Металургія міді
Введення
Мідь, нікель і кобальт умовно відносяться до тяжких кольоровим металам. Їх вихідною сировиною є сульфідні мідні та мідно - нікелеві руди і окислені нікелеві руди. Переробка таких руд здійснюється як пирометаллургическими, так і гідрометалургійних методами. Переробка сульфідних мідних і мідно - нікелевих руд включає їх попередню підготовку до металургійного переділу, включаючи збагачення, грануляцію або агломерацію. Окислені нікелеві руди погано схильні до процесу збагачення, тому їх підготовка до металургійної переробки включає, в основному, їх окускование, яке здійснюється також шляхом грануляції або агломерації. Підготовлені відповідним способом руди піддаються плавці в металургійних агрегатах на штейн, подальша переробка якого через ряд технологічних операцій дозволяє отримати чорнові метали. Отримання відносно чистих міді та нікелю здійснюється за допомогою електролітичного рафінування цих металів. Розвитком пірометалургійних способів переробки сульфідних мідь-і никельсодержащих матеріалів є широке впровадження у виробництво міді та нікелю автогенних процесів, які не тільки, дозволяють заощадити значну кількість дорогого палива, але й дають можливість найбільш комплексної переробки рудної сировини.
У виробництві нікелю істотний розвиток отримали гідрометалургійні способи переробки, які вигідно відрізняються від пірометалургійних способів високим вилученням цінних компонентів, можливістю широкого впровадження контролю та автоматизації, безпекою праці та екології. Найбільш широке поширення в гідрометалургійної переробці никельсодержащих матеріалів отримали автоклавні методи.
У металургії кобальту набули поширення наступні основні процеси: збіднення конверторних шлаків, автоклавного аміачне і сернокислотное вилуговування.
1. Мінерали і руди міді
Відомо більше 250 мінералів, які містять мідь. Промислове значення являють собою наступні мінерали:
МінералиФормулаСодержаніе міді,% Уд.вес, г/cм 3 АтакамітCuCl 2 · 3Cu (OH) 2 59,433,76БорнітCu 5 FeS 4 63,34,9 - 5,2Блеклие руди3 (СuAg 2 FeZnHg) ( Sb 9 AsZn) 2 H 2 CuSiO 2 22,574,4 - 5,1Медний блиск (халькозин) Cu 2 S79,92 - 2,2КовеллінCuS66,45,5 - 5,8ХалькопірітCuFeS 2 34,54,6МалахітCuCO 3 · Cu (OH) 2 57,43,7 - 4,1КупрітCu 2 O88,85,7 - 6,0ТенорітCuO79,96,0ХрізоколаCuSiO 2 · 2H 2 O36,22 - 2,2ЕнаргітCu 3 AsS 4 48,34,4 - 4,5АзурітCu (CO 3) ? 2Cu (OH) 2 55,23,7 - 3,9Самородная медьСuдо 1008,94
За характером сполук міді в мінералах мідні руди поділяються на три основні групи: сульфідні, окислені і самородні.
У природних родовищах мідь в основному представлена ??сульфідними рудами. Мідь у них представлена ??халькопіритом і борніту.
Окислені руди з розповсюдження в земній корі займають друге місце після сульфідних руд. У них мідь представлена ??купріта, азуритом і малахітом
Родовища самородної міді в природі зустрічаються досить рідко і в даний час не уявляють промислового інтересу.
Розрізняють такі типи промислових родовищ: мідисті пісковики і доломіт (пластові родовища), мідно - порфірові руди (прожілково- вкраплення), колчеданние, мідно- нікелеві, кварцово - мідні жили, скарнові (контактово - месоматіческіе) , самородної міді і мідно - титано - ванадієві родовища.
Зразковий склад основних типів мідних руд представлений в таблиці 1.1
Таблиця 1.1- Хімічний склад мідних руд
РудиСодержаніе компонентів в руді,% CuFeSSiO 2 Al 2 O 3 ZnPbПорфіровие Колчеданні Поліметалічні Мідисті песчанікі0,9 - 1,5 2-3 1,5-5 1,9-71 - 3 38-42 15-30 1-21-2 36-44 20-32 0,2-0,550- 80 5-10 12-30 67-755- 15 1-2 2-3 12-18- - 5-8 - - 3-7 -
Економічно доцільна промислова переробка руд, що містять не менше 0,5% Cu. Руди, що містять менше 0,5% Cu промисловій переробці, як правило, не підлягають.
Найбільш великі родовища мідних руд в світі: Верхня Катанга, Північна Родезія (Африка), родовища золота Браден, Чумікакта (Чилі), родовище Бінгхем, Сантта Рита, Рей (США, штати Юта, Нью - Мексико, Арізона,), родовище Ріо - Тінто (Іспанія), месторожленіе Оуткумпо (Фінляндія), Садонское родовище (Аланія, Росія), Прегорья Уралу (Росія), Каджаранское родовище (Вірменія).
Казахстан також розташовує великими родовищами мідних руд. Найголовніша з них Джезказганское родовище являє собою мідисті пісковики. Основні мінерали - халькопірит, борніт, халькозин.
Другим найважливішим типом мідних родовищ Казахстану є...
