铜锍中的杂质Pb、Zn在吹炼过程中几乎全部进入粉尘，而As、Sb大部分以氧化物的形式脱除或挥发或进入渣中，少数留在粗铜中，而贵金属Au、ag全部转移到粗铜中。2.转炉结构现代锍吹炼转炉是卧式转炉，也称为PS转炉(见图7)。炉壳由锅炉钢板制成，内衬优质耐火砖。两个钢圈固定在炉壳外面，在四对辊子上支撑转炉炉体。炉体一端设有齿圈，由电机和减速器组成的驱动机构通过小齿轮控制旋转工作位置。在转炉工作位置的后侧，沿炉轴线方向布置一系列等距的风口。风口配有风箱，可用于清理风口处的结渣，压缩空气体通过风口进入炉膛。转炉上部中央有一个炉口，是进出料和排放烟气的必经之路。炉嘴上有水冷或汽化冷却烟罩。转换器的主要尺寸规格见表3。

表3主变流器规格

3.工艺操作将铜锍在转炉中转化为粗铜的过程分为两个循环。第一次循环从加入第一包冰铜开始，分批加入冰铜和熔剂进行吹炼，直至加入的冰铜达到额定容量，全部吹炼成由Cu2S组成的白冰，倒出最后一批渣。这个循环的作用是分别以2FeO SiS2渣和SO2的形式脱除铜锍中的FeS成分，同时脱除部分杂质元素。在第二循环炉中，不添加任何物料，只有部分Cu2S被风口喷吹氧化成Cu2O和SO2，然后Cu2O与Cu2S反应得到粗铜。在第二个循环中，必须严格控制吹炼终点。当炉内粗铜品位达到98.5%-99%时，可转动转炉风口露出液面，停风。粗铜可倒入铜包中，或送至精炼炉进行精炼，或送至铸造机进行铸锭。为了提高生产率和烟气中的SO2浓度，转炉广泛采用富氧鼓风。主要技术经济指标:供气率80%-90%；粗铜品位98.5%-99.1%；供气压力为60-120千帕；；粗铜工序能耗为0.87-0.91标准煤/吨；氧气浓度为23%-28%(成渣期)；炉渣含铜4%-4.5%。(3)炼铜这是一种铜的冶炼工艺，将粗铜中的杂质除去，生产出精铜。粗铜精炼分为火法精炼和电解精炼。1.铜火法精炼矿物粗铜或杂铜在精炼炉中被氧化和除去杂质，并被还原以生产精炼铜，精炼铜被铸造成阳极板用于电解精炼。一些杂质少、不含贵金属的紫杂铜，经过火法精炼后可以直接供应市场。粗铜中常含有硫、铁、铅、锌、镍、砷、锑、锡、铋等杂质，约占粗铜总量的1%-2%。这些杂质容易氧化，氧化物比Cu20更稳定，在铜液中的溶解度低。利用杂质元素的这些特性，首先向熔融铜中吹入空气体，将杂质氧化成氧化物，或者挥发气体，或者用添加的熔剂去除。由于主铜水中分布有少量杂质，所以空气体中的氧气首先氧化铜，生成的Cu2O作为氧化剂氧化杂质。杂质氧化后，通入烃类还原剂去除铜水中的氧，生产出符合电解要求的精铜。火法精炼包括氧化和还原两个过程。(1)氧化过程空吹气过程中，铜首先被氧化:4cu+O2 = = = 2cu2o生成的Cu2O可溶于铜水中，然后与铜液中的杂质元素反应将其氧化。自还原为金属:Cu2O+Me = = = MEO+2Cu【下一篇】杂质中Zn、as、Sb的低价氧化物在高温下可转化为气体挥发，而Fe、Pb、Co、Sn、As、Sb的高价氧化物和添加的熔剂应时、石灰、碳酸钠等，生成各种盐，进入炉渣。当金属杂质氧化完成后，Cu2S开始剧烈氧化，释放出SO2气体:Cu2S+O2 = = = 2cu+SO2。经计算，当氧化精炼后期铜液中氧含量为0.6%，系统温度为1373 K时，铜液中S含量可降至0.001%。Cu2O形式的氧在下一个还原过程中被除去。(2)还原过程中通常使用重油和丙烷作为还原剂，这些有机物受热分解生成H2、CO、C等强还原剂，然后与Cu2O反应发生如下还原反应:Cu2O+H2 = = = 2cu+H2O 2 Cu2O+CO = = = 2cu+CO2。判断Cu2O+C = = = 2Cu+Co还原期的终点非常重要。还原不足或过度都会降低火法精炼铜铸造阳极板的成分和物理性能。另外，铜中的氧含量要降到0.05%-0.1%。(3)精炼炉结构我国精炼炉有反射炉和回转炉两种。前者应用广泛，后者应用较晚。到1999年，中国只有两家冶炼厂采用了这种方法。精炼炉的主要技术特征见表4。

表4中国精炼炉主要参数

①反射炉精炼炉的形状与铜冶炼反射炉相似，但体积相对较小。炉顶封闭，无加料口，炉料从炉壁上的加料口加入。炉子的大小取决于生产能力。每炉的铜产量可在20-150吨之间。大炉一般长15米，宽5米。炉体铺设在由钢筋混凝土支撑的钢板上，周边用钢板拉杆固定。炉头设有加热燃烧器，炉尾设有侧壁设有排渣口和出铜口的立式烟道。炉中部的侧壁上设有较大的进料口和操作门，以及可升降的门盖。精炼操作包括原料准备、加料、熔化、氧化、还原、阳极浇铸等。一般80%的铜在炉料中变厚，20%返回阳极，还有少量废铜回收。热铜由溜槽加入，冷料由给料机加入。装炉后，炉温升至1623℃，炉料熔化，然后扒渣。这是火法冶炼过程中的一个关键步骤。压缩空气体通过一根涂有耐火泥浆的长铁管吹入熔融铜中。此外，在吹炼过程中加入造渣剂如应时。为了有效去除Zn等挥发性元素，熔池表面需要覆盖一层木炭粉或焦炭粉。当氧化和扒渣完成后，开始还原操作。将还原剂重油雾化，用空气体或蒸汽喷入铜水中，除去Cu2O中的氧，还原结束时铜水中含氧0.05%-0.1%。还原结束时，炉内可在1390-1423K零负压浇铸。②旋转精炼炉我国贵溪冶炼厂和大冶冶炼厂各配备一台旋转精炼炉。前者是引进芬兰的技术和设备。后者是自行设计制造的设备。回转炉是圆筒形的，由钢板制成，内衬耐火砖。炉的中上部有加料和倒渣用的炉口，上面有盖，平时盖着。炉子一端有燃烧器，另一端有排烟口。炉口下方有两个50mm圆孔风口，用于插管、通气、氧化或用还原剂还原。风口的对面有出铜口，转炉可以通过将出铜口转到液面以下来放铜。整个炉体由滚轮支撑。回转炉是一种新型的铜精炼设备，具有密封性好、不漏烟、环境清洁、能耗低、机械化程度高等优点，但造价比反射炉高。2.铜的电解精炼。在电解槽中将火法炼铜精炼成电解精铜的过程。通常，通过火法精炼获得的铜仍含有约0.5%的杂质。火法炼铜中的杂质可通过电解精炼进一步降低，以满足产品质量标准的要求。(1)铜电解的基本过程铜电解精炼以硫酸硫酸铜溶液为电解液，火法精炼铜为阳极，纯铜片或不锈钢板为阴极，在电解槽中进行电解。在电解过程中，在DC电压的作用下，阳极铜电化学溶解到电解液中，电解液中的铜离子Cu2+趋向阴极，在阴极以金属铜的形式沉积下来。电极反应如下:阳极Cu-2e = = = Cu2+阴极Cu2++2e = = = Cu【下一步】电解过程中，电位比铜正的金银不溶解，沉入阳极泥中。与铜的电位接近的As和Sb可与铜一起溶于电解液中，积累到一定程度时会在阴极析出，降低电解铜的质量。因此，必须对电解废液进行净化，去除对电解铜质量有害的杂质。(2)电解设备主要设备包括电解槽、阴极板、阳极板、整流电源、阳极线、阴极线和计算机控制系统。电解槽为长方形槽体，多为混凝土结构，内衬耐酸耐腐蚀铅板、PVC或玻璃钢。罐体一端有进液口，另一端下部有出液口，罐底倾斜度最低处有泥斗。机械化阳极生产线已经完全取代了过去所有手工完成的工作，如压平、拉直耳、铣耳、电极板排列等。阴极线包括成型起始极片、冲孔、吊耳、穿导电棒等。阴极清洗和捆扎也由机器完成。大电解槽的尺寸为:长5-5.5米，宽11-1.3米，深1.2-1.4米；阳极重370kg，尺寸为0.98m×0.96m；；阴极(启动电极)片6-7kg，尺寸1m×lm。