有色金属冶金学重金属冶金学部分(二)造熔炼铜冶金
有色金属冶金学 1 重金属冶金学部分 ——铜冶金（二） 造锍熔炼
1铜的造熔炼1.1基本概念：各种硫化物的混合物铁的硫化物（FeS）在高温下能与许多其它金属硫化物形成共熔体的一种。冰铜：Cu，S和FeS组成的合金，冰铜组成：硫化物（包括PbS，ZnS，NiS）：少量铁氧化物：Au，Ag，铂族金属全部溶入冰铜Se，Te，As，Sb，Bi等元素部分溶入冰铜。通常冰铜中氧的质量分数约为3%，氧在冰铜中一般以Fe,0,形态存在，是有害成分一熔点高、比重大，容易形成炉底
1 铜的造锍熔炼 1.1 基本概念 ► 锍：各种硫化物的混合物——铁的硫化物(FeS)在高温下能与许 多其它金属硫化物形成共熔体 ► 冰铜：Cu2S和FeS组成的合金，锍的一种。 冰铜组成：硫化物(包括PbS，ZnS，Ni3S2 )；少量铁氧化物；Au ，Ag，铂族金属全部溶入冰铜；Se，Te，As，Sb，Bi等元素部 分溶入冰铜。 ► 通常冰铜中氧的质量分数约为3%，氧在冰铜中一般以Fe3O4形 态存在，是有害成分——熔点高、比重大，容易形成炉底。 2
冰铜的主要性质·熔点：940~1130C，随冰铜品位变化·比重：4.0～5.2，远高于炉渣比重（3～3.7）；·粘度：n=2.4×10-3Pa'S，比炉渣粘度低很多（0.5~2Pa?s）·表面张力：与铁橄榄石（2FeO·SiO2）熔体间的界面张力约为20～60N/m，其值很小，由此可判断冰铜容易悬浮在熔渣中。·冰铜的主要成分CuzS和FeS都是贵金属的强有力的捕捉剂。3
3 冰铜的主要性质 熔点：940~1130ºC，随冰铜品位变化 比重：4.0～5.2，远高于炉渣比重（3～3.7）； 粘度：η＝2.4×10-3Pa·s，比炉渣粘度低很多（0.5~2Pa ·s） 表面张力：与铁橄榄石（2FeO ·SiO2）熔体间的界面张力约为 20～60N/m，其值很小，由此可判断冰铜容易悬浮在熔渣中。 冰铜的主要成分Cu2S和FeS都是贵金属的强有力的捕捉剂
液态冰铜遇水分解产生H2和H2S发生爆炸！！！Cu,S + 2H,0= 2Cu + 2H, + S02FeS + H,O=FeO + H,S3FeS+4H,0=Fe30,+3H2S+H反应产生的H和HS与空气中氧反应而引起爆炸。2H,S + 30, = 2H,0(g) + 2S0,2H, + O, =2H,O(g)
4 液态冰铜遇水分解产生H2和H2S， 发生爆炸！！！ Cu2S + 2H2O = 2Cu + 2H2 + SO2 FeS + H2O = FeO + H2S 3FeS + 4H2O = Fe3O4 + 3H2S + H2 反应产生的H2和H2S与空气中氧反应而引起爆炸。 2H2S ＋ 3O2 ＝ 2H2O(g) + 2SO2 2H2 + O2 =2H2O(g)
.1.2造熔炼将硫化铜精矿用不同的冶金炉设备进行熔炼：将部分铁的硫化物氧化成FeO；铜则以Cu,S的形态与未被氧化的FeS及少量的其他金属硫化物形成毓（冰铜）。由于统与炉渣不互溶而互相分离。硫化物氧化生成的SO，进入烟气
1.2 造锍熔炼 将硫化铜精矿用不同的冶金炉设备进行熔炼： 将部分铁的硫化物氧化成FeO； 铜则以Cu2S的形态与未被氧化的FeS及少量的其他金属硫化物 形成锍（冰铜）。 由于锍与炉渣不互溶而互相分离。 硫化物氧化生成的SO2进入烟气。 5