湿法炼铜.doc

湿法炼铜用溶剂浸出铜矿石或精矿，而后从浸出液中提取铜。主要过程包括浸出（见浸取）、净化、提取等工序。目前世界上湿法炼铜的产量约占总产量的12%。20世纪60年代以来，为了消除SO2污染，对用湿法冶炼硫化铜矿进行了许多研究，但因经济指标尚不如火法，湿法工艺大多停留在试验和小规模生产阶段。湿法炼铜目前主要用于处理氧化铜矿。有氧化铜矿直接酸浸和氨浸（或还原焙烧后氨浸）等法；酸浸应用较广，氨浸限于处理含钙镁较高的结合性氧化矿。处理硫化矿多用硫酸化焙烧-浸出或者直接用氨或氯盐溶液浸出等方法。硫酸化焙烧-浸出法是将精矿中的铜转变为可溶性硫酸铜溶出；氨液浸出法是将铜转变为铜氨络合物溶出，浸出液在高压釜内用氢还原，制成铜粉，或者用溶剂萃取-电积法制取电铜；氯盐浸出法是将铜转变为铜氯络合物进入溶液，然后进行隔膜电解得电铜。氧化铜矿酸浸法流程氧化铜矿一般不易用选矿法富集，多用稀硫酸溶液直接浸出，所得溶液含铜一般为15g/L，可用硫化沉淀、中和水解、铁屑置换以及溶剂萃取-电积等方法提取铜。近年来，萃取-电积法发展较快。其主要过程包括：用对铜有选择性的肟类螯合萃取剂（LiX64 N，N510，N530等）的煤油溶液萃取铜，铜进入有机相而与铁、锌等杂质分离。用浓度较高的H2SO4溶液反萃铜，得到含铜约50g/L的溶液。反萃后的有机溶剂，经洗涤后，返回萃取过程使用。电积硫酸铜溶液得电铜，电解后液返回用作反萃剂。生产流程见图。 硫化铜精矿焙烧浸出法硫化铜精矿经硫酸化焙烧后浸出，得到的含铜浸出液，经电积得电铜。此法适于处理含有钴、镍、锌等金属的硫化铜精矿，但铜的回收率低，回收贵金属较困难，电能消耗大，电解后液的过剩酸量须中和处理，所以一般不采用。从贫矿石和废矿中提取铜铜矿开采后坑内的残留矿、露天矿剥离的废矿石和铜矿表层的氧化矿，含铜一般较低，多采用堆浸、就地浸出和池浸等方法，浸出其中氧化形态的铜，而所含硫化铜则利用细菌的氧化作用，使之溶解。浸出液中的铜可用铁置换得海绵铜，或者用溶剂萃取-电积法制取电铜。几种贫矿石、废矿石的浸出条件和生产规模见表。缺点很多。首先，湿法炼铜只适用于低品位的铜矿冶炼。制得的铜不纯，因为铜矿中总有杂质，什么铅、锡，比铁不活泼的都可能存在，要是想制得纯净的铜（如做导线）就必须用电解铜盐溶液制法，具体方法高中课本中会讲。其次，制得的副产品硫酸亚铁溶液可能导致污染。还有，原料铁需要被压成铁片或制成铁粉，比火法炼铜（C+2CuO=2Cu+CO2）多了一道工序。至于凉爽飞常提出的问题，可能是凉爽飞常还不太明白湿法炼铜的工艺和冶炼的过程。湿法炼铜占世界总产铜的18%，怎么会没有大规模的生产呢？下面提供湿法炼铜的过程。下面还提供一个湿法炼铜的缺点，仔细看。胆铜的生产过程包括两个方面：一是浸铜，二是收取沉积的铜。各场所用方法，有同有异，但总括起来大概有三种：一种是在胆水产地就近随地形高低，挖掘沟槽，用茅席铺底，把生铁击碎，排砌在沟槽里，把胆水引人沟槽浸泡，分节用木板闸断，看上去呈阶梯状。利用铜和铁颜色不一，浸泡后待颜色改变，说明胆水里的铜离子已被铁置换。然后把浸泡过的水放走，把茅席取出，沉积在茅席上的铜就可以收集起来。再引入新的胆水，周而复始地进行生产。另一种是在胆水产地设胆水槽，把铁锻打成薄铁片，排置槽中，用胆水浸没铁片，浸渍几天，薄铁片表面便有一层“赤煤”（铜的粉末）覆盖。把薄铁片从胆水槽中取出，刮取铁片上的“赤煤”。因“赤煤”几乎全是单质的铜，把它放入炼炉里略加炼制，就得纯铜。这种方法和上法大同小异，只是比前法费事得多。不过把铁锻打成薄片浸铜，是有道理的。因为同样重量的铁，用薄铁片浸铜可增加铁的表面面积，加大铁和胆水的接触面积，使铁和胆水中的铜离子接触机会增多，这样既能缩短炼铜时间，又可提高铜的产量。第三种是煎熬法，把胆水引入用铁所做的容器里煎熬。这里盛胆水的工具既是容器，又是化学作用的参加者。煎熬一定时间，就在铁容器上得到铜。煎熬法的长处在于加热和煎熬过程中胆水由稀变浓，都可加速铁和胆水中铜的置换反应，但是这种方法毕竟要用燃料，还需要专人操作，成本高，工多而利少。所以宋代胆铜生产多数胆场基本上用前两种方法。