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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。①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;②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1~5gL,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:①用对铜有选择性的肟类螯合萃取剂(LiX-64N,N-510,N-530等)的煤油溶液萃取铜,铜进入有机相而与铁、锌等杂质分离。②用浓度较高的H2SO4溶液反萃铜,得到含铜约50gL的溶液。反萃后的有机溶剂,经洗涤后,返回萃取过程使用。③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。
f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。
f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r
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