铜的冶炼方法分析概述

铜的冶炼方法分析概述

目录

铜的冶炼方法分析概述.........................................

1.1火法炼铜...............................................1

L2湿法炼铜...............................................3

1.3两种工艺的比较.......................................4

目前已知有两种提取铜的方法：热原法和湿法。铜冶金中的火法是当今从矿

石中提取铜的主要方法。火法生产的铜约占总产量的90%,而湿法仅占10%左

右。

1.1火法炼铜

火法一般处理品位相对较高的硫化铜矿。火法炼铜有四个阶段。第一阶段是

通过熔炼哑光生产哑光铜。这一阶段会将大部分杂质形成的炉渣和铜分离；第二

阶段是将氧气得到的铜吹炼后再得到杂质较多的俎铜。在这一阶段，氧气和磕化

亚铁被用来反应制造炉渣。炉渣完成后，CU2s和CU2O可以继续反应，但不能满

足电解的要求；第三阶段是用火法精炼杂质较多的粗铜，得到可用于电解的杂质

较少的阳极铜。在披一阶段中.引入氧气.利用具有不同亲和力的氧气的性质：

第四阶段是通过电解精炼进一步去除杂质含量低的阳极铜中的杂质，得到纯度合

格的纯阴极铜，这一阶段利用电解槽原理。用火法从硫化铜精矿生产金属铜的工

艺流程如图1-1所示。

火法炼铜的一步非常重要。这是火法冶金冶燎的第一步。最常用的方法是闪

速熔炼和熔池熔炼。

闪速熔炼是一种将具有较大比表面积和氧气通量的矿石颗粒一起喷入反应

器，使其在悬浮状态下完成反应的熔炼方法。它在一台设备中完成焙烧和冶炼。

由于反应自发，反应时间快，节能，烟气中硫含量高，有利于回收，改善了环境。

跟传统的熔炼方法比起来，这种闪速熔炼的优势如下：

(1)通过增加原料的表面积，加快反应速率，可以将焙烧和冶炼一起进行，

大大缩短了反应过程，大大提高了生产效率。

(2)热量利用率高，利用杂质氧化放热使反应继续进行，并且热量的，吏用

也减少了燃料消耗。

(3)与其他方法相比，闪速冶炼中产生的炀气较少。SO?占烟气的比冽很

高，并且浓度很高。更容易回收，减少废气的排放。

(4)可以通过控制氧气的供应量来控制脱硫率和铜琉品位。

(5)流程控制很简单，生产流程可以通过计算机控制实现。

闪速熔炼的缺点是：

(1)使用的原料和添加剂熔剂等一定要进行干燥，反应中用到的原料和熔

剂都需要粉碎成表面积很大的小颗粒。

2

(2)闪速炉内的氧化剂含量高，氧化性很强，容易生成炉结。

(3)有很多铜没有被提纯出去，而是进入了炉渣，因此需要对炉渣进厅贫

化。

(4)使用闪速熔炼设备进行生产的话，首先需要的基础建设投资就会比较

高，设备费用也是一笔不菲的支出，因而一般小厂不会采用这种技术，只有大厂

才会使用闪速工艺。

熔池熔炼是先在炉内放入原料和熔剂，再用喷嘴等把氧气吹入炉子进行反应,

吹入的气体使得物料在熔池中被剧烈的搅动，从而加快了气•液-固三相之间的传

热传质速度、并进行激烈的物理化学反应的过程。和前面的熔炼法比起来，熔池

熔炼具有以下优点：

(1)熔池熔炼相同时间的工作量是闪速熔炼的好几倍。

(2)炉料准备非常简单，不需要将物料磨成粉状，也不需要进行干燥，工

艺流程短，节约生产成本。

(3)由于原料以决状加入，因此烟尘率低，无需专门配备烟尘处理装置。

(4)可以把熔池分成好几个部分，每个区的氧势位有一定差距，从而降低

渣中的铜含量，提高铜的回收率。

缺点是：

(1)熔池熔炼所需要的设备要求很高，而且设备的喷嘴等位置容易损坏，

更换和维修的频率高，赠加了成本，而且在设备维修期间相应的也就减少了工作

时间。

(2)对设备的要求较为苛刻，不同的吹炼方式有着不同的设备要求，测吹，

底吹，顶吹需要的设备都不一样，需要特别制作，较为麻烦。

1.2湿法炼铜

3

氧化矿、贫矿和残留矿等品味较低的矿石一般使用湿法进行冶炼，对于一些

品位比较低的硫化矿有时候也会用湿法处理。湿法炼铜的工艺过程主要包括四个

步骤，即浸出、萃取、反萃取、金属制备。湿法炼铜的工艺流程如图1-2所示。

电解铜

图1-2湿法炼铜工艺流程

1.3两种工艺的比较

对两种铜冶炼方法进行比较，有如下特点：

(1)湿法炼铜不需要加热，在常温下就能进行生产，节省了燃料，投资成

本低，但生产出来的铜杂质含量高。

(2)无论是湿法还是火法都不能处理所有种类的矿石，氧化矿只能用湿法

处理，火法不行，但是由于大部分能用湿法处理的矿石大多都是低品位矿石。

(3)湿法不需要进行复杂的矿石原料处理，所以需要的设备简单，操乍起

来也方便。

4

(4)火法冶炼成本较高。

(5)适用于火法冶炼的主要原料为硫化铜矿，但随着人类的不断开采,现

在可以得到的硫化铜矿石品位越来越低，所以未来铜冶金主要使用的资源可能就

是低品位的矿石，而