電解銅也就是銅的電解提純后的產(chǎn)物。銅的電解提純:將粗銅(含銅99%)預(yù)先制成厚板作為陽(yáng)極,純銅制成薄片作陰極,將銅浸入通電后的銅材電解拋光液中,銅從陽(yáng)極溶解成銅離子向陰極移動(dòng),到達(dá)陰極后獲得電子而在陰極析出純銅。粗銅中雜質(zhì)如比銅活潑的鐵和鋅等會(huì)隨銅一起溶解為離子(Zn和Fe)。由于這些離子與銅離子相比不易析出,所以銅材在電解拋光時(shí)只要適當(dāng)調(diào)節(jié)電位差即可避免這些離子在陽(yáng)極上析出。不活潑的雜質(zhì)等會(huì)沉積在電解槽的底部。而銅材電解拋光液是可以反復(fù)循環(huán)使用的。
銅治金技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的過(guò)程,但至今銅的冶煉仍以火法治煉為主,其產(chǎn)量約占世界銅總產(chǎn)量的85%,現(xiàn)代濕法冶煉的技術(shù)正在逐步推廣,濕法冶煉的推出使銅的冶煉成本大大降低。火法冶煉與濕法冶煉。
1、火法煉銅
通過(guò)熔融冶煉和電解精煉生產(chǎn)出陰極銅,也即電解銅,一般適于高品位的硫化銅礦?;鸱ㄒ睙捯话闶窍葘⒑~百分之幾或千分之幾的原礦石,通過(guò)選礦提高到20-30%,作為銅精礦,在密閉鼓風(fēng)爐、反射爐、電爐或閃速爐進(jìn)行造锍熔煉,產(chǎn)出的熔锍(冰銅)接著送入轉(zhuǎn)爐進(jìn)行吹煉成粗銅,再在另一種反射爐內(nèi)經(jīng)過(guò)氧化精煉脫雜,或鑄成陽(yáng)極板進(jìn)行電解,獲得品位高達(dá)99.9%的電解銅。該流程簡(jiǎn)短、適應(yīng)性強(qiáng),銅的回收率可達(dá)95%,但因礦石中的硫在造锍和吹煉兩階段作為二氧化硫廢氣排出,不易回收,易造成污染。近年來(lái)出現(xiàn)如白銀法、諾蘭達(dá)法等熔池熔煉以及日本的三菱法等、火法冶煉逐漸向連續(xù)化、自動(dòng)化發(fā)展。
除了銅精礦之外,廢銅做為精煉銅的主要原料之一,包括舊廢銅和新廢銅,舊廢銅來(lái)自舊設(shè)備和舊機(jī)器,廢棄的樓房和地下管道;新廢銅來(lái)自加工廠(chǎng)棄掉的銅屑(銅材的產(chǎn)出比為50%左右),一般廢銅供應(yīng)較穩(wěn)定,廢銅可以分為:裸雜銅:品位在90%以上;黃雜銅(電線(xiàn)):含銅物料(舊馬達(dá)、電路板);由廢銅和其他類(lèi)似材料生產(chǎn)出的銅,也稱(chēng)為再生銅。
2、濕法煉銅
一船適于低品位的氧化銅,生產(chǎn)出的精銅稱(chēng)為電積銅。現(xiàn)代濕法冶煉有硫酸化焙燒-浸出-電積,浸出-萃取-電積,細(xì)菌浸出等法,適于低品位復(fù)雜礦、氧化銅礦、含銅廢礦石的堆浸、槽浸選用或就地浸出。濕法冶煉技術(shù)正在逐步推廣,預(yù)計(jì)本世紀(jì)末可達(dá)總產(chǎn)量的20%,濕法冶煉的推出使銅的冶煉成本大大降低。
濕法冶煉過(guò)程為:
火法和濕法兩種工藝的特點(diǎn)比較火法和濕法兩種銅的生產(chǎn)工藝,有如下特點(diǎn):
(1)后者的冶煉設(shè)備更簡(jiǎn)單,但雜質(zhì)含量較高,是前者的有益補(bǔ)充。
(2)后者有局限性,受制于礦石的品位及類(lèi)型。
(3)前者的成本要比后者高。
可見(jiàn),濕法冶煉技術(shù)具有相當(dāng)大的*性,但其適用范圍卻有局限性,并不是所有銅礦的冶煉都可采用該種工藝。不過(guò)通過(guò)技術(shù)改良,這幾年已經(jīng)有越來(lái)越多的國(guó)家,包括美國(guó)、智利、加拿大、澳大利亞、墨西哥及秘魯?shù)?,將該工藝?yīng)用于更多的銅礦冶煉上。濕法冶煉技術(shù)的提高及應(yīng)用的推廣,降低了銅的生產(chǎn)成本,提高了銅礦產(chǎn)能,短期內(nèi)增加了社會(huì)資源供給,造成社會(huì)總供給的相對(duì)過(guò)剩,對(duì)價(jià)格有拉動(dòng)作用。