Пирометаллургический способ производства меди
Вопрос №3. Пирометаллургический способ пр-ва Cu
Два способа:
1) гидрометаллургический, кот. не нашел пока широкого применения. Исп. при пр-ве бедных и самородных руд. Не извлекают драгметаллы.
2) Пирометаллургический применим для переработки любых руд. Основа процесса – плавка, при кот. расплавленная масса разделяется на 2 жид. слоя: штейн (сплав сульфидов), шлак (сплав окислов).
В плавку поступает либо сырая медная руда либо обожженные концентраты медных руд.
Жид. штейн продувают в конвертерах воздухом для окисления Fe, перевода его в шлак и выделения черновой Cu. Черновую Cu подвергают рафинированию (очистке от примесей).
Обратите внимание на лекцию "5 Философия Древнего Китая".
Подготовка руд к плавке.
Обогащают медные руды с помощью метода флотации. Получают медный концентрат, кот. содержит 8-35% Cu, 40-50% S, 30-35% Fe и пустую породу (SiO2, Al2O3, CaO). Затем концентрат обжигают в окислительной среде с тем, чтобы удалить 50% S и обеднить ею получаемый в дальнейшем штейн. Обжиг способствует перемешиванию компонентов шихты с нагревом до 550-600 0С, снижает расход топлива в 2 раза в отражательной печи.
Богатые медные концентраты (25-35% Cu) плавят без обжига, бедные (8-25% Cu) обжигают. Многоподовые печи с мех. перегребанием. Они работают непрерывно. Имеют 8-13 подов. Верхний явл. подсушивающим. Диаметр 6,5-7,5м, высота 9-11,5м. Площадь раб. подов 230-300м2. Обжигают 200-300т шихты в сутки.
Сульфиды нагретые до 325-800 0С загораются и выделяют тепло. Температура обжига не выше 850 0С во избежании спекания шихты. Добавляют флюсы (кварц, известняк) для предупреждения спекания. Они необходимы для дальнейшей плавки.
Отходящие из печи газы исп. для пр-ва H2SO4. С ними уносится 5-15% шихты в виде пыли. Поэтому газы очищают в циклонах и электрофильтрах; безвозвратно теряется не более 0,5%.
Более совершенным явл. обжиг в кипящем слое. Концентрат подвергают окомкованию в чашевом грануляторе с получением мелких окатышей. Обжиг окатышей повышает производительность печи в 4-5 раз. Пр-ть 10-12т/сутки на 1м2 пода печи.
