1. 50分求:铜冶炼主要经济技术指标
很高兴能回答你这个问题。回答你的问题之前我先前说明一点。我所说的是火法炼铜工艺; 世界大中型冶炼企业采用的几乎都是火法炼铜工艺,湿法炼铜工艺很少用。因为湿法炼铜的成本虽低但所需原矿材料必须是氧化矿。
经济技术指标:
粗炼(铜精矿-粗铜)
- 熔炼炉床处理能力
-熔炼炉床能力
-熔炼炉作业率
-熔炼渣含铜
-熔炼工序铜回收率
- 吹炼炉利用系数
-吹炼炉作业率
-吹炼工序直接回收率
- 吹炼炉渣含铜
- 铜粗炼回收率
-粗铜物料或能源消耗
-粗铜综合耗能
-粗铜工人实物劳动生产率
精炼(粗铜-阴极铜)
-精炼炉处理能力
-精炼炉利用效率
-精炼炉作业率
-精炼炉燃料单耗
- 精炼炉还原剂单耗
-阳极铜合格率
-阳极精炼工序铜回收率
- 阴极铜合格率
-高纯阴极铜产出率
-铜电解电流密度
- 铜电解平均槽电压、
-铜电解电流效率
-铜电解槽利用系数
-铜电解交流电单耗
-阴极铜蒸汽单耗
-阴极铜硫酸单耗
- 阴极铜综合能耗
-铜电解阳极泥率
-铜电解工序直接回收率
-铜精炼回收率
-铜精炼综合耗能
-铜冶炼总回收率
-冶炼全厂回收率
- 铜冶炼综合耗能
-阴极铜工人实际劳动生产率
---------------------------------------等等
可能还有很多。 但这些是最主要的。希望这些资料能对你有用!谢谢~
2. 请问,生产1吨铜精粉需要多少铜矿石冶炼1吨粗铜又需要多少吨铜精粉产量之间有换算公式么小弟谢各位
得看原矿品位,选矿技术指标(产率、回收率,精矿品位等)
设原矿品位a,精矿品位b,尾矿品位c
则:精矿产率=(a(b-c))/(b(a-c)),生产1吨铜精粉需要多少铜矿石:1/产率。
如产率0.04,则1/0.04=25吨。这也是理论的,实际稍高,26左右。
如果用原矿品位算:原矿含铜设为2%,精矿品位45%,理论回收率0.75(即75%),
则精矿产率为:0.75*0.02/0.45=0.0333% 。则生产1吨铜精粉需要1/0.03333=30吨。
冶炼1吨粗铜又需要多少吨铜精粉,与铜精粉品位,冶炼收回率有关。
如果铜精粉品位0.45,则冶炼1吨粗铜需要1/0.45=2.22吨铜精粉。这仅仅是理论上的,实际要高一些,如2.5吨。
3. 阴极铜和粗铜的生产工艺
【华经原创】2008-2009年电解铜生产技术工艺发展路径与市场应用前景咨询报告(专家版)
这本书不错,几乎涵盖所有问题
第三章 电解铜当前生产工艺革新路径
第一节 电解铜生产工艺介绍
第二节 电解铜生产工艺发展历程
第三节 国外电解铜生产工艺发展阶段比较
第四节 我国电解铜生产工艺革新路径
第五节 国内电解铜生产设备介绍
第六节 国内电解铜生产设备应用现状
第七节 我国电解铜技术研发现状
第四章 国内外典型电解铜企业生产技术工艺应用调查
第一节 企业介绍
一、企业基本情况
二、企业技术发展历程
三、企业技术实力分析
第二节 企业生产技术工艺应用情况
一、企业电解铜产品生产技术选择
二、企业电解铜工艺设备配置
三、企业电解铜生产技术研发与革新状况
第五章 国内外电解铜产品技术工艺研发动态
第一节 国内电解铜产品技术工艺研发动态
第二节 国外电解铜产品技术工艺研发动态
一、美国
二、日本
三、欧盟
第三节 2005—2007年国内外电解铜技术工艺研发成果回顾
第四节 2008—2012年电解铜技术工艺研发趋势分析
第五节 电解铜产品现行技术同类替代技术发展
4. 粗铜提炼的方式是怎样的
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)。
目前使用的精炼方法有两类:
(1) 粗铜火法精炼,直接生产含铜99.5%以 粗铜火法精炼,直接生产含铜99.5%以 上的精铜。该法仅适用于金、银和杂质含量较低的粗铜,所产精铜仅用于对纯度要求不 高的场合。
(2) 粗铜先经过火法精炼除去部分杂质,浇粗铜先经过火法精炼除去部分杂质, 铸成阳极,再进行电解精炼。 铸成阳极,再进行电解精炼。产出含铜 99.95%以上 杂质含量达到标准的精铜。
5. 电解精炼粗铜
可以,但是在某些方面不合理。
1.一方面水会分解,在电解质溶液中包含氢离子,氢氧根离子和水分子;另一方面在电镀开始的瞬间,阴极附近的Cu离子被析出,如果电解液是硫酸铜,硫酸根结合氢离子成为硫酸,硫酸不挥发,同理若为氯化铜,氯化氢不稳定的。
2.在电解结束时,如果电解液为氯化铜,那么当粗铜没有了,阳极就会电解氯离子,产生氯气,有毒;如果电解液是硫酸铜,结束时阳极只会电解点水,不会造成污染。
6. 电解铜详细过程(粗铜提炼精铜)
(一)、电解原理
1、电解的概念
使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。
注意:
①电流必须是直流而不是交流。
②熔融态的电解质也能被电解。
思考题:在电解反应中,化学能与电能之间的转化关系是什么?
答案:电能转化为化学能。
2、电解池的概念
借助于电流引起氧化还原反应的装置,也就是把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。
3、构成电解池的条件
(1)直流电源。
(2)两个电极。其中与电源的正极相连的电极叫做阳极,与电源的负极相连的电极叫做阴极。
(3)电解质溶液或熔融态电解质。
4、电解质导电的实质
对电解质溶液(或熔融态电解质)通电时,电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极,电解质的阳离子移向阴极得电子发生还原反应;电解质的阴离子移向阳极失去电子(有的是组成阳极的金属原子失去电子)发生氧化反应,电子从电解池的阳极流出,并沿导线流回电源的正极。这样,电流就依靠电解质溶液(或熔融态电解质)里阴、阳离子的定向移动而通过溶液(或熔融态电解质),所以电解质溶液(或熔融态电解质)的导电过程,就是电解质溶液(或熔融态电解质)的电解过程。
5、电解原理(后详)
6、电解原理的应用。(后详)
二、重难点知识解析
(一)、电解原理
1、电解氯化铜(如图)
(1)实验步骤
第一步:如图甲所示,把两根石墨棒插入U形管里的CuCl2溶液内,观察现象。
第二步:如图乙所示,把用导线连接在一起的两根石墨插入U形管里的CuCl2溶液内,观察现象。
第三步:如图丙所示,将两根石墨棒、一只电流表和低压直流电源串联起来,将石墨棒插入U形管里的CuCl2溶液内,接通电源。把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与电源正极相连的电极附近。观察现象,约5min后切断电源。
(2)实验现象
在第一步和第二步中均无新现象发生。在第三步实验中,电流表的指针发生偏转;阴极石墨棒周围CuCl2溶液绿色变深,阳极石墨棒周围CuCl2溶液绿色变浅;阴极石墨棒上逐渐覆盖了一层红色固本,阳极石墨棒上有气泡放出,并可闻到刺激性的气味,同时看到湿润的碘化钾淀粉试纸变为蓝色。
(3)实验结论
在通直流电的条件下,溶液里的CuCl2发生了分解反应:
CuCl2Cu+Cl2↑
Cu生成于阴极的石墨棒上,Cl2生成于阳极的石墨棒上。
(4)原理分析
CuCl2是强电解质且易溶于水,在水溶液中电离生成Cu2+和Cl-。
CuCl2=Cu2++2Cl-
通电前,Cu2+和Cl-在水里自由地移动着;通电后,这些自由移动着的离子,在电场作用下,改作定向移动。溶液中带正电的Cu2+向阴极移动,带负电的氯离子向阳极移动。在阴极,铜离子获得电子而还原成铜原子覆盖在阴极上;在阳极,氯离子失去电子而被氧化成氯原子,并两两结合成氯分子,从阳极放出。
阴极:Cu2++2e-=Cu
阳极:Cl--2e-= Cl2↑
电解CuCl2溶液的化学反应方程式:CuCl2Cu+Cl2↑
(5)电解质水溶液电解反应的综合分析
在上面叙述氯化铜电解的过程中,没有提到溶液里的H+和OH-,其实H+和OH-虽少,但的确是存在的,只是他们没有参加电极反应。也就是说在氯化铜溶液中,除Cu2+和Cl-外,还有H+和OH-,电解时,移向阴极的离子有Cu2+和H+,因为在这样的实验条件下Cu2+比H+容易得到电子,所以Cu2+在阴极上得到电子析出金属铜。移向阳极的离子有OH-和Cl-,因为在这样的实验条件下,Cl-和OH-容易失去电子,所以Cl-在阳极上失去电子,生成氯气。
说明:
①阳离子得到电子或阴离子失去电子而使离子所带电荷数目降低的过程又叫做放电。
②用石墨、金、铂等还原性很弱的材料制做的电极叫做惰性电极,理由是它们在一般的通电条件下不发生化学反应。用铁、锌、铜、银等还原性较强的材料制做的电极又叫做活性电极,它们做电解池的阳极时,先于其他物质发生氧化反应。
③在一般的电解条件下,水溶液中含有多种阳离子时,它们在阴极上放电的先后顺序是:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>(H+)>Fe2+>Zn2+;水溶液中含有多种阴离子时,它们的惰性阳极上放电的先后顺序是:S2->I->Br->Cl->(F-、NO3-、SO42-等)
(6)以惰性电极电解电解质水溶液,分析电解反应的一般方法步骤为:
①分析电解质水溶液的组成,找全离子并分为阴、阳两组;
②分别对阴、阳离子排出放电顺序,写出两极上的电极反应式;
③合并两个电极反应式得出电解反应的总化学方程式或离子方程式。
(二)、电解原理的应用
1、铜的电解精炼
(1)电解法精炼铜的装置(如图)
(2)电解法精炼铜的化学原理
阳极(粗铜):Cu-2e-=Cu2+
阴极(纯铜):Cu2++2e-=Cu
说明:
①以铜为材料做的电极属于活性电极。在一般的电解条件下,活性阳极先于电解质溶液中的成分
发生氧化反应。
②粗铜中往往含有锌、铁、镍、银、金等多种杂质,当含杂质的铜在阳极不断溶解时,位于金属
活动性顺序铜以前的金属杂质如Zn、Fe、Ni等,也会同时失去电子,如:
Zn-2e-=Zn2+
Ni-2e-=Ni2+
但是它们的阳离子比铜离子难以还原,所以它们并不在阴极获得电子析出,而只是留在电解液里。而位于金属活动性顺序铜之后的银、金等杂质,因为给出电子的能量比铜弱,难以在阳极失去电子变成阳离子溶解下来,当阳极上的铜失去电子变成离子溶解之后,它们以金属单质的形式沉积在电解槽底,形成阳极泥(阳极泥可作为提炼金、银等贵重金属的原料)
③用电解精炼法所得到的铜叫做电解铜,它的纯度可达到99.95%~99.98%。
2、电镀
(1)、电镀的涵义
电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。
(2)、电镀的目的
电镀的目的主要是使金属增强抗腐蚀能力、增加美观和表面硬度。
(3)、电镀的原理
电镀的原理与电解精炼铜的原理是一致的。电镀时,一般都是用含有镀层金属离子的电解质配成电镀液;把待镀金属制品浸入电镀液中与直流电源的负极相连,作为阴极;用镀层金属作为阳极,与直流电源正极相连。通入低压直流电,阳极金属溶解在溶液中成为阳离子,移向阴极,这些离子在阴极获得电子被还原成金属,覆盖在需要电镀的金属制品上。
3、氯碱工业
(1)电解饱和食盐水反应原理
①实验步骤
按图装置,在U形管里倒入饱和食盐水,插入一根石墨棒作阳极,一根铁棒作阴极。同时在两边管中各滴入几滴酚酞试液,并用湿润的碘化钾淀粉试纸检验阳极放出的气体。接通直流电源后,注意管内发生的现象。
②实验现象
阳极上有气泡逸出,气体呈黄绿色,有刺激性气味,使湿润的碘化钾淀粉试纸变为蓝色,阳极区溶液由无色变为黄绿色。阴极上有气泡逸出,气体无色、无味。阴极区溶液由无色变为浅红色,红色逐渐加深、区域逐渐扩大。
③实验结论
用惰性材料作阳极,电解食盐的饱和溶液,生成Cl2、H2和NaOH。
阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(放电顺序:Cl->OH-)
阴极:2H++2e-=H2↑(放电顺序:H+>Na+)
在上述反应中,由于H+在阴极上得到电子而生成H2,破坏了附近的水的电离平衡,促进了水继续电离,结果阴极区溶液里OH-的浓度增大而呈现碱性。
(2)离子交换膜法制烧碱
①离子交换膜电解槽的组成
由阳极(金属钛网)、阴极(碳钢网)、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成,每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。下图表示一个单元槽的示意图。
②阳离子交换膜的作用
将电解槽隔成阴极室和阳极室,它只允许阳离子(Na+)通过,而阻止阴离子(Cl-、OH-)和气体通过。这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH作用生成NaClO而影响烧碱的质量。
(3)离子交换膜法电解制烧碱的主要生产流程(如下图)
离子交换膜法电解制碱的主要生产流程
(4)、食盐的精制
①粗盐的成分:粗盐中的主要成分是NaCl,此外还含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-杂质。这样的粗盐不符合电解要求,因此必须经过精制。
②杂质的危害:Ca2+、Mg2+、Fe3+等金属离子在碱性环境中会生成沉淀,损坏离子交换膜;
此外,杂质的存在会使得到的产品不纯。
③除杂质的过程:
注意:
①除杂质时所加试剂的顺序要求是:a、Na2CO3必须在BaCl2之后;b、加入盐酸在过滤之后。
②试剂加入顺序有多种选择,如:a、BaCl2、NaOH、Na2CO3、过滤、HCl;b、BaCl2、Na2CO3、NaOH、过滤、HCl;c、NaOH、BaCl2、Na2CO3、过滤、HCl。
(5)、以氯碱工业为基础的化工生产及产品的主要用途
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7. 什么是粗铜
粗铜是将上一道工序产生的含铜60%左右的冰铜进行吹炼,在吹炼炉(转炉或闪速吹炼炉)吹炼后含铜约98.5%的铜。其外表粗糙含气孔,由此得名,又称“泡铜”(英文名:Blister Copper)。
转炉吹炼过程中,粗铜的品位需根据终点判断, 将粗铜品位控制在98%~99%。
这种粗铜再在阳极炉中进行氧化还原后,去除铜内残余的铅、锌、S、铁等杂质后,浇铸成阳极铜板,在电解槽中生产电解铜,粗铜中含有的金银及一些杂质成分在阳极下面沉淀,称为“阳极泥”,用于提炼金银。这些金银是和铜共生的,一般铜矿都是含有金银的。
8. 由黄铜矿(主要成分是CuFeS 2 )可以冶炼得到粗铜,再经过电解精炼得到纯铜.(1)黄铜矿冶炼得到粗铜的
(1)黄铜矿冶炼得到粗铜的一步反应为:8CuFeS 2 +21O 2
故答案为:Cu、O;SO 2 -2e - +2H 2 O=SO 4 2+ +4H + ; (2)该装置中a为原电池的正极,b为原电池的负极,所以c为电解池的阳极,d为电解池的阴极,电解时,以硫酸铜-硫酸溶液为电解液,溶液中的Cu 2+ 得到电子沉积在阴极上,发生还原反应,即Cu 2+ +2e - =Cu,作阳极的粗铜中的铜以及比铜活泼的金属失去电子进入溶液,如Fe以Fe 2+ 的形式进入溶液中;比铜不活泼的金属Au、Ag不会失去电子,以单质的形成沉入电解槽形成“阳极泥”, 故答案为:d;Cu 2+ +2e - =Cu;Au、Ag以单质的形成沉积在c(阳极)下方,Fe以Fe 2+ 的形式进入溶液中; (3)生物炼铜技术是一种利用微生物开矿的湿式制铜技术,生物炼铜的成本远远低于其他冶炼法,具有污染小、反应条件简单、即使含量(品味)很低的矿石也可以被利用等优点;硫酸铜可以配制波尔多液,杀灭果树上的某些细菌,其杀菌原理是铜离子与蛋白质作用使蛋白质变性而丧失其生理功能杀菌, 故答案为:污染小、能量消耗少、反应条件简单等;Cu 2+ 可以使蛋白质变性. |
9. 粗炼(铜精矿-粗铜)
粗炼(铜精矿-粗铜) - 熔炼炉床处理能力 -熔炼炉床能力 -熔炼炉作业率 -熔炼渣含铜 -熔炼工序铜回收率 - 吹炼炉利用系数 -吹炼炉作业率 -吹炼