銅礦石如何提煉銅

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。最早的銅礦石來(lái)源是孔雀石,。

1,、礦石的加工

銅礦石的分類(lèi)及屬性：

煉銅的原料是銅礦石。銅礦石可分為三類(lèi)：

（1）硫化礦,，如黃銅礦（CuFeS2）,、斑銅礦（Cu5FeS4）和輝銅礦（Cu2S）等。

（2）氧化礦,，如赤銅礦（Cu2O）,、孔雀石[Cu?(OH)?CO?]、藍(lán)銅礦[2CuCO3·Cu(OH)2],、硅孔雀石（CuSiO3·2H2O）等,。

（3）自然銅。銅礦石中銅的含量在1%左右（0.5%～3%）的便有開(kāi)采價(jià)值,，因?yàn)椴捎酶∵x法可以把礦石中一部分脈石等雜質(zhì)除去,，而得到含銅量較高（8%～35%）的精礦砂,。

2,、冶煉過(guò)程

（1）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,?；鸱ㄒ睙捯话闶窍葘⒑~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。

從銅礦石冶煉銅：以黃銅礦為例,，首先把精礦砂,、熔劑（石灰石、砂等）和燃料（焦炭,、木炭或無(wú)煙煤）混合,，投入“密閉”鼓風(fēng)爐中，在1000℃左右進(jìn)行熔煉,。于是礦石中一部分硫成為SO?（用于制硫酸）,，大部分的砷、銻等雜質(zhì)成為As?O?,、Sb?O?等揮發(fā)性物質(zhì)而被除去：2CuFeS? O?=Cu?S 2FeS SO?↑,。一部分鐵的硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸铮?FeS 3O?=2FeO 2SO?↑。Cu?S跟剩余的FeS等便熔融在一起而形成“冰銅”（主要由Cu?S和FeS互相溶解形成的,，它的含銅率在20%～50%之間,，含硫率在23%～27%之間），F(xiàn)eO跟SiO?形成熔渣：FeO SiO?=FeSiO?,。熔渣浮在熔融冰銅的上面,，容易分離，借以除去一部分雜質(zhì)。然后把冰銅移入轉(zhuǎn)爐中,，加入熔劑（石英砂）后鼓入空氣進(jìn)行吹煉（1100～1300℃）,。由于鐵比銅對(duì)氧有較大的親和力，而銅比鐵對(duì)硫有較大的親和力,，因此冰銅中的FeS先轉(zhuǎn)變?yōu)镕eO,，跟熔劑結(jié)合成渣，而后Cu?S才轉(zhuǎn)變?yōu)镃u?O,，Cu?O跟Cu?S反應(yīng)生成粗銅（含銅量約為98.5%）,。2Cu?S 3O?=2Cu?O 2SO?↑，2Cu?O Cu?S=6Cu SO?↑,，再把粗銅移入反射爐,，加入熔劑（石英砂），通入空氣,，使粗銅中的雜質(zhì)氧化,，跟熔劑形成爐渣而除去。在雜質(zhì)除到一定程度后,，再?lài)娙胫赜?，由重油燃燒產(chǎn)生的一氧化碳等還原性氣體使氧化亞銅在高溫下還原為銅。得到的精銅約含銅99.7%,。

除了銅精礦之外,，廢銅作為精煉銅的主要原料之一，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)出比為50%左右）,，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(lèi)似材料生產(chǎn)出的銅，也稱(chēng)為再生銅,。

（2）濕法煉銅

一船適于低品位的氧化銅,，生產(chǎn)出的精銅稱(chēng)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。