【正文】 ％的銅 锍（ B點）， Outikumpu閃速熔煉和三菱法連續(xù)煉銅產(chǎn)出的銅锍品 位為 65％（ C點） 。為了降低鐵橄欖石爐渣的熔點、密度，減少锍在渣中的溶解度，在造锍熔煉爐渣中要有適量的 CaO存在（一般為 810%）。銅锍和鎳锍吹煉所產(chǎn)生的爐渣可認(rèn)為是一種 Fe3O4飽和的 FeOSiO2系爐渣。 B) 硫化物熔煉中參與造渣的物料及渣系 a)造锍熔煉 脈石： SiO2, CaO, MgO, Al2O3 FeS部分氧化為 FeO 轉(zhuǎn)爐渣： SiO2, Fe3O4, FeO 熔劑： SiO2(或 CaO) 渣系： SiO2FeOCaO(MgO)系 b)普通吹煉 FeS氧化為 FeO(Fe3O4) 熔劑： SiO2 渣系： SiO2FeOFe3O4系 c)三菱法吹煉 FeS氧化為 FeO(Fe3O4) 熔劑： CaO Cu部分氧化為 Cu2O 渣系： CaOFe3O4Cu2O系 C)FeOSiO2系 23 a)熔點基本滿足有色冶金爐渣的要求 (1200℃ 左右 ） ； b)含鐵高 ， 比重大 ， 不利渣與锍的分離； c)對锍的溶解度大 ， 金屬損失加大 。 實際冰銅組成標(biāo)入 系 相 圖 中 時 ， 要 將 其 成 分 換 算 為Cu+Fe+S=100%。 b)不同金屬對 S和 O的親和力的差別： Cu,Ni對硫的親和力 大； Fe對 O的親和力大 ， 即以下反應(yīng)在熔煉溫度下能自發(fā) 正向進(jìn)行 ,使 Cu優(yōu)先進(jìn)入锍相 ， Fe優(yōu)先進(jìn)入渣相： Cu2O + FeS =Cu2S（ M） + FeO（ S） 1523 10KK ?D) 21 三組二元系在液態(tài)完全互溶； 二元偏晶線S1S2，隨 Fe的加入，擴(kuò)展到三元系 ,S1S3KS6S4S2（舌形），分兩部分： S3S4以左熔體，上層是溶少量銅的 Cu2S組成，下層溶少量Cu2S的 Cu相；S3S4以右熔體，上層溶少量 Fe的，下層溶少量 的 γFe相組成。 其他 ： CaO, MgO, Al2O3等。 B)熔煉反應(yīng)在 1200～ 1300℃ 高溫下進(jìn)行 。第二步，反射爐或其它精煉爐中精煉粗銅，產(chǎn)陽極 銅。 1)火法 火法煉銅的原則流程為： 銅礦石 （ ～ 2%Cu） —— 浮選 —— 銅精礦 (15～30%Cu)—— 造锍熔煉 —— 冰 銅 （ 銅锍 25～70%Cu） —— 吹煉 —— 粗銅 （ 98～ 99%Cu） —— 火法精煉 —— 陽極銅 （ 99%Cu） —— 電解精煉 —— 電銅 (%Cu)(GB46682,GB/T138592) 圖 11火法煉銅的原則工藝流程 圖 12 生產(chǎn)工藝流程圖 2) 濕法 濕法約生產(chǎn) 15%的 Cu。 硫 化 精 礦 、燃 料 發(fā)熱值 /(106J)/kg 煙煤 重油 高爐煤氣 銅精礦 (%Cu,%Fe,%S) 冶煉產(chǎn)生：① 51%Cu的銅锍、爐渣、 SO2 ② 80%Cu的白銅锍、爐渣、 SO2 ③ 粗銅、爐渣、 SO2 鎳精礦 (%Ni,%Fe,%S) 冶煉產(chǎn)出： 34%Ni的鎳锍，爐渣， SO2 再生銅原料 1）再生原料來源 a)報廢的含銅料：電線電纜、廢電子器件、廢設(shè)備部件、廢軍用品等； b)銅及銅合金、銅材加工中產(chǎn)生的棄渣、垃圾、浮渣、銅屑，在銅件鑄造中產(chǎn)生的澆口、浮渣等，在電線電纜生產(chǎn)中產(chǎn)生的線頭、亂線團(tuán)等。 高砷銅精礦 ， 適于強(qiáng)化冶煉新工藝 （ 如浸沒頂吹熔煉等 ） 處理 ， 產(chǎn)高砷細(xì) 塵開路單獨脫砷處理 ， 或制酸時經(jīng)洗滌使砷進(jìn)入酸泥而脫除 。 主要 氧化銅礦物 有： 孔雀石 : (OH)藍(lán)銅礦 : (OH) 硅孔雀石 、 塊銅礦 :Cu3SO4(OH) 赤銅礦 :Cu2O、 黑銅礦 :CuO。 3)重金屬冶煉方法大致可分為三類 ： 造锍熔煉 ：以锍為中間產(chǎn)物的一類冶煉方法； 還原熔煉 ：MS— MO— M； 濕法冶金 ： MS（ MO） — 金屬鹽水溶液 — M。 3)礦石中有 貴金屬 、 稀散金屬 伴生 。 有色金屬又分重金屬、輕金屬、貴金屬、稀有金屬。目前已知的在建、擬建的銅冶煉項目總規(guī)模超過 250 萬噸，其中 2022 年投產(chǎn)及 2022年將要投產(chǎn)的產(chǎn)能總量達(dá) 到 150萬噸。鉛酸蓄電池的主要消費領(lǐng)域集中在汽車、電動 自行車和出口領(lǐng)域，分別占到鉛酸蓄電池耗鉛量的 29%、 18%和 22%。 Sn例外 ， Sn主要為 SnO2(錫石 )。 既是硫的資源 ， 又是環(huán)保的要求 。 （ 短流程 、 計劃 轉(zhuǎn)市場 、 有色金屬應(yīng)用廣泛 ， 效益中心 ） 第一篇 重金屬造锍熔煉 第 1章 原料及冶煉方法 原料 已發(fā)現(xiàn) 250多種 ， 有工業(yè)開采價值的僅 10余種 ， 分為 3大類 。 不宜直接用于提取銅 ， 需經(jīng)選礦處理得到 含銅較高的銅精礦 ， 浮選富集后得銅精礦 (典型成分見表 12） ， 銅精礦含銅 15～ 30%， 送冶煉廠冶煉 。 （ 浮選硫化銅精礦 ） 表 12 硫化銅精礦典型成分 051015202530354045銅精礦1 銅精礦2 銅精礦3 銅精礦4CuFeSZnpbAsSbBiAgMgOAl2O3SiO2CaO1)Cu, Fe, S為其主要成分 ， Fe + S往往大于 Cu； 2)脈石礦物主要含 SiO2, CaO, MgO, Al2O3, 熔煉時 ， 要注意渣型的選擇；浸出時 ， 要注意浸出劑的選擇 。 目前國內(nèi)外的銅冶煉技術(shù)的發(fā)展主要還是以火法冶煉為主，濕法 為輔，銅的火法生產(chǎn)量占總產(chǎn)量的 80 ％左右。 細(xì)菌 （ 氧化鐵硫 桿菌 、 氧化硫桿菌等 ） 參與反應(yīng) ， 能促進(jìn)浸出 （ 生物浸 礦 ） 。雖工藝流程長，但能處理 成分復(fù)雜的再生銅料，且能很好地綜合回收原料中的有價 成分。 熔煉高溫下的離解反應(yīng)與氧化反應(yīng) 原料中許多化合物在高溫 （ 1200 ～ 1300 ℃ ） 下 不穩(wěn)定 ， 發(fā)生離解反應(yīng) 。 锍的形成及其特性 A)锍：金屬硫化物形成的共熔體 。 Fe:10～45%。 f)冰銅的物理性質(zhì)： 熔點： 950～ 1130℃ (Cu30％ ， 1050 ℃ ； Cu50％ ， 1000 ℃ ； Cu80％ ， 1130 ℃ ） 比熱容： ～ (g. ℃ ) 熔化熱 :(%。FeO 3850%(Fe30 45%)。這種渣系對閃速吹煉更為合適。 d)在造锍熔煉渣體系平衡氧壓較低（ 1010108 atm） ,并維 持 1200~1300 ℃ 的高溫條件下，作業(yè)過程不會析出 Fe3O4(s) 相。只有當(dāng)銅锍中的 FeS的活度很小，接近白銅锍組成（ E 點 )時，銅才被氧化而造成大量的銅入渣損失。與之平行，有一組等冰銅品位線。 D) 冰銅品位與氧位、硫位的關(guān)系 圖 212 冰銅品位與體系中各組分分壓的關(guān)系 在造锍熔煉階段，锍的品位在 0～ 70％左右，體系中 pSO2一定，pO2和 pS2的變化不太大。當(dāng)熔煉在SiO2不飽和的爐渣下進(jìn)行時， Fe3O4析出曲線①將向高溫方向移動。 渣：易氧化造渣元素 , Zn, Fe, Co。括號中為設(shè)計值。 3)銅锍（銅）與爐渣的表面張力和銅锍（銅）與熔渣的界面張力 液膜穩(wěn)定系數(shù) Φ，液膜浮升系數(shù)為△； Φ ＞ 0、 △ ＜ 0，锍膜完整地附于 SO2氣泡上； Φ 0 ＜ 、 △ ＞ 0，锍膜 锍膜破碎并浮升； Φ ＜ 0、 △ ＜ 0，锍膜破碎成液滴。 圖 220 锍品位與銅在渣中溶解損失關(guān)系 當(dāng)锍品位超過 50％左右時，直線斜率（即銅溶解量隨氧量的增長率）就開始急劇上升，這表明當(dāng)锍品位超過 50％時銅氧化物溶解量速度增快。 223 28 224 225 226