ів. Зустрічається самородна мідь з масовим вмістом Cu до 99,9%. На сульфідні руди припадає близько 80% всіх світових запасів міді. Найбільш поширений в сульфідних рудах халькопирит (мідний колчедан) CuFeS 2. За ним слід халькозин (мідний блиск) Cu 2 S, борніт Cu 2 FeS 3 і рідше ковеллін CuS. З окислених руд найбільш поширений малахіт CuCO 3? Cu (OH) 2
Середній вміст міді в промислових рудах становить 1-2%, мінімальне 0,3%. Руди, що містять 3% міді і більше вважаються багатими. До складу порожньої породи мідних руд входить кварц, барит, кальцит і різні алюмосилікати.
Отримання міді
Близько 20% міді отримують з руд гідрометалургійним способом, при якому руда обробляється розчинником, що переводять мідь в розчин. З розчину мідь осаджують електролізом або хімічним способом. Цей спосіб застосовують для переробки бідних окислених і самородних руд.
Основну масу міді отримують пірометаллургічним способом, тобто виплавляють з сульфидного мідного концентрату (продукту збагачення руди флотацией).
Отримані мідні концентрати піддають випалу в многоподових печах або в печах «киплячого шару» для окислення заліза, зменшення вмісту сірки, видалення миш'яку, сурми та інших домішок. Основні реакції при випалюванні:
FeS + 3,5 O 2? Fe 2 O 3 +2 SO 2 +? H
Cu 2 S + 1,5 O 2? Cu 2 O + SO 2 +? H
Основним продуктом випалення є недогарок, який плавлять в полум'яних відбивних, шахтних або електричних печах. В результаті плавки отримують два несмешивающихся розплаву: на поду печі - штейн - розплав сульфідів, поверх його шлак - розплав оксидів, в який переходить вся порожня порода і велика частина заліза в окисленні стані. Основні реакції плавки:
Cu 2 S + 6 Fe 2 O 3? 2 Cu + 4Fe 3 O 4 + SO 2
2Cu + FeS? Cu 2 S + Fe
Fe + Fe 3 O 4? 4FeO
FeO + SiO 2? Fe 2 SiO 4
флюс шлак
Cu 2 S + FeS? штейн
Переробка штейна здійснюється в конвертерах, де через рідкий штейн у присутності кварцового флюсу продувають повітря, в результаті чого сірка вигорає по реакції:
FeS + 1,5 O 2? FeO + SO 2
а залізо шлакується 2FeO + SiO 2? Fe 2 SiO 4
шлак
Сірчистий газ відводиться по газопроводу на очищення від пилу і на виробництво сірчаної кислоти; шлак зливається з конвертера і в конвертері залишається майже чистий сульфід міді. На цьому закінчується перший період плавки. Після видалення шлаку білий штейн продувають на чорнову мідь (другий період), при цьому відбувається окислення сульфідів міді:
Cu 2 S + 1,5 O 2? Cu 2 O + SO 2
Cu 2 O + Cu 2 S? 6Cu + SO 2
чорнова мідь
Реакції окислення сірки і заліза забезпечують підтримку в конвертері t=1250-1350 о С, чорнова мідь містить 98,5-99,5% Cu і до 1,5% рудних домішок, головним чином заліза, сірки, кисень, а також нікель, кобальт та ін метали (Ag, Au). Чорнова мідь піддається вогневому і електролітичного рафінування.
вогневого рафінування
