Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
shpory.docx
Скачиваний:
87
Добавлен:
31.05.2015
Размер:
238.32 Кб
Скачать

62. Сырье для производства меди.Схема пирометаллургического получения меди.

t-ра плавления меди 1083 ͦ, по электропроводности медь уступает лишь серебру, и в 1.7 раза выше чем у Al , и в 6 раз больше чем у Fe. Cu и ее сплавы используются в линиях электропередач .Около 50% всей производимой меди ,используют в электронной промышленности. Cu и ее сплавы применяют в литом и кованном состоянии, а так же в виде порошка. В металлургии чистая медь используется для производства кристаллизаторов, головок фурм для подачи кислорода и для изготовления фурм для подачи воздуча в дом. печь. Для получения меди используют медные руды, а так же отходы меди и её сплавов. В рудах сод-ся 1-6 % меди. Обычно в рудах Cu сод-ся

  1. в виде сернистых соединений: CuS2медный колчедан, Cu2S халькозин, CuS кавелин.

  2. В виде оксидов (СuO и Cu2O)

  3. в виде гидрокарбонатов: CuCO3*(CuOH)2 малахит и 2CuCO3*(CuOH)2 азурит

Пустая порода руд состоит из перита(FeS2), кварца(SiO2), карбонатов кальция и магния, а так же из различных силикатов сод-их – (CaO,MgO,Al2O3 и оксиды железа). В небольших кол-вах встречаются самородковые руды, в которых медь находится в свободном виде. Существует два способа получения меди:

1. Гидрометаллургический.

2. Пирометаллургический.

Первый способ не нашел широкого применения, так как не позволяет попутно извлекать с медью драг. металлы. Второй способ пригоден для переработки любых медных руд и позволяет извлекать попутно с медью драг. металлы.

Пирометаллургический метод состоит из следующих основных этапов: 1.подготовка руд к плавке(флотационное обогащение и обжиг медного концентрата)

2. Выплавка медного штейна, состоящего из сплавов сульфидов меди и сульфидов Fe

3. Конвертирование медного штейна с получением черновой меди. 4.раффинирование меди( огневое и электролитическое).

59. Способы рафинирование меди.

Для получения меди необходимой чистоты, черновую медь подвергают огневому и электролитическому рафинированию. При этом помимо удаления вредных примесей извлекаются благородные металлы. Огневое рафинирование черновой меди проводят в отражательных пламенных печах. Сущность огневого рафинирования сводится к окислению вредных примесей, удалению их с газами или перевода их в шлак. Процесс длится около суток и состоит из следующих операций:

  1. Расплавление черновой меди.

  2. Окисление примесей.

  3. Удаление растворенных газов (дразнение на плотность).

  4. Раскисление меди (дразнение на ковкость).

  5. Разливка.

Примеси окисляют воздухом, подаваемым по железным трубкам, погруженным в расплавленную медь.

Cu +O2 →Cu2O;

Cu2O+Me→MeO + Cu;

Cu2O + Cu2S→Cu +SO2↑;

Окисляются следующие примеси: Al, Fe, Zn, As, Sb, Ni. Благородные металлы не окисляются.

Затем начинается операция по удалению газов, растворенных в меди или дразнение на плотность. Для этого с поверхности расплава удаляют шлак и в ванну погружают на короткое время сырые, деревянные жерди. Вследствие бурного выделения паров воды, медь перемешивается, что способствует завершению окисления серы, удалению SO2 и других газов. Затем необходимо раскислить медь, т. е. освободить ее от Cu2O, образовавшегося в период окисления. Для этого ванну покрывают древесным углем и жерди погружают в расплав на более длительное время. Раскислителями служат углеводороды, явл-щиеся продуктами сухой перегонки дерева.

Cu2O + CH4 →Cu + H2O +CO2;

Содержание Cu2O снижается с 10-12% до 0,3-0,5%. Этот этап называется дразнением на ковкость, т.к. по его итогам возрастает пластичность меди.

Для извлечения благородных металлов, медь очищенную огневым рафинированием разливают в слитки и подвергают электролитическому рафинированию. В качестве анодов используют слитки меди после огневого рафинирования, в качестве катодов – тонкие пластинки электролитической меди, а электролитом служит раствор сернокислой меди, подкисленной серной кислотой. При пропускании постоянного тока, анод растворяется, медь переходит в раствор и на катоде разряжаются ионы меди, осаждаясь на нем в виде прочных тонких слоев. Катоды выгружают через 5-12 дней в виде пластин, толщиной 8-10мм и размером 0.7м на 1м. Благородные металлы в процессе электролиза не участвуют и оседают на дне ванны в виде шлама. Периодически извлекаются оттуда и подвергаются соответствующей обработке(переработке).

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]