反射爐熔煉原理用一段法處理雜銅時，一般都在固定反射爐中進行，所以實際上，在反射爐進行的既是熔煉也是精煉。雜銅反射爐精煉原理實質上與礦銅的火法精煉原理相同，不過，由于次粗銅雜質含量高(有時高達4%),所以在操作上有其獨特特點，雜銅在反射爐中處理時，整個精煉過程包括熔化、氧化、還原、除渣、澆鑄等作業。整個作業的核心是氧化和還原。下面主要闡述氧化和還原。雜銅氧化精煉的基本原理在于銅中存在的大多數雜質對氧的親合力都大于銅對氧的親合力，且多數雜質的氧化物在銅液中溶解度小,所以當向熔體中鼓入空氣時，便優先將雜質氧化脫除，但熔體中銅占絕大多數，而雜質量很少，故氧化時，首先是銅被氧化。4Cu+O2=2Cu2O所產生Cu2O立即溶于銅液中，并與銅液中的雜質發生反應，使雜質氧化。[Cu2O]+[Me]=2[Cu]+(MeO)式中：□表示銅液中物質濃度；()表示渣相中物質濃度；Me為雜質金屬

此反應的平衡常數為：銅液中的主體為金屬銅，濃度很大，因雜質量相對很少，故盡管雜質被Cu20氧化，可認為［Cu］基本不變（即為常數）。同時，由于雜質氧化物（MeO）在銅液中的溶解度很小，能迅速達到飽和，因此在大多數情況下，當溫度一定時，［MeO］可認為也是一個恒定值，所以反應的平衡常數可用下式表示：K‘［Cu2O］［Me］這表明，在一定溫度下（即K為確定常數）銅液中的雜質含量與Cu2O的含量成反比，［Cu2O］越大，［Me］越小，即殘留在銅液中未氧化的雜質越少，精煉作業愈完全。實踐表明，為了更迅速、徹底地除去銅液中的雜質，應力求強化氧化過程，使Cu2O在銅液中的濃度達到飽和狀態。Cu2。在銅液中的溶解度隨溫度升高而增加：溫度C1100115012001250溶解度%58.312.413.1當Cu2O的溶解量超過該溫度下的溶解度時，熔體將分為兩層，下層是飽和了Cu2O的銅液，上層是飽和了銅的Cu2O相，這一關系可從CuCO系相圖看得清楚。銅液中的溶解度增加很少，并且熔體出現分層，使部分Cu2O進入渣層中，而且過度的氧化，使還原過

程增長，同時要消耗更多的還原劑，所以為了避免銅液過度氧化，要求氧化期保持在11501170C下進行。主要雜質在氧化精煉過程中的行為簡述如下：鐵。鐵對氧的親合力遠遠大于銅對氧的親合力，所以鐵很容易氧化，并造渣脫除。鐵氧化反應按下式進行：Cu2O+Fe=2Cu+FeO按熱力學估算，在精煉過程中鐵可除到十萬分之一。鐐。鐐是難于除去的雜質，鐐和銅能生成一系列固溶體，盡管鐐在熔化期和氧化期均受到氧化，但既緩慢又不完全，并且在氧化期所生成的NiO分布于銅液和爐渣之間。溶于渣中的NiO可生成不溶于銅液而溶于渣相中的NiO-Fe2O3這部分鐐可脫除，熱力學計算表明，當銅液中含鐐16%時，鐐可除到0.25%。當銅液中既含鐐又含碑和鐐時，鐐的脫除更為難。因為溶于銅液中的NiO能與Cu、As或Sb形成溶于銅液的鐐云母(6Cu2O-8NiO-2As2O3或6Cu2O-8NiO-2Sb2O3)。為了脫鐐，這時只有加堿性熔劑，使鐐云母分解。鋅。鋅與銅在液態時完全互溶，鋅的沸點為906C,在精煉時，大部分鋅在熔化階段即以金屬形態揮發，而后被爐氣中的氧氧化成ZnO隨爐氣排出，并在收塵系統中收集下來，其余的鋅在氧化初期被氧化成ZnO,并形成硅酸鋅(2ZnO-SiO2)和鐵酸鋅

（ZnO-Fe2O3）進入爐渣。當精煉含鋅高的雜銅料（黃雜銅等）時為加速鋅的揮發，在熔化期和氧化期均提局爐溫（一般保持在13001350C），并在熔體表面上覆蓋一層木炭或不含硫的焦碳顆粒，使氧化鋅還原成金屬鋅而揮發，以免生成氧化鋅結殼妨礙蒸鋅過程的進行。鉛。固態鉛不溶于銅，在液態時溶解得也很少，但在氧化期，當鉛氧化成氧化鉛后，因其密度（9.2）比銅的密度（8.9）高，故沉于爐底，所以如果是酸性爐底，則PbO將與筑爐材料中的SiO2作用，生成密度小的硅酸鉛（XPbO-YSiO）。從而上浮到熔池表面而被除去。如果爐底為堿性耐火材料，則鉛的脫除很困難，這時必須向熔體中吹入石英熔劑，增大風量并保持較高的爐溫（約1250C）,使PbO和SiO2作用，產出硅酸鉛。用石英造渣除鉛方法耗時長，銅入渣損失大，為了改進除鉛效果，克服該法缺點，可改加磷銅，使鉛以磷酸鹽形態除去。也可以氧化硼作熔劑，使鉛呈硼酸鉛形態脫去。錫。處理青銅料時，料中含錫高，錫與銅液態時互溶，在反射爐中錫氧化生成氧化亞錫（SnO）和二氧化錫（SnO2）,SnO呈弱堿性，能與SiO2造渣，還能部分揮發。SnO2呈弱酸性，且溶于銅液中，這時需加入堿性溶劑（蘇打或石灰石）使其造渣，生成不熔于銅液的錫酸鈉（Na2O-SnO2）或錫酸鈣（CaO-SnO2）。實踐證明，加入由30%氧化鈣和70%碳酸鈉組成的混合熔劑，可使銅中含錫量從0.029%降到0.002%。使用Fe2O3與和SiO2各占

50%的混合熔劑亦能使錫的含量很快下降至0.005%，并可除去部分鉛。碑。從As?Cu相圖可知，碑與銅在液態時互溶，在氧化時，碑能氧化成易揮發的As2O3，從而隨爐氣排走，但也有少量碑氧化成As2O5,并生成碑酸銅(Cu2O-XAs2O5),溶于銅液中，當銅液中有鐐存在時，碑還能與銅、鐐一起生成鐐云母，這都給脫碑增加了困難。鐐。鐐與銅在液態時無限互溶，而且銅與鐐還能生成Cu3Sb和Cu3Sb2。與碑一樣，在氧化時鐐也生成易揮發的Sb2O3，還可生成溶于銅液的Cu2O-Sb2O3和Cu2O-Sb2O5。所以當處理含As和Sb高的雜銅時，氧化和還原過程需反復進行數次，使不揮發的As2O5和Sb2O5還原為易揮發的As2O3和Sb2O3,未揮發的As和Sb,加堿性熔劑處理。金和銀。金和銀完全富集在陽極銅中，在電解精煉時進入陽極泥，進一步處理陽極泥得以回收。當全部雜質脫除后，氧化期結束，過程轉入還原期。還原的作用一是使過氧化的銅氧化物還原成金屬銅，二是脫除溶于銅液中的氣體，因為在氧化結束時，銅液中還存有8%左右的Cu2O，銅中含氧過多，將使銅變脆，延展性和導電性降低，故必須進行還原。在還原期，使用重油、插木等還原時，發生的主要化學反應如下：6Cu2O+2