铜冶金技术的发展是个漫长的过程,欧洲在公元前二十世纪中期已采用硫化铜矿炼铜,到公元初期的罗马帝国即已普及。16世纪阿里科拉GArricla在《冶金论》一书中叙述了铜的熔炼和精炼工艺。17世纪末,美国人赖特DWright用反射炉炼铜,产出锍冰铜。1880年开始用转炉吹炼锍,这是炼铜技术的重大进步。铜电解精炼技术也在此阶段发明。目前冶炼方法主要有火法冶炼与湿法冶炼,前者多用于硫化矿的冶炼,后者一般用于氧化矿的冶炼。冶炼的纯铜可拉成很细的铜丝,制成很薄的铜箔。能与锌、锡、铅、锰、钴、镍、铝、铁等金属形成合金,形成的合金主要分成三类黄铜是铜锌合金,青铜是铜锡合金,白铜是铜钴镍合金。一、火法冶炼主要分采矿、选矿、熔炼、电解等步骤。阴极铜火法冶炼过程采矿是将矿石与废石分离的过程。分离后的矿石运往选矿厂进行选矿。选矿是将采矿得到的矿石进行破碎、筛选获得品位较高的铜精矿的过程,包括破碎。
火法环保高效节能炼铜设备主要原料是硫化铜精矿,一般包括焙烧、熔炼、吹炼、精炼等工序,流程见图1。焙烧分半氧化焙烧和全氧化焙烧死焙烧,分别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。此过程为放热反应,通常不需另加燃料。造锍熔炼一般采用半氧化焙烧,以保持形成冰铜时所需硫量还原熔炼采用全氧化焙烧此外,硫化铜精矿湿法冶金中的焙烧,是把铜转化为可溶性硫酸盐,称硫酸化焙烧。焙烧用的流态化焙烧炉沸腾炉见图2。焙烧技术条件见表2。主要是造锍熔炼,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xCu2SyFeS。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。
湿法炼铜Hyclrmetallurgyfcpper。用浸出剂浸出铜矿石或铜精矿中的铜,然后用化学提取法或电解提取法从经过净化处理的浸出液中获得金属铜的过程。其内容涉及铜矿浸出、铜溶剂革取、铜置换沉淀、铜电解沉积等。湿法炼铜是一种古老的炼铜法。根据历史记载,自硫酸铜溶液中用铁置换提铜的方法,即所谓胆铜法,在中国北宋王安石变法时期已经应用于生产。北宋末年的胆铜产量约占铜总产量的15%~20%.据《宋史艺文志》记载,张甲著有《浸铜要录》一卷,可惜已经失传。胆铜法生产有烹熬法和浸泡法两种。烹熬法据《梦溪笔谈》记载信州铅山县有苦泉,流以为涧,挹其水熬之,则成胆矾,烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜,久之亦化为铜。浸泡法据《宋史食货志》记载浸铜之法,以生铁锻成薄片,排置胆水槽中,浸渍数日,铁片为胆水所薄,上生赤煤,取括铁煤,入炉三炼成铜。大率用铁二斤四两,得铜一斤所谓胆铜也。胆铜法是中国劳动人民。
前言奥托昆普公司提出了由硫化铜精矿湿法炼铜的新工艺即用氢氧化钠由净化后的浸出母液中沉淀出氧化亚铜在氯碱电解槽中再生氢氧化钠氯碱电解的其它产物Cl2、H2也在工艺中循环利用氯气送精矿浸出氢气送氧化亚铜的还原将氧化亚铜还原为金属铜。从氯化物溶液中电积铜容易形成树枝状的铜结晶一定程度上使得隔膜电解槽的操作变得复杂。奥托昆普湿法炼铜工艺克服了这个缺陷。TheutilizatinfchlrideslutinsisadvantageusduettheaggressivenessinleachingandthestabilityfthecuprusinHwevertheelectrwinningfcpperfrmchlrideslutinsprmtesdendridcpperdepsitsmakingperatinssmewhatplicatedinanelectrlyticdiaphr。
该法是用酸性或碱性溶剂从含铜物料中浸取铜,再从浸出液中还原制取金属铜或铜的化合物产品。湿法炼铜视含铜物料的铜矿物形态、铜品位、脉石成分的不同,主要有以下三种生产工艺硫化铜精矿硫酸化焙烧废电解液浸出浸出液净化不溶阳极电解②氧化铜矿石、含铜废石分层堆浸溶液净化有机溶剂萃取废电解液反萃取净液不溶阳极电解③高MgOCaO氧化铜矿或硫化矿氧化焙砂加压氨浸溶剂萃取废电解液反萃取电积产出电积铜,或反萃液蒸氨后生产硫酸铜,或氨浸液直接蒸氨锻烧生产CuO粉。铜矿石和二次含铜料的矿浆电解法也通过了半工业试验。一硫化铜精矿焙烧浸出电积法该法通过焙烧将硫化铜精矿中铜转化成为水溶性硫酸铜,再用酸性浸出剂浸出铜,浸出液经净化处理后,在不溶阳极电解槽中电沉积出阴极金属铜,工艺流程见图1。该工艺有金属回收率低铜回收率小于96%、渣含铜1%2%、贵金属残留于浸出渣中难以回收、废电解液产出量大、经济效益不佳等。
194111476一种处理混合铜矿和氧化铜矿以提取铜的方法202145971应用含菌的铜矿酸性矿坑水从硫化铜矿中浸出铜的工艺386108113浮选铜矿石的复合剂486105210精选难处理氧化型铜矿石的方法587102448氧化铜矿的选矿方法689108671氧化铜矿直接制取硫酸铜工艺789107917铜矿渣配料烧制硅酸盐水泥熟料的方法890200945袋装铜矿渣排水井加固软土地基991106864利用多杂低品位氧化铜矿制取优质硫酸酮的方法1092112501一种氧化铜矿湿法制取氧化铜的方法1192111988低品位氧化铜矿生产硫酸铜的方法1292110928氨浸沉淀法处理低品位铜渣或氧化铜矿的工艺1392106479利用铜矿尾矿生产水泥熟料1492106340碳氨法浸取氧化铜矿电积沉积铜粉工艺1592105149铜矿石生产硫酸铜的方法1692103397难选氧化铜矿氯化浸。