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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,根據買到的坩堝每次可處理3.5~4公斤,熔煉時間40~50分鐘,用塊煤3~4公斤。
這種爐子構造簡單,在地上挖一個坑打一個鼓風口,用普通磚砌上爐襯即可(不放磚也可以)。
操作時先生著爐,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,坩堝的周圍加上塊煤,鼓風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程中,為使銅置換完全,必須加入過量的鐵屑,因此,在海綿銅中也存在一定量的雜質鐵。
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,海綿銅中的金屬銅和氧化銅均能溶解,以銅氨絡合物的形式進入溶液,而鐵則不與碳酸氫銨一氨水混合溶液發生反應,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得到很好分離。

用碳酸氨銨一氨水混合溶液浸出海綿銅時,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,同時向料液中鼓入空氣,開始階段進行常溫攪拌浸出,后期可將料液適當升溫(45℃左右,不要超過50℃),浸出結束后進行固液分離,其基本原理是:

由于氨具有加合作用:

由于形成的銅氨絡離子 在有過量存在是穩定的,當將銅氨絡合物溶液加熱把氨趕走后,銅氨絡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,在趕氨脫銅過程中,會產生大量氣體逸出,如果控制不好,料液溫度升得過高,氣體泡沫上升過快,就會出現料液冒槽。因此,在加熱趕氨脫銅過程中,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高,如果料液溫度升得過高,不但會出現料液冒槽,還會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品質量,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,料液的泡沫上升過快時,及時補加冷液來調節料液的溫度。
另外還必須指出的是,當料液開始升溫的同時,就必須開動攪拌,絕不能等料液升至一定溫度時才開動攪拌,否則,攪拌一開動,會出現大量氣體突然逸出,造成料液冒槽。還有一點要指出的是,由于料液中存在一定量的亞銅氨絡合物,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,使這部分亞銅氨絡合物氧化生成銅氨絡合物。
在加熱趕氨脫銅過程中所逸出的大量氨氣必須回收循環使用,否則不但會造成原料的浪費,還會給大氣帶來污染。
趕氨脫銅的終點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,說明料液中的氨已被趕凈,這時停止加熱,改通冷卻水進行攪拌冷卻,當料液的溫度降至室溫時,放料過濾,并用冷的純水洗滌濾餅,甩干后烘干即得成品堿式碳酸銅。過濾的母液及洗水返回氨浸配料循環使用。
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