5.3.3　废铜的熔炼

5.3.3　废铜的熔炼

经过有色金属分离，获得的一定纯度的铜和铜合金，常常在高炉中熔融。高炉中的熔融是一个还原过程，上料包括：废铜块、焦炭、石灰石、白云石灰石、氧化硅等。其产品被称为黑铜（Cu 80％～87％），需要进一步加工。国内一家炉渣处理公司自行加工的粗铜及相应铜渣如图5-30所示。

黑铜的吹炼炉工艺是在铜吹炼炉中展开的，如图5-31所示。吹炼炉工艺移出杂质，降低Pb、Zn、Sn、Fe、Sb、As杂质的含量。吹炼炉工艺的产品是粗铜（Cu 97％～98.5％），目标火法冶金精炼。

铜的火法冶金精炼，是粗铜在具有酸性炉衬的火焰炉中的熔融。杂质被吹入到金属浴中的空气氧化，进入矿渣中。这一火法冶金精炼的结果是冶金铜，Cu纯度99.5％到99.8％。冶金阳极铜被浇铸成阳极，然后电解精炼铜。

铜的电解精炼是直流电作用下，阳极铜逐步溶解，在阴极上析出分离铜的过程。电解质是硫酸酸化的硫酸铜溶液。杂质被收集在阳极泥（主要是贵金属）中，并部分溶解在电解质中。过程温度保持在50～60℃。整个过程被称为精炼电解，可如下说明：

Cu阴极——高纯度板/溶液CuSO4，H2SO4/Cu阳极

阳极处的过程：Cu=Cu2++2e-

阴极处的过程：Cu2++2e-=Cu

产品为阴极铜，纯度至少3N8。阳极泥是宝贵的贵金属来源。

高炉中对基于铜和铜合金的金属废弃物的火法冶金加工的示意图，如图5-32所示。