1.铜冶金第一章绪论.pptVIP

铜冶金基础 第1章 绪 论 第2章 造锍熔炼的理论基础 第3章 闪速熔炼 第4章 铜锍的吹炼 第6章 粗铜火法精炼 第7章 铜的电解精炼 第8章 湿法炼铜 第9章 离析法提铜 第10章 有色金属再生与二次铜资源的利用 第11章 铜电解阳极泥综合回收 第5章 炉渣贫化 目 录 第一章 绪 论 1.1铜冶金发展史 在人类文明进程中，铜的生产与应用一直起着非常重要的作用。从青铜时代开始，到几千年后的电气化时代，电子时代，直至今天的信息社会，铜都是最广泛应用和不可替代的金属材料。 我国在夏代已进入了青铜时代，商、周是青铜文化的鼎盛时期，这一时期出土的大批文物表明，我国的炼铜技术已处于当时世界的最高水平。在甘肃武威皇娘娘台发现的红铜铜刀和铜锥距今已达四千年。在甘肃马家窑文化遗址中发现的青铜刀距今已有五千年历史。 湿法炼铜更是源于我国，古称胆铜法，早在西汉《怀南万毕术》中就有用铁从硫酸铜(胆铜)溶液中置换铜的记载，唐末，五代时此法已用于生产。 西亚地区在世界上是最早应用铜并掌握炼铜技术的地区。 伊朗西部的阿里喀什和卡约努泰佩舍发现的小铜针、铜锥等距今已有9000年以上。 在土尔其南部的安纳托利亚的查塔尔萤克，发现的炉渣中含有铜粒，这种炉渣距今约有8000～9000年(公元前7000～6000年)历史。 到14～15世纪时，欧洲普遍采用“德国法”炼铜，此法是将硫化铜矿全部氧化焙烧成氧化铜，然后在矮竖炉内还原粗铜。1698年英国开始采用反射炉冶炼富铜矿(含Cu10%~30%) 。 真正引起炼铜工艺革命的是19世纪后期，即1880年出现的转炉(贝塞麦特炉)。用转炉吹炼铜锍，大大缩短了冶炼周期，使炼铜工业进入到一个新时期。 1865年欧洲出现了电解精炼法，从而使铜的纯度大大提高。 从20世纪70年代末开始，全世界炼铜工业面貌发生了巨大变化，以美国犹他冶炼厂的奥托昆普闪速炉为代表的绿色冶金工业正在发展和推广。 我国第一个近代铜矿冶炼厂是20世纪30年代沈阳的奉天金制炼所（沈阳冶炼厂前身），使用的工艺流程是烧结锅烧结－敞开鼓风炉熔炼－真吹炉吹炼-电解精炼。 在国内经济持续快速发展，对铜需求不断增加，以及环境保护、能源和剧烈市场竞争的推动下，我国铜冶金工厂的技术与装备发展迅速。以新一代闪速炉、艾萨法和诺兰达法为代表的许多新工艺，已经被和正在被我国主要铜企业引进采用。 1.2铜的用途 铜的用途十分广泛，一直是电气、轻工、机械制造、交通运输、电子、邮电、军工等行业不可缺少的原材料。 铜的电导率高，仅次于银。 铜的导热性能好，因此常用铜制造加热器、冷凝器与热交换器等。 铜的延展性能好，易于成型和加工。 铜能与锌、锡、铝、镍和铍等形成多种重要合金。  铜的化合物是电镀、原电池、农药、颜料、染料和触媒等行业的重要化工原料。 1.3铜的生产和消费 全世界有40多个国家或地区生产铜，国内的铜生产仍不能满足国民经济发展需求，每年需进口大量铜产品以祢补不足。 1.4铜的生产原料 铜在地球中的含量比较少，其相对丰度仅为7×10-5，远低于铝、铁和镁等金属，甚至比钛还低。目前自然界中含铜矿物有240多种，其中常见的约有30～40种，而有工业开采价值的铜矿仅10余种。 铜矿物可分为自然铜、硫化矿和氧化矿三种类型。自然铜在自然界中很少，主要是硫化矿和氧化矿。特别是硫化矿分布最广，是当今炼铜的主要原料。目前工业开采的铜矿石最低品位为0.4%~0.5%。开采出来的低品位矿石，经过选矿富集，使铜的品位提高到10% ~30％。 矿物 类别 矿物 名称 化学分子式 %Cu 密度／g·cm-3 颜色 自然 矿物 自然铜 Cu 100 8.9 红色 硫化 矿物 辉铜矿 铜蓝 黄铜矿 斑铜矿 硫砷铜矿 黝铜矿 Cu2S CuS CuFeS2 Cu4FeS4 Cu3AsS4 （Cu,Fe)12Sb4S13 79.8 66.7 34.6 63.5 49.0 25.0 5.5-5.8 4.6-4.7 4.1-4.3 5.06 4.45 4.6-5.1 灰黑色 红蓝色 黄色 红蓝色 灰黑色 灰黑色 铜的主要矿物 氧化矿物 赤铜矿 黑铜矿 孔雀石 蓝铜矿 硅孔雀石 胆矾 Cu2O CuO CuCO3·Cu(OH)2 2CuCO3·Cu(OH)2 CuSiO3·2H2O CuSO4·5H2O 88.8 79.9 57.5 68.2 36.2 25.5 7.14 5.8-6.1 4.05 3.77 2.0-2.2 2.29 红色 灰黑色 亮绿色 亮蓝色