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冶金百科 | 铜冶金-火法炼铜小知识(八 )

2023-08-29 10:19:23 来源:中冶有色技术网
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简介:电解液的净化方法有哪些? 答:(1)按上升速度最快的杂质计算,抽出一定数量的电解液送往净液工序,然后向电解液循环系统中补充相应数量的新水和硫酸,以保持电解液的体积不变。抽出的电解液中所含的铜、镍等有价成分尽可能地回收,砷、锑、铋等杂质尽量除去。
电解液的净化方法有哪些?

答:(1)按上升速度最快的杂质计算,抽出一定数量的电解液送往净液工序,然后向电解液循环系统中补充相应数量的新水和硫酸,以保持电解液的体积不变。抽出的电解液中所含的铜、镍等有价成分尽可能地回收,砷、锑、铋等杂质尽量除去。

(2)按上升速度最快的杂质抽液净化的方法仍不能保持电解液中铜浓度平衡时,多余部分的铜采用在生产电解槽系统和净化系统中抽出某些数量的电解槽作为脱铜槽,进行电积脱铜。根据铜离子的上升速度来决定脱铜槽的槽数,以保证电解液铜离子浓度的平衡。

什么是诱导法脱砷?

答:诱导法脱砷也称连续脱铜脱砷电积法,1980年由日本住友金属矿山株式会社发明,我国于1985年引进,已相继在贵溪、铜陵、金川、祥光等大型铜冶炼企业应用,取得了良好的效果。诱导法脱砷的核心在于根据不同金属离子的电性差异,分阶段电积析出,通常铜离子浓度高时,阴极上主要发生铜的放电析出,当铜离子浓度降低到一定程度,则杂质砷、锑、铋和铜共同放电析出。

生产过程的操作实例是电解废液在一列或几列成阶梯状布置的电解槽中在电流的作用下,严格控制各阶段电积液中的铜离子含量,使各项杂质如砷、锑、铋在电积过程中分段析出。诱导脱砷系统的前几槽可得板状阴极铜,中间几槽可得黑铜板,后几槽为黑铜粉,其产品可分类处理。只有最后一、二槽可能产出砷化氢气体,但产生量少,气体相对集中,便于处理。

什么是黑铜泥?

答:在电积脱铜脱杂时,铜电解液中的As、Sb、Bi等杂质会与Cu一起在阴极析出,这些在阴极上产出的泥状物(含Cu、As、Sb、Bi、Pb等)称为黑铜泥。黑铜泥可以经过酸法、碱法或者电解方法处理,回收其中的有价金属,做到资源化、无害化。也可以将黑铜泥返回火法精炼处理,最大程度地利用其中的有价金属,但存在砷的循环累积和占用产能等问题。

铜冶炼渣是如何产生的?

答:铜冶炼过程中在熔炼、吹炼以及精炼中都会产生炉渣,根据具体工艺特点,将炉渣划分为闪速炉渣、熔池熔炼渣、转炉渣、电炉渣、反射炉渣等。基于不同炉渣的特性,其处理方式也有所差异。目前,熔炼渣主要进行电炉贫化或磨浮选铜;而吹炼渣有些铜冶炼企业根据自己的生产需要,不一定将其返回熔炼中去,而是直接和熔炼渣一起进行后续的贫化处理;精炼渣则由于含铜高(通常达50%以上),直接返转炉处理。

铜在冶炼渣中如何损失?

答:众多的研究和实践证明,铜冶炼渣中的铜是以溶解(或电化学溶解)和机械夹带两种形式损失于渣中。对于铜渣中铜损失的两种形式所占的比例,不少冶金学者和工作者进行了研究,结果表明:传统的较低氧势下造锍熔炼渣中的铜损失在化学溶解和机械夹带中大约各占50%;现代的强氧化熔炼法所产生的造锍熔渣中铜损失在机械夹带和化学溶解中的比例差异较大。

铜渣中铜的回收方法主要有哪些?

答:从铜渣中回收铜方法的选择主要取决于铜渣中铜的品位和存在形态以及弃渣水平。根据回收过程的物化性质及工艺的不同,现有从渣中回收金属的方法大致分为火法贫化、湿法分离和铜渣选矿。

熔炼渣电炉贫化的原理是什么?

答:电炉贫化有两种形式,一种是单独贫化电炉处理,另一种是将贫化电炉与沉淀池合并,即将电极插在沉淀池内。贫化的原理是往贫化炉的熔渣中添加硫黄或黄铁矿、熔剂等,使炉渣中的铜硫化成Cu₂S,部分Fe₃O₄硫化成FeS,两者形成冰铜,从炉渣中分离出来。

炉渣的贫化包括哪两个阶段?

答:(1)将Fe₃O4化学还原,使铜呈高品位冰铜回收。

(2)用硫化物洗涤已还原的炉渣,把铜回收到低品位冰铜中。

贫化电炉的作业方式是什么?

答:贫化电炉的作业方式分为间断作业和连续作业。间断作业是在一个周期完成后放出弃渣,留下很薄的渣层,再进熔炼渣开始下一个周期,铜锍定时放出的方式多用于单独处理转炉渣,或渣量不大,或要求深度贫化,弃渣含金属很低的情况,如含Ni和Co的炉渣。连续作业是连续进熔炼渣,连续放出弃渣,有的贫化炉还与熔炼炉结合成一体。

电炉贫化过程是什么?

答:由熔炼炉溜槽流出的液态炉渣不断地进入贫化炉内,在通过自焙电极产生的电能热作用下,保持熔体温度在1200~1250℃,渣中的Fe₃O₄被加入的还原剂还原成FeO,并与SiO₂、CaO等氧化物造渣,降低了炉渣的黏度、密度,改善了渣的分离性质。Cu₂O硫化生成的铳粒、原先夹带的锍粒会在炉渣对流运动中相遇,互相碰撞,由于界面张力的作用而聚合成较大尺寸的锍粒沉降。

贫化电炉加入的还原剂,一般多使用焦屑,少数用煤和木炭。当需要调整渣型为硅酸盐渣时,多以加入石灰和石灰石,必要时,用黄铁矿或含硫物料作贫化剂。

影响电炉贫化效果的因素有哪些?

答:贫化效果是以弃渣含铜来衡量的,影响弃渣含铜的因素有渣成分、还原剂种类、电气参数、温度、熔池与电极操作制度等。

沉淀池内的电极贫化法有何优缺点?

答:沉淀池插电极直接贫化炉渣的优点为:(1)在沉淀池插入电极,可防止沉淀池底部和侧壁生成炉结,使沉淀池容积保持不变;(2)设备集中,两个炉合并为一个,占地面积少,投资费用低同时省去了闪速炉渣进入贫化电炉的放

渣作业;(3)燃料及电耗均降低,由于合成一个炉子,散热量减少,燃料消耗

量也降低;(4)反应塔内氧化率高,可使精矿中的杂质较好地除去,同时能得到品位较高的冰铜。

将电极插在沉淀池内的主要缺点是电极周围漏气、降低了炉气中SO,的浓度、操作条件也较差。

铜冶炼炉渣选矿工艺有哪些?

答:根据我国铜冶炼炉渣选矿工艺的发展情况,目前我国在炉渣方面选矿工艺技术分为炉渣的冷却工艺、碎磨工艺、选别工艺三个方面。

何为炉渣的浮选?

答:浮选是从铜渣中回收铜最常用的方法,主要包括缓冷、破碎、浮选选铜、磁选选铁等步骤。铜渣在缓冷过程中,渣中的铜矿物晶粒会逐渐长大,然后经过破碎,利用渣中各组分性质差异浮选、富集铜矿物,尾渣磁选富集铁矿物。

铜炉渣浮选有何优缺点?

答:铜渣浮选法具有富集效果好、成本低、回收率高以及浮选药剂种类较少等特点,同时浮选法相对工艺操作简单,对环境及能耗压力较小,尾矿含铜低,耗电量少。但是建设费用高于贫化电炉,且占地面积大。

铜渣浮选后主要处置方式是什么?

答:铜渣浮选后主要用作水泥配料、尾渣制砖、尾渣制微晶玻璃、尾渣作采空区回填材料、造地复田植被绿化等。


什么是铜阳极泥?

答:铜阳极泥是电解精炼时落于电解槽底的泥状细粒物质。主要由阳极粗金属中不溶于电解液的杂质和待精炼的金属组成,往往含有贵重和有价值的金属,可以回收作为提炼金、银等贵金属的原料。铜阳极泥是由铜阳极在电解精炼中不溶于电解液的各种成分组成,通常含有铜、银、金、硒、锑、铅、铋、镍、硫、二氧化硅和铂族金属等,含水量在35%~40%。国内某大型铜冶炼厂的阳极泥成分见表3-10。

国内某大型铜冶炼厂的阳极泥成分

铜阳极泥的物理化学性质是什么?

答:铜阳极泥的颜色呈灰黑色,杂铜阳极泥呈浅灰色,粒度通常为74~150μm(200~100目),其形状大多是立体的、表面光滑,其中一些具有球形或晶体结构,有利于其快速沉积在电解槽底部。铜阳极泥是相当稳定的,在室温下氧化不明显。在没有空气的情况下,不与稀硫酸和盐酸反应,但能与硝酸发生强烈反应;当有氧化剂、空气存在时,能慢慢地溶解于稀硫酸和盐酸中。在空气中加热阳极泥时,其中一部分成分被氧化而形成氧化物。

铜阳极泥的处理方法有哪些?

答:铜阳极泥的处理方法有火法和湿法两类。阳极泥的火法处理主要有四道工序:一是脱铜脱硒;二是还原熔炼生产贵铅,三是精炼生成金银合金,四是电解精炼生产金银。阳极泥的湿法处理流程有很多,但主要有四个主要工序:一是脱除贱金属以富集金银等贵金属;二是分银,并从银浸出液中还原得到银粉;三是分金,并从金浸出液中还原得到金粉;四是从提金后液中还原铂、钯等有价金属。


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