黃銅礦是最主要的銅礦石礦物,一般由Cu,Fe,S三種元素組成,理論組成(%)Cu 34.56, Fe 30.52, S 34.92,理論化學(xué)式為CuFeS2。一般工業(yè)要求(%):硫化礦是,邊界品位Cu 0.2-0.3,工業(yè)品為Cu 0.4-0.5;氧化礦石 ,邊界品位Cu 0.5,工業(yè)品位Cu 0.7。物理性質(zhì):黃銅礦呈黃銅黃色,表面暢游藍(lán)、紫褐色的斑狀色。綠黑色條痕。有金屬光澤,不透明,解理不完全,硬度3-4,性脆,相對(duì)密度4.1-4.3。
銅在地殼中主要以化合物形態(tài)存在,自然界中的含銅礦物有200多種,常見(jiàn)的銅礦物可分為自然銅、硫化礦和氧化礦三種類型。自然銅在自然界中很少,主要是硫化礦和氧化礦。硫化礦分布最廣,是主要的煉銅原料。銅的硫化礦中分布依次為黃銅礦、斑銅礦、輝銅礦。
銅的氧化礦,以孔雀石分布最廣。硫化銅礦石中,除了銅的硫化礦物外,還有黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、鎳黃鐵礦等。氧化銅礦石中,常見(jiàn)的其他金屬礦物有褐鐵礦、赤鐵礦和菱鐵礦等。銅礦石中的脈石,主要為石英,其次為方解石、長(zhǎng)石、云母、綠泥石、重晶石等。脈石主要成分為SiO2、CaO、MgO、Al2O3等。銅礦石中還含有少量的砷、銻、鉍、鈷、硒、碲、金、銀等 。
自然銅的主要成分是Cu,原生自然銅成分中有時(shí)含銀和金等。銅的晶體結(jié)構(gòu)屬等軸晶系,晶體呈立方體,但少見(jiàn);一般呈樹(shù)枝狀、片狀或致密塊狀集合體。銅紅色,表面易氧化成褐黑色。條痕呈光亮的銅紅色。金屬光澤。硬度2.5~3,具強(qiáng)延展性,斷口呈鋸齒狀,為電和熱的良導(dǎo)體,比重8.5~8.9。自然銅常見(jiàn)于含銅硫化物礦床氧化帶內(nèi),一般是銅的硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸飼r(shí)的產(chǎn)物 。
熱液成因的原生自然銅常成浸染狀見(jiàn)于一些熱液礦床中,含銅砂巖中亦常有自然銅產(chǎn)出。自然銅在自然界存在產(chǎn)量十分稀少,主要分布于美國(guó)密執(zhí)安州的蘇必利爾湖南岸(1857年這里發(fā)現(xiàn)重達(dá)420噸的自然銅塊)、俄羅斯的圖林斯克和意大利的蒙特卡蒂尼等。在中國(guó)的湖北、云南、甘肅、長(zhǎng)江中下游等地銅礦床氧化帶等地區(qū),也有自然銅的存在 。
銅是人類最早使用的金屬。早在史前時(shí)代,人們就開(kāi)始采掘露天銅礦,并用獲取的銅制造武器、式具和其他器皿,銅的使用對(duì)早期人類文明的進(jìn)步影響深遠(yuǎn)。銅是一種存在于地殼和海洋中的金屬。銅在地殼中的含量約為0....
論品位的,品位低價(jià)格就低品位高價(jià)格自然就高
每噸5000元
集解 銅礦石,狀如姜石而有銅 星,熔之取銅也,出銅山中。
氣味 酸,寒,有小毒。
主治 丁腫惡瘡,為末傅之。驢馬脊瘡,臭腋,磨汁涂之。
銅礦石,是銅礦中開(kāi)采出來(lái)的礦石,能經(jīng)過(guò)選礦成為含銅品位較高的銅精礦或者說(shuō)是銅礦砂,銅精礦需要經(jīng)過(guò)冶煉提成,才能成為精銅及銅制品。銅礦石種類:主要有自然銅、黃銅礦、斑銅礦、輝銅礦、藍(lán)銅礦、銅藍(lán)、孔雀石等。應(yīng)用領(lǐng)域:銅礦石主要應(yīng)用于冶金行業(yè),作為冶金行業(yè)的原材料 。
硫化礦主要包括黃銅礦、斑銅礦和輝銅礦等。
黃銅礦的成分 CuFeS2,含Cu34.56%。最常見(jiàn)的為四方晶系變體。晶體呈四方雙錐或四方四面體,但很少見(jiàn);經(jīng)常呈粒狀或致密塊狀集合體。黃銅色,表面常因氧化而呈金黃或紅紫等錆色;條痕綠黑色。硬度3~4;比重4.1~4.3。主要產(chǎn)于銅鎳硫化物礦床、斑巖銅礦、接觸交代銅礦床以及某些沉積成因(包括火山沉積成因)的層狀銅礦中。在風(fēng)化作用下,黃銅礦轉(zhuǎn)變?yōu)橐兹苡谒牧蛩徙~,后者當(dāng)與含碳酸的溶液作用時(shí)便形成孔雀石、藍(lán)銅礦;與原生的硫化銅礦物作用,可形成次生斑銅礦、輝銅礦和銅藍(lán),形成銅的次生富集。黃銅礦是煉銅的主要礦物原料之一 。
黃銅礦主要存在于西班牙的里奧廷托,美國(guó)亞利桑那州的克拉馬祖、猶他州的賓厄姆、蒙大那州的比尤特,墨西哥的卡納內(nèi)阿,智利的丘基卡馬塔等。在中國(guó),長(zhǎng)江中下游地區(qū)、川滇地區(qū)、山西南部中條山地區(qū)、甘肅的河西走廊以及西藏高原等也有黃銅礦的存在。其中以江西德興、西藏玉龍等銅礦最為著名 。
化學(xué)組成Cu5FeS4,為硫化物礦物。由于斑銅礦中常含有黃銅礦、輝銅礦的顯微包裹體,其成分變化很大。斑銅礦為等軸晶系。單晶極為少見(jiàn),通常呈致密塊狀或粒狀不規(guī)則狀集合體。新鮮斷面呈古銅紅色,表面常呈藍(lán)紫斑狀錆色而得名;條痕灰黑色。具有金屬光澤,不透明,無(wú)解理;硬度3,比重4.9~5 。
斑銅礦可形成于Cu-Ni硫化物礦床、矽卡巖礦床及銅硫化物礦床的次生硫化物富集帶中。斑銅礦在氧化環(huán)境中易遭受分解而形成孔雀石、藍(lán)銅礦、赤銅礦、褐鐵礦等礦物。斑銅礦主要存在于美國(guó)蒙大那州的比尤特,墨西哥卡納內(nèi)阿和智利丘基卡馬塔等。 在中國(guó)云南東川等銅礦床以斑銅礦的形式存在 。
輝銅礦化學(xué)成分Cu2S,含Cu79.86%,屬斜方晶系。晶體少見(jiàn),通常呈煙灰狀、粒狀或致密塊狀。鉛灰色;條痕暗灰色。具有金屬光澤。硬度2~3,比重5.5~5.8 。
輝銅礦可以是內(nèi)生熱液成因的,也可以是外生成因,是煉銅的主要礦物原料之一。主要分布在美國(guó)的布里斯托、康涅狄格州、比由特、蒙大拿、亞利桑那州、賓厄姆峽谷、猶他州、鴨城,田納西州;英國(guó)的康瓦爾,納米比亞楚梅布、意大利托斯卡納和西班牙的力拓礦區(qū)、美國(guó)的內(nèi)達(dá)華州的Ely礦區(qū)、Arizone州的Morenci,Miami和Clifton礦區(qū)以及蒙大拿州的比由特礦區(qū)等地。在中國(guó),云南東川銅礦主要以輝銅礦形式存在 。
氧化礦主要可以分為藍(lán)銅礦,赤銅礦和孔雀石等。
藍(lán)銅礦的化學(xué)式為Cu(OH)2(CO3)2,成分相當(dāng)穩(wěn)定。屬單斜晶系。晶體常呈短柱狀、柱狀或厚板狀,集合體為致密塊狀、晶簇狀、放射狀、土狀或皮殼狀、薄膜狀等。深藍(lán)色,土狀塊體呈淺藍(lán)色;淺藍(lán)色條痕;晶體呈玻璃光澤,土狀塊體呈土狀光澤;透明至半透明。解理完全或中等;貝殼狀斷口;硬度3.5~4,比重3.7~3.9,性脆 。
產(chǎn)于銅礦床氧化帶、鐵帽及近礦圍巖的裂隙中,是一種次生礦物,常與孔雀石共生或伴生,其形成一般稍晚于孔雀石,但有時(shí)也被孔雀石所交代。主要分布于贊比亞、澳大利亞、納米比亞、俄羅斯、扎伊爾、美國(guó)等地區(qū)。在中國(guó),廣東陽(yáng)春、湖北大冶和贛西北均有藍(lán)銅礦的存在 。
赤銅礦的化學(xué)式為Cu2O,含Cu88.8%。屬等軸晶系。晶體呈細(xì)小八面體形,有時(shí)呈針狀或毛發(fā)狀稱為針赤銅礦;集合體呈粒狀、致密塊狀或土狀。暗紅色,條痕褐紅,具有金剛光澤或半金屬光澤。硬度3.5~4,比重6 。
形成于外生條件下,赤銅礦主要見(jiàn)于銅礦床氧化帶,是含銅硫化物氧化后的產(chǎn)物。大量聚積時(shí)可作為銅礦石利用。主要分布于法國(guó)、智利、玻利維亞、南澳大利亞、美國(guó)等地區(qū)。在中國(guó),云南東川銅礦和江西、甘肅等地區(qū)的銅礦區(qū)存在氧化銅 。
孔雀石的化學(xué)組成Cu2(OH)2CO3。屬單斜晶系。晶體常呈柱狀。集合體呈晶簇狀、腎狀、葡萄狀、皮殼狀、充填脈狀、粉末狀、土狀等。在腎狀集合體內(nèi)部具有同心層狀,由深淺不同的綠色至白色組成環(huán)帶,形似孔雀羽毛上的花紋,所以得名。土狀孔雀石稱為銅綠(或稱石綠),一般為綠色,但色調(diào)變化較大,從暗綠、鮮綠到白色;淺綠色條痕;玻璃至金剛光澤,纖維狀者呈絲絹光澤。解理完全;硬度3.5~4,比重4.0~4.5 。
孔雀石大量產(chǎn)出時(shí)可煉銅,質(zhì)純形美的孔雀石可作裝飾品及藝術(shù)品,粉末可作綠色顏料??兹甘勺鳛殂~礦的找礦標(biāo)志??兹甘a(chǎn)于銅礦床氧化帶,常與藍(lán)銅礦共生或伴生。主要分布于贊比亞、澳大利亞、納米比亞、俄羅斯、扎伊爾、美國(guó)等地區(qū)。在中國(guó),廣東陽(yáng)春、湖北大冶和贛西北均有藍(lán)銅礦的存在 。
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瀝青主要成分是 ? 發(fā)布時(shí)間: 2007-01-15 瀝青主要成分是 解答 : 瀝青主要可以分為煤焦瀝青、石油瀝青和天然瀝青三種: 一、 煤焦瀝青:煤焦瀝青是煉焦的付產(chǎn)品,即焦油蒸餾后殘留在蒸餾釜內(nèi) 的黑色物質(zhì)。它與精制焦油只是物理性質(zhì)有分別,沒(méi)有明顯的界限,一般 的劃分方法是規(guī)定軟化 點(diǎn)在 26.7℃(立方塊法)以下的為焦油, 26.7℃ 以上的為瀝青。煤焦瀝青中主要含有難揮發(fā)的蒽、菲、芘、■等。這些物 質(zhì)具有毒性,由于這些成分的含量 不同,煤焦瀝青的性質(zhì)也因而不同。溫 度的變化對(duì)煤焦瀝青的影響很大,冬季容易脆裂,夏季容易軟化。加熱時(shí) 有特殊氣味;加熱到 260℃在 5小時(shí)以后,其所含 的蒽、菲、芘、■等成 分就會(huì)揮發(fā)出來(lái)。 二、石油瀝青:石油瀝青是原油蒸餾后的殘?jiān)?。根?jù)提煉程度的不同,在 常溫下成液體、半固體或固體。石油 瀝青色黑而有光澤,具有較高的感溫 性。由于它在生產(chǎn)過(guò)程
物料簡(jiǎn)介:
銅礦石破碎機(jī)主要是用來(lái)破碎銅礦石的設(shè)備,銅礦石是加工精銅及銅制品的主要原材料,銅礦石經(jīng)過(guò)破碎篩分、磨粉、磁選、烘干等程序逐漸選出銅精礦。
推薦加工設(shè)備:
長(zhǎng)城重工技術(shù)專家建議破碎銅礦石優(yōu)先選擇HCC液壓圓錐破碎機(jī)設(shè)備,這主要是由于銅礦石擁有較大硬度所決定的。HCC液壓圓錐破碎機(jī)最大優(yōu)勢(shì)就是能中、細(xì)碎硬度大的物料。
工作原理:
工作時(shí),電動(dòng)機(jī)通過(guò)彈性聯(lián)軸器、傳動(dòng)軸和一對(duì)錐齒輪帶動(dòng)偏心軸套轉(zhuǎn)動(dòng),破碎圓錐軸心線在偏心軸套的迫動(dòng)下做旋擺運(yùn)動(dòng),使破碎壁和軋臼壁時(shí)而靠近,時(shí)而遠(yuǎn)離,礦石在破碎腔內(nèi)不斷地受到擠壓、撞擊和彎曲而被破碎。
性能特點(diǎn):
1.用戶可根據(jù)生產(chǎn)需要,選擇破碎效率高、產(chǎn)品粒度均勻、粒型合適的破碎腔型。
2.獨(dú)特的防塵密封結(jié)構(gòu),延長(zhǎng)了潤(rùn)滑油的更換周期和零件的使用壽命。
3.關(guān)鍵零部件采用特殊材料制作,支持大破碎力。
4.破碎臂長(zhǎng),沖程大,破碎力大,產(chǎn)量高。
5.采用液壓清腔系統(tǒng),操作方便,減少停機(jī)時(shí)間。
6.性能穩(wěn)定,運(yùn)行成本低,易損件使用壽命長(zhǎng)。
設(shè)備質(zhì)量保障:
長(zhǎng)城重工承諾對(duì)所售設(shè)備自試機(jī)后一年內(nèi)(12個(gè)月)保證質(zhì)量(易損件除外),但不超過(guò)18個(gè)月(自設(shè)備離開(kāi)工廠起)。對(duì)于保質(zhì)期以外或人為造成損壞的,我公司將提供終身維修服務(wù),以最低價(jià)格提供配件。公司派技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試,并為客戶提供技術(shù)培訓(xùn)。
如何購(gòu)買產(chǎn)品:
長(zhǎng)城重工具有豐富的經(jīng)驗(yàn)為客戶提供全套HCC液壓圓錐破碎機(jī)等礦山機(jī)械設(shè)備服務(wù),我們以良好的企業(yè)信譽(yù)和形象贏得了廣大客戶的信賴與支持,在行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中不斷發(fā)展壯大,所走過(guò)的歷程令人自豪。
成果登記號(hào) |
20100048 |
項(xiàng)目名稱 |
銅礦石鉛礦石鋅礦石銻礦石標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研制 |
第一完成單位 |
西藏自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局中心實(shí)驗(yàn)室 |
主要完成人 |
李明禮、許祖銀、林曄、胡亞燕、裴原平、何正軍、王勝德、達(dá)瓦見(jiàn)針、劉坤陽(yáng)、杜建軍、向征、彭小云、曾憲和、達(dá)珍、牟加玉、李代瓊、洛桑次仁 |
研究起始日期 |
1997-06-01 |
研究終止日期 |
2004-03-01 |
主題詞 |
銅礦石鉛礦石;鋅礦石銻礦石;標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研制 |
任務(wù)來(lái)源 |
部門計(jì)劃; |
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轉(zhuǎn)化成銅鹽,電解:如電解硫酸銅溶液(濕法煉銅)
還可以用用還原法,比如一氧化碳還原氧化銅,就是用木炭高溫加熱(火法煉銅)
1000度左右會(huì)分解成Cu2O和氧氣,分解成銅不知道可不可以的,沒(méi)人研究過(guò),這種反應(yīng)對(duì)人類發(fā)展意義不大,如果可以需要的條件很苛刻,根本就不用我們?nèi)タ紤],化學(xué)是服務(wù)于工業(yè)和生物醫(yī)學(xué)的,放心,這種問(wèn)題一般不會(huì)被提及的。一般常溫下的固態(tài)金屬?gòu)难趸镏刑崛≈荒苓€原和電解。
這是工業(yè)煉銅的方法,對(duì)不是學(xué)冶煉工業(yè)的人來(lái)說(shuō)知道以上的就可以了
水法煉銅的原理是:
CuSO4+Fe=Cu+FeSO4
水法煉銅也稱膽銅法,濕法煉銅,其生產(chǎn)過(guò)程主要包括兩個(gè)方面。一是浸銅,就是把鐵放在膽礬(CuSO4·5H2O)溶液(俗稱膽水)中,使膽礬中的銅離子被金屬置換成單質(zhì)銅沉積下來(lái);二是收集,即將置換出的銅粉收集起來(lái),再加以熔煉、鑄造。各地所用的方法雖有不同,但總結(jié)起來(lái)主要有三種方法:
第一種方法是在膽水產(chǎn)地就近隨地形高低挖掘溝槽,用茅席鋪底,把生鐵擊碎,排放在溝槽里,將膽水引入溝槽浸泡,利用銅鹽溶液和鐵鹽溶液顏色差異,浸泡至顏色改變后,再把浸泡過(guò)的水放去,茅席取出,沉積在茅席上的銅就可以收集起來(lái),再引入新的膽水。只要鐵未被反應(yīng)完,可周而復(fù)始地進(jìn)行生產(chǎn)。第二種方法是在膽水產(chǎn)地設(shè)膽水槽,把鐵鍛打成薄片排置槽中,用膽水浸沒(méi)鐵片,至鐵片表面有一層紅色銅粉覆蓋,把鐵片取出,刮取鐵片上的銅粉。
第二種方法比第一種方法麻煩是將鐵片鍛打成薄片。但鐵鍛打成薄片,同樣質(zhì)量的鐵表面積增大,增加鐵和膽水的接觸機(jī)會(huì),能縮短置換時(shí)間,提高銅的產(chǎn)率。
第三種方法是煎熬法,把膽水引入用鐵所做的容器里煎熬。這里盛膽水的工具既是容器又是反應(yīng)物之一。煎熬一定時(shí)間,能在鐵容器中得到銅。此法長(zhǎng)處在于加熱和煎熬過(guò)程中,膽水由稀變濃,可加速鐵和銅離子的置換反應(yīng),但需要燃料和專人操作,工多而利少。所以宋代膽銅生產(chǎn)多采用前兩種方法。宋代對(duì)膽銅法中浸銅時(shí)間的控制,也有比較明確的了解,知道膽水越濃,浸銅時(shí)間可越短;膽水稀,浸銅的時(shí)間要長(zhǎng)一些??梢哉f(shuō)在宋代已經(jīng)發(fā)展從浸銅方式、取銅方法、到浸銅時(shí)間的控制等一套比較完善的工藝。
火法煉銅 主要原料是硫化銅精礦,一般包括焙燒、熔煉、吹煉、精煉等工序。
焙燒 分半氧化焙燒和全氧化焙燒(“死焙燒”),分別脫除精礦中部分或全部的硫,同時(shí)除去部分砷、銻等易揮發(fā)的雜質(zhì)。此過(guò)程為放熱反應(yīng),通常不需另加燃料。造锍熔煉一般采用半氧化焙燒,以保持形成冰銅時(shí)所需硫量;還原熔煉采用全氧化焙燒;此外,硫化銅精礦濕法冶金中的焙燒,是把銅轉(zhuǎn)化為可溶性硫酸鹽,稱硫酸化焙燒。
熔煉主要是造锍熔煉,其目的是使銅精礦或焙燒礦中的部分鐵氧化,并與脈石、熔劑等造渣除去,產(chǎn)出含銅較高的冰銅(xCu2S·yFeS)。冰銅中銅、鐵、硫的總量常占80%~90%,爐料中的貴金屬,幾乎全部進(jìn)入冰銅。
冰銅含銅量取決于精礦品位和焙燒熔煉過(guò)程的脫硫率,世界冰銅品位一般含銅40%~55%。生產(chǎn)高品位冰銅,可更多地利用硫化物反應(yīng)熱,還可縮短下一工序的吹煉時(shí)間。熔煉爐渣含銅與冰銅品位有關(guān),棄渣含銅一般在0.4%~0.5%。熔煉過(guò)程主要反應(yīng)為:
2CuFeS2→Cu2S+2FeS+S
Cu2O+FeS→Cu2S+FeO
2FeS+3O2+SiO2→2FeO·SiO2+2SO2
2FeO+SiO2→2FeO·SiO2
造锍熔煉的傳統(tǒng)設(shè)備為鼓風(fēng)爐、反射爐、電爐等,新建的現(xiàn)代化大型煉銅廠多采用閃速爐。
鼓風(fēng)爐熔煉
鼓風(fēng)爐是豎式爐,小國(guó)很早就用它直接煉銅。傳統(tǒng)的方法為燒結(jié)塊鼓風(fēng)爐熔煉。硫化銅精礦先經(jīng)燒結(jié)焙燒脫去部分硫,制成燒結(jié)塊,與熔劑、焦炭等按批料呈層狀加入爐內(nèi),熔煉產(chǎn)出冰銅和棄渣,此法煙氣含SO2低,不易經(jīng)濟(jì)地回收硫。為消除煙害,回收精礦中的硫,20世紀(jì)50年代,發(fā)展了精礦鼓風(fēng)爐熔煉法,即將硫化銅精礦混捏成膏狀,再配以部分塊料、熔劑、焦炭等分批從爐頂中心加料口加入爐內(nèi),形成料封,減少漏氣,提高SO2濃度。混捏料在爐內(nèi)經(jīng)熱煙氣干燥、焙燒形成燒結(jié)料柱,塊狀物料也呈柱狀環(huán)繞在燒結(jié)料柱的周圍,以保持透氣性,使熔煉作業(yè)正常進(jìn)行。中國(guó)沈陽(yáng)冶煉廠、富春江冶煉廠等采用此法。
反射爐熔煉
適于處理浮選的粉狀精礦。反射爐熔煉過(guò)程脫硫率低,僅20%~30%,適于處理含銅品位較高的精礦。如原料含銅低、含硫高,熔煉前要先進(jìn)行焙燒。反射爐生產(chǎn)規(guī)模可大型化,對(duì)原料,燃料的適應(yīng)性強(qiáng),長(zhǎng)期來(lái)一直是煉銅的主要設(shè)備,至80年代初,全世界保有的反射爐能力仍居煉銅設(shè)備的首位。但反射爐煙氣量大,且含SO2僅1%左右,回收困難。反射爐的熱效率僅25%~30%,熔煉過(guò)程的反應(yīng)熱利用較少,所需熱量主要靠外加燃料供給。70年代以來(lái),世界各國(guó)都在研究改進(jìn)反射爐熔煉,有的采用氧氣噴撒裝置將精礦噴入爐內(nèi),加強(qiáng)密封,以提高SO2濃度。中國(guó)白銀公司第一冶煉廠將銅精礦加到反射爐中的熔體內(nèi),鼓風(fēng)熔煉,提高了熔煉強(qiáng)度,煙氣可用于制取硫酸。
反射爐為長(zhǎng)方形,用優(yōu)質(zhì)耐火材料砌筑。
燃燒器設(shè)在爐頭部,煙氣從爐尾排出,爐料由爐頂或側(cè)墻上部加入,冰銅從側(cè)墻底部的冰銅口放出,爐渣從側(cè)墻或端墻下的放渣口排出。爐頭溫度1500℃~1550℃,爐尾溫度1250℃~1300℃,出爐煙氣1200℃左右。熔煉焙燒礦時(shí),燃料率10%~15%,床能率3~6t/(m2·日)。銅精礦直接入爐,燃料率16%~25%,床能率為2~4t/(m2·日),稱生精礦熔煉。中國(guó)大冶冶煉廠采用270m2反射爐熔煉生精礦。
電爐熔煉
煉銅采用電阻電弧爐即礦熱電爐,對(duì)物料的適應(yīng)性非常廣泛,一般多用于電價(jià)低廉的地區(qū)和處理含難熔脈石較多的精礦。電爐熔煉的煙氣量較少,若控制適當(dāng),煙氣中SO2濃度可達(dá)5%左右,有利于硫的回收。
銅熔煉
電爐多為長(zhǎng)方形,少數(shù)為圓形。大型電爐一般長(zhǎng)30m~35m,寬8m~10m,高4m~5m,采用六根直徑為1.2 m~1.8m的自焙電極,由三臺(tái)單相變壓器供電。電爐視在功率3000~50000千伏安,單位爐床面積功率100kw/m2左右,床能率3~6t/(m2·日),爐料電耗400~500kw·h/t,電極糊消耗約2~3kg/t。中國(guó)云南冶煉廠采用30000kVA電爐熔煉含鎂高的銅精礦。
閃速熔煉
是將硫化銅精礦和熔劑的混合料干燥至含水0.3%以下,與熱風(fēng)(或氧氣、或富氧空氣)混合,噴入爐內(nèi)迅速氧化和熔化,生成冰銅和爐渣。其優(yōu)點(diǎn)是熔煉強(qiáng)度高,可較充分地利用硫化物氧化反應(yīng)熱。降低熔煉過(guò)程的能耗。煙氣中SO2濃度可超過(guò)8%。閃速熔煉可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)冰銅品位,一般控制在50%左右,這樣對(duì)下一步吹煉有利。但爐渣含銅較高,須進(jìn)一步處理。
閃速爐
有奧托昆普型和國(guó)際鎳公司型兩種。70年代末世界上已有幾十個(gè)工廠采用奧托昆普型閃速爐,中國(guó)貴溪冶煉廠也采用此種爐型。
冰銅吹煉
利用硫化亞鐵比硫化亞銅易于氧化的特點(diǎn),在臥式轉(zhuǎn)爐中,往熔融的冰銅中鼓入空氣,使硫化亞鐵氧化成氧化亞鐵,并與加入的石英熔劑造渣除去,同時(shí)部分脫除其他雜質(zhì),而后繼續(xù)鼓風(fēng),使硫化亞銅中的硫氧化進(jìn)入煙氣,得到含銅98%~99%的粗銅,貴金屬也進(jìn)入粗銅中。
一個(gè)吹煉周期分為兩個(gè)階段:第一階段,將FeS氧化成FeO,造渣除去,得到白冰銅(Cu2S)。冶煉溫度1150℃~1250℃。主要反應(yīng)是:
2FeS+3O2→2FeO+2SO2
2FeO+SiO2→2FeO·SiO2
第二階段,冶煉溫度1200℃~1280℃將白冰銅按以下反應(yīng)吹煉成粗銅:
2Cu2S+3O2→2Cu2O+2SO2
Cu2S+2Cu2O→6Cu+SO2
冰銅吹煉
是放熱反應(yīng),可自熱進(jìn)行,通常還須加入部分冷料吸收其過(guò)剩熱量。吹煉后的爐渣含銅較高,一般為2%~5%,返回熔煉爐或以選礦、電爐貧化等方法處理。吹煉煙氣含SO2濃度較高,一般為8%~12%,可以制酸。吹煉一般用臥式轉(zhuǎn)爐,間斷操作。表壓約1kgf/cm2的空氣通過(guò)沿轉(zhuǎn)爐長(zhǎng)度方向安設(shè)的一排風(fēng)眼鼓入熔體,加料、排渣、出銅和排煙都經(jīng)過(guò)爐體上的爐口。
粗銅精煉
分火法精煉和電解精煉?;鸱ň珶捠抢媚承╇s質(zhì)對(duì)氧的親和力大于銅,而其氧化物又不溶于銅液等性質(zhì),通過(guò)氧化造渣或揮發(fā)除去。其過(guò)程是將液態(tài)銅加入精煉爐升溫或固態(tài)銅料加入爐內(nèi)熔化,然后向銅液中鼓風(fēng)氧化,使雜質(zhì)揮發(fā)、造渣;扒出爐渣后,用插入青木或向銅液注入重油、石油氣或氨等方法還原其中的氧化銅。還原過(guò)程中用木炭或焦炭覆蓋銅液表面,以防再氧化。精煉后可鑄成電解精煉所用的銅陽(yáng)極或銅錠。精煉爐渣含銅較高,可返回轉(zhuǎn)爐處理。精煉作業(yè)在反射爐或回轉(zhuǎn)精煉爐內(nèi)進(jìn)行。
火法精煉的產(chǎn)品叫火精銅
一般含銅99.5%以上。火精銅中常含有金、銀等貴金屬和少量雜質(zhì),通常要進(jìn)行電解精煉。若金、銀和有害雜質(zhì)含量很少,可直接鑄成商品銅錠。
電解精煉
是以火法精煉的銅為陽(yáng)極,以電解銅片為陰極,在含硫酸銅的酸性溶液中進(jìn)行。電解產(chǎn)出含銅99.95%以上的電銅,而金、銀、硒、碲等富集在陽(yáng)極泥中。電解液一般含銅40~50g/L,溫度58℃~62℃,槽電壓0.2~0.3V,電流密度200~300A/m2,電流效率95%~97%,殘極率約為15%~20%,每噸電銅耗直流電220~300kwh。中國(guó)上海冶煉廠銅電解車間電流密度為330A/m2。
電解過(guò)程中,大部分鐵、鎳、鋅和一部分砷、銻等進(jìn)入溶液,使電解液中的雜質(zhì)逐漸積累,銅含量也不斷增高,硫酸濃度則逐漸降低。因此,必須定期引出部分溶液進(jìn)行凈化,并補(bǔ)充一定量的硫酸。凈液過(guò)程為:直接濃縮、結(jié)晶,析出硫酸銅;結(jié)晶母液用電解法脫銅,析出黑銅,同時(shí)除去砷、銻;電解脫銅后的溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮或冷卻結(jié)晶產(chǎn)出粗硫酸鎳;母液作為部分補(bǔ)充硫酸,返回電解液中。此外,還可向引出的電解液中加銅,鼓風(fēng)氧化,使銅溶解以生產(chǎn)更多的硫酸銅。電解脫銅時(shí)應(yīng)注意防止劇毒的砷化氫析出。
火法煉銅的其他方法,已應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的方法還有:
三菱法
將硫化銅精礦和熔劑噴入熔煉爐的熔體內(nèi),熔煉成冰銅和爐渣,而后流至貧化爐產(chǎn)出棄渣,冰銅再流至吹煉爐產(chǎn)出粗銅。此法于1974年投入生產(chǎn)。
諾蘭達(dá)法
制粒的精礦和熔劑加到一座圓筒型回轉(zhuǎn)爐內(nèi),熔煉成高品位冰銅。所產(chǎn)爐渣含銅較高,須經(jīng)浮選選出銅精礦返回爐內(nèi)處理。此法于1973年投入生產(chǎn)。
氧氣頂吹旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)爐法
用以處理高品位銅精礦,將銅精礦制成?;驂撼蓧K加入爐內(nèi),由頂部噴槍吹氧,燃料也由頂部噴入,產(chǎn)出粗銅和爐渣。中國(guó)用此法處理高冰鎳浮選所得銅精礦。
離析法
用于處理難選的結(jié)合性氧化銅礦。將含銅1%~5%的礦石磨細(xì),加熱至750℃~800℃后,混以2%~5% 的煤粉和0.2%~0.5%的食鹽,礦石中的銅生成氣(Cu3Cl3)并為氫還原成金屬銅而附著于炭粒表面,經(jīng)浮選得到含銅50%左右的銅精礦,然后熔煉成粗銅。此法能耗高,很少采用。