦(Cu2S)目前世界已探明的銅儲量為0

4、.56~0.64GT海底礦物:錳結(jié)核(成分%:Mn24.2,Ni0.99,Cu0.53,Co0.35)銅儲量8.8GT捕捉劑:礦漿中將預(yù)選物料捕捉使之粘附于氣泡上,銅礦常用黃藥起泡劑:銅礦常用松香、重吡啶氧化銅礦常使用硫化劑:硫化鈉、硫化氫鈉硫化氧化銅礦,再采用上述方法處理銅精礦粒度小于0.074mm,含銅達到15~30%3.1概述銅冶煉歷史夏代公元初期1698年1869年1880年銅冶煉方法●火法煉銅3.2銅的冶煉3.2.1火法煉銅中國進入青銅器時代10羅馬帝國普及了硫化銅礦煉銅技術(shù)英國采用反射爐冶煉富礦成粗銅實現(xiàn)了電

5、解法提純銅的工業(yè)方法,滿足了對高純銅的需求貝塞麥轉(zhuǎn)爐吹煉法成功冶煉出粗銅,極大縮短了冶煉周期類型占90%以上●濕法煉銅●工藝流程包括焙燒、熔煉、吹煉三個主要工序(1)焙燒目的脫除精礦中部分或全部的硫,同時除去部分砷、銻等易揮發(fā)的雜質(zhì)半氧化焙燒:造锍熔煉用,保持形成冰銅時所需硫量全氧化焙燒:還原熔煉采用處理硫化礦造锍熔煉-吹煉-火法精煉-電解精煉處理氧化礦開始10銅的浸出-溶液中電積或置換銅放熱反應(yīng),通常不需另加燃料13.2.1火法煉銅●工藝流程●工藝流程3.2.1火法煉銅Cu2S-FeS熔體稱為锍(2)造锍熔煉主反應(yīng)2C

6、uFeS2→Cu2S+2FeS+SCu2O+FeS→Cu2S+FeO2FeS+3O2+SiO2→2FeO·SiO2+2SO22FeO+SiO2→2FeO·SiO2S+O2→SO2CaO+SiO2→CaO·SiO2黃銅礦分解使銅硫化(2)造锍熔煉銅精礦或焙燒礦中的部分鐵氧化,與脈石、熔劑等造渣除去,產(chǎn)出含銅較高的冰銅冰銅熔煉過程中產(chǎn)出的重金屬硫化物共融體,以Cu2S-FeS系為主并溶解少量其他金屬硫化物(如Ni3S2、Co3S2、PbS、ZnS等),氧化鐵(FeO、Fe3O4),貴金屬(Au、Ag),鉑族金屬及微量脈石成分

7、的多元素混合物冰銅成分:Cu(30~73%);Fe(2~37%);S(21~27%);Pb(0.14~2%);Zn(0.21~1%)世界冰銅品位一般含銅40%~55%造渣分離造锍熔煉可使原料中任何形態(tài)的銅,幾乎完全以穩(wěn)定的Cu2S形式富集在冰銅中設(shè)備鼓風(fēng)爐、反射爐、電爐、閃速爐●工藝流程3.2.1火法煉銅3.2.1火法煉銅●工藝流程(2)造锍熔煉(3)冰銅轉(zhuǎn)爐吹煉臥式轉(zhuǎn)爐利用空氣中的氧,將冰銅中的鐵和硫除去得到粗銅FeS氧化成FeOCu2S氧化Cu2O與石英熔劑造渣與Cu2S反應(yīng)去除粗銅吹煉溫度:1200~1250℃第一

8、周期造渣期使冰銅中的FeS氧化成鐵橄欖石(FeO·SiO2)進入爐渣操作工序:加入冰銅—通入空氣—加入熔劑—加入冷料—放渣10重復(fù)多次,“篩爐”,除去殘留Fe產(chǎn)物:白冰銅(Cu2S熔體),Cu75%,F(xiàn)e1%●工藝流程3.2.1火法煉銅硫化礦(Cu含量0.5~2%)(3)冰銅轉(zhuǎn)爐吹煉浮選第一周期造渣期銅精礦(Cu含量

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