铜矿砂怎么洗出铜来

Question

如题所述

Answer 1

1. 铜矿石的冶炼过程：首先，从铜矿石中提取铜是一个复杂的过程。以黄铜矿为例，精矿砂、熔剂（如石灰石、砂等）和燃料（焦炭、木炭或无烟煤）的混合物被投入密闭鼓风炉中，在约1000℃的温度下进行熔炼。
2. 杂质去除：在这一过程中，矿石中的部分硫转化成SO2（用于生产硫酸），大部分的砷、锑等杂质变成挥发性物质如AS2O3、Sb2O3，从而被去除。同时，铁的硫化物转变为氧化物，而Cu2S与剩余的FeS等形成“冰铜”。
3. 冰铜的形成：冰铜主要由Cu2S和FeS互相溶解形成，其含铜率在20%～50%之间，含硫率在23%～27%之间。熔渣浮在熔融冰铜上面，容易分离，进一步除去杂质。
4. 转炉吹炼：将冰铜移入转炉中，加入熔剂（石英砂）后鼓入空气进行吹炼（温度在1100～1300℃之间）。由于铁比铜更容易与氧结合，而铜比铁更容易与硫结合，因此冰铜中的FeS先转变为FeO并形成炉渣，随后Cu2S转变为Cu2O。
5. 生产粗铜：Cu2O与Cu2S反应生成粗铜（含铜量约为98.5%）。粗铜再经过反射炉处理，加入熔剂并通入空气，使杂质氧化形成炉渣而被除去。
6. 精炼电解：在一定程度上去除杂质后，喷入重油。重油燃烧产生的还原性气体使氧化亚铜在高温下还原为铜，得到的精铜含铜量约99.7%。
7. 火法冶炼的发展：火法冶炼通常先将原矿石磨碎至一定细度，通过选矿提高铜含量至20-30%作为铜精矿。精矿在密闭鼓风炉、反射炉、电炉或闪速炉中造锍熔炼，然后进行吹炼成粗铜。粗铜经过氧化精炼或电解，可获得高品位的电解铜。
8. 环境保护与技术进步：该流程简短、适应性强，铜的回收率可达95%。然而，硫在造锍和吹炼阶段作为二氧化硫废气排出，不易回收，可能造成环境污染。近年来，为了解决这一问题，出现了如白银法、诺兰达法等更环保的熔池熔炼技术，以及日本三菱法等新工艺，推动火法冶炼向连续化、自动化方向发展。