1 绪论 1
1.1 铜的性质和主要化合物 1
1.1.1 铜的物理性质 1
1.1.2 铜的化学性质 1
1.1.3 铜的主要化合物 2
1.2 铜的用途 3
1.3 炼铜原料 3
1.4 铜的生产方法与流程 4
思考题 7
2 造锍熔炼的基本原理 8
2.1 造锍过程的主要物理化学变化 8
2.1.1 物理变化 8
2.1.2 化学变化 8
2.2 熔炼产物 10
2.2.1 铜锍 10
2.2.2 炉渣 12
思考题 15
3 铜精矿的闪速熔炼 16
3.1 概述 16
3.2 闪速熔炼的基本原理 17
3.2.1 反应塔内精矿氧化行为与熔炼产物的形成 17
3.2.2 沉淀池内的反应 17
3.2.3 杂质元素的行为与分布 18
3.3 奥托昆普闪速熔炼 18
3.3.1 奥托昆普闪速熔炼的原料、熔剂、送风制度和辅助燃料 18
3.3.2 精矿干燥 20
3.3.3 奥托昆普闪速熔炼的精矿喷嘴 22
3.3.4 奥托昆普闪速炉的炉体结构 24
3.3.5 奥托昆普闪速熔炼炉的操作技术 29
3.3.6 奥托昆普闪速炉熔炼烟气的降温除尘及烟尘的处理 29
3.3.7 奥托昆普闪速熔炼的计算机控制 32
3.4 闪速炉熔炼生产实践 33
3.4.1 开炉 33
3.4.2 正常生产操作 34
3.4.3 生产故障及其处理 38
3.4.4 闪速炉检修 39
3.5 闪速炉技术发展 40
3.6 因科闪速熔炼 41
3.6.1 因科闪速熔炼工艺流程 41
3.6.2 因科闪速炉结构 43
3.6.3 因科闪速炉的热平衡 43
3.6.4 因科闪速熔炼的工艺控制 44
3.6.5 因科闪速炉的主要辅助设备 45
3.6.6 因科闪速熔炼的生产实践 45
思考题 48
4 诺兰达熔炼 49
4.1 熔池熔炼及诺兰达法的概述 49
4.2 诺兰达熔炼的理论基础 50
4.2.1 熔池熔炼炉内的强化过程 50
4.2.2 诺兰达熔炼时杂质元素的行为和分配 51
4.3 诺兰达反应炉的结构 52
4.3.1 反应炉炉体 52
4.3.2 反应炉装置与结构 53
4.3.3 诺兰达炉附属设备 55
4.4 诺兰达熔炼工艺 55
4.4.1 诺兰达熔炼工艺流程 55
4.4.2 炉料和燃料 56
4.4.3 熔炼产物 57
4.4.4 余热回收 59
4.4.5 收尘 59
4.4.6 熔炼炉渣的贫化 59
4.5 诺兰达熔炼过程作业及控制 60
4.5.1 固体物料的给料与计量 60
4.5.2 供风与供氧 60
4.5.3 铜锍与炉渣的排放 61
4.5.4 诺兰达熔炼工艺的参数控制 61
4.6 诺兰达熔炼工厂实践及其生产技术指标 65
4.6.1 熔炼过程事故和故障 65
4.6.2 诺兰达炉的耐火材料和烘炉 68
4.6.3 诺兰达熔炼技术经济指标 68
思考题 69
5 铜精矿的顶吹熔炼 70
5.1 概述 70
5.2 澳斯麦特／艾萨熔炼的生产工艺 71
5.2.1 熔炼工艺流程 71
5.2.2 熔炼过程简介 73
5.3 澳斯麦特／艾萨炉的喷枪 74
5.4 澳斯麦特／艾萨炉炉体结构 75
5.4.1 澳斯麦特／艾萨炉炉型与结构 75
5.4.2 炉体 77
5.5 澳斯麦特／艾萨熔炼工艺实践 78
5.5.1 炉子操作 78
5.5.2 炉子的保温 78
5.5.3 停炉 79
5.6 生产故障及分析 80
5.6.1 喷枪浸没端寿命短 80
5.6.2 耐火材料侵蚀速度快 80
5.6.3 泡沫渣 81
5.7 主要技术经济指标 82
思考题 83
6 白银炼铜法 84
6.1 概述 84
6.2 白银炼铜法的工艺流程及特点 85
6.2.1 白银炼铜法的工艺流程 85
6.2.2 白银炼铜法的工艺特点 86
6.3 白银炉的结构 87
6.4 熔炼过程的控制和操作 89
6.4.1 熔炼过程的技术条件控制 89
6.4.2 白银炉计算机监测与控制 91
6.4.3 生产作业故障 91
6.5 白银炼铜法的经济技术指标 91
6.5.1 床能力 91
6.5.2 渣含铜 92
6.5.3 白银炼铜法的技术经济指标 92
思考题 93
7 传统熔炼方法 94
7.1 鼓风炉熔炼 94
7.1.1 铜精矿密闭鼓风炉熔炼基本原理 94
7.1.2 炉料在熔炼过程中的主要物理化学变化 95
7.1.3 炉体构造 95
7.1.4 排烟、排渣系统配置 97
7.1.5 密闭鼓风炉操作实践 97
7.2 反射炉熔炼 104
7.2.1 概述 104
7.2.2 反射炉熔炼的生产过程 105
7.2.3 炉体结构 105
7.2.4 反射炉附属设备装置 107
7.2.5 反射炉生产常见故障 108
7.2.6 反射炉技术经济指标 109
7.3 电炉熔炼 109
7.3.1 电炉熔炼的基本原理 109
7.3.2 电炉结构及附属设备 110
7.3.3 生产操作及故障处理 113
7.3.4 电炉的开炉与停炉 115
7.3.5 电炉熔炼安全技术 117
思考题 118
8 其他炼铜方法 119
8.1 概述 119
8.2 瓦纽柯夫熔炼法 120
8.2.1 概述 120
8.2.2 瓦纽柯夫炉的基本结构 120
8.2.3 瓦纽柯夫法的基本原理与工艺过程 122
8.2.4 瓦纽柯夫法的发展前景 123
8.3 特尼恩特熔炼法 124
8.3.1 概述 124
8.3.2 特尼恩特炉的结构 125
8.3.3 特尼恩特熔炼工艺 125
8.3.4 经济技术指标 126
8.4 三菱熔炼法 127
8.4.1 概述 127
8.4.2 三菱法工艺流程与设备连接 127
8.4.3 三菱法的工艺过程及特点 128
8.5 卡尔多炉熔炼 130
8.5.1 概述 130
8.5.2 卡尔多炉的结构与工艺 130
8.6 氧气顶吹熔炼 132
8.6.1 概述 132
8.6.2 氧气顶吹熔炼炉结构及其附属设备 132
9 熔锍吹炼 134
9.1 概述 134
9.1.1 吹炼的目的 134
9.1.2 铜锍吹炼的工艺 134
9.1.3 吹炼工艺流程 135
9.2 转炉吹炼的基本原理 135
9.2.1 吹炼过程中的主要物理化学变化 135
9.2.2 吹炼过程中杂质元素的行为及其在产物中的分配 138
9.3 转炉结构 141
9.3.1 转炉本体结构 141
9.3.2 转炉的附属设备 143
9.3.3 转炉用耐火材料 145
9.4 转炉吹炼生产实践 147
9.4.1 作业过程 147
9.4.2 作业制度 148
9.4.3 转炉吹炼过程的正常操作 149
9.4.4 转炉吹炼过程中常见故障及处理 154
9.4.5 转炉吹炼的产品控制 155
9.4.6 铜冰铜吹炼技术经济指标 156
9.5 闪速吹炼炉 158
9.5.1 概述 158
9.5.2 工艺流程 158
9.5.3 闪速吹炼中金属铜的生成 158
9.5.4 闪速吹炼的热平衡 160
9.5.5 杂质元素的行为 160
9.5.6 闪速吹炼渣型的选择 160
9.5.7 熔炼铜锍品位的选择 161
9.5.8 闪速吹炼的应用 161
9.6 其他吹炼方法 162
9.6.1 诺兰达连续吹炼转炉 162
9.6.2 澳斯麦特炉吹炼 162
9.6.3 三菱法吹炼 163
9.6.4 反射炉式连续吹炼 163
思考题 163
10 炉渣的贫化处理 164
10.1 概述 164
10.2 贫化电炉 164
10.2.1 工艺流程 164
10.2.2 电炉贫化原理 164
10.2.3 贫化电炉的结构和特点 165
10.3 磨浮法贫化处理炉渣 165
10.3.1 诺兰达熔炼炉渣的选矿工艺 166
10.3.2 转炉渣的选矿工艺 167
10.3.3 铜炉渣磨浮法与电炉贫化法的比较 169
11 粗铜火法精炼 171
11.1 概述 171
11.2 火法精炼的理论基础 172
11.2.1 氧化过程 172
11.2.2 还原过程 173
11.3 精炼炉及精炼工艺 173
11.3.1 反射炉精炼 173
11.3.2 回转炉精炼 177
11.3.3 倾动式精炼炉 179
11.4 阳极浇铸 181
11.4.1 概述 181
11.4.2 圆盘浇铸 181
11.4.3 阳极铸模 183
11.4.4 阳极外形质量与修整 184
11.4.5 Hazelett连铸机 186
11.5 精炼炉产物及精炼技术经济指标 188
11.6 火法精炼的新动向 188
思考题 189
12 铜的电解精炼 190
12.1 概述 190
12.1.1 电解过程 190
12.1.2 电解沉积 190
12.1.3 电解精炼 190
12.2 铜电解精炼的基本原理 191
12.2.1 铜电解精炼过程的电极反应 191
12.2.2 阳极杂质在电解过程中的行为 192
12.3 电解精炼工艺流程 197
12.4 电解生产的主要设备 198
12.4.1 电解车间的电路联结 198
12.4.2 电解槽 199
12.4.3 阳极和阴极 201
12.4.4 电解液循环系统设备 205
12.5 铜电解精炼的生产实践 205
12.5.1 铜电解精炼技术条件的控制 205
12.5.2 种板槽技术条件 212
12.5.3 阴极铜质量控制 212
12.6 铜电解工艺技术经济指标 216
12.6.1 电流效率 216
12.6.2 槽电压 217
12.6.3 电能消耗 218
12.6.4 电解回收率及直收率 219
12.7 电解液的净化 219
12.7.1 电解液净化的目的及工艺流程 219
12.7.2 硫酸铜的生产 221
12.7.3 电积脱铜及脱砷、铋 222
12.7.4 电解液净化脱镍及硫酸镍的生产 223
思考题 224
思考题答案 225
参考文献 238