铜的冶炼tong de yelian

铜的冶炼方法有火法和湿法两种，以火法为主，只有当铜矿的品位极低或因原矿为氧化矿而选矿处理极不经济时，才用湿法。
炼铜用的矿石多为硫化矿，如黄铜矿CuFeS₂，辉铜矿Cu₂S和斑铜矿Cu₅FeS₄等，以黄铜矿为主。
火法炼铜的过程分为3个阶段：
❶造冰铜的熔炼 将经过预处理的精矿粉(含铜20%～30%)和熔剂SiO₂及少量燃料一起装入炉内，在1500K左右进行熔融冶炼，使精矿粉中的大部分铁(以FeS形式存在)被氧化，并和SiO₂结合生成炉渣，铜则以硫化物熔体的形式富集起来。这种铜的硫化物熔体叫做冰铜，这一阶段的主要反应为

2FeS₂＝2FeS+S₂S₂+2O₂＝2SO₂
2FeS+3O₂＝2FeO+2SO₂2FeO+SiO₂＝Fe₂SiO₄

通过上述反应，精矿粉中的大部分FeS₂可被除去。冰铜熔炼可在鼓风炉、反射炉、电炉和闪速炉中进行。设备不同所得冰铜的含铜量不同，大约在40%～60%之间。造冰铜过程所需热量大部分由铁和硫的氧化热供给，这是硫化矿熔炼的重要特征。
❷造粗铜的吹炼 由冰铜制得粗铜的这一阶段是在转炉中进行的。其主要操作是，由转炉风口吹入空气，把冰铜中残余的FeS完全氧化成FeO，进而造渣排除，同时将近乎纯净的Cu₂S还原成Cu，反应式为

Cu₂S+O₂＝2Cu+SO₂

由此制得的铜含铜量在98.5%～99.0%之间，称为粗铜。转炉的烟道气中含SO27%～12%，可回收制酸。
❸ 电解精炼 将来自转炉的粗铜以熔融状态转入精炼炉，并通入空气进一步氧化除硫，再用重油或液化石油气、天然气等还原脱氧，使铜含量达99.5%左右。然后将得到的铜铸成阳极，以纯铜为阴极，CuSO₄溶液为电解液，进行电解精炼。通常电解温度为333K左右，阴极电流密度为200～240A·m^-2，电压为0.2～0.35V。两极发生的反应如下：

阳极Cu-2e=Cu²⁺
阴极 Cu²⁺+2e=Cu

当阳极的Cu不断溶解时，活动性比铜强的杂质元素Fe,Zn,Ni也失去电子进入溶液，活动性较弱的杂质元素则以单质形式沉积于槽底，从而在阴极得到纯净的铜，含铜量为99.99%。
湿法冶炼只适用于大规模地处理氧化矿。冶炼过程大致为，将氧化矿(铜为2价，如孔雀石，蓝铜矿等) 溶于稀硫酸中进行浸取，所得浸出液经电解则可得到阴极铜。