銅【製錬】

製錬

銅鉱山で得られた黄銅鉱（主成分CuFeS₂）にコークスのほか融剤として石灰石と珪砂|ケイ砂を加えて溶錬炉で溶融し、鉄分を除く。銅分は銅マットや銅?（どうかわ。銅精製への中間製品。硫化銅と硫化鉄の化合物から成る）の形で濃縮される。同時に生じる鉄分はケイ砂によって取り除かれる。また、ケイ砂と石灰石からケイ酸カルシウムが生成し、これが融剤として銅の融点を下げる。:$\backslash rm\; 4CuFeS\_2\; +\; 9O\_2\; \backslash longrightarrow\; 2Cu\_2S\; +\; 2Fe\_2O\_3\; +\; 6SO\_2$
:$\backslash rm\; 2Fe\_2O\_3\; +\; C\; +\; 4SiO\_2\; \backslash longrightarrow\; 4FeSiO\_3\; +\; CO\_2$
:$\backslash rm\; SiO\_2\; +\; CaCO\_3\; \backslash longrightarrow\; CaSiO\_3\; +\; CO\_2$そして、銅マットを転炉に入れて、空気を吹き込んで不純物（硫黄、鉄など）を酸化除去し、粗銅（銅含有率は約98%）を精錬する。このとき2000℃を越える高温になり、還元される。:$\backslash rm\; Cu\_2S\; +\; O\_2\; \backslash longrightarrow\; 2Cu\; +\; SO\_2$いかなる金属元素も高温にすれば還元されるのは、酸素､硫黄は気体となり粒子数が増大する方向に平衡が移動するからである。
その後、粗銅は電解精錬によって、99.99%以上の純銅に精製される。電解精錬によって得られた銅は電気銅とも呼ばれる。