如何从废铜中提炼纯铜?

一、如何从废铜中提炼纯铜?

火法炼铜是当今铜生产的主要方法,占铜产量的80-90%,主要加工硫化矿。火法炼铜的优点是原料适应性强、能耗低、效率高、金属回收率高。火法铜冶炼可分为两类一类是传统工艺如高炉冶炼、反射炉冶炼、电炉冶炼等。二是现代强化技术如闪速炉熔炼、熔池熔炼等。


由于20世纪中叶以来全能源环境题突出,能源日益紧张,环保法规日趋严格,劳动力成本逐渐上升。20世纪80年代以来,铜冶炼技术迅速发展,迫使传统方法被取代。新的强化方法已被取代,传统的冶炼方法已逐渐被淘汰。随之而来的是以闪速熔炼、熔池熔炼为代表的先进冶炼技术的兴起。最重要的突破是氧气或富氧的广泛应用。经过几十年的努力,闪速熔炼和熔池熔炼已基本取代了传统的火法冶炼工艺。


1-火法熔炼工艺


火法工艺主要包括四个主要步骤冰铜冶炼、吹冰铜、粗铜火法精炼和阳极铜电解精炼。


炼硫冶炼主要用铜精矿制造冰铜冶炼。目的是氧化铜精矿中的部分铁,并通过造渣的方式除去,产生含铜量较高的冰铜。


吹冰铜将冰铜进一步氧化并造渣,除去冰铜中的铁和硫,生产粗铜。


火法精炼将粗铜氧化成渣,进一步除去杂质元素,制成阳极铜。


电解精炼通过通入直流电,使阳极铜溶解,在阴极析出纯铜,杂质进入阳极泥或电解液,从而实现铜与杂质的分离,产生阴极


2-火法冶金工艺分类


闪速熔炼


闪速熔炼包括Inco闪速炉、奥托昆普闪速炉和涡流顶吹熔炼。闪速熔炼是充分利用细磨物料巨大的活性表面来强化熔炼反应过程的熔炼方法。精矿深度干燥后,与干燥后的熔剂一起用富氧空气喷入反应塔。精矿颗粒悬浮在空间1-3秒,硫化物矿物在高温氧化气流的作用下迅速发生氧化反应,并释放出大量气体。利用热量来完成熔炼反应,这就是制造冰铜的过程。反应产物落入闪速炉沉淀池沉降,使冰铜和炉渣进一步分离。该法主要用于铜、镍等硫化矿的冰铜冶炼和冶炼。


闪速熔炼于20世纪50年代末开始生产,由于不断改进,在节能环保方面取得了显著成效,已在40多家企业推广应用。该工艺技术具有生产能力大、能耗低、污染少等优点。单系统最大铜产能可达40万吨/年以上,适合20万吨/年以上规模工厂。但要求原料深度干燥,直至含水量达到规定值。


湿法熔炼占铜产量的10%至20%。它是用溶剂浸出铜矿石或铜精矿,使铜进入溶液,然后从纯化的含铜溶液中回收铜的方法。主要用于选别低品位铜矿、氧化铜矿及部分复杂铜矿。


湿法炼铜设备较简单,在矿山附近生产,生产成本低,不产生硫酸,无SO2污染。但杂质含量高,铜冶炼周期长,效率低,产能小;贵金属回收难度大,回收率不确定;湿法加工黄铜矿精矿尚未工业化应用,存在技术障碍。


虽然目前湿法炼铜在铜产量中所占比例较小,但从未来资源发展趋势来看,随着矿石的逐渐枯竭,氧化矿、低品位难选矿和多金属复杂铜矿的利用量不断增加。湿法炼铜将成为加工这些原材料的有效途径。


二、含冰铜材料的冶炼方法?

锍熔炼是在高温、氧化性气氛条件下熔化硫化铜精矿形成MeS共晶的方法,又称锍熔炼。冰铜冶炼将精矿中的铜浓缩成冰铜,大部分铁氧化物随加入的熔剂形成炉渣。冰铜和矿渣因其性质极其不同而被分开。


根据炉料加热方式、热源、炉料状态及气氛氧化程度的不同,冰铜冶炼包括高炉冶炼、反射炉冶炼、电炉冶炼、闪速炉冶炼、白银炉冶炼,以及一步铜冶炼。虽然设备不同,但冶炼工艺的本质是一样的,都属于氧化冶炼。


首先将精矿熔炼得到冰铜,然后将冰铜吹制成粗铜。为了得到纯度较高的精铜,对粗铜进行精炼,即火法精炼和电解精炼。这些过程包括氧化过程。


三、如何提炼硫化铜石?

火法铜冶炼火法铜冶炼是当今生产铜的主要方法。世界上80%以上的铜是通过火法从硫化铜精矿中提取的。


火法炼铜最突出的优点是适应性强、能耗低、生产效率高。


火法冶炼又分为高炉冶炼、反射炉冶炼、电炉冶炼、闪速炉冶炼、诺兰达连续炼铜法等。


高炉冶炼效率低,电炉冶炼耗电量大,反射炉冶炼较常用,后两种是较新的冶炼方法。


铜湿法冶金铜湿法冶金是一种在溶液中提取铜的方法。无论贫矿矿石、氧化矿石还是硫化矿石,都可以通过湿法冶金提取铜。


水基铜冶炼的优点是设备简单、操作方便。无需使用喷砂或熔炼设备。常温下即可提取铜,节省燃料。只要有水的地方都可以用这种方法生产铜。


1-紫杂铜——预处理——反射炉熔炼氧化、还原——中间保温炉——连铸连轧铜光亮棒;


2-黄铜预处理感应熔炼保温炉多线水平连铸棒坯铅黄铜易切削棒-HPB58-2,用于锁具,


3-汽车、拖拉机水箱拆去外壳烘烤并部分除去铅锡焊料坩埚锅炉中熔化、除渣铁模铸造黄铜锭分析化学成分用于生产铸造黄铜零件、轴承、阀门、卫生洁具等


4-空调蒸发器、冷凝器预处理风吹除铝翅片磁选除铁包装铝青铜、铝黄铜、铜锭入炉熔炼;


5-回收黄铜铜锭感应熔炼高强耐磨黄铜;


6-电缆制成铜米直接用作铜冶炼原料。为了防止铜粉漂浮在铜液表面,可以用铜片包裹并压入铜液中;


7-铜屑和黄铜屑压块感应熔炼得到重熔铜锭熔炼相应的合金;


8-氧化铜、铜灰混合木炭屑、粘土等,制成团块火法熔炼铜,还原粗铜锭阳极炉阳极板电解精炼成电解铜。


最简单的铜提纯方法是电解。首先,使用含有杂质的铜样品作为阳极,使用纯铜作为阴极。两个电极均置于硫酸铜溶液中。


当电流通过时,铜离子从阳极溶解并沉积在阴极上,同时杂质也从阳极逸出并沉淀在溶液中。


重复这个过程几次后,杂质含量会不断减少,纯铜含量会逐渐增加。通过调节电流和时间,可以获得所需的铜纯度。


该方法简单、易实施、效果好、运行成本低,因此广泛应用于铜提纯的工业生产中。


本文详细解了炼铜设备的题和一些如何从废铜中提炼纯铜?相关的话题,希望对大家有帮助!

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