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铜冶金环保及其资源综合利用——铜的冶炼方法

生活常识佚名2023-06-01

1. 铜矿资源简介

A、 铜资源分布

全国矿产分布图集

B、我国铜矿资源特点

一、中小型矿床多,大型、超大型矿床少 。

二、贫矿多,富矿少。

三、共伴生矿多,单一矿少。

四、坑采矿多,露采矿少。目前国营矿山的大中型矿床,多数是地下采矿,而且露天采矿已闭坑转入地下开采。露采的仅有湖北大冶铜山口、江西德兴矿田和云南东川矿田等少数铜矿床。

C、炼铜原料

铜在地球中的含量比较少,在地壳中的丰度7.0×10-5(g/t),远低于铝、铁和镁等金属,甚至比钛还低。目前自然界中含铜矿物有240多种,其中常见的约有30~40种,而具有工业开采价值的铜矿仅10余种。

铜矿物:分为自然铜、硫化矿和氧化矿。

硫化矿:Cu2S(辉铜矿)、CuFeS2(黄铜矿)、CuS(铜蓝)

氧化矿;Cu2O(赤铜矿)、CuO(黑铜矿)、CuCO3Cu(OH)2(孔雀石)

自然铜在自然界中很少,主要是硫化矿和氧化矿。特别是硫化矿分布最广,是当今炼铜的主要原料。目前工业开采的铜矿石最低品位为0.4%~0.5%。开采出来的低品位矿石,经过选矿富集,使铜的品位提高到10% ~30%。

目前,铜产量的90%来自硫化矿,约10%来自氧化矿,极少量来自自然铜矿。

2.铜的冶炼方法

图 火法炼铜流程

图 火法炼铜流程

火法炼铜包括三个过程:熔炼、吹炼、精炼

(1)熔炼:前期处理:混捏、干燥、制粒、焙烧或烧结;熔炼后得到冰铜(FeS和Cu2S)和炉渣(SiO2、FeO、CaO);【反射炉熔炼、电炉、密闭鼓风炉熔炼、熔池熔炼及闪速熔炼】


(www.ws46.com)

密闭鼓风炉

(2)吹炼:吹炼冰铜得到粗铜;【卧式碱性转炉或虹吸式转炉】

虹吸式转炉

第一周期:造渣-FeS氧化造渣,形成Cu2S(白冰铜);

第二周期:造铜-Cu2S氧化成Cu2O,Cu2O与未氧化的Cu2S作用生成金属铜,无炉渣生成;

(3)火法精炼:通氧,铁铅锌砷锑硫氧化除去,再加还原剂除氧;反射炉、回转精炼炉;熔化、氧化、还原(H2和CO)、浇注。

反射炉

(4)电解精炼:火法精炼铜(99.2%~99.7%)为阳极,电解产生的薄铜片(始极片)为阴极,硫酸铜和硫酸水溶液为电解液,阴极纯铜杂质进入阳极泥或电解液中。

硫化铜精矿的湿法处理流程

湿法:20%,氧化铜矿、低品位废矿、残矿、难选复合矿

A 浸出技术:

制粒堆浸;细菌浸出;

B 萃取技术:

萃取剂、萃取设备、萃取工艺

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