铜的冶炼及分类-金属百科
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  • 铜的冶炼及分类

 
  • 矿中开采出来的铜矿石,经过选矿成为含铜品位较高的铜精矿或者说是铜矿砂,铜精矿需要经过冶炼提成,才能成为精铜及铜制品。
  • A.电解铜与精铜
  • 工业上使用的铜有电解铜(含铜99.9%~99.95%)和精铜(含铜99.0%~99.7%)两种。前者用于电器工业上,用于制造特种合金、金属丝及电线。后者用于制造其他合金、铜管、铜板、轴等。
  • B.铜的冶炼工艺
  • 铜冶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。
  • 下面我们具体了解一下火法冶炼与湿法冶炼(SX-EX)两种炼铜方式。
  • a.火法炼铜:
  • 通过熔融冶炼和电解精火炼生产出阴极铜,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,废铜也是精炼铜的主要原料,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(铜材的产出比约为50%),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。
  • b.湿法炼铜:
  • 一船适于低品位的氧化铜,生产出的精铜为电积铜。 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。
  • 其工艺流程图如下:其中铜的萃取(铜从水层进人有机层的过程)和反萃取(铜从有机层进人水层的过程)是现代湿法炼铜的重要工艺手段。
  • 火法和湿法两种工艺有如下特点:
  • (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。
  • (2)后者有局限性,受制于矿石的品位及类型。
  • (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。
  • 1、按自然界中存在形态分类
  • 硫化铜矿自然铜----铜元素在自然界天然生成的各种片状、板状、块状集合体,完好晶体少见。铜含量在99%以上,价值远比通过冶炼后提取的铜高,但储量极少。
  • 氧化铜矿----为数不多。
  • 硫化铜矿----含铜量极低,一般在2-3%左右,世界上80%以上的铜是从硫化铜矿精炼出来的。
  • 2、按生产过程分类
  • 铜精矿----冶炼之前选出的含铜量较高的矿石。
  • 粗铜------铜精矿冶炼后的产品,含铜量在95-98%。
  • 纯铜------火炼或电解之后含量达99%以上的铜。常被称作紫铜,具有良好的导电性、导热性和耐蚀性。纯铜用字母+T(铜)表示,如Tl,T2,T3等。氧的含量极低,不大于0. 01%的纯铜称为无氧铜,用TU(铜无)表示,如TU1、TU2等。
  • 3、按主要合金成份分类
  • 黄铜-----铜与的合金,以锌为主要合金元素的铜合金称为黄铜。黄铜用+H;(黄)表示如H80、H70、H68等。
  • 青铜-----除了铜与锌以外的合金,主要有青铜、青铜和特殊青铜等。青铜用"Q"(青)表示。
  • 白铜-----铜镍合金。
  • 紫铜-----纯净的铜是紫红色的金属,往往称为“紫铜”,但紫铜并不一定是纯铜,有时也指加入少量脱氧元素或其他元素的铜。按成分可分为:普通紫铜(T1、T2、T3、T4)、无氧铜(TU1、TU2和高纯、真空无氧铜)、脱氧铜(TUP、TUMn)、添加少量合金元素的特种铜(铜、铜、银铜)四类。
  • 4、按产品形态分类
  • 铜管、铜棒、铜线、铜板、铜带、铜条、铜箔等。

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