METALURGIA MIEDZI
Miedź. Właściwości chemiczne i fizyczne.
Złoża miedzi. Występowanie, charakterystyka.
Metalurgia. Definicja, podział metalurgii.
Metody hutnicze - pirometalurgia:
Czym jest pirometalurgia?
Podział metod pirometalurgicznych.
Technologie pirometalurgiczne wykorzystywane w produkcji miedzi. Proces zawiesinowy OUTOKUMPU, jako metoda najszerzej wykorzystywana w przemyśle metalurgicznym miedzi. Omówienie etapów procesu.
Rafinacja elektrolityczna.
Metody hydrometalurgiczne.
Wykorzystanie odpadów poflotacyjnych.
Wykorzystanie miedzi w przemyśle. Największe huty miedzi na świecie, w Europie i w Polsce.
Miedź. Własności fizyczne i chemiczne:
Miedź na ziemi występuje w różnych związkach, a także w stanie rodzimym, dlatego towarzyszyła człowiekowi od najdawniejszych czasów. Najwcześniejsze znaleziska przedmiotów wykonanych z miedzi datuje się na siódme tysiąclecie przed nasza erą. Miedź wówczas wykorzystywana była do wyrobu biżuterii, narzędzi i broni. Znaczne zapotrzebowanie na miedź odnotowane zostało dopiero w wieku XIX, ze względu na jej doskonałą przewodność elektryczną oraz właściwości fizykochemiczne, które zaczęły być wykorzystywane na skalę przemysłową.
Co sprawia, że miedź jest tak pożądanym metalem?
Tabela 1. str 11 „Metalurgia miedzi”
Czysta miedź charakteryzuje się niezwykłą wysoką plastycznością zarówno w normalnych, jak i podwyższonych temperaturach. W temp pokojowej przeróbka miedzi powoduje wzrost jej twardości oraz wytrzymałości. Do bardzo cennych właściwości miedzi zaliczyć można także bardzo dobrą odporność na korozję. Miedź jest odporna na działanie wody morskiej, a w wilgotnym powietrzu pokrywa się ścisłą warstewką zasadowego węglanu miedzi, który zapobiega przed dalszą korozją. Nie jest jednak odporna na działanie wód naturalnych zawierających O2 i CO2 , jednak przy bardzo dobrej przewodność elektryczna i cieplna nie stanowi to dużej przeszkody w szerokim wykorzystywaniu miedzi. Złoża miedzi. Występowanie, charakterystyka.
Miedź w stanie rodzimym występuje bardzo rzadko, jej zasoby stanowią głównie związki chemiczne. Jest ich ok. 240. Nie wszystkie jednak minerały, przy obecnym stanie techniki, mogą być wykorzystywane do produkcji miedzi. Eksploatowane rudy miedzi, ze względu na charakter chemiczny występujących w nich minerałów, dzielimy na:
Siarczkowe
Utlenione (tlenkowe)
Mieszane(polimetaliczne)
Rudy miedzi rodzimej
(…)
… w fabryce na kwas siarkowy.
Proces konwertowania można podzielić na dwa okresy:
I okres konwertorowania: tworzenie żużlu, który powstaje w wyniku utleniania się żelaza do tlenku żelaza i magnetytu, a siarki do dwutlenku siarki:
FeS + 3/2O2 = FeO + SO2 2FeS + 7/2 O2 = Fe2O3 + 2 SO2 Fe2O3 + FeO = Fe3O4 Temperatura FeO i Fe3O4 wynoszą odpowiednio, 1385C oraz 1597C, d dlatego też dodaje się krzemionkę SiO2, która tworzy z tlenkami żelaza żużel w znacznie niższych temperaturach:
2 FeO + SiO2 = 2 FeOSiO2 Ten okres uważa się za zakończony, gdy zawartość Fe w kamieniu obniża się do ok. 1%.
Proces ten prowadzi się kilkakrotnie, dodając każdorazowo do żużlu, po usunięciu prawie czystego Cu2S , nowej porcji kamienia miedziowego. W miarę, jak zachodzi proces konwertowania, zmieniają się zawartości w kamieniu miedziowym…
… OUTOKUMPU:
Głównym składnikiem rud siarczkowych jest chalkopiryt, bornit, chalkozyn oraz kowelin. Koncentracja tych minerałów w rudach jest na ogół tak niska, że zawartość miedzi waha się od 0,5% do 3%. Aby wydobycie rud było ekonomiczne, zawartość miedzi powinna wynosić od 0,5% do 1% Cu dla kopalń odkrywkowych i powyżej 1% Cu dla kopalń podziemnych. Ze względu na tak niski procent masowy miedzi w rudach…
…, (otrzymany w procesie flotacji), wodnymi roztworami odpowiednich związków chemicznych, które w wyniku stosowanych reakcji wprowadzają metal do roztworu. Metale z roztworu można wydzieli przez redukcję wodorem, redukcję mniej szlachetnymi metalami lub przez elektrolizę z zastosowaniem nierozpuszczalnych elektrod.
elektrometalurgię - procesy przebiegające w wysokich temperaturach uzyskiwanych poprzez…
… Peirce'a-Smitha. Konwektor Peirce'a-Smitha. Głównymi materiałami wsadowymi są: kamień miedziowy, topnik, powietrze i tlen. Natomiast produktami procesu konwertowania są:
Miedź blister, która jest następnie rafinowana.
Żużel fajlitowy, zawierający znacznie ilości miedzi, która musi być odzyskana, aby żużel mógł być zwałowany.
Gazy, z których odzyskuje się ciepło, natomiast pyły i SO2 zostają przerobione…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)