Otrzymywanie (metalurgia) miedzi
Miedź jest metalem o charakterystycznej jasnoczerwonej barwie i gęstości 8,93 g/cm3 oraz temperaturze topnienia 1085 C. w praktyce wykorzystuje się stopy miedzi - brązy i mosiądze. Miedź występuje w skorupie ziemskiej przeważnie w postaci związków chemicznych z innymi pierwiastkami oraz niekiedy w postaci miedzi rodzimej. Ilość miedzionośnych minerałów jest duża, lecz tylko niektóre z nich, bardziej rozpowszechnione, mają znaczenie przemysłowe.
Ze względu na charakter chemiczny, rudy miedzi dzielą się na siarczkowe, tlenowe i rudy miedzi rodzimej. Skałę płonną w rudach miedzi tworzą: krzemionka, baryt, wapień, różnorodne krzemiany, glinokrzemiany itd. Około 80% miedzi znajdującej się w złożach przypada na rudy siarczkowe, których głównymi przedstawicielami są chalkozyn (Cu2S) i chalkopiryt (CuFeS2). Rudy tlenowe (tlenkowe i krzemianowe) występują w złożach w ilości około 15%, natomiast rudy zawierające miedź w stanie rodzimym - w ilości około 5%. Zawartość miedzi w rudach siarczkowych wynosi 0,6-3%. Rudy tlenowe są zazwyczaj bogatsze i zawierają 2-12% Cu. Rudy siarczkowe zawierają również cynę, ołów, nikiel i inne metale. Ponadto zdarza się dość często, że ta grupa rud zawiera metale szlachetne jak złoto, srebro, a nawet platynę.
Rudy siarczkowe są obecnie podstawowym surowcem do produkcji miedzi. Najbogatsze zasoby miedzi znajdują się w Rosji, USA, Chile, Afryce i Kanadzie. W Europie uboższe złoża rud miedzi znajdują się w Niemczech, Hiszpanii, Portugalii, b. Jugosławii i państwach skandynawskich. Na obszarze Polski rudę miedzi wydobywa się na Dolnym Śląsku (Lubin, Głogów). Jest to ruda siarczkowa, której złoża zalicza się do większych w świecie. Rozwój produkcji miedzi stawia Polskę w czołówce wśród krajów produkujących miedź.
Otrzymywanie miedzi rudy opiera się przede wszystkim na procesach pirometalurgicznych. Hydrometalurgia miedzi na znaczenie drugorzędne, podobnie jak sposoby elektrometalurgiczne. Metoda pirometalurgiczna otrzymywania miedzi wymaga stosowania rudy wzbogaconej.
Większość siarczkowych rud miedzi zawiera za mało miedzi, aby można z nich bezpośrednio wytapiać metal. Tego rodzaju rudy prawie zawsze, jeszcze w kopalni, wzbogaca się przez flotację wskutek czego otrzymuje się koncentraty zawierające od 13 do 36% Cu.
Rys. 1. Schemat urządzenia flotacyjnego: 1 - próg do zbierania piany do pochylonej rynny, 2 - wanna drewniana, 3,4 - przegrody, 5 - daszek, 6 - rury podające powietrze do zawiesiny, 7 - rozprowadzenie sprężonego powietrza
Flotacja jest to proces, w którym wykorzystuje się różnicę właściwości powierzchniowych różnych minerałów. Stosowana przy wzbogacaniu rud miedzi Flotacja pianowa, polega na wykorzystaniu zjawiska selektywnego przyczepiania się pęcherzyków powietrza do zawieszonych w wodzie ziarn minerałów trudno zwilżanych wodą (hydrofobowych). Pęcherzyki przyczepione do ziarn wynoszą je na powierzchnię wody, tworząc na niej pianę flotacyjną. Do ziarn łatwo zwilżonych wodą (hydrofilnych) pęcherzyki powietrza nie przyczepiają się i takie ziarna toną. W ten sposób wzbogacany materiał rozdziela się na dwa produkty: koncentrat zawierający przeważającą część minerału użytecznego i odpady.
(…)
… stopu w odstojnikach na kamień miedziowy i żużel,
Świeżenie kamienia miedziowego w konwertorach poziomych, gdzie po usunięciu żelaza, siarki, ołowiu i cynku otrzymuje się miedź konwertową i gazy przeznaczone do produkcji kwasu siarkowego,
Ogniowa rafinacja miedzi konwertowej w piecach płomieniowych i odlewanie anod na karuzelowej maszynie rozlewniczej,
Elektrolityczne rafinowanie miedzi anodowej w celu…
… stanowią domieszki jak S, Fe, O, Ni, Bi, Sb - ostatnie dwa szkodliwe oraz cała ilość pierwiastków metali szlachetnych. Dlatego też miedzi surowej nie stosuje się do celów technicznych, lecz poddaje się dalszej rafinacji ogniowej w piecu płomieniowym (Rys. 6), poprzedzającej rafinację elektrolityczną. Celem rafinacji ogniowej jest otrzymanie zwartych, ścisłych anod do elektrolizy, wolnych od domieszek…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)