铜火法冶炼学习材料

铜火法冶金原理基础知识全解1.铜矿的种类铜矿主要分为硫化铜矿和氧化铜矿两大类。

硫化铜矿包括黄铜矿、黄铜铁矿、黄铁矿等，氧化铜矿包括赤铁矿、绿矾石等。

不同的铜矿含有不同的铜含量和矿石结构，会影响到冶炼的方法和工艺流程的选择。

2.铜的提取方法铜的提取主要有火法冶金和湿法冶金两种方法。

火法冶金是指利用高温将铜矿石还原成金属铜的过程，而湿法冶金是指通过水溶液处理将铜离子沉积成金属铜的过程。

3.铜的火法冶金方法熔炼是将铜矿石与一定数量的焙烧助剂一起加入炉中，在高温下进行还原反应，将矿石中的铜鼓出来。

熔炼过程中，会采用不同的炉型，如隧道炉、转炉等，具体选择根据矿石种类和产量来决定。

焙烧是在熔炼之前将铜矿石进行预处理，使其中的硫化物转化为氧化物，提高熔炼效果。

焙烧会生成二氧化硫气体，需要进行捕集和处理，以减少环境污染。

浸出是将焙烧后的矿石进行浸出，从中提取出铜。

浸出过程可以采用硫酸浸出法或氨浸出法，具体选择取决于矿石和工艺条件。

4.铜的提纯方法通过火法冶炼得到的铜中还存在一些杂质，需要进行进一步的提纯。

铜的提纯主要有电解法和火法法两种。

电解法是将铜放入电解槽中，通过电解的方式将其中的杂质分离出来，得到纯净的铜。

电解法可以用于提纯高纯度铜，但成本较高。

火法法是指将铜通过高温蒸发和凝结的方式进行提纯。

火法法包括铸造法、蒸馏法和氧化冶炼法等。

不同的火法方法可以去除不同的杂质，从而得到高纯度的铜。

5.铜矿资源的循环利用铜矿资源是有限的，为了实现可持续发展，需要进行铜矿资源的循环利用。

目前，已经有一些技术用于回收和利用废铜，如冶金渣的综合利用和废电线的回收等。

总结：铜火法冶金是利用火法冶炼技术从铜矿中提取铜金属的过程。

它包括熔炼、焙烧和浸出三个步骤，以及提纯的方法。

铜矿资源的循环利用也是一个重要的课题。

通过这些基础知识的学习，我们能更好地了解铜火法冶金的原理和应用。

第二章铜火法精炼的基本原理第一节铜火法精炼的化学基础粗铜的火法精炼，是在精炼炉中将固体粗铜熔化（或熔体装料），然后向熔体铜中通入空气，使其中对氧亲和力较大的杂质如锌、铁，铅、锡，砷、锑、镍等发生氧化，以氧化物的形态浮于铜液表面形成炉渣，或挥发进入炉气而除去的过程。

残留在铜液中的氧，经还原脱去后，即可浇铸成为电解精炼用的阳极板或火法精炼的精钢锭。

通入铜熔体中的空气，首先与占熔体中绝大多数的铜发生氧化作用，其反应式如下；4Cu +O2 =2Cu2O所生成的氧化亚铜(Cu2O)立即溶解于铜熔体中。

氧化亚铜在铜熔体种的溶解度，随温度的升高而增加，如．温度(℃) 1100 1150 1200溶解度(%) 5 8.3 12,4溶解在铜熔体中的氧化亚铜与铜中呈杂质形态存在的其他金属接触时，出于铜对氧的亲和力比许多金属杂质对氧亲和力小，所以氧化亚铜中的氧，便被这些金属杂质夺去．Cu2O+Me=MeO十2Cu式中Me代表金属杂质．从上式可以看出：当铜熔体中的氧化亚铜浓度愈高时，则与杂质碰撞的机会就愈多，从而使杂质发生氧化而除去的可能件也愈大。

铜精炼作业也就愈完全。

实践证明，为了更迅速彻底地除去铜中杂质，应力求氧化亚铜在铜熔体中的溶解达到饱和程度，并提高炉温。

以增加氧化亚铜在铜熔体中的溶解度。

但铜熔体在高温时饱和氧化亚铜愈多，虽对杂质的除去有利，却在脱氧还原时需要消耗更多的还原剂，延长还原时间，所以对整个作业来说仍然是不利的。

因此，为了避免铜液的过度氧化，要求氧化期铜熔体的温度，以控制在1150~1170℃为宜。

显然，铜熔体表面上的杂质，以及少部分在熔体内的杂质能被炉气或鼓入熔体中的空气泡所直接氧化。

但这种直接的氧化作用，对含量较少的杂质或较难氧化的杂质，毕竟由于反应物质的接触机会少而只有次要的意义。

所以，在粗铜的氧化精炼过程中，杂质的氧化，主要是与溶解在铜中的氧化亚铜的相互反应而实现的，在这种情况下，氧化亚铜起着将空气中的氧输送给杂质的传递作用。

高中化学铜的冶炼教案
主题：铜的冶炼
教材需求：铜矿石（赤铜矿），焰色反应实验器材，酸，碱，盐等化学试剂
目标：通过本实验，学生将了解铜的冶炼过程，理解赤铜矿中富含铜元素的特性，掌握使用化学试剂进行冶炼的基本方法。

实验步骤：
1. 将赤铜矿研磨成粉末状，放入试管中。

2. 加入稀盐酸并加热，观察放出的气体，并进行气体检测。

3. 将气体通入氢氧化钠溶液中，观察气体通入后溶液的变化。

4. 将得到的沉淀过滤，加入氢氧化钠溶液搅拌，观察变化。

5. 将得到的沉淀加热并加入硫酸，观察放出的气体，进行气体检测。

最后将沉淀在空气中加热。

实验内容及要点：
1. 赤铜矿中含有铜元素，铜与盐酸反应生成氯化铜，放出氯气。

2. 氯气可以与氢氧化钠反应，生成氢氧化铜。

3. 氢氧化铜可以与硫酸反应，生成硫酸铜。

4. 将硫酸铜加热，放出氧化亚硫气体，最终得到纯净的铜。

扩展实验：
1. 可以让学生通过焰色反应观察铜的特性，了解铜的性质。

2. 通过化学试剂合成不同铜化合物，让学生更深入了解铜的应用领域。

小结：
通过本实验，学生将了解铜的冶炼过程，掌握使用化学试剂进行冶炼的基本方法，对化学原理有更深入的理解。

同时，通过观察、实验，学生可以增强实验操作能力，培养科学观察与实验设计的能力。

工业冶炼铜方法一、火法炼铜。

1.1 原理与基本过程。

咱先来说说这火法炼铜啊。

火法炼铜呢，就是利用高温把铜矿石里的铜给提炼出来。

一般来说啊，最常见的铜矿石是黄铜矿，这里面铜、铁、硫元素都有。

这火法炼铜的过程啊，就像是一场烈火中的“大改造”。

首先把矿石进行熔炼，这就好比是把一群小伙伴（各种元素）从矿石这个“大家庭”里给拆分出来。

在高温下，矿石里的硫化铜被氧化，变成氧化铜和二氧化硫。

这二氧化硫啊，可不能小瞧它，它是个有味道的家伙，还会对环境有点小影响呢。

不过咱现在有各种办法来处理它，不让它到处捣乱。

然后啊，氧化铜再被还原剂还原，这还原剂就像是个“小助手”，把铜从氧化铜里给拽出来，最后得到粗铜。

1.2 传统的熔炉。

传统的火法炼铜用到的熔炉啊，那也是有讲究的。

像鼓风炉就是一种比较老派的熔炉。

它就像一个大火炉，呼呼地往里面吹风，让炉子里的燃料充分燃烧，产生高温。

这就像是给矿石开一场超级热的“派对”，让矿石在里面尽情地“变化”。

不过鼓风炉也有它的缺点，它的效率不是特别高，而且对环境的影响相对来说大一点。

现在啊，又有了闪速炉这种比较先进的熔炉。

闪速炉就像是一个高科技的“大厨房”，能够快速地把矿石处理好，效率高得很，而且对环境也相对友好一些。

二、湿法炼铜。

2.1 原理及特点。

接着咱聊聊湿法炼铜。

湿法炼铜啊，和火法炼铜可不一样，它走的是“温柔路线”。

它的原理呢，就是用溶剂把铜从矿石里浸出来。

这就好比是用一种特殊的“魔法药水”，把铜给溶解出来。

这种方法比较适合处理低品位的铜矿石。

为啥呢？因为低品位的矿石要是用火法炼铜啊，成本太高，不划算。

而湿法炼铜就像是一个“节俭的小能手”，能把那些别人看不上的低品位矿石里的铜给提取出来。

而且啊，湿法炼铜对环境的友好程度比火法炼铜要好一些，不会产生那么多的废气。

2.2 浸出过程。

湿法炼铜的浸出过程可有趣了。

一般会用到硫酸溶液作为浸出剂。

把铜矿石放到硫酸溶液里，就像把糖放到水里一样，铜就慢慢地溶解到溶液里了。

铜的火法精炼一、概述1.铜的性质物理性质：铜是一种玫瑰红色、柔软、具有展性的金属，易于锻造和压延。

在导电和导热方面，铜仅次于银而居第二位，如果把银的导电率和导热率作为100%，则铜的导电和导热率分别为93%和73.2%，在元素周期表中，铜属于第一族，原子序数29，具具有两个价电子，形成一价和二价铜的化合物铜的主要物理性质如下：原子量63.57熔点：1083℃沸点：2310℃比重：20℃时8.89熔点时8.221100℃7.961200℃7.3125℃时的比热容386KJ/KG.K熔化潜热：205.2/kj kg-1铜的电阻率1.75 ×10-8(Ω m)标准电位：+0.34伏特液体铜能溶解某些气体，这些气体在铜凝固时又从铜中逸出，形成气孔。

化学性质铜在干燥的空气中不起变化，但在含有CO2的潮湿空气中，铜的表面会生成一薄层碱性碳酸铜（铜绿），这种薄膜保护铜不再被腐蚀，其反应如下3Cu+O2+H2O+ CO2=2 Cu CO2. Cu(OH)2铜在空气中加热到165℃即开始与氧作用生成铜氧化物，当温度超过350℃时铜的颜色从玫瑰红变成黄铜色最后变为黑色，黑色层为氧化铜，中间层为氧化亚铜，内层为金属铜。

铜的电位次序位于氢的下面，属正电性元素，不能从酸中置换出氢，因此，不能溶解于盐酸和没有溶解氧气的硫酸中，只有在具有氧化作用的酸中铜才能溶解，例如，铜能溶于硝酸和有氧化剂存在的硫酸中。

铜能溶于氨水。

铜的主要化合物及其性质氧化铜（CuO）:为黑色无光泽物质，在自然界中以黑铜矿的矿物形态存在，其分子量为79.75,。

氧化铜是不稳定的化合物，加热时以下式离解：4C U O=2C U2O+O2当温度高于1060℃时，氧化铜完全转化为氧化亚铜，这是因为在这个温度下氧化铜的离解压力高于空气中样的分压。

氧化铜易被H2、C、CO、C X H Y等还原为金属，在冶炼过程中也被其它硫化物和负电性金属如锌、铁等还原。

粗铜的火法精炼1、概述铜硫吹炼后产出的粗铜，含铜量一般为98.5%-99.5%，其于的杂质含量见表1-1。

这种粗铜的机械性能与导电性，均不能满足工业应用的要求，必须进行精炼除去其中的杂质，提高铜的纯度使其含铜达到99.95%以上。

由表1-1中的数据可知，粗铜中金银含量是相当高的，从粗铜中回收金银及其他有价元素，是粗铜精炼第二个目的。

现代各炼铜厂采用的粗铜精炼方法，是先经火法精炼除去部分杂质，然后进行电解精炼才能产出符合市场要求的纯铜，因为火炼方法精炼只能除去部分杂质，而杂质含量高的粗铜又不能直接电解。

粗铜中的硫和氧以及溶解在铜液中的SO2，在铜液凝固时，会从铜液中析出大量SO2，致使浇铸成的阳极板内会留有空洞和形成凹凸不平的表面，这种不合格的阳极板是不能送去电解的。

同时杂质含量很高的阳极进行电解，不仅得不到高纯度的阴极板还会影响电解的枝术经济指标。

因此粗铜应在电解精炼之前，进行火法精炼除去部分分杂质，使送去电解的阳极板含铜过到99。

0%-99。

5%，铸出的阳极板表面光滑平整，厚薄均匀，无飞边毛刺，悬吊垂直度好，能满足电解工艺的要求。

2、粗铜火法精炼的基本原理粗铜火法精炼是在1150-1200℃的温度下，先向铜熔体中鼓入空气，使铜熔体中的杂质与空气中的氧发生氧化反应，以金属氧化物MO形态进入渣中，然后用碳氢还原剂将熔解在铜中的氧除去，最后浇铸成合格的阳极送去电解精炼。

粗铜的火法精炼包括氧化与还原两个主要过程。

氧化精炼过程是在1150-1200℃的高温下，将空气压入熔铜中，铜被氧化产生Cu2O。

从Cu-O系相图（图1）可知，产出的Cu2O是熔于熔铜中的，其溶解度是随温度升高而增加：温度，℃1100 1150 1200 1250溶解的Cu2O，% 5 8.3 12.4 13.1相应的O2，% 0.56 0.92 1.38 1.52于是，熔铜中的杂质M便与溶于其中的Cu2O发生反应：[Cu2O]+[M]=2[Cu]+（MO）(2-1)被氧化的杂质M形成MO，这种MO往往是不溶于熔铜中的，而浮于熔铜表面形成一单独的渣相（MO）因而从铜中除去了这些杂质。

铜的火法精炼一、概述1.铜的性质物理性质：铜是一种玫瑰红色、柔软、具有展性的金属，易于锻造和压延。

在导电和导热方面，铜仅次于银而居第二位，如果把银的导电率和导热率作为100%，则铜的导电和导热率分别为93%和73.2%，在元素周期表中，铜属于第一族，原子序数29，具具有两个价电子，形成一价和二价铜的化合物铜的主要物理性质如下：原子量63.57熔点：1083℃沸点：2310℃比重：20℃时8.89熔点时8.221100℃7.961200℃7.3125℃时的比热容386KJ/KG.K熔化潜热：205.2/kj kg-1铜的电阻率1.75 ×10-8(Ω m)标准电位：+0.34伏特液体铜能溶解某些气体，这些气体在铜凝固时又从铜中逸出，形成气孔。

化学性质铜在干燥的空气中不起变化，但在含有CO2的潮湿空气中，铜的表面会生成一薄层碱性碳酸铜（铜绿），这种薄膜保护铜不再被腐蚀，其反应如下3Cu+O2+H2O+ CO2=2 Cu CO2. Cu(OH)2铜在空气中加热到165℃即开始与氧作用生成铜氧化物，当温度超过350℃时铜的颜色从玫瑰红变成黄铜色最后变为黑色，黑色层为氧化铜，中间层为氧化亚铜，内层为金属铜。

铜的电位次序位于氢的下面，属正电性元素，不能从酸中置换出氢，因此，不能溶解于盐酸和没有溶解氧气的硫酸中，只有在具有氧化作用的酸中铜才能溶解，例如，铜能溶于硝酸和有氧化剂存在的硫酸中。

铜能溶于氨水。

铜的主要化合物及其性质氧化铜（CuO）:为黑色无光泽物质，在自然界中以黑铜矿的矿物形态存在，其分子量为79.75,。

氧化铜是不稳定的化合物，加热时以下式离解：4C U O=2C U2O+O2当温度高于1060℃时，氧化铜完全转化为氧化亚铜，这是因为在这个温度下氧化铜的离解压力高于空气中样的分压。

氧化铜易被H2、C、CO、C X H Y等还原为金属，在冶炼过程中也被其它硫化物和负电性金属如锌、铁等还原。

火法炼铜实训心得体会
火法炼铜:从铜矿石中提取铜的一种方法,主要用于硫化矿、氧化矿和混合矿。

除了铜以外,还可提取...火法炼铜包括焙烧、熔炼、吹炼、精炼等四个主要工序，精炼包括火法精炼和电解精炼，其目的是将粗铜变为较纯净的铜。

常常先进行火法精炼，再进行电解精炼。

目前火法熔炼技术发展迅速并得到广泛的应用,在铜工业生产中
已明确提出"清洁生产"的目标。

环境意识要求清洁的生产工艺,即工
艺过程中极少排放废物,对火法炼铜技术的进一步完善提出了更高的
要求。

本文叙述了目前世界火法炼铜的主要工艺、工业生产实例及进展情况,对现代铜冶金新方法-闪速熔炼、熔池熔炼以及其它熔炼技术作了较为详细的介绍,并指出了铜火法冶炼存在的问题及今后的主要
技术发展方向。

分析了我国火法炼铜清洁生产现状,探讨了促进清洁生产的措施。

提出因厂制宜改进生产,配套必要的环保设施,提高资源综合利用水平,实施清洁生产,彻底解决该行业的环保问题。

回顾实践生活，感触是很深的，收获是丰硕的。

实践中我采用了看，问等方式，对北方铜业股份有限公司的日常管理工作的开展有了进一步了解，分析了公司业务的开展的特点，方式，运作规律。

同时对北方铜业股份有限公司的“依托铜业，做优做强，扩展非铜，加速发展”的战略宗旨有了初步了解。

一、坚持以铜业业为依托，不断开阔非铜产业。

二、强化三标一体管理体系运行，有效的促进了企业管理水平的提高
三、注重以科学技术来武装企业，提高生产效率。

⽕法炼铜⽕法炼铜铜位于元素周期表第四周期IB 族，是⼈类最早使⽤的⾦属。

铜具有优异的性能，易于加⼯和⼴泛的⽤途，被⼴泛地应⽤于电⽓、轻⼯、机械制造、建筑⼯业、国防⼯业等领域，在我国有⾊⾦属材料的消费中仅次于铝。

在地壳中铜含量约0.01%，⾃然界中的铜多以化合物存在，铜冶⾦中所⽤的是两种不同类型的矿⽯——氧化矿和硫化矿。

硫化矿物：黄铜矿（CuFeS 2）、斑铜矿（Cu 3FeS 2）、辉铜矿（Cu 2S ）、铜蓝（CuS ）等；氧化矿物有：孔雀⽯（CuCO 3·Cu(OH)2）、硅孔雀⽯（CuSiO 3·2H 2O ）、⾚铜矿（Cu 2O ）、胆矾（CuSO 4·5H 2O ）等。

⽕法炼铜是当今⽣产铜的主要⽅法，铜矿⽯（ω(Cu)=0.5%-2%）经过采矿、选矿得到含铜品位较⾼的铜精矿（ω(Cu)=20%-30%），然后送冶炼⼚炼铜。

⽕法炼铜⼯艺流程⼀般有①造锍熔炼得到冰铜（ω(Cu)=30%-50%）；②转炉吹炼得到粗铜（ω(Cu)=98.5%-99.5%）；③⽕法精炼得到阳极铜（ω(Cu)=99%-99.8%）；④电解精炼得到阴极铜（ω(Cu)=99.95%-99.997%）。

⼀、造锍熔炼造锍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，即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溶剂造渣，也称冰铜熔炼。

造锍熔炼的⽬的是：（1）使炉料中的铜尽可能进⼊冰铜（Cu 2S+FeS 熔体，也称锍），部分铁以FeS 形式也进⼊冰铜；（2）使⼤部分铁氧化成FeO 与脉⽯矿物造渣（SiO 2，FeO ，CaO ，MgO ， Al 2O 3）；（3）使冰铜与炉渣分离。

造锍熔炼基本原理：造锍熔炼所⽤的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，还有⼀定量的脉⽯成分。

需要先进⾏氧化焙烧，脱去部分硫然后熔炼，才能获得要求品位的冰铜。