銅礦石的加工

工業上使用的銅有電解銅(含銅99.9%～99.95%)和精銅(含銅99.0%～99.7%)兩種。前者用於電器工業上，用於制造特種合金、金屬絲及電線。後者用於制造其他合金、銅管、銅板、軸等。

a.銅礦石的分類及屬性：

煉銅的原料是銅礦石。銅礦石可分為三類：

(1)硫化礦，如黃銅礦(CuFeS2)、斑銅礦(Cu5FeS4)和輝銅礦(Cu2S)等。

(2)氧化礦，如赤銅礦(Cu2O)、孔雀石[Cu2(OH)2CO3]、藍銅礦[2CuCO3•Cu(OH)2]、矽孔雀石(CuSiO3•2H2O)等。

(3)自然銅。銅礦石中銅的含量在1%左右(0.5%～3%)的便有開采價值，因為采用浮選法可以把礦石中一部分脈石等雜質除去，而得到含銅量較高(8%～35%)的精礦砂。

b.銅礦石的冶煉過程：

從銅礦石冶煉銅的過程比較複雜。以黃銅礦為例，首先把精礦砂、熔劑(石灰石、砂等)和燃料(焦炭、木炭或無煙煤)混合，投入"密閉"鼓風爐中，在1000℃左右進行熔煉。於是礦石中一部分硫成為SO2(用於制硫酸)，大部分的砷、銻等雜質成為AS2O3、Sb2O3等揮發性物質而被除去：2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2↑。

一部分鐵的硫化物轉變為氧化物：2FeS+3O2=2FeO2SO2↑。Cu2S跟剩餘的FeS等便熔融在一起而形成"冰銅"(主要由Cu2S和FeS互相溶解形成的，它的含銅率在20%～50%之間，含硫率在23%～27%之間)，FeO跟SiO2形成熔渣：FeO+SiO2=FeSiO3。熔渣浮在熔融冰銅的上面，容易分離，借以除去一部分雜質。然後把冰銅移入轉爐中，加入熔劑(石英砂)後鼓入空氣進行吹煉(1100～1300℃)。

由於鐵比銅對氧有較大的親和力，而銅比鐵對硫有較大的親和力，因此冰銅中的FeS先轉變為FeO，跟熔劑結合成渣，而後Cu2S才轉變為Cu2O，Cu2O跟Cu2S反應生成粗銅(含銅量約為98.5%)。2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2↑，2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑，再把粗銅移入反射爐，加入熔劑(石英砂)，通入空氣，使粗銅中的雜質氧化，跟熔劑形成爐渣而除去。

在雜質除到一定程度後，再噴入重油，由重油燃燒產生的一氧化碳等還原性氣體使氧化亞銅在高溫下還原為銅。得到的精銅約含銅99.7%。

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      1：銅精礦

      2：銅的物理性質

      3：銅的化學性質

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