湿法铜冶炼工艺.pptx

湿法铜冶炼工艺9、1 概 述9、1、1湿法炼铜得概念、发展历史及应用概念:湿法炼铜就是利用溶剂将铜矿、精矿或焙砂中得铜溶解出来,再进一步分离、富集提取得方法。 历史:我国就是世界上最早采用湿法冶金提取铜得国家。《山海经》《神农本草》有记载北宋 (1086～1100年) 张潜 《浸铜要略》 国外则就是到十六世纪才采用湿法冶金技术获得海绵铜。国内外应用:国内:海南(83年)、云南、中条山、西藏尼木、新疆伽师、嫩江、江西 合计:2万吨。 国外:美国(Lakeshore 、Bluebird )、智利合计200万吨以上(98年) 占20%。9、1、2湿法炼铜得优点 火法处理硫化铜矿虽具有生产率高,能耗低,电铜质量好,有利于金、银回收等优点,但目前已面临两个难题:一就是资源问题;二就是大气污染问题。 1)资源问题:硫化铜矿作为目前火法炼铜得主要原料,开采品位越来越低,因此,低品位硫化矿、复合矿、氧化矿与尾矿将成为今后炼铜得主要资源。这类贫矿,火法就是无法直接处理得。 2)大气污染问题:只要以硫化矿为原料火法处 理,都不同程度地存在着二氧化硫对大气得污染。基于上述两个原因,湿法炼铜近年来有了较大发展。9、1、3 湿法炼铜得方法与工艺 根据含铜物料得矿物形态、铜品位、脉石成分得不同,主要分以下三种: 焙烧—浸出净化—电积法1用于处理硫化铜精矿。硫酸浸出—萃取—电积法2用于处理氧化矿、尾矿、含铜废石、复合矿石。氨浸—萃取—电积法3用于处理高钙、镁氧化铜矿或硫化矿得氧化砂。9、2焙烧-浸出-电积法(Roasting- Leaching- Electrowinning)。9、2、1工艺流程:图 9、1 工艺流程9、2、1硫化铜精矿得焙烧(1) 焙烧得目得 焙烧就是首道工序,使炉料进行硫酸化焙烧,其目得就是使绝大部分得铜变为可溶于稀硫酸得CuSO4与CuO?CuSO4,而铁全部变为不溶得氧化物(Fe2O3),产出得SO2供制酸。(2) 焙烧过程热力学主要反应:MeS+3/2O2=MeO+SO22SO2+O2 = 2SO3MeO+SO3=MeSO4 从以上反应可知,MeS焙烧得主要产物就是MeO或MeSO4、SO2与SO3。生成得MeSO4在一定温度下会进行热分解;2MeSO4=MeO?MeSO4+SO3图 9、2 Me-S-O热力学稳定区图(3) 焙烧过程动力学 焙烧就是固—气间得多相反应。反应速度取决于矿粒表面上得化学反应速度与气相中氧分子扩散到矿粒表面得速度。 当温度较低时,化学反应速度小于气体得扩散速度,过程总速度取决于表面反应得条件并服从阿累尼乌斯指数定律。 当温度较高时,化学反应速度迅速增大并超过气体扩散速度,过程总速度取决于气体得扩散速度。 (4) 焙烧设备及经济指标 沸腾炉:一般为圆形(个别厂用长方形)。炉壳用钢板焊成,内衬耐火砖。技术条件及经济指标列于下表 9-1:表9-1沸腾焙烧炉得技术条件及指标 指 标国内一厂国内二厂田纳西铜公司①(美)恰姆比西铜厂(赞)加斯柏铜厂②(加)直径(内径) (米)2、521、6l4754、9高度 (米)7、595、265129、4沸腾层高度 (米)1、31、3----1、31、1床层温度 (℃)660640～680500680525-560炉料水分 (％)10、120～223010直线速度 (米／秒)O、23O、42O、13 -O、220、150、4空气得体积速度(米3／分)27、5～2814、2100～170325420～500风帽口风速(米／秒)1222---------空气过剩系数 (a)1、21、3---------产品:烟尘 (％)303085---80焙砂 (％)707015---20烟气中SO2浓度 (％)---6、715、3---15、0炉料与焙砂中含硫量之差 (％) 10～1411、5-2210～12159给料率(干精矿) (吨／日)1910180～270220825炉料含铜(％)17、4--1817～192020～25---床能率(干料) (吨／日)3、82415- 25553大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点9、2、2焙烧矿得浸出与净化浸出过程1 焙砂中Cu主要以CuSO4、CuO?CuSO4、Cu2O、CuO存在,而Fe以Fe2O3存在。当用稀硫酸作溶剂时,除CuO?Fe2O3不溶外,其余都溶于硫酸生成CuSO4。Fe2O3不溶于硫酸,但少量得FeSO4也溶于其中。 影响浸出反应速度得因素就是温度,溶剂浓度与焙砂粒度,通常温度在80～90℃,H2SO415g/L,焙砂粒度小于0、074mm,采取搅拌浸出。净化过程2 浸出液得组成(g/L):50～110Cu、2～18H2SO4、 2～4Fe2+、1～4Fe3+,铁在电积时