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古代湿法冶铜的过程 古代可以私自炼铜吗为什么

导语:古代湿法冶铜是一种炼铜的工艺,但私自炼铜是被禁止的。古代湿法冶铜的过程中需要使用大量的水和酸液,具有一定的危险性和技术要求。因此,私自炼铜往往是被严格限制的。

目录导航:

  1. 古代湿法冶铜的过程
  2. 炼金铜是什么
  3. 古代如何炼铜
  4. 在远古时代,人们制造铁器的熔炉怎么来的
  5. 铜是怎么提炼出来的
古代湿法冶铜的过程

西汉时期中国古老的冶铜方法。主要的反应原理是铁置换硫酸铜生成铜和硫酸亚铁。化学式为:Fe+CuSO4==Cu+FeSO4.

湿法炼铜的生产过程主要包括两个方面。

第1步就是浸铜,简单理解就是把铜矿石放入硫酸当中浸泡,把铜矿石里面的铜转变成可溶性的硫酸铜,之后再将铁放在硫酸溶液(俗称胆水)中,使胆水中的铜离子被金属置换成单质铜沉积下来。

第2步就是搜集,简单理解就是将置换出来的铜粉收集起来,再加以熔炼或锻造。

炼金铜是什么

炼金铜是用硫酸将铜矿中的铜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。

顾名思义,在不接触水的条件下炼制铜(即“干法”),此举并不是目的,只是为了与湿法炼铜区分开来。主要原理是用还原性气体还原氧化铜。

古代如何炼铜

古代炼铜分为水法炼铜技术和火法炼铜技术。

水法炼铜技术开始于秦汉之际,当时的炼丹术士 在从事炼丹中发现铁能够从硫酸溶液中置换出铜。 西汉《淮南万毕术》中记载,“白青得铁则化为铜”。 《梦溪笔谈》也说:“信州铅山县有苦泉,流以为涧,挹其水熬之,则成胆矾,烹胆矾则成铜,熬胆矾铁釜,久之亦化为铜。”这些记载表明当时人们已有意识地利 用化学的置换反应来获得铜。其工艺流程如下:硫酸铜从溶液中结晶出来,再人炉冶炼出铜。冶炼初期,硫酸铜、硫酸亚铁等分解成氧化亚铜、氧化亚铁等氧 化物,氧化亚铜被后期反应还原成铜,氧化亚铁再与 铜分离。到唐代后期利用水法技术炼铜得到了广泛 引用。宋代利用最为广泛。

与水法炼铜技术相比,火法炼铜技术应用时间 更长,范围更广。在《大冶赋》中就有对火法炼铜 技术的记载,分四部分:

第一部分是采矿过程。在 决定矿的分布后,根据热胀冷缩的原理,对矿脉进 行煅烧,使地表发脆解理,然后比较容易地采出矿, 即“火爆法”采矿技术。

第二部分是对矿石的焙烧过程。利用燃料对矿石进行焙烧,氧化层达到一定 厚度时,焙烧自动停止,同时脱去一部分硫。

第三部分是关于火法炼铜技术。详细地记载了在前两次的基础上如何冶炼出铜,工艺大致是焙烧后的矿石入炉,点火,启动鼓风设备,在冶炼中使矿石融化,矿石在其他添加剂的催化下,冶炼出铜。

第四部分是提纯。人们从铜中提出银后,铜的纯度更高,具体的做法是:人们向铜液中加入铅,铅提出铜中的银,铅沉入底部,脱去银的铜液在上部,达到既获高纯度铜的目的。

在远古时代,人们制造铁器的熔炉怎么来的

通过烧造陶器的技术、特别是制作青铜器的技术使得人们掌握了高温炉的技术。

至于早期铁器,最早多是陨铁等制成的,早期冶铁作坊情况不详,一般认为起源西亚,并非像现在这么完整,应该于铜器制作相似。

炼铁竖炉主要是从炼铜竖炉发展而来。

中国早期的炼铁竖护目前尚未发现,但从铜绿山春秋时期的炼铜竖炉和登封战国熔铁炉的结构型式,可以判定早在春秋战国时期已使用半连续操作的竖炉来冶炼液态生铁。汉代炼铁竖炉已发现的有河南鲁山望城岗、鹤壁鹿楼村、巩县铁生沟、临汝夏店、西平冶炉城、桐柏张畈村、方城河村、徐州利国驿、郑州古荥等处共约30余座。截面为圆形或椭圆形,有的砌筑在地面,有的是有原地面下挖。竖炉

铜是怎么提炼出来的

鼓风炉熔炼 鼓风炉是竖式炉,小国很早就用它直接炼铜。传统的方法为烧结块鼓风炉熔炼。硫化铜精矿先经烧结焙烧脱去部分硫,制成烧结块,与熔剂、焦炭等按批料呈层状加入炉内,熔炼产出冰铜和弃渣,此法烟气含SO2低,不易经济地回收硫。

为消除烟害,回收精矿中的硫,20世纪50年代,发展了精矿鼓风炉熔炼法,即将硫化铜精矿混捏成膏状,再配以部分块料、熔剂、焦炭等分批从炉顶中心加料口加入炉内,形成料封,减少漏气,提高SO2浓度。

混捏料在炉内经热烟气干燥、焙烧形成烧结料柱,块状物料也呈柱状环绕在烧结料柱的周围,以保持透气性,使熔炼作业正常进行。中国沈阳冶炼厂、富春江冶炼厂等采用此法。

1、火法炼铜:火法炼铜是当今生产铜的主要方法,世界上80%以上的铜是用火法从硫化铜精矿中提取的。火法炼铜最突出的优点是适应性强,能耗低,生产效率高。

2、湿法炼铜:湿法炼铜是在溶液中进行的一种提铜方法。无论贫矿或富矿、氧化矿或硫化矿,都可用湿法炼铜的方法将铜提取出来。水法炼铜的优点是设备简单、操作容易,不必使用鼓风、熔炼设备,在常温下就可提取铜,节省燃料,只要有胆水的地方,都可应用这种方法生产铜。

铜,化学式为Cu,原子序数为29,具有较高的导电和导热性能,是电缆、电子元件和各种建筑材料的必需品。

湿法炼铜:也叫水法炼铜,是在溶液中进行操作,将铜元素提炼出来。其操作简单,无需其它辅助设备,在自然条件下即可提炼。

火法炼铜:是目前最为常见的一种方法,即将铜元素在硫化铜矿中采用火法进行提炼,其生产效率较高。


答案:炼铜方法很多,这里只介绍传统的火法。
先经过选矿,提高矿物的纯度。
再通入空气进行煅烧,铜元素转化为Cu2O,加入SiO2,以矿渣的方式除去铁元素。
接下来,1:2混合Cu2S与Cu2O,高温下发生如下反应得到粗铜:
Cu2S+2Cu2O=3Cu+SO2
以粗铜为阳极,精铜为阴极,在硫酸铜溶液中电解得到纯度为99%以上的精铜。

在化学实验室中,我们也可以模拟湿法冶铜。取20cm长的铁丝用砂纸打磨光亮,再取4ml硫酸铜溶液于试管中,加入打磨光亮的铁丝,静置,可以观察到铁丝表面有紫红色金属析出,并且溶液逐渐由蓝色变为浅绿色。析出的紫红色金属就是铜,最后取出铁丝,收集铁丝表面析出的铜。 我国古代还有一种冶炼铜的方法——“火法炼铜”。据考证,商代的火法炼铜,主要是用孔雀石和木炭。火法冶铜是将含有铜元素的氧化物与还原剂在较高温度下进行反应制取单质铜的过程,此还原反应需要一定的温度,所以要在加热的状态下才能产生铜单质,故称为“火法冶铜”。

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