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海綿銅

海綿銅就是海綿狀的銅。高品位的海綿銅,可用于提煉金屬銅及制作辛酸亞銅等原料,也可用于壓鑄。海綿銅熔煉:……

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海綿銅就是海綿狀的銅。高品位的海綿銅,可用于提煉金屬銅及制作辛酸亞銅等原料,也可用于壓鑄。
海綿銅熔煉:
海綿銅的熔煉使用坩堝,根據買(mǎi)到的坩堝每次可處理3.5~4公斤,熔煉時(shí)間40~50分鐘,用塊煤3~4公斤。
這種爐子構造簡(jiǎn)單,在地上挖一個(gè)坑打一個(gè)鼓風(fēng)口,用普通磚砌上爐襯即可(不放磚也可以)。
操作時(shí)先生著(zhù)爐,以后放少量煤,底火形成后,放入烘好的坩蝎,坩堝燒紅后再加入銅粉,表面撒一層炭粉防止氧化,上面蓋上耐火磚,坩堝的周?chē)由蠅K煤,鼓風(fēng)40~50分鐘即可熔化,熔化后倒入模型。路子構造如圖1所示。
用途:
海綿銅一般都是由含有雜質(zhì)的硫酸銅溶液,在一定的酸度和一定的溫度等條件下,用鐵屑置換而得,因為置換出的銅粉比較疏松,故為海綿銅。剛置換的海綿銅比較活潑,容易被空氣中的氧氣所氧化,所以在海綿銅中存在一定量的氧化銅。另外在用鐵屑置換過(guò)程中,為使銅置換完全,必須加入過(guò)量的鐵屑,因此,在海綿銅中也存在一定量的雜質(zhì)鐵。
一般海綿銅中,銅的含量在80%左右,主要是以金屬銅形式存在。用海綿銅為原料,采用碳酸氫銨一氨水混合溶液浸出時(shí),海綿銅中的金屬銅和氧化銅均能溶解,以銅氨絡(luò )合物的形式進(jìn)入溶液,而鐵則不與碳酸氫銨一氨水混合溶液發(fā)生反應,仍以固體沉淀留在殘渣中,固液分離后,使銅與鐵等氨不溶雜質(zhì)得到很好分離。

用碳酸氨銨一氨水混合溶液浸出海綿銅時(shí),固液比按1:3較為適宜,在不斷攪拌下,將海綿銅加入碳酸氫銨一氨水混合溶液中,同時(shí)向料液中鼓入空氣,開(kāi)始階段進(jìn)行常溫攪拌浸出,后期可將料液適當升溫(45℃左右,不要超過(guò)50℃),浸出結束后進(jìn)行固液分離,其基本原理是:

由于氨具有加合作用:

由于形成的銅氨絡(luò )離子 在有過(guò)量存在是穩定的,當將銅氨絡(luò )合物溶液加熱把氨趕走后,銅氨絡(luò )合物就生成溶解度很小的堿式碳酸銅沉淀析出。其基本原理是:

由上述反應式可以看出,在趕氨脫銅過(guò)程中,會(huì )產(chǎn)生大量氣體逸出,如果控制不好,料液溫度升得過(guò)高,氣體泡沫上升過(guò)快,就會(huì )出現料液冒槽。因此,在加熱趕氨脫銅過(guò)程中,一定要警慎操作,并要備有溫度控制裝置,控制料液溫度不要升得過(guò)高,如果料液溫度升得過(guò)高,不但會(huì )出現料液冒槽,還會(huì )使生成的堿式碳酸銅強熱分解,生成黑色的氧化銅,影響堿式碳酸銅的產(chǎn)品質(zhì)量,所以還須要備有補加冷液的裝置,這樣,當料液溫度升至一定高度,料液的泡沫上升過(guò)快時(shí),及時(shí)補加冷液來(lái)調節料液的溫度。
另外還必須指出的是,當料液開(kāi)始升溫的同時(shí),就必須開(kāi)動(dòng)攪拌,絕不能等料液升至一定溫度時(shí)才開(kāi)動(dòng)攪拌,否則,攪拌一開(kāi)動(dòng),會(huì )出現大量氣體突然逸出,造成料液冒槽。還有一點(diǎn)要指出的是,由于料液中存在一定量的亞銅氨絡(luò )合物,如果采用密閉加熱趕氨脫銅寸,在趕氨脫銅的初期,向料液中鼓入一定量的空氣,使這部分亞銅氨絡(luò )合物氧化生成銅氨絡(luò )合物。
在加熱趕氨脫銅過(guò)程中所逸出的大量氨氣必須回收循環(huán)使用,否則不但會(huì )造成原料的浪費,還會(huì )給大氣帶來(lái)污染。
趕氨脫銅的終點(diǎn)控制是以氨被趕凈為標準,可以采用濕的pH試紙檢測蒸出的蒸汽的pH值在7~7.5,說(shuō)明料液中的氨已被趕凈,這時(shí)停止加熱,改通冷卻水進(jìn)行攪拌冷卻,當料液的溫度降至室溫時(shí),放料過(guò)濾,并用冷的純水洗滌濾餅,甩干后烘干即得成品堿式碳酸銅。過(guò)濾的母液及洗水返回氨浸配料循環(huán)使用。
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