铜冶金阅读笔记

发布 2021-05-02 19:15:28 阅读 1438

1、钴具有优良的物理、化学和机械性能,是生产耐高温耐腐蚀高强度和强磁性等材料的重要原料,随着硬质合金、陶瓷尤其是充电电池工业的迅速发展,对钴的需要急剧增加。铜、镍硫化矿中赋存的钴是金属钴的重要**,在含钴的铜镍硫化矿冶炼富冰铜过程中,主要伴生金属钴只有50%左右进入冰铜,大部分以氧化物的状态熔解在转炉渣中,为了**这部分钴,通常采用硫酸化焙烧转炉渣后浸出或者将转炉渣还原硫化造锍喻正军冯其明欧乐明卢毅屏张国范;常压下硫酸体系中钴冰铜的浸出;中南大学学报(然科学版)vol37(4),2023年8月:675~679

2、我国单一钴矿十分稀少,钴产品一般是在铜镍火法熔炼时作为副产品出现,产量小,成本高,因此我国每年都要从海外进口相当数量的钴产品。为解决需求量大、产量少的矛盾,一方面要充分发掘钴矿资源,提高钻冶炼技术;另一方面,需重视现有废钴产品中的钴**.提高钴的二次利用。

彭忠东,万文治,胡国荣,李国,周玉琳;预处理对铜钻铁合金中钴浸出率的影响;有色金属(冶炼部分);vol6,2006:20~233、钴铁分离。

从溶液中分离钴和铁的方法主要有硫化沉钴、铁矾除铁、氧化水解中和除铁等方法。硫化沉钴法主要适用于高铁低钴的溶液,可以保证钴的高**率,硫化沉淀可以使低浓度的钴溶液得以富集,得到富钴硫化物以便进一步提纯。

当溶液中钴浓度较高时,直接氧化水解或以黄钠铁矾除去铁是合理的,因为fe3+与co2+

钴的水解ph差别很大。工业中常用h2o2,naclo,kmno4,kclo3,cl2,mno2,o2等氧化剂将fe2+氧化铁成fe3+,再以黄钠(钾)铁矾、针铁矿和fe(oh)3水解等法除去铁。

钴溶液深度除铁还有其它方法,如溶剂萃取等,常用的萃取剂有脂肪酸、p204、p507等刘三平,王海北,蒋开喜,王玉芳;钴提取分离技术分析与应用;有色金属;vol56(2)2023年5月:73~764、铜钴分离。

钴铜分离的方法很多,包括沉淀法、电积法、萃取法、离子交换法等。

中和法分离钴铜是一种应用较广泛的方法。在氯化物、硫酸盐和硝酸盐体系中都适用。常用的中和剂有naoh,na2co3,nahco3,nh4oh,ca(oh)2和caco3,形成氢氧化铜或碱式碳酸铜。

有时钴进入铜渣的损失大,铜渣需要处理以**钴。

硫化沉淀法分离钴铜的常用硫化剂有na2s,nahs,h2s,na2s2o3,沉淀铜受ph的影响较大,ph低时容易产出h2s气体,严重恶化操作环境和生产安全。

萃取法是钴铜分离的又一成熟的方法。迄今为止,已有大量萃取剂用于钴铜的萃取分离,常用的萃取剂有p204,n510,lix984等。

当溶液中铜浓度较高时,电积是较为有效的除铜方法,可以直接产出高质量的阴极铜。刘三平,王海北,蒋开喜,王玉芳;钴提取分离技术分析与应用;有色金属;vol56(2)2023年5月:73~76

5、钴硫精矿进行硫酸化焙烧一焙砂水浸钴铜一浸出液碳酸钠中和沉钴一钴铜渣浸出/萃取分离**钴铜一焙砂浸出渣还原焙烧制铁精矿球团的处理工艺是可行的,可以综合**其中的钴、铜、硫、铁;全流程钴的**率大于80%

王奉水,张伟伟;从钴硫精矿中**钴的工艺探索试验研究;甘肃冶金;vol31(6) 2023年12月:35~38

6、c:\documents and settings\彭富霞\桌面\**资料_34276\钴冶金**\不确定。

7、考察了转炉渣还原硫化生产钴冰铜过程中还原剂焦炭与转炉渣质量比、硫化剂黄铁矿与转炉渣的质量比、熔炼温度及保温时间对钴镍铜的**率的影响。试验结果表明,还原剂焦。

炭用量对金属钴镍收率影响最大,用量过大或过少都不利于钴镍的**,而对铜的**率影响不明显;增大硫化剂黄铁矿用量及提高贫化温度、延长保温时间都有利于钴镍铜的**。当还原剂、硫化剂与炉渣的质量百分比分别为%,熔炼温度为1360℃,保温时间为3 h时,钴镍铜在钴冰铜中的**率分别达到了.89%。、喻正军,冯其明,欧乐明,卢毅屏,张国范;还原硫化法从镍转炉渣中富集钴镍铜;矿冶工程;vol26(1),2023年2月:

49~558、贫化电炉内渣中fe3o4的还原。

张邦琪,史谊峰;艾萨炉渣和转炉渣混合贫化机理的**;中国有色冶金;vol5,2023年10月:24~289、还原造锍。

机械夹带损失的有价金属皆因冶炼过程中大量生成fe3o4致使炉渣粘度提高,渣锍比重差别减小,使渣锍无法有效分离。因而首先需要降低渣中fe3o4含量,采用还原方法使fe3o4分解为feo,并与加入的石英熔剂造渣从而改善冰铜的沉降性能。

以化学形式损失于渣中的有价金属随着冶炼过程氧势的增大而升高。反之,采用还原气氛及保持一定的硫势就能减少金属在渣中的损失。在还原条件下,镍钻的铁酸盐易被还原,钻镍硅酸盐在高温及还原气氛下易被硫化物分解。

转炉渣提钻方法最早采用的是鼓风炉还原硫化熔炼法,但镍钻进入冰铜的**率很低,一般在50%以下【12】,这是因为还原不彻底。北镍公司[l2]及我国金川公司炼镍转炉渣**钻的实践表明,将炉渣还原成合金锍更有利于钻的富集,这是因为还原成的金属铁可以充当钴硅酸盐的强还原剂,而且co、ni与fe易形成合金,促进其进一步分解。贫化过程的主要反应如下。

炼铜过程与炼镍相似,炼铜炉渣采取还原造金属梳的方法可以大大提高钻、镍的直收率,而且于富集后物料量大为减少,使后续处理更加经济。

凌云汉;从炼铜炉渣中提取有价金属;化工冶金;vol20(2),2023年4月:220~22410、对铜渣的贫化处理,目前工业上应用的有两种方法,即电炉贫化法和渣选法,贫化方法的选择取决于渣中铜的形态以及所要求的弃渣铜含量。前人的研究工作表明,在铜渣贫化作业中,向贫化炉中加还原剂、硫化剂,采用鼓风搅拌等措施有利于降低渣含铜,该技术具有流程短、贫化炉结构简单、操作方便的优点|。

在黄铁矿贫化铜渣的过程中,主要发生以下反应:fes2=fes+1/2s2

3fe304+fes=10feo+s023fe304+fes+5si02=5(2feo·si02)+s02cu20+fes=cu2s+feo2feo+si02=2feo‘si02

从上述反应町以看出,黄铁矿的品化作用一方面是由于高温分解产生的fes2与渣中的fe3o4、si02反应生成2feo·sio2和so2,与cu2o反应生成feo和cu2s,均使渣中fe3o4

含量降低,减少了隔膜层的形成,有利于冰铜夹杂的沉降,并使渣中部分氧化态的铜硫化而进入冰铜相;另一方面,黄铁矿带来的fes有相当数量直接进入冰铜相,稀释了冰铜中的铜,因而冰铜品位随硫精砂加入量的增加而有规律地下降,而且fes熔体能起到“洗涤”渣中冰铜和cu2s的作用,有利于熔体中铜的捕集。可以认为,黄铁矿既能减少渣中氧化态的铜损失,又能减少渣中夹杂冰铜颗粒的品位和数量,起到很好的贫化作用。

但是黄铁矿的加入量是有限度的。当渣中fe3o4降至一定程度(约2%)以后,隔膜层已基本消失,进一步还原对降低渣含铜效果不显著,fes对冰铜的过度稀释以及渣中feo的升高都会使渣一冰铜问的界面张力降低,不利于冰铜颗粒聚集长大的。

秦庆伟,黄自力,李密,廖广东;反射炉炼铜渣综合利用技术研究;铜业工程;2023年第一期:49~54

11、还原原理(此**十分有用)

在高温下,碳将转炉渣中铁还原,还原的铁再将渣中的钴、镍、铜的氧化物还原,或者碳直接还原渣中的铁钴铜氧化物,黄铁矿将还原出的金属溶解,同时与渣中钴镍铜氧化物硫化,形成锍体与渣分离。主要的化学反应如下:(fe3o4)+c——3(feo)+co(feo)+c——fe+co(coo)+fe——co+(fe0)(nio)+fe——ni+(feo)(cu20)+fe——2cu+(feo)

喻正军,冯其明,欧乐明,卢毅屏,张国范;还原硫化法从镍转炉渣中富集钴镍铜;矿冶工程;vol26(1);2023年2月:49~5512、随着铜冶炼产能的逐渐扩张,铜矿资源变得愈加紧缺,很多矿山的开采品位降到了o.6%以下甚至更低。因此,开发利用二次资源成为实现可持续发展的重要途径。

铜熔炼渣是铜的重要二次资源,提高铜冶炼**率,降低弃渣含铜,已经成为专家和技术人员的共识。近年来国内外对铜冶炼渣的处理与综合利用方法主要集中在以下两方面:一是有效提取渣中有价金属,并提高其**率[1-33;二是生产化工产品和制备建筑材料[4-6]。

现代炼铜工艺多采用高氧浓、高冰铜品位等强化熔炼方法,倾向于提高劳动生产率的发展方式,导致渣中残余的铜及有价元素含量增加。所以,选择一种合理有效的渣贫化方法提取其中的有价金属,尾矿经深度处理后全部得到综合利用显得尤为重要。铜渣的贫化方法有很多种,本文结合工厂实际生产情况,仅对行业广泛采用的电炉贫化和缓冷选矿法进行比较分析。

边瑞民,袁俊智,陈俊华;铜熔炼渣贫化方法及技术经济分析;有色金属(冶炼部分);2023年第3期:14~17

13、铜渣综合利用前景和存在的问题。

铜渣综合利用大致可分为二类:一是利用铜渣的物理性质,二是利用铜渣中某些组分。随着环境保护要求的提高和矿产资源的日益枯竭,铜渣有很好的综合利用前景,选矿及贫化、浮选过程没有采矿成本,可充分**铜及其中有au、ag等***资源,尾矿含铁40%左右,经磁选富集可获得铁精矿。

炼铜炉渣的综合利用存在的问题主要是炉渣的理论研究工作不够深入,尤其是热力学和动力学方面的研究还很少。目前,炼铜炉渣的综合利用虽然得到了较广泛的研究,但是形成工业生产规模的方法还不多。综合利用铜渣对经济、社会和环境效益都非常重要,本文所提到的选择性处理铜渣就是一种很有前途的方式。

张林楠,张力,王明玉,隋智通;铜渣的处理与资源化;矿产综合利用;第五期,2023年10月:22~26

14、非洲拥有丰富的铜、钻矿资源,近年来,随着国内对铜需求以及生产能力强劲增长,中。

国开始从非洲大量进口铜矿或者粗铜。与其它产地相比,非洲铜矿中伴生相当量的钻,在粗铜精炼过程,这些钻会富集到冶炼渣中,据取样分析,这类渣中,钻的含量高达4~12%。由于非洲铜矿开发较晚,对这种高钻铜冶炼渣综合**研究较少,因此,目前没有较好的方法对其进行综合**或利用,有关研究报道也较少,废渣长期堆放在野外,在酸雨的作用下,渣中部分重金属会渗入地下水,对环境造成严重污染,同时这对资源也是一种浪费,因此,研究从铜冶炼渣中提取钻等有价金属,具有很大的环境效益和经济效益。

15、还原硫化熔炼是以碳作还原剂,以硫化物作硫化剂及熔剂,在高温下将有价成份富集到钻冰铜中;还原硫化熔炼主要用于镍转炉渣的贫化处理,16(1)转炉渣高温还原硫化制备钻冰铜转炉渣的矿物学研究表明,在转炉渣中大部分钻、镍以氧化物形态“溶”于铁橄榄石等硅酸盐类矿物中,其余钻、镍及大部分铜以硫化矿形态赋存于转炉渣中。在高温下,还原剂碳将钻、镍、铁氧化物还原成金属,同时硫化剂硫铁矿形成梳滴,在毓滴聚集沉降过程中对炉渣进行“洗涤”,由于金属及金属硫化矿的亲毓性,梳体的“洗涤”作用及金属及金属硫化矿的沉降作用使被还原的钻、镍、铁金属及转炉渣中的金属硫化矿富集到梳体中,与转炉渣分离,形成钻冰铜。

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