49.何谓冰铜熔炼？
冰铜熔炼是在高温和氧化气氛条件下将硫化铜精矿熔化生成MeS共熔体的方法，又称造鋶熔炼。冰铜熔炼将精矿中的铜富集到冰铜中，大部分铁的氧化物与加入的溶剂造渣，冰铜和炉渣由于性质差别极大而分离。冰铜熔炼尽管设备不同，但冶炼过程的实质是相同的，都属于氧化熔炼。
50.冰铜熔炼的炉料有哪些？
冰铜熔炼所用炉料主要是硫化铜精矿和含铜的返料，除含有Cu、Fe、S等元素外，还含有一定量的脉石。炉料中的化合物主要有以下几种。
（1）硫化物熔炼生精矿以CuS、FeS
2、FeS为主，焙砂以Cu
2
S、FeS为主，还
含有少量ZnS、NiS、PbS等。
（2）氧化物 Fe
2O
3
、Fe
3
O
4
、Cu
2
O、CuO、ZnO、MeO。如炉料为焙砂氧化物较多，
生精矿中氧化物较少。
（3）脉石 CaCO
3、MgCO
3
、SiO
2
、Al
2
O
3
等。
熔炼炉料还包括加入的熔剂如石英、石灰石等，其中硫化物和氧化物数量占80%以上。
51.冰铜熔炼的基础是什么？
液态冰铜可看成是Cu
2
S和FeS得均匀溶液，而FeS-MeS共熔的特性是形成冰铜的依据。
由于铜对硫的亲和力大于铁，而铁对氧的亲和力大于铜，故能产生如下反应。 Cu 2O+FeS=Cu 2S+FeO ，此反应即冰铜熔炼的基础，1300O
C ，K p =7300时，反应进行得非常彻底。
对熔炼过程有什么影响？
熔炼过程中生成的Fe 3O 4分配与炉渣和冰铜中，使炉渣熔点升高、密度增大，恶化了冰铜与渣的分离。在较高氧位和较低温度下，固体Fe 3O 4会从炉渣中析出，生成难熔结垢物，使转炉口和闪速炉上升烟道结疤，炉渣黏度增大，熔点升高，渣含铜升高等。因此，应采取必要措施促使已生成的Fe 3O 4分解。 53.影响Fe 3O 4还原的因素有哪些？
（1）炉渣的成分即αFeO
冰铜熔炼的炉渣主要由FeO-SiO 2二元系组成，αFeO 随SiO 2含量的增大而减小，如果保持αFeO 有较低值，一般SiO 2含量应该控制在35%~40%范围内。
（2）冰铜品位即αFeS
FeS 的存在是氧化熔炼中Fe 3O 4分解的必要条件，冰铜以Cu 2S-FeS 为主熔体，降低冰铜品位，将提高FeS 的含量，也增大αFeS 值。
（3）温度
Fe 3O 4-FeS 系反应是吸热反应，升高温度有利于Fe 3O 4的分解。
（4）气氛即Pso 2
Fe 3O 4-FeS 系反应产生SO 2，降低炉气中Pso 2有利于Fe 3O 4的分解。
熔炼过程中保持低的αFeO 值、高的αFeS 值、适当高的温度和低的Pso 2可消除或减轻Fe 3O 4的影响。
54.冰铜熔炼过程中杂质的行为如何？
冰铜熔炼所用炉料中除了铜、铁和硫外，伴生的其他元素有钴、铅、锌、砷、锑、硒、碲、金、银及铂族元素等。冰铜是贵金属的良好捕收剂，熔炼过程中贵金属均富集在其中，最后从电解精炼阳极泥中回收；其他元素在熔炼过程中不同程度地或被氧化进入气相，或以氧化物形态进入炉渣；炉渣汇集了FeS 优先氧化得到的FeO 、精矿和溶剂中的SiO 2、Al 2O 3、CaO 以及少量杂质元素；易挥发的杂质或其氧化物富集到烟尘中，然后从中回收。 55.冰铜的性质如何？
电导率：冰铜是Cu2S-S-FeS 共价键结构，电导率大，为炉渣的700~1000倍。冰铜品位降低，电导率增大，通常在熔体温度1200OC 下，冰铜的电导率为350~500Ω-1·cm -1。
密度：冰铜的密度直接影响冰铜的沉降速度，密度越大越有利于沉降。冰铜的密度随品位的提高而增大，一般为~cm 3
黏度：冰铜黏度很小，约为1Pa ·s ，为炉渣的1/50~1/100，所以，冰铜具有好的流动性。
热含量：从熔炼的热平衡可知，冰铜带走的热量所占比例较大，其随冰铜品位提高而稍有下降。
冰铜是Au、Ag等贵金属的良好捕集剂，Cu
2
S、FeS、Cu、Fe能很好地溶解Au、Ag，精矿中贵金属含量极少，故冰铜能完全捕集炉料中的贵金属，一般回收率大99%。
液态冰铜遇水爆炸的原因是由于反应产生的H
2、H
2
S气体与空气中的氧反应引
起。
56.冰铜由那些物质组成？
熔炼产物冰铜是由Cu2S、FeS组成的合金，其中还溶解了一定数量铁的氧化物和其他金属硫化物，如Ni3S2、CoS、PbS、ZnS等，一般Cu+Fe+S占冰铜总量的80%~90%。炉料中的金、银及铂族元素在熔炼过程中几乎全部进入冰铜中，Se、Te、As、Sb、Bi等元素也部分溶解在冰铜中。
57.冰铜品位如何选择？
冰铜品位的选择取决于炉料的性质和成分、熔炼特性及经济条件。熔炼生精矿时，冰铜品位不能在大范围内波动，可通过预先焙烧来调整，焙烧程度愈大，熔炼时冰铜品位愈高；冰铜含铜愈贫，吹炼所需时间愈长，吹炼时电能消耗愈大，炉衬消耗愈快；冰铜品位太高，铜在炉渣中的损失增多；产出高品位冰铜，需延长精矿的焙烧时间，降低了焙烧生产率，并增加烟尘产出率；高品位冰铜的吹炼比较困难。一般选择为冰铜品位为37%~42%，若30%~35%时，转炉寿命一般降低10多次炉次。
58.炉渣性质对熔炼过程有何影响？
炉渣构成熔炼产物的基体，炉渣的性质决定熔炼过程的特性。
（1）炉渣的性质决定熔炼过程的燃料消耗量，如渣的熔点太高，一方面烟气从炉中带走大量的热，；另一方面，如炉渣具有大的热含量，加热炉渣到熔点所消耗的热量也增加。
（2）炉渣的性质很大程度上决定炉温的高低，鼓风炉熔炼时，炉内的温度决定于炉渣的熔点，而炉渣的熔点由其成分所决定，要改变炉温，须改变炉渣成分。
（3）炉渣的性质决定炉子的生产率。熔炼酸性炉渣时，其具有较高的熔点和黏度，炉子的生产率比熔炼碱性炉渣时小。
（4）炉渣的性质和熔炼时形成的炉渣量是决定铜回收率的一个基本因素。因熔炼时伴随于炉渣中的铜损失是熔炼过程的主要损失。
59.如何降低炉渣黏度？
炉渣黏度是炉渣的重要性质之一，其影响炉渣和冰铜的分离及从炉内放出、热量传递等。生产上要求渣黏度低、流动性好，利于操作和渣与冰铜的分离。
影响炉渣黏度的因素主要是SiO
2
、FeO含量及温度等。为降低炉渣黏度，需采取以下措施。
适当提高SiO
2含量，防止Fe
3
O
4
饱和析出。
（2）较高的FeO含量。提高FeO含量可促使Si
x O
y
2-复合阴离子解体，降低炉渣
熔点，利于炉渣的过热。随FeO 含量增大，黏度下降。
（3）少量Cao 、Al 2O 3存在可降低炉渣黏度。
（4）较高炉温，可降低黏度。炉渣过热、复杂硅氧离子解体、不析出Fe 3O 4都需要炉内高温条件。
一般炉渣黏度小于·s ，流动性良好；黏度大于·s 时流动性较差。 60.炉渣的渣型如何选择？
生产实践中，为了尽可能降低渣含铜，需选择合理的炉渣渣型，选择要求如下。 （1）炉渣有适当的熔点，一般为1050~1100O C ，太低不能保证熔炼温度，太高则增加燃料消耗。
（2）炉渣黏度应小，流动性好，易与冰铜分离。
（3）炉渣相对密度不应太大，以保证冰铜与其相对密度差在1~2之间。 （4）炉渣的表面张力应大，使冰铜颗粒易合并长大，以减少其悬浮。 （5）炉渣对冰铜溶解度应小。
（6）尽量减少造渣配入得溶剂量，溶剂增加使成本和炉渣增加。 61.冰铜与炉渣的分离条件是什么？
冰铜和炉渣的主要组分是FeS 和FeO ，当没有SiO 2存在时，两者是高度混熔的，SiO 2会使混熔的FeO 和FeS 分成两个不相混溶的液相，上层为密度较小的MeO 即渣
相，下层为MeS 即冰铜相。随着SiO 2浓度的提高，两液相差异越明显。SiO 2饱和时，成分相差最大，可完全分离。此外，CaO 、Al 2O 3的存在，也可改善渣和冰铜的分离条件如下。
（1）炉渣黏度小，表面张力大，较高的炉温以保证炉渣过热100~200O C ，有足够的澄清时间并保持分层区的相对平静状态。
（2）合理的炉渣成分，SiO 2含量接近饱和即为35%~40%；少量CaO 和Al 2O 3的存在也可降低渣对MeS 的溶解度。 62.铜在渣中的损失有哪些 ？
渣含铜与冰铜冰铜品位有关，冰铜品位越高，渣率越大，铜的损失也增大。根据铜在渣中的存在形态，其损失分为三种。
（1）机械夹带损失
机械夹带损失指冰铜 与炉渣分离不完全，冰铜颗粒夹杂在炉渣中引起的铜损失。炉渣黏度大，表面张力小，使冰铜与炉渣分离不完全。以细粒形态进入炉渣的冰铜，由于粒度过小而沉降速度慢，悬浮于渣中，造成机械夹带，这部分损失约占30%~50%。
（2）物理损失
物理损失指铜的硫化物熔于炉渣后于铜的氧化物、溶剂或脉石发生造渣反应引起的铜损失。由于冰铜能溶解于渣中，FeO 量愈高，SiO 2愈低，硫化物溶解量愈大。所以，高铁炉渣铜以物理溶解损失最大，约占20%~50%。
（3）化学损失
化学损失指铜以Cu 2O ·SiO 2的形态造渣进入渣中的损失。一般情况下，铜以造渣形态 的损失很小。 63.如何降低渣含铜？
降低渣含铜的途径如下： （1）选择成分适当的炉渣；
（2）减少造渣量，使铜在渣中的绝对损失减少； （3）尽可能过热熔炼产物；
（4）增大澄清分离时间，控制冰铜面在规定范围内； （5）稳定冰铜品位在合格范围内，不得过高或过低； （6）稳定技术条件，保持适当炉温，使炉况正常化； （7）熔炼前很好的准备炉料。
渣中铜的形态主要是Cu 2S 颗粒，其次为同的氧化物即铜的硅酸盐、亚铁酸盐，还有少量金属铜。
64.如何降低冰铜熔炼过程燃料消耗量？
冰铜熔炼是在高温下进行的过程，须消耗大量的热，如充分利用MnS 氧化放出的热可降低燃料消耗；当进行热风和富氧熔炼时，可进行自热熔炼，不用或少用燃
料。
影响炉料热效应值的因素如下。
（1）精矿含铁、硫量的多少，品位较高的精矿，热效应值减小。
（2）FeS的氧化程度 FeS氧化程度高即冰铜品位高，脱硫率大，热效应值较大。