铝的电解工艺流程

 炼铜

1.炼铜原料

炼铜原料主要是铜矿石，地球上很多地方都有铜矿。目前所开采的铜矿有两种不同类型，包括硫化矿和氧化矿。其中硫化矿主要有黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿和铜蓝等;氧化矿主要有孔雀石、硅孔雀石、赤铜矿和胆矾等。生活中所用的铜有90%来自于硫化矿，10%来自于氧化矿。

铜的冶炼方法有火法冶炼和湿法冶炼两种。

2.火法冶炼

火法冶炼工艺用于处理硫化铜矿，火法炼铜工艺流程如图6-16所示。工艺过程可分四大步:造铳熔炼、转炉吹炼、火法精炼和电解精炼。

3.湿法冶炼

湿法冶炼工艺用于处理氧化矿，湿法炼铜工艺流程如图 6-17 所示。氧化矿先经溶剂浸取，然后用电积、置换或氢还原等将铜提取出来。

6.7 炼镁

金属镁的生产有电解法、硅热法和碳热法。硅热法是我国生产金属镁的重要方法。硅热法炼镁工艺流程短、投资少、建厂快、成本较低，但是熔炼技术比较落后、生产过程中资源能源消耗比较大，并且污染比较严重。

硅热法炼镁的实质是在高温和真空条件下，有氧化钙存在时通过硅(或

阶段。

铝)还原氧化镁生成镁蒸气，与反应生成的固体硅酸二钙相互分离，并经冷凝得到结晶镁。该工艺过程可分为白云石煅烧、原料制备、还原和精炼四个

硫化矿 [w(Cu)=0.5%~2%]

浮选

浮选精矿 [w(Cu)=20%~30%

焙烧 生精矿 干燥 烧结

反射炉 闪速炉 鼓风炉

冰铜 [w(Cu)=30%~50%] 连续铸造

转炉

粗铜

阳极精炼及铸锭

电解精炼

熔化

敞模铸锭 连续铸锭

加工和使用

图6-16 火法炼铜工艺流程

160 金属材料常识普及读本 第2版

氧化矿

(碳酸盐、硅酸盐、硫酸盐)

浮选 8

贫矿 富矿

H₂SO«堆浸 H₂SO.槽浸

富液 电解液

电解液

废铁置换 有机萃取

利

不纯沉淀物 送吹炼或熔炼炉 电解液 结

电积

阴极

熔铸和加工

图6-17 湿法炼铜工艺流程

炼镁工艺流程如图6-18所示。

白云石 回转窑煅烧 煅白 球磨 煅白粉 混料

渣 真空还原 团块 压团

精炼 结品镁

铸造

镁锭

图6-18 炼镁工艺流程

金属的冶炼 161

炼锌

火法炼锌

北法炼锌技术又分为竖罐炼锌、密闭鼓风炉炼铅锌、电炉炼锌和横罐炼前两种方法是我国现行的主要炼锌方法，电炉炼锌仅为中小炼锌厂采用，

罐炼锌已经被淘汰。

(1)于锌沸点的温度下，于竖井式蒸馏罐内，用碳作还原为还原氧化锌矿物的球团，反应所产生的锌蒸气经冷凝成为液体金属锌。竖罐茶锌的生产工艺由硫化锌精矿氧化焙烧、焙砂制团和竖罐蒸馏三部分组成。(2)闭闭顶的风，用碳还原剂从铅锌精矿烧结块中还原出锌和铅，锌蒸气在铅雨中冷凝成锌，铅与炉渣进入炉缸，经中热前床使清与铅分离。此方法是英国帝国熔炼公司研究成功的，对原料适应性强，既可以处理原生硫化铅锌精矿，也可以熔炼次生含铅锌物料，能源消耗也比竖罐炼锌法低。

2.湿法炼锌

湿法炼锌是用酸性溶液从氧化锌焙砂或其他物料中浸出锌，再用电解沉积技术从锌浸出液中制取金属锌的方法。该法于1916 年开始工业应用，我国年产锌万吨以上的湿法炼锌厂有10多家，生产能力为火法炼锌的2倍多，湿法炼锌产量超过100万t。该工艺包括硫化锌精矿焙烧、锌焙砂浸出、浸出液净化除杂质和锌电解沉积四个主要工序。湿法炼锌工艺流程如图 6-19 所示。

锌精矿干燥

烟气一 沸腾焙烧

(送制酸) 焙砂

中性浸出 底流

浓密 酸性浸出 一浸出液 (近中性浸出)

授出渣

净化

废电解液 电积 回转密挥发

熔铸 氧化锌 (送浸出) (送渣场)

(返中性漫出)

图6-19湿法炼锌工艺流程