【正文】 i3S2— FeS,鎳锍等 。 S:22～ 25%。117J/g(Cu2S32%) 熱焓： (Cu60%,1300 ℃ ) 密度 （ 固態(tài) 、 液態(tài) ） 如下： 注：粗銅含 % 粘度： 106exp(5000/Tm)計算 表面張力：約為 330 10－ 3N/m(%， 1200 ～ 1300 ℃ ) 電導率： () 102 (%， 1100 ～ 1400 ℃ ) 銅锍品位 /% 30 40 50 70 80 粗銅 密度 / 20 ℃ 1200 ℃ 造锍熔煉爐渣及其特性 A)渣型的重要性 渣型決定渣的熔點 、 粘度 、 比重 、 表面張力 、 比熱 、 熔化熱 、 電導等 。 CaO 812% Fe/SiO2:評價渣型的重要指標 。 吹煉第二期 ,溫度 1200 ℃ ,氧位 106 tm,Fe3O4 析出難以避免，但實際生產(chǎn)中，造渣區(qū)與造銅期分開，使此問題得以解決。但在 1200 ℃ 的吹煉條件下，由于氧壓增大（ 106 atm） ,Fe3O4的析出則不可避免。從 E到 F的途徑是按 反應(yīng)（ 2）自發(fā)進行，使 Cu2S中的硫優(yōu)先氧化而得到金屬銅。 FeS(l) + 1/2O2 = FeO(l) +1/2 S2 rq線： 銅锍、鐵橄欖石爐渣和 γFe三個凝聚相平衡共存。 E) 銅熔煉圖 (STS圖 ) 213 24 造锍熔煉中 Fe3O4的形成 A)Fe3O4的危害 a)產(chǎn)生難熔結(jié)垢物，如反射爐爐底積鐵，轉(zhuǎn)爐口和閃速爐上升煙道結(jié)疤等。在低氧勢下，析出的Fe3O4是較純的，當氧勢提高后，特別是有金屬銅相平衡的條件下，析出的 Fe3O4將含有大量的銅，即析出了固相。 煙塵：易揮發(fā)元素和化合物 , Zn,Pb,As, Sb, Bi。 ) 元素 煙塵 放出爐渣 72% 冰銅 P b 0 . 6 8 ( 0 . 6 5 ) 0 . 1 1 ( 0 . 1 4 ) 0 . 2 2 ( 0 . 2 1 ) Zn 0 . 4 6 ( 0 . 3 0 ) 0 . 4 5 ( 0 . 6 2 ) 0 . 0 9 ( 0 . 0 8 ) As 0 . 8 3 ( 0 . 7 6 ) 0 . 0 5 ( 0 . 0 7 ) 0 . 1 2 ( 0 . 1 2 ) Sb 0 . 5 3 ( 0 . 4 8 ) 0 . 1 0 ( 0 . 2 3 ) 0 . 3 7 ( 0 . 2 9 ) Bi 0 . 6 9 ( 0 . 6 3 ) 0 . 1 9 ( 0 . 2 0 ) 0 . 1 3 ( 0 . 1 7 ) 27 銅在渣中的損失及其控制 火法煉銅生成過程的銅損失分兩方面：一是隨煙氣帶走，二 是隨渣損失。 217 銅锍品位越高，渣含銅也越高。 221 222 在爐氣－爐渣－锍共存體系中，從圖 221可知，隨著氧勢升高，不僅锍品位隨之升高，而且渣中硫溶解量減少，氧溶解量增高，渣中 Fe3O4的含量也隨之增大，從而使銅在渣中損失增大。 連續(xù)煉銅的現(xiàn)狀：閃速爐直接煉銅（圖 224） ；閃速 熔煉 閃速吹煉（圖 225）；三菱法（圖 226） 。在锍品位較低的區(qū)域，銅主要以硫化物形態(tài)溶于爐渣中；當锍品位升到 80％以上時，銅以氧化物形態(tài)溶于渣中。 熔渣的粘度 渣的粘度與爐渣的組成密切相關(guān)，特別是 Fe/SiO2比， 該比值越小，渣的粘度越大，不利于锍滴的沉降；反之 Fe/SiO2比大，渣的粘度低有利于锍滴的沉降，減少銅的 夾帶損失。 D)工廠實測數(shù)據(jù)舉例 表 26 Noranda法生產(chǎn)高品位冰銅 (銅精礦成分： Cu41%, %, %,爐渣 Fe/。 B) 主要走向 粗銅：貴金屬、 Se, Te ,Ni, Pb,。 C) 在 SiO2飽和與 101KpaSO2下銅熔煉關(guān)系圖 214 當 SO2壓力低于 101Kpa時， CuCu2S的平衡線②以及銅锍中 FeS的活度 αFeS曲線，將向低氧勢方向移動。 B)熔煉、吹煉中硫位、氧位的變化 表 23實際熔煉、吹煉中， PSO2= 階 段 P S2 （ atm ） P O2 ( a t m ) 熔煉（ A B ） 10 2— 10 3 10 9— 10 8 吹煉一期（ B C ） 10 3— 10 6 10 8— 10 6 吹煉二期（ C 點） 10 6 10 6 C） 熔煉、吹煉中冰銅品位與各組分活度的關(guān)系 211 在造锍熔煉階段，锍的品位在 0～ 70％左右，體系中的 αFe3O4和 αCu20的值變化不太大，但當锍的品位升高到 70％左右，特別是 80％左右（ Cu2S與Cu共存）時，尤其是 αFe3O4和 αCu20急劇升高，意味著銅在渣中溶解損失升高。 3FeO(l) + 1/2O2 = Fe3O4(s) pq線： 鐵硅酸鹽渣穩(wěn)定存在的下限。 各種品位的銅锍吹煉是沿著 A－ B－ C－ D－ E的途徑，使銅锍中 FeS優(yōu)先氧化后造硅酸鹽爐渣，這是反應(yīng)（ 1）的自發(fā)反應(yīng)并不會是 Cu2S氧化。這種 SiO2不飽和爐渣（ 3035%SiO2, 即 Fe/SiO2大于 1； Noranda法 SiO22225%,Fe/ ） ,含 Fe3O4多（ Noranda,Fe3O4 2025%） ,爐渣粘度 大，渣含銅高，需對爐渣進行處理以回收銅?？梢?FeOFe2O3CaO渣系具有高度的容納鐵氧化物的能力，從而避免了高氧勢下 Fe3O4的麻煩問題。 D)FeOSiO2CaO系 實際銅熔煉渣成分： SiO2 3040%。高品位冰銅，含氧少，實際成分與理論成分偏差??；銅锍與爐渣共存時， SiO2含量高，氧化鐵活度低，氧在冰銅中溶解 少。 實際冰銅成分： Cu:25～ 65%。 離解反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)。 C)新的熔煉方法 ， 注重傳熱 、 傳質(zhì)過程的強化；硫的回 收及反應(yīng)熱的利用 。鼓風爐熔煉主要是脫鋅，轉(zhuǎn) 爐吹煉主要是除鉛、錫等雜質(zhì)。 銅礦石 —— 浸出 —— 低濃度含銅溶液 —— 萃取 —— 富銅有機相 —— 反萃 —— 高含銅溶液 —— 電積 —— 電銅 浸出：就地浸出 、 堆浸 、 攪拌浸出等 。 我國每年進口的廢雜銅已達 250萬噸左右，已成為銅 生產(chǎn)的重要原料。 含鋅高的硫化銅礦不宜加入密閉鼓風爐處理 ， 不然會使渣的流動性變 壞 ， 且產(chǎn)生橫隔膜 。 目前 ， 最低開采品位為 ～ %(按此品位 ， 生 產(chǎn) 1噸銅 ， 處理礦石量達 200～ 300噸 )。 2)節(jié)能 充分利用爐料中硫化物的化學反應(yīng)熱 3)低污染或無污染 4)向產(chǎn)品多樣化 、 精細化方向發(fā)展 ， 注重深加 工 、 高附加值產(chǎn)品的開發(fā)生產(chǎn) 。 4)要十分重視硫的回收 。 例： Cu:CuFeS2, Zn: ZnS, Pb: PbS等 。 作為精鉛的主要消費領(lǐng)域，近期鉛酸蓄電池的需求依舊 比較旺盛。預計 2022年中國銅的可供量將達到或超過 450 萬噸，消費量將超過 400萬噸，全年供求關(guān)系基本平衡。 表 1－ 1 元素周期表 重金屬冶金的特點 原料特點 1)提取重金屬的礦物原料 ， 主要為硫化礦 。 綜合回收價值大 。 重金屬冶金發(fā)展方向 1)強化過程 （ 通過設(shè)備 、 工藝條件的改變和反應(yīng) 器優(yōu)化設(shè)計 ， 提高過程速率 ） 因此 ， 在掌握 熱 力學 方法的基礎(chǔ)上 ， 要注重與 速率過程 相關(guān)的有 關(guān)理論學習 ， 如反應(yīng)動力學 （ 微觀 、 宏觀 ） ， 傳 遞過程原理 、 反應(yīng)工程學等 。 銅的礦石 多為多金屬共生硫化礦床 。 復雜銅礦含 Pb、 Zn高 ， 原則通過選礦分離；如不理想 ， 應(yīng)使礦中的鉛鋅或造 渣或揮發(fā) 。 2）再生銅原料的預處理 a)廢體的解體、分類、切割、打包、破碎等； b)廢屑的篩選、