#頭條創作挑戰賽#
銅,化學符号Cu ,原子序數29,相對原子質量63.546。自然界中的銅主要以硫化物礦和氧化物礦的形式存在。例如輝銅礦Cu2S、黃銅礦CuFeS2、赤銅礦Cu2O、孔雀石Cu2(OH)2CO3和藍銅礦Cu3(OH)2(CO3)2。
一些孔雀石
我國早在三千多年前的商代就開始采銅,銅有單質狀态存在,純銅為紅色,是重金屬,他的導熱性導電性都很強,是通用導體。
銅的用途廣泛,大量用來制造電線電纜,廣泛用于電子工業和航天工業以及各種化工設備。
從礦石中提取銅,需要根據礦石種類的不同選擇适當的方法。
氧化物礦可用碳還原,也可用濕法冶煉;酸性礦可用硫酸溶解用,堿性礦用氨水來溶解銅,然後用點解或用鐵置換析出銅。
銅主要從黃銅礦中提煉,采用火法或冰銅熔煉法,工藝過程包括銅礦富集、焙燒、除渣、還原、精煉等。
(1)富集
低含量礦石冶煉前先富集,即先粉碎原料,将粉體加到含有浮選劑的水中攪拌,借助其起泡與憎水作用将含銅粒子聚集在浮選池上部,成為精礦。
在大型球磨機中進行粉碎
(2)焙燒
将精礦經沉降過濾烘幹後,通空氣在沸騰爐中氧化焙燒、脫硫,同時除去揮發性雜質。
(3)除渣
将焙燒過的礦石與砂子混合,在反射爐加熱到1220~1350℃,硫化亞鐵氧化為氧化亞鐵以後就和二氧化矽形成熔渣矽酸亞鐵,密度小就浮在了上層,硫化銅和剩餘硫化亞鐵熔在一起生成了所謂的冰銅,沉在熔體下層。
(4)頂吹還原
将冰銅放入轉爐,鼓風熔煉,得到了約98%的粗銅,粗銅又叫泡銅。
(5)精煉
工業上采用電解法進行精煉除雜,粗銅為陽極,精銅為陰極進行電解,陰極生成精銅。
實驗室電解的簡易設備
近年來銅的濕法冶煉有很大的發展,工業上已有使用有機溶劑做銅的萃取劑,從低品位(銅含量很低)的銅礦浸出液中回收銅,萃取能力強,生産過程不含三廢,有可能取代火法工藝。
本文内容來源高等教育出版社,天津大學無機化學教研室編的《無機化學》,如有錯誤請指正。
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