3.3.4. Переработка медного штейна
Переработка медного штейна осуществляется методом конвертирования. Основная цель процесса – получение черновой меди за счет окисления железа и серы и некоторых сопутствующих компонентов.
Переработка штейна протекает в два периода. В конвертер загружают кусковой кварц, заливают расплавленный штейн и продувают его воздухом. Воздух, энергично перемешивая штейн, окисляет сульфиды меди и железа:
2 FeS + 3 O2 = 2 FeO + 2 SO2
2 CuS + 3 O2 = 2 Cu2O + 2 SO2
при этом закись меди, благодаря обменному взаимодействию, вновь превращается в сульфид:
Поэтому в первом периоде идет практически окисление только железа, а закись железа шлакуется кварцем:
2 FeO + SiO2 = 2 FeO* SiO2
Получили распространение цилиндрические бочкообразные конвертеры (рис. 9). Наружный диаметр конвертера обычно 2,3 - 4 м, длина 4,3 -10 м. Воздух в конвертер подается через ряд фурм, расположенных по образующей цилиндра. Цилиндр опирается двумя прочными бандажами на четыре пары роликов, что позволяет поворачивать его на необходимый угол для заливки штейна в горловину и выпивки продуктов плавки. Внутри конвертер футерован магнезитовым и хромомагнезитовым кирпичем.
Рис. 9. Конвертер для получения черновой меди
-
Горловина; 2 – окно для загрузки флюсов; 3 – воздушный коллектор; 4- фурмы
Здесь производят медь
Образующийся шлак периодически сливают и в конвертер добавляют свежие порции медного штейна и кускового кварца. Температура процесса от 1200 до 1280 о С.
Первый период заканчивается, когда в продуваемом штейне окислится сернистое железо. После этого тщательно удаляют шлак и продолжают продувку без добавки штейна и кварца. Воздух окисляет теперь только Cu2S, и образовавшаяся закись меди способствует появлению в конвертере металлической меди по реакции:
Cu2S + 2 Cu2O = 6 Cu + SO2
Второй период заканчивается, когда в конвертере весь штейн превращается в медь, на что обычно уходит 2 -3 ч. В конвертере и во втором периоде образуется небольшое количество богатого медью шлака, который остается в нем после выливания черновой меди и перерабатывается в следующем цикле. Конвертерные шлаки первого периода направляют для переработки в отражательные печи.
Конвертерные газы содержат 12 - 17 % SO2, и после очистки от пыли их используют для получения серной кислоты.
Черновую медь по окончании процесса, наклоняя конвертер, выпускают в ковш и разливают в изложницы. Полученную в конвертере медь называют черновой, т. е. еще не готовой медью, так как в ней содержится 1 - 2 % железа, цинка, никеля, мышьяка, сурьмы, кислорода, серы и других примесей; в ней также растворены благородные металлы, ранее находившиеся в штейне.
- Часть 3 . Металлургия цветных металлов
- 3.1. Исторические вехи развития производства цветных металлов на Украине
- Металлургия титана
- 3.2.1.Физико-химические свойства и области применения
- Высокая коррозионная стойкость, низкая плотность и теплопроводность, высокая прочность обуславливает его широкое применение в аэрокосмической, химической и судостроительной отраслях промышленности.
- Сырьевые источники титана
- Восстановительная плавка ильменитовых концентратов.
- Магниетермическое получение титана из тетрахлорида титана
- 3.2.5.1. Восстановление четыреххлористого титана магнием
- 3.2.6. Переработка титановой губки в товарную продукцию
- 3.2.7. Плавка титана и его сплавов
- 3.3. Производство меди
- 3.3.1. Свойства меди и области потребления
- 3.3.2 Медные руды и схема их переработки
- 3.3.3. Получение медных штейнов из концентратов
- 3.3.4. Переработка медного штейна
- 3.3.5. Рафинирование меди
- 3.3.5.1. Огневое рафинирование
- 3.3.5.2. Электролитическое рафинирование меди
- 3.3.6. Медные сплавы
- 3.4. Металлургия алюминия
- 3.4.1. Общие сведения об алюминии
- 3.4.2. Сырье для получения алюминия
- 3.4.3. Производство глинозема
- 3.4.3.1. Получение глинозема по способу Байера
- 3.4.3.2. Получение глинозема способом спекания.
- 3.4.3.3. Электролитическое производство алюминия
- 3.5. Металлургия магния
- 3.5.1 Общие сведения о магнии
- 3.5.2. Сырьевые источники магния
- 3.5.3. Общие принципы производства магния
- 3.5.4. Получение безводного хлорида магния
- 3.5.5.Электролитический способ получения магния
- 3.6. Предприятия цветной металлургии Украины
- 3.6.1. Горно- обогатительные предприятия
- 3.6.1.2. Вольногорский горно-металлургический комбинат
- (Убрать правую часnь)
- 3.6.2. Металлургические предприятия
- 3.6.2.1. Производство алюминия
- 3.6.2.1 Запорожский алюминиевый комбинат (г.Запорожье)
- 3.6.2.3. Вторичный алюминий и сплавы
- 3.6. 2.4. Производство титана и магния
- 3.6.2.4.1.«Запорожский титано - магниевый комбинат» (г. Запорожье).
- 3.6.2. 2. Производство пигментного диоксида титана
- 3. 6.2.3. Производство циркония и гафния
- 3.6.4.4. «Донецкая химико- металлургическая фабрика» (п.Г.Т. Донское, Волновахский район, Донецкая область)
- 2.2.6. Производство меди , никеля, цинка, свинец
- 3. Производство цветных металлов