Лабораторная работа 1. Продукты пирометаллургического производства меди и никеля
Металлургия тяжелых цветных металлов. Лаб. практикум 18
тье, которое находится в пределах 40–70 %. Отходящие газы (40–60 % SО
2
)
используют в производстве серной кислоты. В связи с тем, что шихта плавит-
ся в шлако-штейновой эмульсии, пылевынос не превышает 1 % .
Удельная производительность агрегата достигает 80 т/(м
2
. сут). Содер-
жание меди в шлаках составляет 0,01 % от содержания в штейне.
Оценивая различные способы плавки сульфидных медных шихт, можно
констатировать, что традиционные методы плавки в отражательных, электри-
ческих и шахтных печах теряют свое значение.
Получают распространение новые прогрессивные автогенные или по-
луавтогенные процессы, позволяющие использовать для плавления шихты
теплотворную способность сульфидов, сокращают или полностью исключа-
ют использование посторонних источников энергии. Эти процессы имеют
повышенную удельную производительность, увеличивают степень использо-
вания серы, сокращают капитальные и эксплуатационные затраты, снижают
загрязнение окружающей среды.
Автогенные процессы проводят путем окисления сульфидов во взве-
шенном состоянии (в факеле) или после их предварительного расплавления
(в расплавах). Плавка во взвешенном состоянии предусматривает специальную
подготовку шихты по гранулометрическому составу и влажности. Для процес-
сов плавки во взвешенном состоянии характерны относительно невысокая про-
изводительность (не более 10 т/(м
2
∙ сут) и большой пылевынос (до 10 %).
Процессы, основанные на окислительном плавлении в расплавах, более
производительны, не требуют глубокой сушки шихты, ее измельчения и поэтому
получают все большее распространение. Автогенные процессы позволяют полу-
чать богатые штейны, содержащие от 40 до 75 % меди и даже черновую медь.
Как правило, при этом получают богатые по меди шлаки, которые
обедняют в отдельных электропечах или флотацией специально охлажденно-
го тонкоизмельченного шлака.
Любой вид плавки заканчивается получением промежуточного продук-
та – медного штейна. Содержание основных компонентов в штейнах колеб-
лется в следующих пределах: меди от 8–12 до 65–75 %; железа от 2–4 до
44–46 %; серы 24–26 % . Кроме меди, серы и железа, штейны содержат ряд
сопутствующих ценных элементов и вредных примесей.
Конвертирование штейнов. Цель конвертирования состоит в окисле-
нии сульфидов и части примесей, их ошлаковании в присутствии кварцевого
флюса и получении черновой меди.
Технологически конвертирование состоит из двух периодов. Первый пери-
од заключается в получении белого матта (белого штейна) – расплава Cu
2
S. Для
этого расплав продувают воздухом в присутствии кварцевого флюса. Образую-
щийся шлак сливают, и заливают новые порции штейна. Так поступают до тех
пор, пока в конвертере не накопится нужное количество Cu
2
S (примерно 0,8 от
емкости аппарата). Температура расплава в конвертере составляет 1200–1280 °С.
Повышение температуры приводит к повышенному износу футеровки, поэтому
ее регулируют загрузкой в конвертер холодных материалов (твердый штейн,