冰铜主要性质都有哪些呢
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冰铜的名词解释冰铜,又称为纯铜,是指铜纯度较高、含有少量杂质的一种金属材料。
铜是天然界中常见的金属元素之一,具有良好的导电和导热性能,因此在各个领域都有广泛的应用。
1. 冰铜的成分和性质冰铜主要由纯铜元素组成,纯度高达99.9%以上。
除铜元素外,冰铜中还可能含有少量的铁、锌、镍等杂质元素。
这些杂质元素的含量对冰铜的材质性能有一定的影响。
通常情况下,冰铜的密度约为8.96克/立方厘米,熔点约为1083°C,其它物理和化学性质与普通铜材相似。
2. 冰铜的制备和加工冰铜的制备一般有冶炼、铸造和加工等流程。
冶炼是指将铜矿石经过热解、熔炼等步骤将其中的铜分离出来,获得含有较高纯度的阴极铜。
阴极铜经过再熔、铸造等过程可以得到冰铜坯料。
随后,通过热轧、冷轧、拉伸等加工手段可以将冰铜坯料加工成各种形状和尺寸的冰铜板、冰铜管、冰铜线等。
3. 冰铜的应用领域冰铜由于具有优异的导电性能和热传导性能,广泛应用于电力、电子、通信、化工、建筑等领域。
在电力传输和分配方面,冰铜被广泛应用于制造电缆、变压器、整流器等。
在电子产品制造中,冰铜常用于制造电路板、散热器、绕线等。
同时,冰铜还常被用作化工设备的制造材料,可用于制造换热器、储罐、反应器等。
在建筑领域,冰铜常用于制造门窗、屋顶材料、室内装饰等。
4. 冰铜的保养和处理冰铜材料在使用过程中需要注意保养和处理。
由于冰铜容易受到氧化作用,会产生铜绿锈,因此需要定期进行清洁和保养。
一般可以使用纯净水擦拭冰铜表面,然后用软布轻轻擦干。
对于严重氧化的冰铜表面,可以采用化学清洗剂来处理,但需注意避免损伤冰铜材质。
5. 冰铜的可持续性发展冰铜作为一种常用的金属材料,其可持续性发展备受关注。
随着人们对环境保护和资源再利用要求的提高,冰铜的制备和回收技术也在不断改进。
例如,采用绿色冶金技术来减少对环境的污染,同时将废旧冰铜材料回收再利用,以降低资源的浪费。
总结:冰铜作为一种纯度较高的铜材料,具有优异的导电和导热性能,在电力、电子、通信、化工和建筑等领域有广泛应用。
铜冶金:1、冰铜:冰铜是在熔炼过程中产生的重金属硫化物为主的共熔体,是熔炼过程的主要产物之一,是以Cu2S-FeS系为主并溶解少量其它金属硫化物、贵金属、铂族金属、Se、Te、Bi等元素及微量脉石成分的多元系混合物。
2、铜的提取方法:火法和湿法两类湿法炼铜通常用于处理氧化铜矿、低品位废矿、坑内残矿和难选复合矿;火法炼铜用于处理硫化铜矿的各种铜精矿、废杂铜。
3、造锍熔炼:物理化学变化过程:水分蒸发,高价硫化物分解,硫化物直接氧化,造锍反应:FeS + Cu2O = FeO + Cu2S,造渣反应:2FeO + SiO2 = (2FeO·SiO2),3Fe3O4 + FeS + 5SiO2 = 5(2FeO·SiO2) + SO2。
4、冰铜的性质:比重:4.4~4.7,远高于炉渣比重;粘度:η=2.4×10-3Pa·s,比炉渣粘度低很多;表面张力:与铁橄榄石(2FeO ·SiO2)熔体间的界面张力约为20~60N/m,其值很小,由此可判断冰铜容易悬浮在熔渣中;冰铜的主要成分Cu2S和FeS都是Au和Ag的强有力的溶解剂。
液态冰铜遇水爆炸5、造锍熔炼过程中Fe3O4有何危害?生产实践中采用哪些有效措施抑制Fe3O4的形成?答:Fe3O4的熔点高(1597℃),在渣中以Fe-O复杂离子状态存在。
当其量较多时,会使炉渣熔点升高,比重增大,恶化了渣与锍的沉清分离。
当熔体温度下降时,Fe3O4会析出沉于炉底及某些部位形成炉结,还会在冰铜与炉渣界面上形成一层粘渣隔膜层,危害正常操作。
采取的措施:尽量提高熔炼温度;适当增加炉渣中SiO2含量,一般为35%以上;控制适当的冰铜品位(含Cu40~50%),以保持足够的FeS 量;创造Fe3O4与FeS和SiO2的良好接触条件。
6、造锍熔炼过程中对炉渣有什么基本要求?答:要与冰铜互不相溶;对Cu2S 的溶解度要低;要有良好的流动性和低的密度。
冰铜铁成分
冰铜铁成分是指由铜、铁和锌组成的一种合金。
这种合金具有优异的耐腐蚀性、强度和导电性能,广泛应用于制造化学设备、电力设备、建筑材料等领域。
铜是冰铜铁合金中主要的元素之一,其含量通常在60-90%之间。
铜具有良好的导电性和热传递性能,使得冰铜铁合金可以广泛应用于电力设备和化学设备等领域。
此外,铜还具有良好的耐腐蚀性能,可以在各种恶劣环境下长期使用。
除了铜之外,冰铜铁合金中还含有大量的铁元素。
通常情况下,其含量在5-40%之间。
由于其良好的强度和韧性,使得冰铜铁合金可以用于制造建筑材料、汽车零部件等领域。
最后一个元素是锌。
锌通常占据了冰铜铁合金中约1-4%的比例。
锌可以提高合金的耐腐蚀性能,并且可以增加其硬度和强度。
总体而言,冰铜铁合金是一种优秀的材料,具有良好的耐腐蚀性、强度和导电性能。
由于其广泛的应用领域和优异的性能,冰铜铁成分也逐渐成为了材料科学研究的热门话题之一。
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冰铜的主要成分及用途
冰铜又称铜锍。
主要组成为Cu2S和FeS的熔体,是提炼粗铜的中间产物和原料。
铜矿石大多为硫化铜(CuS和Cu2S)矿,氧化铜(CuO和Cu2O)矿较少,含铜量均很低(1.0%左右)。
下面小编带大家了解下冰铜。
一、冰铜的用途
冰铜主要作为吹炼炉生产粗铜的原料使用。
二、冰铜的成分
主要组成为Cu2S和FeS的熔体,是提炼粗铜的中间产物和原料。
铜矿石大多为硫化铜(CuS和Cu2S)矿,氧化铜(CuO和Cu2O)
矿较少,含铜量均很低(1.0%左右)。
铜的冶炼分火法与湿法两种。
火法是将铜矿破碎、浮选、烧结、造块成铜精矿,含铜10%~35%,与熔剂一起送入反射炉或鼓风炉中,在高温(1550~1600℃)下进行氧化、脱硫和去除杂质,获得含铜35%~50%的冰铜。
也可不经冰铜而直接炼成粗铜。
湿法是在常温、常压或高压下用溶剂(稀硫酸)使铜从矿石中浸出,从浸出液中去除杂质,铜便沉淀出来。
火法适应性广,而湿法只适于氧化铜矿和自然铜矿。
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冰铜主要性质都有哪些呢?冰铜主要性质都有哪些呢?熔点:940~1130oC,随冰铜品位变化比重:4.0~5.2,远高于炉渣比重(3~3.7);粘度:η=2.4×10-3Pa·s,比炉渣粘度低很多(0.5~2Pa·s)表面张力:与铁橄榄石(2FeO·SiO2)熔体间的界面张力约为20~60N/m,其值很小,由此可判断冰铜容易悬浮在熔渣中。
冰铜的主要成分Cu2S和FeS都是贵金属的强有力的捕捉剂。
冰铜品位是生产中的一个重要问题。
太低会使后续吹炼时间拉长、费用增加;太高则使炉渣中的含铜量增加,产生浪费。
铜在渣和冰铜中的平衡浓度遵循分配定律铜价对铜熔炼,K=0.01。
最常采用的冰铜品位为30~40%。
不过,为了减少熔炼能耗,冰铜品位有越来越高的趋势,但一般不宜超过70%。
至于炉渣中的铜,可以回收。
生冰铜含铜率在20%~50%之间含硫率在23%~27%之间.处理冰铜特点不需要燃料冰铜主要由硫化铜和硫化铁互相溶解形成的,它的含铜率在20%~50%之间,含硫率在23%~27%之间.冰铜较重,沉于下层,可以从高炉的出料口流出来,废矿渣则从上部排出。
冰铜的形成无法避免,不过可以再利用:处理冰铜,可采用斜吹卧式转炉,特点是不需要燃料,依靠铜水中铁和硫的氧化反应放出热量提供全部热,而水排带动风箱不停的吹入足够的空气。
冰铜经过这种吹炼,能够生成含铜品位高于98%的粗铜,熔化的铜汁倒入模具,就成了黄澄澄、金灿灿的铜锭。
这种新式斜吹卧式转炉热容量大、作业周期内温度变化小、生产率高;采用的新型炉衬寿命长,节约维护时间;采用独特的新型支承装置,有效降低炉身高度;炉体封头采用球形封头,强度大、变形小;增加平衡装置,运转吹炼平稳。
在工艺上,原来竖炉炼铜是间歇式,加一次料,冶炼一次,不仅产量小,而且十分浪费矿石燃料。
相比之下,连续选矿、连续熔炼、新式转炉、水力推动这几种新技术给建立新炼铜厂奠定了基础,新铜厂将能够长期不间断的生产大量粗铜锭,这种纯度用来铸造铜钱足够了。
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、FeS2、FeS为主,焙砂以Cu2S、FeS为主,还含有少量ZnS、NiS、PbS等。
(2)氧化物Fe2O3、Fe3O4、Cu2O、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CaCO3、MgCO3、SiO2、Al2O3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Cu2S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。
Cu2O+FeS=Cu2S+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。
52.Fe3O4对熔炼过程有什么影响?熔炼过程中生成的Fe3O4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Fe3O4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Fe3O4分解。
53.影响Fe3O4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-SiO2二元系组成,αFeO随SiO2含量的增大而减小,如果保持αFeO有较低值,一般SiO2含量应该控制在35%~40%范围内。
冰铜的主要成分合集
冰铜主要成分合集包括铜、锡和铅。
铜是冰铜的主要成分,通常占据合金的70%至90%。
锡是另一个重要的成分,通常占据合金的10%至30%。
而少量的铅也会被加入到冰铜中,以改善其加工性能。
这些成分的比例可以根据具体的应用需求进行调整,以获得所需的性能和特性。
从化学元素的角度来看,冰铜是由铜(Cu)、锡(Sn)和铅(Pb)三种元素组成的合金。
铜是一种常见的金属元素,具有良好的导电性和导热性,因此被广泛用于制造电线、电缆和电子设备。
锡通常被添加到铜中以提高其强度和耐蚀性,从而用于制造器具、工艺品和音乐器材。
而铅的加入可以改善冰铜的加工性能和润滑性能,使其更易于加工成型。
从材料特性的角度来看,冰铜具有良好的机械性能和耐腐蚀性能。
由于铜和锡的良好特性,冰铜具有良好的导电性和耐蚀性,因此在电子工业和化工领域得到广泛应用。
同时,冰铜也具有良好的加工性能,可以通过锻造、轧制和铸造等工艺进行成型,因此在工艺品制作和雕刻领域也有着重要的应用价值。
总的来说,冰铜的主要成分合集包括铜、锡和铅,这些成分的比例可以根据具体的需求进行调整,从化学元素和材料特性的角度来看,冰铜具有良好的导电性、耐蚀性和加工性能,因此在多个领域都有着广泛的应用前景。
冰铜主要性质都有哪些呢?
冰铜主要性质都有哪些呢?
熔点:940~1130oC,随冰铜品位变化
比重:4.0~5.2,远高于炉渣比重(3~3.7);
粘度:η=2.4×10-3Pa·s,比炉渣粘度低很多(0.5~2Pa·s)
表面张力:与铁橄榄石(2FeO·SiO2)熔体间的界面张力约为20~60N/m,其值很小,由此可判断冰铜容易悬浮在熔渣中。
冰铜的主要成分Cu2S和FeS都是贵金属的强有力的捕捉剂。
冰铜品位是生产中的一个重要问题。
太低会使后续吹炼时间拉长、费用增加;太高则使炉渣中的含铜量增加,产生浪费。
铜在渣和冰铜中的平衡浓度遵循分配定律铜价
对铜熔炼,K=0.01。
最常采用的冰铜品位为30~40%。
不过,为了减少熔炼能耗,冰铜品位有越来越高的趋势,但一般不宜超过70%。
至于炉渣中的铜,可以回收。
生冰铜
含铜率
在20%~50%之间
含硫率
在23%~27%之间.
处理冰铜特点
不需要燃料
冰铜主要由硫化铜和硫化铁互相溶解形成的,它的含铜率在20%~50%之间,含硫率在23%~27%之间.
冰铜较重,沉于下层,可以从高炉的出料口流出来,废矿渣则从上部排出。
冰铜的形成无法避免,不过可以再利用:
处理冰铜,可采用斜吹卧式转炉,特点是不需要燃料,依靠铜水中铁和硫的氧化反应放出热量提供全部热,而水排带动风箱不停的吹入足够的空气。
冰铜经过这种吹炼,能够生成含铜品位高于98%的粗铜,熔化的铜汁倒入模具,就成了黄澄澄、金灿灿的铜锭。
这种新式斜吹卧式转炉热容量大、作业周期内温度变化小、生产率高;采用的新型炉衬寿命长,节约维护时间;采用独特的新型支承装置,有效降低炉身高度;炉体封头采用球形封头,
强度大、变形小;增加平衡装置,运转吹炼平稳。
在工艺上,原来竖炉炼铜是间歇式,加一次料,冶炼一次,不仅产量小,而且十分浪费矿石燃料。
相比之下,连续选矿、连续熔炼、新式转炉、水力推动这几种新技术给建立新炼铜厂奠定了基础,新铜厂将能够长期不间断的生产大量粗铜锭,这种纯度用来铸造铜钱足够了。
冰铜熔炼的基本原理
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共融体的方法,又称造锍熔炼。
冰铜熔炼将精矿中的铜富集于冰铜中,而大部分铁的氧化物与加入的熔剂造渣。
冰铜和炉渣由于性质差别极大而分离。
根据炉料受热方式、热源、炉料所处状态、气氛氧化程度,冰铜熔炼有鼓风炉熔炼、反射炉熔炼、电炉熔炼、闪速炉熔炼、白银炉熔炼及一步炼铜等。
尽管设备不同,冶炼过程的实质是相同的,都属于氧化熔炼。
精矿首先熔炼获得冰铜,然后将冰铜吹炼成粗铜,要获得纯度较高的精铜,将粗铜进行精炼,即火法精炼和电解精炼,这些过程都包括了氧化过程。
熔炼的基本原理
冰铜熔炼所用炉料主要是硫化铜精矿和含铜的返料,出含有Cu、Fe、S等元素外,还含有一定量的脉石。
如用一般冶炼方法如反射处理,S/Cu比值较高的精矿,得到的冰铜品位低。
此时,要先进行氧化焙烧,脱去部分S然后熔炼,才能获得要求品位的
冰铜。
如采用闪速炉或一步炼铜法测不受S/Cu比限制。
硫含量大,自热能力好。
炉料中的化合物有如下几种:
1、硫化物
熔炼生成精矿以CuS、FeS、FeS为主;焙砂以CuS、FeS为主,还有少量ZnS、NiS、PbS等。
2、氧化物
FeO、FeO、CuO、CuO、ZnO、MeO。
如炉料为焙砂氧化物较多,生生精矿中氧化物较少。
3、脉石
CaCO、MgCO、SiO、AlO等。
其中硫化物和氧化物数量占80%以上。
熔炼过程实质上是铁和铜的化合物及脉石在高温和氧化气氛条件下进行的一系列化学反应,并生成MeS相和MeO相,即冰铜和炉渣,二者因性质和密度的不同而分离。
熔炼炉料还包括加入的熔剂如石英、石灰石等,与精矿中部分铁盒脉石形成炉渣。
熔炼过程的化学反应
热分解反应
(1)、高价硫化物的热分解
FeS= FeS + 1/2 S
反应573K开始,833K激烈进行。
2CuFe S= CuS + 2FeS +1/2 S
反应823K开始分解。
2CuS = CuS + 1/2S
反应673K开始,873K激烈进行。
上述反应分解所得的CuS、FeS高温下稳定,不再分解。
(2)、高价氧化物的分解
2CuO = CuO + 1/2O
在1378K、Po=101.3kPa下,反应向右进行。
分解得到的CuO 在熔炼温度下,Po值小于空气中的分压,即1573~1773K、Po=21kPa时是比较稳定的化合物。
3FeO= 2FeO+ 1/2 O
此反应在1653K、Po=21kPa时分解生成稳定的FeO。
(3)、碳酸盐的分解
CaCO= CaO + CO
在1138K、101.3kPa时进行。
MgCO= MgO + CO
在913K、101.3kPa时进行。
以上分解反应产物是CuS 、FeS、CuO、FeO、FeO、CaO、MgO 等。
氧化反应
精矿或焙砂的熔炼师在氧化气氛中进行。
虽然方法不同,氧化气氛有强弱之别,但都能使Fe、Cu的硫化物被氧化。
(1)、高价硫化物的氧化
2CuFeS+ 5/2O= CuS + FeS + FeO + 2SO
788~823K进行。
2CuS + O= CuS + SO
FeS+ 5/2O= FeO + 2SO
(2)、低价硫化物的氧化
FeS + 3/2O=FeO + SO
3 FeS + 5 O= FeO+ 3SO
ZnS + 3/2O= ZnO + SO
PbS + 3/2O= PbO + SO
CuS + 3/2O= CuO + SO
熔炼过程中,低价硫化物的氧化可使FeS氧化成FeO。
当Po气氛较强时,可生成FeO。
上述反应中,硫化物反应的顺序是FeS、ZnS、PbS、CuS。
炉料中主要成分是FeS和CuS,故FeS优先氧化,CuS后氧化,这是冰铜熔炼的基础。
交互反应
热分解和氧化反应生成的FeS、CuS、FeO、FeO、CuO、ZnO等以及炉料中的SiO由于相互接触,将进行相互反应。
①、CuO-FeS反应
高温下,由Cu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
CuO + FeS = CuS + FeO
此反应是冰铜熔炼的基础。
1573K、Kp=7300时,反应进行非常彻底。
②、CuS-CuO反应
2CuO + CuS = 6Cu + SO
熔炼温度下,反应易进行,此反应是冰铜中有金属铜的原因。
当FeS含量高时,首先将CuO硫化为CuS,故冰铜品位不高时,Cu不可能存在。
铁的氧化物与脉石的造渣反应
2FeO + SiO= 2FeO·SiO
3FeO+ FeS + 5 SiO= 5(2FeO·SiO) + SO
燃料的燃烧反应
C + O= CO
2H+ O= 2HO
CH+ 2O= 2HO+ CO
硫化物氧化和造渣反应时放热反应,如能和好利用这些热量,可降低熔炼过程燃料的消耗,甚至实现自热熔炼。
上述反应生成了FeS、CuS、FeO、FeO及少量Cu、CuO等。
氧化物与熔剂中的SiO、CaO、AlO作用生成炉渣,全部硫化物形成冰铜。
液态冰铜遇水爆炸
CuS + 2HO= 2Cu + 2H+ SO
FeS + HO= FeO + HS
时,共晶物熔化,继续受热升高温度,溶解了其他硫化物,成分不断变化而流人熔池。
由于FeS在高温下能与许多金属硫化物形成冰铜,由CuS- FeS二元系相图可知,在熔炼温度1473K下,其均为液相,并完全互溶形成均质溶液。
CuS- FeS 二元系相图如图2-1所示。
冰铜是铜与硫的化合物,有白冰铜(Cu2S含铜80%左右)、高冰
铜(含铜60%左右)、低冰铜(含铜40%以下)之分。
含铜含硫
的炉料在火法冶炼中很容易生成硫化铜,如果炉料中含有铁并且
含硫富裕则会同时生成硫化铁,一般得到的冰铜都是硫化铜和硫
化铁的混溶物,且基本属于低冰铜。
与硫容易亲和、且它们的硫
化物能够与硫化铜互溶的元素(例如镍、金等)容易进入冰铜而
得到富集,因此造锍熔炼(熔炼产出冰铜)是富集这些元素的有
效手段。
冰铜主要由硫化铜和硫化铁互相溶解形成的,它的含铜
率在20%~50%之间,含硫率在23%~27%之间。
冰铜较重,
沉于下层,可以从高炉的出料口流出来,废矿渣则从上部排出。
冰铜是炼铜的原料,其外观呈黑色、棕色小颗粒或块状,规格为
30mmX45mm,主要成份:铜:11-15%、铁0.1-4%、锌6-8%、铅2-4%、
砷0.002-0.01%、硫1.5-5%。
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