p>
На більшості сучасних заводів плавку ведуть у відбивних або в електричних печах. У відбивних печах робочий простір витягнуто в горизонтальному напрямку; площа подачі 300 м 2 і більше (30 м; 10 м), необхідне для плавлення тепло отримують спалюванням вуглецевого палива (природний газ, мазут, пилеуголь) у газовому просторі над поверхнею ванни. В електричних печах тепло отримують пропусканням через розплавлений шлак електричного струму (струм підводиться до шлаку через занурені в нього графітові електроди).
Однак і відбивна, і електрична плавки, засновані на зовнішніх джерелах теплоти, - процеси недосконалі. Сульфіди, складові основну масу мідних концентратів, мають високу теплотворну здатність. Тому все більше впроваджуються методи плавки, в яких використовується теплота спалювання сульфідів (окислювач - підігріте повітря, повітря, збагачене киснем, або технічний кисень). Дрібні, попередньо висушені сульфідні концентрати вдувають струменем кисню або повітря в розжарену до високої температури піч. Частинки горять у зваженому стані (киснево-зважена плавка). Можна окислювати сульфіди і в рідкому стані; ці процеси посилено досліджуються в СРСР і за кордоном (Японія, Австралія, Канада) і стають головним напрямком у розвитку пирометаллургии сульфідних мідних руд.
Багаті кускові сульфідні руди (2-3% Cu) з високим вмістом сірки (35-42% S) у ряді випадків безпосередньо спрямовуються на плавку в шахтних печах (печі з вертикально розташованим робочим простором). В одній з різновидів шахтної плавки (мідно-сірчана плавка) в шихту додають дрібний кокс, відновляє у верхніх горизонтах печі SO 2 до елементарної сірки. Мідь у цьому процесі також концентрується в штейн.
Виходить при плавці рідкий штейн (в основному Cu 2 S, FeS) заливають в конвертер - циліндричний резервуар з листової сталі, викладений зсередини магнезитовим цеглою, забезпечений бічним поруч фурм для вдування повітря і пристроєм для повертання навколо осі. Через шар Штейна продувають стиснене повітря. Конвертація штейнів протікає у дві стадії. Спочатку окислюється сульфід заліза, і для скріплення оксидів заліза в конвертер додають кварц; утворюється конвертерний шлак. Потім окислюється сульфід міді з утворенням металевого міді і SO 2 . Цю чорнову мідь розливають у форми. Злитки (а іноді безпосередньо розплавлену чорнову мідь) з метою вилучення цінних супутників (Au, Ag, Se, Fe, Bi і інших) і видалення шкідливих домішок направляють на вогневе рафінування. Воно засноване на більшому, ніж у міді, спорідненості металів-домішок до кисню: Fe, Zn, Co і частково Ni та інші у вигляді оксидів переходять в шлак, а сірка (у вигляді SO 2 ) віддаляється з газами. Після видалення шлаку мідь для відновлення розчиненою в ній Cu 2 O "Дражнять", занурюючи в рідкий метал кінці сирих березових або соснових колод, після чого відливають його в плоскі форми. Для електролітичного рафінування ці злитки підвішують у ванні з розчином CuSO 4 , підкисленим H 2 SO 4 . Вони служать анодами. При пропущенні струму аноди розчиняються, а чиста мідь відкладається на катодах - тонких мідних аркушах, також одержуваних електролізом в спеціальних матричних ваннах. Для виділення щільних гладких опадів в електроліт вводять поверхнево-активні добавки (столярний клей, тіомочевину та інші). Отриману катодну мідь промивають водою і переплавляють. Благородні метали, Se, Te та інші цінні супутники міді концентруються в анодному шламі, з якого їх витягують спеціальною переробкою.
Поряд з пирометаллургическими застосовують також гідрометалурги-етичні методи отримання міді (переважно з бідних окислених і самородні руд). Ці методи засновані на виборчій розчиненні медьсодержащих мінералів, зазвичай в слабких розчинах H 2 SO 4 або аміаку. З розчину міді, або осаджують залізом, або виділяють електролізом з нерозчинними анодами. Вельми перспективні стосовно змішаним рудам комбіновані гідрофлотаціонние методи, при яких кисневі сполуки міді розчиняються в сірчанокислих розчинах, а сульфіди виділяються флотацією. Набувають поширення і автоклавні гідрометалургійні процеси, що йдуть при підвищених температурах і тиску.
2.5 Фізичні властивості
Технічна мідь - метал червоного, в зламі рожевого кольору, при просвічуванні в тонких шарах - зеленувато-блакитний. Має гранецентрированную кубічні грати з параметром а = 0,36074 нм, щільність 8,96 кг/м 3 (20 В° С). p> Основні фізичні властивості міді
Температура плавлення, В° С 1083 p> Температура кипіння, В° С 2600
Теплота плавлення, кДж/г-ат. 0,7427
Теплота випаровування, кДж/г-ат. 17,38
Питома теплоємність, Дж/(г . град) (20 В° С) 0,022
Теплопровідність, Дж/(м . град . с) (20 В° С) 2,25-10 -3
Електричний опір, Ом ...
