銅的火法冶煉工藝原理

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1、粗銅的火法精煉工藝原理火法精煉原理：粗銅中多數(shù)雜質(zhì)對(duì)O的親和力大于Cu對(duì)O的親和力，而且雜質(zhì)氧化物在Cu中的溶解度非常小，因此雜質(zhì)以氧化物爐渣的形式出去。同時(shí)氧化過程的進(jìn)行使銅中產(chǎn)生過量的氧化銅，最終需要還原得到粗銅。即粗銅的火法精煉分為氧化過程和還原過程。1.氧化過程（氧化除渣階段）空氣進(jìn)入銅熔體，首先與銅反應(yīng)生成Cu2O，再與其它金屬雜質(zhì)作用使雜質(zhì)氧化，化學(xué)反應(yīng)如下：4Cu+O2→2Cu2OCu2O+Me→MeO+Cu反應(yīng)式中的Me代表金屬雜質(zhì)。2.還原過程（還原得到陽極銅）氧化除渣后銅液中的Cu2O，用還原劑進(jìn)行還原：

2、Cu2O+H2→2Cu+H2OCu2O+CO→2Cu+CO2Cu2O+C→2Cu+CO還原劑有：重油、天然氣、液化石油氣、木炭等。得到的陽極銅送電解車間進(jìn)行電解精煉。銅的電解精煉銅的電解精煉，是將火法精煉的銅澆鑄成陽極板，用純銅薄片作為陽極片，相間地裝入電解槽中，用硫酸銅和硫酸的水溶液作電解液，在直流電的作用下，陽極上的銅和電位較負(fù)的金屬溶解進(jìn)入溶液，而貴金屬和某些金屬（硒、碲）不溶，成為陽極泥沉淀于電解槽底，溶液中的銅在陽極上優(yōu)先析出，而其他電位較負(fù)的金屬不能在陽極上析出。這樣，陽極上析出的金屬銅純度很高，成為陰極銅或電解

3、銅。電解精煉過程陽極火法精煉銅陰極電解銅陰極銅。電解精煉過程陽極：火法精煉銅；陰極:電解銅(陰極銅)電解液:硫酸銅和硫酸的水溶液。引入直流電,陽極銅溶解,在陰極析出純銅,雜質(zhì)進(jìn)入陽極泥或電解液從而實(shí)現(xiàn)銅和雜質(zhì)的分離。1.陽極反應(yīng)電解液中含有H+、Cu2+、SO42-和水分子,當(dāng)通入直流電時(shí),在陽極上可能的氧化反應(yīng)為:Cu-2e→Cu2+Me-2e→Me2+SO42--2e→SO3+1/2O2H2O-2e→2H++1/2O2Me指Fe、Pb、Ni、As、Sb等,電極電位比銅負(fù),與銅一起溶解進(jìn)入電解液:SO42-和H

4、2O電極電位比銅正得多,在陽極上不可能進(jìn)行，反應(yīng)。因此,陽極的主要反應(yīng)式Cu溶解形成Cu2+。2.陰極反應(yīng)陰極上可能進(jìn)行的反應(yīng)為:Cu2++2e→Cu2H++2e→H2Me2++2e→Me在這些反應(yīng)中,只有電極電位比銅更正的金屬離子能夠優(yōu)先還原。因此,陰極的主要反應(yīng)式銅離子的還原得到電銅。2、銅冶煉清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)（1）使用范圍：本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了銅冶煉業(yè)清潔生產(chǎn)的一般要求，本標(biāo)準(zhǔn)將清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)分成五類，即生產(chǎn)工藝與裝備要求，自愿能源利用指標(biāo)，污染物生產(chǎn)指標(biāo)（末端處理前）、廢物回收利用指標(biāo)和環(huán)境管理要求（2）規(guī)范性引用文件本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)

5、容引用了下列文件中的條款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)‘GB11914-89水質(zhì)化學(xué)需氧量的測定重鉻酸鹽法GB18599-2001一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標(biāo)準(zhǔn)GB18597-2001危險(xiǎn)廢物貯存污染控制標(biāo)準(zhǔn)GB21248-2007銅冶煉企業(yè)單位產(chǎn)品能源消耗限額GB/T534-2202工業(yè)硫酸GB/T16157-1996固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法GB/T24001環(huán)境管理體系，要求及使用指南GB/T56-2000固定污染源排氣中二氧化硫的測定，碘量法HJ/t56-2000固定污

6、染源排氣中二氧化硫的測定，定電位電解法YS/T441.1-2001有色金屬平衡管理規(guī)范（銅選礦冶煉部）《銅冶煉行業(yè)準(zhǔn)入條件》（中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會(huì)公告2006年第40號(hào)）（3）規(guī)范性技術(shù)要求3.1指標(biāo)分級(jí)本標(biāo)準(zhǔn)給出了銅冶煉企業(yè)生產(chǎn)過程中國清潔生產(chǎn)水平的三級(jí)技術(shù)指標(biāo)：一級(jí)：國際清潔生產(chǎn)先進(jìn)水平二級(jí)：國內(nèi)清潔生產(chǎn)先進(jìn)水平三級(jí)：國內(nèi)清潔生產(chǎn)基本水平3.2指標(biāo)要求：銅冶煉業(yè)企業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)要求見表1。表1銅冶煉業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)要求清潔生產(chǎn)指標(biāo)等級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)1.1主體冶煉工采用富氧閃速熔煉或富氧熔池熔煉工采用不違

7、背《銅冶煉行業(yè)準(zhǔn)入條件》的冶煉工熔煉工序廢渣含銅/%≤0.6≤0.7≤0.8煙氣二氧化硫（SO2）含量/%≥20≥10≥6吹煉工序粗銅含硫%≤0.1≤0.2≤0.4爐齡/d≥240≥150≥80精煉周期/h大修爐齡/a燃油/%燃煤/%4、銅冶煉企業(yè)污染物排放現(xiàn)狀4.1冶煉過程主要污染物排放特征表面質(zhì)量1、陰極銅表面應(yīng)潔凈，無無損、油污、電解殘?jiān)韧鈦黼s物2、陰極銅表面（包括吊耳部分），綠色附著物總面積不大于單面面積的1%3、因潮濕空氣的作用，使陰極銅表面氧化而生成一層暗綠色不作廢品4、陰極銅表面及邊緣不得有呈花瓣?duì)罨驑渲畹?/p>

8、結(jié)粒（允許修整）5、陰極銅表面高5mm以上圓頭密集結(jié)粒的總面積不得大于單面面積的10%（允許修整）。其他要求1、陰極銅以整塊供應(yīng)。2、陰極銅塊應(yīng)經(jīng)受普通裝卸而不脆斷。試驗(yàn)方法：1、陰極銅化學(xué)成分的分析按GB/T5121、