黄铜矿硫酸化焙烧方程式,工业上制铜?
工业上常采用火法炼铜和湿法炼铜的方法来冶炼金属铜。
火法炼铜以黄铜矿精矿为主要原料。工序包括焙烧、熔炼、吹炼、精炼等工序。
湿法炼铜原理是先用硫酸将铜矿中的铜转变成可溶性的硫酸铜,再将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换岀来。化学方程式:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
黄铁矿中各元素的化合价是多少?
黄铁矿(FeS2)中Fe为+2价,S为-1价
黄铜矿(CuFeS2)中Fe和Cu都是+2价,S为-2价
黄铜矿是一种较常见的铜矿物,可形成于不同的环境下,但主要是热液作用和接触交代作用的产物,常可形成具一定规模的矿床。
黄铁矿是铁的二硫化物。黄铁矿因其浅黄铜色和明亮的金属光泽,常被误认为是黄金,故又称为“愚人金”。黄铁矿成分中通常含钴、镍和硒,具有NaCl型晶体结构。
黄铜矿颜色是黄色,表面常有蓝、紫褐色的斑状锖色。绿黑色条痕。金属光泽,不透明、具导电性,性脆。黄铁矿呈浅黄铜黄色,表面常具黄褐色锖色。条痕绿黑或褐黑。强金属光泽。不透明。解理、极不完全。可具检波性。
黄铁矿是半导体矿物。自然金矿石颜色、条痕均为金黄至浅黄色,随含银量增加而变淡,金属光泽,不透明。
黄铜矿在工业上,是炼铜的主要原料。在宝石学领域,它很少被单独利用,偶尔用作黄铁矿的代用品。另它常参与一些彩石、砚石和玉石的组成。
是提取硫和制造硫酸的主要矿物原料。含Au、Co、Ni时可提取伴生元素。黄铁矿也是一种非常廉价的古宝石。它除了用于磨制宝石外,还可以做珠宝玉器和其它工艺品的底座。
铜矿的密度是多少?
常见的黄铜矿密度范围为:4.1—4.3。
铜矿指可以利用的含铜的自然矿物集合体的总称,铜矿石一般是铜的硫化物或氧化物与其他矿物组成的集合体,与硫酸反应生成蓝绿色的硫酸铜,黄铜矿密度范围为:4.1—4.3。
铜的工业矿物有:自然铜﹑黄铜矿﹑辉铜矿﹑黝铜矿﹑蓝铜矿﹑孔雀石等。已发现的含铜矿物有280多种,主要的只有16种。中国开采的主要是黄铜矿(铜与硫、铁的化合物),其次是辉铜矿和斑铜矿
黄铜矿开采提炼全过程?
目前世界上生产电解铜的冶炼方法主要分为两大类:火法冶炼和湿法冶炼。湿法炼铜源于我国,古称“胆水浸铜法”,我国西汉时的炼丹家刘安所著的《淮南万毕术》中就有记载“曾青得铁,则化为铜”。
目前精炼铜产量的80%以上是用火法冶炼生产的,湿法冶炼生产的精炼铜占20%左右。自然界中的铜矿石有:黄铜矿(CuFeS2)、孔雀石[Cu2(OH)2CO3]、毛赤铜矿(Cu2O)、蓝铜矿[Cu3(OH)2(CO3)3]等。其中黄铜矿贮量较高,所以当前铜的生产多以黄铜矿为原料。
铜主要是从黄铜矿来提炼的。提炼的过程大致分为:
1、富集:
将硫化物矿进行浮选;
2、焙烧:
将得到的精矿进行焙烧,除去部分的硫和挥发性的杂质,例如As2O3等,并使部分硫化物转化为氧化物。主要反应如下:
2CuFeS2+O2= Cu2S + 2FeS + SO2↑
3、制粗铜:
把焙烧过的矿石与砂子混合,在反射炉中加热到1273K左右,FeS氧化为FeO以后,FeO和SiO2形成熔渣(FeSiO3),它密度小浮在上层,而Cu2S和剩余的FeS熔融在一起生成所谓的“冰铜”,冰铜较重,沉于下层:
FeO + SiO2= FeSiO3
mCu2S + nFeS= 冰铜
4、制泡铜:
把冰铜放入转炉,鼓风熔炼,得到大约含铜98%左右的粗铜。主要反应如下:
2Cu2S + 3O2= 2Cu2O +2SO2↑
2Cu2O + Cu2S = 6Cu + SO2↑
生成的SO2气体还可以用来制取硫酸。
5、精炼:
一般火法精炼的铜,大约含99.5%~99.7%的铜和0.5~0.3%的杂质(Ni、As、Sb、S、Pb、Fe、Ag、Au等)。这种铜的导电性还不够高,不符合电气工业的要求。电解精炼是为了获得高导电性的更纯的铜和提取贵重金属(金、银等)。
电解是在电解槽中进行的:用由火法精炼制取的铜铸成的粗铜阳极板悬挂在槽内,与直流电源的阳极相连,用电解铜制成的阴极板悬挂在槽内,与电源的负极相连;槽内装入10~16%的硫酸铜水溶液和10~17%的硫酸组成的电解液,约在0.5V电压下进行电解:
阳极:Cu(粗铜) - 2e= Cu2+
阴极:Cu2++ 2e= Cu(精铜)
通过电解精炼,阳极发生氧化反应,粗铜不断溶解。阴极发生还原反应,纯铜不断析出纯度可达99.95~99.98%。
各种矿石的条痕颜色?
黄铁矿:浅黄色、条痕灰绿色至黑色,金属光泽,主要用于提炼硫酸。
黄铜矿:铜黄色,条痕灰绿色至黑色,金属光泽;主要用于提炼铜。
赤铁矿:红色,条痕红色,金属至土状光泽,提炼铁。
辉钼矿:白色,条痕黑色,金属光泽,提炼Re-Os微量元素。
硫:浅黄色,玻璃至金刚光泽,主要制造硫酸、硫磺等。 矿石一般由矿石矿物和脉石矿物组成。 矿石矿物是指矿石中可被利用的金属或非金属矿物,也称有用矿物。
重要的无机化工产品及特性?
无机化工的特点是:①在化学工业中是发展较早的部门,为单元操作的形成和发展奠定了基础,例如:合成氨生产过程需在高压、高温以及有催化剂存在的条件下进行,它不仅促进了这些领域的技术发展,也推动了原料气制造、气体净化、催化剂研制等方面的技术进步,而且对于催化技术在其他领域的发展也起了推动作用(见催化剂工业发展史)。②主要产品多为用途广泛的基本化工原料。除无机盐品种繁多外,其他无机化工产品品种不多。例如:硫酸工业仅有工业硫酸、蓄电池用硫酸、试剂用硫酸、发烟硫酸、液体二氧化硫、液体三氧化硫等产品;氯碱工业只有烧碱、氯气、盐酸等产品;合成氨工业只有合成氨、尿素、硝酸、硝酸铵等产品。但硫酸、烧碱、合成氨等主要产品都和国民经济各部门有密切关系,其中硫酸曾有“化学工业之母”之称,它的产量在一定程度上标志着一个国家工业的发达程度。③与其他化工产品比较,无机化工产品的产量较大。例如:1984年世界硫酸产量为147.6Mt。1983-1984肥料年度世界化肥产量为 130.2Mt(以有效成分计),纯碱、烧碱的世界年产量也分别为30Mt以上。
无机化工的用途
工业副产物如钢铁工业中炼焦生产过程的焦炉煤气,其中所含的氨可用硫酸加以回收制成硫酸铵,黄铜矿、方铅矿、闪锌矿的冶炼废气的二氧化硫可用来生产硫酸等。无机化工在化学工业中是发展较早的部门,为单元操作的形成和发展奠定了基础。
主要产品多为用途广泛的基本化工原料。除无机盐品种繁多外,其他无机化工产品品种不多。与其他化工产品比较,无机化工产品的产量较大。由于原料和能源费用在无机化工产品中占有较大比例,如合成氨工业、氯碱工业、黄磷、电石生产都是耗能较多的。技术改造的重点将趋向采用低能耗工艺和原料的综合利用。