想炼铜,看完这里再做下一步

听说最近炼铜很火,所以我来科普了。
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炼铜的原料主要是铜的矿物、矿石与精矿和再生铜。
一、铜的矿物、矿石与精矿
自然界已发现的含铜矿物有200多种,但重要的矿物仅20来种,除了少量的自然铜外,主要有原生硫化铜物和次生氧化铜矿物,常见的具有工业开采价值的铜矿物如图所示。

工业上可应用的铜矿中,铜的最低含量已由2%-3%降至0.4%-0.5%。硫化铜矿中常见的伴生金属矿物是黄铁矿,其次为镍黄铁矿、闪锌矿、方铅矿。依伴生矿物的种类及数量不同,分别称为铜锌矿、铜铅矿、铜镍矿等等。氧化铜矿中常见的伴生矿为褐铁矿、赤铁矿、菱铁矿等。
铜矿中伴生的脉石矿物常见的是石英、石灰石、方解石等。
原矿中含铜量一般都很低,不宜直接用于提取铜,需经选矿处理得到含铜量较高的铜精矿。铜精矿常含有较多的Au,Ag及铂族元素等贵金属元素。
二、再生铜
为了增加铜的产量,许多工厂在以矿铜生产为主的同时,也向转炉或阳极炉中加入相当数量的废杂铜(二次铜资源)。这些二次铜资源主要来自两个方面,一方面来自报废的含铜料、如电线电缆、废电子器件、废设备部伯、废军用品等;另一方面来自铜及铜合金、铜材加工中产生的弃渣、垃圾、浮渣、铜屑,在铜件铸造中产生的浇口、浮渣等,在电线电缆生产中产生的线头、乱线团等等。
近两年废杂铜量已经成为我国铜生产的重要原料。
由于再生原料来自四面八方,化学成分和外形结构很复杂。一般在冶炼前均要进行预处理作业,主要包括a.废件的解体、分类、切割、打包、破碎等;b.废屑的筛选、干燥、破碎、磁选、压块;c.含易爆物废件的火检验和无害处理等。
传统炼铜方式。
湿法炼铜: 用硫酸将铜矿中的铜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。 湿法炼铜的化学方程式是: 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 干法炼铜: 顾名思义,在不接触水的条件下炼制铜(即“干法”),此举并不是目的,只是为了与湿法炼铜区分开来。主要原理是用还原性气体还原氧化铜。
干法炼铜的化学方程式是: 1.CuO+H2=加热=Cu+H2O 基本反应类型:置换反应 2.CO+CuO=加热=Cu+CO2 基本反应类型:无 3.C+2CuO=高温=2Cu+CO2↑ 基本反应类型:置换反应 4.Zn+CuSO4==Cu+ZnSO4基本反应类型:置换反应
铜精矿的造锍熔炼(铜锍熔炼)的基本原理。
了解铜锍熔炼之前,先了解一下铜锍,也被称“冰铜”,是由CuS和FeS组成的合金,其中还含有Ni、Co、Pb、Zn,Ag,Au,Bi,As及微量脉石成分,此外还含有氧。工业冰铜品位为30%~70%,含硫为20%~25%。铜锍品位指铜锍中铜的百分含量。铜在熔渣和铜锍中的平衡浓度。
基本原理
利用高温下,铜对硫的亲合力大于铁,而铁对氧的亲合力大于铜的特性,在高温及控制氧化气氛条件下,使铁等杂质金属逐步氧化后进入炉渣或烟尘而被除去,而金属铜则富集在各种中间产物中,并逐步得到提纯。
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