铜锍吹炼发表评论(0)编辑词条

　　熔融铜锍经氧化造渣脱除硫和铁产出粗铜的火法炼铜过程。通常在转炉内完成。

　　工艺过程 吹炼所需热量全靠熔锍中硫、铁的氧化和造渣反应所放出的热量供给，为强自热过程。吹炼是周期性的间歇作业，熔融铜锍分批装入转炉内，要经历由装料、吹炼、排渣等操作组成的几个循环，直至产出粗铜才算完成一个完整的吹炼过程。然后重新加入铜锍开始下炉吹炼。一次吹炼作业分为造渣期和造铜期。

　　造渣期 主要是除去熔锍中全部铁以及与铁化合的硫。氧化产生的FeO与加入的石英熔剂发生造渣反应而被除去。反应为：

　　FeS(l)+3./2O2(g)==FeO(l)+SO2(g)+468kJ

　　2FeO(l)+SiO2(s)==2FeO·SiO2(l)+92．88kJ

　　在吹炼温度下，FeS的氧化属气、液间的反应，进行得很迅速；而FeO的造渣属固、液间的反应，进行得较缓慢。由于石英熔剂多以固体形式浮在熔池表面，FeO以熔融状态溶于铜锍中，SiO2与FeO接触不很充分，来不及造渣的FeO便随熔体循环并与空气再次相遇，进一步被氧化成磁性氧化铁：

　　6FeO(l)+O2(g)==2Fe3O4(l)+635．97kJ

　　形成的Fe3O4只能在有SiO2存在时才按下式被还原：

　　3Fe3O4(l)+FeS(l)+5SiO2(s)==5(2FeO·SiO2)(l)+SO2(g)+19．92kJ

　　由于三者接触不良，Fe3O4还原不彻底，在转炉渣中会含有Fe3O4，一般含量为12%～25%，有时高达40%。Fe3O4的存在提高了转炉渣的熔点、粘度和密度，使渣含铜增高。在早期生产实践中，利用含Fe3O4高的转炉渣熔点高的特性，让其粘附在炉衬上，用以保护炉衬，延长炉子的寿命，俗称挂炉，现已不多用。造渣期结束，倒尽转炉渣。此时炉内剩下的熔体几乎全是Cu2S，称为白金属。因此，准确判断造渣期的终点十分重要。

　　造铜期 继续向造渣期产出的Cu2S熔体鼓风，进一步氧化脱除残存的硫生产金属铜的过程。鼓入空气中的氧首先与Cu。S熔体进行气、液反应生成Cu2O。Cu2O在液相中与Cu2S进行交互反应而得到粗铜，即

　　Cu2S(l)+3/2O2(g)==Cu2O(l)+SO2(g)+389．12kJ

　　Cu2S(l)+2Cu2O(l)==6Cu(l)+SO2(g)-52．82kJ

　　由于铜和硫化亚铜相互有一定的溶解度，可以形成密度不同而组成一定的Cu2S-Cu(L2)和Cu-Cu2S(L1)互不相溶的两层溶液。这两层溶液的组成原则上取决于温度。于是造铜期熔池中组分和相的变化理论上按图中a→d的路线进行。即熔池从开始的单一L2(Cu2S-Cu)溶液相，经过L2(Cu2S-Cu)和L1(Cu-Cu2S)两溶液共存期，到最后得到单一的L1(Cu-Cu2S)溶液期。转炉吹炼最后脱硫和脱除杂质的精炼过程是在单一的L。相中完成的。为了确保粗铜质量、提高铜的直收率和延长转炉寿命，必须严格控制好吹炼的终点，防止过吹。[