ПРОИЗВОДСТВО ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

Получение меди и ее сплавов

Существует два способа получения меди: гидрометаллургический и пирометаллургический.

При гидрометаллургическом способе руда обрабатывается растворителями, переводящими медь в раствор, из которого она извлекается электролизом или химическим способом. Основную часть меди (90%) получают пирометаллургическим способом из сульфидных руд, в которых медь находится в виде химических соединений с серой.

Первой стадией пирометаллургического способа получения меди является обогащение руд для отделения пустой породы и части серы. Для этого руду измельчают и обрабатывают в водном растворе специальных реагентов, т.е. проводят флотацию. При флотации происходит отделение частичек пустой породы от частичек руды вследствие их различной смачиваемости.

Полученный концентрат подвергают обжигу в потоке горячего воздуха (кислород воздуха окисляет серу и удаляет ее в виде сернистого газа). Обожженный концентрат плавят в отражательных пламенных печах и получают промежуточный продукт штейн, который состоит из смеси сульфида меди Cu₂S и сульфида железа FeS. При этом часть железа окисляется, связывается с кремнеземом и переходит в шлак:

По окончании плавки штейн переливают в горизонтальный медеплавильный конвертер и продувают воздухом, добавляя в конвертер кремнезем. При продувке кислород воздуха окисляет сульфиды меди и железа:

Закись железа связывается кремнеземом и удаляется в шлак (FeO • Si0₂), a Cu₂S реагирует с Си₂0 с образованием чистой меди:

Получившаяся в конце продувки черновая медь содержит до 20% примесей.

Процесс удаления примесей называют рафинированием. Различают огневое и электролитическое рафинирование.

При огневом способе в расплавленную черновую медь вдувают воздух. Примеси, имеющие большое сродство к кислороду, окисляются в первую очередь и переходят в шлак.

Электролитическое рафинирование проводят электролизом анодов, отлитых из меди огневого рафинирования.

Технико-экономические показатели: на 1 т шихты при плавке на штейн расходуется до 80, а на получение 1 т меди — от 200 до 400 кВт • ч электроэнергии.