title-icon Статьи о ремонте
title-icon
» » Сырье для производства меди

Сырье для производства меди

С 20—30-х годов XX века основным сырьем для производства меди стали концентраты, получаемые флотационным способом. Доля меди, выплавляемой в развитых странах непосредственно из богатых кусковых руд, в последние годы составляет примерно 4—8%. В России плавка руды сохранилась только на старых уральских заводах. Значение ее будет еще снижаться. Таким образом, на металлургические заводы поступают два вида сырья: бедное рудное и богатое (концентраты).
Руда, богатая сульфидами железа, пиритом и пирротином, содержит меди 2—4%, кварца и силикатов до 15 — 20%, цинка 1—2%, серы 30—40%. Главный медный минерал — халькопирит.
Концентраты часто встречаются трех типов:
1) халькопирит-пиритные (иногда с пирротином), характерные для Урала, содержат 16—20% меди, по 30—35% серы и железа, цинк и пустую породу. Аналогичный состав имеют алмалыкские и некоторые концентраты Казахстана;
2) халькопиритные концентраты, получаемые из медно-никелевых руд. Эти концентраты содержат 24—28% меди, примерно по 30—35% серы и железа и 1—2% никеля,
3) халькозин-борнитовые концентраты, выделяемые из пластовых руд, преимущественно песчаников. Эти концентраты характерны для Джезказгана (Казахстан) и в перспективе Удокана (Сибирь). Они содержат до 40% меди, по 10—12% серы и железа, остальное — кварц и алюмосиликаты.
Минеральный состав медьсодержащего сырья. Минеральный состав руды или концентрата определяет, если не приняты особые меры, степень удаления серы и содержание меди в выплавленных сульфидах. Дело в том, что при нагревании сульфидных минералов меди в нейтральной атмосфере они, кроме Cu2S, выделяют часть серы уже при 650—800°С, находясь еще в твердом виде. Происходит термическая диссоциация. При температуре плавления выделение серы заканчивается и в расплавленном состоянии находятся только простые сульфиды: Cu2S и FeS. Сульфиды основных примесей, т. е. цинка и свинца, при нагревании практически не изменяют состава. Из пустой породы удаляются чаще всего вода и двуокись углерода.
Рассмотрим основные реакции термической диссоциации:
2CuFeS2 = Cu2S + 2FeS + 1/2S2;
FeS2 = FeS + 1/2S2;
2Cu5FeS4 = 5Cu2S + 2FeS + 1/2S2;
Fe7S8 = 7FeS + 1/2S2;
CaCO3 = CaO + CO2.

Доля выделившейся серы во втором случае равна 50%, а при нагревании смесей халькозина с борнитом степень удаления серы может составить всего 5—8%. Степень удаления серы, которую принято называть десульфуризацией, — очень важный показатель в металлургическом процессе. От нее зависит состав газов и тепловой баланс. Содержание серы в сырье определяет его теплотворность и способ подготовки к плавке.
Содержание меди в остатке после расплавления основных медных минералов показано в табл. 26.
Таким образом, минеральный состав концентрата отчасти определяет содержание меди в получающемся расплаве и его плавкость.


title-icon Подобные новости