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教师招考化学资料:湿法炼铜湿法炼铜用硫酸将铜矿中的铜元素转变成可溶性的硫酸铜,再将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来,这种方法叫湿法炼铜。湿法炼铜技术是我国古代人发明的,其原理就是用置换反应制取金属。我国是世界上最早使用湿法炼铜的国家。 一、化学原理 湿法炼铜的化学方程式是: 1.CuO + H2SO4 == CuSO4 + H2O 基本反应类型:复分解反应 2.CuSO4 + Fe == Cu + FeSO4 基本反应类型:置换反应 二、生产过程 湿法炼铜也称胆铜法,其生产过程主要包括两个方面: 1.浸铜,就是把铁放在胆矾(CuSO4·5H2O)溶液(俗称胆水)中,使胆矾中的铜离子被金属置换成单质铜沉积下来; 2.收集,即将置换出的铜粉收集起来,再加以熔炼、铸造。 三、制造方法 各地所用的方法虽有不同,但总结起来主要有三种方法: 1.在胆水产地就近随地形高低挖掘沟槽,用茅席铺底,把生铁击碎,排放在沟槽里,将胆水引入沟槽浸泡,利用铜盐溶液和铁盐溶液颜色差异,浸泡至颜色改变后,再把浸泡过的水放去,茅席取出,沉积在茅席上的铜就可以收集起来,再引入新的胆水。只要铁未被反应完,可周而复始地进行生产。 2.在胆水产地设胆水槽,把铁锻打成薄片排置槽中,用胆水浸没铁片,至铁片表面有一层红色铜粉覆盖,把铁片取出,刮取铁片上的铜粉。第二种方法比第一种方法麻烦是将铁片锻打成薄片。但铁锻打成薄片,同样质量的铁表面积增大,增加铁和胆水的接触机会,能缩短置换时间,提高铜的产率。 3.煎熬法,把胆水引入用铁所做的容器里煎熬。这里盛胆水的工具既是容器又是反应物之一。煎熬一定时间,能在铁容器中得到铜。此法长处在于加热和煎熬过程中,胆水由稀变浓,可加速铁和铜离子的置换反应,但需要燃料和专人操作,工多而利少。所以宋代胆铜生产多采用前两种方法。 学赞查阅资料发现:现在采用的湿法炼铜的流程与古代已有很大的不同,主要流程为酸浸-萃取-电积。氧化铜加酸进行搅拌并进行化学反应产生硫酸铜及硫酸铁溶液,再通过萃取和反萃取,去除铁元素,最后通过电解生产出99.9%以上的阴极铜。湿法炼铜这些年发展比较快,已经可以占到炼铜总量的20%以下。 |