metalurgia032

62

2.9. METALURGIA METALI NIEŻELAZNYCH 2.9.1. Metalurgia miedzi

Schematyczny przebieg wytwarzania miedzi w wybranym procesie pirometa-lurgicznym oraz rafinacji i wytwarzania technicznych stopów tego metalu przedstawiono na rysunku 2.37. Wlewki miedzi elektrolitycznej są przede wszystkim przeznaczone do przeróbki plastycznej na przewody elektryczne (druty. szyn.vi. Sitppy miedzi ('brązy, mosiądze"! sa wytwarzane najczęściej z miedzi rafinowanej ngn imvQ-z-wvkorzvstan iem złomu. Ze stopów do przeróbki plastycznejotHewa się wlewki, a ze stopów odlewniczych gąski stanowiące surowiec do produkcji odlewów.

Rys. 2.37. Schemat pirometalurgicznego wytwarzania miedzi i jej rafinacji

Rudy miedzi i ich wstępna przeróbka

Rudy miedzi dzieli się na dwie podstawowe grupy:

C^frudy siarczkowe-— chalkopiryt (CuFeS₂), chalkozyn (Cu₂S), kowelin (CuS), (^)rudy tlenkowe - malachit (CuC0₃ • Cu(OH)₂), chryzokol (CuSiO • 2H₂0), kupryt (Cu₂0).

Około 80% miedzi znajdującej się w złożach występuje w postaci rud siarczkowych . Zawartość miedzi w rudach jest niewielka_i_nje..przekracza kilku procent. Eksploatowane są nawet rudy zawierające mniej niż 1% miedzi. Rudy siarczkowe śą^“żTTac2Ttym steprrm zafHeczysżczoh¥ żelazein występującym w postaci pirytu FeS₂. Ponadto w rudach miedzi występują związki innych metali, np. cynku, niklu, ołowiu, a nawet srebra. Rudy miedzi po rozdrobnieniu poddaje sie zabiegowi flota-cjjj. niekiedy prażeń in^ przede wszystkim w celu utlenienia FeS₂. Koncentrat zawierający 10-35% miedzi można brykietować.

Pirometalurgia miedzi

Jeden z powszechnie stosowanych, wstępnych pirometalurgicznych procesów otrzymywania miedzi składa się z dwóch etapów:

<££) wytapiania kamienia miedziowego i f^^konwertorowania kamienia miedziowego.

Kamjeńjiiedziowy może być wytapiany w piecach trzonowych, płflrmcnnyoh-, szybowych lub zawiesinowych. Obecnie około 70% kamienia miedziow-ego wytapia się w piecu zawiesinowym. Schemat jego działania przedstawiono na rysunku 2.38a. W środku sklepienia cylindrycznej, pionowej komory topienia jest umieszczony palnik. Doprowadza się do niego koncentrat z pyłem węgłowym, pył pochodzący z odpylania pieca zawiesinowego i konwertorów oraz powietrze o temperaturze ponad 500°C. Oprócz spalania pyłu węglowego w komorze topienia zachodzą reakcje, będące także źródłem ciepła:

FeS + 1,5 O ₂-> FeO + SO ₂,

Cu₀S +1,5 0₇-^ Cu 2 O + SO ₂,

Cu₂0 + FeS-»Cu₂S + FeO.

W ich wyniku część siarczków zostaje utleniona, a powstały FeO częściowo jest wiązany przez krzemionkę:

2FeO + SiO'

-»2FeO SiO,,

co umożliwia mu przejście do żużla. Po stopieniu wsadu następuje rozdzielenie ciekłego kamienia miedziowego i ciekłego żużla. Jamien miedziowy stanowi roztwór,tlenków i siarczków, przede wszystkim nr ;xlzi i żelaza ojrawartpśei okuło 50% Cu. Żużel jest także roztworent zawierającym produkty stopienia skały plon-