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　　雜銅反射爐精煉原理實(shí)質(zhì)上與礦銅的火法精煉原理相同，不過(guò)，由于次粗銅雜質(zhì)含量高（有時(shí)高達(dá) 4% ），所以在操作上有其獨(dú)特特點(diǎn)，雜銅在反射爐中處理時(shí)，整個(gè)精煉過(guò)程包括熔化、氧化、還原、除渣、澆鑄等作業(yè)。整個(gè)作業(yè)的核心是氧化和還原。下面主要闡述氧化和還原。

　　雜銅氧化精煉的基本原理在于銅中存在的大多數(shù)雜質(zhì)對(duì)氧的親合力都大于銅對(duì)氧的親合力，且多數(shù)雜質(zhì)的氧化物在銅液中溶解度小，所以當(dāng)向熔體中鼓入空氣時(shí)，便優(yōu)先將雜質(zhì)氧化脫除，但熔體中銅占絕大多數(shù)，而雜質(zhì)量很少，故氧化時(shí)，首先是銅被氧化。

　　　　　　　　　　　　　　　　　4Cu+O2=2Cu2O

所產(chǎn)生 Cu2O 立即溶于銅液中，并與銅液中的雜質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，使雜質(zhì)氧化。

　　　　　　　　　　　　　　　[Cu2O]+[Me]=2[Cu]+(MeO)

式中：[ ] 表示銅液中物質(zhì)濃度；

　　（ ）表示渣相中物質(zhì)濃度；

　　　Me 為雜質(zhì)金屬。

　　此反應(yīng)的平衡常數(shù)為：

　　銅液中的主體為金屬銅，濃度很大，因雜質(zhì)量相對(duì)很少，故盡管雜質(zhì)被 Cu2O 氧化，可認(rèn)為 [Cu] 基本不變（即為常數(shù)）。同時(shí)，由于雜質(zhì)氧化物（ MeO ）在銅液中的溶解度很小，能迅速達(dá)到飽和，因此在大多數(shù)情況下，當(dāng)溫度一定時(shí)， [MeO] 可認(rèn)為也是一個(gè)恒定值，所以反應(yīng)的平衡常數(shù)可用下式表示：

　　　　　　　　　　　　　　　　K’=[Cu2O][Me]

　　這表明，在一定溫度下（即 K 為確定常數(shù)）銅液中的雜質(zhì)含量與 Cu2O 的含量成反比， [Cu2O] 越大， [Me] 越小，即殘留在銅液中未氧化的雜質(zhì)越少，精煉作業(yè)愈完全。實(shí)踐表明，為了更迅速、徹底地除去銅液中的雜質(zhì)，應(yīng)力求強(qiáng)化氧化過(guò)程，使 Cu2O 在銅液中的濃度達(dá)到飽和狀態(tài)。

　　Cu2O 在銅液中的溶解度隨溫度升高而增加：

　　溫度℃ 1100 1150 1200 1250

　　溶解度 % 5 8.3 12.4 13.1

　　當(dāng) Cu2O 的溶解量超過(guò)該溫度下的溶解度時(shí)，熔體將分為兩層，下層是飽和了 Cu2O 的銅液，上層是飽和了銅的 Cu2O 相，這一關(guān)系可從 Cu ¢ O 系相圖看得清楚。銅液中的溶解度增加很少，并且熔體出現(xiàn)分層，使部分 Cu2O 進(jìn)入渣層中，而且過(guò)度的氧化，使還原過(guò)程增長(zhǎng)，同時(shí)要消耗更多的還原劑，所以為了避免銅液過(guò)度氧化，要求氧化期保持在 1150 ～ 1170 ℃下進(jìn)行。

　　鐵。鐵對(duì)氧的親合力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于銅對(duì)氧的親合力，所以鐵很容易氧化，并造渣脫除。鐵氧化反應(yīng)按下式進(jìn)行：

　　　　　　　　　　　　　　　Cu2O+Fe=2Cu+FeO

　　按熱力學(xué)估算，在精煉過(guò)程中鐵可除到十萬(wàn)分之一。

　　鎳。鎳是難于除去的雜質(zhì)，鎳和銅能生成一系列固溶體，盡管鎳在熔化期和氧化期均受到氧化，但既緩慢又不完全，并且在氧化期所生成的 NiO 分布于銅液和爐渣之間。溶于渣中的 NiO 可生成不溶于銅液而溶于渣相中的 NiO · Fe2O3 ，這部分鎳可脫除，熱力學(xué)計(jì)算表明，當(dāng)銅液中含鎳 16% 時(shí)，鎳可除到 0.25% 。

　　當(dāng)銅液中既含鎳又含砷和銻時(shí)，鎳的脫除更為難。因?yàn)槿苡阢~液中的 NiO 能與 Cu 、 As 或 Sb 形成溶于銅液的鎳云母（ 6Cu2O · 8NiO · 2As2O3 或 6Cu2O · 8NiO · 2Sb2O3 ）。為了脫鎳，這時(shí)只有加堿性熔劑，使鎳云母分解。

　　鋅。鋅與銅在液態(tài)時(shí)完全互溶，鋅的沸點(diǎn)為 906 ℃，在精煉時(shí)，大部分鋅在熔化階段即以金屬形態(tài)揮發(fā)，而后被爐氣中的氧氧化成 ZnO 隨爐氣排出，并在收塵系統(tǒng)中收集下來(lái)，其余的鋅在氧化初期被氧化成 ZnO ，并形成硅酸鋅（ 2ZnO · SiO2 ）和鐵酸鋅（ ZnO · Fe2O3 ）進(jìn)入爐渣。當(dāng)精煉含鋅高的雜銅料（黃雜銅等）時(shí)為加速鋅的揮發(fā)，在熔化期和氧化期均提高爐溫 ( 一般保持在 1300 ～ 1350 ℃ ) ，并在熔體表面上覆蓋一層木炭或不含硫的焦碳顆粒，使氧化鋅還原成金屬鋅而揮發(fā)，以免生成氧化鋅結(jié)殼妨礙蒸鋅過(guò)程的進(jìn)行。

　　鉛。固態(tài)鉛不溶于銅，在液態(tài)時(shí)溶解得也很少，但在氧化期，當(dāng)鉛氧化成氧化鉛后，因其密度（ 9.2 ）比銅的密度（ 8.9 ）高，故沉于爐底，所以如果是酸性爐底，則 PbO 將與筑爐材料中的 SiO2 作用，生成密度小的硅酸鉛（ XPbO · YSiO ）。從而上浮到熔池表面而被除去。如果爐底為堿性耐火材料，則鉛的脫除很困難，這時(shí)必須向熔體中吹入石英熔劑，增大風(fēng)量并保持較高的爐溫（約 1250 ℃），使 PbO 和 SiO2 作用，產(chǎn)出硅酸鉛。用石英造渣除鉛方法耗時(shí)長(zhǎng)，銅入渣損失大，為了改進(jìn)除鉛效果，克服該法缺點(diǎn)，可改加磷銅，使鉛以磷酸鹽形態(tài)除去。也可以氧化硼作熔劑，使鉛呈硼酸鉛形態(tài)脫去。

　　錫。處理青銅<