冰铜是铜与硫的化合物,有白冰铜(硫化亚铜含铜80%左右)、高冰铜(含铜60%左右)、低冰铜(含铜40%以下)之分。
在造渣阶段,除硫化亚铜外,原冰铜中的金属铜和氧化亚铜也转化成了硫化亚铜,因而造渣阶段产生的铜相几乎全部为纯硫化亚铜,称为白冰铜。
白冰铜试料熔点为100.6摄氏度;密度为5.39
;电阻率(固态)4.3欧姆.厘米;磁导率(固态)26.1161H/M。白冰铜试料的化学成分为(%):Cu 74.33 、Fe 3.86、S 20.62、Pb 0.25、Zn 0.075、Sb 0.020、Bi 0.010、As 0.019、
20.44、、、、
在连续炼铜的粗铜生成阶段,当白冰铜流到炉内的吹炼区时,仍然含有少量的FeS。
在Cu-体系中反应速度为一常数,即在体系分层区的脱硫量(或产生的量)与鼓风时间成直线关系。直线斜率亦即直线速率常数随氧浓度和温度的升高而增大。
在白冰铜吹炼中,金属铜和白冰铜共存时, 由于两层熔体中含铁较少,
及Cu均可近于1。白冰铜(
)在吹炼过程中的反应级数,在分层区:当Po2<0.60atm 时,与氧分压为一阶反应,与硫浓度为零阶反应,Po2>0.60atm 时,与 Po2及硫浓度均为动力学上的零阶反应。
在分层后的低硫单相区,用空气吹炼,与硫浓度及 Po2均为一阶反应。
我国勘探和开采的铜或铜多金属矿床,大部白冰铜矿石都要经过选矿富集成铜精矿才能冶炼成铜金属。铜矿选矿方法主要有浮选、磁选、重选等方法或湿法冶炼等。
为正确选用各种选矿方法和合理制定选矿工艺流程。需要事先研究矿床物质成分,查明矿石自然类型,鉴定矿石物质组成、结构构造、嵌布粒度和矿物可选性能以及有益有害元素赋存状态等。
含铜含硫的炉料在火法冶炼中很容易生成硫化铜,如果炉料中含有铁并且含硫富裕则会同时生成硫化铁,一般得到的冰铜都是硫化铜和硫化铁的混溶物,且基本属于低冰铜。与硫容易亲和、且它们的硫化物能够与硫化铜互溶的元素(例如镍、金等)容易进入冰铜而得到富集,因此造锍熔炼(熔炼产出冰铜)是富集这些元素的有效手段。
冰铜主要由硫化铜和硫化铁互相溶解形成的,它的含铜率在20%~50%之间,含硫率在23%~27%之间。
处理冰铜,可采用斜吹卧式转炉,特点是不需要燃料,依靠铜水中铁和硫的氧化反应放出热量提供全部热,而水排带动风箱不停的吹入足够的空气。
冰铜经过这种吹炼,能够生成含铜品位高于98%的粗铜,熔化的铜汁倒入模具,就成了黄澄澄、金灿灿的铜锭。这种新式斜吹卧式转炉热容量大、作业周期内温度变化小、生产率高;采用的新型炉衬寿命长,节约维护时间;采用独特的新型支承装置,有效降低炉身高度;炉体封头采用球形封头,强度大、变形小;增加平衡装置,运转吹炼平稳。