Получение черновой меди

Получение черновой меди

Полученный в различных плавильных устройствах штейн заливают в медеплавильный конвертор для получения черновой меди.

СХЕМА МЕДЕПЛАВИЛЬНОГО КОНВЕРТЕРА

Медеплавильный конвертор имеет цилиндрическую форму, образованную стальным кожухом 1 с огнеупорной футеровкой 2 и горловиной 3. Через фурмы 4 в конвертер вдувается воздух. Воздух здесь, в отличие от сталеплавильного конвертера, подается не в ванну, а над ванной в связи с высокой теплопроводности меди, которая может привести к затвердеванию расплава. Корпус конвертера установлен на роликах и может поворачиваться на 180° от среднего положения.

Заливка штейна и выпуск полученной меди осуществляется через горловину. Подача флюса (кремнезем) производится через отверстие 5 в одной из торцевых стенок. Емкость конвертера 15–120 тонн.

В конвертере окисляется большое количество серы и железа, содержащихся в штейне, (до 80% по весу), поэтому процесс может длиться 20 и более часов. Окисление серы и железа сопровождается выделением тепла, поддерживающего в конверторе температуру 1100–1200∘C.

Переработка штейна в конверторе происходит в два периода.

Первый период – это окисление FeS и Cu2S и ошлаковывание оксидов железа флюсом SiO2.

FeS+O2→FeO+SO2+Q

Cu2S+O2→Cu2O+SO2+Q

Благодаря присутствию FeS, оксид меди в силу большего сродства меди к сере, чем к кислороду, снова превращается в сульфид:

Cu2O+FeS→Cu2S+FeO

Поэтому в первом периоде окисляется только железо. Железо уходит в шлак:

FeO+SiO2→FeO·SiO2

Образующийся шлак периодически сливают и в конвертор добавляют штейн и флюс. Продолжительность 1-го периода от 6 до 20 часов.

Первый период заканчивается, когда в штейне окисляется все железо ив расплаве остается только Cu2S.

Второй период – это окисление Cu2S и восстановление меди:

Cu2S+O2→Cu2O+SO2

Cu2O+Cu2S→Cu+SO2

Второй период длится 2–3 часа.

Конверторные газы содержат 12–17% SO2, который после очистки от пыли используют для получения серной кислоты.

Полученная в конверторе черновая медь содержит примеси железа, цинка, никеля, мышьяка, сурьмы, кислорода, серы и др. в количестве 1–2%, что требует дальнейшей очистки (рафинирования).

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒