火法炼铜与湿法炼铜方法和区别介绍
2018-08-08 20:05:32
什么是火法炼铜?火法炼铜是以硫化铜精矿为主要原料,经过焙烧、熔炼、吹炼、精炼等工序炼出的铜。其中,焙烧分半氧化焙烧和全氧化焙烧(“死焙烧”),脱除精矿中部分或全部的硫,同时除去部分砷、锑等易挥发的杂质。熔炼主要是造锍熔炼,目的是使铜精矿或焙烧矿中的部分铁氧化,并与脉石、熔剂等造渣除去,产出含铜较高的冰铜。吹炼能够消除烟害,回收精矿中的硫。精炼分火法精炼和电解精炼。粗铜精炼分火法精炼和电解精炼。火法精炼是利用某些杂质对氧的亲和力大于铜,而其氧化物又不溶于铜液等性质,通过氧化造渣或挥发除去。火法炼铜方程式:CuFeS2→Cu2S+2FeS+SCu2O+FeS→Cu2S+FeO什么是湿法炼铜?湿法炼铜用硫酸将铜矿中的铜元素转变成可溶性的
硫酸铜
,再将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来,这种方法叫湿法炼铜。湿法炼铜技术是我国古代人发明的,其原理就是用置换反应制取金属。我国是世界上最早使用湿法炼铜的国家。湿法炼铜方程式:Fe+CuSO4——FeSO4+Cu火法炼铜和湿法炼铜的区别:1.定义不同从以上定义即可看出。2.火法和湿法炼铜的生产的铜不同:湿法炼铜一船适于低品位的氧化铜,生产出的精铜称为电积铜3.火法和湿法两种工艺的特点的不同:(1)后者的冶炼设备更简单,但杂质含量较高,是前者的有益补充;(2)后者有局限性,受制于矿石的品位及类型;(3)前者的成本要比后者高。
废铜线的冶炼方法
2019-02-25 14:01:58
1.简介:
铜以其杰出的导电和导热才能成为电子和电力工业领域里的首选和首要材料。为了到达所要求的功能标准,运用的简直都是高纯度的铜。这篇文章首要评论了这样做的原因,一同还特别重视了一些底子的冶炼准则。其意图是要针对曩昔十年铜线领域里的相关开展打开进一步的评论。
2.导体要求:
近年来在解说宝贵金属(即铜、银和金)的电子特色上现已获得了巨大的前进。这些元素显现出了很高的导电功能,由于它们的导电电子关于电场的运动简直没有什么抵抗力。铜尤其是一种优秀的导体,由于最外围的电子之间有很大的自由空间,以致于不会发作任何磕碰。而它的电阻率则与这广大的空间成反比。有几种导电金属都比铜轻,可是运送相同多的电流,它们所要求的横截面更大,所以假如要求节省空间的话,这些金属是不行取的。(例如:在一些小型电力马达)。所以当超重成为问题时,人们就开端运用铝。铜具有商业运用所需求的最好的功能特征,因而银就由于它贵重的报价而不被选用。
3.运用:
铜是以其纯洁方式而不是合金方式而具有最广泛用处的稀有金属之一。大约有五十多种不同的锻压合金中铜的最小含量是99.3%,尽管只要一小部分在工业上用作电导体。这些低合金中最常用的是电解韧铜,它由这纯度的金属构成,这种金属可与氧在100-650ppm的范围内结成合金。可是在环境中人们主张不要运用ETP铜,由于当它露出于这些温度时会遭到氢脆裂的影响。在这样的环境下,要么运用无氧铜,要么就运用无氧电子铜。含银铜中电源电压器中的运用适当有限,由于它在温度进步时具有较高的强度和较弱的抵抗力。
4.铜棒和铜线的出产:
二十世纪七十年代曾经,简直一切的铜都是经过分批法出产的,分批法的具体步骤是:将熔化铜浇注并凝结成为叫做“线锭”的特种铸块,然后在略微遭到约束的维护空气将棒再加热,然后在经过热压法在空气中将这一铸造的树形结构分解成棒的方式。接下来,就将其投放在10%的硫酸里来铲除上面的氧化物,经过将一端对接在另一端而构成较长的线圈。现在,实践上一切的铜棒都是经过接连铸造和轧制程序制成的。接连铸造的优点是:较小的杂质微别离、削减了表面的铜氧化物颗粒、在与轧辊触摸的进程中钢含量削减、简直防止了一切的焊缝、下降了整个加工成本。 故意地将氧和铜制成合金,作为溶解氢和的净化剂,然后在熔化中构成H2O和SO2这两种气体。假如氧成分有必定操控的话,那么就会构成小型汽泡,在适宜的条件下,这些汽泡会抵消从液态向固态改动进程中约4%的缩短量。假如所构成的毛孔不十分大的话,它们彻底能够在热压期间被消除去。 大部分接连铸造和轧制的产品都装有非破坏性设备,而这些设备往往都进行在线运用来检测表面比方裂缝和氧化物等缺陷。关于某种高质量的运用,一般要经过机械修整来将表面好多层金属铲除去。 大部分圆形和方形铜产品都是经过用传统的人工多晶拉模或天然单晶拉模进行拉丝而出产的。铜具有杰出的成形性,铜棒能够很简略地制成比较细的铜丝,而不需求任何中间的退火进程。尽管它具有这种比较抱负的特性,可是磁线工业中的一般做法是在拉丝进程中将减面率降到90%左右,之后还要进行退火。除了减面率以外,金相结构也或许会发作变化,然后削弱了铜线的机械特性。磁线经常是经过所谓的“在线进程”来进行出产的,这一进程包含:“慢速”拉丝,接着进行接连退火,一同还要上涂料。终究的铜线产品是经过将退火之间的减面率下降到90%而得到改善的。
5.杂质的效果:
在高导电率构成进程中化学性质是最重要的变量之一。这些成分中最有害的东西能够下降导电率、进步退前方的机械强度、防止再结晶、有时在出产铜棒的热压进程中还会导致热脆。很多的研讨查询标明:很少数量的溶解物都会一次性地进步铜的电阻率。许多杂质都会阶段性地进步其半硬再结晶温度。可是,当杂质与沉积物或氧化物而不是溶解物混合在一同时,对导电率的有害影响就会降到最低。表2标明晰各式各样的单一元素添加到只含有200ppm氧的高纯度ETP铜所发作的影响。一般来说,每百万分之一杂质中的前半部分与相同剂量的后半部分比较影响力更大。可是,需求留意的是,自从树立于1913年的铜电力标准由100%IACS导电率表明以来,商业铜的纯度就得到了极大地改善。现在,大部分商业铜负极的导电率都超越101%IACS。
6.氧成分的影响:
氧是为了改善铸造铜的巩固性经过对燃汽——金属反响的操控而选用的一种合金成分。相同重要的是,氧在与大部分杂质反响的进程中都起到了一个铲除器的效果,而这些杂质当它们溶解在铜基质中时对其特性和退火反响都有巨大的影响效果。相反,当这些杂质与不行溶解的氧化物混合在一同的时分,这些坏效果就被抵消了。从表3能够看出,ETP铜导电率的最大值是200ppm。因而,ETP铜中氧的含量大致在175和450ppm之间。由于涣散杂质简略引起热裂,所以一般都尽量防止低氧值。相反,超于这一最佳约束的氧气值并不常见,由于这对可成形性具有附效果。实践的氧含量应是既要有较好退火进程,还要防止或许呈现的可塑性问题。
7.热机械可调变量的重要性:
除了由金属杂质构成的氧化物之外,氧化物还能够经过改动热力史从铜基质中溶解或沉积出氧化物。这些固体反响或许会影响终究的粒子巨细,由于铜氧化物成分在再结晶的进程中能协助构成巨细一致的粒子。可是,二次再结晶(不正常的粒子生长)一般都与一个两层的颗粒结构有关,而这一颗粒结构是在高温退火进程中由氧化物的溶解构成的。粒子粗化和孪晶的呈现首要是由于溶液温度超越了500摄氏度,且氧的浓度低于600ppm.拉丝之前构成的粗粒子在接下来的低温退火之后并没有被消除去。从高温冷却下来的冷却速率也会影响到高温机械功能,尤其是杂质成分适当地大时。快速淬火会导致固态溶液中高浓度、不均匀的杂质成分。从另一方面讲,慢速冷却会增强杂质和氧之间的相互效果,这又有利于杂质从固态溶液中沉积下来。在退火期间经过拉丝或轧制所作的冷加工关于商业磁线来说是有约束的。在终究冷却之前为了得到比较好的顺应性(即铜线在成形或曲折进程中以最小的回弹性坚持形状的才能),最好要约束一下冷加工的数量。高模数和低屈从强度都是比较抱负的功能,由于它们都是最小回弹性的标志。
8.退火进程:
铜的退火性是个十分杂乱的特性,这一特性是由一系列的其他特色组成,而这些特色又会跟着变形、热进程、金属纯度和氧成分的多少而发作变化。当杂质沉积下来今后,它们对退火进程的影响是比较小的,这与固态溶液中的景象是天壤之别的。退火温度与溶剂(这儿指的是铜)和溶质(这儿指的是杂质)之间原子巨细的差异有必定的联系。溶质元素的化合价也是影响退火性的一个重要参数。可是,由于多种物质之间热动力的相互效果所构成的杂乱情况,退火性并不仅仅简略地与一些或许的参数,如:原子量或溶质的化合价有关。
9.表面影响:
在外界温度下,铜线总是有一个残留的氧化膜,而这一氧化膜是当铜线进入热杆轧制阶段时从高温的、接连铸造的铜杆上构成的。现在在铜业中经过一种电量分析操控检测手法来丈量残留的表面氧化膜的厚度已成为一种比较标准的作法。氧化膜或许会适当地有害,由于它们或许会在拉丝进程中引发许多缺陷、使拉丝膜过度磨损、可焊性变差、珐琅膜和裸导体之间的附着力变弱。 铜杆的缺陷之处往往是源于接连铸造进程和轧制进程,这包含:残渣、铜氧化夹杂物、热裂、裂块、铜杆表面氧化颗粒的构成。大部分金属间化合的夹杂物都比较脆,因而都成为拉丝进程中裂纹发作和延伸的场所。相关于缺陷而言,较细的磁线和成形线是最首要的出产产品。 仅有最大的表面缺陷源于拉丝,往往是以拉模划痕、机械损害、弧口凿或裂片的方式呈现在裸导体的表面。由于拉丝问题而构成的裂片往往与所捕获的氧化物没有太大联系。表面损害一般是由于拉丝机内移动线未对准或拉丝膜炉口内铜精粹的约束力太大则构成的。
10.未来的应战:
人们关于更好表面质量、更大包装类型的需求在不断地上升,而且越来越希望出产出一种“无疵点”并少断折的铜杆(即有很好的可拉性)。满意这些需求的推动力将会是:更好的动力功率、更加剧烈的全球竞赛、更多的家居运用、在地价上涨的情况下所运用的小型电动机,比方轿车中运用的马达。因而人们会越来越情愿运用比较小的计量尺度。跟着电解冶金法的呈现和电解精粹所获得的不断前进,现在商业铜负极的纯度好像现已到达了我们都能够承受的水平,而且现已没有必要进一步约束杂质的数量。可是,在易切削黄铜工业中,铋现已被用来替代铅作为一种合金元素。由于铋关于电力铜导体具有很大的毒性效果,因而人们要求黄铜碎片应与铜碎片彻底地切割开来。铜线工业面对的一个问题是在拉丝进程中,由于研磨或分层而造成了许多表面的疵点。为了处理这一问题,关健是要在以下几个方面有所改善:铜杆的表面质地、拉丝润滑剂、固体颗粒的过滤、单一组成晶体钻石拉丝膜的出产。 一个十分重要的未来应战就是开宣布更多灵敏的传感器,经过用一种非触摸检测手法来检测铜棒、铜杆和铜线上的非破性疵点。这些疵点中的大部分由于太小而用现在的漩涡流检测设备是底子检测不到的。此外,还需求开发一种在线检测设备来轻易地检测大孔隙和其他的内部疵点。 影响线状电力铜导体功能、加工和运转的要素从很大程度上讲是树立在现存的冶炼准则根底之上的。可是,杂质和退火温度及电阻率之间的联系还需求在数量进步一步改善一下。
11.总结:
常用作电线导体的是纯铜,而不是铜合金。与此一同,一般还要加少数的氧气来操控杂质,并改善导电性。终究特性和加工进程与杂质和氧成分都有着十分亲近的联系,而且用一些根本的冶炼原理是彻底能够解说的。 趋势。ASTMB370规格,即工程建筑所使铜条和铜块,以其多种类型和多种厚度,成为规格和购买的根底。铜金属的竞赛性数量以及对铜的决心不断推动了这个健康商场的开展。最近认可的规格是ASTMB882,是一种在建筑中运用的预先生锈铜。长期以来,建筑师和工程师们都希望出产运用这种产品,由于他们急迫地想用铜制房顶和建筑横木来开展这种值得称赞的绿色。
12.低铅和无铅铸造和铸造铜合金:
滤沥到水里的铅对人体健康的影响引起了人们关于现有铜合金及开发一种饮用水用的新合金的从头考虑。铸件的耐压紧密度以及由铅附属物供给的铸造和铸造部件的上等机械加工性都是必需要到达的要求。含合金的铸造和铸造无铅铋有必要具有以下特性:契合ANSI/NSF61的健康要求以及饮水体系成分健康要求。现在人们现已开端用一种酸化钠醋酸洗涤剂来铲除机器上的铅污渍。可是这一职业的某些部分提出了对混合碎屑的顾忌,由于他们以为在这些混合碎屑中,铋的微量会导致在加工进程中金属的热脆。碎屑收回工业学院(ISRI)和黄铜与青铜铸造出产商(BBIM)正在研讨一种碎屑收回严厉的操控程序和切割程序。
13.家用产品:
在家用产品中,人们挑选铜是由于铜具有以下特色:美丽的外形、牢靠的质量、很高的商誉、杰出的规划要素、较好的物质和机械功能以较长的运用寿命。电力照明器件和火炉设备一同成为首要的家用产品领域。
14.效劳:
用来断定铜质料关于应力腐蚀决裂灵敏度的传统办法是硝酸亚实验。(ASTMB154)为了呼应来自ASME锅炉和压力容器编码和美国海岸巡逻队的要求,B-5委员会将应力腐蚀免疫的IS06957铜合金测验转换为ASTM方式。这彻底出于他们关于测验溶液和样品处理的考虑。ASTMB858M,即在铜合金顶用一种蒸汽来断定其关于应力腐蚀决裂的灵敏度的办法现在是官方运用的一种办法。这种测验办法影响了效劳条件的开展,在这些条件下,或许会呈现应力腐蚀决裂,并战胜硝酸亚实验的缺陷。
15.未来展望:
国际经济变得越来越全球化了。跟着二十一世纪的到来,第三国际国家正在树立电讯链路,变成电力的首要顾客,他们在缔造家乡、工厂和商业建筑,这样就需求很多的铜来满意他们的需求。铜被用作工程质料已有一万年的前史了,它对人类的奉献是呈金字塔式的,日积月累。假如没有铜,真不敢幻想未来的国际将会是什么姿态。
废镍料
2017-06-06 17:49:54
废镍料一定要具有有铁磁性和延展性,能导电和导热。常温下,镍在潮湿空气中表面形成致密的氧化膜,不但能阻止继续被氧化,而且能耐碱、盐溶液的腐蚀。块状镍不会燃烧,细镍丝可燃,特制的细小多孔镍粒在空气中会自燃。加热时,镍与氧、硫、氯、溴发生剧烈反应。细粉末状的金属镍在加热时可吸收相当量的氢气。镍能缓慢地溶于稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸,但在发烟硝酸中表面钝化。镍的氧化态为-1、+1、+2、+3、+4 ,简单化合物中以+2价最稳定,+3价镍盐为氧化剂。镍的氧化物有NiO和Ni2O3。氢氧化镍〔Ni(OH)2〕为强碱,微溶于水,易溶于酸。硫酸镍(NiSO4)能与碱金属硫酸盐形成矾 Ni(SO4)2o6H2O(MI为碱金属离子)。+2价镍离子能形成配位化合物。在加压下,镍与一氧化碳能形成四羰基镍〔Ni(CO)4〕,加热后它又会分解成金属镍和一氧化碳。 废镍料银白色金属,密度8.9克/厘米3。熔点1455℃,沸点2730℃。化合价2和3。电离能为7.635电子伏特。质坚硬,具有磁性和良好的可塑性。有好的耐腐蚀性,在空气中不被氧化,又耐强碱。在稀酸中可缓慢溶解,释放出氢气而产生绿色的正二价镍离子Ni2+;对氧化剂溶液包括硝酸在内,均不发生反应。镍是一个中等强度的还原剂。废镍料大量用于再次制造合金。在钢中加入镍,可以提高机械强度。如钢中含镍量从2.94%增加到了7.04%时,抗拉强度便由52.2公斤/毫米2增加到72.8公斤/毫米3。镍钢用来制造机器承受较大压力、承受冲击和往复负荷部分的零件,如涡轮叶片、曲轴、连杆等。含镍36%、含碳0.3-0.5%的镍钢,它的膨胀系数非常小,几乎不热胀冷缩,用来制造多种精密机械,精确量规等。含镍46%、含碳0.15%的高镍钢,叫“类铂”,因为它的膨胀系数与铂、玻璃相似,这种高镍钢可熔焊到玻璃中。在灯泡生产上很重要,可作铂丝的代用品。一些精密的透镜框,也用这种类铂钢做,透镜不会因热胀冷缩而从框中掉下来。由67.5%镍、16%铁、15%铬、1.5%锰组成的合金,具有很大的电阻,用来制造各种变阻器与电热器。
磷铜钎料
2017-06-06 17:50:02
磷铜钎料 铜磷钎料适宜于钎焊铜及黄铜,但是不适宜钎焊黑色
金属
。这类儿钎料能很好的湿润铜及黄铜,并扩散到边缘层,接头的脆性比钎料本身小。但铜磷钎料对黑色
金属
的湿润性很差,在结合处形成脆性磷化物,使接头脆性增大。钎料中的磷可以还原氧化铜和氧化银,起着钎焊熔剂作用。因此铜磷钎料钎焊铜和银时,可以不需要钎焊熔剂,但在钎焊铜合金时,因为磷不能充分地还原铜的合金元素形成的氧化物,为了获得优质钎缝,还应与钎焊熔剂配合使用,钎焊接头的最好间隙为0.03~0.075mm. 铜-磷合中加入银会大大地提高焊料湿润能力,提高强度和韧性,降低熔点。 钎焊时若加热过程缓慢,铜磷钎料有偏析倾向,帮钎焊时加热速度尽可憎快些,焊后的颜色是亮灰色,浸在10%硫酸中将恢复铜的颜色。1.ScuP-2是接近共晶粉的铜磷钎料,熔点较低,具有良好的湿润性,可以流入间隙很小钎缝。钎料的
价格
便宜,所以获得谅的应用。但钎缝塑性差,处在冲击和弯曲状态的接头不宜采用。电阻率为0.28Ω。mm2/m. 用途:广泛用于电机制造和仪表工业上钎焊铜及铜合金。 1.ScuP-3是含砂磷稍低的铜磷钎料,与HL201比较,熔化温度稍高,温流性稍差而塑性略有改善,但仍脆,故处于冲击和弯曲工作状态的接头不宜采用,电阴率为0.25Ω。mm2/m. 用途:适用电机制造和仪表工业上钎焊铜及铜合金。 2.SAgP-2钎料含银量低,熔点适中塑性较好,具有良好的漫流性和填缝能力,接头机械性能好,对于铜和铜的钎焊具有自钎性。电阻率约为0.32Ω。mm2/m. 用途:适用于电机制造和仪表工业上钎焊铜及铜合金。 3.SAP-5是含银5%的铜银磷钎料,其钎焊接头强度、塑性、导电性及漫流性比SAgP-5稍差,但比ScuP-2有所改善。电阻率约为0.23Ω。mm2/m. 用途:适用于电机制造和仪表工业上钎焊铜及铜合金。 4.SAgP-15是含15%银的铜银磷钎料,由于银的加入,提高了强度减少脆性,钎钎料熔点降低,其接头强度、塑性、导电性及漫流性是铜磷钎料中最好的一种,对接头的准备及装配相对说来要求较低。电阻率约0.12Ω。mm2/m. 用途:适用于钎焊铜及铜合金、银、钼等
金属
。多数用来钎焊冲击振动负载较小的工作,以电机制造使用最广。 ScuP-6Sn是含锡的铜磷钎料,能使钎焊温度降低,钎焊接头强度较好,减少了脆性,是导电性及流动性较好的铜磷锡钎料中是理想的一种钎料。 用途:适用于钎焊铜及铜合金等
金属
材料,在电机、空调器,冷冻机制造工业上广泛应用。 注意事项: 1.钎焊前必须严格清除钎焊处及钎料表面的油脂、氧化物等污物。 2.钎焊铜时不用钎焊熔剂,但钎焊铜合金时应配合钎剂使用。
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
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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)。
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2017-06-06 17:50:03
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红铜与青铜的区别
2019-05-27 10:11:36
上海红铜系以铜成份为主,熔解铸造时增加少量磷成份脱氧铸块面成。其制品应用于热传导性要求度较高之材料。红铜即纯铜,又叫紫铜,具有很好的导电性和导热性,塑性极好,易于热压和冷压力制作,很多用于制作电线、电缆、电刷、电火花专用电蚀铜等要求导电性杰出的产品。 特性高纯度,安排细密,含氧量极低。无气孔、沙眼、疏松,导电功能极佳,电蚀出的模具表面精度高,经热处理技术,电极无方向性,合适精打,细打,具有杰出的热电道性、制作性、延展性、防蚀性及耐候性等。 应用范围可应用于电器、蒸溜建筑及化学工业,特别端子印刷电器路板,电线遮盖用铜带、气垫,汇流排端子。电磁开关、笔筒、屋根板等。 上海红铜是纯铜(杂质
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。