回覆列表
  • 1 # 使用者6874589427983

    從銅礦中開採出來的銅礦石,經過選礦成為含銅品位較高的銅精礦或者說是銅礦砂,銅精礦需要經過冶煉提成,才能成為精銅及銅製品。

    A.銅礦石的加工

    工業上使用的銅有電解銅(含銅99.9%~99.95%)和精銅(含銅99.0%~99.7%)兩種。前者用於電器工業上,用於製造特種合金、金屬絲及電線。後者用於製造其他合金、銅管、銅板、軸等。

    a.銅礦石的分類及屬性:

    鍊銅的原料是銅礦石。銅礦石可分為三類:

    (1)硫化礦,如黃銅礦(CuFeS2)、斑銅礦(Cu5FeS4)和輝銅礦(Cu2S)等。

    (2)氧化礦,如赤銅礦(Cu2O)、孔雀石[Cu2(OH)2CO3]、藍銅礦[2CuCO3·Cu(OH)2]、矽孔雀石(CuSiO3·2H2O)等。

    (3)自然銅。銅礦石中銅的含量在1%左右(0.5%~3%)的便有開採價值,因為採用浮選法可以把礦石中一部分脈石等雜質除去,而得到含銅量較高(8%~35%)的精礦砂。

    b.銅礦石的冶煉過程:

    從銅礦石冶煉銅的過程比較複雜。以黃銅礦為例,首先把精礦砂、熔劑(石灰石、砂等)和燃料(焦炭、木炭或無煙煤)混合,投入“密閉”鼓風爐中,在1000℃左右進行熔鍊。於是礦石中一部分硫成為SO2(用於制硫酸),大部分的砷、銻等雜質成為AS2O3、Sb2O3等揮發性物質而被除去:2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2↑。一部分鐵的硫化物轉變為氧化物:2FeS+3O2=2FeO+2SO2↑。Cu2S跟剩餘的FeS等便熔融在一起而形成“冰銅”(主要由Cu2S和FeS互相溶解形成的,它的含銅率在20%~50%之間,含硫率在23%~27%之間),FeO跟SiO2形成熔渣:FeO+SiO2=FeSiO3。熔渣浮在熔融冰銅的上面,容易分離,藉以除去一部分雜質。然後把冰銅移入轉爐中,加入熔劑(石英砂)後鼓入空氣進行吹煉(1100~1300℃)。由於鐵比銅對氧有較大的親和力,而銅比鐵對硫有較大的親和力,因此冰銅中的FeS先轉變為FeO,跟熔劑結合成渣,而後Cu2S才轉變為Cu2O,Cu2O跟Cu2S反應生成粗銅(含銅量約為98.5%)。2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2↑,2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑,再把粗銅移入反射爐,加入熔劑(石英砂),通入空氣,使粗銅中的雜質氧化,跟熔劑形成爐渣而除去。在雜質除到一定程度後,再噴入重油,由重油燃燒產生的一氧化碳等還原性氣體使氧化亞銅在高溫下還原為銅。得到的精銅約含銅99.7%。

    B.銅的冶煉工藝

    銅冶金技術的發展經歷了漫長的過程,但至今銅的冶煉仍以火法治煉為主,其產量約佔世界銅總產量的85%,現代溼法冶煉的技術正在逐步推廣,溼法冶煉的推出使銅的冶煉成本大大降低。

    火法冶煉與溼法冶煉(SX-EX)。

    a.火法鍊銅:

    透過熔融冶煉和電解精火煉生產出陰極銅,也即電解銅,一般適於高品位的硫化銅礦。火法冶煉一般是先將含銅百分之幾或千分之幾的原礦石,透過選礦提高到20-30%,作為銅精礦,在密閉鼓風爐、反射爐、電爐或閃速爐進行造鋶熔鍊,產出的熔鋶(冰銅)接著送入轉爐進行吹煉成粗銅,再在另一種反射爐內經過氧化精煉脫雜,或鑄成陽極板進行電解,獲得品位高達99.9%的電解銅。該流程簡短、適應性強,銅的回收率可達95%,但因礦石中的硫在造鋶和吹煉兩階段作為二氧化硫廢氣排出,不易回收,易造成汙染。近年來出現如白銀法、諾蘭達法等熔池熔鍊以及日本的三菱法等、火法冶煉逐漸向連續化、自動化發展

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • Excel中Trend函式如何運用,能否舉個例子?