2.0. Штейны и шпейза.

Полиметаллический штейн, получаемый при шахтной свинцовой плавке, представляет собой жидкий раствор сульфидов меди, цинка, железа, свинца. В нём концентрируется некоторое количество благородных металлов, часть мышьяка, сурьмы, редких и рассеянных элементов. В штейне при определённых внешних параметров растворяется некоторое количество оксидов железа. Состав первичных полиметаллических штейнов, получаемых на разных заводах крайне различен. Содержание меди колеблется от 5 до 30 %, свинца 10 – 35 %, цинка 2 – 10 %, серы 17 – 25 %. Помимо перечисленных компонентов штейны содержат до 1 % мышьяка, 2 – 3 % сурьмы, 4 – 5 г/т золота и до 3 – 4 кг/т серебра.

Температура плавления полиметаллических штейнов довольна низкая и составляет 600 – 950⁰С.

Плотность жидкого штейна находится в пределах 4,5 – 5,0 г/см³, тогда как плотность шлака не превышает 3,5 г/см³. Но даже такая разница в плотностях не обеспечивает хорошего разделения шлака и штейна из-за низкого межфазного натяжения (0,04 – 0,06 Н/м) (при увеличении в шлаке серы). В связи с этим основная масса штейна, часто после дополнительной обработки, подаётся на конвертирование для получения черновой меди, а часть уходит вместе со шлаком на передел извлечения цинка. И эта часть штейна затрудняет переработку шлаков.

При повышенном содержании в шихте мышьяка и сурьмы при шахтной плавке может образовываться ещё один самостоятельный продукт – шпейза, представляющая собой раствор мышьяка и сурьмы в металлизированных штейнах. Состав шпейз некоторых заводов, % (по массе): As 1 – 30; Sb 1 – 6; Fe 8 – 60; Pb 5 – 30; Cu 1 – 15; Ni 1 – 10; Au (г/т) 0.01 – 0.1; Ag ( г/т) 0,01 – 0,2.

Шпейзы получают не только при плавке свинцового агломерата, но и при переработке промпродуктов от рафинирования чернового свинца. В этом случае шпейза содержит 20 – 40 % свинца, 20 – 50 % меди. Температура плавления шпейзы выше чем у штейна ( 1100 – 1150⁰С), так же как и плотность (5,0 – 6,0 г/см³). Во внешнем отстойнике шпейза занимает промежуточный слой между штейном и черновым свинцом.