铜矿石中提炼铜的方法
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发布时间：2022-04-25 21:49
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时间：2022-06-17 20:28
对于含铜品位较低的矿石，需要经过选矿，使品位富集成为铜精矿（按冶金部1976年颁发的标准，铜精矿要求含铜品位为8～28％。在实践生产中含铜品位一般10～20％，个别有达30％者），然后将精矿冶炼成冰铜（为硫化铜与铁的合金，含铜品用浮选法，有的配合使用磁选法、重选法或湿法冶炼等。
为正确选用各种选矿方法，要研究铜矿石的物质组份和结构构造；查明铜矿石的自然类型和工业类型；还要了解矿石中难选矿物的含量及其大致分布情况等。
铜矿石的自然类型一般按其含氧化铜和硫化铜的比例不同，分为硫化矿石（含氧化铜在10％以下）、混合矿石（含氧化铜10～30％）和氧化矿石（含氧化铜在30％以上）三种。现将不同类型铜矿石常用的选矿方法简介如下：
1.单一硫化铜矿石的选矿。一般采用浮选法选矿。
2.多金属硫化矿石的选矿。一般根据其主要组份而形成的不同加工技术特性，分别采用混合浮选法、优先浮选法、混合优先浮选法、浮选和重选联合选矿法、浮选和磁选联合选矿法，以及浮选和湿法冶炼联合进行处理等。
3.混合矿石选矿。一般均可采用浮选法，它可以单独处理，或与硫化矿石一起处理；也可采用浮选和湿法冶炼联合处理，即先用浮选法选出铜精矿，再将浮选后的尾矿用湿法冶炼处理。
4.氧化矿石的选矿。一般用浮选与湿法冶炼联合处理或用离析法与浮选联合处理；含结合式氧化铜高的矿石，一般用湿法冶炼处理。
二、铜矿石的选矿方法和对铜矿石的质量要求
铜矿石的选矿主要失去活性而降低转化率。因此，一般要求铜精矿中砷的含量小于0.3％。
氟：以氟化氢（HF）状态进入炉气，带入制酸车间，腐蚀破坏生产设备。一般要求铜精矿中氟的含量小于0.1％。
锌：在冶炼过程中一部份以氧化锌（ZnO）状态进入渣中，增大渣的粘度，夹杂铜和影响铜的熔解；一部份以硫化锌（ZnS）的状态进入冰铜中，使冰铜呈粘滞或泡沫状，不利与渣分离。另外，当冰铜温度低于1200℃时，硫化锌（ZnS）结晶析出，形成炉结阻塞放铜口。因此，一般要求铜精矿中锌的含量小于6％；否则，要进行优先浮选。
镁：以氧化镁（MgO）状态存在于含镁矿物中，铜矿石中含有滑石、蛇纹石、绿泥石、橄榄石等含镁高的矿物，易泥化，采用浮选时，多与铜矿物一起浮出，分选困难，而且容易形成泥饼，使磨矿流程不畅通。此外，含氧化镁（MgO）高的铜精矿入炉后使炉渣产生粘性，熔点增高并导致熄炉。因此，一般要求铜精矿中氧化镁（MgO）的含量小于5％。
2.湿法冶炼主要适用于处理氧化矿石或含自然铜不高的单一矿石。由于使用的浸出剂不同，又分：
硫酸浸出法——用以处理二氧化硅含量很高的酸性氧化矿石 ；
氨浸出法——用以处理含多量碱性矿物的氧化矿石或自然铜贫矿；
细菌浸出法——用以处理低品位硫化矿石。
三、铜矿石的冶炼方法和对铜矿石的质量要求
铜矿石的冶炼方法主要是火法冶炼，其次是湿法冶炼。冶炼方法的选择主要取决于矿石的性质和物质组份。所以要求认真研究矿石类型、物质成分、难熔的矿物和有害组份锌、砷、氟、镁等的含量、赋存状态及其分布范围。
1.火法冶炼是最常用的铜矿冶炼方法，又分鼓风炉熔炼、反射炉熔炼、电炉熔炼、闪速炉熔炼、诺兰达连续炼铜法等。鼓风炉熔炼效率较低，电炉熔炼耗电量大，反射炉熔炼采用的较多，而后两种是较新的冶炼方法。
反射炉熔炼主要是处理浮选后的铜精矿，－般要求精矿的含铜品位不得低于8％，最好为15～20％。
铜精矿中的有害杂质砷、氟、锌、镁等，影响冶炼工艺和污染环境卫生，在矿料入炉时要进行控制，或在冶炼中加以回收处理。
砷：以氧化状态存在，在冶炼过程中容易挥发，进入烟尘后污染大气，对人体有害；冰铜中的砷通过转炉吹炼后，进入制酸系统的砷在转化器里使触媒逐渐位一般30～45％），冰铜经过吹炼而成为粗铜（含铜品位97～99％），粗铜再经过火法精炼或电解精炼而得到精铜（含铜品位99.9％以上）。有少量富铜矿石（一般含铜大于5％）可以不经过选矿，而与铜精矿混合直接入炉冶炼。
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