logo
Металлургия цветных металлов (лекции)

Окислительное (анодное, огненное (высок. T)) рафинирование.

Основано на различии, в сродстве к кислороду, меди и примесей.

При окислительном рафинировании удаляются примеси, имеющие более высокое сродство к кислороду.

Практическая возможность реализации принципа окислительного рафинирования черновой меди: оксиды большинства примесей не растворяются в металлической меди и они легче ее..

В расплав черновой меди подается дутье

По мере накапливания Cu2О в расплаве начинает протекать основная реакция:

Закись меди регулируется примесями, которые отбирают у нее О. Они не растворяясь всплывают на поверхность, образуя шлак.

Активность примесей минимальна если минимальна активность оксида металла, а активность закиси максимальна.

Чтобы достаточное содержание примесей было минимальным:

Процесс рафинирования – периодический процесс.

Весь цикл занимает 18-32 ч.

Основные операции анодного рафинирования:

  1. Загрузка черновой меди в печь (либо в твердом, либо в жидком виде);

  2. Нагрев черновой меди (за счет тепла от сжигания топлива). Сжигание топлива производится над медью по типу ОП. Процесс ведется с небольшим избытком О;

  3. Окисление черновой меди (в расплав попадает воздух через боковые фурмы или через специальные трубочки, погружаемые в расплав Cu);

  4. Съем шлака после окисления Cu. В нем концентрируются примеси, которые окисляются быстрее Cu, и анодная медь (до 40-54%)

  5. Дразнение (раскисление) Cu (восстановление)

Дразнение на плотность:

Цель: удалить газовые включения из Cu после ее окисления. Ведется в нейтральной или слабо-восстановительной среде.

Дразнение на ковкость:

Цель: Восстановить закись меди, т. е. удалить из нее О

Из насыщенной по О, Cu аноды получаются плохого качества при электролизе  химический раствор Cu в электролите  Cu восстанавливают.

Восстановитель: природный газ, мазут, дизельное топливо, древесина.

Кислород из меди полностью не удаляется, а оставляется [О] = 0,05=0,2%.

При [О]  0,05 Сu получается навороженная, пузырчатая  плохие аноды.

Основное требование к восстановителю – малая концентрация серы.

  1. Разливка анодной меди в слитки (аноды весом 300 кг.). Разливка производится на карусельных машинах  охлаждение этих слитков  затем они направляются на электролитическое рафинирование.

Медь, насыщенную кислородом нельзя отправлять на электролиз по двум причинам:

  1. Из такой меди получаются аноды плохого качества;

  2. При электролизе такой меди происходит химическое растворение меди.

Медь надо подвергать раскислению (восстановлению) или дразнению.