铜的冶炼与制造期刊投稿

火法冶炼一般是先将含铜百分之几或千分之几的原矿石，通过选矿提高到20－30%，作为铜精矿，在密闭鼓风炉、反射炉、电炉或闪速炉进行造锍熔炼，产出的熔锍(冰铜)接着送入转炉进行吹炼成粗铜，再在另一种反射炉内经过氧化精炼脱杂，或铸成阳极板进行电解，获得品位高达99.9%的电解铜。该流程简短、适应性强，铜的回收率可达95%，但因矿石中的硫在造锍和吹炼两阶段作为二氧化硫废气排出，不易回收，易造成污染。近年来出现如白银法、诺兰达法等熔池熔炼以及日本的三菱法等、火法冶炼逐渐向连续化、自动化发展。

我是这么理解的，你可以参考借鉴，电解铜=阴极铜=精炼铜，没区别。下面是解释。根据电解铜的制作方法，是将在酸质液体中的正负两极通电，两极都是铜板，理论上正极厚到无穷大负极薄到无穷大，酸质液体将厚的铜板电解成铜离子，游向负极，杂质电离子比重和铜离子不一样，所以会沉降，这样铜离子就在负极上形成不含杂质的纯铜。阴极就是负极，正极就是阳极，叫法不同而已，所以，据上，阴极铜就是电解出来的铜，所以阴极铜=电解铜，电解铜法就是将杂质过滤掉变成电解铜，就是一种精炼，电解铜=精炼铜，所以三者没区别。至于铜，是一个种类的总称，前三个都可以叫做铜。我给你衍生出来一个不一样的铜吧，叫做阳极铜，很多人不理解阴极铜和阳极铜的区别，很多人说是一样的，其实根据上述电解铜的制作方法可得，在理论上，阳极铜就是被绑在正极上含杂质的铜，通过电解得到负极上的阴极铜，所以阴极铜的铜含量是比阳极铜更为纯的，阳极铜可以理解为是铜矿经过粗炼得到的粗铜。我这么说，可以理解吗。

楼上这位老兄说了一大顿也没说清楚熟铜生铜有什么区别，其实熟铜生铜的区别就是含杂质的量不同是了，生铜的杂质多，所以生铜无伸长率，易断，而熟铜含杂质少，所以熟铜有较好伸长率，韧性好易拉伸。在他们的原子的排列上我就不知道了。

这个问题没那么复杂，其实生铜就是铸造铜的民间叫法，熟铜是加工铜的民间叫法，这种叫法来源于民间对铁的分类（生铁、熟铁）。但铜在资料上很少有这种说法，一般都称为铸造铜和加工铜，他们最本质的区别在于内部组织结构（金相组织）。

铜及其化合物 庆云一中 王金行 课程标准解读 1. 了解铜的物理性质和重要用途； 2. 通过演绎法去分析铜及其重要化合物的化学性质； 3. 掌握硫酸铜的性质及其简单计算。 知识再现 一、 铜的物理性质和用途 铜是 色的固体， 导电，据此性质，铜可以用作 。 铜还有许多重要的合金，如 、 等。 二、 铜的化学性质 根据铜在金属活动性顺序表中的位置，它应属于不活泼的金属，因此它 置换出酸 或水中的氢。 （一） 铜与非金属的反应 （1） 与氧气反应： 2Cu + O22CuO 在潮湿空气中还可发生腐蚀生成绿色的铜锈： 2Cu + O2 + H2O + CO2 = Cu2(OH)2CO3 （2） 与其它非金属的反应： 2Cu + S  Cu2S Cu + Cl2 CuCl2 （二） 与酸的反应 （1） 铜与非氧化性酸（如盐酸、磷酸等）不反应。 （2） 铜与强氧化性酸（如浓硫酸、硝酸等）能反应，但不生成氢气。 Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O （三） 与盐溶液的反应 2 FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2 Cu + 2AgNO3 = Cu（NO3）2 + 2Ag 三、 铜的冶炼 工业上，主要采用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜。这种方法冶炼的铜，其含量为99.5% ∽99.7%，还有Ag、Au、Fe、Zn等杂质。要达到电气化生产铜的要求，这种由黄铜矿高温冶炼的铜还必须经过电解精炼，电解精炼得到的铜，其含量高达99.95%∽99.98%。 [典题解悟] 例. 铜是生命必需的元素，也是人类最早使用的金属之一，铜的生产对国计民生各个方面都产生了深远的影响。请完成下列各题： （1） 在化学反应中，铜元素可表现为0、+1、+2价。 ①在西汉古籍中有记载：曾青得铁则化为铜（即曾青CuSO4跟铁反应就生成铜）。试写出该反应的化学方程式 。 ②铜器表面有时会生成铜绿Cu2（OH）2CO3，这层铜绿可用化学方法除去。试 写出一个除去铜绿而不损坏器物的化学方程式 。 （2） 铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币，试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币。（铜的熔点是1183.4℃，铁的熔点是1534.8℃） （3） 历史上的“青铜器时期”早于“铁器时期”，而近百年才大量使用铝制品，试分析人类使用这些金属的时间的事实与金属活泼性及冶炼难易的联系 精析：西汉时期的“曾青得铁则化为铜”是湿法冶金术得先驱，Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。当铜生成铜绿时，铜元素的化合价升高到+2，所以空气中必有氧化剂参加了反应。因铜在常温下不与稀硫酸反应，而铜绿则能与稀酸反应，所以可考虑用稀硫酸清洗。 2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3 +2+Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu+CO2↑+3H2O 根据题给信息以及作货币的实际需要，选择铜作货币不仅是因为铜的熔点比较低，容 易铸造成型，同时铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀，加上铜有迷人的光泽。 答案：（1）Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 （2）2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3 Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4 +CO2↑+3H2O （3）铜的熔点低，化学性质稳定，有迷人的光泽，易铸造。 四、 铜的重要化合物 （一）CuO CuO在高温下分解： CuO为黑色而Cu2O为红色，氧化铜可作为铜盐的原料，氧化亚铜可作为制造玻璃、 搪瓷的红色颜料。 （二） Cu2（OH）2CO3 （三） CuSO4及 CuSO4·5H2O 硫酸铜晶体（CuSO4·5H2O）俗名 或 。 CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为： 。 铜及其化合物的转化关系： [夯实基础] 1. 2000年5月，保利集团在香港拍卖会上花费3000多万港币购回了在火烧圆明园时流失的 国宝：铜铸的牛首、猴首和虎首。普通铜器稍久会出现铜绿Cu2(OH)2CO3，而三件1760年 铜铸的国宝，在240年后看上去依然熠熠生辉。下列对其原因的分析，最可能的是（ ） A. 它们的表面都镀上了耐腐蚀的黄金 B. 环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去 C. 铜的金属活泼性比氢小，因此它们不易氧化 D. 它们是含一定比例金、银、锡、锌、铜的合金 2. 下列物质中，属于纯净物的是（ ） A. 生铁 B. 青铜 C. 漂白粉 D. 胆矾 3. 写出下列反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目： ① Cu + H2SO4（浓） ② Cu + HNO3（浓） ③ Cu + HNO3（稀） 4. 写出下列反应的离子方程式： ① Fe + HCl（稀） ② Cu + HNO3（稀） 5. 下列金属不能由电解其盐的水溶液来获得的是（ ） A. Na B. Mg C. Cu D. Ag 6. 。 AlCl3、MgCl2、FeCl2、CuCl2、FeCl3、 NaCl 7. 在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液里加入适量锌粉，首先置换出的是（ ） A. Mg B. Cu C. Ag D. H2 8. 在铜跟稀硝酸的反应中，如果有1 mol硝酸还原了，则被氧化的铜的物质的量为（ ） A. 3 8mol B. 8 3mol C. 2 3mol D. 3 2mol 9. 铜粉放入稀硫酸溶液中，加热后无明显现象发生，当加入下列一种物质后，铜粉的质量 减少，溶液呈兰色，同时有气体逸出，该物质是（ ） A. Fe2(SO4)3 B. Na2CO3 C. KNO3 D. FeSO4 10. 用气体还原剂还原a g CuO，最终得到b g Cu，如氧的相对原子质量为16，则铜的相对 原子质量为（ ） A. 16a ab B. 16a ab+16 C. 16(ab) a D. 16b ab 11. 某无色气体含有CO、CO2、NH3、HCl、H2和水蒸气中的一种或几种，当它依次通过 澄清石灰水（无浑浊现象）、氢氧化钡溶液（有浑浊现象）、浓硫酸（无明显现象）、灼热的 CuO（变红）和五水硫酸铜（变蓝）（假定每处均完全反应）。下列结论正确的是（ ） A. 肯定有CO、HCl，可能有NH3或H2其中之一 B. 肯定有H2、CO2、HCl，可能有CO和水蒸气 C. 肯定有H2、肯定没有CO2 D. 肯定有CO、CO2、H2，可能有HCl 12. 某不纯的铁片中，可能含有镁、铝、铜等金属杂质。取这种铁片5.6g，与足量的稀盐酸 反应得到0.18gH2，则该铁片（ ） A. 一定不含杂质 B 一定含铝 C. 一定同时含有三种金属杂质 D. 一定含有铜 13. 为了除去酸性氯化铝溶液中得Cu2+，下列实验步骤顺序和所用试剂都正确的是（ ） ① 通过CO2 ②加盐酸 ③加过量NaOH溶液 ④加AlCl3溶液 ⑤过滤 A. ③⑤④⑤② B. ③⑤② C.③⑤①② D. ③⑤①⑤② 14. 被严重腐蚀了的铜和铁共同放入盐酸中充分反应后，剩余残渣中只有铜，则溶液中含有 的金属阳离子为（ ） A. 可能只含有Fe2+ B. 可能只含Cu2+ 2+2+2+2+C. 一定有Fe和Cu D. 可能有Cu和Fe 15. 选择合适的试剂除去下列物质中的杂质（括号内为杂质） ①铜粉（铁粉） ；②银粉（铜粉） 。 16. 如何分离AlCl3和CuCl2的混合物，写出简明的操作步骤。 17. 实验室测定CuSO4·nH2O晶体里结晶水的n值时，出现了三种情况： ① 晶体中含有受热不分解的物质；②晶体尚带兰色，即停止加热；③晶体脱水后放 在实验台上冷却再称量。 使实验结果n值偏低的原因是（ ） A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ①②③ 18. 用以下三种途径来制取相等质量的硝酸铜（1）铜与浓硝酸反应（2）铜与稀硝酸反应（3） 铜先跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟稀硝酸反应 以下叙述中正确的是（ ） ① 三种途径所消耗的铜的物质的量相等 ②三种途径所消耗的硝酸的质的量相等 ③所 消耗的铜的物质的量是：途径（3）>途径（1）>途径（2） ④所消耗的硝酸的物质的量是： 途径（1）>途径（2）>途径（3） A. ①④ B. ②④ C. ③④ D. ②③ 19. 下列生产胆矾的实验设计能体现“经济、高效、环保”精神的是（ ） A. 铜与浓硫酸共热后用水稀释 B. 用铜片为阳极，石墨为阴极，电解稀硫酸 C. 先灼烧铜生成氧化铜，然后再用稀硫酸溶解 D. 适当温度下，使铜片在持续通入空气的稀硫酸中加快腐蚀 20. 用如图所列各装置设计一个实验，验证浓硫酸和木炭粉在加热条件下反应后的各种产 物。 （1） 硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式是： 。 （2） 些装置的连接顺序（按产物气流从左到右的方向）是（填装置的编号） 。 （3）实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色。A瓶的作用 是 ；B瓶溶液的作用是 ；C瓶溶液的作用是 。 （4）装置②中所加的固体药品是 ，可验证的产物是 ，确定装置②在整 套装置中位置的理由是 。 （5）装置③中所盛溶液是 ，可验证的产物是 。 [能力提高] 1. 制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。 向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是 （ ） A. 烧杯中有铜无铁 B. 烧杯中有铁无铜 C. 烧杯中铁、铜都有 D. 烧杯中铁、铜都无 2. 1.6g Cu与50 ml 8mol/L的HNO3充分反应，硝酸的还原产物有NO和NO2，反应后混 合溶液中H+浓度为a mol/L（生成水的体积忽略不计），则此时溶液中所含NO3—的物质的量 为（ ） A. （a+1）mol B. （0.4+0.05a）mol C. （a+0.05）mol D. 0.05（a+1）mol 3. 用足量铜与500 ml稀硝酸完全反应后，将溶液小心蒸发得到Cu(NO3)2·3H2O晶体90.75g。 计算： （1） 被氧化的铜的质量是多少？ （2） 原稀硝酸的物质的量浓度是多少？ （3） 反应中有多少克硝酸被还原？ g 4. 将1.92g铜放入100ml含有1.26g HNO3与9.8g H2SO4的混合溶液中，充分反应后生 成的NO的体积是多少？（标准状况） 5. 下列能发生Cu + 2H2O = Cu(OH)2 + H2↑的是（ ） A. 将铁棒与铜棒用导线连接一同插入食盐水中 B. 将铁棒与锌棒用导线连接一同插入硫酸铜溶液中 C. 用铜棒作阳极，石墨作阴极，电解烧碱溶液 D. 用石墨作阳极，铜棒作阴极，电解烧碱溶液 6. 已知氧化铜在高温下可发生分解4CuO2Cu2O+O2↑，生成Cu2O也能被H2还原为 Cu。 （1）若将10gCuO在高温下部分分解后，再通入氢气使剩余固体全部还原为铜，消耗0.225g H2，则原氧化铜的分解率是多少？ （2） 若将m gCuO在高温下部分分解后，再通入n g H2，即可使剩余固体全部还原为 铜，则氧化铜的分解率是多少？n的取值范围是多少？ 7. 将40ml 1.5mol/L的CuSO4溶液与30ml 3mol/L的NaOH溶液混合，生成浅蓝色沉淀，假 2+—如溶液中c（Cu）或c（OH）都已变得很小，可忽略，则生成沉淀的组成可表示为（ ） D A. Cu(OH)2 B. CuSO4·Cu(OH)2 C. CuSO4·2Cu(OH)2 D. CuSO4·3Cu(OH)2 8. 实验室用铜和硫酸制取硫酸铜有几种方法： 甲同学进行了下列实验：取6.4g铜片和10ml 18mol/L浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直 到反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余。他根据自己所学的化学知识，认为烧瓶中还 有较多的硫酸剩余。他这样认为的理由是： 。 乙同学认为甲设计的实验方案不好，他自己设计的思路是2Cu+O22CuO； CuO+H2SO4=CuSO4+H2O。对比甲的方案，乙同学的优点是：。 9. 在一定条件下，可实现下图所示的物质之间的转化。 试填写下列空白： （1）孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3，它受热易分解。上图中的F是 。 （3） 写出明矾溶液与过量的NaOH溶液反应的离子方程式 （3）图中所得的C、D都是固体，混合后在高温下可发生反应，写出该反应的化学方程 式 。 （4）B既可与盐酸反应，又可与NaOH溶液反应，离子方程式分别为 、。 （5）工业上用电解熔融的B来制单质D，每生成1 mol D的同时，可生成 mol E。 10. 孔雀石和石青是自然界存在的两种碳酸盐类铜矿，它们的化学组成可表示为： xCuCO3·yCu(OH)2（x、y为正整数且x≤2，y≤2） （1） 孔雀石和石青分别与过量盐酸反应时，孔雀石耗用的盐酸的物质的量与生成的CO2 的物质的量之比为4：1，石青则为3：1。请推算它们的化学组成。 孔雀石 ；石青 。 （2）现有孔雀石和石青混合样品，取两份等质量的样品，在一份中加入过量盐酸，生成CO2 3.36L（标准状况）；加热另一份样品使其完全分解，得到CuO20g，试通过计算确定该混合物中孔雀石和石青的物质的量之比 。 高考聚焦 （2002年上海，22题）0.03mol Cu完全熔于硝酸，产生氮的氧化物（NO、NO2、N2O4）混合气体共0.05mol。该混合气体的平均相对分子质量可能是（ ） A. 30 B. 46 C. 50 D. 66 （2002年上海，30题）某化学课外小组用含铜96%的废铜屑制取胆矾（五水合硫酸铜）。将铜屑放入稀硫酸中，加热并不断鼓入空气，在氧气作用下便生成硫酸铜。 （1）写出生成硫酸铜的化学方程式 。 （2）现用1Kg这种废铜屑理论上能制取胆矾多少千克？ （2） 将胆矾与生石灰、水按质量比依次为1：0.56：100混合配制成无机铜杀菌剂波尔多 液。 2+2+①此波尔多液中Cu离子和Ca离子的物质的量比为 （最简单整数比） ② 波尔多液有效成分的化学式可表示为CuSO4·xCu(OH)2·yCa(OH)2，此种配比当x=1时，试确定y的数值。

电解铜是将铜电解掉。它是以铜作为阳极，阴极导体不限（以石墨为例），电解质溶液不限（以稀硫酸为例）其阳极反应式：Cu-2e-=Cu2+；阴极反应式看电解质溶液而定（以稀硫酸为例）：2H++2e-=H2；总反应式（阴极以石墨为例，电解质溶液以稀硫酸为例）Cu+H2SO4=CuSO4+H2电解精炼铜是用粗铜提取更高纯度的铜。它是以粗铜为阳极，纯铜为阴极，以可溶性铜盐为电解质溶液（这里以硫酸铜为例），因阳极是粗铜，含有Fe、Ni、Zn、Ag等杂质，所以其阳极反应式比较多：Zn-2e-=Zn2+；Ni-3e-=Ni3+；Fe-2e-=Fe2+；Cu-2e-=Cu2+，Ag等比Cu金属性弱的金属就形成阳极泥。阴极反应式：Cu2++2-=Cu；总反应式（阳极以Cu发生电解为主）Cu（粗铜）=Cu（纯铜）1、从铜矿中开采出来的铜矿石，经过选矿成为含铜品位较高的铜精矿或者说是铜矿砂，铜精矿需要经过冶炼提成,才能成为精铜及铜制品。2、废铜做为精炼铜的主要原料之一，包括旧废铜和新废铜，旧废铜来自旧设备和旧机器，废弃的楼房和地下管道；新废铜来自加工厂弃掉的铜屑(铜材的产出比为50％左右),一般废铜供应较稳定，废铜可以分为：裸杂铜:品位在90％以上；黄杂铜（电线）:含铜物料（旧马达、电路板）；由废铜和其他类似材料生产出的铜，也称为再生铜。3、通过熔融冶炼和电解精火炼生产出阴极铜，也即电解铜，一般适于高品位的硫化铜矿。火法冶炼一般是先将含铜百分之几或千分之几的原矿石，通过选矿提高到20－30％，作为铜精矿，在密闭鼓风炉、反射炉、电炉或闪速炉进行造锍熔炼，产出的熔锍(冰铜)接着送入转炉进行吹炼成粗铜，再在另一种反射炉内经过氧化精炼脱杂，或铸成阳极板进行电解，获得品位高达99.9％的电解铜。4、纯铜可拉成很细的铜丝，制成很薄的铜箔。能与锌、锡、铅、锰、钴、镍、铝、铁等金属形成合金，形成的合金主要分成三类：黄铜是铜锌合金，青铜是铜锡合金，白铜是铜钴镍合金。5、阳极铜目前我国生产再生铜的方法主要有两类：第一类是将废杂铜直接熔炼成不同牌号的铜合金或精铜，所以又称直接利用法；第二类是将杂铜先经火法处理铸成阳极铜．然后电解精炼成电解铜并在电解过程中回收其他有价元素。用第二类方法处理含铜废料时，通常又有 3 种不同的流程，即一段法、二段法和三段法。l) 一段法 将分类过的黄杂铜或紫杂铜直接加入反射炉精炼成阳极铜的方法。其优点是流程短、设备简单、建厂快、投资少，但该法在处理成分复杂的杂铜时，产出的烟尘成分复杂，难以处理；同时精炼操作的炉时长，劳动强度大，生产效率低，金属回收率也较低。2)二段法 杂铜先经鼓风炉还原熔炼得到金属铜．然后将金属铜在反射炉内精炼成阳极铜；或杂铜先经转炉吹炼成粗铜．再在反射炉内精炼成阳极铜。由于这两种方法都要经过两道工序，所以称为二段法。鼓风炉熔炼得到的金属铜杂质含量较高，呈黑色，故称为黑铜。3)三段法 杂铜先经鼓风炉还原熔炼成黑铜，黑铜在转炉内吹炼成次粗铜，次粗铜再在反射炉中精炼成阳极铜。原料要经过 3 道工序处理才能生产出合格的阳极铜，故称三段法。三段法具有原料综合利用好，产出的烟尘成分简单、容易处理、粗铜品位较高、精炼炉操作较容易、设备生产率也较高等优点，但又有过程较复杂、设备多、投资大且燃料消耗多等优点。因此，我国除规膜较大的企业或需处理某些特殊废渣外，一般的废杂铜处理流程多采用二段法和一段法。