銅的火法冶煉工藝原理

1、粗銅的火法精煉工藝原理火法精煉原理：粗銅中多數(shù)雜質(zhì)對O的親和力大于Cu對O的親和力，而且雜質(zhì)氧化物在Cu中的溶解度非常小，因此雜質(zhì)以氧化物爐渣的形式由去。同時氧化過程的進行使銅中產(chǎn)生過量的氧化銅，最終需要還原得到粗銅。即粗銅的火法精煉分為氧化過程和還原過程。1 .氧化過程（氧化除渣階段）空氣進入銅熔體，首先與銅反應生成Cu2O,再與其它金屬雜質(zhì)作用使雜質(zhì)氧化，化學反應如下：4Cu+O2-2Cu2OCu2O+Me-MeO+Cu反應式中的Me代表金屬雜質(zhì)。2 .還原過程（還原得到陽極銅）氧化除渣后銅液中的Cu2O,用還原劑進行還原：Cu2O+H2-2Cu+H2OCu2O+CO-2Cu+CO2Cu2

2、O+Cf2Cu+CO還原劑有：重油、天然氣、液化石油氣、木炭等。得到的陽極銅送電解車間進行電解精煉。銅的電解精煉銅的電解精煉，是將火法精煉的銅澆鑄成陽極板，用純銅薄片作為陽極片，相間地裝入電解槽中，用硫酸銅和硫酸的水溶液作電解液，在直流電的作用下，陽極上的銅和電位較負的金屬溶解進入溶液，而貴金屬和莫些金屬（硒、硫）不溶，成為陽極泥沉淀于電解槽底，溶液中的銅在陽極上優(yōu)先析由，而其他電位較負的金屬不能在陽極上析由。這樣，陽極上析生的金屬銅純度很高，成為陰極銅或電解銅。陰極銅。電解精煉過程陽極：火法精煉銅；陰極：電解銅（陰極銅）電解液：硫酸銅和硫酸的水溶液。引入直流電，陽極銅溶解，在陰極析生純銅，雜

3、質(zhì)進入陽極泥或電1,陽極反應電解液中含有H+、Cu2+、SO42-和水分子，當通入直流電時，在陽極上可能的氧化反應為：Cu-2efCu2+Me-2efMe2+SO42-2e-SO3+1/2O2H2O-2e-2H+1/2O2Me指Fe、Pb、Ni、As、Sb等，電極電位比銅負，與銅一起溶解進入電解液：SO42-和H2O電極電位比銅正得多，在陽極上不可能進行，反應。因此，陽極的主要反應式Cu溶解形成Cu2+O2,陰極反應陰極上可能進行的反應為：Cu2+2efCu2H+21H2Me2+2efMe在這些反應中,只有電極電位比銅更正的金屬離子能夠優(yōu)先還原。因此，陰極的主要反應式銅離子的還原得到電銅。2、

4、銅冶煉清潔生產(chǎn)標準(1)使用范圍：本標準規(guī)定了銅冶煉業(yè)清潔生產(chǎn)的一般要求，本標準將清潔生產(chǎn)標準指標分成五類，即生產(chǎn)工藝與裝備要求，自愿能源利用指標，污染物生產(chǎn)指標(末端處理前)、廢物回收利用指標和環(huán)境管理要求(2)規(guī)范性引用文件本標準內(nèi)容引用了下列文件中的條款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本適用于本標準GB11914-89水質(zhì)化學需氧量的測定重銘酸鹽法GB18599-2001一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標準GB18597-2001危險廢物貯存污染控制標準GB21248-2007銅冶煉企業(yè)單位產(chǎn)品能源消耗限額GB/T534-2202工業(yè)硫酸GB/T16157-1996固定污染源排氣中

5、顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法GB/T24001環(huán)境管理體系，要求及使用指南GB/T56-2000固定污染源排氣中二氧化硫的測定，碘量法HJ/t56-2000固定污染源排氣中二氧化硫的測定，定電位電解法YS/T441.1-2001有色金屬平衡管理規(guī)范(銅選礦冶煉部)銅冶煉行業(yè)準入條件(中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會公告2006年第40號)(3)規(guī)范性技術要求3.1指標分級本標準給由了銅冶煉企業(yè)生產(chǎn)過程中國清潔生產(chǎn)水平的三級技術指標：一級：國際清潔生產(chǎn)先進水平二級：國內(nèi)清潔生產(chǎn)先進水平三級：國內(nèi)清潔生產(chǎn)基本水平3.2指標要求：銅冶煉業(yè)企業(yè)清潔生產(chǎn)技術指標要求見表1表1銅冶煉業(yè)清潔生產(chǎn)技術指標

6、要求清潔生產(chǎn)指標等級一級二級三級1.1主體冶煉工米用富氧閃速熔煉或富氧熔池熔煉工米用小違背銅冶煉行業(yè)準入條件的冶煉工熔煉工序廢渣含銅/%<0.6<0.7<0.8煙氣二氧化硫(SO2)含量/%>20>10>6吹煉工序粗銅含硫%<0.1<0.2<0.4:爐齡/d>240>150>80精煉周期/h大修爐齡/a燃油/%燃煤/%4、銅冶煉企業(yè)污染物排放現(xiàn)狀4.1冶煉過程主要污染物排放特征表面質(zhì)量1、 陰極銅表面應潔凈，無無損、油污、電解殘渣等外來雜物2、 陰極銅表面（包括吊耳部分），綠色附著物總面積不大于單面面積的1%3、 因潮濕空氣的作用，使陰極銅表面氧化而生成一層暗綠色不作廢品4、 陰極銅表面及邊緣不得有呈花瓣狀或樹枝狀的結(jié)粒（允許修整）5、 陰極銅表