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奉賢黃銅礦冶煉銅為什么加石英砂?(冶煉黃銅礦加石英砂的作用是什么)

作者:瑞晟昱 日期:2020-05-31 15:54 瀏覽:34321

    黃銅礦可通過向空氣中添加石英砂來焙燒生成Cu2S和CuO,石英砂可通過向空氣中添加石英砂來焙燒生成Cu2O和Cu。氣體a是二氧化硫,爐渣B是氧化鐵。Cu2O和Cu在高溫下與鋁反應生成粗銅,電解得到精銅,在工業(yè)銅冶煉中加入石英砂作為添加劑和助熔劑,可以保證冶煉過程中二氧化硫反應生產亞硫酸鈉更加穩(wěn)定,更容易分離硅酸鹽。

工業(yè)上用黃銅礦(主要成分CuFeS2)冶煉銅的主要工藝如下:

從銅礦石中冶煉銅的過程是復雜的。以黃銅礦為例,先將精礦砂、熔劑(石灰石、砂等)和燃料(焦炭、木炭或無煙煤)混合,放入“密閉”高爐中,在1000℃左右冶煉。因此,礦石中部分硫變成SO2(用于硫酸生產),砷、銻等大部分雜質變成As2O3、Sb2O3等易揮發(fā)物質,被脫除:2cufes2+O2=Cu2S+2fes+SO2 `。一些鐵硫化物轉化為氧化物:2fes+3O2=2FeO+2so2 `。Cu2S與剩余的FES一起熔化形成“啞光”(主要由Cu2S與FES相互溶解形成,銅含量為20%-50%,硫含量為23%-27%)。FeO和SiO2將形成熔渣:FeO+SiO2=fesio3。熔渣漂浮在熔融的冰銅上,容易分離,從而除去一些雜質。然后將冰銅移入轉爐,加入助熔劑(石英砂),將空氣吹入轉爐進行吹煉(1100-1300℃)。由于鐵對氧的親和力大于銅,銅對硫的親和力大于鐵,所以冰銅中的FES首先轉化為FeO,再與熔劑結合形成渣,然后Cu2S轉化為Cu2O,Cu2O與Cu2S反應生成粗銅(銅含量約98.5%)。2cu2s+3O2=2cu2o+2so2 `,2cu2o+Cu2S=6cu+SO2 `,然后將粗銅移入反射爐,加入助熔劑(石英砂),通入空氣,氧化粗銅中的雜質,用助熔劑形成熔渣并除去。雜質去除到一定程度后,注入重油,重油燃燒產生的一氧化碳等還原性氣體使氧化亞銅在高溫下還原成銅。精煉銅含量為99.7%。

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