Технологии получения меди: из руды и вторсырья

1.

Технологии получения
меди:
из руды и вторсырья

2.

Вступление
Медь самый первый металл, который был получен
человеком. Самые древние изделия из меди датируются
примерно 8700 г. до н.э. В современном мире медь попрежнему один из самых активно используемых
металлов. Данный металл активно используется во многих
отраслях: электротехника, машиностроение, морская
промышленность, энергетическая промышленность,
получение сплавов и т.д.

3.

Пирометаллургия
• В рудах медь находится в виде сернистых соединений (CuFeS2 –
халько-пирит, Cu2S – халькозин, CuS – ковелин), оксидов (CuO, CuO)
и гидрокарбонатов [CuCO3·Cu(OH)2,2CuCO3·Cu(OH)2]. Подготовка
руд заключается в проведении обогащения и обжига. Обогащение
медных руд проводят методом флотации. В результате получают
медный концентрат, содержащий до 35% меди и до 50% серы.
Концентраты обжигают обычно в печах кипящего слоя с целью
снижения содержания серы до оптимальных значений. При обжиге
происходит окисление серы при температуре 750 – 800 °С, часть
серы удаляется с газами. В результате получают продукт,
называемый огарком.

4.

Пирометаллургия
• После обжига руда и медный концентрат
подвергаются плавке на штейн, представляющий
собой сплав, содержащий сульфиды меди и
железа (Cu2S, FeS). В зависимости от химического
состава руды и ее физического состояния штейн
получают либо в шахтных печах, если сырьем
служит кусковая медная руда, содержащая много
серы, либо в отражательных печах, если исходным
продуктом является порошкообразный
флотационный концентрат, иногда применяют
электропечи. Чаще всего плавка производится в
пламенных отражательных печах. Температура в
зоне плавки — 1450 °C.

5.

Пирометаллургия

6.

Пирометаллургия

7.

Огневое рафинирование
• При огневом рафинировании черновую медь загружают
в пламенную печь емкостью до 250 т и расплавляют в
окислительной атмосфере.
• При продувке воздухом преимущественно окисляется по
закону действующих масс медь, так как содержание ее в
черной меди значительно больше, чем примесей. При
этом образуется закись Cu2O, хорошо растворяющаяся в
меди, вследствие чего кислород доставляется во все
места жидкой ванны. Образующаяся закись меди в свою
очередь окисляет примеси, из-за их большего сродства к
кислороду.
• Затем происходит процесс дразнения. При дразнении из
древесины выделяются газы СО, H2, CH4, способные
восстановить медь из закиси.

8.

Огневое рафинирование

9.

Электролиз

10.

Гидрометаллургия
• Для извлечения меди и ряда других металлов из
полиметаллических руд, содержащих в своём составе менее 0,5%
искомого минерала, применяют гидрометаллургический метод.
• Добытые минералы растворяют с помощью неконцентрированной
серной кислоты. В основном идут окисленные минералы.

11.

Гидрометаллургия

12.

Получение из вторсырья
• Подготовка сырья к плавке.
• Шахтная плавка, осуществляемая с целью восстановления меди из
окислов и для разделения в расплавленном виде продуктов плавки —
металла и шлака. Получаемый в процессе шахтной плавки металл
называется черной медью. Кроме меди, в нем содержатся примеси
других металлов.
• Конвертирование черной меди с дополнительной переработкой
некоторой части вторичного сырья, вводимого в конвертер в качестве
холодных присадок. В этом процессе из черной меди удаляется
основная масса примесей и получается черновая (конвертерная) медь,
содержание меди в которой 96—98%.
• Огневое рафинирование, осуществляемое для удаления примесей из
конвертерной меди. Медь после огневого рафинирования разливают в
аноды для последующего электролитического рафинирования.
Содержание меди в анодах (анодная медь) составляет в среднем 99,2%.
• Электролитическое рафинирование, в результате которого получается
высококачественная катодная медь.

13.

Получение из вторсырья