Ⅰ 金的冶煉方法
分為火法冶煉、濕法提取或電化學沉積。
1、火法冶煉
又稱為乾式冶金,把礦石和必要的添加物一起在爐中加熱至高溫,熔化為液體,生成所需的化學反應,從而分離出粗金屬,然後再將粗金屬精煉。
2、濕式冶金
濕法冶金這種冶金過程是用酸、鹼、鹽類的水溶液,以化學方法從礦石中提取所需金屬組分,然後用水溶液電解等各種方法製取金屬。
3、化學反應
利用某種溶劑,藉助化學反應(包括氧化、還原、中和、水解及絡合等反應),對原料中的金屬進行提取和分離的冶金過程。
當礦石含有天然金時,金會以粒狀或微觀粒子狀態藏在岩石中,通常會與石英或如黃鐵礦的硫化物礦脈同時出現。以上情況稱為脈狀礦床(Lode)、或是岩脈金。
天然金亦會以葉片、粒狀或大型金塊的形式出現,它們由岩石中侵蝕出來,最後形成沖積礦床的沙礫,稱為砂礦,或是沖積金。
沖積金一定會比脈狀礦床的表面含有較豐富的金,因為在岩石中的金的鄰近礦物氧化後,再經過風化作用、清洗後流入河流與溪流,在那裡透過水作收集及結合再形成金塊。
金亦有時會以與其他元素,特別是碲形成化合物的形式出現。
例子有針狀碲金礦(calaverite)、針碲金銀礦(sylvanite)、葉碲礦(nagyagite)、碲金銀礦(petzite)及白碲金銀礦(krennerite)。金亦有極少機會與水銀以汞齊形成出現,另外亦會以一個低濃度在海水出現。
Ⅱ 火法冶金的介紹
火法冶金是指在高溫下應用冶金爐把有價金屬和精礦中的大量脈石分離開的各種作業。火法冶金是提取純金屬最古老、最常用的方法。火法冶煉所採用的步驟有焙燒、熔煉、吹煉、火法精煉、電解精煉以及化學精煉。電解精煉可以使用火法冶金煉出來的金屬達到較高的純度。
Ⅲ 火法煉銅的主要方法
適於處理浮選的粉狀精礦。反射爐熔煉過程脫硫率低,僅20%~30%,適於處理含銅品位較高的精礦。如原料含銅低、含硫高,熔煉前要先進行焙燒。反射爐生產規模可大型化,對原料,燃料的適應性強,長期來一直是煉銅的主要設備,至80年代初,全世界保有的反射爐能力仍居煉銅設備的首位。但反射爐煙氣量大,且含二氧化硫僅1%左右,回收困難。反射爐的熱效率僅25%~30%,熔煉過程的反應熱利用較少,所需熱量主要靠外加燃料供給。70年代以來,世界各國都在研究改進反射爐熔煉,有的採用氧氣噴撒裝置將精礦噴入爐內,加強密封,以提高SO2濃度。中國白銀公司第一冶煉廠將銅精礦加到反射爐中的熔體內,鼓風熔煉,提高了熔煉強度,煙氣可用於製取硫酸。
反射爐為長方形,用優質耐火材料砌築。燃燒器設在爐頭部,煙氣從爐尾排出,爐料由爐頂或側牆上部加入,冰銅從側牆底部的冰銅口放出,爐渣從側牆或端牆下的放渣口排出。爐頭溫度1500℃~1550℃,爐尾溫度1250℃~1300℃,出爐煙氣1200℃左右。熔煉焙燒礦時,燃料率10%~15%,床能率3~6t/(m2·日)。銅精礦直接入爐,燃料率16%~25%,床能率為2~4t/(m2·日),稱生精礦熔煉。中國大冶冶煉廠採用270m2反射爐熔煉生精礦。 煉銅採用電阻電弧爐即礦熱電爐,對物料的適應性非常廣泛,一般多用於電價低廉的地區和處理含難熔脈石較多的精礦。電爐熔煉的煙氣量較少,若控制適當,煙氣中SO2濃度可達5%左右,有利於硫的回收。
銅熔煉電爐多為長方形,少數為圓形。大型電爐一般長30 m~35m,寬8 m~10m,高4 m~5m,採用六根直徑為1.2 m~1.8m的自焙電極,由三台單相變壓器供電。電爐視在功率3000~50000千伏安,單位爐床面積功率100kw/m2左右,床能率3~6t/(m2·日),爐料電耗400~500kw·h/t,電極糊消耗約2~3kg/t。中國雲南冶煉廠採用30000kVA電爐熔煉含鎂高的銅精礦。 是將硫化銅精礦和熔劑的混合料乾燥至含水0.3%以下,與熱風(或氧氣、或富氧空氣)混合,噴入爐內迅速氧化和熔化,生成冰銅和爐渣。其優點是熔煉強度高,可較充分地利用硫化物氧化反應熱。降低熔煉過程的能耗。煙氣中SO2濃度可超過8%。閃速熔煉可在較大范圍內調節冰銅品位,一般控制在50%左右,這樣對下一步吹煉有利。但爐渣含銅較高,須進一步處理。
閃速爐有奧托昆普型閃速爐和國際鎳公司型閃速爐兩種。70年代末世界上已有幾十個工廠採用奧托昆普型閃速爐,中國貴溪冶煉廠也採用此種爐型。 利用硫化亞鐵比硫化亞銅易於氧化的特點,在卧式轉爐中,往熔融的冰銅中鼓入空氣,使硫化亞鐵氧化成氧化亞鐵,並與加入的石英熔劑造渣除去,同時部分脫除其他雜質,而後繼續鼓風,使硫化亞銅中的硫氧化進入煙氣,得到含銅98%~99%的粗銅,貴金屬也進入粗銅中。
一個吹煉周期分為兩個階段:第一階段,將FeS氧化成FeO,造渣除去,得到白冰銅(Cu2S)。冶煉溫度1150℃~1250℃。主要反應是:
2FeS+3O2→2FeO+2SO2
2FeO+SiO2→2FeO·SiO2
第二階段,冶煉溫度1200℃~1280℃將白冰銅按以下反應吹煉成粗銅:
2Cu2S+3O2→2Cu2O+2SO2
Cu2S+2Cu2O→6Cu+SO2
冰銅吹煉是放熱反應,可自熱進行,通常還須加入部分冷料吸收其過剩熱量。吹煉後的爐渣含銅較高,一般為2%~5%,返回熔煉爐或以選礦、電爐貧化等方法處理。吹煉煙氣含SO2濃度較高,一般為8%~12%,可以制酸。吹煉一般用卧式轉爐,間斷操作。表壓約1kgf/cm2的空氣通過沿轉爐長度方向安設的一排風眼鼓入熔體,加料、排渣、出銅和排煙都經過爐體上的爐口。。其過程是將液態銅加入精煉爐升溫或固態銅料加入爐內熔化,然後向銅液中鼓風氧化,使雜質揮發、造渣;扒出爐渣後,用插入青木或向銅液注入重油、石油氣或氨等方法還原其中的氧化銅。還原過程中用木炭或焦炭覆蓋銅液表面,以防再氧化。精煉後可鑄成電解精煉所用的銅陽極或銅錠。精煉爐渣含銅較高,可返回轉爐處理。精煉作業在反射爐或回轉精煉爐內進行。
火法精煉的產品叫火精銅,一般含銅99.5%以上。火精銅中常含有金、銀等貴金屬和少量雜質,通常要進行電解精煉。若金、銀和有害雜質含量很少,可直接鑄成商品銅錠。
電解精煉是以火法精煉的銅為陽極,以電解銅片為陰極,在含硫酸銅的酸性溶液中進行。電解產出含銅99.95%以上的電銅,而金、銀、硒、碲等富集在陽極泥中。電解液一般含銅40~50g/L,溫度58℃~62℃,槽電壓0.2~0.3V,電流密度200~300A/m2,電流效率95%~97%,殘極率約為15%~20%,每噸電銅耗直流電220~300kwh。中國上海冶煉廠銅電解車間電流密度為330A/m2。
電解過程中,大部分鐵、鎳、鋅和一部分砷、銻等進入溶液,使電解液中的雜質逐漸積累,銅含量也不斷增高,硫酸濃度則逐漸降低。因此,必須定期引出部分溶液進行凈化,並補充一定量的硫酸。凈液過程為:直接濃縮、結晶,析出硫酸銅;結晶母液用電解法脫銅,析出黑銅,同時除去砷、銻;電解脫銅後的溶液經蒸發濃縮或冷卻結晶產出粗硫酸鎳;母液作為部分補充硫酸,返回電解液中。此外,還可向引出的電解液中加銅,鼓風氧化,使銅溶解以生產更多的硫酸銅。電解脫銅時應注意防止劇毒的砷化氫析出。 用於處理難選的結合性氧化銅礦。將含銅1%~5%的礦石磨細,加熱至750℃~800℃後,混以2%~5% 的煤粉和0.2%~0.5%的食鹽,礦石中的銅生成氣(Cu3Cl3)並為氫還原成金屬銅而附著於炭粒表面,經浮選得到含銅50%左右的銅精礦,然後熔煉成粗銅。此法能耗高,很少採用。
Ⅳ 冶金方法是如何分類的
按提取金屬工藝過程的不同,區分為火法冶金、濕法冶金及電冶金.
火法冶金( pyrometallurgy)是在高溫下從冶金原料提取或精煉金屬的冶煉工藝,是物理化學原理在高溫化學反應中的應用.火法冶金一般包括三大過程:①原料准備;②熔煉、吹煉;③精煉.其中進行的化學反應則有熱分解、還原、氧化、硫化、鹵化、蒸餾等.
濕法冶金( hydro-metallurgy)是利用浸出劑將礦石、精礦、焙砂及其他物料中有價金屬組分溶解在溶液中或以新的固相析出,進行金屬分離、富集和提取的冶金工藝.主要包括浸出、液固分離、溶液凈化、溶液中金屬提取及廢水處理等單元操作過程.
電冶金是利用電能提取金屬的冶金工藝.根據電能作用的不同,電冶金分為電熱冶金和電化冶金(電解提取、電解精煉)兩類.
Ⅳ 冶煉的冶煉分類
冶煉分為火法冶煉、濕法提取或電化學沉積 (Pyrometallurgy)
又稱為乾式冶金,把礦石和必要的添加物一起在爐中加熱至高溫,熔化為液體,生成所需的化學反應,從而分離出粗金屬,然後再將粗金屬精煉。 (Hydrometallurgy)
濕法冶金這種冶金過程是用酸、鹼、鹽類的水溶液,以化學方法從礦石中提取所需金屬組分,然後用水溶液電解等各種方法製取金屬。此法主要應用在低品位、難熔化或微粉狀的礦石。現在世界上有75%的鋅和鎘是採用焙燒-浸取-水溶液電解法製成的。這種方法已大部分代替了過去的火法煉鋅。其他難於分離的金屬如鎳-鈷,鋯-鉿,鉭-鈮及稀土金屬都採用濕法冶金的技術如溶劑萃取或離子交換等新方法進行分離,取得顯著的效果。 利用某種溶劑,藉助化學反應(包括氧化、還原、中和、水解及絡合等反應),對原料中的金屬進行提取和分離的冶金過程。濕法冶金包括4個主要步驟:①用溶劑將原料中有用成分轉入溶液,即浸取。②浸取溶液與殘渣分離,同時將夾帶於殘渣中的冶金溶劑和金屬離子回收。③浸取溶液的凈化和富集,常用離子交換和溶劑萃取技術或其他化學沉澱方法。④從凈化液中提取金屬或化合物。
濕法冶金在鋅、鋁、銅、鈾等工業中佔有重要地位,世界上全部的氧化鋁、氧化鈾,大部分鋅和部分銅都是用濕法生產的。濕法冶金的優點在於對非常低品位礦石(金、鈾)的適用性,對相似金屬(鉿與鋯)難分離情況的適用性;以及和火法冶金相比,材料的周轉比較簡單,原料中有價金屬綜合回收程度高,有利於環境保護,並且生產過程較易實現連續化和自動化。
Ⅵ 火法煉銅的介紹
包括焙燒、熔煉、吹煉、精煉等工序,以 硫化銅精礦為 主要原料。 焙燒分半氧化焙燒和全氧化焙燒(「死焙燒」),脫除精礦中部分或全部的硫,同時除去部分砷、銻等易揮發的雜質。 熔煉主要是造鋶熔煉,目的是使銅精礦或焙燒礦中的部分鐵氧化,並與脈石、熔劑等造渣除去,產出含銅較高的冰銅。 吹煉能夠 消除煙害,回收精礦中的硫。 精煉分火法精煉和電解精煉。粗銅精煉 分火法精煉和電解精煉。火法精煉是利用某些雜質對氧的親和力大於銅,而其氧化物又不溶於銅液等性質,通過氧化造渣或揮發除去
Ⅶ 什麼是火法煉銅
包括焙燒、熔煉、吹煉、精煉等工序,以黃銅礦精礦為主要原料。焙燒分半氧化焙燒和全氧化焙燒(「死焙燒」),脫除精礦中部分或全部的硫,同時除去部分砷、銻等易揮發的雜質。
熔煉主要是造鋶熔煉,目的是使銅精礦或焙燒礦中的部分鐵氧化,並與脈石、熔劑等造渣除去,產出含銅較高的冰銅。吹煉能夠消除煙害,回收精礦中的硫。精煉分火法精煉和電解精煉。
粗銅精煉分火法精煉和電解精煉。火法精煉是利用某些雜質對氧的親和力大於銅,而其氧化物又不溶於銅液等性質,通過氧化造渣或揮發除去。
銅的簡介:
銅(Cuprum)是一種金屬元素,也是一種過渡元素,化學符號Cu,英文copper,原子序數29。純銅是柔軟的金屬,表面剛切開時為紅橙色帶金屬光澤,單質呈紫紅色。
延展性好,導熱性和導電性高,因此在電纜和電氣、電子元件是最常用的材料,也可用作建築材料,可以組成眾多種合金。銅合金機械性能優異,電阻率很低,其中最重要的數青銅和黃銅。此外,銅也是耐用的金屬,可以多次回收而無損其機械性能。
銅是人類最早使用的金屬之一。早在史前時代,人們就開始採掘露天銅礦,並用獲取的銅製造武器、工具和其他器皿,銅的使用對早期人類文明的進步影響深遠。
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Ⅷ 鉛,錫,銅冶煉採取什麼設備和具體技術方法冶煉
摘要 錫的冶煉方法主要取決於精礦(或礦石)的物質成分及其含量。一般以火法為主,濕法為輔。
Ⅸ 鉛的提煉方法,怎樣提煉鉛
①將方鉛礦中的硫化鉛部分轉變為硫酸鉛,兩者進一步反應得金屬鉛。②將硫化鉛熔燒成氧化鉛,然後與焦炭、石灰石放在鼓風爐中冶煉,可生產金屬鉛。精煉方法有:①火法精煉。先將粗鉛熔融,加入硫、氫氧化鈉、氯化鈉、硝酸鈉等,使雜質成爐渣分離。②電解精煉。用粗鉛做陽極,純鉛做陰極 ,可得純鉛 。耐腐蝕 ,可用作水管 。鉛、銻 、錫的合金熔點低(約240℃) ,凝固時膨脹,可作印刷鉛字 。鉛玻璃用作X射線防護屏 。大量鉛用於生產汽油抗爆劑四乙鉛和蓄電池的極板。