Akademia Górniczo-Hutnicza

im. Stanisława Staszica

Wydział Metali Nieżelaznych

Katedra Fizykochemii i Metalurgii Metali Nieżelaznych

ODMIEDZIOWANIE ŻUŻLA ZAWIESINOWEGO

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodami odzysku metali z żużli hutniczych.

Dla odzysku metali z żużli wykorzystuje się reakcje redukcji tlenków metali węglem, tlenkiem węgla, wodorem oraz reakcje metali z pirytem. Reakcje te można zapisać w postaci:

(MO) + C/CO, H₂/ = [M] + CO /CO₂, H₂O/

FeS₂ = FeS + ½S₂

(MO) + FeS = [MS] = (FeO)

M + FeS = MS + Fe

M + ½S₂ = MS

2. Wykonanie ćwiczenia.

1. Odważyć 3 porcje po 30 g żużla otrzymanego w procesie topienia koncentratu miedzi w piecu zawiesinowym,

2. W oparciu o podany skład chemiczny żużla obliczyć ilość węgla potrzebną do redukcji tlenków miedzi, ołowiu i żelaza,

3. Odważyć rozdrobniony węgiel drzewny uwzględniając 50% jego nadmiaru,

4. Mieszaniny żużla z węglem drzewnym wsypać do trzech tygli grafitowo-szamotowym i przykryć je grafitową pokrywką,

5. Tygle z próbkami umieścić w piecu sylitowym nagrzanym do temperatury 1300 ⁰C

6. Tygle po redukcji żużla wyjmować z pieca kolejno po 40, 60 i 80 minutach,

7. Po ostygnięciu wyjąć z tygli produkty przetopu i po rozdzieleniu zważyć metal oraz żużel.

3. Opracowanie wyników

1. Przedstawić opis przeprowadzonego eksperymentu.

2. Scharakteryzować skład i strukturę żużli oraz formy występowania w nich miedzi.

3. Obliczyć zmianę energii swobodnej reakcji:

Cu₂O + C = 2Cu + CO

Cu₂O + CO = 2Cu + CO₂

PbO + C = Pb + CO

PbO + CO = Pb + CO₂

FeO + C = Fe + CO

FeO + CO = Fe + CO₂

W zakresie temperatur 1000 - 1400 K.

4. Na podstawie uzyskanych wyników obliczyć uzysk zredukowanego metalu.

5. Omówienie wyników i wnioski.

Literatura.

1. M.Kucharski, Pirometalurgia miedzi, Uczelniane Wydawnictwo Naukowo-Dydaktyczne, Kraków 2003

2. Monografia KGHM Polska Miedź S.A., Lubin, 1996 (praca zbiorowa)

3. F.Habashi, Handbook of Extractiwe Metallurgy, vol. II, 491-579, 1997

4. Z.Śmieszek, Redukcja tlenku miedziawego w procesie odmiedziowania żużla zawiesinowego w piecu elektrycznym, Archiwum Hutnictwa, 31, 1986, z.4, 661 - 679

5. J.Czernecki, Z.Śmieszek, Z.Miczkowski, S.Pluciński, G.Szwancyber, M.Warmuz, J.Garbacki, Proces odmiedziowania żużla zawiesinowego i konwertorowanie stopu Cu-Pb-Fe w HM GŁOGÓW II, Rudy Metale, 46, 2001, nr 5-6, 221 - 227

2

---