㈠ 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。
㈡ 古代如何煉銅
古代煉銅分為水法煉銅技術和火法煉銅技術。
水法煉銅技術開始於秦漢之際,當時的煉丹術士
在從事煉丹中發現鐵能夠從硫酸溶液中置換出銅。
西漢《淮南萬畢術》中記載,「白青得鐵則化為銅」。
《夢溪筆談》也說:「信州鉛山縣有苦泉,流以為澗,挹其水熬之,則成膽礬,烹膽礬則成銅,熬膽礬鐵釜,久之亦化為銅。」這些記載表明當時人們已有意識地利
用化學的置換反應來獲得銅。其工藝流程如下:硫酸銅從溶液中結晶出來,再人爐冶煉出銅。冶煉初期,硫酸銅、硫酸亞鐵等分解成氧化亞銅、氧化亞鐵等氧
化物,氧化亞銅被後期反應還原成銅,氧化亞鐵再與
銅分離。到唐代後期利用水法技術煉銅得到了廣泛
引用。宋代利用最為廣泛。
與水法煉銅技術相比,火法煉銅技術應用時間
更長,范圍更廣。在《大冶賦》中就有對火法煉銅
技術的記載,分四部分:
第一部分是采礦過程。在
決定礦的分布後,根據熱脹冷縮的原理,對礦脈進
行煅燒,使地表發脆解理,然後比較容易地采出礦,
即「火爆法」采礦技術。
第二部分是對礦石的焙燒過程。利用燃料對礦石進行焙燒,氧化層達到一定
厚度時,焙燒自動停止,同時脫去一部分硫。
第三部分是關於火法煉銅技術。詳細地記載了在前兩次的基礎上如何冶煉出銅,工藝大致是焙燒後的礦石入爐,點火,啟動鼓風設備,在冶煉中使礦石融化,礦石在其他添加劑的催化下,冶煉出銅。
第四部分是提純。人們從銅中提出銀後,銅的純度更高,具體的做法是:人們向銅液中加入鉛,鉛提出銅中的銀,鉛沉入底部,脫去銀的銅液在上部,達到既獲高純度銅的目的。
㈢ 那些常見的金屬的冶煉分別可以用哪些方法
常見和不常見的所有金屬的冶煉方法
答:給我郵箱地址,發給你冶煉工藝電子稿。
這樣跨三個大行業:礦冶、鋼鐵、鑄造。你要那行業的金屬的冶煉方法。
黑色金屬:錳(mn)
鐵(fe)
鉻(cr)
有色金屬:
(1)
輕有色金屬4.5kg/m以下的有色金屬;包括鋁(al)
鎂(mg)
鈉(na)
鉀(k)
鈣(ca)
鍶(sr)
鋇(ba);
(2)重有色金屬:密度4.5kg/m以上的有色金屬;如銅(cu)
鎳(ni)
鉛(pb)
鋅(zn)
錫(sn)
等;
貴有色金屬:金(au)
銀(ag)
鉑(pt)
㈣ 古人有哪些煉銅的方法
在我國商周奴隸社會,青銅的冶鑄技術已有很高的水平.經過春秋戰國,青銅一度
在製造兵器和生產工具方面進一步有所發展.到了秦漢,由於鐵制工具的迅速進展,青
銅工具逐步被取代了.但另一方面又因為封建社會商品經濟發展的要求,青銅大量地被
用於鑄造錢幣,而無法用鐵器、漆器取代的青銅鏡,其製作技術也在提高.總之,在我
國進入封建社會後,煉銅技術的發展並沒有停頓,而在某些製造業中繼續發展.
秦、漢以後,除青銅外,還出現了一些其他的銅合金.首先應指出的是銅鋅合金,
也就是「黃銅」.最初冶煉這種銅鋅合金,是通過將銅與含鋅的爐甘石防在還原爐中冶
煉而製成的,後來在我國製造出單質鋅以後,便直接將紅銅與鋅冶煉成黃銅合金.關於
這方面的可靠記載,見於宋代人崔昉的《外丹本草》,其中說:「用銅一斤,爐甘石一
斤,煉之即成黃銅一斤半」.元代著作《格致粗談》也說:「赤銅入爐甘石煉為黃銅,
其色如金」.
明代李時珍《本草綱目》曾提到:「爐甘石大小不一,狀如羊腦,松如石脂,赤銅
得之,即化為黃.今之黃銅皆此物點化也」.以上記載清楚地表明,早期黃銅的冶煉是
由碳酸鋅礦石(古稱爐甘石)與銅在還原爐中煉出的.盡管關於黃銅冶煉技術的最早記
載出現於宋、元人的著作中,但應該說在此以前我國已具備冶煉這種合金的技術條件了
,不能由此說冶煉銅鋅合金是從宋以後才開始的.
特別應指出的是,在《天工開物》中,更具體而詳細地記載了煉制金屬鋅(當時叫
「倭鉛」)及黃銅的方法,談到煉制黃銅時說:「每紅銅六斤,入倭鉛四斤,先後入罐
熔化,冷定取出,即成黃銅」.稍後,在《物理小識》中也有同樣記載.
繼黃銅之後,又出現了白銅即銅鎳合金.在北宋末何芫的《春渚紀聞》中已有關於
用銅與砒石冶煉白銅的記載.元代著作《格物粗談》中有「砒石煉為白銅,雜錫煉為響
銅」之語.明代李時珍在其《本草綱目》中說:「白銅出雲南,赤銅以砒石煉為白銅」
.宋應星在其《天工開物》中亦說:銅「以砒霜等葯制煉為白銅」.這些宋、元、明人
著作中提到的用砒石及赤銅煉制的白銅,很可能是指含鎳的砷鎳礦與赤銅煉制者.白銅
很可能在宋、元以前就已有了.
明、清以後我國製造的白銅器物遠銷於國外.到十七、十八世紀,東印度公司從我
國購買白銅器物,再遠銷於歐洲各國,歐洲語中Packtong(白銅)就導源於中國詞「白
銅」.在這以前的唐代,波斯語、阿拉伯語中也把白銅稱為「中國石」,可見也是來自
我國.但其成分及製法,則記載得很少.
在我國古代的煉銅技術中,還應特別指出的是:我國古代勞動人民很早就認識了銅
鹽溶液里的銅能被鐵取代,從而發明了「水法煉銅」的新途徑.這一方法以我國為最早
,是水法冶金技術的起源,在世界化學史上是一項重大貢獻.
早在西漢的《淮南萬畢術》里,就有「曾青得鐵則化為銅」的記載.曾青成分是2C
UCO3?CU(OH)2,易溶於苦酒(醋),又叫白青、空青.東漢時的《神農本草經》也有:
「石膽……能化鐵為銅」的話,石膽或膽礬,成分是含水硫酸銅CUSO4?5H2O.南北朝時
的陶弘景則更進一步認識到不僅硫酸銅,而只要可溶性的銅鹽類就能與鐵置換反應.他
說:「雞屎礬……投苦酒中(醋),塗鐵,皆作銅色」.雞屎礬可能是不純的鹼式硫酸
銅或鹼式碳酸銅,難溶於水,但卻能溶於醋,而與鐵起置換反應.從而擴大了以前的認
識范圍.
這種認識大約到唐末、五代間就應用到生產中去了.宋時更有發展,成為大量生產
銅的重要方法之一,這就是水法煉銅的「膽銅法」.這種方法比火法煉銅有許多優點:
它一則可以在產膽水(即硫酸銅溶液,俗稱「膽水」)的地方就地取材;二則設備簡單
,操作容易,不要冶煉、鼓風設備,在通常溫度下就可提取銅,不須高溫,節省了燃料
.
宋代時由於鑄造錢幣的大量需要,同時「膽水煉銅」又有上述優點,因此對「膽水
煉銅」甚為重視.宋代文獻記載,當時南方用「水法煉銅」的約有十一處,其中以饒州
德興、信州鉛山和韶州岑水規模最為宏大.北宋每年產膽銅達一百萬至一百七、八十萬
斤,占當時銅總產量的白分之十五到百分之二十;南宋時銅產量雖大為減少,但膽銅比
重卻大有增加,紹興(宋高宗)年間,竟占銅總量的百分之八十五以上.
膽銅的生產過程包括兩個方面.一是浸銅,二是收取沉積的銅.目前,我國有的地
方(如湖北黃石市)還仍用這種方法生產銅.
㈤ 工業上可採取很多方法煉銅。
應該是水法煉銅
首先加硫酸溶解鹼式碳酸銅
Cu2(OH)2CO3+2H2SO4==2CuSO4+3H2O+CO2
然後是水法煉銅的方程
Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
㈥ 工業煉銅有哪些方法
火法煉銅和濕法煉銅
㈦ 古人有哪些煉銅的方法
一,干煉:礦石加熱分解或加還原劑還原,較常用,但純度低,多製成青銅.二,濕煉:古代曾有人鐵鍋煮藍礬水,數次之後鐵鍋變銅鍋,這是硫酸銅中的銅被鐵置換了.
㈧ 古代如何煉銅
銅礦石-粉碎,置於柴火上-隨著溫度的上升銅礦石融化成銅水。
在我國古代的煉銅技術中,還應特別指出的是:我國古代勞動人民很早就認識了銅
鹽溶液里的銅能被鐵取代,從而發明了「水法煉銅」的新途徑。這一方法以我國為最早
,是水法冶金技術的起源,在世界化學史上是一項重大貢獻。
早在西漢的《淮南萬畢術》里,就有「曾青得鐵則化為銅」的記載。曾青成分是2C
UCO3?CU(OH)2,易溶於苦酒(醋),又叫白青、空青。東漢時的《神農本草經》也有:
「石膽……能化鐵為銅」的話,石膽或膽礬,成分是含水硫酸銅CUSO4?5H2O。南北朝時
的陶弘景則更進一步認識到不僅硫酸銅,而只要可溶性的銅鹽類就能與鐵置換反應。他
說:「雞屎礬……投苦酒中(醋),塗鐵,皆作銅色」。雞屎礬可能是不純的鹼式硫酸
銅或鹼式碳酸銅,難溶於水,但卻能溶於醋,而與鐵起置換反應。從而擴大了以前的認
識范圍。
這種認識大約到唐末、五代間就應用到生產中去了。宋時更有發展,成為大量生產
銅的重要方法之一,這就是水法煉銅的「膽銅法」。這種方法比火法煉銅有許多優點:
它一則可以在產膽水(即硫酸銅溶液,俗稱「膽水」)的地方就地取材;二則設備簡單
,操作容易,不要冶煉、鼓風設備,在通常溫度下就可提取銅,不須高溫,節省了燃料
。
宋代時由於鑄造錢幣的大量需要,同時「膽水煉銅」又有上述優點,因此對「膽水
煉銅」甚為重視。宋代文獻記載,當時南方用「水法煉銅」的約有十一處,其中以饒州
德興、信州鉛山和韶州岑水規模最為宏大。北宋每年產膽銅達一百萬至一百七、八十萬
斤,占當時銅總產量的白分之十五到百分之二十;南宋時銅產量雖大為減少,但膽銅比
重卻大有增加,紹興(宋高宗)年間,竟占銅總量的百分之八十五以上。
膽銅的生產過程包括兩個方面。一是浸銅,二是收取沉積的銅。目前,我國有的地
方(如湖北黃石市)還仍用這種方法生產銅。
在冶煉青銅的過程中,我國古代勞動人民還逐步發現了銅與錫、銅與鉛的配比的改變,能夠使煉制出來的青銅的屬性發生變化.青銅熔點低,加進的錫越多,熔點越低.同時隨著加錫量的增多,硬度也隨之增高,遠遠超過了紅銅的硬度.但是當加錫過多時,青銅反而變脆,容易斷裂.後來,人們又發現在青銅中加入定量的鉛,就能克服青銅較脆的弱點.通過反復的實踐,到春秋戰國時期,古人已經總結出配製青銅的合金規律.
古代世界冶煉生鐵的技術最早發現於中亞,但是由於煉鐵爐過小,鼓風力弱,只能煉出海綿狀的塊煉鐵.從春秋晚期開始,中國在煉鐵技術上就開始獨領風騷,豎式煉鐵爐成了生鐵冶煉的主要設備.特別是到了漢代,國家專營的冶鐵作坊技藝精進,使生鐵得以大量生產.
㈨ 現代煉銅有哪幾種方法
現代煉銅有二種方法。火法煉銅和濕法煉銅
兩種煉銅方法的比較 火法煉銅處理硫化銅礦,生產率高、能耗低、電銅質量好、
㈩ 煉鐵、煉銅的方法
煉鐵的方法有,熱還原法。煉銅主要有電解精煉銅,熱還原法,和濕法【即溶液中的置換】。 具體方程式有:Fe2O3+3CO==Fe+3CO2 【高溫】2Fe2O3+3C==3CO2+4Fe【高溫】Fe2O3+3H2==3H2O+2Fe[高溫】Fe3O4+4H2==4H2O+3Fe【高溫】Fe3O4+2C==2CO2+3Fe[高溫】關於銅;CuO+H2==Cu+H2O CuO+CO==Cu+CO2 2CuO+C==CO2+Cu CuSO4+Fe==Cu+FeSO4CuO+H2SO4==CuSO4+H2O 【前三個需要高溫】