粗铜的火法精炼技术

一、技术名称：粗铜自氧化还原精炼技术二、所属领域及适用范围：有色金属行业铜冶炼三、与该技术相关的能耗及碳排放现状传统火法精炼工艺包括氧化和还原两个主要作业过程，其主要目的是脱除粗铜液中的Fe、Pb、Zn、As、Sb、Bi、Sn、S、O等杂质。

目前,世界所有铜冶炼厂的粗铜火法精炼都是采用氧化还原工艺。

其具体做法：吹炼炉产出的粗铜进入阳极炉后,先通入空气或氧气进行氧化作业, 氧化作业终点判断是以铜液中的含硫量为依据，当铜液中的含硫降到0.005%以下时，停止通入空气或氧气，氧化作业结束。

然后，倒完渣后开始用还原剂进行还原作业，当铜液中的含氧降到0.2%以下时，还原作业结束。

生产实践表明，因粗铜液中杂质量相对Cu量来说非常少，深氧化脱杂效率并不高，绝大部分氧化剂与铜反应生成Cu2O，当深氧化作业将硫降到0.005%以下时，铜液含氧量高达0.8～1.5%，而且铜液上面有大量以Cu2O为主的渣层，为此，必须用大量还原剂（天然气）进行深还原将氧降到0.2%以下。

而在还原作业时，因还原剂在铜液停留时间很短，还原效率极低，即使还原效果最好的天然气其还原效率也不超过40%，大量没有反应的炭黑溢出铜液进入大气，造成对环境的严重污染。

四、技术内容1.技术原理取消了火法炼铜生产工艺的氧化和还原两个作业过程，通过鼓入惰性气体搅拌铜液，创造良好的反应动力学条件，利用铜液中自身的氧和杂质反应，达到一步脱杂除氧的目的；实现了还原剂(天然气)的零消耗，不仅节约了能源，而且从根本上解决了粗铜火法精炼普遍存在的黑烟污染和二氧化碳排放问题。

2.关键技术（1）吹炼炉粗铜终点控制技术；（2）惰性气体搅拌传质传热技术。

3.工艺流程传统粗铜精炼技术与粗铜自氧化还原精炼技术的工艺流程对比见图1、图2。

图1传统火法精炼工艺流程图图2新火法精炼工艺流程图五、主要技术指标（1）产出的阳极板Cu≥99.5%、S≤0.005%、O≤0.2%；（2）火法精炼时间由原来的10h以上降至1h以内；（3）还原天然气消耗量为0。

粗铜火法精炼工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!粗铜火法精炼工艺流程。

1. 熔炉准备。

预热熔炉和吹风口。

加入溶剂铜（高品位粗铜）。

阳极铜的生产工艺——火法
一、铜精矿熔炼
铜精矿熔炼是阳极铜生产的第一步，主要目的是将铜精矿中的有价成分最大限度地提取出来，形成粗铜。

这个过程通常在高温和有还原气氛的条件下进行，使用的设备为反射炉或电炉。

铜精矿熔炼的主要化学反应是将铜的硫化物氧化物还原为金属铜，同时分离其他杂质。

二、吹炼
在粗铜的制备完成后，需要进行吹炼以进一步从粗铜中去除杂质。

吹炼过程在转炉中进行，通过鼓入空气或富氧空气，使粗铜中的杂质氧化并从铜液中分离。

在吹炼过程中，部分铜也会被氧化，但随后会在还原阶段被还原回金属铜。

三、火法精炼
火法精炼的主要目的是进一步去除铜中的杂质，使铜的纯度达到电解精炼的要求。

这个过程通常在高温和有还原气氛的条件下进行，使用的设备为反射炉。

火法精炼过程中，会向铜液中加入特定的熔剂，以去除铜中的杂质。

然后通过液态金属的静置、分层和结晶，将高纯度的铜从液态金属中分离出来。

四、电解精炼
电解精炼是生产高纯度阳极铜的最后一道工序。

经过火法精炼的铜液被倒入电解槽中，通过电解过程将铜从铜液中
析出，形成阳极铜。

在这个过程中，阳极铜中的杂质会以沉淀物的形式留在电解液中，而纯度较高的铜则会作为阳极被析出。

电解精炼能够进一步降低阳极铜中的杂质含量，提高其纯度。

粗铜的火法精炼书山有路勤为径，学海无涯苦作舟粗铜的火法精炼铜锍吹炼产出的粗铜含有较高的硫、氧和其他一些杂质，如铁、钴、锌、铅、锡、镍、砷、锑、铅等，此外还有含有硒、碲、锗、金、银等稀有元素和贵金属，其总含量可达0.5%～2%。

为除去粗铜中的杂质和回收贵金属等有价元素，应将粗铜进行火法精炼和电解精练。

火法精炼只能将对氧亲和力较大的杂质除到一定的程度，而贵金属仍留于火法精炼铜中。

粗铜火法精炼的目的是为电解精炼提供合乎要求的阳极铜，并浇铸成表面平整、厚均匀、致密的阳极板，以保证电解铜的质量和降低电解精炼的成本。

在火法精炼时，由于铜是主体，杂质浓度很低，故铜首先被氧化：4[Cu]＋O2＝2[Cu2O] 生成的氧化亚铜溶于铜熔体中，将铜液中的杂质Me 氧化：[Cu2O]＋[Me]＝2[Cu]＋（MeO）欲使杂质残留于铜液中的极限浓度最低，应控制以下因素：（1）氧化亚铜始终保持饱和状态；（2）降低杂质氧化物的活度；（3）温度不宜太高。

粗铜火法精炼多采用固定式精炼炉、回转式精炼炉，也还有倾动式精炼炉。

表1 和表2 列出了国内外一些火法精炼过程的指标。

表1 国内火法精炼技术经济指标（一）厂别铜精炼回收率/%铜精炼真收率/%床能率/t·（m2·d）－1 燃料还原剂种类单耗/kg·t－1 种类单耗/kg·t－1 鑫冶（上海）99.9199.28.28 重油80～90 重油6 白银99.6958～12 重油70～90 重油8 云冶99.898.74 重油87 木炭粉13 重冶99.698.54.36 天然气167m3/t 柴油11 株冶99.797 重油90～110 重油10～20 广冶99.0296.83.1 重油180 重油6 贵冶99 重油50～60 液化石油气4～6 大冶98 重油42 重油5～6 表1 国内火法精炼技术经济指标（二）厂别烟气废热利用每炉还原时间/h 渣率/%渣含铜/%电耗/kW·h·t－1 水耗/t·t－1 铸模消耗/个·t－1（阳极）利用方式利用率/%鑫冶（上海）锅炉空气预热器生产蒸汽热风621.50.5～0.610～30301.8 铸铁120。

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。

粗铜的火法精炼工艺1概述1.1阳极炉精炼的目的粗铜火法精炼的任务是除去一部分杂质，目的是为电解精炼提供合乎要求的阳极铜，并浇铸成表面平整、厚度均匀、致密的阳极板，以保证电解铜的质量和降低电解精炼的成本。

1.2阳极炉精炼的过程描述转炉产出的粗铜装入粗铜包子，用液体吊车倒入阳极炉内，先通入压缩空气使之产生氧化反应，氧化结束后扒出炉渣，开始通入还原剂使之产生还原反应，还原结束后开始浇铸，精炼过程采用重油做燃料。

阳极板的双圆盘定量浇铸系统是由程序来自动控制的。

产生的烟气经过空气换热器冷却后经排空。

1.3阳极炉精炼的工艺流程2粗铜火法精炼原理粗铜的火法精炼包括氧化与还原两个主要过程。

粗铜的火法精炼通常是在1150～1250℃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的氧出去，最后浇铸成合格的阳极送去电解精炼。

2.1阳极炉精炼氧化原理及主要物理化学变化阳极炉氧化精炼是在1150～1200℃的高温下，将空压风鼓入熔铜中，由于铜液中大多数杂质对氧的亲合力都大于铜对氧的亲合力，且多数杂质氧化物在铜水中的溶解度很小，当空气中的氧通入铜熔体中便优先将杂质氧化除去。

脱硫是在氧化过程中进行的。

向铜熔体中鼓入空气时，除了O2直接氧化熔铜中的硫产生SO2之外，氧亦熔于铜中。

但熔体中铜占绝大多数，而杂质占极少数，按质量作用定律，优先反应的是铜的大量氧化：4Cu+O2=2Cu2O所生成的Cu2O 溶解于铜水中，其溶解度随温度升高而增大。

1100℃，溶解的Cu2O=5%，相应的O2=0.56%1150℃，溶解的Cu2O=8.3%，相应的O2=0.92%1200℃，溶解的Cu2O=12.4%，相应的O2=1.38%1250℃，溶解的Cu2O=13.1%，相应的O2=1.53% 500℃1083℃20406080100Cu 重量% CuO700℃900℃1065℃1200℃1230℃3.4712.41300℃当Cu2O 含量超过该温度下的溶解度时，则熔体分为两层，下层是饱和了Cu2O 的铜液相，上层是饱和了铜的Cu2O 液相。

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟粗铜的火法精炼铜锍吹炼产出的粗铜含有较高的硫、氧和其他一些杂质，如铁、钴、锌、铅、锡、镍、砷、锑、铅等，此外还有含有硒、碲、锗、金、银等稀有元素和贵金属，其总含量可达0.5%～2%。

为除去粗铜中的杂质和回收贵金属等有价元素，应将粗铜进行火法精炼和电解精练。

火法精炼只能将对氧亲和力较大的杂质除到一定的程度，而贵金属仍留于火法精炼铜中。

粗铜火法精炼的目的是为电解精炼提供合乎要求的阳极铜，并浇铸成表面平整、厚均匀、致密的阳极板，以保证电解铜的质量和降低电解精炼的成本。

在火法精炼时，由于铜是主体，杂质浓度很低，故铜首先被氧化：4[Cu]＋O2＝2[Cu2O] 生成的氧化亚铜溶于铜熔体中，将铜液中的杂质Me 氧化：[Cu2O]＋[Me]＝2[Cu]＋（MeO）欲使杂质残留于铜液中的极限浓度最低，应控制以下因素：（1）氧化亚铜始终保持饱和状态；（2）降低杂质氧化物的活度；（3）温度不宜太高。

粗铜火法精炼多采用固定式精炼炉、回转式精炼炉，也还有倾动式精炼炉。

表1 和表2 列出了国内外一些火法精炼过程的指标。

表1 国内火法精炼技术经济指标（一）厂别铜精炼回收率/%铜精炼真收率/%床能率/t·（m2·d）－1 燃料还原剂种类单耗/kg·t－1 种类单耗/kg·t－1 鑫冶（上海）99.9199.28.28 重油80～90 重油6 白银99.6958～12 重油70～90 重油8 云冶99.898.74 重油87 木炭粉13 重冶99.698.54.36 天然气167m3/t 柴油11 株冶99.797 重油90～110 重油10～20 广冶99.0296.83.1 重油180 重油6 贵冶99 重油50～60 液化石油气4～6 大冶98 重油42 重油5～6 表1 国内火法精炼技术经济指标（二）厂别烟气废热利用每炉还原时间/h 渣率/%渣含铜/%电耗/kW·h·t－1 水耗/t·t－1 铸模消耗/个·t－1（阳极）利用方式利用率/%鑫冶（上海）锅炉空气预热器生产蒸汽热风621.50.5～0.610～30301.8 铸铁120。