鋁的電解工藝流程

 煉銅

1.煉銅原料

煉銅原料主要是銅礦石，地球上很多地方都有銅礦。目前所開采的銅礦有兩種不同類型，包括硫化礦和氧化礦。其中硫化礦主要有黃銅礦、斑銅礦、輝銅礦和銅藍等;氧化礦主要有孔雀石、硅孔雀石、赤銅礦和膽礬等。生活中所用的銅有90%來自于硫化礦，10%來自于氧化礦。

銅的冶煉方法有火法冶煉和濕法冶煉兩種。

2.火法冶煉

火法冶煉工藝用于處理硫化銅礦，火法煉銅工藝流程如圖6-16所示。工藝過程可分四大步:造銃熔煉、轉(zhuǎn)爐吹煉、火法精煉和電解精煉。

3.濕法冶煉

濕法冶煉工藝用于處理氧化礦，濕法煉銅工藝流程如圖 6-17 所示。氧化礦先經(jīng)溶劑浸取，然后用電積、置換或氫還原等將銅提取出來。

6.7 煉鎂

金屬鎂的生產(chǎn)有電解法、硅熱法和碳熱法。硅熱法是我國生產(chǎn)金屬鎂的重要方法。硅熱法煉鎂工藝流程短、投資少、建廠快、成本較低，但是熔煉技術(shù)比較落后、生產(chǎn)過程中資源能源消耗比較大，并且污染比較嚴(yán)重。

硅熱法煉鎂的實質(zhì)是在高溫和真空條件下，有氧化鈣存在時通過硅(或

階段。

鋁)還原氧化鎂生成鎂蒸氣，與反應(yīng)生成的固體硅酸二鈣相互分離，并經(jīng)冷凝得到結(jié)晶鎂。該工藝過程可分為白云石煅燒、原料制備、還原和精煉四個

硫化礦 [w(Cu)=0.5%~2%]

浮選

浮選精礦 [w(Cu)=20%~30%

焙燒 生精礦 干燥 燒結(jié)

反射爐 閃速爐 鼓風(fēng)爐

冰銅 [w(Cu)=30%~50%] 連續(xù)鑄造

轉(zhuǎn)爐

粗銅

陽極精煉及鑄錠

電解精煉

熔化

敞模鑄錠 連續(xù)鑄錠

加工和使用

圖6-16 火法煉銅工藝流程

160 金屬材料常識普及讀本 第2版

氧化礦

(碳酸鹽、硅酸鹽、硫酸鹽)

浮選 8

貧礦 富礦

H?SO?堆浸 H?SO.槽浸

富液 電解液

電解液

廢鐵置換 有機萃取

利

不純沉淀物 送吹煉或熔煉爐 電解液 結(jié)

電積

陰極

熔鑄和加工

圖6-17 濕法煉銅工藝流程

煉鎂工藝流程如圖6-18所示。

白云石 回轉(zhuǎn)窯煅燒 煅白 球磨 煅白粉 混料

渣 真空還原 團塊 壓團

精煉 結(jié)品鎂

鑄造

鎂錠

圖6-18 煉鎂工藝流程

金屬的冶煉 161

煉鋅

火法煉鋅

北法煉鋅技術(shù)又分為豎罐煉鋅、密閉鼓風(fēng)爐煉鉛鋅、電爐煉鋅和橫罐煉前兩種方法是我國現(xiàn)行的主要煉鋅方法，電爐煉鋅僅為中小煉鋅廠采用，

罐煉鋅已經(jīng)被淘汰。

(1)于鋅沸點的溫度下，于豎井式蒸餾罐內(nèi)，用碳作還原為還原氧化鋅礦物的球團，反應(yīng)所產(chǎn)生的鋅蒸氣經(jīng)冷凝成為液體金屬鋅。豎罐茶鋅的生產(chǎn)工藝由硫化鋅精礦氧化焙燒、焙砂制團和豎罐蒸餾三部分組成。(2)閉閉頂?shù)娘L(fēng)，用碳還原劑從鉛鋅精礦燒結(jié)塊中還原出鋅和鉛，鋅蒸氣在鉛雨中冷凝成鋅，鉛與爐渣進入爐缸，經(jīng)中熱前床使清與鉛分離。此方法是英國帝國熔煉公司研究成功的，對原料適應(yīng)性強，既可以處理原生硫化鉛鋅精礦，也可以熔煉次生含鉛鋅物料，能源消耗也比豎罐煉鋅法低。

2.濕法煉鋅

濕法煉鋅是用酸性溶液從氧化鋅焙砂或其他物料中浸出鋅，再用電解沉積技術(shù)從鋅浸出液中制取金屬鋅的方法。該法于1916 年開始工業(yè)應(yīng)用，我國年產(chǎn)鋅萬噸以上的濕法煉鋅廠有10多家，生產(chǎn)能力為火法煉鋅的2倍多，濕法煉鋅產(chǎn)量超過100萬t。該工藝包括硫化鋅精礦焙燒、鋅焙砂浸出、浸出液凈化除雜質(zhì)和鋅電解沉積四個主要工序。濕法煉鋅工藝流程如圖 6-19 所示。

鋅精礦干燥

煙氣一 沸騰焙燒

(送制酸) 焙砂

中性浸出 底流

濃密 酸性浸出 一浸出液 (近中性浸出)

授出渣

凈化

廢電解液 電積 回轉(zhuǎn)密揮發(fā)

熔鑄 氧化鋅 (送浸出) (送渣場)

(返中性漫出)

圖6-19濕法煉鋅工藝流程