电解精炼铜
2017-06-06 17:49:54
电解精炼铜也就是铜的电解提纯。铜的电解提纯：将粗铜（含铜99％）预先制成厚板作为阳极，纯铜制成薄片作阴极，以硫酸(H2SO4)和硫酸铜(CuSO4)的混和液作为电解液。通电后,铜从阳极溶解成铜离子(Cu)向阴极移动，到达阴极后获得电子而在阴极析出纯铜（亦称电解铜）。粗铜中杂质如比铜活泼的铁和锌等会随铜一起溶解为离子（Zn和Fe）。由于这些离子与铜离子相比不易析出，所以电解时只要适当调节电位差即可避免这些离子在阳极上析出。比铜不活泼的杂质如金和银等沉积在电解槽的底部。这样生产出来的铜板，称为“电解铜”，质量极高，可以用来制作电气产品。沉淀在电解槽底部的称为“阳极泥”，里面富含金银，是十分贵重的，取出再加工有极高的经济价值。把电解铜再进一步加工，可制作成为极细的电解铜粉。其离子方面电解原理：CuSO4溶液中有Cu2+、H+、SO42-、OH-等四种离子,通电后Cu2+、H+移向阴极，SO42-、OH-移向阳极，阴极上Cu2+放电变成Cu聚集在阴极板（精铜）上。阴极：Cu2+＋2e－＝Cu SO42-和OH-虽然移向了阳极，但是由于阳极板（粗铜）表面的Cu原子失电子能力强于二者，故阳极上Cu原子失电子被溶解。阳极：Cu－2e－＝Cu2+ 。粗铜中所含的杂质（如：Zn、Fe、Ni、Ag、Au等）是如何除去的呢？原来，比铜活泼的金属杂质，在铜溶解的同时也会失电子形成金属阳离子而被溶解掉。如：Zn－2e－＝Zn2+Ni－2e－＝Ni2+由于这些离子比Cu2+难以还原，故它们不能在阴极上得电子析出而存留在溶液中。比铜不活泼的金属杂质，在铜失电子溶解时,不能失电子而溶解，故它们以单质形式沉积于电解槽底部，形成阳极泥。因此，比铜活泼的金属杂质——以阳离子形式留于溶液中比铜不活泼的金属杂质——形成阳极泥。但是，电解精炼铜过程中CuSO4溶液的浓度基本不变。更多关于电解精炼铜的资讯，请登录上海有色网查询。
世界主要的精炼铜厂
2018-12-12 09:41:49
非洲 南非 帕拉博纳精炼厂 Palaborna Refinery 140赞比亚 穆富利拉精炼厂 Mufulira Refinery 180 恩卡纳（基特韦） Nkana(Kitwe) 220亚洲
中国 白银／甘肃 Baiyin/Gansu 60 常州铜 Changzhou Copper 90 贵溪 Guixi 150 葫芦岛 Huludao 100 金昌 Jinchang 100 宁波铜 Ninbo Copper 50 洛阳／河南 Luoyang/Henan 50 上海 Shanghai 100 沈阳 Shenyang 60 芜湖 Wuhu 50 新兴 Xinxing 50 云南 Yunnan 100印度 伯尔拉 Birla 70 勒德纳吉里／马哈拉施特拉 Ratnagiri/Maharashtra 75伊朗 萨尔切什梅铜联合体 Sar Chesmeh Copper Complex 140日本 日立（茨城） Hitachi(Ibaraki) 132 小坂（秋田） Kosaka(Akita) 60 直岛（香川） Naoshima(Kagawa) 190 小名滨（福岛） Onahama(Fukshima) 258 佐贺关（大分） Saganoseki(Oita) 218 玉野（冈山） Tamano(Okayma) 191 东予（别子） Toyo(Besshi) 228哈萨克斯坦 巴尔卡希精炼厂 Balkash Refinery 165 杰兹卡兹甘精炼厂 Dzhezkazgan Refinery 215韩国 长项精炼厂 Chaanghang Refinery 50 温山精炼厂Ⅰ Onsan RefineryⅠ 200 温山冶炼厂Ⅱ Onsan RefineryⅡ 130菲律宾 伊莎贝尔／莱特（菲律宾熔炼与精炼协会） Isabel/Leyte(PASAR) 175土耳其 伊斯坦布尔（沙尔库森） Isatanbul(Sarkuysan) 60乌兹别克斯坦 阿尔马雷克精炼厂 Almalyk Refinery 115欧洲
奥地利 布里克斯莱格 Brixlegg 72比利时 列日 Liege 80 奥伦 Olen 350 ＵＭ皮尔多普 UM Pirdop 60芬兰 波里 Pori 125德国 汉堡 Hamburg 365 黑特施泰 Hettstedt 57.6 吕嫩 Lunen 180 奥斯纳布吕克 Osnabruck 95意大利 波代 玛格拉（威尼斯）Porto Marghera(Venezia) 65波兰 格沃古夫Ⅰ GlogowⅠ 180 格沃古夫Ⅱ GlogowⅡ 185 莱格尼察 Legnica 85俄罗斯 克什特姆 Kyshtym 100 蒙切戈尔斯克 Monchegorsk 100 诺里尔斯克精炼厂 Norilsk Refinery 300 佩什马 Pyshmia Refinery 310西班牙 韦尔瓦 Huelva
瑞典 伦岛 Ronnskar ?40英国 沃尔索尔 Walsall 60南斯拉夫 博尔 Bor 170北美洲
加拿大 ＣＣＲ精炼厂 CCR Refinery 353 萨德伯里（铜崖） Sudbury(Copper Cliff) 175 蒂明斯 Timmins 120墨西哥 卡纳内阿 Cananea 55 拉 卡里达 La Caridad 322 墨西哥精炼厂/ＤＦ Refineria Mexico/DF 150 托卢卡精炼厂 Toluca Refinery 60美国 阿马里洛 Amarillo 450 卡罗尔顿 Carrolton 140 奇诺（圣 丽塔） Chino(Santa Rita) 60 塞浦路斯 迈阿密 Cyprus Miami 73 埃尔 帕索 El Paso 415 加菲尔德 Garfield 320 迈阿密 Miami 172 莫伦西 Morenci 250 雷丁 Reading 70 圣 曼努埃尔 San Manuel 320 索盖特 Sauget 110 蒂龙/浸出，萃取-电解 Tyrone Leach SX-EW 74 怀特 派恩 White Pine 75大洋州
澳大利亚 奥林匹克坝 Olympic Dam 103 汤斯维尔 Townsville 230南美洲
巴西 卡马萨里 Camacari 202智利 塞罗 科罗拉多 Cerro Colorado 80 丘基卡马塔 Chuquicamata 890 埃尔 阿夫拉 El Abra 225 埃尔特尼恩特火法精炼厂 El Teniente Fire Refinery 150 埃斯孔迪杜 Escondido 50 拉斯 本塔纳斯 Las Ventanas 380 米奇拉 Michilla 50 克夫拉达 布兰卡 Quebrada Blanca 75 拉多米罗 托米克 Radomiro Tomic 138 萨尔瓦多（波特雷里约斯） Salvador(Potrerillos) 140 萨尔迪瓦尔 Zaldivar 110秘鲁 塞罗弗得Ⅰ号浸出台 Cerro Verde I Leach Pad 65 伊洛铜精炼厂 Ilo Copper Refinery 240 拉奥罗亚精炼厂 La Oroya Refinery 70 注1：数据来自ICSG。生产能力数据根据1998年12月份所得的信息。
仅列出生产能力超过5万吨的精炼铜厂。
世界精炼铜及原铝消费量
2019-01-08 09:52:46
湿法炼铜
2019-03-04 16:12:50
铜的湿法冶金技能是选用各种浸出办法（堆浸、拌和浸出、生物浸出、地下浸出等）直接从难采选的铜矿或低档次铜矿中提取铜，用特定的萃取剂将含铜溶液富集、除杂后选用电积的办法出产出精铜。因为该项技能的出资和本钱低于传统的炼铜工艺以及不污染环境，然后得到了敏捷的开展，在国外已达到了很大的出产规模和很高的机械化、自动化水平。近年来处理硫化铜矿的生物冶金技能得到了敏捷的开展，为铜湿法冶金的进一步开展供给了宽广的远景。
一、硫化铜精矿的湿法处理
（一）硫化铜精矿焙烧―浸出―电积流程
硫化铜精矿焙烧―浸出―电积流程如图1所示。这种办法曾在20世纪60年报代我国10多个小厂运用，现在仅有3家小厂还在选用。它首要的问题是：（1）浸出渣含铜高（1%），从浸出渣收回Cu、Au和Ag及其他元素时流程较杂乱，不易收回；（2）每产1t电铜就要产10～20m3废电解液，一般约有30%能回来，其他70%需用石灰乳中和，每产1t电铜产出废渣1.5t，费用高；（3）冶炼收回率低，一般为90%，电铜总电耗3000～4000kW·h/t。
图1 硫化铜精矿焙烧―浸出―电积流程
二、硫化铜精矿的直接浸溶
硫化铜精矿用熔剂直接浸溶有常压和高压两种办法。
（1）常压浸：是在挨近常压和60～80℃条件下，在机械拌和的密闭设备顶用氧、和硫酸铵进行浸出。因为压力低，部分铜矿藏及悉数黄铁矿未参加反响，浸出残渣用浮选法处理，取得黄铁矿精矿、铜精矿和尾矿。浸出液用二氧化硫作复原剂复原出铵亚铜沉积，再经高温加压分化产出铜粉。最佳条件下铜收回率为97%～99%。运用该流程的供应商是美国阿纳康达公司（1974年）。
（2）常压下浸出：用作浸出剂，使硫化铜精矿中铜呈Cu2 C12形状入浸出液，硫成元素硫，用电积法或其他办法从浸出液中收回铜。此法的研讨流程有克利尔法、柯明科法、美国矿务局的FeCl3浸出流程、南非国立研讨所流程以及塞梅特法。
（3）硫化铜精矿的高压浸出。高压浸出有高压酸浸和高压浸，两者在经济上只适合于处理镍铜钴或镍铜复合质料（精矿、高锍）。对黄铜矿精矿，必须在3500kPa压力和115℃温度下才干得到90%以上的浸出率。现在国内外尚无成功的工业实践。加拿大舍利特公司正在研讨加催化剂以降低压力。
三、硫化们矿的细菌浸出
细菌浸出是凭借于某些微生物的生物催化作用使浸出剂中Fe2（SO4）3不断再生。使用H2SO4和Fe2（SO4）3将矿石中铜浸溶出来，一般含铜低于选矿要求档次（0. 4%以下）的矿石都可以凭借此法浸溶出来。浸溶方法有堆浸、就地浸出等方式。我国德兴报矿选用此法对含铜废石进行处理。年产电铜2000t，含铜废石档次不到0.1％。浸出液用萃取法处理，后经电积产出A级铜。
细菌浸出速度很慢，故只适用于处理低档次矿或含铜废石。
四、氧化铜矿和低档次铜矿的处理
低档次铜矿包含难选低档次氧化铜矿、氧化－硫化混合矿、含铜废石等。这类矿除了档次低外，储量都不大，散布散。最适合的流程是浸出－萃取－电积工艺。其准则流程如图2所示。
图2 氧化矿、低档次铜矿的处理准则流程
我国浸出―萃取―电积流程的出资概略见表1。
表1 某500tCu/aL―SX―EW出资概略项目名称建筑工程设 备装置工程其他费用总价值一、工程费用
1、土建
2、给排水
3、供电
4、工艺设备及设备
5、工艺办理及阀门
6、外表
二、出产预备
1、萃取剂
2、火油
3、硫酸
4、阳极
三、技能费
四、不行预见费
合 计
40.0
20.0
5.0
15.0
140.0
50.0
4.0
15.0
5.0
5.0
45.0
5.0
15.0
175.0
55.0
4.0
40.0
10.0
10.0
35.0
25.0
30.0
449.0
表2指出了该法的本钱构成。
表2 某500tCu/a工厂的原辅材料耗费入本钱构成项目名称单耗/t·t－1（Cu）单价/元·t－1单位本钱/元t－1（Cu）占有率/%一、矿石
二、辅助材料
1、硫酸
2、萃取剂
3、火油
4、其他
三、动力、水
1、电
2、水
四、工资福利
五、折旧
六、修理
七、办理费
合 计
88.9
4.0
0.004
0.100
3500kW·h
30
50人
50
600.0
150.0元/kg
3.0
0.6元kW·h
0.50
500元/（人·月）
4445.0
2400.0
600.0
300.0
100.0
2100.0
15.0
600.0
400.0
200.0
300.0
11460.038.79
20.94
5.24
2.62
0.87
18.32
0.13
5.24
3.49
1.74
2.62
100.00
注：核算根据：1、矿石档次1.5%；2、金属收回率75%。
表3列出了现在全球各地低档次铜矿的处理实例。
表3 世界各地湿法产铜使用实例序 号国 家矿 山浸出矿藏产 量1加拿大直布罗陀矿含铜废石与低档次矿5000t（铜）/a2
智 利
EL.Teniente
（埃尔·特尼安特矿）烟尘浸出硫化矿就地浸出5～9t（铜）/d
20 t（铜）/d3
智 利
LoAguirre
阿吉雷矿混合矿浸出12000 t（铜）/a4
美 国
Magma.San.Manuel
玛格玛圣曼吾尔矿氧化矿浸出（占2/3）
就地浸出（占1/3）总量73000（铜）/a5
美 国
Cyprus.sierrita
塞浦路斯西牙利载塔圹氧化矿、废石矿藏浸出15 t（铜）/d6
美 国
Cyprus.TwinButte
塞浦路斯双峰矿氧化矿浸出日处理10000t矿7
美 国
CyprusMiami Ⅰ
迈阿密矿（Ⅰ）低档次混合矿65000t t（铜）/a8
美 国
CyprusMiami Ⅱ
迈阿密矿（Ⅱ）就地浸出废石尾矿12 t（铜）/d9
美 国
MagmaPintoWalley
玛格玛平托谷矿低档次矿20385kg/d10
日 本
Kosaka
柯撒卡矿低档次矿800 t（铜）/a11俄罗斯Digtyanskiurals硫化矿800 t（铜）/a12
美 国
Bluebirdmine
蓝鸟矿氧化矿6800 t（铜）/a13
西班牙
RioTinto
里奥廷托矿低档次矿8000 t（铜）/a14
美 国
Baghdad
巴格达矿混合氧化矿13600 t（铜）/a15墨西哥卡纳里矿硫化矿8700 t（铜）/a
火法炼铜（一）
2019-01-08 09:52:37
铜是在冶金炉中，100℃以上高温条件下，从铜精矿中提取铜的炼铜方法。该方法由铜熔炼、铜锍吹炼和粗铜精炼三大工序组成，其中精炼又分为火法精炼和电解精炼两种。 （一）铜熔炼 依其出现时间的早晚和生产技术与装备水平可分为传统方法和炼铜新工艺两类。按冶炼过程物料存在的状态和炼铜炉型，又可分成熔池熔炼和悬浮熔炼。鼓风炉、反射炉和电炉熔炼法，一般归属于传统方法；而闪速熔炼、诺兰达法、白银法、奥斯麦特法可称之为炼铜新工艺。 炼铜原料铜精矿是一种细粉状物料，粒度小于0.074 mm的占80%以上，常见化学成分为（％）：Cu20-30、Fe20-30、S25-35、 Si025-15、Ca0
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(2)炉体结构 从断面看，鼓风炉有矩形和短端半圆形两种。受鼓风压力限制，为保证中心进风，炉子宽度不大于1.2m，一般长10m，高4.5-5m，炉身用冷却水套或汽化水套相互连接而成，炉底以上0.5 m处两长侧水套开有供风风口，风口直径100-110mm,料柱高3m左右，进料块率5％。 (3)主要技术经济指标 锍中铜品位25%-35%；炉渣含铜0.25%-0.3%；床能力50t/(m2·d)；脱硫率50％；焦率8％-16％；烟气SO2浓度＞3．5％。 密闭鼓风炉采用富氧熔炼以后，生产能力和烟气SO2浓度都有显著提高，但能耗高、原料中硫利用率低以及环境污染问题仍未彻底解决，而且无法实现大型化。至1999年，中国还有多处炼铜工厂采用密闭鼓风炉熔炼工艺。 2．反射炉熔炼 该方法属于熔池熔炼类型，在各种铜精矿熔炼方法中长期占有重要地位。该方法应用历史久，工艺成熟，生产能力大，金属回收率高，烟尘率低，对原料适应性强。但能耗高，烟气SO2浓度低，难以回收利用，污染环境严重，成为该方法的致命缺点，导致反射炉熔炼能力在世界铜熔炼总能力中的地位不断下降，如中国甘肃白银有色金属公司和湖北大冶有色金属公司的炼铜反射炉已分别被白银法炼铜炉和诺兰达炉所取代。 中国仍在生产运行的铜熔炼反射炉床面积270m2，炉体长32.5m，宽10.5m，高6.5m。炉头装有7台粉煤燃烧器，为熔炼过程提供必须的补充热量。反射炉熔炼热收入的80%以上来自燃料燃烧热，入炉物料带入热及熔炼反应热之和不大于20%。燃料燃烧火焰通过辐射和对流方式将热量传递给炉料、熔池、炉墙和炉顶，炉顶和炉墙吸收的热量又辐射给炉料和熔池，使之接受反射热。炉料由炉顶两侧皮带输送机经多支加料管加入炉内，沿炉墙形成料坡。炉尾有排烟道和放渣口，侧面有放锍口。炉体用耐火材料砌成，外部用钢材加固。 在燃料燃烧产生的高温火焰作用下，炉料受热发生分解、氧化和造渣反应，并沿着料坡自两侧流入中间熔池。产生的熔体因密度不同而分层，上面为炉渣层，下面为铜梳层，分别经渣口和放铜口定时放出。铜梳用铜水包热装入转炉进行吹炼，产出含铜98%的粗铜，含铜5%左右的转炉渣送综合回收处理。反射炉烟气经由烟道进入收尘系统回收烟气余热和夹带的烟尘，烟气处理后放空，烟尘返回配料熔炼。 反射炉熔炼的主要技术经济指标为：粉煤燃料率20%-22%；炉渣含铜0.35%-0.4％；床能力3.6 t/(m2·d)；烟气SO2浓度0.5％-1.0％；烟尘率2％。 3.白银炼铜法 该炼铜法是由中国白银有色金属公司等单位共同开发的一种熔池熔炼法，于1980年在白银公司投入生产。同原有反射炉熔炼相比，白银法在能耗、硫利用率、单位生产能力及环境保护等方面均显示出优越性。[next] (1)白银炼铜法炉型结构特点白银炼铜炉为一长方形箱状结构，炉内分为熔炼区和沉降区，两区之间用一水冷隔墙分开，墙下相通，炉渣与锍经此通道流入沉降区。隔墙的作用是隔断熔炼区搅动对渣铜分离产生的不利影响，为渣铜分层创造一个相对静止的环境。白银炼铜炉现有单室炉（见图1)和双室炉两种炉型，前者隔墙上部连通，炉气可在炉内两区流动，而后者隔墙上部空间是密封的，铜锍可以在墙下两区流动，而墙上辅助燃烧废气和熔炼产生的SO2烟气各行其道互不相混，这对控制熔炼区和沉降区的气氛、提高烟气SO2浓度十分有效。两种炉型均用耐火材料砌筑而成，外部用钢板、立柱和拉杆加固，炉墙渣线以下用铜铸水套连接而成，熔炼区水套上留有风口，沉降区不开风口，分别开有放渣口和放铜口。加料管置于熔炼区顶部，炉料用皮带运输机和螺旋加料机加入炉内，冶炼烟气经熔炼区端墙前炉顶处出口排出。沉降区也没有辅助燃烧器，使炉渣过热以降低炉渣含铜，提高铜熔炼回收率。白银炉的主要结构尺寸列于表1。表1 白银炉的主要尺寸/m项目双室炉（100m2）单室炉（44m2）项目双室炉（100m2）单室炉（44m2）炉膛（长×宽）28.3×3.716×3沉降区 高3.82.2熔炼区 高4.52.8长15.97长11.67.4 [next]
(2)白银法的熔炼过程含水铜精矿经过回转室干燥至含水7％左右，与熔剂和返料混合后经皮带运输机通过加料管连续加入炉内，压缩空气或富氧空气经由熔炼区两侧风口连续鼓入，在熔池中形成一强烈搅动的熔炼区。铜精矿迅速被加热，发生分解、氧化反应，铜铁矿化物生成Cu2S和FeS组成铜锍，铁的低价氧化物FeO与加入的石英熔剂反应生成炉渣，S氧化生成SO2与燃烧废气混合形成炉气。炉渣与锍从隔墙下空洞流入沉降区进行澄清分离，锍经虹吸口间断放出送转炉吹炼，炉渣从渣口放出送渣场堆存，烟气经余热锅炉回收余热和除尘后，送制酸厂生产硫酸。白银炼铜法工艺流程见图2，主要技术经济指标见表2。表2 白银炼铜法主要技术经济指标项目双室炉（100m2）单室炉（44m2）项目双室炉（100m2）单室炉（44m2）床能力/[t/(m2·d)912~15铳品位/%5240~50富氧浓度/%3841~7渣含铜/%0.660.4精矿含Cu/%15.216~9烟气SO2/%33~4S/%27.229.3标煤燃料率/%7.74.3~6.8[next]
4.闪速熔炼 该方法是在高温高速空气流或氧气流中，将硫化铜精矿熔炼成铜锍的炼铜法，属于悬浮熔炼类型。闪速熔炼现有两种炉型：一为芬兰奥托昆普(Outokumpu )闪速炉；一为加拿大国际镍公司(Inco)闪速炉。同反射炉熔炼比，闪速熔炼能耗低，烟气SO2浓度高，有利于生产硫酸，机械化自动化水平高，生产能力大，可实现清洁生产。缺点是设备庞大，原料准备复杂，烟尘率高，炉渣含铜高，需要贫化处理。上述两种炉型中，芬兰奥托昆普闪速炉发展最快（工艺流程见图3），至1997年，全世界已建成投产奥托昆普炼铜闪速炉35座，其中中国有2座。该方法炼铜生产能力占世界矿产铜的一半以上。 (1)奥托昆普闪速炉的熔炼特征该方法充分利用了硫化铜精矿粒度细、比表面积大的特性和精矿中S、Fe氧化放出热量的潜能，强化了熔炼过程同时节约了能源。熔炼过程是，将干燥到含水低于0.3％的铜精矿用高速气流（＞100m/s）喷入反应塔——一垂直反应空间内，在矿物氧化和辅助燃料燃烧产生高温下，铜精矿发生以下主要熔炼反应：
火法炼铜（二）
2019-01-08 09:52:37
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熔炼产生的熔体落入与反应塔相接的水平卧式沉淀池中，继续完成如下主要反应： Cu2O＋FeS====Cu2S＋FeO 2FeO＋SiO2====2FeO·SiO2 熔炼产出的熔融体在沉淀池中分为炉渣和铜锍上下两层，铜锍经放铜口放出，送转炉吹炼；炉渣经渣口连续放入电炉进一步贫化以回收渣中铜，烟气经余热锅炉回收余热、收尘系统收下烟尘后，送去生产硫酸。 (2）奥托昆普闪速炉的设备特点中国贵溪冶炼厂采用奥托昆普闪速炉炼铜，年产铜20万吨，是中国生产规模最大的炼铜厂。该厂闪速炉的主体是由垂直圆筒状反应塔、与其相连的下部卧式矩形沉淀池和与沉淀池相连的上升烟道三部分构成（见图4）。
火法炼铜（五）
2019-03-05 09:04:34
(3)操作技能条件主要有电流密度、电解液组成、添加剂等。电流密度250-350A/m2，添加剂主要有明胶、、干酪素、等。我国工厂实践条件列于表5。出产出的电解精铜纯度可达99.9%以上，我国电解铜国家标准见表6。堆积于电解槽底的阳极泥定时清出，供提取金、银、硒、碲等有价金属。表5 铜电解技能条件工厂12345电解液组成/（g/L） Cu45~5540~4835~4540~4542H2SO4165~185175~210160~190150~170190电流密度/（A/m2）320~330240~250190~230250240温度/℃62~6760~6858~6266~68>60同极距/mm758010085105阳极寿数/d1315241824阴极寿数/d455612直流电耗/（kWh/t）270260260230230表6 电解铜化学成分（GB467-82）铜档次代号Cu+Ag（>）杂质化学成分/%（AsSbBiFePbSnNiZnSP总和一号铜Cu-199.950.0020.0020.0010.0040.0030.0020.0020.0030.0040.0010.05
阳阴极在电解槽中衔接方法为槽间串联，槽内一切阳极并联，阴极并联。用钦材替代铜作母板出产始极片在我国许多工厂得到推广应用，同原用铜母板比较，用钦板出产始极片制品率由50%提高到90%,始极片剥离也较简单。因为钦的密度为4.54g/cm3，比铜的8.9g/cm3低，减轻了劳动强度。
湿法炼铜（一）
2019-03-05 09:04:34
该法是用酸性或碱性溶剂从含铜物猜中浸取铜，再从浸出液中复原制取金属铜或铜的化合物产品。湿法炼铜视含铜物料的铜矿藏形状、铜档次、脉石成分的不同，首要有以下三种出产工艺：①硫化铜精矿-硫酸化焙烧-废电解液浸出-浸出液净化-不溶阳极电解；②氧化铜矿石、含铜废石-分层堆浸-溶液净化-有机溶剂萃取-废电解液反萃取-净液-不溶阳极电解；③高MgO, CaO氧化铜矿或硫化矿氧化焙砂-加压浸-溶剂萃取-废电解液反萃取-电积产出电积铜，或反萃液蒸后出产硫酸铜，或浸液直接蒸锻烧出产CuO粉。铜矿石和二次含铜料的矿浆电解法也通过了半工业实验。 （一）硫化铜精矿焙烧-浸出-电积法 该法通过焙烧将硫化铜精矿中铜转化成为水溶性硫酸铜，再用酸性浸出剂浸出铜，浸出液经净化处理后，在不溶阳极电解槽中电堆积出阴极金属铜，工艺流程见图1。该工艺有金属收回率低（铜收回率小于96％）、渣含铜1%-2%、贵金属残留于浸出渣中难以收回、废电解液产出量大、经济效益欠安等缺陷，没有在出产中广泛使用。 1．硫化铜精矿硫酸化焙烧 硫酸化焙烧与半硫酸化焙烧的意图在于使硫化铜精矿中铜的硫化物转变成水溶性硫酸盐和酸溶性氧化物，而操控铁悉数生成尴尬溶的高价氧化物。依据热力学原理，在体系温度677℃条件下，即可达到此意图。[next] 硫酸化焙烧： 铜精矿焙烧在欢腾炉中进行。铜精矿从矿仓通过皮带运输机、螺旋加料机或加料圆盘参加炉内，焙烧用空气由鼓风机经管路、炉底风斗送入欢腾床。产出的烟气通过旋风收尘器、布袋收尘器、洗刷体系净化除尘后，进入制酸体系出产硫酸。焙砂与烟尘别离送浸出工序。 硫酸化焙烧产出焙砂中的悉数铜和部分铁呈硫酸盐形状存在。浸出液一般含酸20-30g/L，而电解废液含酸130-150g/L,即流程中酸量添加不能平衡，有必要开路处理废电解液中剩余的酸。一起因为进入浸出液的铁量较多，添加了净液担负和铜的丢失。而半硫酸化焙烧操控含铜量的50％左右为硫酸盐，其他为氧化物，既下降了废酸产出量，进步了进入烟气的硫量，也削减了可溶铁量，对进步技能经济目标有利。二者操作条件及成果见表1。表1 硫酸化焙烧与半酸化焙烧比照办法硫酸化焙烧半硫酸化焙烧办法硫酸化焙烧半硫酸化焙烧焙烧温度/℃680~700720~725酸溶铜/%99.598.8过剩空气系数/℃1.51~.81.5酸溶铁/%2~3.91~2线速度/（m/s）0.360.36焙砂SSO4/%7.44.2床层高度/m1.31废酸处理量/（t/tCu）1.50.8水溶铜/%90~9350~64.8硫使用率/%7287
2.焙砂与烟尘的浸出 浸出通常在钢板衬铅的机械拌和槽中进行。浸出温度60℃，液固比2:1，时刻2-3h。产出浸出液含铜80-90g/L,铁2-3g/L。为削减铁离子重复氧化复原下降的电流效率，浸出液需净化除铁。常用的办法是参加MnO2使Fe2+氧化成,Fe3+，然后在pHl-1.5(H2SO4 4-5g/L）时使Fe3+水解堆积除掉：[next] 6FeSO4＋3MnO2＋H2SO4=====3Fe2O3·4SO3＋3MnSO4＋H2O 净化后电解液送电积工序。 3.电积 在带有防腐蚀面料的电解槽中进行。阴极与铜电解相同为纯铜始极片，而阳极选用不溶性的Pb-Sb或Pb-Ca-Sn板材制成。电极上的电化反应是： 阳极上氧气生成并逸出槽面，会夹带出酸雾严重影响车间和环境卫生。一种有用的除酸雾办法是在电解槽中参加可构成泡沫层的无害添加剂。 电解槽按多级摆放，同一槽内阳极和阴极别离并联，槽与槽串联。电解液次序流经各槽，电积技能条件为：电积温度35-45℃；槽电压2.5-1.8V；电流密度150-180A/m2；阴极周期7天；同极间隔90mm。电解液成分(g/L)：Cu70-90; H2SO420-30。废电解液成分（g/L）：Cu10-12；H2SO2 150-180。 首要目标：电积铜纯度99.5 %-99.95 %；电流耗费3000-3500kWh/t；冶炼铜收回率94%-96%；浸出渣含铜0.7%-1.2%；电流效率77%-92%。 硫化铜精矿-焙烧-浸出-电积技能中各工序单元操作简略、老练，建厂投产简单。但工艺中废酸处理和渣中有价金属收回成了两道难关。中和法处理废酸简略易行，但酸未得到使用，并且碱耗很大；浸出渣中1%左右的铜及贵金属也无可行办法收回。正是这些难题，使兴隆了几年的该湿法工艺，逐步，缈了炼铜范畴。 （二）浸出——萃取——电积法 用酸性或碱性浸出剂从含铜物猜中浸出铜，再经萃取得到含铜富液，最终通过电解堆积出产出金属铜的炼铜技能。此项技能自20世纪60年代在美国投入工业出产以来，在国际范围内现已取得广泛使用，出产能力敏捷进步，至1999年，选用该技能出产的铜已占国际矿铜总产量的21%。我国选用该技能炼铜的工厂已多达百家，不过出产规模均较小。该项技能发展敏捷的首要原因有以下几点：一是建厂出资和出产费用低，出产成本低于火法，具有很强的市场竞争力；二是以难选矿难处理的低档次含铜物料为质料，独具技能优越性；三是无废气、废水和废渣污染，契合清洁出产要求；四是具有牢靠的特效萃取剂市场直销。工艺流程见图2。[next] 浸出的办法有堆浸、槽浸、地下浸等多种，浸出剂也有酸性硫酸溶液和碱性液之分，使用最广最遍及的是硫酸溶液堆浸。细菌浸出法关于从硫化铜矿中提取铜是一种有用的办法。 1.氧化铜矿堆浸 适用于硫酸溶液堆浸的铜矿石铜氧化率要求较高，铜首要应以孔雀石、硅孔雀石、赤铜矿等形状存在。脉石成分应以石英为主，一般SiO2含量均大于80%，而碱性脉石CaO、MgO含量低，二者之和不大于2%-3%。矿石含铜档次从0.1%-0.2%。浸出进程的首要化学反应是： Cu2CO3(OH)2＋2H2SO4====2CuSO4＋CO2＋3H2O CuSiO3·2H2O＋H2SO4====CuSO4＋SiO2＋3H2O 2Cu2O＋4H2SO4====4CuSO4＋4H2O 矿石堆浸前先要通过破碎，操控粒度不大于20mm，在底部不渗漏、有必定天然斜度的堆矿场上分区分层地堆上矿石，每层堆到预订高度层（1-3m），喷撒含硫酸稀溶液进行浸出。喷淋体系设备包含输液泵、PVC管路、喷头号。浸出液自上而下在渗滤进程中将矿石中铜浸出，正常出产时将萃余液回来作为浸出液。通过较长时刻的浸出（数月），得到含铜1-4 g/L, pH1.5-2.5的浸出后液，聚集于集液池，再用泵送到萃取工序处理。氧化铜矿堆浸浸出率在85％左右。
白银炼铜法
2019-01-08 09:52:41
在溶池熔炼中，白银炼铜炉的炉型与反射炉相似。它是一个固定的长方形炉子如图1所示。
图1 白银炼铜炉示意图
1－燃烧器；2－炉料；3―风口；4―隔墙；
5―烟道；6―熔炼区；7―沉淀区
炉内由两道隔墙将炉子分为3个区：熔炼区、沉淀区和铜锍区。每道隔墙下面都有通道，使3个区既分开又相互沟通。炉衬系用铝镁砖和烧结镁砖砌成。在沉淀区的渣线部位，采用铜水套冷却。熔炼区炉顶设有加料口。两侧墙下设有侧吹风口，鼓风压力为1.96MPa，风量为1500m3/h（标态）。炉料由炉顶投在熔炼区的熔池面上，被搅动的熔体加热、熔化和氧化，进行熔炼过程。形成的铜锍与炉渣通过隔墙通道流到沉淀区分离澄清。炉渣由设在沉淀区的渣口放出，铜锍再经隔墙通道流入铜锍区，经虹吸口入出。在炉前端墙和炉顶中部装有粉煤燃烧器以补充不足的热量。炉内气体和熔体作逆向流动。转炉渣可以返回到熔炼区，在搅拌作用下被还原和脱铜。白银炼铜法的技术经济指标见表1。
表1 白银炼铜法的技术经济指标项 目空气鼓风富氧鼓风项 目空气鼓风富氧鼓风全床能力（干精矿）/t·（m2·d）－1
熔炼区床能力（干精矿）/t·（m2·d）－1
铜锍品位/%
渣含铜/%
渣中Fe3O4/%
标准燃料率/%8.48
11.45
30.11
＜0.43
12.3111.45
25.45
50
0.476
4.0
8.33熔炼出口烟气SO2质量分数/%
烟尘率/%
富氧质量分数/%
氧利用率/%8～9
4.75
21
21.63
3.33
48.44
97
精矿（混合）成分/%
Cu14～18，Fe28～31，S27～30,SiO28～12，CuO4～6，H2O7～8
湿法炼铜（二）
2019-03-05 09:04:34
2．含硫铜矿细菌堆浸 细菌浸铜技能是一种生物化学冶金法，已有数百年的运用发展史。近几十年的科学研究和出产实践证明，细菌冶金是从低档次难选硫化矿、半氧化矿中提取铜的可行办法。全世界已挖掘的铜矿山85%以上为硫化矿，在挖掘进程中发生很多含铜从0.1%-0.3%的表外矿和含铜废石，其间的铜有适当数量是以原生或次生硫化物形状存在，而这些铜矿藏仅用硫酸溶液浸出效果很差，如细菌参加，能够收到显效。 细菌浸铜实践运用的菌种均为嗜中温菌，它是氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌、氧化铁钩端螺旋菌和氧化铁铁杆菌的混合培育物。这些细菌在适合条件下，如pHl.5-3.0,温度30℃左右，可直接或以其代谢产品氧化含铜硫化矿藏，使铜溶解出来。 ①细菌直接浸出： 我国现有多处细菌浸出炼铜厂在出产。 3.萃取与反萃取 铜溶剂萃取的工业运用始于20世纪60年代，该技能被敏捷广泛选用，得益于具有特效、报价合理的铜萃取剂的牢靠直销。现有的工业用铜萃取剂一般均归于改质肟类或肟与酮肟的混合物一类，其品牌前者如ACORGA P5100、ACORGA M5640等；后者如LIX973N, LIX984等。萃取前首先用稀释剂（常用260＃炼油）将萃取剂溶解，配制成5％（体积）的有机相，然后将有机相与水相一浸出液混合，铜转入萃取剂，萃取剂释放出H+，萃取反应为： 式中，RH为萃取剂；R2Cu为萃铜络合物。[next] 萃铜后的有机相（负载有机相），用电积后回来的含硫酸180-200g几的废电解液进行反萃，铜进入反萃液成为富铜液-电解原液，萃取剂得到再生循环运用。 4.萃取设备 常用的有萃取塔、离心萃取器、混合弄清萃取箱等多种，其间以结构简略、出资少、操作便利、效率高的浅池式混合弄清萃取箱运用最多。萃取箱的一端为混合室，有机相和水相别离进入混合室，在机械拌和下充沛混合后进入弄清室，两相在此依其密度不同分层，上层负载有机相和基层水相别离经弄清室另一端的溢流堰排出。 萃取作业的首要技能条件与目标是：浸出液（萃原液）含铜浓度Cu2+≥g/L, pH1.5-2.0;有机相中萃取剂5%（体积）左右，稀释剂260＃火油95%（体积）；萃取比较1：1;混合时刻3min;反萃剂中H2SO4 160-210g/L, Cu2+ 30-35g/L, Fe<5g/L。萃取剂耗费小于3kg/t Cu。 5.电解堆积 选用不溶性阳极，在直流电效果下，将电解液中铜堆积到阴极上制取金属的炼铜进程。电解槽中刺进用Pb-Ca-Sn合金制成的阳极板和用纯铜始极片或不锈钢制成的阴极。电解液自一端入另一端出，接连流过电解槽。堆积了铜的阴极定时取出，始极片阴极洗刷后即为产品，而不锈钢阴极上堆积的铜片需用剥片机剥下，洗刷后出售，不锈钢阴极循环运用。首要技能经济目标为：电流密度150-180A/m;槽电压2-2.5V;电解液Cu 45g/L、H2SO4150-180g/L;阴极周期7-10天；电积铜纯度大于99.95%；电耗3000-4000kWh/tCu。 （三）铜矿浸——萃取——电积 氧化铜矿（或硫化铜精矿氧化焙烧后的焙砂）用浸出铜，再经萃取一电积铜。本工艺适于处理碱性脉石（CaO、MgO）含量高的铜矿石或焙砂。浸出的技能条件是：质料粒度小于0.074 mm的占80％以上；矿浆浓度30%-40%；浸出剂含NW2-3mol/L, CO2 0.6mol/L，选用常温（焙砂浸出80-100℃）；常压（焙砂浸出0.2MPa）。浸在加盖浸出槽（焙砂在加压釜）中进行，浸出矿浆通过稠密机液固别离，浸出液送去萃取，底流过滤后浸渣堆存，滤液回来用于滤渣洗刷。浸出液可用LlX54、LIX54-100等萃取剂萃取，此类萃取剂负载才能高、粘度小、反萃取简单，见图3。铜电解堆积在硫酸性溶液中进行，电解废液用于反萃。[next]
钨精矿进口
