铜锭即铜的电解提纯:将粗铜(含铜99%)预先制成厚板作为阳极,纯铜制成薄片作阴极,以硫酸和硫酸铜的混和液作为电解液。
基本内容
铜的电解提纯:将粗铜(含铜99%)预先制成厚板作为阳极,纯铜制成薄片作阴极,以硫酸和硫酸铜的混和液作为电解液。通电后,铜从阳极溶解成
铜离子向
阴极移动,到达
阴极后获得电子而在阴极析出纯铜(亦称
电解铜)。粗铜中杂质如比铜活泼的铁和锌等会随铜一起溶解为
离子(Zn和Fe)。由于这些离子与
铜离子相比不易析出,所以电解时只要适当调节电位差即可避免这些离子在
阳极上析出。比铜不活泼的杂质如金和银等沉积在
电解槽的底部。 这样生产出来的铜板,称为“
电解铜”,质量极高,可以用来制作电气产品。沉淀在
电解槽底部的称为“
阳极泥”,里面富含金银,是十分贵重的,取出再加工有极高的经济价值。
铜锭熔炼工艺
1、使用原料。主料:电解铜、铅锭、锌锭、黄杂铜、铜糠、重浇水龙头(简称水龙头)、铝锭;辅料:清渣剂、镁、细化剂;
2、加料顺序:自定
3、对铜水进行充分搅拌后,开高压约15分钟,进行取样化验,并通过化验单数据进行调整成份。
4、当成份调整完备后进行喷火。(注:在未打灰捞渣的情况下判断喷火的方法是看熔炉电流表指针走向,当指针猛烈反打时即温度 已至喷火状态。此时关高压,将
电压调至210V或240V档位保温。
5、喷火完备后加入适量(根据原料而定)清渣剂,并充分搅拌,然后开始打灰捞渣,在打灰的过程中要求铜灰勺将灰打离铜水时在炉口停留约20秒,以保证灰内铜水全部流入炉内;
6、当打灰完备后观察炉内温度,若温度不够则需进行再次喷火(判断温度够与不够的方法是:看铜水表面是否产生青烟,有则温度够,无则不够);
7、加细化剂,方法是将公司规定数量的细化剂放入加细化剂专用的铁勺,然后用铁勺将细化剂压入炉底,进行充分搅拌约15分钟,然后静置;
8、用特制杯样结晶器取样杯,待其冷却后,观察其内表面,当内表面光滑时,则合格。如若不合格则需将铜水再次充分搅拌,再次静置,重新取杯样,直至杯样内表面光滑;
9、当杯样光滑后,则用专用结晶器取结晶棒,取制完备后对
结晶棒进行切割,研磨,抛光。然后观察抛光镜像面,当镜像面上的杂质点小于标准规定的杂质点个数,则认为合格。然后将抛光镜像面完全浸入铜锭结晶水里面约50秒,将其取出立刻用清水冲洗约10秒,然后让浸泡表面风干,再观察表面,其结晶情况按铜锭结晶标准进行判断,若结晶为0级或1级则为合格;
10、加镁入约240g,然后再次进行充分搅拌;
11、完成上述工序后本炉铜水熔炼完备。
铜锭检验标准
提炼方法
铜治金技术的发展经历了漫长的过程,但至今铜的冶炼仍以火法治炼为主,其产量约占世界铜总产量的85%,现代湿法冶炼的技术正在逐步推广,湿法冶炼的推出使铜的冶炼成本大大降低。
火法冶炼与湿法冶炼。
火法炼铜
通过熔融冶炼和电解精炼生产出阴极铜,也即
电解铜,一般适于高品位的硫化铜矿。
火法冶炼一般是先将含铜百分之几或千分之几的原矿石,通过选矿提高到20-30%,作为
铜精矿,在密闭鼓风炉、
反射炉、电炉或
闪速炉进行
造锍熔炼,产出的熔锍(
冰铜)接着送入
转炉进行吹炼成
粗铜,再在另一种反射炉内经过氧化精炼脱杂,或铸成阳极板进行电解,获得品位高达99.9%的
电解铜。该流程简短、适应性强,铜的
回收率可达95%,但因
矿石中的硫在造锍和吹炼两阶段作为
二氧化硫废气排出,不易回收,易造成污染。近年来出现如白银法、诺兰达法等
熔池熔炼以及日本的三菱法等、
火法冶炼逐渐向连续化、自动化发展。
除了
铜精矿之外,
废铜做为精炼铜的主要原料之一,包括旧废铜和新废铜,旧废铜来自旧设备和旧机器,废弃的楼房和地下管道;新废铜来自加工厂弃掉的铜屑(铜材的产出比为50%左右),一般废铜供应较稳定,废铜可以分为:裸杂铜:品位在90%以上;黄杂铜(电线):含铜物料(旧马达、电路板);由废铜和其他类似材料生产出的铜,也称为再生铜。
湿法炼铜
一船适于低品位的
氧化铜,生产出的精铜称为电积铜。 现代湿法冶炼有硫酸化
焙烧-浸出-电积,浸出-萃取-电积,
细菌浸出等法,适于低品位复杂矿、氧化铜矿、含铜废矿石的堆浸、槽浸选用或就地浸出。湿法冶炼技术正在逐步推广,预计本世纪末可达总产量的20%,湿法冶炼的推出使铜的冶炼成本大大降低。
湿法冶炼过程为:
火法和湿法两种工艺的特点 比较火法和湿法两种铜的生产工艺,有如下特点:
(1)后者的冶炼设备更简单,但杂质含量较高,是前者的有益补充。
(3)前者的成本要比后者高。
可见,湿法冶炼技术具有相当大的优越性,但其适用范围却有局限性,并不是所有铜矿的冶炼都可采用该种工艺。不过通过技术改良,这几年已经有越来越多的国家,包括美国、智利、加拿大、澳大利亚、墨西哥及秘鲁等,将该工艺应用于更多的
铜矿冶炼上。湿法冶炼技术的提高及应用的推广,降低了铜的
生产成本,提高了铜矿产能,短期内增加了
社会资源供给,造成
社会总供给的相对过剩,对价格有拉动作用。