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1、湿法炼铜用溶剂浸出铜矿石或精矿,而后从浸出液中提取铜。主要过程包括浸出(见浸取)、净化、提取等工序。目前世界上湿法炼铜的产量约占总产量的12%。20世纪60年代以来,为了消除SO2污染,对用湿法冶炼硫化铜矿进行了许多研究,但因经济指标尚不如火法,湿法工艺大多停留在试验和小规模生产阶段。湿法炼铜目前主要用于处理氧化铜矿。有氧化铜矿直接酸浸和氨浸(或还原焙烧后氨浸)等法;酸浸应用较广,氨浸限于处理含钙镁较高的结合性氧化矿。处理硫化矿多用硫酸化焙烧-浸出或者直接用氨或氯盐溶液浸出等方法。硫酸化焙烧-浸出法是将精矿中的铜转变为可溶性硫酸铜溶出;氨液浸出法是将铜转变为铜氨络合物溶出,浸出液在高压釜内用氢
2、还原,制成铜粉,或者用溶剂萃取-电积法制取电铜;氯盐浸出法是将铜转变为铜氯络合物进入溶液,然后进行隔膜电解得电铜。氧化铜矿酸浸法流程氧化铜矿一般不易用选矿法富集,多用稀硫酸溶液直接浸出,所得溶液含铜一般为15g/L,可用硫化沉淀、中和水解、铁屑置换以及溶剂萃取-电积等方法提取铜。近年来,萃取-电积法发展较快。其主要过程包括:用对铜有选择性的肟类螯合萃取剂(LiX64 N,N510,N530等)的煤油溶液萃取铜,铜进入有机相而与铁、锌等杂质分离。用浓度较高的H2SO4溶液反萃铜,得到含铜约50g/L的溶液。反萃后的有机溶剂,经洗涤后,返回萃取过程使用。电积硫酸铜溶液得电铜,电解后液返回用作反萃剂
3、。生产流程见图。 硫化铜精矿焙烧浸出法硫化铜精矿经硫酸化焙烧后浸出,得到的含铜浸出液,经电积得电铜。此法适于处理含有钴、镍、锌等金属的硫化铜精矿,但铜的回收率低,回收贵金属较困难,电能消耗大,电解后液的过剩酸量须中和处理,所以一般不采用。从贫矿石和废矿中提取铜铜矿开采后坑内的残留矿、露天矿剥离的废矿石和铜矿表层的氧化矿,含铜一般较低,多采用堆浸、就地浸出和池浸等方法,浸出其中氧化形态的铜,而所含硫化铜则利用细菌的氧化作用,使之溶解。浸出液中的铜可用铁置换得海绵铜,或者用溶剂萃取-电积法制取电铜。几种贫矿石、废矿石的浸出条件和生产规模见表。缺点很多。首先,湿法炼铜只适用于低品位的铜矿冶炼。制得的
4、铜不纯,因为铜矿中总有杂质,什么铅、锡,比铁不活泼的都可能存在,要是想制得纯净的铜(如做导线)就必须用电解铜盐溶液制法,具体方法高中课本中会讲。其次,制得的副产品硫酸亚铁溶液可能导致污染。还有,原料铁需要被压成铁片或制成铁粉,比火法炼铜(C+2CuO=2Cu+CO2)多了一道工序。至于凉爽飞常提出的问题,可能是凉爽飞常还不太明白湿法炼铜的工艺和冶炼的过程。湿法炼铜占世界总产铜的18%,怎么会没有大规模的生产呢?下面提供湿法炼铜的过程。下面还提供一个湿法炼铜的缺点,仔细看。胆铜的生产过程包括两个方面:一是浸铜,二是收取沉积的铜。各场所用方法,有同有异,但总括起来大概有三种:一种是在胆水产地就近随
5、地形高低,挖掘沟槽,用茅席铺底,把生铁击碎,排砌在沟槽里,把胆水引人沟槽浸泡,分节用木板闸断,看上去呈阶梯状。利用铜和铁颜色不一,浸泡后待颜色改变,说明胆水里的铜离子已被铁置换。然后把浸泡过的水放走,把茅席取出,沉积在茅席上的铜就可以收集起来。再引入新的胆水,周而复始地进行生产。另一种是在胆水产地设胆水槽,把铁锻打成薄铁片,排置槽中,用胆水浸没铁片,浸渍几天,薄铁片表面便有一层“赤煤”(铜的粉末)覆盖。把薄铁片从胆水槽中取出,刮取铁片上的“赤煤”。因“赤煤”几乎全是单质的铜,把它放入炼炉里略加炼制,就得纯铜。这种方法和上法大同小异,只是比前法费事得多。不过把铁锻打成薄片浸铜,是有道理的。因为同样重量的铁,用薄铁片浸铜可增加铁的表面面积,加大铁和胆水的接触面积,使铁和胆水中的铜离子接触机会增多,这样既能缩短炼铜时间,又可提高铜的产量。第三种是煎熬法,把胆水引入用铁所做的容器里煎熬。这里盛胆水的工具既是容器,又是化学作用的参加者。煎熬一定时间,就在铁容器上得到铜。煎熬法的长处在于加热和煎熬过程中胆水由稀变浓,都可加速铁和胆水中铜的置换反应,但是这种方法毕竟要用燃料,还需要专人操作,成本高,工多而利少。所以宋代胆铜生产多数胆场基本上用前两种方法。