湿法炼铜，铜的湿法冶炼介绍
2018-08-01 17:19:18
铜的冶炼有两种方法，一种是火法炼铜，另一种是湿法炼铜。以前铜的冶炼主要依靠火法冶炼，后来随着铜冶炼技术的提升，湿法炼铜的技术逐步发展，湿法炼铜的优势使得其逐步取代火法炼铜，同时也使
铜
的冶炼成本大大减少。下面我们来介绍湿法炼铜：湿法炼铜，又叫水法冶金，是指利用某种溶剂，借助化学反应（包括氧化、还原、中和、水解及络合等反应），对原料中的金属进行提取和分离的冶金过程。湿法炼铜主要适用于：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。湿法炼铜的过程：1.焙烧－浸出净化－电积法：用于处理硫化铜精矿。2.硫酸浸出—萃取—电积法：用氧化矿、尾矿、含铜废石、复合矿石。3.NH₃浸—萃取—电积法：用于处理高钙、镁氧化铜矿或硫化矿的氧化砂。湿法炼铜的方程式与原理：1.CuO+H2SO4=CuSO4+H2O 基本反应类型：复分解反应2.CuSO4+Fe=Cu+FeSO4 基本反应类型：置换反应湿法炼铜的工艺流程图：湿法炼铜的优点：1. 主要金属和伴生金属的回收率更高；2.工艺更加灵活；3.能耗比较小；4.比较容易解决环境保护问题；5.冶金过程易于实现机械化和自动化。与火法炼铜相比，湿法炼铜工艺的优势：（1）湿法炼铜的冶炼设备更简单，但杂质含量较高，是火法炼铜的有益补充。（2）湿法炼铜具有局限性，受制于矿石的品位及类型。（3）湿法炼铜成本比火法炼铜的低。
硫化镍矿湿法冶炼
2019-02-27 12:01:46
有名的是在加拿大工业化的舍里特一高尔登法了该操作流程图。此法是将含贵金属少的钻硫化精矿(10-16%Ni, 1-2%Cu，0,3-0,5%Co,33-40%Fe，28-34%S,贵金属0.6g/t)在高压釜用和加压的空气于340-350K (70-80℃)经两段浸出，溶出镍和铜的络合物Ni(NH3)4 2+ , Cu(NH3)4 2+ .浸出完毕后，滤液在高压釜中，于500K用加压空气将S2O3 2+ 等硫的不饱和含氧酸的离子氧化为S042-的一起，使大部分铜沉积为CuS。剩余的铜用H2S处理，FeSO4作为催化剂加进滤液中，在高压釜中于3500kPa(35atm)氢压力，450-470K条件下高压复原，则得档次达99.87%的镍粉。残液中喷吹H2S,沉积钴和镍的混合硫化物，送往钴的收回工序(参看钻冶炼)。
铅的湿法冶炼工艺—引言
2019-02-14 10:39:59
为了彻底消除火法炼铅发生的污染，各国冶金工作者长时间展开了湿法炼铅的研讨，其间较为成功的有：美国矿务局进行的方铅矿浸出-融盐电解制取金属铅的实验［1］; Forward等［2］进行的在有机铵系统中对方铅矿加压氧化成硫酸铅，然后通入二氧化碳气体，沉积出碳酸铅，再用低温熔炼，把碳酸铅还原成金属铅的实验；Bratt［3］等展开了用高浓度-硫酸铵溶液浸出氧化铅和硫酸铅，再用沉积、溶解、电解等进程出产金属铅的实验。可是这些办法因进程杂乱、介质腐蚀性强、出产成本高级原因，没有有完成工业化的报导。 中国科学院进程工程研讨所陆克源等在20世纪80年代成功研讨了碳酸化转化炼铅工艺[4，5］，该工艺具有以下特色， （1)进程简略、操作条件温文、易于工业化。 （2）对矿石适应性强，综合利用好，能处理低档次铅矿和多金属杂乱铅矿。 （3）金属回收率高，产品多样化（金属铅和各种铅的化工产品），经济效益好。 （4）为全湿法操作，基本上消除了三废污染。 参考文献： 1 M. M. Wong，R G. Sandberg and C.H. Elges，Ferric Chloride Leach-Electrolysis Process for Production of Lead，U. S. Bureau of Mines，Rep. Invest.（1983），No. 8770 2 F. A. Forward，H. Veltman and A.Vizsolyi，Aqueous Oxidation of Galena Under Pressure in Amine Solutions，International Mineral Processing Congress 1960，Instn. Min. Metall.，London，p. 823-837 3 G. C. Bratt and R. W. Pickering，Production of Lead Via Ammoniacal Ammonium Sulfate Leaching Met. Trans.，I（1970），P. 2141～2149 4 K. Y. Lu and C. Y. Chen，Conversion of Galena to Lead Carbonate in Ammonium Carbonate Solution-A New Approach to Lead Hydrometallurgy，Hydrometallurgy，17（1976）p. 73-83 5 陆克源，陈家铺．碳酸钠转化处理铅基金矿或铅矿工艺．中国专利ZL89109462. 8（1989)
钼湿法冶炼车间设计
2019-03-05 12:01:05
以辉钼精矿为质料，经焙烧(分化)、浸出、净化、结晶等工序出产钼化合物的钼冶炼厂车间规划。
钼化合物有多钼酸铵、化学纯租高纯仲钼酸铵、化学纯和高纯氧化钼等。
工艺流程挑选 钼的湿法冶炼流程由精矿焙烧(分化)一浸出，溶液净化，结晶和焙解等工序组成。
精矿焙烧(分化)-浸出一般有氧化焙烧一浸出法、石灰焙解一酸浸出法和氧压煮一浸出法等。
(1)氧化焙烧一浸出法。辉钼精矿中的硫化钼在必定的温度下与空气中的氧发作反响。生成的氧化钼焙砂，用浸出，使钼进入溶液。而悉数二氧化硫和部分氧化铼蒸汽，脱离焙砂进入烟气。因烟气量大，含二氧化硫及铼的浓度很低，给净化收回带来较大困难。但此法工序少，能耗低，操作简略，焙砂成本低，各种规划的出产均可选用，一般用于处理含铁和铼低的精矿。
(2)石灰焙解一酸浸出法。辉钼精矿与石灰粉混合，在必定温度下，硫、钼与石灰反响生成钙盐，用稀酸浸出，钼铼均与硫酸钙别离后进入溶液。经此法处理，铼的分化和浸出率一般到达98%以上，无二氧化硫气体污染，但因配入了很多石灰，炉猜中钼的档次下降一半以上，能耗高、工序多，一般用于处理高铼精矿。
(3)氧压煮一浸出法。在辉钼精矿中参加定量的催化剂(如等)，按必定的固液比加水配成料浆，置于压力容器中升温并通氧气，在必定的温度和压力下，使硫、钼氧化，在强酸介质中钼生成钼酸沉积物，98%以上的铼进入溶液，铝酸用溶解，钼进入溶液。其特点是无二氧化硫污染，钼、铼收回率高，产品纯度高，但要装备高压设备和供氧体系，加压操作杂乱，技能难度大，适于处理含铼高和钼档次低的质料。
溶液净化 用各种办法分化钼精矿所得含钼溶液的净化办法有传统的化学法、离子交流法和溶剂萃取法
(1)化学法。参加或硫化铵，使溶液中的铜铁等杂质生成硫化物沉积除掉。此工艺老练，操作易把握，但流程长，收回率低。(2)离子交流法或溶剂萃取法。选用树脂或有机溶剂从溶液中吸附或萃取钼，这种办法流程短、收回率高、产品质量好，可完成进程接连化、主动化，但须严格操控技能条件，操作不易把握。
结晶和枯燥煅烧 经净化处理后的纯钼酸铵溶液，一般选用蒸腾结晶分出仲钼酸铵结晶，经枯燥制得化学纯(或高纯)仲钼酸铵；再将其煅烧取得纯(或高纯)氧化钼产品。
钼钼湿法冶炼准则工艺流程见图。钼湿法冶炼准则工艺流程图
设备挑选 首要设备有精矿焙烧或分化设备、净化结晶和枯燥煅烧设备等。
精矿焙烧或分化设备有多膛焙烧炉、反转管炉、反射炉和氧压煮设备等。
(1)多膛焙烧炉。为一固定简体，内分8～12层，中心有一旋转轴，轴上每层带有耙齿3～4个，物料由顶层流到底层。炉子各层由耐火材料砌成，加料和卸料均为主动化，收回选用多管收尘器和电收尘器，总收回率可达98．5％～99．0％，单位产钼才能为50～100kg／dm2，炉子寿命长，但结构较杂乱，制作修理较困难，一般用于大型厂商。
(2)反转管炉。由一钢制滚动筒体和传动体系组成，主动加料、卸料，选用电热或气、油加热。炉气中二氧化硫浓度高，有利于净化收回制酸，设备结构简略，易于制作和修理。但炉温不易操控，脱硫不充分，增加了氧化钼焙砂中不溶钼的含量。
精矿与石灰混合焙解，选用类似于氧化焙烧的反转管炉。
(3)反射炉。设备结构简略，操作简单，造价低，习惯不同质料的处理，但劳动强度大，单位出产才能低，烟气中二氧化硫浓度低，不易净化收回。一般用于小型厂商。
(4)氧压煮设备。选用内衬钛材的立式拌和高压釜，夹套加热，归于耐高温(约220℃)、耐高压(3．5MPa)的专用设备，造价高，操作技能杂乱，要有确保安全的办法。
净化结晶设备 溶液的净化、沉积、结晶等设备，一般选用化工出产中通用的拌和槽；溶剂萃取一般选用多级混合一沉清箱式萃取器；离子交流选用立式交流柱；固液别离选用真空过滤机或离心机。
枯燥、煅烧设备 仲钼酸铵的枯燥和煅烧，一般选用带有2～3个温度带的反转管电炉，枯燥和煅烧可在同一设备内进行，机械加料，主动控温，劳动条件好，出产才能大。
车间装备与技能要求 火法与湿法出产要分隔装备。火法选用单层厂房，要求有天窗和防火办法。湿法选用单层或多层厂房，地板、根底、建(构)筑物内部要进行防酸、防碱处理，在恰当方位设天井或天窗，便于排气、通风；电器、外表操控设备宜会集设置，并采纳防腐蚀办法。
粗铜的生产工艺介绍 火法冶炼 湿法冶炼
2018-12-05 10:10:48
铜治金技术的发展经历了漫长的过程，但至今铜的冶炼仍以火法治炼为主，其产量约占世界铜总产量的85%，现代湿法冶炼的技术正在逐步推广，湿法冶炼的推出使铜的冶炼成本大大降低。 接下来会详细介绍火法冶炼与湿法冶炼(SX-EX)以及两种冶炼法的特点。a.火法炼铜: 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。该流程简短、适应性强，铜的回收率可达95%，但因矿石中的硫在造锍和吹炼两阶段作为二氧化硫废气排出，不易回收，易造成污染。近年来出现如白银法、诺兰达法等熔池熔炼以及日本的三菱法等、火法冶炼逐渐向连续化、自动化发展。 生产过程大致如图： 除了铜精矿之外,废铜做为精炼铜的主要原料之一，包括旧废铜和新废铜，旧废铜来自旧设备和旧机器，废弃的楼房和地下管道;新废铜来自加工厂弃掉的铜屑(铜材的产出比为50%左右),一般废铜供应较稳定，废铜可以分为：裸杂铜:品位在90%以上;黄杂铜(电线):含铜物料(旧马达、电路板);由废铜和其他类似材料生产出的铜，也称为再生铜。b.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。现代湿法冶炼有硫酸化焙烧-浸出-电积，浸出-萃取-电积，细菌浸出等法，适于低品位复杂矿、氧化铜矿、含铜废矿石的堆浸、槽浸选用或就地浸出。湿法冶炼技术正在逐步推广，预计本世纪末可达总产量的20%，湿法冶炼的推出使铜的冶炼成本大大降低。 湿法冶炼过程为：c.火法和湿法两种工艺的特点 比较火法和湿法两种铜的生产工艺，有如下特点：(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。 可见，湿法冶炼技术具有相当大的优越性，但其适用范围却有局限性，并不是所有铜矿的冶炼都可采用该种工艺。不过通过技术改良，这几年已经有越来越多的国家，包括美国、智利、加拿大、澳大利亚、墨西哥及秘鲁等，将该工艺应用于更多的铜矿冶炼上。湿法冶炼技术的提高及应用的推广，降低了铜的生产成本，提高了铜矿产能，短期内增加了社会资源供给，造成社会总供给的相对过剩，对价格有拉动作用。
锌湿法冶炼中高钴矿的处理
2019-02-21 10:13:28
在湿法炼锌的进程中，钴是一种非常有害的杂质元素，假如净化进程中除钴作用欠好，会引起电解液中钴的含量俄然上升．当钴含量超越必定浓度后，钴会在阴极上分出，对锌电积有较大的影响：一方面因为氢在钴上分出的超电压低，简单分出，会下降锌电流效率；另一方面钴与锌结合，构成微电池，促进分出的锌反溶，引起阴极锌的腐蚀（“烧板”），使锌腐蚀成黑色的斑驳，而且愈接近铝板一面愈严峻，构成喇叭形的圆孔．我公司近几年连续购进的部分高杂锌精矿，首要是钴、铜、硅等有害杂质含量高。本文所讲的高钴矿是指锌精矿中钴的质量分数大于0.0079／5。
一、高钴锌精矿给净化工序带来的问题
硫酸锌溶液的净化工艺有多种，其间锌粉一黄药净化工艺是一种较为传统的工艺．黄药除钴法的原理是：在硫酸铜存在的条件下，溶液中的硫酸钴与黄药作用，构成难溶的黄酸钴沉积，这儿的Cu2＋可使Co2＋氧化成Co3＋与锌粉一锑盐法比较，此法最大的长处是二次除钴能力强，但缺陷是镉复溶严峻。
上清液含钴高会形成一次净化溶液含钴高，使二次净化困难，且净化时刻相对延伸，镉复溶加重，劳动强度加大，产值和质量均受到影响。
（一）中上清液含钴高
1、钴的浸出率
湿法炼锌的浸出进程是，以锌电积发生的废液作为溶剂，将含锌原猜中的有价金属溶解而进入溶液的一个进程．运用水解净化将部分有害杂质除掉，可减轻净化工序的担负．依据Zn－M－H2O系电势－pH图（图略）可知，当a（Co＝2×10－4mol／L时，Co2＋和Co（OH）2的安稳区域分界线在pH＝8.15。在氧化剂的作用下Co2＋变为Co3＋，而以Co（OH）3形状沉积时的pH要到达6.6，所以在中性浸出的条件下（pH操控在5.0～5.5），钴仍有部分溶解，钴的浸出率约70%。
2、钴的体系内循环
锌精矿配料含钴动摇是引起中上清液含钴动摇的首要原因，而钴在体系内部的循环相应进步了中上清液的含钴量．钴在体系内部的循环首要有六个去向：氧化锌中上清液、铟锗萃余液、贫镉后液、钴渣酸洗后液、残液和镉浓缩上清液及铟置换后液，其间原猜中的钴对贫镉后液的影响最大。
按锌精矿含钴质量分数0.0084%、矿粉中上清液含锌155mg／L核算，矿粉中上清液含钴为l3mg／L。然而在实践出产中，上清液中的钴可到达l6mg／L．假如将高钴矿进行会集处理，矿粉中上清液的钴含量达20mg／L以上均属正常。这是因为一部分钴在溶液中的循环形成的。表l为本公司某年矿粉中上清液的钴含量．由表l可知，溶液含钴量超越20rng／L的批次为7．95%。
表1 本公司某年矿粉中上清液的钴含量（二）一次净化的除钴率
一次净化进程即置换进程，是用标准电极电位负的金属置换标准电极电位更正的金属离子。
表2 部分元素的标准电极电位依据锌粉置换钴的反响式（Zn＋Co2＋＝Zn2＋＋Co↓）核算，当反响到达平衡时，φ＝0，a（Co2＋）＝10－16.47a（Zn2＋）。由此可知，Co2＋完全能够被锌置换出来，但在实践出产中，|φ（Zn）|与|φ（Co）|简直持平，没有活化剂的作用，反响很难进行。只有当φ|（Zn）|＞|φ（Co）|时，反响才会继续进行本公司某日一次净化的除钴率列于表3。
表3 一次净化部分物猜中的钴含量二、处理办法
经过上面分析能够看出，处理高钴矿的难度首要体现在以下三方面：一是钴的浸出率约为70%%；二是钴的内部循环；三是一次净化的除钴率不高。
（一）进步一次净化的除钴率
1、用合金锌粉替代自产锌粉
没有活化剂的作用，锌粉置换钴的反响很难进行。出产实践证明，可参照锑盐净化法和砷盐净化法，在锌粉－黄药净化工艺中坚持上清液中含必定量的砷锑，或许运用含砷锑的合金锌粉，有助于进步一次净化的除钴率。两种锌粉的净化目标列于表4。
表4 合金锌粉与自产锌粉运用情况的比照2、操控适合的中上清液温度
只有当φ|（Zn）|＞|φ（Co）|时，锌粉置换沉钴反响才会不断进行。φ|（Zn）|与|φ（Co）|随溶液中该离子的浓度、溶液的温度以及阴极金属的性质的改动而改动。溶液的温度及离子浓度对φ的影响列于表5。
从表5能够看出，随溶液温度升高，φ|（Zn）|和|φ（Co）|都是削减的，可是|φ（Co）|削减的数值比φ|（Zn）|削减的数值要大得多。也就是随温度升高，φ|（Zn）|－|φ（Co）|差值增大，有利于锌粉置换除钴。但要留意，镉复溶属吸热反响，随温度升高，镉复溶显着加重．因而，在实践出产中，假如中上清液中含镉高而含钴正常，则上清液的温度应操控在63～65℃；假如上清液含钴较高（大于l8mg／L），则可恰当进步上清液的温度，一般可操控在65～67℃。
表5 温度和离子浓度对中φ（Zn）及中φ（Co）的影响（二）体系钴开路
一次净化排出来的钴随铜镉渣进入镉收回工序，再与贫镉液一道又入主体系，使钴在体系内部不断地环循堆集，影响了一次净化的作用。铜镉渣在收回镉、铜后的贫镉液部分进行钴开路是处理除钴率低的重要手法。
因为黄药法、砷盐法除钴均存在一些缺陷，故选用锑盐法除掉贫镉液中的钴。其首要流程是：将贫镉液送入除钴槽（在槽的上部取样分析镉和钴），当温度升至8.～95℃时，依据贫镉液中的钴含量参加锑盐（按8mg／L参加），拌和5min后缓慢参加锌粉（按8～12g／L参加），又拌和1～2h后取样分析镉和钴，镉和钴含量合格后压滤，滤液送浸出，钴渣外运。另出产实践证明，温度与酸度是限制钴开路作用的两个不行忽视的重要因素。
1、温度对除钴的影响
温度升高，φ|（Zn）|－|φ（Co）|差值增大有利于锌粉置换除钴。因为除钴前溶液温度约40℃，用蒸气将溶液加热到约85℃所需求的时刻较长，所以有些操作人员在温度还不到85℃时就开端加锌粉。别的，现在的测温方法是操作人员用吊筒将除钴槽内的溶液吊出后丈量，测验温度与实践溶温度（特别是在冬天）相差较大，形成净化温度控禁绝，影响了除钴作用．所以，改动测温方法和提升温速率有助于进步除钴率。
2、酸度对除钴的影响
当溶液pH＞5时，溶液发白并变污浊，除钴低。Zn抖水解生成的Zn（OH）2沉积吸附在电极表面，阻止了Co2＋进一步转化；假如pH很低，锌粉耗费就会添加，那么出产成本也会添加。实践标明，溶液的pH操控在3.5～4.0较适宜。
三、定论
（一）坚持矿粉上清液含必定量的砷和锑，并操控适宜的上清液温度，有助于进步一次净化的除钴率。
（二）为防止钴在内部循环堆集，可将部分体系钴开路。为确保开路份额，温度和酸度的操控是要害。
锌焙砂在稀酸中的溶解
2019-02-21 15:27:24
氧化物的酸、碱浸出许多遵守缩短中心模型，一个典型的实例是锌焙砂在稀酸中的溶解。它依据每种参加溶解进程的化学物质的离子扩散系数及离子搬迁率，使用方程式（1）和式（2）进行核算。核算假定溶解速率由传质操控，因此所用的核算进程只能用于不触及化学反响的状况。
（1）
（2）
求解方程（1）和式（2）需求几个边界条件，它们规则了模型中各参数的值，并将各物质的通量经过浸出反响的计量联系相关起来。
关于硫酸浸出体系，核算所用的数据包含H＋，HSO4－，SO42－及Zn2＋的离子扩散系数和离子搬迁率，下列平衡的平衡常数与活度系数稀酸浸出氧化锌的数学模型核算中所用的传质数据列于下表。物质等效离子电导
Λi0∕（Ω－1·cm2·equ－1）离子扩散系数
D∕（cm2·s－1）离子搬迁率
u∕（cm2·V－1·s－1）H＋348.99.3×10－53.6×10－3Zn2＋53.87.2×10－65.6×10－4SO42－79.01.0×10－5－8.2×10－4HSO4－100.002.7×10－5－1.6×10－3
几个边界条件为
在固液界面即r=rt时， Ci＝Cis （3）
因为浸出进程最慢的过程是经过边界层的传质，能够假定在界面上到达化学平衡，然后得到下列边界条件
（4）
（5）
（6）
式中， 、 、 别离表明反响（a）、（b）（c）的平衡常数；Qa、Qb、Qc别离为用浓度表明时反响（a）、（b）、（c）的平衡常数；γi是物质i的活度系数。
在溶液体相即r＝∞， E＝0 （7）
Ci＝Cib （8）
体相浓度用质量平衡和体相的化学平衡求算
（9）
（10）
（11）
（12）
（13）
式中，[H2SO4]与[ZnSO4]是t时刻硫酸和硫酸锌的净浓度。
计量联系 （14）
硫酸根通量 （15）
数学模型由对每种物质组成的写出的方程式（2），方程式（1）和上面导出的边界条件组成。一旦知道了各物质的通量，就可核算ZnO的溶解速率。
假如半径rt的球形粒子含有Nmol的ZnO，则
（16）
式中，Mw为ZnO的分子量。
因为稳态下边界层内没有物质堆集，一切溶解的锌都必须传递到溶液体相中去。因此，反响速率能够与锌和酸经过边界层传质的速率相关如下
（17）
式中JZn－流离表面的锌的净通量；
JH－流向表面的酸的净通量。
由式（16）和式（17）得出
（18）
方程式（18）用有穷区间法数值积分得到rt对时刻的函数。关于单尺度粒子，rt与反响分数α的联系为
（19）
即为式（20）的缩短粒子模型，r0为固体粒子的初始半径。
（20）
粒子尺度散布的景象可作相似处理，m个初始半径r0k的单尺度分数每个组成总质量的分数wk。浸出的程度分粒级核算
（21）
总的浸出率由下式断定
（22）
为了查验模型及核算的正确性，需求研讨硫化锌精矿的焙砂在硫酸、高氯酸、硝酸和等4种酸中溶解的速率。选定的拌和条件使一切的固体粒子都悬浮且溶解速率与拌和速率无关。在高氯酸及硝酸溶液中试验曲线与模型核算得到的猜测曲线符合杰出，而在硫酸溶液中在浸出率80%曾经符合尚可，这以后的溶解曲线符合不抱负的原因是因为固体粒子的溶解并非如假定的那样均匀并始终保持球形，实际上发现部分浸出的焙砂粒子有大而深的孔。简化的模型没有考虑锌的氯合物的构成合氯离子的吸附，因此不能用来猜测浸出焙砂的溶解速率。而用新近树立的未考虑电搬迁对传质的奉献的模型即便关于0.1mol∕L高氯酸浸出的动力学也严峻违背，反映了电搬迁在传质中不行忽视的效果。
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
铜冶炼厂流态化焙烧炉的湿法加料设备
2019-03-05 10:21:23
湿法加料具有不需要枯燥、炉子出产能力大、热工准则简单调理、劳动条件好等长处，但要求加料设备耐磨、耐腐蚀性强。
我国华夏冶炼厂从含铜、铅、锌、硫及其它杂质的难处理金精矿中提取黄金，因为金精矿含水16%以上，遂选用湿法加料流态化焙烧炉，炉况安稳，流态化层温度的动摇小于 5℃，炉子密封性好。该厂的矿浆浓度为70%。为了使流态化焙烧炉正常出产，有必要确保矿浆运送体系四通八达，故在浆化槽出口装有固定筛和振动筛铲除精矿中的杂物。矿浆以恰当的运送速度，通过从澳大利亚引入的两台定容泵和矿浆分配器均匀地进入喷参加炉内。精矿在炉内进行硫酸化焙烧，经浸出、铁屑置换后，得出海绵铜，并进行脱铅、锌和提金等进程。
美国宝穴厂将熔剂配入精矿，通过浆化槽和振动筛制成含固体78%的矿浆，用泵经混合槽送往流态化焙烧炉顶部，用喷参加炉内。赞比亚查姆比希湿法炼铜厂含固体65～68%的铜精矿矿浆流入贮槽，经泵泵入加料槽中，再经电磁流量计后用喷参加流态化焙烧内。图1为加料喷。图1 加料喷
美国阿纳康达铜冶炼厂在浆化体系中调整到含固体75%的矿浆，通过衬胶管泵到中间贮槽，用分配器参加流态化焙烧炉内。加料器是一个悉数气封的溢流箱，由一个中间溢流给料体系和同心圆式出口分配板（12个出口）构成，一切受潮部件都用不锈钢制造，整个设备是由减压阀维护的。矿浆通过12个空吸式加料参加炉内焚烧区。石英熔剂通过料仓、胶带运送机和密封螺旋运输机直接参加焚烧区。
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。
锌冶炼渣
