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銅的冶煉
從銅礦中開(kāi)采出來(lái)的銅礦石，經(jīng)過(guò)選礦成為含銅品位較高的銅精礦或者說(shuō)是銅礦砂，銅精礦需要經(jīng)過(guò)冶煉提成,才能成為精銅及銅制品。
A.電解銅與精銅
工業(yè)上使用的銅有電解銅(含銅99.9%～99.95%)和精銅(含銅99.0%～99.7%)兩種。前者用于電器工業(yè)上，用于制造特種合金、金屬絲及電線。后者用于制造其他合金、銅管、銅板、軸等。
B.銅的冶煉工藝
銅冶金技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的過(guò)程，但至今銅的冶煉仍以火法治煉為主，其產(chǎn)量約占世界銅產(chǎn)量的85%，現(xiàn)代濕法冶煉的技術(shù)正在逐步推廣，濕法冶煉的推出使銅的冶煉成本大大降低。
下面我們具體了解一下火法冶煉與濕法冶煉(SX-EX)兩種煉銅方式。
a.火法煉銅:
通過(guò)熔融冶煉和電解精火煉生產(chǎn)出陰極銅，也即電解銅，一般適于高品位的硫化銅礦。火法冶煉一般是先將含銅百分之幾或千分之幾的原礦石，通過(guò)選礦提高到20-30%，作為銅精礦，在密閉鼓風(fēng)爐、反射爐、電爐或閃速爐進(jìn)行造锍熔煉，產(chǎn)出的熔锍(冰銅)接著送入轉(zhuǎn)爐進(jìn)行吹煉成粗銅，再在另一種反射爐內(nèi)經(jīng)過(guò)氧化精煉脫雜，或鑄成陽(yáng)極板進(jìn)行電解，獲得品位高達(dá)99.9%的電解銅。該流程簡(jiǎn)短、適應(yīng)性強(qiáng)，銅的回收率可達(dá)95%，但因礦石中的硫在造锍和吹煉兩階段作為二氧化硫廢氣排出，不易回收，易造成污染。近年來(lái)出現(xiàn)如白銀法、諾蘭達(dá)法等熔池熔煉以及日本的三菱法等、火法冶煉逐漸向連續(xù)化、自動(dòng)化發(fā)展。
除了銅精礦之外，廢銅也是精煉銅的主要原料，包括舊廢銅和新廢銅，舊廢銅來(lái)自舊設(shè)備和舊機(jī)器，廢棄的樓房和地下管道;新廢銅來(lái)自加工廠棄掉的銅屑(銅材的產(chǎn)出比約為50%)，一般廢銅供應(yīng)較穩(wěn)定，廢銅可以分為：裸雜銅(品位在90%以上);黃雜銅(電線);含銅物料(舊馬達(dá)、電路板);由廢銅和其他類似材料生產(chǎn)出的銅，也稱為再生銅。
b.濕法煉銅:
一船適于低品位的氧化銅，生產(chǎn)出的精銅為電積銅。現(xiàn)代濕法冶煉有硫酸化焙燒-浸出-電積，浸出-萃取-電積，細(xì)菌浸出等法，適于低品位復(fù)雜礦、氧化銅礦、含銅廢礦石的堆浸、槽浸選用或就地浸出。濕法冶煉技術(shù)正在逐步推廣，預(yù)計(jì)本世紀(jì)末可達(dá)總產(chǎn)量的20%，濕法冶煉的推出使銅的冶煉成本大大降低。
其工藝流程圖如下：其中銅的萃取(銅從水層進(jìn)人有機(jī)層的過(guò)程)和反萃取(銅從有機(jī)層進(jìn)人水層的過(guò)程)是現(xiàn)代濕法煉銅的重要工藝手段。
火法和濕法兩種工藝有如下特點(diǎn)：
(1)后者的冶煉設(shè)備更簡(jiǎn)單，但雜質(zhì)含量較高，是前者的有益補(bǔ)充。
(2)后者有局限性，受制于礦石的品位及類型。
(3)前者的成本要比后者高。
可見(jiàn)，濕法冶煉技術(shù)具有相當(dāng)大的優(yōu)越性，但其適用范圍卻有局限性，并不是所有銅礦的冶煉都可采用該種工藝。不過(guò)通過(guò)技術(shù)改良，這幾年已經(jīng)有越來(lái)越多的國(guó)家，包括美國(guó)、智利、加拿大、澳大利亞、墨西哥及秘魯?shù)?，將該工藝?yīng)用于更多的銅礦冶煉上。濕法冶煉技術(shù)的提高及應(yīng)用的推廣，降低了銅的生產(chǎn)成本，提高了銅礦產(chǎn)能，短期內(nèi)增加了社會(huì)資源供給，造成社會(huì)總供給的相對(duì)過(guò)剩，對(duì)價(jià)格有拉動(dòng)作用。
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