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冰銅
鎖定
冰銅又稱銅鋶。主要組成為Cu2S和FeS的熔體，是提煉粗銅的中間產物和原料。銅礦石大多為硫化銅(CuS和Cu2S)礦，氧化銅(CuO和Cu2O)礦較少，含銅量均很低(1.0%左右)。銅的冶煉分火法與濕法兩種。火法是將銅礦破碎、浮選、燒結、造塊成銅精礦，含銅10%～35%，與熔劑一起送入反射爐或鼓風爐中，在高温(1550～1600℃)下進行氧化、脱硫和去除雜質，獲得含銅35%～50%的冰銅。也可不經冰銅而直接煉成粗銅。濕法是在常温、常壓或高壓下用溶劑(稀硫酸)使銅從礦石中浸出，從浸出液中去除雜質，銅便沉澱出來。火法適應性廣，而濕法只適於氧化銅礦和自然銅礦。
- 中文名
- 冰銅
- 外文名
- copper matte
- 別 名
- 銅鋶
- 主要由
- 硫化亞銅和硫化亞鐵熔解而成的
- 含銅率
- 20%～70%之間
- 性 質
- 冶金術語
冰銅基本介紹
冰銅也叫銅鋶，主要由硫化亞銅和硫化亞鐵互相熔解而成的，它的含銅率在20%～70%之間，含硫率在15%～25%之間。冰銅較重，沉於下層，可以從冶金爐（熔煉爐）的排銅口流出來，熔鍊渣則從上部渣層排渣口排出。
冰銅主要成分
主要組成為Cu2S和FeS的熔體，是提煉粗銅的中間產物和原料。銅礦石大多為硫化銅(CuS和Cu2S)礦，氧化銅(CuO和Cu2O)礦較少，含銅量均很低(1.0%左右)。銅的冶煉分火法與濕法兩種。火法是將銅礦破碎、浮選、燒結、造塊成銅精礦，含銅10%～35%，與熔劑一起送入反射爐或鼓風爐中，在高温(1550～1600℃)下進行氧化、脱硫和去除雜質，獲得含銅35%～50%的冰銅。也可不經冰銅而直接煉成粗銅。濕法是在常温、常壓或高壓下用溶劑(稀硫酸)使銅從礦石中浸出，從浸出液中去除雜質，銅便沉澱出來。火法適應性廣，而濕法只適於氧化銅礦和自然銅礦。
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冰銅加工方法
冰銅的加工方法是將粉狀或顆粒狀銅原料（銅精礦）與石英沙（石）混合後，加入熔煉爐進行熔鍊，在1084-1300`C的高温下，石英與銅礦中鐵、鉬、鎂、鈣、硅等結合，形成爐渣，其餘剩下的即為冰銅，以達到銅渣分離、銅含量提高之目的。
冰銅用途
冰銅硫化亞銅
Cu2S有兩種形式，其中一種低温單斜形的結構複雜，稱為低輝銅礦，在一個晶格中有96個銅原子，有着六邊形結構，超過140°C也穩定。在這種結構中，有24個晶體學上單獨的銅原子，而且這種結構近似一個被銅原子和硫原子緊緊擠滿的六邊形結構。這種結構起初被指定為斜方晶系，因為其有成對的晶體。
硫化亞銅的另一種形式是一種非整比化合物：Cu1.96S（範圍在 Cu1.934S至Cu1.965S之間），為248個銅原子和128硫原子在一個晶格中組成單斜結構，如藍輝銅礦Cu31S16。Cu2S和Cu1.96S在外觀上十分相似，以致很難分清彼此。
硬而脆，導電，有毒。對熱穩定。不溶於水、丙酮、硫化銨、稀硫酸和稀鹽酸。稍溶於氨水溶於氰化鉀溶液，在硝酸和熱濃硫酸中分解。跟硝酸反應生成硝酸銅、硫和一氧化氮。在隔絕空氣下加熱生成銅和硫化銅，在空氣存在下生成氧化銅、硫酸銅和二氧化硫。在自然界以輝銅礦（也稱輝鐵礦）形式存在。
冰銅硫化亞鐵
硫化亞鐵的化學式為FeS(含硫量：36%),硫化亞鐵為黑褐色六方晶體難溶於水。可由硫和鐵在高真空石英封管內共熔而得，反應方程式為Fe+S→ FeS（條件為加熱）。這樣製得的硫化亞鐵作為化學試劑成本較高，而化學純試劑硫化亞鐵含雜質較多。
化學試劑的貯存縱然密封也要和空氣接觸，在空氣中有微量水分存在下，硫化亞鐵逐漸氧化成四氧化三鐵和硫，化學方程式如下：3FeS+2O2=3S+Fe3O4。用硫化亞鐵與稀鹽酸或稀硫酸反應制硫化氫氣體時，由於是在啓普發生器或其簡易裝置中製備，硫化亞鐵固體表面的氧化層中的硫不與稀鹽酸、稀硫酸反應，阻礙了硫化亞鐵與酸液中的氫離子接觸(即硫化亞鐵雖然難溶，但畢竟能溶解一點點，溶解的部分完全電離出亞鐵離子與硫的陰離子。)此時溶液中幾乎無硫陰離子，與氫離子結合生成弱電解質硫化氫就很少。另一方面在常温下四氧化三鐵與稀鹽酸、稀硫酸反應比較慢，溶解四氧化三鐵還會消耗較多的氫離子，使氫離子濃度下降，發生反應的化學方程式Fe(FeO2)2+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O。
反應速率慢而又不能加熱因此不能製取硫化氫氣體，必須對硫化亞鐵固體進行預處理以除去表面的氧化層。
對硫化亞鐵表面的氧化層溶解可用1∶1的鹽酸加熱以溶解表面的四氧化三鐵成可溶的鐵鹽、亞鐵鹽後，附着在硫化亞鐵表面的硫附着力減弱，隨着溶液沸騰時因固體的跳動，硫會脱離硫化亞鐵表面。然後將硫化亞鐵固體取出、沖洗，就可得到較純的呈凸凹狀的硫化亞鐵固體。
對已除去氧化層的硫化亞鐵放置時間不能太長，以實驗前一天處理氧化層後備用。貯存方法：不能放在試劑瓶中，因為它極易氧化；而可以用聚乙烯塑料薄膜包裹緊，為防薄膜破損可再加一層薄膜包裹，以防其與空氣接觸而氧化。
S為-2價Fe為+2價
注意：硫化亞鐵的着火點很低，通常在約在50℃以上可以自燃。在石油煉製塔設備內表面及內填料都會產生硫化亞鐵，在停工維修過程中，設備及填料與氧接觸，加上光照使其温度上升，很容易造成自燃。這樣的生產事故以前常有發生，所以通常一般定期地往停工狀態的塔設備註水，就是這個原因。
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鐵和硫在加熱的條件下即可生成硫化亞鐵，即：
