銅鉱石を製錬して粗銅を得る反応をわかりやすく教えてください。

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質問者：GReeeeN。
質問日時：2017/11/25 16:48
回答数：1件

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No.1ベストアンサー

回答者：むらさめ
回答日時：2017/11/25 18:34

黄銅鉱CuFeS2等の鉱石を選鉱して鉱石の純度を上げます。

そして銅の濃度が上がった鉱石をコークスを燃料として石灰石珪砂を加えて溶融。
その際の反応は以下のようになります。
4CuFeS2　+　9O2　⟶　2Cu2S　+　2Fe2O3　+　6SO2
2Fe2O3　+　C　+　4SiO2　⟶　4FeSiO3　+　CO2
SiO2　+　CaCO3　⟶　CaSiO3　+　CO2
こうして得たCu2Sを空気酸化しながら焙焼すると、
2Cu2S　+　3O2　⟶　2Cu2O　+　2SO2
と酸化銅が得られます。
この酸化銅を2000℃以上の高温で加熱処理して粗銅を得ます。
2Cu2O　⟶　4Cu　+　O2
これから後にも純度を上げたりする電気精錬があったり、合金として用いるための色々な処理が続くことになります。

私が学生だった頃は学部の講義で習いましたが、非鉄金属の製造は反応も複雑で難しいです。
銅の精錬工程は、大学の冶金系の専門学科に行かないと教えないような事柄になってきますね。(私はその出身ですが精錬屋ではないです)
時代的に鉄とその他の金属という感じで教えていたので、当然の事ながら精錬の専門課程に進んでも深くは踏み込まない講義内容でした。

更に今はその専門学科も名前を変えたり冶金(金属)だけではなく、もっと広範な材料を扱うようになっているので、
銅やアルミニウム合金に関しては、昔より今の方が情報を得たり勉強するのが難しくなっているかもしれないですね。