Производство меди (2)

медь пирометаллургический руда выплавка

Разделение металлов на черные и цветные является условным. Обычно к черным металлам относят железо, марганец и хром, а остальные металлы к цветным. Термин цветные металлы не следует понимать буквально. Фактически существует лишь два цветных металла: розовая медь и желтое золото, а в

Медь (лат. Cuprum) — химический элемент. Один из семи металлов, известных с глубокой древности. По некоторым археологическим данным — медь была хорошо известна египтянам еще за 4000 лет до Р. Хр. Знакомство человечества с медью относится к более ранней эпохе, чем с железом; это объясняется с одной стороны более частым нахождением меди в свободном состаянии на поверхности земли, а с другой — сравнительной легкостью получения ее из соединений. Древняя Греция и Рим получали медь с острова Кипра (Cyprum), откуда и название ее Cuprum. Особенно важна медь для электротехники.

По электропроводности медь занимает второе место среди всех металлов, после серебра. Однако в наши дни во всем мире электрические провода, на которые раньше уходила почти половина выплавляемой меди, все чаще делают из алюминия. Он хуже проводит ток, но легче и доступнее. Медь же, как и многие другие цветные металлы, становится все дефицитнее. Если в 19 в. медь добывалась из руд, где содержалось 6-9% этого элемента, то сейчас 5%-ные медные руды считаются очень богатыми, а промышленность многих стран перерабатывает руды, в которых всего 0,5% меди.

Медь входит в число жизненно важных микроэлементов. Она участвует в процессе фотосинтеза и усвоении растениями азота, способствует синтезу сахара, белков, крахмала, витаминов. Чаще всего медь вносят в почву в виде пятиводного сульфата — медного купороса. В значительных количествах он ядовит, как и многие другие соединения меди, особенно для низших организмов. В малых же дозах медь совершенно необходима всему живому.

Таким образом, разделение металлов на черные и цветные является условным. Обычно к черным металлам относят железо, марганец и хром, а остальные металлы к цветным. Термин цветные металлы не следует понимать буквально. Фактически существует лишь два цветных металла: розовая медь и желтое золото, а в отношении же остальных металлов можно говорить не об их цвете, а об их различных оттенках, чаще всего серебристо-серого или красного тонов.

Также условно цветные металлы можно разделить на четыре группы:

1 Тяжелые металлы — Cu, Ni, Pb, Zn, Sn;

44 стр., 21599 слов

Товароведная характеристика цветных металлов и изделий из них

... и М.П. Васильевой в соавторстве, А.Ф. Шепелева и других. Цель реферата – дать товароведную характеристику цветных металлов и изделий из них. Поставленная цель определила задачи реферативной работы: ... К цветным металлам относят легкие металлы с плотностью не менее 3,5 г/см3, например цинк, тяжелые металлы - свинец и медь, благородные металлы - золото и латунь. Многие цветные металлы отличаются ...

2 Легкие металлы — Al, Mg, Ca, K, Na, Ba, Be, Li;

3 Благородные металлы — Au, Ag, Pt и ее природные спутники

4 Редкие металлы:

  • тугоплавкие
  • легкие
  • радиоактивные
  • редкоземельные

ГЛАВА 1. СВОЙСТВА МЕДИ

Медь — химический элемент I группы периодической системы Менделеева; атомный номер 29, атомная масса 63,546. Температура плавления- 1083° C; температура кипения — 2595° C; плотность — 8,98 г/см3 . По геохимической классификации В.М. Гольдшмидта, медь относится к халькофильным элементам с высоким сродством к S, Se, Te, занимающим восходящие части на кривой атомных объемов; они сосредоточены в нижней мантии, образуют сульфиднооксидную оболочку.

Вернадским в первой половине 1930 г были проведены исследования изменения изотопного состава воды, входящего в состав разных минералов, и опыты по разделению изотопов под влиянием биогеохимических процессов, что и было подтверждено последующими тщательными исследованиями. Как элемент нечетный состоит из двух нечетных изотопов 63 и 65 На долю изотопа Cu (63) приходится 69,09%, процентное содержание изотопа Cu (65) — 30,91%. В соединениях медь проявляет валентность +1 и +2, известны также немногочисленные соединения трехвалентной меди.

К валентности 1 относятся лишь глубинные соединения, первичные сульфиды и минерал куприт — Cu2O. Все остальные минералы, около сотни отвечают валентности два. Радиус одновалентной меди +0.96, этому отвечает и эк — 0,70. Величина атомного радиуса двухвалентной меди — 1,28; ионного радиуса 0,80.

Очень интересна величена потенциалов ионизации: для одного электрона — 7,69, для двух — 20,2. Обе цифры очень велики, особенно вторая, показывающая большую трудность отрыва наружных электронов. Одновалентная медь является равноквантовой и потому ведет к бесцветным солям и слабо окрашенным комплексам, тогда как разноквантовя двух валентная медь характеризуется окрашенностью солей в соединении с водой.

Медь — металл сравнительно мало активный. В сухом воздухе и кислороде при нормальных условиях медь не окисляется. Она достаточно легко вступает в реакции с галогенами, серой, селеном. А вот с водородом, углеродом и азотом медь не взаимодействует даже при высоких температурах. Кислоты, не обладающие окислительными свойствами, на медь не действуют.

Электроотрицательность атомов — способность при вступлении в соединения притягивать электроны. Электроотрицательность Cu2+ — 984 кДЖ/моль, Cu+ — 753 кДж/моль. Элементы с резко различной ЭО образуют ионную связь, а элементы с близкой ЭО — ковалентную. Сульфиды тяжелых металлов имеют промежуточную связь, с большей долей ковалентной связи (ЭО у S-1571, Cu-984, Pb-733).

Медь является амфотерным элементом — образует в земной коре катионы и анионы.

Медь входит более чем в 198 минералов, из которых для промышленности важны только 17, преимущественно сульфидов, фосфатов, силикатов, карбонатов, сульфатов. Главными рудными минералами являются халькопирит CuFeS2 , ковеллин CuS, борнит Cu5 FeS4 , халькозин Cu2 S.

Окислы: тенорит, куприт. Карбонаты: малахит, азурит. Сульфаты: халькантит, брошантит. Сульфиды: ковеллин, халькозин, халькопирит, борнит.

7 стр., 3316 слов

Производство меди

... результате окисления металлов сульфидных руд. В небольших количествах встречаются так называемые самородные руды, в которых медь находится в свободном виде. ПИРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА МЕДИ. Известны два способа извлечения меди из руд и ...

Чистая медь — тягучий, вязкий металл красного, в изломе розового цвета, в очень тонких слоях на просвет медь выглядит зеленовато-голубой. Эти же цвета, характерны и для многих соединений меди, как в твердом состоянии, так и в растворах.

Понижение окраски при повышении валентности видно из следующих двух примеров:

CuCl — белый, Cu2 O — красный, CuCl2 +H2 O — голубой, CuO — черный

Карбонаты характеризуются синим и зеленым цветом при условии содержания воды, чем намечается интересный практический признак для поисков. Практическое значение имеют: самородная медь, сульфиды, сульфосоли и карбонаты (силикаты).

ГЛАВА 2. СЫРЬЕ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МЕДИ

Для получения меди применяют медные руды, а также отходы меди и ее сплавов. В рудах содержится 1-6% меди.

В рудах медь обычно находится в виде сернистых соединений (медный колчедан или халькопирит CuFeS2 , халькозин Cu2 S, ковелин CuS), оксидов (куприт Cu2 O, тенорит CuO) или гидрокарбонатов (малахит CuCO3 Ч Cu(OH2 ), азурит 2CuCO3- Ч Cu(OH)2 ).

Пустая порода состоит из пирита FeS, кварца SiO2 , карбонатов магния и кальция (MgCO3 и CaCO3 ), а также из различных силикатов, содержащих Al2 O3 , CaO, MgO и оксиды железа.

В рудах иногда содержится значительное количество других металлов: цинк, олово, никель, золото, серебро, кремний и другие.

Руда делится на сульфидные, окисленные и смешанные. Сульфидные руды бывают обычно первичного происхождения, а окисленные руды образовались в результате окисления металлов сульфидных руд.

В небольших количествах встречаются так называемые самородные руды, в которых медь находится в свободном виде.

ГЛАВА 3. ПИРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА МЕДИ

Известны два способа извлечения меди из руд и концентратов: гидрометаллургический и пирометаллургический.

Первый из них не нашел широкого применения. Его используют при переработке бедных окисленных и самородных руд. Этот способ в отличии от пирометаллургического не позволяет извлечь попутно с медью драгоценные металлы.

Второй способ пригоден для переработки всех руд и особенно эффективен в том случае, когда руды подвергаются обогащению.

Основу этого процесса составляет плавка, при которой расплавленная масса разделяется на два жидких слоя: штейн-сплав сульфидов и шлак-сплав окислов. В плавку поступают либо медная руда, либо обожженные концентраты медных руд. Обжиг концентратов осуществляется с целью снижения содержания серы до оптимальных значений.

Жидкий штейн продувают в конвертерах воздухом для окисления сернистого железа, перевода железа в шлак и выделения черновой меди.

Черновую медь далее подвергают рафинированию — очистке от примесей.

3.1 ПОДГОТОВКА РУД К ПЛАВКЕ

Большинство медных руд обогащают способом флотации. В результате получают медный концентрат, содержащий 8-35% Cu, 40-50% S, 30-35% Fe и пустую породу, главным образом составляющими которой являются SiO2 , Al2 O3 и CaO.

Концентраты обычно обжигают в окислительной среде с тем, чтобы удалить около 50% серы и получить обожженный концентрат с содержанием серы, необходимым для получения при плавке достаточно богатого штейна.

Обжиг обеспечивает хорошее смешение всех компонентов шихты и нагрев ее до 550-600 0 С и, в конечном итоге, снижение расхода топлива в отражательной печи в два раза. Однако при переплавке обожженной шихты несколько возрастают потери меди в шлаке и унос пыли. Поэтому обычно богатые медные концентраты (25-35% Cu) плавят без обжига, а бедные (8-25% Cu) подвергают обжигу.

5 стр., 2199 слов

Нарушение обмена магния, меди, железа

... нарушения его всасывания в кишечнике (обширная резекция тонкой кишки, хронический энтерит, конкурентная абсорбция цинка и меди, недостаток аскорбиновой кислоты, способствующей переводу железа ... поврежденных гепатоцитов. Развитие внутрисосудистого гемолиза обусловлено ингибированием медью ферментных систем эритроцитов. Генетические дефекты обмена меди у животных сходны с таковыми у человека ...

Температура обжига концентратов применяют многоподовые печи с механическим перегреванием. Такие печи работают непрерывно.

3.2 ВЫПЛАВКА МЕДНОГО ШТЕЙНА

Медный штейн, состоящий в основном из сульфидов меди и железа (Cu2 S+FeS=80-90%) и других сульфидов, а также окислов железа, кремния, алюминия и кальция, выплавляют в печах различного типа.

Комплексные руды, содержащие золото, серебро, селен и теллур, целесообразно обогащать так, чтобы в концентрат была переведена не только медь, но и эти металлы. Концентрат переплавляют в штейн в отражательных или электрических печах.

Сернистые, чисто медные руды целесообразно перерабатывать в шахтных печах.

При высоком содержании серы в рудах целесообразно применять так называемый процесс медно-серной плавки в шахтной печи с улавливанием газов и извлечением из них элементарной серы.

В печь загружают медную руду, известняк, кокс и оборотные продукты. Загрузку ведут отдельными порциями сырых материалов и кокса.

В верхних горизонтах шахты создается восстановительная среда, а в нижней части печи — окислительная. Нижние слои шихты плавятся, и она постепенно опускается вниз навстречу потоку горячих газов. Температура у фурм достигается 1500 0 С на верху печи она равна примерно 450 0 С.

Столь высокая температура отходящих газов необходима для того, чтобы обеспечить возможность из очистки от пыли до начала конденсации паров серы.

В нижней части печи, главным образом у фурм, протекают следующие основные процессы:

а) Сжигание углерода кокса

C + O2 = CO2

б) Сжигание серы сернистого железа

2FeS + 3O2 = 2 FeO + 2SO2

в) Образование силиката железа

2 FeO + SiO2 = (FeO)2 Ч SiO2

Газы, содержащие CO2 , SO2 , избыток кислорода и азот, проходят вверх через столб шихты. На этом пути газов происходит теплообмен между шихтой и ними, а также взаимодействие CO2 с углеродом шихты. При высоких температурах CO2 и SO2 восстанавливаются углеродом кокса и при этом образуется окись углерода, сероуглерод и сероокись углерода:

CO2 + C = 2CO

2SO2 + 5C = 4CO + CS2

SO2 + 2C = COS + CO

В верхних горизонтах печи пирит разлагается по реакции:

FeS2 = Fe + S2

При температуре около 1000 0 С плавятся наиболее легкоплавкие эвтектики из FeS и Cu2 S, в результате чего образуется пористая масса.

В порах этой массы расплавленный поток сульфидов встречается с восходящим потоком горячих газов и при этом протекают химические реакции, важнейшие из которых указаны ниже:

а) образование сульфида меди из закиси меди

2Cu2 O + 2FeS + SiO2 = (FeO)2 Ч SiO2 + 2Cu2 S;

б) образование силикатов из окислов железа

3Fe2 O3 + FeS + 3,5SiO2 = 3,5(2FeO Ч SiO2 ) + SO2 ;

3Fe3 O4 + FeS + 5SiO2 = 5(2FeO Ч SiO2 ) + SO2 ;

в) разложение CaCO3 и образование силиката извести

CaCO3 + SiO2 = CaO Ч SiO2 + CO2 ;

г) восстановление сернистого газа до элементарной серы

SO2 + C = CO2 + Ѕ S2

В результате плавки получаются штейн, содержащий 8-15% Cu, шлак состоящий в основном из силикатов железа и извести, колошниковый газ, содержащий S2 , COS, H2 S, и CO2 . Из газа сначала осажают пыль, затем из него извлекают серу (до 80% S)

19 стр., 9156 слов

Металлургия меди

... таблице 1. Таблица 1 - Ценностная структура медной и окисленной никелевой руд компонент руды содержание, % ценность, % компонент руды содержание, % ценность, % Медная руда Окисленная никелевая руда медь 2,5 26 никель 1,0 37,0 цинк ... снижается. Так, если в конце XIX в. к категории медных руд относили горные породы с содержанием меди не менее 1,5%, то сейчас эта величина снизилась до 0,4-0,5%. ...

Чтобы повысить содержание меди в штейне, его подвергают сократительной плавке. Плавку осуществляют в таких же шахтных печах. Штейн загружают кусками размером 30-100 мм вместе с кварцевым флюсом, известняком и коксом. Расход кокса составляет 7-8% от массы шихты. В результате получают обогащенный медью штейн (25-40% Cu) и шлак (0,4-0,8% Cu).

Температура плавления переплавки концентратов, как уже упоминалось, применяют отражательные и электрические печи. Иногда обжиговые печи располагают непосредственно над площадкой отражательных печей с тем, чтобы не охлаждать обожженные концентраты и использовать их тепло.

По мере нагревания шихты в печи протекают следующие реакции восстановления окиси меди и высших оксидов железа:

6CuO + FeS = 3Cu2 O + SO2 + FeO;

FeS + 3Fe3 O4 + 5SiO2 = 5(2FeO Ч SiO2 ) + SO2

В результате реакции образующейся закиси меди Cu2 O с FeS получается Cu2 S:

Cu2 O + FeS = Cu2 S + FeO

Сульфиды меди и железа, сплавляясь между собой, образуют первичный штейн, а расплавленные силикаты железа, стекая по поверхности откосов, растворяют другие оксиды и образуют шлак.

Благородные металлы (золото и серебро) плохо растворяются в шлаке и практически почти полностью переходят в штейн.

Штейн отражательной плавки на 80-90% (по массе) состоит из сульфидов меди и железа. Штейн содержит, %: 15-55 меди; 15-50 железа; 20-30 серы; 0,5-1,5 SiO2 ; 0,5-3,0 Al2 O3 ; 0.5-2.0 (CaO + MgO); около 2% Zn и небольшое количество золота и серебра. Шлак состоит в основном из SiO2 , FeO, CaO, Al2 O3 и содержит 0,1-0,5 % меди. Извлечение меди и благородных металлов в штейн достигает 96-99 %.

3.3 КОНВЕНТИРОВАНИЕ МЕДНОГО ШТЕЙНА

В 1866 г. русский инженер Г. С. Семенников предложил применить конвертер типа бессемеровского для продувки штейна. Продувка штейна снизу воздухом обеспечила получение лишь полусернистой меди (около 79% меди) — так называемого белого штейна. Дальнейшая продувка приводила к затвердеванию меди. В 1880 г. русский инженер предложил конвертер для продувки штейна с боковым дутьем, что и позволило получить черновую медь в конвертерах.

Конвертер делают длиной 6-10, с наружным диаметром 3-4 м. Производительность за одну операцию составляет 80-100 т. Футеруют конвертер магнезитовым кирпичом. Заливку расплавленного штейна и слив продуктов осуществляют через горловину конвертера, расположенной в средней части его корпуса. Через ту же горловину удаляют газы. Фурмы для вдувания воздуха расположены по образующей поверхности конвертера. Число фурм обычно составляет 46-52, а диаметр фурмы — 50мм. Расход воздуха достигает 800 м2 /мин. В конвертер заливают штейн и подают кварцевый флюс, содержащий 70-80% SiO2 , и обычно некоторое количество золота. Его подают во время плавки, пользуясь пневматической загрузкой через круглое отверстие в торцевой стенке конвертеров, или же загружают через горловину конвертера.

Процесс можно разделить на два периода. Первый период (окисление сульфида железа с получением белого штейна) длится около 6-024 часов в зависимости от содержания меди в штейне. Загрузку кварцевого флюса начинают с начала продувки. По мере накопления шлака его частично удаляют и заливают в конвертер новую порцию исходного штейна, поддерживая определенный уровень штейна в конвертере.

15 стр., 7068 слов

Конвертирование медных штейнов

... никель, Уралэлектромедь, Русская медная компания, Холдинг «Металлоинвест».[3] медь штейн плавка конвертирование 1. Технологическая схема получения меди Рисунок 1.1 - Технологическая схема пирометаллургического получения меди 1.1 Обогащение медной руды При обогащении ...

В первом периоде протекают следующие реакции окисления сульфидов:

2FeS + 3O2 = 2FeO + 2SO2 + 930360 Дж

2Cu2 S + 3O2 = 2Cu2 O + 2SO2 + 765600 Дж

Пока существует FeS, закись меди не устойчива и превращается в сульфид:

Cu2 O + FeS = Cu2 S + FeO

Закись железа шлакуется добавляемым в конвертер кварцевым флюсом:

2FeO + SiO2 = (FeO) Ч SiO2

При недостатке SiO2 закись железа окисляется до магнетита:

6FeO + O2 = 2Fe3 O4 ,

который переходит в шлак.

Температура заливаемого штейна в результате протекания этих экзотермических реакций повышается с 1100-1200 до 1250-1350 0 С . Более высокая температура нежелательна, и поэтому при продувке бедных штейнов, содержащих много FeS, добавляют охладители — твердый штейн, сплески меди.

Из предыдущего следует, что в конвертере остается главным образом так называемый белый штейн, состоящий из сульфидов меди, а шлак сливается в процессе плавки. Он состоит в основном из различных оксидов железа (магнетита, закиси железа) и кремнезема, а также небольших количеств глинозема, окиси кальция и окиси магния. При этом, как следует из вышесказанного, содержание магнетита в шлаке определяется содержанием магнетита в шлаке определяется содержанием кремнезема. В шлаке остается 1,8-3,0% меди. Для ее извлечения шлак в жидком виде направляют в отражательную печь или в горн шахтной печи.

Во втором периоде, называемом реакционным, продолжительность которого составляет 2-3 часа, из белого штейна образуется черновая медь. В этот период окисляется сульфид меди и по обменной реакции выделяется медь:

2Cu2 S + 3O2 = 2Cu2 O + 2SO2

Cu2 S + 2Cu2 O = 6Cu + O2

Таким образом, в результате продувки получают черновую медь, содержащая 98,4-99,4% — меди, 0,01-0,04% железа, 0,02-0,1% серы, и небольшое количество никеля, олова, мышьяка, серебра, золота и конвертерный шлак, содержащий 22-30% SiO2 , 47-70% FeO, около 3% Al2 O3 и 1.5-2.5% меди.

3.4 РАФИНИРОВАНИЕ МЕДИ

Для получения меди необходимо чистоты черновую медь подвергают огневому и электролитическому рафинированию, и при этом, помимо удаления вредных примесей, можно извлечь также благородные металлы. Огневое рафинирование черновой меди проводят в печах, напоминающие отражательные печи, используемые для выплавки штейна из медных концентратов. Электролиз ведут в ваннах, футурованных внутри свинцом или винипластом.

3.5 ОГНЕВОЕ РАФИНИРОВАНИЕ МЕДИ

1.Способ огневого рафинирования расплава черной меди.

Способ включает окислительную продувку расплава черной меди в конверторе воздухом, загрузку в конвертор кокса в качестве топлива и кварцевого флюса для ошлакования окисленных примесей, раздельный слив из конвертора расплавов шлака и черновой меди. Полученная черновая медь содержит 97-98.3 мас.% меди.

Основным недостатком способа служит получение относительно тугоплавких шлаков (из-за содержания в них тугоплавких оксидов и силикатов цинка), высокое содержание в шлаках меди 20-30 мас.% и сравнительно невысокое ее извлечение в черновую медь.

35 стр., 17381 слов

Электролитическое рафинирование меди

... меди катодный медь плавка штейн Электролитическое рафинирование меди преследует две цели: 1) получение меди высокой чистоты (99,90-99,99% Си), удовлетворяющей требованиям большинства потребителей; 2) извлечение попутно с рафинированием благородных и ... и серебра на катод увеличивается. При выборе плотности тока и способа ... Мицубиси и Ванюкова. К сожалению, разработка новых конструкций печей и различных ...

2. Способ огневого рафинирования черновой меди в анодной печи.

Способ включает расплавление черновой меди с помощью топливной горелки, окислительную продувку расплава черновой меди воздухом или кислородовоздушной смесью, загрузку кварцевого флюса в ходе окислительной продувки для ошлакования окисленных примесей, слив шлака, восстановление (раскисление) меди природным газом, разливку полученной анодной меди. При этом для более глубокого рафинирования меди от ряда трудноудаляемых из нее оксидов — никеля, сурьмы и мышьяка, свинца в состав загружаемых флюсов дополнительно вводят соответственно оксиды трехвалентного железа — Fe2O3 (ферриты), оксид кальция — CaO (известь) и соду — Na2CO3, повышенное количество кварца — SiO2 . Способ характеризуется получением шлаков с высоким содержанием в них меди 30-40% и невысокой степенью отделения от меди трудноудаляемых оксидов — свинца и никеля.

3. Наиболее близким, выбранным за прототип, является способ огневого рафинирования меди с наведением в ванне печи железистых шлаков, включающий плавление медьсодержащих материалов с флюсом, в состав которого входит оксид кремния и железо, окисление медного расплава с добавлением флюса и отделение шлака от меди. При этом железо в результате его окисления и ошлакования оксидом кремния образует в печи железистые силикатные шлаки, в которых растворяются оксиды других примесных металлов [заявка на изобретение 2007126129]. Основными недостатками способа являются сравнительно высокое содержание меди в рафинировочных шлаках и в том числе в виде медной металлической фазы, невысокое извлечение меди в товарный продукт, относительно высокая температура плавления шлаков из-за содержания в них тугоплавких оксидов — магнетита и оксидных соединений цинка, сравнительно высокое содержание в рафинированной меди, свинца и никеля.

4.Способ огневого рафинирования меди.

Он включает плавление медьсодержащих материалов с флюсом, в состав которого входит оксид кремния и железо, с получением в ванне печи расплавов металлического медного сплава и шлака при температуре 1220-1240°С.

Затем при этой же температуре проводят окисление металлического медного расплава. Для этого медный расплав продувают кислородовоздушной газовой смесью. После расплавления и параллельно с продувкой кислородосодержащим газом дополнительно добавляют флюс, содержащий смесь эгиринового концентрата и оксида кремния — SiO2 при следующих соотношениях, мас.%: концентрат — 75-15%, оксид кремния — 25-85%. Концентрат содержит ~ 80-85 мас.% эгирина — Na, Fe [Si2 O6], ~ 5-7 мас.% нефелина — KNa3 [AlSiO4]4, ~ 3-5 мас.% сфена — CaTiSiO4, ~ 3-4 мас.% апатита — Ca10 (РО4)6, ~ 4 мас.% — примеси.После завершения окисления медного расплава отключают продувку его воздухом. Затем рафинировочный шлак сливают из печи. Медный расплав далее раскисляют по известным технологиям и получают рафинированную или анодную медь.

При известной для огневого рафинирования меди оптимальной температуре расплавов металла и шлака в ванне печи — Тв снижение температуры образования и расплавления шлака — Тпл приводит в процессе к относительному перегреву шлака над точкой ликвидуса или увеличению а=Т в Тпл. Это обеспечивает разжижение и уменьшение вязкости шлака. Именно разжижение и уменьшение вязкости шлаков объясняет причину снижения содержания металлической медной фазы в рафинировочных медных шлаках при использовании феррит-натриевого силиката — эгиринового концентрата в качестве компонента флюса

18 стр., 8629 слов

Огневое (окислительное) рафинирование черновой меди

... меди. Стационарные отражательные печи применяют для огневого рафинирования как жидкой, так и твердой черновой меди, а также для переплавки и дополнительного рафинирования катодной меди ... печи во время работы. Рафинировочные печи отапливаются только высококачественным топливом (природный газ или мазут). Топочная сторона печи имеет форкамеру, в которой начинается горение топлива. Окна для съема шлака ...

При увеличении массовой доли концентрата или эгирина в флюсе более 75% происходит увеличение вязкости рафинировочных шлаков и образование в них стекловидной силикатной фазы. Это снижает степень обеднения шлака по содержанию в нем металлической медной фазы (корольков меди), а также степень рафинирования меди от свинца и никеля из-за ухудшения массопереноса в шлаке и уменьшения в данном случае массовой скорости физико-химических процессов отделения из меди в шлак свинца и никеля. При уменьшении массовой доли концентрата или эгирина в флюсе менее 15% влияние эгирина на снижение вязкости является недостаточным для уменьшения содержания меди в рафинировочных шлаках.

При температуре огневого рафинирования меди менее 1220°С возрастает вязкость шлаков и снижается массовая скорость осаждения из них корольков меди в медный расплав. Это приводит к повышению в шлаке содержания меди.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Медь имеет широкое применение. Так, например, чистая медь используется электротехнической промышленности.

Важное значение имеют сплавы меди: латунь (сплав меди с цинком), бронза (сплав меди с оловом), алюминиевая бронза (сплав меди с алюминием), мельхиор (сплав меди с железом, никелем и марганцем) и др.

Соли меди используется в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями, в качестве микроудобрений, а также в качестве катализаторов в химическом синтезе.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/referat/tsementatsiya-medi/

1. Архипов В. В. Технология металлов и других конструкционных материалов.

М.: «Высшая школа», — 1968

2. Воскобойников В. Г. Общая металлургия. М.: — Металлургия, — 1985

3. Технология конструкционных материалов. /под ред. Дальского А. М. — М.: «Машиностроение», — 1985