Question

Опишите каждую стадию процесса производства меди. Какие продукты при этом получают дополнительно?

Answer 1

Гидрометаллургический способ состоит в извлечении меди путем ее выщелачивания (например, слабыми рас­творами серной кислоты) и последующего выделения металлической меди из раствора. Этот способ, применя­емый для переработки бедных окисленных руд, не по­лучил широкого распространения в нашей промышлен­ности.

Рисунок - Упрощенная схема пирометаллургического производства меди

Пирометаллургический способ состоит в получении меди путем ее выплавки из медных руд. Он включает обогащение руды, ее обжиг, плавку на полупродукт — штейн, выплавку из штейна черной меди, ее рафиниро­вание, т. е. очистку от примесей 

1. Обогащение медных руд. Бедные медные руды под­вергают обогащению для получения концентрата, содер­жащего 10…35 % меди. При обогащении комплексных руд возможно извлечение из них и других ценных эле­ментов.

2. Обжиг. Рудные концентраты, достаточно богатые медью, плавят на штейн «сырыми» — без предваритель­ного обжига, что снижает потери меди (в шлаке — при плавке, унос — с пылью при обжиге); основной недоста­ток: при плавке сырых концентратов не утилизируется сернистый газ SO2, загрязняющий атмосферу. При об­жиге более бедных концентратов удаляется избыток се­ры в виде SO2, который используется для производства серной кислоты. При плавке получают достаточно богатый медью штейн, произво­дительность плавильных пе­чей увеличивается в 1,5…2 раза.

3 Плавка на штейн. Плавку на штейн концентрата наиболее часто проводят в пламенных печах, работаю­щих на пылевидном, жидком или газообразном топливе. Такие печи имеют длину до 40 м, ширину до 10 м, пло­щадь подины до 250 м2 и вмещают 100 т и более пере­плавляемых материалов. В рабочем пространстве печей развивается температура 1500…1600 °С.

4. Электролитическое рафинирование обеспечивает по­лучение наиболее чистой, высококачественной меди. Электролиз проводят в ваннах из железобетона и дере­ва, внутри футерованных листовым свинцом или винипластом. Электролитом служит раствор сернокислой ме­ди (CuSO4) и серной кислоты, нагретый до 60…65 °С, Анодами являются пластины размером 1х1 м толщиной 40…50 мм, отлитые из рафинируемой меди. В качестве катодов используют тонкие листы (0,5…0,7 мм), изго­товленные из электролитической меди.

Answer 2

Месторождения во всем мире имеют примерно одинаковый набор химических элементов в составе руды, отличаются лишь их процентным соотношением. Чтобы получить чистый металл, используют различные промышленные способы. Почти 90% металлургических, предприятий используют одинаковый метод производства чистой меди — пирометаллургнческий.
Руду, которую доставляют на обогатительные комбинаты прямо с карьера или шахты. Часто встречаются большие куски породы, которые предварительно нужно измельчить.
Происходит это в огромных дробильных агрегатах. После дробления получается однородная масса, с фракцией до 150 мм.
Технология предварительного обогащения:
1.в большую емкость засыпается сырье и заливается водой
2.затем добавляется кислород под давлением, чтобы образовалась пена
3.частицы металла прилипают к пузырькам и поднимаются наверх, а пустая порода оседает на дне
4.далее, медный концентрат отправляется на обжиг
5.  рудную массу помещают в печь, где устанавливается температура 700-800°С  результате термического воздействия содержание серы сокращается в два раза
6.  черновой слиток помещается в ванну с электролитом
7,в качестве электролита используется раствор со следующим содержанием:  сульфат меди — до 200 г/л; серная кислота — 135-200 г/л; коллоидные добавки (тиомочевина, столярный клей) - до 60 г/л; вода
8.температура электролита должна быть до 55°С;  
9.помещаются в ванну пластины катодной меди — тонкие листы чистого металла
10 подключается. электричество. В это время происходит электрохимическое растворение металла. Частицы меди концентрируются на катодной пластине, а прочие включения оседают на дне и называются шлам.