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郭先健:铜火法冶金炉渣化学及其应用
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郭先健:铜火法冶金炉渣化学及其应用

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  • 來源:
  • 發佈時間:2023-07-10 11:27
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【概要描述】铜火法冶金炉渣化学及其应用

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 过去几十年,随着铜冶炼技术的进步,在铜冶金炉渣化学方面做了大量的研究,并应用于新工艺开发及工厂运行优化。但是,目前国内外仍没有比较全面介绍铜冶金炉渣化学的著作《铜火法冶金炉渣化学及其应用》(郭先健著. 北京:科学出版社,2023.6)一书基于作者从事铜冶金基础研究、工艺开发、工程设计及工厂运营等几十年的经验,包括收集的文献资料、学习体会、工作总结及构想等,全面系统地总结了铜冶金炉渣化学(高温物理化学)几十年来的研究成果,并结合铜冶炼工艺,阐述了炉渣化学在工艺开发和工厂运行中的应用。

 

铜火法冶炼工艺的理论基础是高温物理化学,包括热力学和动力学。然而,简单地说,从精矿熔炼到粗铜火法精炼,冶炼工艺由两个基本步骤完成,即化学反应和相分离,物料中化合物(及元素)在高温下进行化学反应并熔化形成不相溶的熔融相,以此实现有效的相分离。炉渣是其中熔融相之一,在工艺中起着关键作用。炉渣不仅是原料中铁和脉石等非有价成分的组合,同时也是冶炼过程中去除各种杂质元素的载体,铜火法冶炼过程实际上是造渣过程。

 

冶炼厂的运营指标主要取决于地理位置、原料组成、工艺技术和运行管理。冶炼厂地理位置的影响在于原料和产品市场、运输成本、劳动力、能源和材料供应等,在大多数情况下其地理位置无法改变。其他三个因素均因其变化而影响冶炼厂的运营。铜冶炼同行总是试图在这些相互关联的因素上寻求工厂最佳运营,包括工厂平稳运行、工艺操作优化和新工艺开发应用,而这些均与炉渣有关。造好渣是实现冶炼厂平稳运行的前提;工艺优化往往从调整炉渣成分着手;渣型选择则是新工艺开发的主要内容。造渣过程的基本目的是尽可能除去原料中没有价值的组分及杂质元素;最大限度地回收铜及贵金属等有价元素;降低能耗、材料消耗及对环境的影响,实现运行成本最低化。

 

本书共21 章,前面两章就热力学定律及有关参数、铜火法冶金物理化学及工业应用渣型做了简单介绍;第3~5 章分别系统介绍了炉渣结构、性质和相图;第6~10 章分析了炉渣、冰铜和铜体系热力学平衡;第11~14 章总结了微量元素,包括贵金属元素、杂质元素和稀散稀有(稀土)元素在渣中的溶解及分配;第15 章介绍了铜冶炼过程的速率现象;第16~21 章重点阐述了炉渣化学在工艺开发及操作运行中的应用,包括炉渣中铜损失、一步直接炼铜和二次铜资源冶炼渣型、铜火法精炼渣、炉渣贫化及炉渣对耐火材料的影响。读者可以根据各自需要或兴趣选择性阅读。

 

本书出版得到紫金矿业集团股份有限公司和低品位难处理黄金资源综合利用国家重点实验室的赞助和支持。

 

本文为《铜火法冶金炉渣化学及其应用》(郭先健著. 北京:科学出版社,2023.6)一书“前言”,有删减修改。

 

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