铜脱硫法英文解释翻译、铜脱硫法的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【机】 copper sweetening
相关词条:
1.coppersweetening
分词翻译:
铜的英语翻译:
copper; cuprum
【医】 copper; Cu; cuprum
脱硫的英语翻译:
【化】 desulfidation; desulfuration; desulfurization; sulfur removal
【医】 desthio-; desulfuration
法的英语翻译:
dharma; divisor; follow; law; standard
【医】 method
【经】 law
专业解析
铜脱硫法(Copper Desulfurization Process),在冶金工程领域特指一种利用铜或铜基材料作为脱硫剂,去除熔融金属(特别是铁水或钢水)中硫元素(S)的工艺方法。其核心原理是基于硫对铜的亲和力高于对铁的亲和力,通过化学反应将硫从铁相转移到铜相,从而达到深度脱硫的目的。
一、核心原理与反应
- 热力学基础:硫在铜中的溶解度远高于在铁中的溶解度,且铜与硫能形成稳定的硫化物(如Cu₂S)。当熔融铜与含硫铁水接触时,硫会自发地从铁水向铜相迁移,遵循分配定律。
- 主要化学反应:
- 铜与溶解在铁水中的硫反应生成硫化亚铜:
$$ ce{2Cu + [S] -> Cu2S} $$
- 或者与铁水中的FeS反应置换出铁:
$$ ce{2Cu + FeS -> Cu2S + Fe} $$
其中 [S] 表示溶解在铁水中的硫。
二、典型方法与工艺
- 铜屑/颗粒法:将固态铜屑或铜颗粒加入铁水包或专用处理容器中,通过搅拌(如机械搅拌、气体搅拌)促进铜与铁水的接触和反应。反应生成的Cu₂S进入渣相或悬浮于熔体中,随后被去除。
- 铜熔体法:将熔融的铜(或铜合金)与铁水混合。由于两者都是液态,接触面积大,反应动力学条件优越,可实现更高效的脱硫。反应后,密度较低的富硫铜相(含Cu₂S)上浮形成渣层,与铁水分离。
- 铜基熔剂法:使用含有铜氧化物(如Cu₂O)或铜盐的熔剂。铜氧化物首先被铁水中的碳或硅还原为金属铜,新生态的铜活性高,随即与硫反应生成Cu₂S进入渣中。
三、主要特点与应用
- 深度脱硫:铜脱硫法理论上可将铁水硫含量降至极低水平(< 0.001%),适用于生产超低硫钢等高品质钢材。
- 选择性:对硫有高度选择性,对铁水中其他元素(如Si, Mn)的影响相对较小。
- 铜的回收:反应后形成的含铜渣(主要成分为Cu₂S)可进一步处理回收铜,通常返回铜冶炼系统(如作为铜锍吹炼的原料),实现资源循环。
- 应用场景:主要应用于铁水预处理阶段,作为石灰(CaO)基脱硫或镁(Mg)基脱硫的补充或替代方案,尤其在对硫含量要求极其苛刻的情况下。
四、优势与局限
- 优势:脱硫效率高、反应速度快(尤其在铜熔体法)、脱硫产物(Cu₂S)易于分离回收。
- 局限:铜的成本较高;需要额外的铜回收流程;处理过程中可能增加铁水中的铜含量(需严格控制);工艺操作(尤其是铜熔体法)相对复杂。
五、工业意义
铜脱硫法提供了一种基于元素亲和力差异进行深度脱硫的有效途径,是钢铁冶金中铁水预处理脱硫技术的重要组成部分。它对于生产纯净钢、超低硫钢以满足汽车板、管线钢、电工钢等高端钢材的性能要求具有重要价值,体现了冶金过程中利用物理化学原理实现元素选择性分离的精妙之处。
参考来源:
- American Society for Metals (ASM) Handbook, Volume 15: Casting - Section on Molten Metal Processing. [ASM International]
- 《有色金属提取冶金手册:铜镍卷》. 冶金工业出版社. 详细阐述了铜硫化物(Cu₂S)的性质及在冶炼过程中的行为。
- Ghosh, A., & Chatterjee, A. (2008). Ironmaking and Steelmaking: Theory and Practice. PHI Learning Pvt. Ltd. 讨论了铁水预处理脱硫方法,包括基于金属脱硫剂的原理。
- Sohn, H. Y., & Ramachandran, V. (Eds.). (2019). Treatise on Process Metallurgy, Volume 3: Industrial Processes. Elsevier. 涵盖了现代冶金过程中的反应工程与分离技术。
网络扩展解释
铜脱硫法主要应用于铜冶金行业,指通过特定技术手段去除冶炼过程中产生的含硫污染物(如二氧化硫)的工艺,属于环保治理的关键环节。以下是具体解析:
1.技术原理
- 核心目标:降低烟气中硫氧化物(SO₂)的排放浓度,减少酸雨、大气污染等环境问题。
- 常用方法:以湿法脱硫技术为主,通过碱性吸收剂(如石灰石浆液)与烟气中的SO₂发生化学反应,生成硫酸盐或亚硫酸盐沉淀物,从而分离硫元素。
2.工艺流程
- 烟气处理:高温冶炼烟气经除尘后进入脱硫塔。
- 吸收反应:在塔内与吸收剂接触反应,SO₂被中和固定。
- 副产物处理:生成石膏等固体废弃物,需进一步资源化利用或安全处置。
3.技术挑战
- 烟羽现象:脱硫后烟气含大量水蒸气,遇冷凝结形成白色雾状物(即“烟羽”),需通过冷凝、加热等消白技术进一步处理。
- 能耗与成本:吸收剂制备、废渣处理等环节需平衡环保效果与经济性。
4.环保意义
- 该技术是铜冶金行业实现绿色转型的关键,可显著降低硫排放,符合国际环保标准(如《大气污染防治法》),助力可持续发展。
若需了解具体设备参数或不同工艺对比,建议参考专业环保工程文献或行业技术手册。
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