[科普中國(guó)]-泡銅

泡銅，別稱(chēng)粗通，是將上一道工序產(chǎn)生的含銅60%左右的冰銅進(jìn)行吹煉，在吹煉爐（轉(zhuǎn)爐或閃速吹煉爐）吹煉后含銅約98.5%的銅。若需去除其中殘存的雜質(zhì)，通過(guò)火法精煉進(jìn)一步使雜質(zhì)氧化，銅被還原，含銅量達(dá)99.2%～99.7%。可以澆鑄成銅陽(yáng)極，以供電解精煉，也可鑄成銅錠，供加工制成板、管、絲、帶和型材的使用。

介紹將液熔體的冰銅及其熔劑（SiO2）吹煉成含銅達(dá)98%～99%的產(chǎn)品。吹煉是在轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行的，首先是FeS被氧化，生成FeO與SO2，使熔體成為純的Cu2S，又稱(chēng)白冰銅。它與氧繼續(xù)反應(yīng)，生成Cu2O再與未氧化的Cu2S反應(yīng)，形成銅與SO2，此時(shí)獲得的為泡銅。若需去除其中殘存的雜質(zhì)，通過(guò)火法精煉進(jìn)一步使雜質(zhì)氧化，銅被還原，含銅量達(dá)99.2%～99.7%。可以澆鑄成銅陽(yáng)極，以供電解精煉，也可鑄成銅錠，供加工制成板、管、絲、帶和型材的使用。

泡銅的火法精煉在熔融高溫條件下，除去礦產(chǎn)泡銅和再生銅中的硫、鐵、鉛、鋅、鎳、砷、銻、錫、鉍和氧等雜質(zhì)，產(chǎn)出火法精銅的火法煉銅過(guò)程。部分再生銅、少數(shù)不含或含貴金屬很少的泡銅，經(jīng)過(guò)火法精煉，即可供機(jī)械制造等部門(mén)直接使用。絕大部分泡銅在火法精煉后鑄成陽(yáng)極板，經(jīng)電解精煉，生產(chǎn)純度更高、用途更廣的電解銅。

基本原理火法精煉的主要目的是要除去泡銅中的硫等雜質(zhì)，利用雜質(zhì)對(duì)氧的親和勢(shì)大于銅對(duì)氧的親和勢(shì)和雜質(zhì)氧化物在銅中溶解度低的特性，向熔銅中鼓入空氣，即可使雜質(zhì)生成氣體和造渣除去，而金、銀等貴金屬富集于銅液中。鼓入空氣中的氧首先與銅反應(yīng)生成Cu2O，Cu2O同分散于銅液中的雜質(zhì)接觸，生成雜質(zhì)氧化物除去。然后再用含碳?xì)浠衔锏倪€原劑除掉溶于銅中的氧，產(chǎn)出化學(xué)成分和物理性能符合要求的精煉銅。銅火法精煉包括氧化脫硫等雜質(zhì)和還原脫氧兩個(gè)基本過(guò)程。

設(shè)備主要有精煉爐及其配套的銅陽(yáng)極澆鑄系統(tǒng)。

精煉爐有反射式銅精煉爐、臥式回轉(zhuǎn)銅精煉爐和旋轉(zhuǎn)式銅精煉爐。

（1）反射式銅精煉爐

18世紀(jì)時(shí)只有每爐產(chǎn)精銅30t的小型爐，20世紀(jì)出現(xiàn)了每爐產(chǎn)精銅100t的蓄熱換熱室式大型爐，現(xiàn)代反射式銅精煉爐可容泡銅300t。中國(guó)現(xiàn)有最大銅反射精煉爐的容量是150t，小的只有20～30t。大型爐子長(zhǎng)15m，寬5m。爐體用耐火磚砌筑在混凝土支撐的厚鋼板上，爐墻外用鋼板、工字鋼和拉桿固定。爐頭設(shè)供熱的燃燒器，爐尾砌有豎直排煙道，側(cè)墻有放銅口，端墻開(kāi)有扒渣口，爐子中部設(shè)尺寸較大的加料口和操作門(mén)。

（2） 臥式回轉(zhuǎn)銅精煉爐

最大的容量達(dá)380t，爐子尺寸為（d/m）4.5× （h/m） 11; 常用的多為250t，（d/m）4× （h/m）9。中國(guó)貴溪冶煉廠建有240t臥式回轉(zhuǎn)銅精煉爐。爐子的一端設(shè)燃燒孔和測(cè)溫孔，另一端設(shè)排煙口。爐子中部的爐口除加料和倒渣時(shí)打開(kāi)外，其余時(shí)間均有爐蓋蓋住，防止煙氣外泄和熔體噴濺。爐口對(duì)側(cè)設(shè)有放銅口，平時(shí)在液面以上，轉(zhuǎn)到液面以下即可放銅。爐口同一側(cè)下部開(kāi)有2個(gè)φ50mm的風(fēng)嘴，用以鼓入空氣和還原氣體。爐體支在輥輪上，可繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。

（3）旋轉(zhuǎn)式銅精煉爐

兩端呈錐形的臥式爐，燒嘴、供風(fēng)和排煙均設(shè)于爐子同一端，爐子長(zhǎng)3～4m，直徑3～3.5m，容量240t。采用此爐型工廠較少。

銅陽(yáng)極定量澆鑄系統(tǒng) 由中間銅水包、澆鑄包、稱(chēng)量裝置、控制裝置及澆鑄機(jī)等組成。精煉銅經(jīng)溜槽自陽(yáng)極爐進(jìn)入中間包，按1塊陽(yáng)板規(guī)定質(zhì)量，傾出銅水到澆鑄包，稱(chēng)量裝置控制澆鑄始末的質(zhì)量差，實(shí)現(xiàn)陽(yáng)極板質(zhì)量設(shè)定值，鑄錠機(jī)用液壓傳動(dòng)。陽(yáng)極板用撈板機(jī)、鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)、吊車(chē)等機(jī)械運(yùn)出。

分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)泡銅供精煉用。中國(guó)有色金屬行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（YS/T70—93）規(guī)定，泡銅按化學(xué)成分分為3個(gè) 牌號(hào)：Cu99.30C、Cu99.00C、Cu97.50C。其化學(xué)成分見(jiàn)表1。

表1泡銅化學(xué)成分（%）

|| ||

泡銅中金、銀含量不作規(guī)定，但需按批進(jìn)行分析，報(bào)出分析結(jié)果。如有特殊情況，供需雙 方可協(xié)商解決。

泡銅錠的邊緣及表面不得有易脫落的飛邊、毛刺等。表面和斷面不得有爐渣和夾雜物。 澆鑄面銅峰高度不大于100mm。

每個(gè)泡銅錠重量為500～800kg。錠的長(zhǎng)度不大于800mm，寬度不大于500mm。如合同 中注明時(shí)，也可供應(yīng)其他規(guī)格的銅錠。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

黎明 - 副教授 - 西南大學(xué)