有色冶金环保与资源综合利用第4章 铜冶金环保及其资源综合利用000.pptx

第4章铜冶金环保及其资源综合利用;A、世界铜资源分布;矿床类型;;C我国铜矿资源特点;铜在地球中的含量比较少，在地壳中的丰度7.0×10-5(g/t)，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，而具有工业开采价值的铜矿仅10余种。

铜矿物：分为自然铜、硫化矿和氧化矿。

硫化矿：Cu2S(辉铜矿)、CuFeS2(黄铜矿)、CuS(铜蓝)

氧化矿；Cu2O(赤铜矿)、CuO(黑铜矿)、CuCO3?Cu(OH)2(孔雀石)

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％。

目前，铜产量的90%来自硫化矿，约10%来自氧化矿，极少量来自自然铜矿。;4.2铜的冶炼方法;;（1）熔炼：前期处理：混捏、干燥、制粒、焙烧或烧结；熔炼后得到冰铜（FeS和Cu2S）和炉渣（SiO2、FeO、CaO）;【反射炉熔炼、电炉、密闭鼓风炉熔炼、熔池熔炼及闪速熔炼】

（2）吹炼：吹炼冰铜得到粗铜；【卧式碱性转炉或虹吸式转炉】

第一周期：造渣-FeS氧化造渣，形成Cu2S（白冰铜）；

第二周期：造铜-Cu2S氧化成Cu2O，Cu2O与未氧化的Cu2S作用生成金属铜，无炉渣生成；

（3）火法精炼：通氧，铁铅锌砷锑硫氧化除去，再加还原剂除氧；反射炉、回转精炼炉；熔化、氧化、还原（H2和CO）、浇注。

（4）电解精炼：火法精炼铜（99.2%~99.7%）为阳极，电解产生的薄铜片（始极片）为阴极，硫酸铜和硫酸水溶液为电解液，阴极纯铜杂质进入阳极泥或电解液中。;湿法：20%，氧化铜矿、低品位废矿、残矿、难选复合矿;4.3铜冶炼过程中产生的废弃物及伴生元素的走向;造锍过程：

铜锍-＞95%的Au、Ag；60%Pb、Zn、Te；50%In、Se；

30%As、Sb。

烟尘-20%~50%Bi。

吹炼/火法精炼-Au、Ag全进入阳极铜，其他金属进入烟尘（Pb、Bi、Cu、Cd、In、Tl、Zn等）。Co和Ni吹炼进入转炉渣，经电炉贫化，最后富集于铜锍进行回收。

电解精炼-阳极中全部的Au、Ag、Se、Te、Pb、Sn、Pt和大部分Bi、Sb进入阳极泥。Ni、Fe、Zn等负电性元素进入电解液。

;4.4铜冶炼过程伴生元素回收及含铜废弃物???合利用;4）净化渣处理-铜渣、砷铁渣、镉渣。铁粉置换得到的铜渣（Cu60~70%），返回铜系统；砷铁渣（As3%~8%、Cd0.2~0.4%），送铜反射炉固化外排；锌粉置换所得镉渣（Cd40%~60%），自然氧化后硫酸室温浸出，浸出液净化除铜、铁、再用锌板置换，得粗镉棉，压团熔铸成粗镉锭（96%~98%），蒸馏得到精镉。

5）鼓风炉还原熔炼-浸出铅渣含铋，自然干燥后进入鼓风炉还原熔炼，得铅铋合金。焦炭作燃料与还原剂，石灰石、铜系统反射炉水渣作熔剂早Si-FeCa渣。

6）铅铋分离电解-鼓风炉熔炼所得铅铋合金铸成阳极板，硅氟酸和硅氟酸钙的水溶液中进行电解，得电铅和阳极泥（铋）。

7）铋精炼-阳极泥火法精炼回收铋，阳极泥熔化后，熔析，加硫除铜，鼓风氧化除As、Sb、Te，除Te加适量NaOH。加氯气除铅，加锌除银，得到精铋。中间渣返回利用。;（2）铜转炉烟尘中铋的回收;8.4铜冶炼过程伴生元素的回收-阳极泥;A.硫酸化焙烧-分硒、铜、碲工艺;硫酸化焙烧：

利用硫酸和空气中的氧作为氧化剂将单质或其化合物转化为氧化物和硫酸盐;B.热压浸出铜碲-焙烧蒸硒工艺流程;C.三氯化铁盐酸水溶液浸出回收铜、锑、铋工艺;E.“因钠”法回收贵金属;4.4铜冶炼过程伴生元素的回收-炉渣贫化处理;4.4铜冶炼过程伴生元素的回收-铜渣综合处理利用;铜渣生产硫酸铜及回收有价金属;（2）铜渣中铟的回收