火法炼铜工艺.docVIP

1概述

铜是人类应用的最古老的金属之一，它有很长的、很光辉的历史。考古学证明，早在一万年前，西亚人已用铜制作装饰品之类的物件。铜和锡可制成韧性合金青铜，考古发现在公元前约3000年，历史已进入了青铜时代。而今铜的化学、物理学和美学性质使它成为广泛应用于家庭、工业和高技术的重要材料。铜具有优良可锻性、耐腐蚀性、韧性，适于加工；铜的导电性仅次于银，而其价格又较便宜，故而被广泛应用于电力；铜的导热性能也颇佳；铜和其他金属如锌、铝、锡、镍形成的合金，具有新的特性，有许多特殊的用途。铜是所有金属中最易再生的金属之一，再生铜约占世界铜供应总量的40%。铜以多种形态在自然环境中存在，它存在于硫化物矿床中（黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、蓝铜矿）、碳酸盐矿床中（蓝铜矿、孔雀石）和硅酸盐矿床中（硅孔雀石、透视石），也以纯铜即所谓“天然铜”的形态存在。铜以硫化矿或氧化矿形式露天开采或地下开采，采出矿石经破碎后，再在球磨机或棒磨机中磨细。矿石含铜一般低于1%。?

1.1??国内外铜冶金的发展现状?

目前国内外的铜冶炼技术的发展主要还是以火法冶炼为主，湿法为辅。铜的火法生产量占总产量的80%左右。目前，全世界约有110座大型火法炼铜厂。其中，传统工艺（包括反射炉、鼓风炉、电炉）约占1/3；闪速熔炼（以奥托昆普炉为主）约占1/3；熔池熔炼（包括特尼恩特炉、诺兰达炉、三菱炉、艾萨炉、中国的白银炉、水口山炉等）约占1/3。

另外，世界范围内铜冶金工业同样面临铜矿资源短缺的问题，国土资源部信息中心统计资料表明：在世界范围内，铜是仅次于黄金的第2个固体矿产勘查热点，全球固体矿产勘查支出中约20%是找铜的，并且这一比例还有增加的趋势。相应地，铜也是各大势力集团争夺的焦点之一。从全球角度看铜的保证年限只有约29年。铜的主要出口国是拉美发展中国家。?

1.2商洛情况

全市已发现各类矿产60种，已探明矿产储量46种，其中大型矿床15处，中型矿床24处。储量居全省首位的有铁、钒、钛、银、锑、铼、水晶、萤石、白云母和钾长石等20种，其中柞水大西沟铁矿储量3.02亿吨，占全省的46%，居全省第二位的有铜、锌、钼、铅等13种。

铜矿主要分布于丹凤、山阳、柞水和商州，矿床3处，矿（化）点51处，探明储量16.86万吨。成因类型有硅卡岩型、热液型、沉积型和火山岩型，以前三种为主。皇台铜矿，位于蟒岭岩体与前奥陶系大理岩形成的硅卡岩中，矿石矿物有磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿和少量铅锌矿。铜矿品位0.5～1.4％，铁品位可达20％，探明储量40365吨。柞水穆家庄铜矿，位于中泥盆统青石垭组的粉砂质千枚岩、白云岩和白云质粉砂岩中，矿石平均品位1.07％，提交D+E级普查储量3.689万吨。热液型铜矿区内分布近40处，分布在商州市两水寺、古墓沟，山阳县色河干沟、三十里铺、红铜沟，商南县过风楼等地。伴生铜矿在本区也有分布，主要见于山阳黑沟多金属矿和柞水银洞子银铅矿、大西沟。

2.工艺流程图

3设计的内容

火法炼铜是当今生产铜的主要方法，其产量占铜生产量的80%-90%，主要

氧和硫、铁供给数量的百分比来表示，比值越大，氧化程度越大，铜锍品位越高；反之则越低。通常控制氧和硫、铁的数量比为48%-50%。

相互反应

相互反应在熔池中进行，主要反应如下：

3Fe3O4+FeS=10FeO+SO2

3Fe3O4+FeS+5SiO2=5（2FeO·SiO2）+SO2

Cu2O+FeS=Cu2S+FeO

2FeO+SiO2=2FeO·SiO2

反应结果使Cu2O以Cu2S形态进入铜锍，同时使部分Fe3O4还原成FeO造渣。但是闪速熔炼时Fe3O4的还原条件是很差的，因此炉渣铜含量高。

3.2.3炉渣

炉渣是矿石冶炼后的残留废弃物，但由于冶炼、提炼技术的不过关，炉渣中往往会残留很多有价值的未提取金属、矿物，这是一种极大的浪费行为。炉渣的贫化就是提高矿石的冶炼、提炼技术，或者对炉渣进行二次处理，尽量提取矿石中的有价值物，使最终残留的炉渣贫化，最终从而提高矿石的利用效率。炉渣贫化技术的提高有助于提高资源的利用效率，减少企业生产成本和治三废成本，符合节约型社会的理念;同时减少炉渣对于环境的污染，有利于环境保护。炉渣贫化方法的选择原则上取决于渣中铜的损失形态以及所要求的最终弃渣含铜水平。

贫化方法有两类：电炉贫化法和浮选法。

电炉贫化法

矿热炉具有废气少、易于控制、能保证高温下有较强还原性等优点，可以提高熔渣温度，使渣中铜含量降低，有利于还原熔融渣中的氧化铜和回收细颗粒的铜粒子。电炉贫化法可以处理各种成分的炉渣，也可以处理各种返料。熔体中电流在电极间的流动产生的搅拌作用能够促进渣中的铜粒子的集聚长大。电炉贫化法的最大优点是真正实现了对铅、钴、锌等易溶解于酸中金属的回收，但电耗及碳