title-icon
Яндекс.Метрика
» » Штейны медеплавильных заводов

Штейны медеплавильных заводов

На первом переделе, на операции плавки, мы получаем штейн, шлак и газы. Получение штейна является основной целью плавки. Напомним, что штейн, как правило, поступает на конвертирование. На этих двух первых операциях мы повышаем содержание меди от 16—18% в концентрате до 99% в конверторной меди, т. е. проделываем основную работу на пути к получению чистой меди. Ход работы на этих переделах определяется свойствами штейна и шлака. Поэтому нам необходимо подробно изучить их.
Химический состав штейна. Ранее было сказано, что штейн — сплав сульфидов. Сейчас следует добавить, что в нем находится и один окисел — магнетит. В основном медный штейн состоит из четырех элементов: меди, серы, железа и кислорода. Эти элементы присутствуют в штейне в форме простого сульфида меди Cu2S, простого сульфида железа FeS и магнетита Fe3O4. Последний придает штейнам магнитность. Остальные элементы считаются примесями; их общее содержание до 5—7%. Чаще всего это — цинк, свинец, никель. Кроме того, в штейнах содержится 1—2% шлаковых включений. Содержание серы в штейнах колеблется в узких пределах: 25±2%. Для технических расчетов 25%. В отечественной литературе факт постоянного содержания в штейнах серы известен под названием «правило» проф. В.Я. Мостовича.
Содержания железа и кислорода в типичных штейнах (20—50% Cu) относятся как (9—12) : 1. В бедных штейнах кислорода и железа (их отношение 9) больше, чем в богатых.
Температура плавления штейнов зависит от их состава. Чистые сульфиды меди и железа плавятся при ИЗО и 1190° С соответственно. При сплавлении смеси, состоящей из примерно 40% Cu2S и 60% FeS, около 930° С образуется эвтектический расплав.
Плотность штейна имеет большое значение для хорошего отделения его от шлака. Чем штейн тяжелее, тем быстрее он проходит в виде капель через шлак и скапливается под ним в виде отдельного слоя.
В твердом виде главные составляющие штейна имеют следующие плотности, г/см3 : 5,8 Cu2S; 4,6 FeS; 5,0 Fe3O4. Плотность богатых медью штейнов больше, чем бедных железистых. Плотность жидких штейнов колеблется от 4,2 до 5,2 при 1200—1300° С.
Электропроводность штейнов значительно зависит от их состава и температуры. Сульфид железа при 1200° С имеет электропроводность около 1600, сульфид меди около 85 Ом-1*м-1. Для практических целей важно знать, что электропроводность штейнов в 100—1000 раз больше, чем шлаков. Если электроды в электропечи коснутся штейна, то это равносильно опасному короткому замыканию.
Здесь уместно указать еще на одно, таящее большую опасность свойство штейна: при соприкосновении жидкого штейна с водой получаются очень сильные взрывы. Поэтому следует тщательно предупреждать возможность контактов штейна с водой. Пол около печи должен быть сухим. Сухими должны быть ковши для приема штейна. Охлаждающие печь устройства не должны пропускать воду.
Теплосодержание штейнов необходимо знать для расчета распределения тепла, затраченного на плавку. Нами рекомендуется средняя величина теплосодержания жидких штейнов (1000—1400° С) ~1 кДж/(кг град) при содержании в них 25—50% меди.
Вязкость штейнов немного превышает вязкость воды. Поэтому штейны, которые хорошо смачивают огнеупоры, легко проникают в кладку, пропитывают ее. Поскольку штейны тяжелее часто применяемых огнеупоров, то при небрежно выполненной кладке она может всплыть на штейн. Кроме того, возможны опасные течи (уходы) штейна через кладку.
Штейны хорошо растворяют золото, серебро и платиновые металлы. Они способны весьма полно извлекать золото и серебро, находившееся в сырье или специально добавленном золотосодержащем кварце. Переход золота в штейн достигает 97—99%. Этим замечательным свойством штейна на практике пользуются для попутного извлечения золота, добавляя к основному сырью золотосодержащие флюсы и богатые золотом промпродукты.

title-icon Подобные новости