铜冶金 - 图文

第一章铜冶金

1.1铜冶金的一般知识 1、铜的性质

①．物理性质：符号Cu,ⅠB元素，原子序数29，原子量子

63.57,熔点1083℃，沸点2310℃，密度8.89g/cm3(20℃),铜是一种紫红色、柔软、具有展性的金属，易于锻造和压延，是电和热的良导体，仅次于银居第二位。

铜

②．化学性质：具有两个价电子，可形成一价和二价铜的化合

物，在干燥空气中不起变化，在潮湿的CO2空气中，表面氧化成一薄层碱式碳酸铜（铜绿），铜绿有毒，不宜做餐具，它可保护铜不再被腐蚀。铜在空气中加热，可与氧作用，依次生成Cu2O和CuO,颜色也逐渐从紫红色变成黄铜色，最后变为黑色。铜不能溶于盐酸和没有溶解氧的硫酸中，能溶于硝酸和有氧化剂存在的硫酸及氨水中，铜也能与氧、硫、卤素等元素直接化合。

2、铜的主要化合物的性质

①氧化铜（CuO）：黑色无光泽，呈黑铜矿的矿物形态存

在，不稳定加热时易分解为Cu2O，易被H2、C、CO、

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铜的化合物

CxHy、硫化物及较负电性的金属如Zn、Fe、Ni等还原。氧化铜不溶于水，但溶于FeCl2、FeCl3、Fe2(SO4)3、NH4OH及（NH4）2CO3中，且易与各种稀酸起作用。

②氧化亚铜（Cu2O）：紫红色，呈赤铜矿的矿物形态存

在，Cu2O只在1060℃时才稳定存在，低于这个温度会氧化成CuO。Cu2O易被H2、C、CO、CxHy及较负电性的金属如Zn、Fe或对氧亲和力强的元素等还原成金属。Cu2O不溶于水，能溶于HCl、H2SO4、FeCl2、FeCl3、Fe2(SO4)3、NH4OH等溶剂之中。

③铜的铁酸盐：即铁酸铜（CuO2Fe2O3）和铁酸亚铜

（Cu2O2Fe2O3），铜的铁酸盐不易溶解于水、氨水及一般溶剂，但易被强碱性氧化物如FeO、CaO等及硫化物所分解，也易于被SO2还原，属于易还原的化合物。

④铜的碳酸盐：呈孔雀石CuCO32Cu(OH)2和蓝铜矿2

CuCO32Cu(OH)2的矿物形态存在，两种化合物在高温下不稳定，分解为CuO、CO2和H2O，与各类熔剂发生类似于铜的氧化物与各种熔剂所发生的反应。

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⑤铜的硅酸盐：呈硅孔雀石CuSiO322H20和透视石

CuSiO32H20的矿物形态存在，在高温时易分解放出水分和氧，形成稳定的硅酸亚铜。硅酸亚铜易被H2、CO、及C还原，也易被碱性氧化物FeO、CaO等及铁和铜的硫化物所分解，可溶于浓HNO3、HCl及稀CH3COOH中，微溶于H2SO4。

⑥硫化铜（CuS）:为绿黑色或棕黑色无定形物，呈铜

蓝的矿物形态存在，CuS不稳定，在中性或还原性气氛中离解为Cu2S和硫，硫化铜不溶于水、稀H2SO4和苛性钠溶液，能溶于热硝酸和KCN溶液中。

⑦硫化亚铜（Cu2S）:蓝黑色，呈辉铜矿的矿物形态存

在，常温时Cu2S不被空气氧化，在高温下可氧化成Cu和SO2，Cu2S不溶于水，而溶于NH4OH、HNO3、浓HCl、浓H2SO4中。

⑧硫酸铜（CuSO4）:天蓝色，呈胆矾CuSO425H2O矿物

形态存在，在空气中逐渐风化失去结晶水变为白色粉末。硫酸铜易溶于水，用Fe和Zn可以从CuSO4溶液中置换出金属铜。

⑨氯化铜（CuCl2）: 为褐色粉末，自然界无氯化铜矿

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存在，不稳定，在隔绝空气加热的条件下离解为Cu2Cl2，CuCl2易挥发、潮解。

⑩氯化亚铜（Cu2Cl2）：为白色粉末，见光迅速变为暗黑

色，易挥发，不溶于水，溶于盐酸及金属氯化物中。

3、炼铜的原料（地壳中铜的含量仅占0.01%）

自然铜：在自然界存在量较少，意义不大。

铜的矿物 硫化矿：占铜产量的90%,分布最广的是黄铜矿（CuFeS2），

其中铜、铁、硫的含量各占矿物质量的1/3，呈黄色，有金属光泽，硬度不大。

氧化铜矿：孔雀石（CuSiO32Cu(OH)2）分布最广，呈翠

绿色，有时为暗绿色。

4、铜的生产方法

①鼓风炉溶炼

②反射炉熔炼

火法

③电炉熔炼

④闪速熔炼 铜的生产方法 ⑤溶池熔炼

湿法：用硫酸、氨的水溶液以及其它溶剂来浸出氧化矿、

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尾矿、复合矿、硫化矿，使铜进入溶液，以金属、氧化物或硫酸铜的形式从溶液中析出，湿法炼铜只占铜产量的15%。

由铜矿石或精矿提取铜，采用哪一种方法决定于矿石的化学成分和矿物组成、矿石中的铜含量以及当地的条件等因素。（燃料、水、电、耐火材料等的价格）

火法炼铜的工艺流程：

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1．2铜锍熔炼 1、概念：

铜锍熔炼是在高温和氧化气氛条件下将硫化铜精矿熔化生成MeS共融体的方法，又称造锍熔炼。实质是将精矿中的铜富集于铜锍中，而大部分的氧化物与加入的溶剂造渣，铜锍和炉渣由于性质差别极大而分离，获得的铜锍再进一步吹炼成粗铜，粗铜在进行精炼即得纯度较高的精铜。

2、原理：

熔炼的基本原理是炉料中的主要成分硫化铁和硫化亚铜及脉石在高温和氧化气氛条件下进行的一系列化学反应，并生成MeS相和MeO相,即铜锍和炉渣，二者因性质和密度的不同而分离。 主要的化学反应为： 2FeS2=2FeS+ S2 （高价硫化物分解） 4CuS=2Cu2S+2S2

2FeS + 3O2=2FeO + 2SO2

（低价硫化物氧化） 2Cu2S + 3O2= 2 Cu2O+2SO2

Cu2O+ FeS= Cu2S+ FeO（铜锍熔炼基础，造锍反应）

（硫化物与氧化物交互） 2FeO+ SiO2=2 FeO2SiO2（造渣反应）

3、Fe3O4在熔炼过程中的行为：

由于炉料含硫化铁，熔炼过程中生成的Fe3O4会分配于炉渣和铜锍中，在较高的氧位和较低的温度下，固体Fe3O4便会从炉渣中析出，

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生成难熔的结垢物，使转炉口和闪速炉上升烟道结疤，Fe3O4使炉渣黏度增大，熔点升高，恶化了渣和铜锍的分离，使渣含铜升高等。在熔炼过程中Fe3O4的生成不可避免，因此要采取措施促使Fe3O4分解。

①降低FeO的活度，使Fe3O4还原，一般靠加入SiO2的量来调整，通常控制在35%～40%之间

②FeS的存在是氧化熔炼中Fe3O4分解的必要条件，铜锍以Cu2S- FeS为主熔体，降低铜锍品位，提高FeS含量，促使Fe3O4分解

③升高温度有利于Fe3O4的分解

④降低炉气中SO2分压，有利于Fe3O4的分解

4、铜锍的形成与性质

铜锍的形成：高温下，炉料受热后形成低价稳定的化合物，随之形成低熔点共晶组分熔化析出，即形成初铜锍和渣。

铜锍的性质：①导电率大，尤其是FeS导电率较大，接近金属，铜锍

品位降低，导电率增大

②铜锍的密度直接影响铜锍沉降速度，铜锍密度随品位的提高而增大，一般为4.1～4.6t/m3

③铜锍的黏度很小，具有良好的流动性

④铜锍所带走的热含量较大，随铜锍品位提高而稍有下

降

⑤铜锍是Au、Ag等贵金属的良好捕集剂，能完全捕集炉料中的贵金属，回收率达99%。

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⑥铜锍能溶解铁，钢钎常被侵蚀，因此装运铜锍的钢包和溜槽要衬耐火砖加以保护

⑦液态铜锍遇水会爆炸，原因是由下列反应引起的：

Cu2S+2H2O=2Cu+2H2+SO2

FeS+H2O=FeO+H2S

3FeS+4H2O= Fe3O4+3H2S+H2

反应生成的H2、H2S气体与空气中的氧反应引起爆

炸，反应如下：

2H2S+3O2=2H2O(g)+2SO2

5、铜锍的组成：

熔炼的主要产物铜锍是由Cu2S、FeS组成的合金，其中还熔解了一定数量铁的氧化物和其它硫化物，一般Cu+Fe+S占铜锍总量的80%～95%，其中Cu30%～55%,Fe30%～45%,S22%～25%,O22%～3%,熔点950℃～1050℃，而炉料中的Au、Ag及铂族元素在熔炼过程中几乎全部进入铜锍中。

6、炉渣的形成：

炉渣是炉料和燃料中各种氧化物的共熔体，炉料中的脉石主要是石英、石灰石等，在铜锍熔炼过程中，与铁的硫化物氧化产生的FeO反应，形成复杂的硅酸盐炉渣。熔炼过程是富集过程，其目的在于使

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2H2+O2=2H2O（g）

所有的脉石成分集中在炉渣中，有用金属集中到铜锍中。

初期炉渣和铜锍的形成是同时进行的，形成MeO-MeS的混合熔体，由于炉料混合均匀，炉温高，炉料易熔，混合熔体形成块。混合熔体中MeO与MeS由于结构和密度不同，不相混熔而分离成氧化物与硫化物两层，上层为炉渣，下层铜锍。 7、炉渣的性质：

（1）炉渣成分及熔点：

炉渣可看作是FeO-CaO-SiO2系构成，炉渣成分一般为CaO5%～10%，FeO38%～45%，SiO237%～40%，熔点为1050℃。

（2）黏度：

生产上要求炉渣黏度低，流动性好，利于炉渣与铜锍的分离。 （3）炉渣密度：

影响铜锍与炉渣的分离，其密度大小与成分有关，随渣中FeO含量增加，密度增大。

8、渣型的选择：

为了尽可能降低渣含铜，必须选择合理的渣型，选择要求如下: （1）炉渣有适当的熔点，一般为1050～1100℃，太低不能保证熔炼温度，太高则增加燃料的消耗。

（2）炉渣黏度应小，流动性好，易于铜锍分离。

（3）炉渣密度不应太大，以保证铜锍与其密度差在1～2之间。 （4）炉渣的表面张力应大，使铜锍颗粒易合并长大，以减少其悬浮。

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（5）炉渣对铜锍溶解度小。

（6）尽量减少炉渣配入的溶剂量，溶剂量增加使成本和炉渣量增加。

9、渣含铜及铜在渣中的损失

炉渣中造成的铜的损失占1%～3%，通常炉渣含Cu在0.2%～0.6%之间,渣含铜与铜锍品位有关,铜锍品位越高,渣率越大,其损失也增大。铜在渣中的存在形态，主要为Cu2S颗粒，其次为铜的氧化物，即铜的硅酸盐、亚铁酸盐、还有少量的金属铜，根据形态不同其损失分为三种：

①、机械夹杂损失：是指铜锍与炉渣分离不完全，铜锍颗粒夹杂在炉渣中引起的铜损失，这部分损失占30%～50%。

②、物理损失：是指铜的硫化物溶于炉渣后与铜的氧化物、

熔剂或脉石发生造渣反应引起的铜损失，高铁炉渣铜以物理溶解损失最大，占20%～50%。

铜损失 ③、化学损失：是指铜以Cu2O2SiO2的形态造渣进入渣中

的损失，一般情况下，铜以造渣形态的损失很小，只要炉料中有FeS存在，铜的氧化物几乎都能被硫化成Cu2S进入铜锍，这部分损失一般占10%～40%。

影响渣中铜损失的因素很多，主要有炉渣组成、铜锍品位和炉渣

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的温度等。减少铜在渣中损失的途径如下：

（1）、选择成分适当的炉渣

（2）、减少造渣量，使铜在渣中的绝对损失减少 （3）、尽可能过热熔炼产物

（4）、增加澄清分离时间，控制铜锍面在规定范围内 （5）、稳定铜锍品位在合格的范围内，不得过高或过低。

1.3铜精矿的闪速熔炼 1、概念：

闪速熔炼是将预热空气和干燥精矿以一定比例加入反应塔顶部的精矿喷嘴中，在喷嘴内空气和精矿发生强烈的混合，并以很大的速度呈悬浮状态垂直喷入反应塔内，布满整个反应塔截面，当炉料进入炽热的反应塔后，立即燃烧，形成的铜锍与炉渣汇集在炉内沉淀池中分离，然后分别放出。

①、燃料消耗低

②、炉气质量好，硫的利用率高 闪速熔炼具有的特点： ③、床能率高

④、脱硫率高达70%以上，适合处理高硫原料，并能产出高品位铜锍。

2、闪速熔炼的基本原理

经过高度脱水后的炉料（精矿和熔剂）、辅助燃料（重油）、煤气

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或粉煤与热风一道用特制的喷嘴以较高的速度喷入闪速炉的反应塔中，由于精矿粉与空气接触良好，在高温作用下，在反应塔的空间，迅速完成熔炼过程，形成的铜锍与炉渣，降落到沉淀池中进行分离。高温、高SO2浓度的炉气，经余热锅炉、收尘器后，送去制酸。

3、闪速炉的构造

闪速炉由反应塔、沉淀池、上升烟道和加料喷嘴四部分组成，配套设备有余热锅炉和空气预热器。

奥托昆普闪速炉结构图

4、闪速熔炼工艺 ①炉料的干燥：

闪速熔炼在反应塔空间很短的时间内进行，对炉料的干燥过程比较严格，要求如下：

a.干燥后的炉料含水需小于0.3%,如含水大于0.5%,熔炼过程中,

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炉料颗粒表面生成一层水蒸汽薄膜,阻碍反应的进行

b.炉料干燥时,须控制其脱硫,因此干燥温度不宜过高,脱硫应控制在0.3%以下

c.干燥后的炉料不结块,保持松散状态,以便有大的反应表面 ②熔炼过程

闪速熔炼是将干燥后的炉料与热风及辅助燃料充分混合后,喷入闪速炉内,借助炉料中硫和铁的氧化反应热,在反应塔内进行熔炼的过程,得到的铜锍与炉渣在沉淀池内分离。闪速熔炼的热平衡与选定的铜锍品位、热风温度及过剩空气量有关，改变空气量，或在一定空气量下改变给料量，可迅速改变铜锍品位。

熔炼所得铜锍与炉渣在沉淀池内澄清分离，出铜锍与出渣均间断操作，铜锍送转炉吹炼，炉渣含铜较高，为1%～3%，须进行贫化处理或选矿处理。常用的处理方法有两种,即电炉贫化法和选矿法。 a. 电炉贫化法:

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磺或黄铁矿、熔剂等，使炉渣中的铜锍化成Cu2S，部分Fe3O4硫化成FeS。二者形成铜锍，从炉渣中分离出来。 b.选矿法

在熔融炉渣中，如含有足量的硫生成硫化物，则炉渣在充分的缓慢冷却过程中，将从炉渣中析出铜的硫化物结晶和金属铜粒，然后将

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炉渣细磨，最后在浮选槽中浮选细磨炉渣中的铜和硫化铜，浮选所得精矿返回闪速熔炼配料。

1．4铜精矿熔炼的其它方法 （1）密闭鼓风炉熔炼（自学）

（2）反射炉熔炼（自学）

（3）熔池熔炼（自学）

1．5铜锍的吹炼

1、铜锍吹炼的基本原理：

铜锍吹炼的主要原料为熔炼产出的铜锍，铜锍吹炼的实质是在一定压力下将空气送到液体铜锍中，使铜锍中的FeS氧化成FeO与加入的石英熔剂造渣，而Cu2S则经过氧化与Cu2S相互反应变成粗铜。铜锍吹炼的目的是利用空气中的氧，将铜锍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，铜锍是贵金属的良好捕集剂，在吹炼过程中，金、银及铂族元素等贵金属几乎全部富集于粗铜中。

主要化学反应为：

第一步：铜锍吹炼时FeS 、Cu2S 的氧化

2FeS+3O2=FeO+SO2 2FeO+SiO2=2FeO2SiO2

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2Cu2S + 3O2= 2 Cu2O+2SO2

Cu2O+ FeS= Cu2S+ FeO

第二步：吹炼造铜期：

Cu2S+2Cu2O=6 Cu+ SO2

Fe3O4的生成与破坏

在吹炼的第一周期是FeS的氧化，随着吹炼的进行，FeS迅速氧化成FeO，并进一步氧化为Fe3O4，Fe3O4（熔点1597℃）会使炉渣熔点升高，黏度和密度增大，转炉渣中Fe3O4含量较高时，会导致渣含铜量显著增高，喷溅严重，风口操作困难，因此在吹炼初期，应加入石英剂，以便形成低熔点的铁硅酸盐转炉渣。

控制措施：1、转炉吹炼的温度在1250～1300℃，在兼顾炉子耐火材料寿命的情况下，适当提高吹炼温度2、保持渣中一定的SiO2含量3、勤放渣

2、吹炼过程杂质元素的行为：

一般铜锍中主要杂质有Ni、Pb、Zn、Bi及贵金属，它们在吹炼过程中的行为如下： ①Ni3S2在吹炼过程中的变化

当熔体中有FeS存在时，NiO能被FeS硫化成Ni3S2，在造铜期，当熔体内有大量铜和Cu2O时，少量Ni3S2可生成金属镍，在铜锍的吹炼中，难于将镍大量除去，粗铜中Ni含量仍有0.5%～0.7%。

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②CoS在吹炼过程中的变化

CoS只在造渣末期，即在FeS含量较低时，才被氧化成CoO，生成的CoO与SiO2结合成硅酸盐进入转炉渣，当硫化物熔体中含铁约10%或稍低于此值时，CoS开始剧烈氧化造渣。在处理含钴物料时，后期转炉渣含钴可达0.4%～0.5%或者更高一些。 ③ZnS在吹炼过程中的变化

在铜锍吹炼过程中，锌以金属Zn、ZnS和ZnO三种形态分别进入烟尘和炉渣中。生产实践表明，锍中的锌有70%～80%进入转炉渣，20%～30%进入烟尘。 ④PbS在吹炼过程中的变化

在铜锍吹炼的造渣期，熔体中PbS的25%～30%被氧化造渣，40%～50%直接挥发进入烟尘，25%～35%进入白铜锍中。

PbS的氧化反应在FeS之后、Cu2S之前进行，即在造渣末期，大量FeS被氧化造渣后，PbS才被氧化，并与SiO2造渣。由于PbS沸点低，在吹炼温度下，有相当数量的PbS直接从熔体中挥发进入炉气中。 ⑤Bi2S3在吹炼过程中的变化

Bi2S3在吹炼时被氧化成Bi2O3，生成的Bi2O3与Bi2S3反应生成金属铋，在吹炼温度下铋显著挥发，大约有90%以上进入烟尘，只有少量留在粗铜中。

⑥砷、锑化合物在吹炼过程中的变化

在吹炼过程中砷和锑的硫化物大部分被氧化成As2O3、Sb2O3挥发，少量被氧化成As2O5、Sb2O5进入炉渣。只有少量砷和锑以铜的砷化物

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和锑化物形态留在粗铜中。 ⑦贵金属在吹炼过程中的变化

在吹炼过程中金、银等贵金属基本上以金属形态进入粗铜中，只有少量随铜进入转炉渣中。

1．6粗铜的火法精炼 1、

粗铜火法精炼的基本原理

火法精炼是在液体铜中通入空气，使铜里的杂质氧化而除去，然后将还原剂加入铜里除氧，最后得到化学成分和物理规格符合电解精炼要求的阳极铜。 氧化过程：

氧化精炼的基本原理：铜中多数杂质对氧的亲和力大于铜对氧的亲和力，而且杂质氧化物在铜水中的溶解度很小，粗铜中主要的氧化趋势由小到大排列为：

As→Sb→Bi→Pb→Cd→Ni→In→Co→Zn→Fe

按氧化除去难易可将杂质分为三类 ①易氧化除去的铁、锌、锡、铅、硫等杂质 ②难除去的镍、砷和锑等杂质

③不能除去或极少除去的金、银、硒、碲和铋等杂质 要求掌握：

镍：镍与铜能生成一系列固溶体，镍与砷、锑、锌、铋、锡能生成化合物。NiO与Fe2O3反应造渣，NiO+Fe2O3= NiO2Fe2O3，NiO可与砷、

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锑氧化物生成镍云母（6Cu2O28 NiO2As2O5及6Cu2O28 NiO2Sb2O5）NiO还溶解于铜液中，溶解度随温度的升高而增加。这是这些杂质难以除去的主要原因。 还原过程：

还原过程是将铜中含有的Cu2O用还原剂脱出的过程，常用的还原剂有重油、天然气和液化石油汽等，用重油时，高温下重油中的有机物先分解为H2、CO和甲烷等，混合气体中只要有极少的H2，就可以去还原Cu2O。在还原阶段，Cu2O优先于杂质氧化物被还原，杂质氧化物能否被还原，还要取决于铜液的脱氧程度，即最终含氧量，只有在铜液含氧量低时，杂质才有被还原的可能，若为了避免杂质的还原，而进一步脱氧的话，将会增加还原时间和还原剂的消耗，还会造成铜液含氢量增加，致使阳极气孔率增加，质量下降。当铜液凝固时，内部残留的氢气能抵消金属凝固时的收缩，产出平整的阳极表面。因此，在生产中，以铜样表面“起平”，来控制还原终点。

2、粗铜火法精炼的工艺及设备

粗铜火法精炼的实质：是使其中的杂质氧化成氧化物，并利用氧化物不溶于或极少溶于铜，形成炉渣浮在表面而被除去，或者借助某些杂质在精炼作业温度下呈气态挥发除去。

火法精炼作业也是周期性作业，精炼过程在回转炉或精炼反射炉（也称阳极炉）内进行，每一精炼周期包括装料、熔化、氧化、还原和浇铸五个阶段，其中氧化和还原工段，是最关键的工段，在1150～

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1200℃的温度下，首先将空气压入熔融铜中，进行杂质的氧化脱出（鼓风氧化），而后再用碳氢物质除去铜液中的氧（重油还原），最后进行浇铸。

①反射炉：是一种表面加热的膛式炉，结构简单、

操作容易，可以处理冷料，也可处理热料，燃料可以是固体、液体、气体。反射炉容积可大、可小。

铜火法精炼的炉型 ②回转式精炼炉：它是一个圆筒形的炉体，在

炉体上配

置有2～4个风管，一个炉口和一个出铜口。可作360°回转。转动炉体将风口埋入液面下，进行氧化、还原作业，回转炉体，可进行加料、放渣、出铜，操作简便，灵活。

③倾动式精炼炉：它兼有回转式阳极炉机械化、

可倾动及反射炉可加冷料的优点，对于再生铜的精炼是一种理想的选择。

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1.7铜的电解精炼

铜的火法精炼一般能产出含铜99.0%～99.8%的阳极铜产品,但质量仍不能满足电气和其他工业的要求。铜的电解精炼是将火法精炼的铜浇铸成阳极板,用纯铜薄片(始极片)或不锈钢板作为阴极,阴、阳极相间地装入电解槽中，用硫酸铜和硫酸的混合溶液作电解液，在直流电的作用下，阳极上的铜和电位较负的贱金属溶解进入溶液，而贵金属和某些金属（如硒、碲）等不溶，成为阳极泥沉于电解槽底。溶液中的铜在阴极上优先析出，而其他电位较负的贱金属不能在阴极上析出，留于电解液中，待电解液定期净化时除去。这样，阴极上析出的铜纯度很高，称为阴极铜或电解铜，简称电铜。

1、铜电解精炼的基本原理

传统的铜电解精炼是采用纯净的铜始极片作阴极，阳极铜板作阳极，电解液主要为含有游离硫酸的硫酸铜溶液。 在阳极发生如下反应：Cu-2e=Cu2+ 在阴极发生如下反应：Cu2++2e=Cu

铜电解精炼过程，主要是在直流电的作用下，铜在阳极上失去电子后以Cu2+的形态溶解，而Cu2+在阴极上得到电子以金属铜的形态析出的过程。

铜电解精炼时较有利的工作条件是：电解液中含有足够高的游离硫酸和二价铜离子，电解液的温度不宜过高，采用足够高的电流密度，尽量减少电解液与空气的接触。

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2、阳极杂质在电解过程中的行为

①比铜显负电性的元素

这类杂质主要有Ni、Fe、Zn、Pb、Sn，锌、铁在火法精炼时很容易除去，在阳极铜中含量很少，在阳极溶解时，全部进入溶液，对电解过程没有显著影响。

镍是火法精炼时难以除去的杂质，电解精炼时，镍与铜同时溶解，在铜的电解精炼中，经常出现阳极钝化现象，阳极电位和槽电压都升高，而电流效率却降低，这是由于随着阳极铜的溶解，阳极表面形成一层由氧化镍组成的致密阳极泥外壳所引起的，即使不形成致密的氧化镍阳极泥外壳，也会由于大量的氧化镍从阳极表面脱落后，在电解液中沉降的同时，以机械形式大量黏附在阴极铜板面，以机械形式大量地黏附在阴极铜板面，使阴极质量恶化并发生长粒子或短路现象。生产上一般要求阳极中镍含量不高于0.5%,而含氧量应维持在0.2%以下,以使阳极铜中的镍几乎全部进入溶液。

②比铜显正电性的元素

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金、银和铂族元素比铜具有较大的正电性，几乎全部进入阳极泥中，其中有0.5%左右的阳极泥被机械夹带到阴极上,造成贵金属损失。随着温度升高，电解液中银离子浓度增大，阴极铜中的银含量也增大。为了减少贵金属的损失和提高阴极铜质量，一般采取如下措施：如加入适宜的添加剂（如洗衣粉、取胜丙烯酰胺絮凝剂等），以加速阳极泥的沉降，减少黏附，扩大极距、增加电解槽深度，加强电解液过滤，使电解液中悬浮物含量维持在20mg/L以下等。

③电位接近于铜的元素

这类元素包括As、Sb、Bi，砷、锑、铋是对电铜质量最有害的杂质，因其电位与铜相近，能在阴极上发生析出反应。此外，它们还容易产生“飘浮阳极泥”，机械黏附在阴极上。为了避免阳极铜中杂质砷、锑、铋进入阴极，保证电解过程能产出合格的阴极铜，主要采取控制溶液中适当的酸度和铜离子浓度，防止杂质的水解并抑制杂质离子的放电，维持电解液有足够高的温度（60～65℃）以及适当的循环速度和循环方式，加强电解液的净化。

④其他杂质

这类杂质包括O、S、Se、Te等，阳极铜中的氧通常与其他元素形成化合物而存在，其中的硫大多以Cu2S的形态存在，这些化合物大部分是难于电解的，在电解过程中主要进入阳极泥。电解过程中，NiO及镍云母、Cu2O、硒化物、碲化物并不溶解，在阳极上形成松散外壳或从阳极表面脱落沉入电解槽底的阳极泥中。

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3、铜电解精炼的电解液 ①电解液的成分

铜电解液的组成与阳极成分、电流密度等技术条件有关，也与对阴极的质量要求有关，其主要组成是CuSO4和H2SO4，成分控制为：

Cu 40～55 g/L 一般为50g/L H2SO4 150～220 g/L 一般为200g/L

除了控制主成分外，还控制其他杂质的浓度范围，如砷＜7 g/L、锑＜0.7 g/L、铋＜0.5 g/L、镍＜20 g/L等。 ②电解液循环

电解液循环有利于电解液浓度、温度以及添加剂的均匀分布，有利于阴极质量的提高。电解液循环速度的选择主要取决于循环方式、电流密度、电解槽容积、阳极成分等。当操作电流密度高时，应采用较大的循环速度，以减少浓差极化。 ③电解液温度的控制

提高电解液的温度，有利于降低电解液的黏度，使漂浮的阳极泥容易沉降，增加各种离子的扩散速度，减少电解液的电阻，从而提高电解液的导电率和降低槽电压，以减少铜电解生产的电能消耗。目前，电解液的温度一般保持在58～65℃。

④电解液的净化

在铜的电解精炼过程中，电解液的成分不断地发生变化，铜离子浓度不断上升，杂质在其中不断积累，而硫酸浓度则逐渐降低，为了

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维持电解液中的铜、酸含量及杂质浓度都在规定的范围内，就必须对电解液进行净化和调整，以保证电解过程的正常进行。目前，各工厂采用的净化流程虽各不相同，但归纳起来可分为下列三大工序： 第一、 用加铜中和法或直接浓缩法，使电解液中的硫酸铜浓度达

到饱和状态，通过冷却结晶，使大部分的铜以结晶硫酸铜的形态产生。

第二、采用不溶阳极电解沉积法，将电解液或硫酸铜结晶母液中的铜

基本脱除，同时脱去溶液中大部分砷、锑、铋。

第三、采用蒸发浓缩或冷却结晶法，从脱铜电解后液中产出粗硫酸镍。

4、电解精炼的产物及主要技术经济指标

电解精炼的产物主要是电铜、阳极泥，其次是电解液净化产出的CuSO4和NiSO4。电解精炼的主要技术经济指标有： ①电流密度

电流密度一般是指阴极电流密度，即单位阴极板面上通过的电流强度。提高电流密度，可以提高电解槽的生产率与劳动生产率，但直流电耗和贵金属的损失增大，阴极铜的质量下降，目前铜电解的电流密度一般为220～270A/㎡。 ②电流效率

铜电解精炼的电流效率通常是指阴极电流效率，为电解铜的实际产量与按照法拉第定律计算的理论产量之比，以百分数表示。铜电解阴极电流效率为（95±3）%，引起阴极电流效率降低的因素有电解副

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反应、阴极铜化学溶解、设备漏电以及极间短路等。电流效率可用下式计算：

阴极电流效率/%=阴极铜实际产量/按法拉第定律计算所得阴极铜量3100%

ηi=[Q/（q2I2t2N）] 3100%

式中：ηi为电流效率，%；Q为在电解时间t内析出的阴极铜量，g；N为电解槽数；q为铜的电化当量，1.186g/(A2h)；t为电解时间，h。

1.8铜的湿法冶金

湿法提铜约占世界铜产量的15%,它是利用溶剂将矿石中的铜溶入溶液后,再用电积置换或氢还原等方法将溶液中的铜提取出来。 1、焙烧-浸出-电积法

①焙烧是使炉料进行硫酸化焙烧，其目的是使绝大部分的铜转变为可溶于稀硫酸的CuSO4，而铁全部转变为不溶的氧化物。硫化铜精矿的硫酸化焙烧在沸腾炉内进行。

②浸出和净化

经硫酸化焙烧获得的焙砂，在用稀硫酸浸出时，铜进入溶液，但少量的FeSO4溶解，铁在电积时反复氧化还原而消耗电能，故浸出液须净化除铁。常用的除铁法为氧化水解法，即在PH=1～1.5(4～5g/L H2SO4)下用MnO2将Fe2+氧化为Fe3+，然后水解生成碱式硫酸铁沉淀除去,其反应为:

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6FeSO4+3MnO2+H2SO4=3Fe2O324SO3+3MnSO4+H2O 净化除铁还可用萃取等其他方法。 ③电积

铜的电积也称不溶阳极电解，它是以铜的始极片作阴极，以Pb-Sb合金板作阳极，经净化除铁的净化液作电解液。电解时，阴极过程与电解精炼一样，在始极片上析出铜，在阳极的反应则不是金属溶解，而是水的分解析出氧。铜电积总反应可写为：

Cu2++H20=Cu+1/2O2+2H+ 2、高压氨浸法

采用此法处理硫化铜精矿时，是在高温度、高氧压和高氨下以配合物的形态将铜、镍、钴等有价金属进行浸出，铁则以氢氧化物入渣。 3、常压浸出法

该法为氨浸-萃取-电积-浮选联合流程，即可以处理硫化铜精矿，也可以处理氧化铜矿。 4、细菌浸出：

硫化矿用稀硫酸浸出的速度是缓慢的，细菌存在时可显著加速浸出反应，重要的湿法冶金细菌是氧化铁硫杆菌和氧化硫杆菌。

氧化铁硫杆菌在其生命活动中产生一种酶素，这种酶素是Fe2+和S氧化的催化剂，而氧化过程又给杆菌提供了生活和繁殖的条件。氧化硫杆菌可促使硫化物和硫氧化，生成的H2SO4可参与Fe2+的氧化反应。

细菌浸出必须维持细菌有一个生存和繁殖的优良环境，这种环境

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是PH=1.5～3.5,温度25～40℃,充足的氧和避光。

细菌浸出主要是处理低品位难选复合矿或废矿，故一般用就地浸出或堆浸的方法。

湿法炼铜的主要问题在于金银回收比较复杂，设备庞大，能耗较高，故迄今炼铜仍以火法为主，湿法炼铜中有90%左右的铜是靠处理氧化矿获得的。 作业题

1、铜冶炼的方法有哪些？用框图形式画出火法炼铜的原理流程图？ 2、什么是造锍熔炼？造锍熔炼的基本原理是什么？

3、造锍熔炼过程中Fe3O4有何危害？生产实践中采用哪些有效措施抑制Fe3O4的形成？

4、熔融铜锍遇水会发生爆炸，试写出其化学式？ 5、降低渣含铜可采取哪些措施？ 6、试分析闪速熔炼的优缺点？

7、铜锍吹炼分几个阶段，写出各阶段的主要反应式？ 8、吹炼过程中铁、硫之外的其他杂质行为如何？

9、粗铜火法精炼的实质是什么？精炼过程中杂质的去除顺序是怎样的？

10、电解提铜和电积提铜有哪些相同点和不同点？

11、铜电解精炼为什么要加热、循环、净化电解液？铜电解液净化包括哪些主要工序？

12、湿法炼铜有哪些主要方法？适合于处理哪些物料？

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第二章 铅冶金

2.1铅冶金的一般知识

1、铅及其主要化合物的性质和用途

物理性质：铅是蓝灰色或银灰色金属，周期表第ⅣA

元素，原子序数82，相对原子量207.2。铅的密度11.34g/cm3（20℃）,熔点327.4℃,沸点1525℃, 铅在500～550℃时,便显著挥发，铅水具有良好的流动性,铅是重金属中最软的,莫式硬度1.5,铅的展性很好,可以压轧成铅皮或锤打成铅箔,但是铅延性差,不能拉成丝。

铅的性质：化学性质：铅的化合价为+2价和+4价，常温时，铅在

干燥的空气中不发生任何化学变化，但在潮湿和含有CO2的空气中，则失去光泽而变成暗灰色，其表面被PbO2薄膜所覆盖，此膜慢慢地转变成碱性碳酸铅[3PbCO32Pb（OH）2]。铅在空气中加热熔化时，氧化成PbO，氧化铅是高温下唯一稳定的氧化物。 铅易溶于硝酸、硼氟酸、硅氟酸、醋酸及硝酸银等溶液，难溶于盐酸、硫酸。

2、主要铅化合物的性质

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①硫化铅（PbS）：

天然产出的硫化铅称为方铅矿，色黑，具有金属光泽。熔点1135℃，熔化后流动性很好，隔绝空气加热硫化铅挥发却不起化学变化。在适当的温度下，PbS中的Pb可被对硫亲和力大的金属所置换，如温度高于1000℃，铁可置换PbS中的铅（PbS+Fe=FeS+Pb）这就是炼铅常见的沉淀反应。PbS溶解于浓HNO3、HCl、H2SO4、及FeCl3的水溶液，在空气中焙烧时，PbS氧化成PbO或PbSO4。

②氧化铅（PbO）：

铅的氧化物中最重要的是PbO，其余的铅的氧化物都是不稳定的。PbO是两性氧化物，既可与SiO2、Fe2O3结合成硅酸盐或铁酸盐，也可与CaO、MgO等形成亚铅酸盐（如CaO2PbO）或铅酸盐（CaO2PbO2），还可与Al2O3结合成铝酸盐。铅酸盐都不稳定，在高温下离解并放出氧气。

PbO是强氧化剂，能氧化Te、S、As、Sb、Bi、Zn、Sn、Cu和Fe，所形成的氧化物或造渣或挥发，PbO是良好的助溶剂，它可与许多金属氧化物形成易熔的共晶体或化合物。PbO属于难离解的稳定化合物，但容易被C和CO所还原。

③硫酸铅（PbSO4）：

天然的硫酸铅矿物称铅矾，硫酸铅为白色单斜方晶体，带甜味。PbSO4是比较稳定的化合物，800℃开始离解，PbSO4=PbO+ SO2+1/2O2

④碳酸铅（PbCO3）：

天然产出的碳酸铅称白铅矿，它是氧化铅矿中的主要成分。白铅

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矿加热时按下式离解：PbCO3=PbO+CO2

硅氟酸和浓碱等溶液能溶解PbCO3，生成PbSiF6和NaPbO2。

3、铅的用途

在现代工业所有消耗的有色金属中，铅居第四位，仅次于铝、铜和锌，成为工业基础的重要金属之一。其主要用途如下：

①大量的铅用于制造蓄电池，运输、汽车、飞机、电报和无线电工业。 ②作电解槽的内衬，及电缆的保护套用来防腐。

③铅易与多种金属形成合金，常用作轴承合金、焊料、硬铅等。 另外铅还广泛用作X光机和原子能装置的防护材料。

4、炼铅的原料

硫化矿：主要矿物方铅矿（PbS），属

原生矿，分布最广，是炼的主要原料。

用作炼铅的原料 矿物原料 氧化矿：主要为白铅矿（PbCO3）和铅

矾（PbSO4），属次生矿，是原生矿经风化作用和含有碳酸盐的地下水作用而形成的。

二次铅料：是指回收的各种铅废件和铅废料，其中

以废蓄电池回收的数量最大，其次为耐

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酸衬里铅皮、铅管、电缆包皮、轴承合金、铅锡焊料以及各种含铅下脚料和碎屑等。

5、铅的生产方法

湿法：处于研究阶段，小规模处理和再生产铅的生

产上。

① 烧结焙烧—鼓风炉还原熔炼：

是在烧结机上对硫化铅精矿进行高温氧化脱硫，并将炉料熔结成烧结块。然后将烧结块与焦炭一起在鼓风炉内进行还原熔炼得粗铅，目前铅矿的90%左右是用此法生产的。

②硫化铅精矿直接熔炼

铅的生产方法： 火法

硫化铅精矿不经烧结焙烧直接生产出金属的冶炼方法称为直接熔炼。直接熔炼是利用粉状的或熔融的硫化铅精矿迅速氧化，单位时间内放出大量的热，促使炉料内各组分之间瞬时完成所有的冶金反应。而且，由于高温冶金反应在密闭容器内进行，并采用富氧或纯氧冶炼技术，产出高SO2浓度的烟气且烟气体积小，使硫得以回收利用。

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6、硫化铅精矿烧结焙烧-鼓风炉熔炼生产工艺流程

2．2铅烧结矿的鼓风炉熔炼 1、硫化铅精矿的烧结焙烧

烧结焙烧的目的是：①将硫化矿氧化脱硫，如含砷及锑较多也须将其挥发除去，减少熔炼时铅铜锍和黄渣（砷铜锍）的生成，提高金属回收率。②将细料烧结成块，获得符合鼓风炉熔炼的坚硬多孔的烧结块。

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2、铅鼓风炉还原熔炼的基本原理

鼓风炉还原熔炼的目的在于把烧结矿中的铅最大限度地还原，以获得富集有金银等贵金属的粗铅，同时使炉料中的各种造渣成分结合成渣并尽量将锌吸收。

①铅鼓风炉内燃料的燃烧反应

在铅还原熔时，焦炭主要是集中在鼓风炉的风口区燃烧的，总反应式为：

2C+O2=2CO＋Q

在铅鼓风炉熔炼过程中，碳质燃料有两种作用：a.作发热剂，利用其燃烧热以保持过程中必需的温度；b.作还原剂，使炉内铅的化合物还原成粗铅，并使铁的高价氧化物还原成FeO而造渣。

②金属氧化物的还原反应

当铅烧结矿还原熔炼时，在鼓风炉不同高度各区域内的相互反应是在复杂的系统中进行的，这个系统主要是由CO、CO2、C、MeO组成，金属氧化物被还原时，反应分两个阶段进行：MeO+CO=Me + CO2 C + CO2 = 2CO 3、炉内料层沿不同高度所起的物理化学变化

炉料在炉内形成垂直的料柱，它支撑在盛接熔炼液态产物的炉缸上，炉料在还原熔炼过程中由上而下移动，将发生一系列物理及化学变化，影响此变化的主要因素是炉气成分和温度。因沿炉内高度的不同，炉气成分和温度也各异，故大致可沿炉高将炉子分为六个区域

①炉料预热区（100～400℃），炉料被烘干，易还原的氧化物（PbO、

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Cu2O）开始被还原。

②上还原区（400～700℃），结晶水开始脱除，PbSO4被还原成PbS，氧化铅还原析出铅滴，在向下流动的过程中将金银捕集，铁的高价氧化物被还原成低价氧化物。

③下还原区（700～900℃），硫酸盐的分解和硫化物的沉淀反应在此基本完成，金属铜的硫化反应分别进行，另外高价砷、锑的氧化物被还原成低价氧化物，硅酸铅呈熔融状态并开始被还原。

④熔炼区（900～1200℃），SiO2、FeO、CaO造渣，并将氧化铝、氧化镁、氧化锌溶解其中，FeO、CaO置换硅酸铅中的PbO，游离出来的氧化铅则被还原为金属铅，炉料完全熔融，形成的液体流经下面赤热的焦炭层过热，进入炉缸，而灼热的炉气上升，与下降的炉料作用，发生上述化学反应。

⑤风口区：几乎由炽热的焦炭充满，其厚度为0.8～1.0米,近风口的一层是炉内燃料的燃烧带,在此发生燃料的燃烧反应,由此产生1400～1500℃高温,通常称为焦点区。焦点区以上为还原带，焦炭在此会产生大量的CO。

⑥炉缸区：包括风口以下至炉缸底部，过热后的各种熔融体流入炉缸后继续完成上述未完成的化学反应并按密度差分层。最下层为粗铅，其上层为黄渣，再上层为铅锍，最上层为炉渣。产出的粗铅经渣、铅锍、黄渣层而沉降，同时将贵金属捕集。 4、鼓风炉炼铅的生产实践

鼓风炉的结构

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铅鼓风炉由炉缸、炉身、炉顶和风管、水管等组成。

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普通炼铅鼓风炉优点：

①由于上宽下窄，形成炉子截面向上扩大，降低了炉气上升速度，延长了还原气体与炉料的接触时间，有利于气相与固相热交换及反应的进行。

②由于炉气上升速度减慢，被炉气带走的烟尘相对减少。

③炉腹向下倾斜，断面积逐渐减少，使热量集中在焦点区，有利于熔炼过程的进行和熔体产物的过热。

5铅鼓风炉的熔炼产物

铅鼓风炉熔炼的产物有粗铅、炉渣、铅铜锍、砷铜锍、烟尘和炉气。粗铅送下一步精炼为精铅，炉渣经烟化处理回收锌和铅等。 ①炉渣

铅炉渣主要组成为SiO2、CaO、FeO，在SiO2-CaO-FeO三元渣系中，熔点最低的炉渣成分位于SiO2：FeO ：CaO =35%：45%：20%附近，这个组成其熔点和黏度适当，熔剂消耗少。 ②粗铅

粗铅的成分因原料和熔炼条件不同变化很大，一般含Pb97%～98%，如果处理大量铅的二次原料，则含Pb降至92%至95%。含有贵金属及其他金属铜、铋等的粗铅，需进行精炼后，才能得到精铅。 ③铅铜锍

铅铜锍为PbS、Cu2S、FeS、ZnS等硫化物的共熔体，其中还溶有Fe、Pb、Cu、Au、Ag、Fe3O4等物质，品位为5%～35%Cu，熔点为900～

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1000℃，ZnS高则其熔点升高。 ④黄渣

黄渣又称砷铜锍，它是砷、锑和铁的金属化合物，其中还含有镍、钴、铜及少量的铅、铋、金、银等。为了提高Pb、Au、Ag的直收率，鼓风炉熔炼一般不希望产出黄渣，只有当As、Sb或Ni、Co含量高的情况下才考虑造少量黄渣。 ⑤烟尘和烟气

鼓风炉熔炼产出的粗烟尘多返回本流程处理，细尘富集了铅和镉，是提镉的重要原料。烟气为N2、CO2及少量CO、O2和碳氢化合物的混合体，经净化后排入大气中。

6、铅鼓风炉渣的烟化处理

铅鼓风炉渣常含有6%～17%Zn、1%～4% Pb，此外还有其他有价金属（如Sn、Cu、Au、Ag等）和稀散金属（如Ge、In等），因尽量回收。目前大多工厂都采用烟化法处理铅炉渣。烟化法具有生产能力大，金属回收率高，可用廉价的低级煤作燃料且消耗小，容易实现过程的机械化和自动化，以及废热利用等优点，同时又不容易生成含铁高的难于处理的合金。

7、炉渣烟化法处理的基本原理

烟化过程是一种还原挥发的过程，即把空气和粉煤吹入烟化炉内的熔渣中，使化合物和游离的ZnO及PbO还原成锌和铅的蒸气，上升

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到炉子的上部空间，遇到CO2或吸进来的空气再度氧化成PbO和ZnO以烟尘状态被收集，同时In、Cd、Sn及部分Ge挥发，并随ZnO一起被捕集。烟化炉的烟尘一般含Pb2%～20%，Zn50%～75%。

烟化过程可归纳为两类反应：

①燃料的燃烧反应：C + O2 = CO2 2C + O2 = 2C0 ②金属氧化物的还原反应： MeO+CO=Me+CO2 8、影响烟化过程的因素 ①烟化温度和时间

其他条件一定时，锌和铅的挥发速度随温度的升高和吹炼时间的延长而增加，但温度不能过高，如超过1350℃，由于FeO被碳还原，可能积铁或形成Zn-Fe合金，有碍于烟化过程的进行。温度过低，金属氧化物的还原速度变慢，挥发速度降低，炉渣流动性变坏，放渣困难，甚至有结炉危险。 ②燃料和鼓风量

燃料在烟化过程中既是发热剂又是还原剂，其消耗量因含碳量而异，为渣量的14%～26%，而影响烟化过程挥发速度最活跃的因素是送风量，因为炉内的温度、CO/ CO2与送风的数量有关。送风的大小决定于粉煤消耗和空气利用系数。空气利用系数愈大，则燃料的热效应愈高，CO2的分压也愈大，炉内温度愈高，空气利用系数小时，燃料的热效应降低，CO分压变大，还原能力增强。 ③炉渣成分

炉渣含锌量愈高则回收率愈大，控制含锌量以＞6%为宜，低于

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4%Zn的炉渣烟化处理是不经济的。 ④熔池深度

炉中渣层厚度一般控制在风口区以上700～1000㎜的范围，渣池越深，粉煤的利用率越高，其单位消耗量越小，但锌的挥发速度相对减慢，吹炼时间相对延长。熔池也不宜太深，否则粉煤不能均匀地送入炉渣内，并使熔渣流态化状态变坏，正常作业遭到破坏，渣层太薄，燃料的利用率降低，其消耗大大增加，会使作业不经济。 ⑤预热空气和富氧空气

采用预热空气不但可以提高吹炼的生产率，而且锌的挥发速度也随之提高，但热风温度不宜太高，否则会使送风困难，热平衡遭到破坏。采用富氧空气可以提高炉气中CO含量，降低空气消耗，还可以强化生产过程和提高锌的挥发速度，降低燃料的消耗。

2.3硫化铅精矿的直接熔炼

直接熔炼:金属硫化物精矿不经过焙烧或烧结焙烧直接生产出金属的熔炼方法。

直接炼铅的实质是利用硫化铅精矿在悬浮状况下或在熔融熔体中被氧迅速氧化，而放出大量的热，在密闭的冶金容器中，各种热的损失大量降低，从而促使炉料之间的所有冶金反应很快地完成，产出液态粗铅和炉渣，与此同时，还形成为数不多的烟气，提高了烟气中SO2的浓度，使炉料中的硫得以有效地回收利用。

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1、硫化铅精矿直接熔炼的基本原理

硫化铅氧化生成金属铅有两种主要途径：一是PbS直接氧化生成金属铅，较多发生在冶金反应器的炉膛空间内。二是PbS与PbO发生交互反应生成金属铅，较多发生在反应器熔池中。为使氧化熔炼过程尽可能脱除硫，有更多的PbO生成是不可避免的，在操作上合理控制氧料比就成为直接熔炼的关键。

根据原料主成分PbS的含量，按照PbS氧化发生的基本反应PbS+O2=Pb+SO2，控制氧的供给量与PbS的加入比例，来决定金属硫化物受控氧化发生的程度。

2、基夫赛特法炼铅

基夫赛特炼铅法是一种以闪速熔炼为主的直接炼铅法，反应过程主要是在基夫赛特炉的反应塔空间进行。基夫赛特炉由四部分组成，安装有氧气-精矿喷嘴的反应塔，具有焦炭过滤层的沉淀池，贫化炉渣并挥发锌的电热区，冷却烟气并捕集高温烟尘的直升烟道即立式余热锅炉。

基夫赛特炉结构如下：

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