阳极铜
2017-06-06 17:50:07
上海阳极铜
市场
面临过剩贸易商和生产商周二表示,由于铜冶炼厂在纪录高铜价吸引下纷纷扩大产能,中国的半成品铜库存已出现膨胀.他们表示,铜精炼企业正在收取更高的粗铜和阳极铜加工费,因其产能受到限制,且终端用户目前不愿在高位进货."规模较大的铜厂已扩大了冶炼能力,并减少了粗铜和阳极铜的采购量,"华北一家铜冶炼及精炼企业的高层人士说道.中国有许多铜企业仅从事单一的冶炼或精炼业务,因此出现了粗铜和阳极铜的供求
市场
.中国的冶炼能力扩张速度超过精炼能力,因此冶炼厂自身消化不了的粗铜也很难销售,导致库存积压.上述业内人士没有估算库存规模.另一家铜厂的高层人士称,精炼厂不愿从冶炼厂进多余原料,因为中国的精铜需求早已减缓,特别是来自铜杆制造商的需求.贸易商称,粗铜和阳极铜库存上升,推动这种半成品的加工费升至每吨约1,500元人民币,而一年前约为1,000元人民币.中国冶炼厂扩容热导致该国铜精矿进口量猛增.周一公布的海关数据显示,今年前八个月进口量为262万吨,较上年同期增加47.1%.主要供应国为秘鲁、蒙古和澳洲.用废杂铜生产阳极铜的火法工艺有三种:一段法,二段法和三段法。 一段法。此法是将经过选分的黄杂铜与紫杂铜直接加入反射炉进行火法熔炼,一步产出阳极铜,此法的优点是流程短、建厂快、投资少,但该法仅能处理成分不太复杂的废杂铜(含铜要求超过90% )。要是处理成份复杂的杂铜,则过程很难进行,且精炼时间长,同时此法劳动强度大,
金属
回收率低(仅 80 ~ 85% ),渣含铜高( 25 ~ 30% )。 依据入炉废杂铜的品种不同,产出的阳极铜大致分为三类:紫铜阳极、黄铜阳极和次粗铜阳极,其化学成分如表 3-1 所示。 表 3-1 一段法生产的再生阳极铜化学成分( % ) 黄铜阳极 次粗铜阳极 紫铜阳极 Cu > 98.8 > 98.8 > 99.0 As 0.028 ~ 0.20 0.02 ~ 0.2 0.003 ~ 0.01 Sb 0.054 ~ 0.22 0.071 ~ 0.3 0.005 ~ 0.02 Bi 约 0.008 约 0.15 < 0.002 Pb 0.022 ~ 0.20 0.015 ~ 0.20 0.04 ~ 0.01 Sn 0.005 ~ 0.06 0.007 ~ 0.20 0.008 ~ 0.21 Zn 约 0.015 约 0.01 0.007 ~ 0.015 Ni 0.1 ~ 0.25 < 0.30 0.025 ~ 0.05 Fe 约 0.006 约 0.0029 < 0.005
阳极铜阴极铜
2017-06-06 17:50:06
阳极铜阴极铜铜的电解提纯: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。 阴极铜:成 分 含 量 成 分 含量 铜+银(Cu+Ag) 99.96 锡(Sn) ≤0.0007 砷(As) ≤0.00059 镍(Ni) ≤0.0005 锑(Sb) ≤0.00054 锌(Zn) ≤0.002 铁(Fe) ≤0.0006 硫(S) ≤0.0012 铅(Pb) ≤0.0010 磷(P) ≤0.0001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。阴极铜即铜电解提纯过程中在阴极上析出的铜,其实也就是电解铜。 阳极铜:通过熔融冶炼和电解精火炼生产出阴极铜,也即电解铜,一般适于高品位的硫化铜矿。火法冶炼一般是先将含铜百分之几或千分之几的原矿石,通过选矿提高到20-30%,作为铜精矿,在密闭鼓风炉、反射炉、电炉或闪速炉进行造锍熔炼,产出的熔锍(冰铜)接着送入转炉进行吹炼成粗铜,再在另一种反射炉内经过氧化精炼脱杂,或铸成阳极板进行电解,获得品位高达99.9%的电解铜
废杂铜生产阳极铜的火法工艺
2018-12-11 14:32:11
用废杂铜生产阳极铜的火法工艺有三种:一段法,二段法和三段法。 一段法。此法是将经过选分的黄杂铜与紫杂铜直接加入反射炉进行火法熔炼,一步产出阳极铜,此法的优点是流程短、建厂快、投资少,但该法仅能处理成分不太复杂的废杂铜(含铜要求超过90% )。要是处理成份复杂的杂铜,则过程很难进行,且精炼时间长,同时此法劳动强度大,金属回收率低(仅 80 ~ 85% ),渣含铜高( 25 ~ 30% )。 依据入炉废杂铜的品种不同,产出的阳极铜大致分为三类:紫铜阳极、黄铜阳极和次粗铜阳极,其化学成分如表 3-1 所示。 表 3-1 一段法生产的再生阳极铜化学成分( % ) 黄铜阳极 次粗铜阳极 紫铜阳极 Cu > 98.8 > 98.8 > 99.0 As 0.028 ~ 0.20 0.02 ~ 0.2 0.003 ~ 0.01 Sb 0.054 ~ 0.22 0.071 ~ 0.3 0.005 ~ 0.02 Bi 约 0.008 约 0.15 < 0.002 Pb 0.022 ~ 0.20 0.015 ~ 0.20 0.04 ~ 0.01 Sn 0.005 ~ 0.06 0.007 ~ 0.20 0.008 ~ 0.21 Zn 约 0.015 约 0.01 0.007 ~ 0.015 Ni 0.1 ~ 0.25 < 0.30 0.025 ~ 0.05 Fe 约 0.006 约 0.0029 < 0.005 二段法。此法分两段进行。第一段将废杂铜投入鼓风炉进行还原熔炼,或投入转炉进行吹炼,产出粗铜,第二段,在反射炉内精炼粗铜,产出阳极铜,因为这两种方法均经过两道工序,所以称二段法。鼓风炉熔炼得到的粗铜颜色呈黑色,亦称黑铜,杂铜经转炉吹炼得到的粗铜也呈黑色,为了与由铜精矿生产的粗铜相区别,我们常常称它为次粗铜。含锌高的黄杂铜、白杂铜适用于鼓风炉熔炼££反射炉精炼工艺处理,含铅锡高的杂铜宜先在转炉中吹炼,使铅锡进入转炉渣,所产次粗铜入反射炉精炼,鼓风炉熔炼时,铜的直收率可达 96% 以上,渣含铜仅 0.8 ~ 2% 左右,锌入烟尘,锌可达 80% 以上。二段法在我国应用较广。 我国某厂曾采用高频真空感应炉蒸锌的办法处理黄杂铜。得到金属锌。而铜液在反射炉中精炼,产出阳极板,经济效益也不错。 和一段法相比,两段法铜回收率提高约 5% ,能源消耗降低约 100kg 标煤 / 吨阳极铜。 三段法。杂铜先经鼓风炉熔炼成黑铜,黑铜在转炉内吹炼成次粗铜,次粗铜送反射炉进行精炼。该法要经三道工序处理,所以称三段法。鼓风炉熔炼的目的在于脱除炉料中大部分锌,并产生出含杂质多的黑铜,黑铜在转炉中吹炼以脱除铅锡等杂质,产出次粗铜,在反射炉中精炼次粗铜产出合格的阳极板。 三段法虽然流程长、设备增多、投资增大、过程变得复杂,但是它可以处理多种复杂成分的杂铜,而且综合利用好,所以在很多大型再生铜厂应用。
阳极铜价格
2017-06-06 17:50:01
阳极铜
价格
,最新中国经济数据好坏不一,零售销售好于预期、货币供应增多、人民币新贷款大增,但工业产值弱于预期,且通胀高于预期。鉴于通胀(PPI增6.8%,CPI涨2.8%)涨幅,预计中国将采取措施遏制流动性或允许人民币升值。11日早盘
金属市场
因此受到冲击,但也必须指出,若中国允许人民币升值仅被视为遏制流动性的一部分努力,则也可以看作利好美元计价
金属价格
。有趣的是,中国4月新增贷款月比大增52%至7,740亿元,虽远低于1月水平,但远远高于09年下半年。人民币新增贷款与阳极铜价之间的关系更为密切。05年迄今,阳极铜价的每个小周期之前均会出现人民币新增贷款的类似周期,唯一的一次例外出现在09年下半年,当时投资需求的高涨弥补了贷款活动的剧烈萎缩。鉴于目前中国通胀日益引发忧虑,预计新增贷款规模将随着流动性的收回而减少。中国银
行业
将在第二季末公布贷款风险敞口(包括对地方政府部分),年底前的新增贷款的降幅可能进一步加快。总而言之,随着经济前景的好转,
金属价格
不太可能过度下跌,因此大幅跌势将吸引逢低买盘入场。欧美更长时间内的低息立场也将吸引投资流入。但,若无中国大规模
交易
,则阳极铜价反弹将受到限制。因此,标准银行认为,基
金属
2010年底前将继续坚挺,但更加震荡,其中阳极铜锡的基本面较强,表现会好于期铝锌。持续的
价格
上涨只有2011年和2012年才会到来,届时全球经济开始全面进入复苏轨道。
铜阳极板
2017-06-06 17:50:13
阳极板铜 阳极板铜采取底模喷淋降温技术,降低了阳极板模子的消耗量。通过近一个月的摸索试验,铜阳极板表面物理合格率从原来的94%提高到了99%以上,阳极板模子从原来平均每个产阳极板500多片提高到了1500片以上。随着该项工作的不断深入和不断成熟,阳极板表面物理合格率和双圆盘阳极板模子使用寿命还会得到进一步的提高。 铜合金具有较好的导电性、导热性和耐腐蚀性,同时具有较高强度和耐磨性。铜合金(copper alloy )以纯铜为基体加入一种或几种其他元素所构成的合金。纯铜呈紫红色﹐又称紫铜。纯铜密度为8.96﹐熔点为1083℃﹐具有优良的导电性﹑导热性﹑延展性和耐蚀性。主要用于制作发电机﹑母线﹑电缆﹑开关装置﹑变压器等电工器材和热交换器﹑管道﹑太阳能加热装置的平板集热器等导热器材。常用的铜合金分为黄铜﹑青铜﹑白铜3大类在纯铜中加入某些合金元素(如锌、锡、铝、铍、锰、硅、镍、磷等),就形成了铜合金。 阳极板铜,其工艺为铜合成炉系统投产以来,双圆盘浇铸系统生产的铜阳极板受工艺的限制,生产的铜阳极板物理表面合格率较低,不能满足下一道工序的要求;且阳极板底模消耗量大,增加了岗位人员的劳动强度,影响了系统的生产能力。
铜阳极板
2017-06-06 17:50:13
铜阳极板铜阳极板,其工艺为铜合成炉系统投产以来,双圆盘浇铸系统生产的铜阳极板受工艺的限制,生产的铜阳极板物理表面合格率较低,不能满足下一道工序的要求;且阳极板底模消耗量大,增加了岗位人员的劳动强度,影响了系统的生产能力。经过在厂里和车间的不断技术攻关和到兄弟单位学习取经,从10月25日开始,熔炼车间在铜阳极炉出炉脱模剂中兑加俗称“水玻璃”的氟硅酸钠,增加脱模剂的附着能力和阳极板模子表面裂纹的修复能力,提高了阳极板表面物理合格率,满足了用户的质量要求;铜合金(copper alloy )以纯铜为基体加入一种或几种其他元素所构成的合金。纯铜呈紫红色﹐又称紫铜。纯铜密度为8.96﹐熔点为1083℃﹐具有优良的导电性﹑导热性﹑延展性和耐蚀性。主要用于制作发电机﹑母线﹑电缆﹑开关装置﹑变压器等电工器材和热交换器﹑管道﹑太阳能加热装置的平板集热器等导热器材。常用的铜合金分为黄铜﹑青铜﹑白铜3大类在纯铜中加入某些合金元素(如锌、锡、铝、铍、锰、硅、镍、磷等),就形成了铜合金。铜合金具有较好的导电性、导热性和耐腐蚀性,同时具有较高强度和耐磨性。铜阳极板采取底模喷淋降温技术,降低了阳极板模子的消耗量。通过近一个月的摸索试验,铜阳极板表面物理合格率从原来的94%提高到了99%以上,阳极板模子从原来平均每个产阳极板500多片提高到了1500片以上。随着该项工作的不断深入和不断成熟,阳极板表面物理合格率和双圆盘阳极板模子使用寿命还会得到进一步的提高。
电解铜阳极板
2017-06-06 17:50:13
电解铜阳极板电解铜阳极板,这种新型阳极板,含铅,银,钙,锶,稀土等多种元素,经电炉熔炼轧坯,反复压延轧制成型,故而板材密度高,刚性强,材质软硬适中,反复使用也不易变形,可减少短路烧板现象,提高电流效率,降低电能消耗,阳极板使用寿命长,可提高所生产的产品质量. 铅-银-钙-锶多元阳极板,在阳极板中加入了钙、锶,从而提高了铅的现结晶温度,细化了铅的晶粒,使阳极板具有机械性能好,导电性好,抗腐蚀性强等特点。机械压延、板面打孔压花(凹凸立面花玟),轧制的先进工艺制造方法,使阳极产品的初级阶段就避免了如产生气孔、裂玟、沙眼,疏松等缺陷。而阳极铸坯经多次冷压、轧制成型的过程使合金的机械性能显著提高,其延伸率大大降低、抗压断裂能增强内部晶相更加一致密实;即保留了银的隔离层,又保证了阳极板的均衡耐腐蚀率,从而使阳极产品的使用寿命延长我们在阳极板上面钻孔,压凹凸立面花玟增加了阳极板面的导电面积、增强了阳极板的强度,减少短路现象;同时更利于电解槽中电流的流通和散热,减少阳极泥的沉积。这些方法的采用极大的提高了生产电积锌的电流效率和质量。电解铜阳极板采用中频炉坩埚底部浇铸,浇铸模为立式浇铸,采用此方法,克服了氧化物和渣子速度上浮,解决了起泡和气孔的产生,消失夹渣和冷隔现象。
阳极炉中铜的火法精炼
2019-03-04 16:12:50
为改善阳极炉中金属/炉渣反响以及选择性氧化蒸发,研讨人员研讨了各种反响条件下最重要伴生元素的行为。此外,研讨人员也研讨了各种元素间的彼此反响,特别是与镍有关的反响随温度、元素含量和炉渣成分改动所发作的改变。 铜精粹用的物料除了铜元素之外,还含有其它多种元素,比方镍、铅、锡、锌和铁。铜精粹时,这些元素选用各种办法脱除,比方选择性蒸发和氧化以及电解精粹。简直一切火法冶金(大约占85%)产出的铜都要经过钢电解精粹,大多数二次铜的处理也是如此。电解精粹时,含有杂质的铜在阳极溶解,在阴极结晶出不含杂质的纯铜。时空产率(现在约为0.03t/m3)和单位能耗(约为0.4kwh/kg Cu)是电解精粹首要的要害方针。为了确保工艺出产的经济性,有必要使这两个操作方针优化到最大或许值。增大电流密度,就会遇到阳极钝化的问题,阳极钝化会构成电化学溶解简直中止。其成果是电流功率下降,电压降升高,单位能耗添加。因为需求重熔残极,很多的铜就不得不再次参加阳极炉内。阳极的钝化行为与化学成分有很大联系,伴生元素比方砷、铋、锑、铅、氧和镍的含量影响最大。在许多公司、特别是再生工厂,这些元素的脱除十分困难,因为原猜中或多或少地含有这些元素。为了经济地处理含铜废料,一般需求参加低档次物料。考虑到这些方面的要素,就肯定有必要进一步优化阳极炉的火法精粹。金属和炉渣间的行为和反响以及蒸发条件十分重要,这是因为这些条件直接影响精粹铜和阳极铜的成分,终究也影响了阳极泥的成分。
黑铜吹炼阶段以及随后的火法精粹阶段,一切的贱金属以及部分钢被氧化,然后产出各种金属氧化物含量较高的炉渣。金属氧化物含量以及氧势对炉渣的液相区有激烈的影响。现在,这些炉渣被返至竖炉处理,伴生元素要么积聚在烟尘中,要么转移至黑铜中。为了损坏几种元素的这种结束会议回路,并将它们从工艺中排走,应测验复原阳极炉和吹炼炉炉渣中的金属氧化物。复原进程日益重要,因为铜废料的质量不断下降,就肯定有必要进一步优化火法精粹工艺,以减小电解精粹负荷。此外,应特别注意的是,炉渣应均匀并且初度低,以确保较高的传质速度和反响速度。
一、阳极铜中伴生元素的行为
火法精粹假如没有彻底脱除伴生元素,阳极中就会构成各种化台物,引起电解精粹工艺的一些问题。阳极有多相合金,因为各种元素会构成固溶液及金属互化物。其间,Cu-Ag、Cu-Sb、Pb-Bi和Pb-Sb是典型的固溶液二元系统。Cu-Sb或Cu-Se是Sb和Se含量较高的金属互化物。图1为二次铜冶炼厂阳极中各相的行为。加有外框的相为产品,能够在阳极泥、电解液或阴极的方位处找到。 假如杂质是与铜基质别离的相,或许呈固溶液或金属间化物的形状,关于定性或定量的电化学溶解,就十分重要。机械搀杂的杂质是由杂质相悬浮在电解液中构成的。图2为电解液中阳极溶解进程的特性示意图。正是因为这种特殊的原因,火法精粹的优化就成为进一步研讨的首要方针之一。 二、热力学基础知识
(一)活度
金属氧化物的活度(aMO)是炉渣中相应金属溶解的驱动力。活度系数直接与溶解度成正比。亨利规律在铜中金属含量(M)和炉渣中金属氧化物(MO)的浓度低时有用。金属氧化物的活度系数是温度、氧势和炉渣成分的函数。温度对活度系数的影响见图3。表1 液态铜中的活度系数金属RTlnγM0[cal]γM0Fe(l)9300-0.41T15.95(1573K)Fe12.6Ni(l)23402.11(1573K)Pb(l)8620-2.55T4.37(1573K)Sn(l)-89000.058(1573K)Zn(l)-56400.165(1573K)
表1总结了液态铜中几种金属的活度系数值,图4为活度系数随温度发作的改变。 (二)分配系数
分配系数(方程1)描绘了炉渣和金属间伴生元素的散布,因而分配系数是金属提取功率的方针。
(1)
炉渣中不同的金属(比方Cu、Ni、Zn、Pb、Sn等)以氧化物的方法存在,如方程式2中的反响所示。方程式3为该反响相应的平衡常数。 (2) (3)
假如铜中金属和炉渣中金属氧化物的行为遵守亨利规律时,分配系数就与 直接成正比。
(三)铜的伴生元素
有必要选用吹炼和精粹的办法从液态铜中脱除投入物料(废铜、泥浆、尘埃和炉渣等)中的杂质。
有必要差异伴生元素中:
氧化物的生成焓较高的贱金属,这些金属有必要分几步转移到炉渣中(比方Fe、A1、Si、P、Zn、Sn和Be)。
能够用铜部分复原的元素,这些元素经过堆集在半产品中或经过电解工艺别离。这些金属是除贵金属元素之外的元素,比方As、Sb、Ni和Pb,它们的氧化物的生成焓与铜附近。
应确保伴生元素不会分配在几个相中(金属、炉渣、烟尘),而是堆集在这些相的某一相中。
熔炼工艺中,含量最多的杂质至少要有部分转移至炉渣中或烟尘中。例外情况就是镍和可防止氧化的贵金属(Au、Ag、铂族金属)溶解在铜中,然后构成电解精粹中的阳极泥。
吹炼阶段,伴生元素经过选择性氧化,要么蒸发要么转至炉渣中。构成的吹炼炉渣再返至竖炉。因为这种做法,一切的伴生元素,要么从头循环,要么转移至后续工序。烟气也要进行净化,然后简直没有元素丢失。
伴生元素能够选用喷入空气或使用氧化渣的方法从铜中脱除。假如喷入空气,元素的氧化行为就取决于烟气流量和温度。锌和锡氧化后,液态铜的氧含量就继续添加,直至到达临界值,然后答应铅的氧化。
液态Cu-Pb-O金属相中,铅的氧化速度低于Cu-Zn-Sn-Pb-O相,标明氧化铅的活度系数( )在Cu20与Zn0和Sn0共存的炉渣中更低。
虽然添加流量能够使伴生元素的氧化速度更高,可是这种做发作更多的炉渣,然后构成更多的铜丢失。液态铜中的氧含量随温度的升高添加得十分敏捷。锌和锡的氧化反响是放热反响,温度升高会下降这些元素的氧化速度,而铅的氧化速度简直与温度无关。
火法精粹工艺最重要的方针是产出铜含量低和对伴生元素的氧化物吸附性高的炉渣。为了能够描绘各种元素的行为,有必要在热力学实验和核算中断定相应元素的活度和散布系数。
三、炉渣铜丢失
炉渣中,铜以夹藏金属液滴Cu0以及溶铜Cu+的方法存在。
(一)夹藏的金属铜
炉渣的物理性质,比方密度、表面张力和黏度,决议了夹藏的金属铜量。使金属液滴有满足的沉降时刻,或许削减炉渣中磁铁矿的含量下降炉渣黏度,就能够削减铜丢失。温度较高时,炉渣熔点和黏度的影响确实会消失,可是燃料耗费和加工成本会添加。从这种观念看,研讨的总体方针应该是确保在较低的工艺温度下取得较低的炉渣黏度。
夹藏的金属颗粒的沉降速度能够由斯托克规律预算出来。 (4)
式中,
v―沉降速度(m/S )
g―重力加速度(m/s2)
、 ―夹藏颗粒和炉渣的密度(kg/m3)
rD―夹藏颗粒的半径(m)
―炉渣黏度(kg/m·s)
依据斯托克规律,小金属颗粒的沉降适当慢。向炉渣/金属中喷入气体,更多的金属就由气泡输送至炉渣中。上升的气泡覆盖了一层液态金属,气泡进入炉渣中时,这一层液态金属就会决裂。这就是为什么夹藏的金属量随流量而添加。湍动较大时,大颗粒的沉降也受到了阻挠。
(二)溶解的氧化铜
炉渣中氧化铜的含量首要取决于PO2,此外,也取决于温度和炉渣成分。
氧化铜依据如下的反响溶解在炉渣中。 (5) (6)
平衡常数的温度依靠由方程(7)和图5所示的图形决议。 (7) 图6为铜含量和氧势的联系。关于铜在硅渣中的溶解,也能够使用亨利规律。CuO 0.5的活度系数显现了对炉渣成分的依靠。溶解度随SiO2和CaO的添加而减小。此外,CaO、Mg0和A1203参加SiO2饱满的铁橄榄石渣中会下降铜的溶解度。 方程(8)为亨利规律和铜的极限溶解度的成果: (8)
铜的氧化物的活度系数能够依据方程(9)核算: (9)
CaO-FeOx-Si02系中,Q为0.45~0.55且R为0.2左右时,能够取得 的较高值(最大为13)。
(三)铜的总丢失
铜的总丢失不只取决于炉渣中铜的溶解度,并且也取决于炉渣总量。炉渣总量则与炉渣中的铁含量直接成正比。假如铜以氧化物形状存在,则能够经过削减Si02含量的方法削减炉渣中的铜含量以及铁橄榄石渣中溶铜的总量。
熔炼和精粹时,能够经过如下办法削减铜丢失:
熔化结块时选用复原气氛(可是有必要彻底防止固体金属铁的构成)
精粹工艺选用氧化气氛,氧化性要尽或许低,可是要能够脱除杂质。
渣型应确保铜的溶解度低且铜的夹藏量少。
四、炉渣镍丢失
镍是铜的一种重要合金元素,是在参加二次物料时带入的。镍比铜更易氧化,在电解精粹进程中在电解液中沉积为硫酸镍脱除。
吹炼炉和阳极炉的炉渣参加竖炉中。经过竖炉的镍丢失适当低,约为0.5%。黑铜和吹炼炉渣中镍的含量最高。
炉渣中镍的氧化溶解反响如下所示: (10) (11)
五、实验
实验次数用软件MODDE 7.0核算。反响使用了复原剂的化学计量。核算时,假定炉渣中一切的有色金属氧化物(Cu00.5、NiO、Pb0、Sn0、Zn0)复原成金属,铁仍然留在渣中,可是应由FeO1.5复原成FeO。要得到精确的Fe/SiO2,就需求参加铁。此外,铁也用作为Zn、Pb、Sn、Ni和Cu的氧化物的复原剂,铁则被复原为FeO, FeO也能够经过复原FeO1.5得到。Fe/Si02和Ca0/Si02是这些实验中研讨的参数。所研讨的炉渣的成分参见表2。
表2 阳极炉炉渣的成分(%)(%)Cu28.500As0.016Fe6.9Ag0.035Pb4.9SiO211.0Sn3.1Al2O34.5Ni2.6MgO1.8Sb0.2CaO2.0
研讨是在感应炉中进行的。实验使用了一个高38毫米、直径32毫米、壁厚1毫米的坩埚。坩埚中参加阳极炉炉渣(表2)和几种添加剂(Si02、CaO、Al2O3、MgO、石墨)。每个实验的反响时刻为4小时。
4小时后,移走热电偶,坩埚在炉内冷却。
实验期间温度保持在1300℃,以研讨炉渣的黏度。实验证明,在这一温度时,较高的碱度添加了炉渣的黏度,然后又导致了炉渣中更高的金属含量。
实验首要重视镍(对电解有激烈的影响)和铜的行为。因为镍在阳极中的散布取决于凝结条件,因而镍在阳极截面上的散布会有很大的不同,然后又构成电解进程中的不同状况。图7为镍元素沿阳极截面的散布,这种散布是凝结条件的函数。能够看出,铜的初结晶是树枝状(图8)或球状(图9)十分重要。 图10为炉渣中铜和镍的含量,它们是Ca0/Si02和Fe/Si02的函数。有必要考虑到的一点就是,这些研讨是在1300℃的温度下进行的。因而,炉渣的黏度会影响反响以及液态金属的沉降。在工业实践中,在更高的碱度时,有必要考虑这些要素,以便得到黏度较低的炉渣。
能够依据方程(12)和(13)核算出研讨条件下的铜和镍的含量。 (12) (13)
更高温度(1400℃)下的更多实验现已标明,元素的含量特别是铜的含量会明显下降。因为这一现实,在将来的实验中,温度也将成为可变的一个参数。虽然这种实践会添加能耗,可是却能够添加产值并改善伴生元素的造渣行为。
六、定论
因为投入物料质量下降以及接连添加时空产值的需求,就不得不优化一次铜工业和二次铜工业的火法冶金进程。选择性氧化和蒸发反响中,工艺条件的改变也改动了伴生元素的行为。就工艺条件的描绘以及进一步的研讨而言,对炉渣的黏度、温度和碱度的了解是十分重要的。研讨标明,温度是影响炉渣黏度的最重要的参数之一。
对终究的电解精粹工艺有问题的操作而言,铜二次冶金中火法精粹工艺的继续改善十分重要。各种元素会激烈影响电解精粹工艺,比方,它们会构成阳极的钝化,然后导致整个工艺的产值下降。更多的研讨应使得在使用低质废料时,产出能够在电解精粹工艺中使用不会受限的阳极铜。
铜阳极泥的浸出脱铜
2019-03-05 10:21:23
铜阳极泥往往含铜很高,假如不预先将铜除掉,则在分银炉氧化精粹时,不光需求很长的时刻吹风氧化和耗费很多硝石等氧化剂,并且还会延伸出产周期,耗费很多燃料、原材料和添加操作人员的劳动强度。为此,国内外工厂多采纳预先脱铜的办法。
阳极泥的浸出脱铜,各工厂均选用硫酸浸出法。一般运用的办法有直接氧化浸出法和焙烧浸出法。在我国,一般运用空气拌和氧化硫酸直接浸出法。氧化焙烧硫酸浸出法和硫酸盐化焙烧浸出法。其间以氧化焙烧硫酸浸出法运用较少。浸出液送制硫酸铜。浸出渣选贵铅炉熔炼。
一、空气拌和硫酸直接浸出脱铜
此法是将生阳极泥不经预先处理就直接进行浸出除铜。浸出作业是向10%~15%的稀硫酸溶液中鼓入很多空气,借压缩空气中氧和硫酸的作用,使铜氧化为可溶硫酸制除掉。
Cu+H2SO4+ O2 CuSO4+H2O
浸出作业一般于衬铅的(也有铅锑合金全体浇铸的)或不锈钢的浸出槽中进行。运用蒸汽直接加热和压缩空气拌和。
运用铜电解车间来的高铁(Fe3+)硫酸铜电解废液进行浸出能除掉更多的金属铜。或许在浸出进程的后期往浸出液中参加硫酸高铁或其它氧化剂,可加快制的浸出:
Cu+Fe2(SO4)3→CuSO4+2FeSO4
反响生成的亚铁,又从头被氧化成硫酸高铁:
ZFeSO4+H2SO4+ O2 Fe2(SO4)3+H2O
空气拌和硫酸直接浸出脱铜的长处是:设备及操作进程简略,硫酸耗费少,阳极泥中的银不会损失于浸出液中。它的缺陷是:阳极泥中的Cu2S等不溶解,铜的浸出率低,且阳极泥中的部分硒会氧化进入浸出液中。
为了进步空气拌和硫酸直接浸出脱铜作业时铜的浸出率,有些工厂先将阳极泥加硫酸和水调制成矿浆泡料后,再入脱铜槽脱铜,铜的浸出率可达99%以上。
二、氧化焙烧硫酸浸出脱铜
含硒高的阳极泥的焙烧,已在阳极泥除硒中评论过了。含硒低的铜阳极泥的氧化焙烧,一般在单膛焙烧炉或机械搅动的多膛焙烧炉中进行。向炉内参加一层的阳极泥,在充沛供入空气的条件下加热至300~400℃,使铜及其化合物氧化成易溶于稀硫酸的CuO、CuSeO3、CuTeO3等。进程中,部分硒、砷呈SeO2、As2O3蒸发。
经氧化焙烧或苏打烧结焙烧后的阳极泥,浸出除铜的首要反响为:
CuO+H2SO4 CuSO4+H2O
浸出在10%~15%的稀硫酸溶液(或废电解液)中运用蒸汽直接加热(并拌和)和通压缩空气拌和使铜浸出。
三、硫酸盐化焙砂的浸出脱铜
铜阳极泥经马弗炉或回转窑硫酸盐化焙烧蒸馏除硒,其间大部分铜、镍等贱金属和部分银均氧化为固态的CuSO4、NiSO4及Ag2SO4等。当用热水(参加少数硫酸)浸出时,这些可溶硫酸盐便进入溶液。进程中,可溶硫酸盐的去除是否彻底,在很大程度上取决于液固比、溶液温度和拌和条件。焙砂粒度的巨细亦会影响浸出作用。
某厂运用圆筒形下部呈漏斗状的铅锑合金整浇脱铜槽(图1),每槽处理焙烧除硒蒸馏渣160~250kg。为了进步铜的浸出率,先向蒸馏渣中参加渣重30%~40%的浓硫酸。每槽加水约1m3(槽容量的一半),用蒸汽直接加热至欢腾后,开压缩空气拌和,再缓缓参加蒸馏渣。在坚持液温高于90℃下接连拌和浸出3.5h。浸出完成后,经真空抽滤别离固液。渣子抽滤槽用热水淋洗后送贵铅炉熔炼。浸液和洗液兼并,加铜残极(某些厂是在浸出作业后期加生阳极泥使银沉积进入浸渣中)并通蒸汽直接加热进行银的置换:
Ag2SO4+Cu CuSO4+2Ag↓
置换反响一向进行到用氯离子(滴入食盐水或)查验不生成乳白色氯化银沉积停止。这时进入溶液中的硒也被置换出来:
H2SeO3+2H2SO4+4Cu=Cu2Se+2CuSO4+3H2O
置换银后的溶液送制硫酸铜。置换银粉(约含80%银,俗称粗银粉)送分银炉熔炼银阳极板。图1 浸出脱铜槽(单位:mm)
阳极泥经硫酸盐化焙烧和浸出脱铜,可将阳极泥中的含铜量降至3%以下。但此法硫酸的耗费量大,为空气拌和直接浸出法和氧化焙烧硫酸浸出法的两倍以上。
处理高铜、铅银阳极的生产实例
2019-02-21 15:27:24
传统的银电解工艺中,对银阳极的质量要求较高,一般有如下规则:(Au+Ag)>95%、Cu<1.5%、Pb<3%。唯有如此,才干较好地操控工艺条件,出产高纯度的电银,故在阳极的出产工序,都要加强氧化除杂进程。而我公司因为矿石性质多变,设备处理才能偏小,阳极板含铜铅很不安稳,一般成份(%):(Au+Ag)44.89~80.83、Cu 1.5~31.21、Pb 5.18~41.31,关于如此高杂质的阳极,咱们通过出产探索,断定了如下出产工艺,首要工艺流程如下图所示。一、高铜铅阳极的一次电解
依据电化学原理,在电解进程中,杂质电位比银负,会优先氧化。铜以离子方式进入电解液,铅一部分以离子方式进入电解液,另一部分以PbO2方式进入阳极泥中。因为阳极杂质高,为避免电解液中Ag+贫化及杂质在阴极分出,所以有必要添加Ag+浓度及HNO3浓度。一起,为避免金属积压,选用高电流密度进行快速别离金银。在操作中,咱们选用如下工艺条件:电流550~600A,槽温>40℃,电解液成份(g/L)Ag+110~130、Cu2+>3.0、HNO3>15.0,一次电解得到如下产品:高铅阳极泥、高铅铜电解液、国标3#以下电解银粉(一次电解银粉)。依据出产实践,处理1000kg阳极板,选用三槽电解,此进程只须4~5天。
二、高铅阳极泥的处理
高铅阳极泥通过稀硝酸的预处理,得到高铅黑金粉(Au 40%~83%、Pb 10%~30%、Ag 1.3%~4.5%)。此金粉如选用火法冶炼技能,除67、!"的作用欠好,会影响金电解工序的出产,并且炉渣含金、银、铅都很高,回来流程后会构成铅的闭路循环。
为此,咱们选用全湿法工艺处理高铅金粉,时刻只需几小时。除铅银废液中含Au 0.005g/L、Ag 0.2g/L,在进行简略的除铅后即可排入化污水处理体系,除铅后金粉成份(%):Au 96.8~99.43、Pb 0.03~0.99、Ag 0.3~1.24。用此金粉浇铸金阳极板,选用非对称交流电源进行电金出产,能出产出好于国标1#金,且1#等第率达100%。我公司出产的电金成份(%):Au>99.996;Ag<0.0005;Cu<0.0005;Pb<0.0005;Fe 0.0005~0.00015;Bi<0.0005;Sb<0.0005。
三、高铜铅电解液的处理
电解必定周期后,电解液中Ag+下降,Cu2+、671#累积到恰当的浓度。此刻有必要进行处理,进行电解液的再生。依据理论核算,关于含Ag+ 100g/L的电解液,只要Pb降到0.2g/L时,银才会构成Ag2SO4沉积。故咱们选用稀硫酸沉铅法来使电解液再生,沉铅前后电解液成份见下表(g/L)处理进程AgCuPbHNO3沉铅前61.3749.6586.2012.23沉铅后75.0454.600.3969.53
沉铅后的电解液含酸过高,要进行恰当加热赶硝,过滤后部分可回来电解体系。部分进行工业盐置换回收银,以下降电解液中Cu2+浓度。沉积的铅粉经洗刷后成份为(%):Ag 0.025~0.70、Pb 66.51~86.12。咱们把它作为炉渣进行出售。
四、一次电解银粉的处理
一次电解别离出的银粉质量很差,成份(%):Cu 0.0018~0.025、Pb 0.016~0.61;Fe 0.0005~0.003,对这些银粉,选用从头浇铸阳极板,实施二次电解法进行出产。设备选用原一次电解的电解槽,但之前要进行充沛整理,二次电解选用如下工艺条件:Ag 75~130g/L、Cu<60g/L、HNO3>8g/L、温度>35℃,电流450~480A,出产的国标1#银粉一次合格率达90%以上。