广西金川有色金属有限公司如何提炼铜

铜渣 是可以炼的

只是含量非常少

铜渣是炼铜过程中产生的渣，属有色金属渣的一种。采用反射炉法炼铜排出的废渣为反射炉铜渣，采用鼓风炉炼铜排出的为鼓风炉铜渣。每冶炼出1吨铜，反射炉法将产生10-20吨炉渣，鼓风炉法为50-100吨铜渣。铜渣与淬渣掺入石灰拌和压实后可作公路基层。用气冷铜渣作为铁路道碴，效果良好。熔融的铜渣还可直接浇注成致密坚硬的铜渣筑石，也可将铜渣放入回收室氧化熔烧，再采用还原方法处理而回收粒铜

在我国矿产资源丰富，但是人均资源占有量贫乏，在铜矿资源日益枯竭的时代，低品位的铜矿越来越受到人们的高度重视，而我国是铜矿资源的消费大国，并且铜矿资源也缺乏，形成了一堆尖锐的矛盾和资源紧张局面。于此同时，在我国以火法为主的铜生产中，每生产1t铜将产出2~3t渣，铜渣数量大，其中尚含有Fe、Cu、Zn、Pb、Co、Ni等多种有价金属和少量贵金属。我国铜产量每年在479万t以上，按以上计算将产出958~1437万t以上铜渣，其中含铜9.58~14.37万t以上。

近年来，随着我国炼铜工业的持续发展，目前含铜0.2%~0.3%的铜矿已被开采利用，而在铜冶炼过程产出的炉渣其含铜量却在0.5%以上。受炼铜传统工艺的限制，其铜渣中的残余铜的含量还在不断增加。除炼铜外，在冶炼其它金属时根据冶炼方法的不同也会产生不同含量的含铜渣，如炼锌、炼镉等都会产生含铜渣。因此，在我国现有资源严重匮乏的情况下，开发含铜渣的资源化综合利用技术，对促进循环经济和可持续发展及环境保护具有重要的战略意义和现实意义。[1]

回收利用

贵金属资源稀少，价格昂贵，越来越受到世界各国的普遍重视，贵金属工业废料是当今世界日益紧缺的贵金属资源中很贵重的二次资源，对这些工业废料有效的处理和利用，具有可观的经济价值。铜渣中含有大量的可利用的资源。现代炼铜工艺侧重于提高生产效率，渣中的残余铜含量增加，回收这部分铜资源是现阶段处理铜冶炼渣的主要目的。当然，渣中的大部分贵金属是与铜共生的，回收铜的同时也能回收大部分的贵金属。渣中的主要矿物为含铁矿物，铁的品位一般超过40%，远大于铁矿石29.1%.的平均工业品位。铁主要分布在橄榄石相和磁性氧化铁矿物中，可以用磁选的方法得到铁精矿。显然，针对铜渣的特点，开展有价组分分离的基础理论研究，开发出能实现有价组分再资源化的分离技术，为含铜炉渣再资源产业化提供技术依据，对国民经济和科技发展具有重要的现实意义。

铜渣综合利用大致可分为二类：一是利用铜渣的物理性质，二是利用铜渣中某些组分。随着环境保护要求的提高和矿产资源的日益枯竭，铜渣有很好的综合利用前景，选矿及贫化、浮选过程没有采矿成本，可充分回收铜及其中有Au、Ag 等贵金属资源，尾矿含铁40%左右，经磁选富集可获得铁精矿。

应用于水泥制造工业

可以代替铁粉作矿化剂，作铁质校正剂生产硅酸盐水泥熟料，生产铜渣水泥。以炼铜水淬渣为主要原料，掺入少量激发剂(石膏和水泥熟料)和其它材料细磨而成。与其它品种水泥相比，它具有后期强度高、水化热低、收缩率小、抗冻性能好、耐腐蚀和耐磨损等特点，符合GBL64—82275的275号和325号标准。生产工艺简单，投资可节省50%铜渣用量多(用渣量约占水泥的60%～70%)，能耗可降低50%。产品适用于抹灰砂浆，低标号混凝土及空心小型砌块等制品。

应用于工业及民用建筑业

(1)制砖及各种砌块

以炼铜水淬渣为骨料，与水泥按照一定配比，压制成渣砖和隔热板等建筑材料。在这类产品中，铜渣的加入量高达90%。产品具有自重轻、保温隔热、抗渗性好的优点；生产过程中能耗比较低，工艺和操作也较简单，投资少，如建一座年产1万m2(约134万块)的空心小砌块厂，约需要投资18万元，每年可获利30万元，铜渣的消耗量可达2万多吨。

(2)代替沙石用于配制混凝土及砌筑砂浆

炼钢炉渣代替沙配制混凝土和砂浆，其力学性能、耐久性能等都良好，而且强度优于普通沙配制的混凝土和砂浆。中条山有色金属公司地区缺砂，应用这一成果，每年可获净效益94万元，同时还节约了排渣运费16万元，渣场平整费用4．5万元，共计收益114．5万元。

在采矿业中作充填料

在采矿胶结充填中，铜渣既可以代替黄砂作骨料，也可以经过细磨后代替硅酸盐水泥作为活性材料。在大冶的铜绿山矿和铜陵的金口岭等矿山均有应用。

应用于铸石生产

铸石一般以玄武岩、辉绿岩等作原料熔化成玻璃体后，浇铸成制品，经结晶退火等工序制成。铸石具有耐磨，耐腐蚀、绝缘、高硬度、高抗压等性能，可代替金属、合金及橡胶制品使用。铜渣的化学成分与铸石相近，如果铜渣含铁高，可先经磁选分离铁，然后对非磁性部分加入相应的附加剂即可作为生产铸石的原料。近年来不少国家都以炉渣为原料生产铸石制品，包括板材、管材及其它形状的制品。[1]

适于处理浮选的粉状精矿。反射炉熔炼过程脱硫率低，仅20%～30%，适于处理含铜品位较高的精矿。如原料含铜低、含硫高，熔炼前要先进行焙烧。反射炉生产规模可大型化，对原料，燃料的适应性强，长期来一直是炼铜的主要设备，至80年代初，全世界保有的反射炉能力仍居炼铜设备的首位。但反射炉烟气量大，且含二氧化硫仅1%左右，回收困难。反射炉的热效率仅25%～30%，熔炼过程的反应热利用较少，所需热量主要靠外加燃料供给。70年代以来，世界各国都在研究改进反射炉熔炼，有的采用氧气喷撒装置将精矿喷入炉内，加强密封，以提高SO2浓度。中国白银公司第一冶炼厂将铜精矿加到反射炉中的熔体内，鼓风熔炼，提高了熔炼强度，烟气可用于制取硫酸。

反射炉为长方形，用优质耐火材料砌筑。燃烧器设在炉头部，烟气从炉尾排出，炉料由炉顶或侧墙上部加入，冰铜从侧墙底部的冰铜口放出，炉渣从侧墙或端墙下的放渣口排出。炉头温度1500℃～1550℃，炉尾温度1250℃～1300℃，出炉烟气1200℃左右。熔炼焙烧矿时，燃料率10%～15%，床能率3～6t/(m2·日)。铜精矿直接入炉，燃料率16%～25%，床能率为2～4t/(m2·日)，称生精矿熔炼。中国大冶冶炼厂采用270m2反射炉熔炼生精矿。 炼铜采用电阻电弧炉即矿热电炉，对物料的适应性非常广泛，一般多用于电价低廉的地区和处理含难熔脉石较多的精矿。电炉熔炼的烟气量较少，若控制适当，烟气中SO2浓度可达5%左右，有利于硫的回收。

铜熔炼电炉多为长方形，少数为圆形。大型电炉一般长30 m～35m，宽8 m～10m，高4 m～5m，采用六根直径为1.2 m～1.8m的自焙电极，由三台单相变压器供电。电炉视在功率3000～50000千伏安，单位炉床面积功率100kw/m2左右，床能率3～6t/(m2·日)，炉料电耗400～500kw·h/t，电极糊消耗约2～3kg/t。中国云南冶炼厂采用30000kVA电炉熔炼含镁高的铜精矿。 是将硫化铜精矿和熔剂的混合料干燥至含水0.3%以下，与热风（或氧气、或富氧空气）混合，喷入炉内迅速氧化和熔化，生成冰铜和炉渣。其优点是熔炼强度高，可较充分地利用硫化物氧化反应热。降低熔炼过程的能耗。烟气中SO2浓度可超过8%。闪速熔炼可在较大范围内调节冰铜品位，一般控制在50%左右，这样对下一步吹炼有利。但炉渣含铜较高，须进一步处理。

闪速炉有奥托昆普型闪速炉和国际镍公司型闪速炉两种。70年代末世界上已有几十个工厂采用奥托昆普型闪速炉，中国贵溪冶炼厂也采用此种炉型。 利用硫化亚铁比硫化亚铜易于氧化的特点，在卧式转炉中，往熔融的冰铜中鼓入空气，使硫化亚铁氧化成氧化亚铁，并与加入的石英熔剂造渣除去，同时部分脱除其他杂质，而后继续鼓风，使硫化亚铜中的硫氧化进入烟气，得到含铜98%～99%的粗铜，贵金属也进入粗铜中。

一个吹炼周期分为两个阶段：第一阶段，将FeS氧化成FeO，造渣除去，得到白冰铜（Cu2S）。冶炼温度1150℃～1250℃。主要反应是：

2FeS+3O2→2FeO+2SO2

2FeO+SiO2→2FeO·SiO2

第二阶段，冶炼温度1200℃～1280℃将白冰铜按以下反应吹炼成粗铜：

2Cu2S+3O2→2Cu2O+2SO2

Cu2S+2Cu2O→6Cu+SO2

冰铜吹炼是放热反应，可自热进行，通常还须加入部分冷料吸收其过剩热量。吹炼后的炉渣含铜较高，一般为2%～5%，返回熔炼炉或以选矿、电炉贫化等方法处理。吹炼烟气含SO2浓度较高，一般为8%～12%，可以制酸。吹炼一般用卧式转炉，间断操作。表压约1kgf/cm2的空气通过沿转炉长度方向安设的一排风眼鼓入熔体，加料、排渣、出铜和排烟都经过炉体上的炉口。。其过程是将液态铜加入精炼炉升温或固态铜料加入炉内熔化，然后向铜液中鼓风氧化，使杂质挥发、造渣；扒出炉渣后，用插入青木或向铜液注入重油、石油气或氨等方法还原其中的氧化铜。还原过程中用木炭或焦炭覆盖铜液表面，以防再氧化。精炼后可铸成电解精炼所用的铜阳极或铜锭。精炼炉渣含铜较高，可返回转炉处理。精炼作业在反射炉或回转精炼炉内进行。

火法精炼的产品叫火精铜，一般含铜99.5%以上。火精铜中常含有金、银等贵金属和少量杂质，通常要进行电解精炼。若金、银和有害杂质含量很少，可直接铸成商品铜锭。

电解精炼是以火法精炼的铜为阳极，以电解铜片为阴极，在含硫酸铜的酸性溶液中进行。电解产出含铜99.95%以上的电铜，而金、银、硒、碲等富集在阳极泥中。电解液一般含铜40～50g/L，温度58℃～62℃，槽电压0.2～0.3V，电流密度200～300A/m2，电流效率95%～97%，残极率约为15%～20%，每吨电铜耗直流电220～300kwh。中国上海冶炼厂铜电解车间电流密度为330A/m2。

电解过程中，大部分铁、镍、锌和一部分砷、锑等进入溶液，使电解液中的杂质逐渐积累，铜含量也不断增高，硫酸浓度则逐渐降低。因此，必须定期引出部分溶液进行净化，并补充一定量的硫酸。净液过程为：直接浓缩、结晶，析出硫酸铜；结晶母液用电解法脱铜，析出黑铜，同时除去砷、锑；电解脱铜后的溶液经蒸发浓缩或冷却结晶产出粗硫酸镍；母液作为部分补充硫酸，返回电解液中。此外，还可向引出的电解液中加铜，鼓风氧化，使铜溶解以生产更多的硫酸铜。电解脱铜时应注意防止剧毒的砷化氢析出。 用于处理难选的结合性氧化铜矿。将含铜1%～5%的矿石磨细，加热至750℃～800℃后，混以2%～5% 的煤粉和0.2%～0.5%的食盐，矿石中的铜生成气(Cu3Cl3)并为氢还原成金属铜而附着于炭粒表面，经浮选得到含铜50%左右的铜精矿，然后熔炼成粗铜。此法能耗高，很少采用。

熔炼其目的是使铜精矿或焙烧矿中的部分铁氧化，并与脉石、熔剂等造渣除去，产出含铜较高的冰铜（xCu2S·yFeS）。冰铜中铜、铁、硫的总量常占80%～90%，炉料中的贵金属，几乎全部进入冰铜。

冰铜含铜量取决于精矿品位和焙烧熔炼过程的脱硫率，世界冰铜品位一般含铜40%～55%。生产高品位冰铜，可更多地利用硫化物反应热，还可缩短下一工序的吹炼时间。熔炼炉渣含铜与冰铜品位有关，弃渣含铜一般在0.4%～0.5%。熔炼过程主要反应为：

2CuFeS2→Cu2S+2FeS+S

Cu2O+FeS→Cu2S+FeO

2FeS+3O2+SiO2→2FeO·SiO2+2SO2

2FeO+SiO2→2FeO·SiO2

造锍熔炼的传统设备为鼓风炉、反射炉、电炉等，新建的现代化大型炼铜厂多采用闪速炉。

火法炼铜2CuFeS2→Cu2S+2FeS+S

Cu2O+FeS→Cu2S+FeO CA(CLO)2+2CO2+H2O=CA(HCO3)2+HCLO

CLO-+CO2+H2O=HCLO+HCO3- 如果有疑问，，如需帮助，欢迎追问，谢谢

如果满意，请采纳，谢谢

1、湿法炼铜是根据活泼金属置换原理，方程式为：Fe+CuSO4——FeSO4+Cu

2、火法炼铜

2CuFeS2→Cu2S+2FeS+S

Cu2O+FeS→Cu2S+FeO

核心就是用黄铁答矿炼出一些有价值的含铜合金。

3、高炉炼铁

最主要反应：

2Fe+O2——（高温）2FeO

FeO+C——（高温）Fe+CO

扩展资料：  

熔炼其目的是使铜精矿或焙烧矿中的部分铁氧化，并与脉石、熔剂等造渣除去，产出含铜较高的冰铜（xCu2S·yFeS）。冰铜中铜、铁、硫的总量常占80%～90%，炉料中的贵金属，几乎全部进入冰铜。

熔炼过程主要反应为：

2CuFeS2+O2→Cu2S+2FeS+SO2

Cu2O+FeS→Cu2S+FeO

2FeS+3O2+SiO2→2FeO·SiO2+2SO2

2FeO+SiO2→2FeO·SiO2

2CuFeS2→Cu2S+2FeS+S。Cu2O+FeS→Cu2S+FeO。湿法炼铜：Fe+CuSO4——FeSO4+Cu。包括焙烧、熔炼、吹炼、精炼等工序，以黄铜矿精矿为主要原料。

火法炼铜的工艺是硫化铜精矿先经烧结源焙烧脱去部分硫，制成烧结块，与熔剂、焦炭等按批料呈层状加入炉内，熔炼产出冰铜和弃渣，火法炼铜熔炼强度高，可较充分地利用硫化物氧化反应热。降低zhidao熔炼过程的能耗，产出的铜杂质少。

炼铜方法

装料时应使炉料在炉内均匀分布，风口处不得堆放炉料，以防风口堵塞而损坏炉子。炉料加完后即升火熔化，当炉料基本熔化后，加入炉料量3%~4%的焦炭和2%左右的石英石，以减少吹炼过程中高价铁的生成。

随着吹炼过程的进行，风口处的压力增大，应经常用钢钎通凿，使风压稳定为50~70kPa。炉内火焰由淡黄色转红时，取样观察，当铜试样断面呈朱红色，取样勺子告往上提而底部有渣滴下时，说明炉内大部分杂质已造渣，铜已合格，此时可扒渣并出铜。

以上内容参考  百度百科-火法炼铜

包括焙烧、熔炼、吹炼、精炼等工序，以黄铜矿精矿为主要原料。焙烧分半氧化焙烧和全氧化焙烧（“死焙烧”），脱除精矿中部分或全部的硫，同时除去部分砷、锑等易挥发的杂质。

熔炼主要是造锍熔炼，目的是使铜精矿或焙烧矿中的部分铁氧化，并与脉石、熔剂等造渣除去，产出含铜较高的冰铜。吹炼能够消除烟害，回收精矿中的硫。精炼分火法精炼和电解精炼。

粗铜精炼分火法精炼和电解精炼。火法精炼是利用某些杂质对氧的亲和力大于铜，而其氧化物又不溶于铜液等性质，通过氧化造渣或挥发除去。

铜的简介:

铜（Cuprum）是一种金属元素，也是一种过渡元素，化学符号Cu，英文copper，原子序数29。纯铜是柔软的金属，表面刚切开时为红橙色带金属光泽，单质呈紫红色。

延展性好，导热性和导电性高，因此在电缆和电气、电子元件是最常用的材料，也可用作建筑材料，可以组成众多种合金。铜合金机械性能优异，电阻率很低，其中最重要的数青铜和黄铜。此外，铜也是耐用的金属，可以多次回收而无损其机械性能。

铜是人类最早使用的金属之一。早在史前时代，人们就开始采掘露天铜矿，并用获取的铜制造武器、工具和其他器皿，铜的使用对早期人类文明的进步影响深远。

以上内容参考 百度百科-火法炼铜

火法炼铜：

优点：排出的二氧化硫污染空气，并且能耗太大，并且容易使Cu和氧气反应生成氧化铜。

缺点：生成有污染的SO2，反应条件需高温

湿法炼铜：

优点：反应条件简单，但是Fe比Cu活泼，大自然中不存在单质铁；

缺点：获得铁也是件麻烦的事，综合起来能耗比火法要大些。

扩展资料：

胆铜法有很多优点,它可以就地取材,在胆水多的地方设置铜场，设备比较简单，成本低，操作容易，只要把铁薄片和碎块放入胆水槽中，浸渍几天，就能得到金属铜的粉末。和火法炼铜相比，它可以在常温下提取铜，既节省大量燃料，又不必使用鼓风、熔炼等设备。还有一个优点,那就是贫矿和富矿都能应用。

参考资料来源：百度百科-湿法炼铜