有色金属冶金学重金属冶金学部分铜冶金(四)的吹炼
有色金属冶金学 1 重金属冶金学部分 ——铜冶金(四)锍的吹炼
4.的吹炼概述4.1冰铜的吹炼多在水平转炉中进行,其主要原料为熔炼产出的液态的。吹炼的目的:是利用空气中的氧,将冰铜中的铁和硫几乎全部氧化除去,同时除去部分杂质,以得到粗铜。吹炼的特点:强烈的自热过程,不仅不需要补充热量,有时还需要加入适量的冷料,以调节炉温
2 4 锍的吹炼 4.1 概述 Ø 冰铜的吹炼多在水平转炉中进行,其主要原料为熔炼产出的 液态的锍。 Ø 吹炼的目的:是利用空气中的氧,将冰铜中的铁和硫几乎 全部氧化除去,同时除去部分杂质,以得到粗铜。 Ø 吹炼的特点:强烈的自热过程,不仅不需要补充热量,有 时还需要加入适量的冷料,以调节炉温
转炉吹炼是一个周期性的作业,可分为两个阶段:>第一阶段:造渣期,主要进行FeS的氧化和造渣反应;2/3FeS + O, = 2/3Fe0 + 2/3SO2>第二阶段:造铜期,主要进行Cu2S的氧化及Cu2S和Cu2O的相互反应,最终获得粗铜。2/3Cu,S + 0, = 2/3Cu,0 + 2/3S0,Cu,S+ Cu2O=6Cu+SO2造渣期根据情况加入冰铜和石英溶剂,并间断地排放炉渣。造铜期无需加溶剂,不产出炉渣
3 转炉吹炼是一个周期性的作业,可分为两个阶段: Ø 第一阶段:造渣期,主要进行FeS的氧化和造渣反应; 2/3FeS + O2 = 2/3FeO + 2/3SO2 Ø 第二阶段:造铜期,主要进行Cu2S的氧化及Cu2S和Cu2O 的相互反应,最终获得粗铜。 2/3Cu2S + O2 = 2/3Cu2O + 2/3SO2 Ø Cu2S + Cu2O = 6Cu + SO2 Ø 造渣期根据情况加入冰铜和石英溶剂,并间断地排放炉 渣。造铜期无需加溶剂,不产出炉渣
FeSa) + Cu,Oα = Cu,S + FeOa);△G0= -105437-85.48T (J)>此反应的△G°在所有熔炼温度范围内都有很大负值。表明有FeS存在时,Cu,O不可能稳定存在,必然被硫化成CuS。V只有当FeS完全氧化除去后,CuS和Cu2O的相互反应才有可能进行,这就是冰铜吹炼分两个阶段的热力学依据。因此,转炉吹炼是一个周期性的作业
FeS(l) + Cu2O(l) = Cu2S(l) + FeO(l); ΔG0= -105437-85.48T (J) Ø 此反应的ΔG0在所有熔炼温度范围内都有很大负 值。表明有FeS存在时,Cu2O不可能稳定存在,必然 被硫化成Cu2S。 Ø 只有当FeS完全氧化除去后,Cu2S和Cu2O的相互 反应才有可能进行,这就是冰铜吹炼分两个阶段的 热力学依据。因此,转炉吹炼是一个周期性的作业
4.2镜吹炼的理论基础(1)热力学分析-金属硫化物吹炼行为吹炼过程中(1473~1573K)所发生的反应分三个类型:第一类反应:熔融硫化物氧化;2/3Cu2S+0,=2/3Cuz0+2/3S022/3FeS+O2=2/3Fe0+2/3S022/7Ni3S,+02=6/7Ni0+4/7S024G0 = -268194 + 81.17T(J)4G0 = -303340 + 52. 7T(J)4G0 = -337230 + 94.06T(J)
5 4.2 锍吹炼的理论基础 (1) 热力学分析-金属硫化物吹炼行为 锍吹炼过程中(1473~1573K)所发生的反应分三个类型:: 第一类反应:熔融硫化物氧化; 2/3Cu2S + O2 = 2/3Cu2O + 2/3SO2 2/3FeS + O2 = 2/3FeO + 2/3SO2 2/7Ni3S2 + O2 = 6/7NiO + 4/7SO2 G0 = -268194 + 81.17T(J) G0 = -303340 + 52. 7T(J) G0 = -337230 + 94.06T(J)