二次铜资源利用与铜的湿法冶金

湿法冶金原理的化学方程式
湿法冶金是一种利用化学反应来提取金属的方法，其原理涉及
多种化学方程式。

以提取铜为例，湿法冶金的原理包括浸出、沉淀、萃取和电解等步骤。

首先，浸出阶段涉及到化学方程式，通常是利用硫酸溶液浸出
含铜矿石，其化学反应方程式为：
CuFeS2 + 4H2SO4 + O2 → CuSO4 + FeSO4 + 2H2O + 2SO2。

在这个方程式中，CuFeS2代表含铜的黄铜矿，H2SO4代表硫酸，O2代表氧气，CuSO4代表硫酸铜，FeSO4代表硫酸铁，SO2代表二氧
化硫。

接下来是沉淀阶段，通过加入铁粉或者氢气还原硫酸铜溶液，
使其中的铜离子还原成固体的金属铜，化学反应方程式为：
CuSO4 + Fe → Cu + FeSO4。

然后是萃取阶段，通过有机溶剂来萃取金属离子，例如利用二
甲基苯酚（萘酚）来萃取铜离子，其化学反应方程式为：
2HNO3 + Cu → Cu(NO3)2 + H2O.
最后是电解阶段，将含铜离子的溶液进行电解，将铜离子还原成固体铜，化学反应方程式为：
Cu2+ + 2e→ Cu.
以上是湿法冶金提取铜的基本化学方程式，该原理在提取其他金属时也会有所不同，但都遵循类似的化学反应原理。

铜湿法冶金工艺的应用作者：崔斐来源：《科技创新导报》2017年第29期摘要：随着经济和科技的不断发展，对于金属的冶炼方法也有了日新月异的变化。

不断更新的技术每时每刻都在刷新人们的理念。

由于我国自然资源的先天限制，铜矿资源日渐贫穷，湿法炼铜的技术越来越受到人们的重视。

本文将就目前国内外湿法炼铜的发展现状和相关的应用技术展开讨论，希望能给相关技术研究者相应的技术支持。

关键词：湿法冶金铜有色金属中图分类号：TF803 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）10（b）-0102-02多年前，由于铜的价值较低，开发者对铜的开发程度不够，一些品质较低的铜未能得到充分的利用。

近些年，由于湿法炼铜的技术和手段不断被人们挖掘和探索，铜也渐渐被人们重视。

随着铜价的一路升高，矿床的开发也因此受到重视，所以有利于开发低品质矿床的湿法冶金工艺也得到了空前的重视和发展。

1 中外冶金技术发展状况及相关原理1.1 国内外铜湿法冶金技术发展状况近年来世界上许许多多公司都在大力投资有关铜冶炼的项目，湿法炼铜的技术在国外也取得了惊人的成绩。

自从20世纪60年代末以来，世界各地已经拥有大大小小近50家浸出-溶剂萃取-电积厂。

利智早在20世纪80年代初采用溶剂萃取-电积工艺生产铜，且生产的量已经达到1.5万t之多，于21世纪初成为世界生产铜最多的国家。

除此之外，赞比亚、秘鲁和澳大利亚等国的湿法冶铜技术也在不断改进，近年来有了飞速发展。

放眼中国，从20世纪60年代铜湿法冶金得到开发以来，中国还在浸出、萃取工艺和萃取剂等方面做出了研究。

80年代以后逐步完善浸出-萃取-电积工艺且得到初步应用。

90年代之后，铜湿法冶金技术不断发展，备受瞩目，随后，铜湿法冶金工艺被列入国家“九五”重点科技攻关计划，更进一步推动湿法冶金技术的发展和进步。

1.2 铜的生产现状及铜湿法冶金原理由于自然条件因素，我国铜矿产资源相对贫瘠，大型矿产少，中小型矿产多；贫矿多，富矿少；复杂金属矿产多，单一矿产少。

年产1000吨阴极铜湿法炼铜项目可行性研究报告一、项目性质、可行性研究的背景及依据本项目属利用铜矿开采废弃的低品位氧化矿石和硫化矿选冶废弃低品位矿石及废旧二次废铜资源采用全湿法浸出-萃取-电积工艺获得电积精铜项目。

浸出-萃取-电积工艺处理低品位氧化矿及废旧二次废铜资源新技术，对促进当地循环经济发展有积极的意义。

低品位难选氧化铜矿，采用常规传统选冶工艺开采很不经济，故未能有效利用开发。

废旧二次废铜资源火法冶炼的环境污染问题也未很好解决。

目前，国内外对氧化铜矿石和废旧二次废铜资源性质进行了大量的试验研究和生产实践，采用全湿法浸出-萃取-电积工艺处理低品位氧化矿矿石和废旧二次废铜资源的生产新工艺生产合格的阴极铜，具有环境效益好、投资省和生产成本低的最大优越性，能够获得较好的经济效益和环境社会效益。

我国是一个铜紧缺国，每年铜需要量约100万吨以上，缺口部分尚需进口，虽然我国铜总储量不少，但能经济地利用传统选冶工艺处理的铜矿越来越少，过去一直未被开发利用的难选氧化铜矿和低品位铜矿的开发，目前已取得了进展，北京矿冶研究院早在1995年就在多宝山铜矿利用氧化铜矿建立了一座年产200吨电积铜的浸出-萃取-电积试验工厂，该工厂于1995年6月投产，取得了良好的技术经济指标，说明铜矿氧化矿和低品位矿石的浸出-萃取-电积工艺是行之有效的。

近年来我国引进消化了国外氧化铜矿石预处理、薄层浸取及永久不锈钢阴极电积等新工艺新技术，为我国氧化铜矿石资源的有效利用创造了更加有利的技术条件。

二、项目的资源条件本项目建于***地区，该地区和周边铜矿石企业开采的原料有许多为氧化铜矿石，被废弃未能利用，造成资源的大量浪费。

区域附近废旧二次废铜资源市场较发达，废旧二次废铜资源多，按企业年产500吨电积铜计算，主要原料氧化铜矿石和废旧二次废铜资源是绝对可靠的。

三、企业的生产工艺选择传统火法工艺不但投资大、生产成本高污染大，而且不适合处理低品位的氧化矿。

湿法冶金的原理与应用1. 湿法冶金的概述湿法冶金是一种利用溶液中的化学反应来提取或纯化金属的方法。

相比于干法冶金，湿法冶金具有反应速度快、操作灵活、对矿石种类适应性强等优势。

湿法冶金主要应用于金属提取、纯化、合金制备等领域。

2. 湿法冶金的原理湿法冶金的原理是基于溶液中发生的化学反应，通过反应使金属从矿石或合金中分离出来。

湿法冶金常用的化学反应包括溶解、沉淀、电解等。

以下是湿法冶金常用的原理及其应用：2.1 溶解将矿石或合金放入溶剂中，使金属与溶剂发生化学反应，使金属离子在溶液中离解。

常见的溶解反应有氧化、酸性溶解等。

2.1.1 氧化溶解将矿石或合金暴露在氧气中，使金属发生氧化反应生成金属氧化物，进而在酸性环境中溶解生成金属离子。

氧化溶解广泛应用于铜、铅、锌等金属的提取。

2.1.2 酸性溶解在适当的酸性条件下，矿石或合金与酸发生化学反应，生成溶解金属离子。

酸性溶解常用于提取铁、铝等金属。

2.2 沉淀利用反应产生的沉淀将金属从溶液中分离出来，常见的沉淀方法有加热、加碱等。

2.2.1 加热沉淀通过加热溶液中的金属离子，使其与其他物质发生反应，生成不溶于溶液的金属化合物。

这些金属化合物以沉淀的形式从溶液中分离出来。

加热沉淀常用于分离贵金属如金、银等。

2.2.2 加碱沉淀通过加入碱性溶液，使金属离子与碱发生反应生成金属氢氧化物沉淀。

加碱沉淀常用于提取铜、铁等金属。

2.3 电解通过电解过程将金属离子还原成金属，从而从溶液中纯化金属或合金。

电解是一种重要的湿法冶金技术，广泛应用于铜、锌、铝等金属的纯化。

3. 湿法冶金的应用3.1 金属提取湿法冶金是提取金属的重要方法之一。

通过溶解、沉淀、电解等过程，将金属从矿石中分离出来。

湿法冶金常应用于铜、铅、锌、铝等金属的提取过程。

3.2 金属纯化湿法冶金可将金属从合金或杂质中纯化，提高金属的纯度。

通过选择适当的溶液、反应和沉淀条件，使金属与杂质分离，从而得到纯净金属。

铜湿法冶金工艺的应用摘要：近年来湿法冶金炼铜技术有了极大的发展，过去认为湿法炼铜只适用于处理氧化铜矿和低品位铜矿，但随着堆浸技术、生物浸出技术和加压技术的发展和工业化，人们的这种观念正在改变，湿法炼铜已达到大规模生产和高自动化水平，已成为一种成熟的炼铜方法。

本文对铜湿法冶金工艺的应用进行了探讨。

关键词：铜；湿法冶金工艺；应用当前我国的铜湿法冶金技术水平不断提升，和国际铜湿法冶金工艺的差距逐渐缩短。

随着铜生产的环保要求和节能减耗要求的提升，带动着铜湿法冶金技术的发展。

未来，浸出工艺和电积工艺水平将会不断提升，为技术的应用提供保障。

1 铜湿法冶金原理其一，氧化铜的矿石浸出原理。

公共氧化铜矿物主要孔雀石、硅孔雀石、赤铜矿、天然铜和浸出剂。

在浸出过程中，发生的化学反应是：赤铜矿Cu2O+2H+= Cu2++Cu+H2O；蓝铜矿Cu（OH）2 CuCO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2+3H2O。

其二，硫化铜矿石的浸出原理。

生物氧化浸铜对于硫化铜矿石来说是最受欢迎的技术中的一个，它的发展迅速，发展态势较好。

目前，用于生物浸出的微生物主要是氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌。

它们可与35 度以下的高酸水平和高浓度的重金属环境生存。

有细菌浸出和浸出的两个主要机制：细菌吸附到矿物质以溶解矿物，从而在直接交互的表面形成直接作用的机制；Fe2+ 由矿物溶解释放，并由细菌氧化成Fe3 + 的溶液中，Fe3+ 被用作氧化剂，进而形成氧化硫化物矿石，使之发生间接作用或作用机理。

其三，细菌浸出的铜矿。

黄铜矿可以被氧化成硫酸亚铁和Cu2S + 2Fe2SO43=2CuSO4 + 4 的FeSO4 + S 在酸和Fe 的存在+ 所生成的 FeSO4 和 S 再由细菌氧化成Fe2（SO）4 和 H2SO4 按照这个反应循环展开。

在细菌作用下，铜矿也可经过氧化作用而进行溶解。

通常意义上，辉铜矿的浸出通常被看做是用Fe3+ 间接氧化作用为主，细菌是浸出反应的间接氧化剂。

铜的湿法冶金南昌有色冶金设计研究院王玮摘要详细介绍了铜的湿法冶金工艺,在国内外的应用情况及研究成果,总结出铜的湿法冶金工艺的发展趋势。

关键词铜湿法冶金浸出萃取电积随着铜矿资源的日渐贫化,湿法炼铜技术越来越受到人们的重视。

自60年代以来,浸出-萃取-电积工艺以其工艺过程简单、投资少、能耗、材料消耗低、污染轻、生产成本低等优点,已成为湿法炼铜的主要工艺。

目前全世界用SX-E W流程的铜占全球矿产铜量的20%左右。

以智利为最大的湿法炼铜生产国,年产量达1,116,000t,其次美国为530, 640t112。

1湿法冶金工艺1.1浸出湿法炼铜主要适用于铜的氧化矿,具有较高的回收效果,由于生物技术的引入,目前已逐步向低品位硫化铜矿方面发展。

以美国和智利为例,每年以生物氧化技术生产的铜约有100万t122。

在铜矿床的氧化矿中,常见的氧化铜矿物,有孔雀石[CuCO3# Cu(OH)2]、硅孔雀石类矿物(mCuO#nSiO2#P H2O)、赤铜矿(Cu2O)、土状黑铜矿(CuO)、铜的矾类矿物、兰铜矿[2CuCO3#C u(OH)2]、自然铜等。

铜矿床的硫化矿石中,常见的有辉铜矿(Cu2S)、铜兰(C uS)、斑铜矿(C u5FeS4)、黄铜矿(CuFeS2)、硫砷铜矿(Cu5AsS4)等。

在以上的铜矿物中,氧化铜矿是易于用稀硫酸处理的,而占铜储量多数的硫化矿物性质比较稳定,浸出动力速度较慢,通常要借助细菌的作用才能达到满意的浸出效果。

1.1.1槽浸。

在浸出槽中以50g/L~100g/l H2SO4浸出品位1%~2%的氧化矿(-1cm粒度)。

是早期应用较多的一种方式,目前已很少采用。

1.1.2搅拌浸出。

在装有搅拌浸出装置的浸出槽中用50g/l~100g/l的硫酸浸出细粒(-75L m左右)氧化矿或硫化矿焙砂。

有空气搅拌和机械搅拌两种方式。

由于给料粒度小,搅拌充分,搅拌浸出速度快,浸出率高。

赞比亚钦戈拉厂用大型巴秋克槽处理尾矿。

湿法冶金的概念湿法冶金是一种通过在液相介质中处理金属矿石来提取金属的冶金方法。

与干法冶金相比，湿法冶金更加灵活，适用于处理各种矿石类型，并且能够根据需要调整处理参数以提高金属的回收率。

湿法冶金包括液相浸出、溶解、分离和纯化等过程，而这些过程通常是在溶剂中进行的。

下面将详细介绍湿法冶金的概念及其应用。

首先，湿法冶金的核心概念是将金属矿石浸入溶剂中，通过化学反应或物理分离等方式将金属从矿石中提取出来。

在湿法冶金中，溶剂的选择至关重要，它需要具有高效溶解金属的能力，并且对其他矿石组分具有较小的溶解能力。

一般来说，酸性、碱性或者浸出剂等都可以作为溶剂来使用。

而且，湿法冶金通常需要依赖化学反应来促进金属的溶解和分离。

湿法冶金的应用非常广泛，从初级金属提取到高级金属精炼都可以使用湿法冶金方法。

其中，浸出和溶解是湿法冶金中最常见的过程，其目的是将金属从矿石中析出。

浸出通常涉及使用酸性或碱性溶液，将金属从矿石中溶解出来。

而溶解则是使用特定的化学溶剂来将金属溶解出来。

浸出和溶解过程通常与其他物理或化学处理过程相结合，如固液分离、浸出剂的再生和废液处理等。

湿法冶金广泛应用于黄金、银、铜、铁、钴、镍、锌等金属的提取。

例如，黄金提取通常使用氰化物溶剂，将黄金从矿石中溶解出来，然后通过电解或吸附等方式将金属还原成金属状态。

铜的提取通常使用硫酸或氯化物作为溶剂，将铜从矿石中溶解出来，然后通过铁粉还原得到金属铜。

而锌的提取则常常使用硫酸或氯化物作为溶剂，在高温条件下将锌从矿石中溶解出来，并通过电解等方式纯化得到金属锌。

湿法冶金的优点之一是能够处理一些难处理的矿石，如含砷、含铜、含锌和难溶于酸碱的矿石。

此外，湿法冶金对矿石的物理性质要求相对较低，处理过程中的温度、浓度和压力等参数可以根据需要来调整。

此外，湿法冶金还具有较低的操作成本和较高的金属回收率。

然而，湿法冶金也存在一些局限性，如溶剂选择的限制、处理废水和废液的环境污染等问题。

铜湿法冶炼工艺原理及主要应用万 磊（中国有色矿业集团有限公司，北京 100029）摘 要：文章分析了铜湿法冶炼工艺的原理及其应用。

首先阐述铜资源及其在我国的生产现状，然后分析铜湿法冶炼的工艺原理，最后简述该冶炼工艺在我国几个典型铜矿生产中的应用。

通过本次的介绍，可以让更多从业者了解到铜湿法冶金工艺在我国当今的冶金工业中的应用效果，以此拓展低品位铜矿山的处理思路，促进我国冶金工业的发展。

关键词：氧化铜矿；浸出；湿法冶炼；低成本中图分类号：TF111.4 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）06-0079-2 收稿日期：2020-03作者简介：万磊，男，生于1988年，汉族，山东济南人，硕士，工程师，研究方向：矿产资源开发。

在过去，由于铜金属价格较低，铜的开发技术也并不十分完善，所以很多低品位的铜矿没有被充分利用。

随着湿法冶金技术在近年来的不断发展，低品位铜矿床的开采也越来越受到当今社会的重视。

铜湿法冶金工艺在低品位铜矿的开采之中可以发挥出关键性的作用与优势，该技术在其中的应用也越来越广泛。

1 铜资源及其在我国的生产现状简述就铜矿而言，我国对外依存度较高，且我国铜的资源禀赋较差，大多数的铜矿都属于中小型铜矿，大型铜矿十分稀少，且大多是贫矿。

我国的大多数铜矿中，都含有大量的复杂伴生金属[1]。

且大多数的铜矿是地下开采，露天铜矿较少。

在铜矿的选矿过程中，因为原矿品位低，矿物组成复杂，所以就在很大程度上增加了选矿成本。

加之精矿的品位大多比较低，不仅使后期的冶炼工作增大了难度，也影响了铜的销售价格。

将铜湿法冶金应用到冶金工艺中，其最大的优点就是降低成本。

根据调查研究显示，在当今的铜矿冶炼中，火法生产每生产一吨铜需要投入的资金大约是6.5万元，而铜湿法工艺，则每生产一吨铜需要的投资仅仅为1.5万元[2]。

由此可见，将铜湿法应用到冶金工艺之中，将会让铜的生产成本显著降低。

基于这一情况，对国内几个典型铜矿铜湿法冶金工艺成本进行了总结，其结果如下。

湿法冶金发展的方向和方法湿法冶金是一种利用液相介质进行金属提取和精炼的技术。

与传统的干法冶炼相比，湿法冶金具有操作灵活、环境友好、原料利用率高等优势。

本文将探讨湿法冶金的发展方向和方法，以及相关的技术和应用。

湿法冶金的发展方向可以从以下几个方面来考虑：1.环境友好：目前，全球环境问题日益严重，各国纷纷加强环境保护。

湿法冶金具有较低的排放和能源消耗，将成为未来冶金工艺的发展趋势。

未来的湿法冶金应当注重减少废气、废水和固体废弃物的排放，提高资源利用率。

2.自动化和智能化：随着科学技术的不断进步，自动化和智能化已经成为各个行业的发展方向。

湿法冶金也需要加强在设备、控制系统和管理方面的自动化和智能化，提高生产效率和产品质量。

3.资源的综合利用：湿法冶金可以高效地提取和精炼金属，但同时也伴随着一定的能源消耗和废物排放。

未来湿法冶金应该注重资源的综合利用，通过回收和再生利用废弃物，减少对原料的依赖，实现循环经济和可持续发展。

湿法冶金的方法主要包括以下几种：1.化学浸出法：化学浸出法是湿法冶金的基础方法之一，通过溶剂将目标金属从矿石或废物中浸出。

常见的化学浸出法包括酸浸法、氧化浸出法和氰化浸出法等。

化学浸出法具有操作简单、适用范围广的优点，广泛应用于金、铜、锌等金属的提取和精炼。

2.溶剂萃取法：溶剂萃取法是一种通过有机溶剂在两相系统中提取和分离金属的方法。

通过选择合适的有机溶剂，可以实现对不同金属的选择性提取。

溶剂萃取法广泛用于稀有金属的提取和分离，如钕、镨、钴等。

3.电解法：电解法是一种利用电解过程进行金属的提取和精炼的方法。

通过将金属离子在电解液中还原到阴极上，实现金属的分离和纯化。

电解法广泛应用于铜、锌、铝等金属的冶炼。

4.沉淀法：沉淀法是一种利用沉淀反应进行金属的提取和分离的方法。

通过选择适当的沉淀剂和调节反应条件，可以使目标金属以沉淀物的形式从溶液中沉淀出来。

沉淀法常用于金、银等贵金属的提取和分离。

一、实验目的1. 了解湿法冶金炼铜的基本原理和工艺流程。

2. 掌握湿法冶金炼铜实验的操作步骤。

3. 观察并分析实验现象，了解实验过程中可能出现的误差。

二、实验原理湿法冶金炼铜是一种利用金属置换反应从溶液中提取金属的方法。

在湿法冶金炼铜实验中，铁与硫酸铜溶液发生置换反应，生成单质铜和硫酸亚铁。

实验原理如下：反应方程式：Fe + CuSO4 → Cu + FeSO4三、实验材料1. 实验仪器：烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸、铁片、硫酸铜溶液、蒸馏水、电子天平、温度计等。

2. 实验试剂：硫酸铜溶液、硫酸亚铁溶液、铁片、稀硫酸、氢氧化钠溶液等。

四、实验步骤1. 准备实验材料，检查仪器是否完好。

2. 在烧杯中加入适量的硫酸铜溶液，并加入少量蒸馏水，搅拌均匀。

3. 将铁片放入烧杯中，观察铁片表面变化。

4. 观察溶液颜色变化，记录实验现象。

5. 待铁片表面形成一层红色铜粉后，用玻璃棒轻轻搅拌，使溶液中的铜离子与铁片充分接触。

6. 用漏斗和滤纸将铁片和铜粉分离，收集铜粉。

7. 称量铜粉的质量，计算铜的产率。

8. 将铜粉放入烧杯中，加入适量稀硫酸，观察溶液颜色变化。

9. 用氢氧化钠溶液调节溶液pH值，观察沉淀现象。

五、实验结果与分析1. 实验现象：（1）铁片表面逐渐由银白色变为红色，说明铁与硫酸铜溶液发生置换反应，生成单质铜。

（2）溶液颜色由蓝色变为浅绿色，说明铜离子被铁置换成单质铜，溶液中铜离子浓度降低。

（3）过滤后，滤纸上附着红色铜粉，滤液呈浅绿色。

（4）向铜粉中加入稀硫酸，溶液颜色由浅绿色变为蓝色，说明铜粉与稀硫酸反应生成硫酸铜溶液。

（5）向溶液中加入氢氧化钠溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中存在铜离子。

2. 实验结果：（1）铜粉产率：根据实验数据计算，铜粉产率为80%。

（2）溶液中铜离子浓度：根据实验数据计算，溶液中铜离子浓度为0.1mol/L。

3. 实验误差分析：（1）实验过程中，由于溶液温度、搅拌速度等因素的影响，可能导致实验结果出现误差。