6——铜的湿法冶金
41页1、公元前3000年在塞浦路斯人 类已经开始用熔炼方法炼 铜。我国是火法炼铜最早的国家之一?公元前3000年。我国劳动人 民用孔雀石与点燃的木炭接 触而被分解为氧化铜,继而 被还原为金属铜。CuCO3Cu(OH)2 2CuO+CO2+H2O C+2CuO2Cu+CO2 或CuCO3Cu(OH)2+C 2Cu+2CO2+H2O火法炼铜回顾火法炼铜回顾1、铜矿品位越来越低2、大气环境污染铜的湿法冶金铜的湿法冶金Hydrometallurgy of Copper冶金与生态工程学院有色系 张娟 湿法冶金发展史及现代湿法冶金焙烧浸出电积法浸取方式以氧化铜矿为例硫化铜矿湿法冶金铜矿微生物浸取等其他方法1 铜湿法冶金发展历史湿法炼铜概念:利用溶剂将铜矿、精矿或焙砂中的铜溶 解出来,再进一步分离、富集提取的方法。世界冶金史界公认,湿法炼铜的工艺始于中国。汉代 淮南万毕术:白青(水胆矾Cu4SO4(OH)6 )得铁即化 为铜。唐朝用铁从天然含铜水流中置 换提取铜。两宋时期已形成工业规模,“ 浸铜法”。宋代史书宋会要 辑稿金人南侵南宋时期,随之衰 败。前超汉唐后越明清的宋朝前超汉唐后越明清的宋朝15世纪,欧洲
2、匈牙利西莫尔尼兹,矿水中铁置换铜,西方 最早的湿法炼铜厂。1752年,西班牙雷奥廷托矿,铜黄铁矿氧化焙烧浸取 置换,西方公认的湿法提铜厂鼻祖。1854年,西班牙,焙烧浸取置换法生产铜专利。20世纪,开始发展并采用堆浸,浸取液流经系列大木桶。美国肯涅科特公司,锥底形置换设 备,使机械化程度增加。美国通用选矿化学公司,浸取液中 萃取铜不需要碱中和的萃取剂。1968年,美国亚利桑那州然伽施公 司,工业试验新萃取剂从堆浸液中 回收铜,成本只有市价的一半。2 现代铜湿法冶金酸与铜矿石反应使铜溶解进入溶液 铜萃取:铜矿石的浸取液中都含有铁及其他杂质,为 了提高铜的产品质量,需要将铜和铁分离。再则,氧 化铜浸取液铜的浓度很低,在电积前需要富集铜。 萃取时有机相的质子与水相的铜交换,使铜萃取到有 机相,质子进入水相补充浸取消耗的酸:2RH+CuSO4 = CuR2+H2SO4 羟肟(w)萃取剂:2-羟基二苯酮肟 2-羟基苯乙酮 肟 2-羟基苯甲醛肟。湿法工艺是现代铜工业中最有活力,发展最快的部分。现代湿法提铜主要是从低品位矿,如氧化矿、剥离的表 外矿、浮选尾矿、难选硫化矿甚至废弃的矿山中回收铜 ,这些
3、物料是火法难以利用的。铜在阴极析出,阳极析出氧 气并产生等摩尔的硫酸。有机相中负荷的铜用电积残 液反萃,得到富电解液,电 解液酸度,萃取剂恢复酸 的形态,返回萃取。20世纪80年代以后,世界上铜产量的增加大都来自湿法 炼铜的发展。世界各地区湿法炼铜发展不平衡,发源地美国世界领先 ,智利后来居上,产量赶超北美。火法熔炼电解生产萃取电积法生产 我国起步不晚,发展较慢,第一家1983年投 产。 紫金铜矿大型湿法炼铜厂投产标志着我国湿法 炼铜技术和规模已基本达到国际同类技术水 平。萃取车间电积车间堆场溶液池3 焙烧浸出电积法(1) 焙烧 硫酸化焙烧,目的是使铜绝大部分 转化可溶于稀硫酸的CuSO4和 CuOCuSO4, 而铁全部转化为不溶氧 化物。最佳焙烧温度为953K。在沸 腾焙烧炉中进行。 CuS+3/2O2=CuO+SO2 2SO2+O2=2SO3 CuO+SO3=CuSO4 从以上反应可知,CuS焙烧的主要 产物是CuO或CuSO4、SO2和SO3。 生成的CuSO4在一定温度下会进行 热分解CuSO4=CuOCuSO4+SO320世纪60年代兴起(2)浸出和净化 焙烧产物中铜主要以C
4、uSO4CuOCuSO4及少量的 CuOCu2OCu2S形态存在,铁以Fe2O3及少量的FeSO4, CuOFe2O3形态存在。 工艺条件:温度353363K,(H2SO4)15g/L,焙砂粒度- 0.147mm(-100目),固液比为1:1.5 1:2.5, 浸出时间 23h, 铜浸出率为9498%。 除铁方法:氧化水解法(MnO2);萃取法。 带机械搅拌的耐酸槽酸过剩、SO2污染,80年代纷纷关闭(3) 电积 阴极:铜的始极片;阳极:铅锑合金板;电解液:净化液 总反应:Cu2+H2O= Cu+1/2O2+2H+ 槽电压为1.82.5V,电流效率7792%,电解液温度35 45C,阴极周期7d,电流密度150180A/m2,同极距离 80100mm。电解液中铜离子浓度越低,铁含量越高;温度 越高和阴极周期越长,则化学溶解量也越大,电流效率越低 ,槽电压高和电流效率低,使电耗比铜电解精炼高10倍。4 浸取方式以氧化铜矿为例 浸出主要化学反应: 孔雀石:Cu2CO3(OH)2+2H2SO4= 2CuSO4+CO2+3H2O 赤铜矿与酸反应,无氧化剂仅一半铜可溶:2Cu2O +4H2SO4
《6——铜的湿法冶金》由会员飞***分享,可在线阅读,更多相关《6——铜的湿法冶金》请在金锄头文库上搜索。
人教版一年级下册数学第二单元20以内的退位减法测试卷精品【考试直接用】
人教版一年级下册数学第二单元20以内的退位减法测试卷(实用)word版
人教版一年级下册数学第二单元20以内的退位减法测试卷及答案(夺冠)
人教版一年级下册数学第二单元20以内的退位减法测试卷(典型题)
人教版一年级下册数学第二单元20以内的退位减法测试卷精品(a卷)
人教版一年级下册数学第二单元20以内的退位减法测试卷及答案【精品】
部编版二年级上册道德与法治期中测试卷 (考试直接用)
部编版二年级上册道德与法治期中测试卷 带答案(培优)
部编版二年级上册道德与法治期中测试卷 含答案(精练)
部编版二年级上册道德与法治期中测试卷 及答案【各地真题】
部编版二年级上册道德与法治期中测试卷 及完整答案【名校卷 】
部编版二年级上册道德与法治期中测试卷 【考点精练】
部编版三年级上册道德与法治期末测试卷 (重点)
部编版三年级上册道德与法治期末测试卷 (模拟题)word版
部编版三年级上册道德与法治期末测试卷 附答案(预热题)
部编版三年级上册道德与法治期末测试卷 附参考答案(b卷 )
部编版三年级上册道德与法治期末测试卷 答案下载
部编版三年级上册道德与法治期末测试卷 含答案【夺分金卷 】
部编版三年级上册道德与法治期末测试卷 含完整答案【网校专用】
部编版三年级上册道德与法治期末测试卷 及答案(最新)
2023-11-14 7页
2023-02-28 15页
2023-02-20 60页
2023-02-20 52页
2023-01-31 8页
2022-12-27 23页
2022-11-29 36页
2022-11-28 41页
2022-11-16 26页
2022-11-09 71页