A pirometallurgiai réz gyártási eljárás
Pirometallurgiai réz.
Két módszer visszanyerésére réz ércek és koncentrátumok: hidrometallurgiai és pirometallurgiai.
Az első közülük nem alkalmazzák széles körben. Ezt alkalmazzák a feldolgozó a natív és a rossz oxidált ércek. Ez a módszer ellentétben a pirometallurgiai nem teszi lehetővé, hogy kivonat egyidejűleg réz nemesfém.
A második módszer alkalmas a feldolgozásra ércek és különösen hatékony, ha a ércek vannak kitéve dúsítást.
Ennek az alapja a folyamat olvad, ahol az olvadt masszát szét két folyékony réteget, matt-salak és ötvözött szulfidok ötvözet oxidok. Az olvadék az vagy réz érc vagy réz koncentrátum kalcinált ércek. A kalcinálási koncentrátumok hajtjuk végre, hogy csökkentsék a kéntartalom az optimális értékek.
A folyékony matt átöblítjük levegővel konverterek oxidációs a vas-szulfid, vas transzfer a salak és elválasztását a hólyagos réz.
A hólyagos réz tovább vetjük alá finomítási - tisztítás szennyeződésektől.
Előállítása ércek olvasztására.
A legtöbb rézérc gazdagodik a flotációs eljárás. Az eredmény egy réz koncentrátumot tartalmazó 8-35% Cu, 40-50% S, 30-35% Fe és meddőkőzet főleg olyan összetevőket, amelyek SiO 2, Al2O3 és CaO.
A kalcinálás biztosítja a jó összekeverése az összes kötegelt komponenseket, és melegítéssel 550-600 0C, és végül, csökkenti az üzemanyag-fogyasztás egy reverberatory kemencében kétszer. Azonban, ha a gázfűtésű olvasztó díj némileg emelkedni réz veszteség salak és por bevitelét. Ezért általában gazdag rézkoncentrátumok (25-35% Cu) megolvasztunk elégetése nélkül, és a rossz (8-25%
Cu) vetettük alá kalcinálási.
Koncentrálja a kiégetési hőmérséklet használt többkemencés egy mechanikus túlmelegedést. Ezek a kemencék folyamatosan működik.
Olvasztása réz matt
Réz matt, amely lényegében a réz és a vas-szulfidok
(Cu2S + FeS = 80-90%) és az egyéb szulfidok és oxidok vas, szilícium, alumínium és kalcium, van smelted a különböző típusú kemencék.
Komplex ércek tartalmazó arany, ezüst, szelén és tellúr, célszerű gazdagítják úgy, hogy átvisszük a koncentrátum, nem csak a réz, de ezek a fémek. A koncentrátumot megolvasztjuk a matt reverberatory vagy elektromos kemencében.
Kén, tiszta réz érc célszerű eljárás kohók.
Amikor magas kéntartalmú ércek célszerű használni egy úgynevezett réz-kénsav folyamat olvadáspontú egy rúdalakú kemencében gázokkal csapdába és eltávolítja őket elemi kén.
A kemence megbízott rézérc, mészkő, koksz és a jelenlegi termékek.
Betöltés különálló részei nyersanyag és koksz.
A felső szinten a bánya egy redukáló környezet és az alsó része a kemence - oxidáló. Az alsó réteg a töltés megolvasztjuk, és fokozatosan ereszkedik felé A forró gázok áramlási. Az a hőmérséklet, a fúvóka eléri 1500 0C tetején a kemence ez egyenlő körülbelül 450 0C.
Az ilyen magas kipufogógáz-hőmérséklet szükséges ahhoz, hogy lehetővé tegye a tisztítást a por előtt kondenzációs kén gőz.
Az alsó része a kemence, főleg a fúvókák előfordulhat következő főbb folyamatok: a) a koksz elégetésével szén
C + O2 = CO2
b) égetése vas-szulfid kén
2FeS + 3O2 = 2 FeO + 2SO2 c) vas-szilikát Education
2 FeO + SiO2 = (FeO) 2 (SiO 2
Gázok tartalmazó CO2, SO2, a felesleges oxigén és nitrogén át felfelé át a töltés oszlopon. Ezen a módon, a hő közötti cseréje gázok és a töltés őket, és a CO2 reagáltatunk szén-keveréket. Magas hőmérsékleten, CO2 és SO2 visszanyert szén koksz, és ahol a képződő szén-monoxidot, szén-diszulfid és a karbonil-szulfid:
CO2 + C = 2CO
2SO2 + 5C = 4CO + CS2
SO2 + 2C = COS + CO
A felső szintje a kemence pirit bomlik reakció szerint:
FeS2 = Fe + S2
A hőmérséklet körülbelül 1000 0C legtöbb olvadó eutektikus olvadék Fes és Cu2S, ezáltal egy porózus tömeg.
A pórusok a tömegáram olvadt szulfidok történik az emelkedő forró gázáram és ahol a kémiai reakciók, a legfontosabb az, amely az alábbiak: a) a kialakulását réz-szulfid réz-oxiddal
2Cu2O + 2FeS + SiO2 = (FeO) 2 (SiO 2 + 2Cu2S; b) a kialakulását vas- szilikátok
3Fe2O3 + FeS + 3,5SiO2 = 3,5 (2FeO (SiO2) + SO2;
3Fe3O4 + FeS + 5SiO2 = 5 (2FeO (SiO2) + SO2; c) bomlása CaCO3 és a vízkőképződés-szilikát
CaCO3 + SiO2 = CaO (SiO 2 + CO2; g) kinyerjük a kén-dioxid elemi kénné
SO2 + C = CO2 + S2 S
Ennek eredményeként az olvasztás matt anyagot kapunk, amely 8-15% Cu, salak elsősorban szilikátokat, vas és mész, kohógáz tartalmazó S2, COS, H2S, és CO2. Az első gáz osazhayut port, akkor kinyerjük kén (akár 80% S)
Alacsony olvadáspontú újraolvasztásokon koncentrál, mint már említettük, használja fényvisszaverő és elektromos kemencék. Néha kemencék közvetlenül felette egy reverberatory kemence platform, hogy ne hűtse a pörkölt koncentrátum és használja őket meleg.
Mivel a töltés a kemencébe következő reakciók csökkentése réz-oxid és a magasabb vas-oxidok:
6CuO + FeS = 3Cu2O + SO2 + FeO;
FeS + 3Fe3O4 + 5SiO2 = 5 (2FeO (SiO2) + SO2
A kapott réz-oxidot Cu2O kapunk FeS
Cu2S:
Cu2O + FeS = Cu2S + FeO
Réz-szulfidok és a vas ötvözőanyaggal egymással, alkotják a primer matt és olvadt vas-szilikátok, folyik le a felület mentén lejtők, oldott más oxidok és alkotnak salakot.
Nemesfémek (arany, ezüst) nem oldódnak a salak és gyakorlatilag csaknem teljesen átalakul a matt.
Olvasztás matt visszaverő 80-90% (tömeg) áll réz és a vas-szulfidok. Stein tartalmaz,%: 15-55 réz; 15-50 vas; 20-30 S; 0.5
1,5 SiO 2; 0,5-3,0 Al2O3; 0,5-2,0 (CaO + MgO); körülbelül 2% cinket, valamint kis mennyiségű arany és ezüst. A salak elsősorban SiO2, FeO-t, CaO-t,
Al2O3 és tartalmazó 0,1-0,5% rezet. Réz kinyerését és nemesfémek egy matt eléri 96-99%.
Konvertálása a réz matt
1866-ban, a magyar mérnök G. S. Semennikov használata javasolt típusú átalakító Bessemer fúj matt. A levegő kiűzésére a lenti matt csak előírt részesülő polusernistoy réz (körülbelül 79% réz) - az úgynevezett fehér matt. További öblítés eredményezett megszilárdulása réz. 1880-ban, a magyar mérnök tervezett átalakító megtisztítani matt oldala fúj, így lehetséges buborékfólia réz átalakító.
Converter teszi a hossza 6-10, amelynek külső átmérője 3-4 m.
Teljesítmény egyetlen műveletben 80-100 m. Lábléc átalakító magnezit tégla. Szakadó olvadt matt és a mentesítési termékek révén hajtják végre, a konverter száj található a középső része a testét. Ugyanazon a kifolyó eltávolítjuk gázokat. Fúvókák levegő injektálására vannak elhelyezve az alkotó mentén a felület átalakító. A száma lándzsák általában 46-52, és az átmérője a lándzsa - 50mm. A levegő áramlási sebessége eléri a 800 m2 / min. Az átalakító matt öntjük és Fed kvarc fluxus tartalmazó 70-
80% SiO 2, és általában egy bizonyos mennyiségű aranyat. Ez szolgált az olvadás során, egy pneumatikus rakomány egy kerek lyuk a homlokfala átalakító vagy a feltöltés és a konverter száját.
A folyamat lehet osztani két szakaszra. Az első időszak (oxidációs a vas-szulfid, így fehér színű, matt) tart körülbelül 6-024 órán át, attól függően, hogy a réztartalma matt. Loading kvarc fluxus elejétől indul az öblítés. A felhalmozódása salak ez részben eltávolítjuk, és öntjük egy új részét a forrás átalakító matt, fenntartása egy bizonyos szintet a konverter matt.
Az első időszakban következő reakciók szulfid oxidáció:
2FeS + 3O2 = 2FeO + 2SO2 + 930 360 J.
2Cu2S + 3O2 = 2Cu2O + 2SO2 + 765.600 J.
Bár van Fes réz-oxid nem stabil, és alakul át szulfid:
Cu2O + FeS = Cu2S + FeO
Színesfém-oxid salak adunk az átalakító kvarc SAW:
2FeO + SiO2 = (FeO) (SiO 2
A hiánya SiO2-oxid vas oxidálódik magnetit:
6FeO + O2 = 2Fe3O4, amely végbemegy a salak.
A hőmérséklet a leadott matt eredményeként előfordulása az ilyen exoterm reakciók növekszik 1100-1200 a 1250-1350 0C. Magasabb hőmérsékletek nem kívánatosak, ezért, amikor kifújjuk szegény fémkeverék, amelyben sok a Fes hozzá hűtők - szilárd matt spleski réz.
A második időszakban, úgynevezett reakciót a hatás időtartama körülbelül 2-3 óra, hólyagos réz fehérre matt. Ebben az időszakban, a réz-szulfidot oxidáljuk, és a réz felszabadul kicserélési reakció:
2Cu2S + 3O2 = 2Cu2O + 2SO2
Cu2S + 2Cu2O = 6Cu + O2
Így, ennek eredményeként a leürítő kapunk buborékfólia réztartalmú 98,4-99,4% - rezet, 0,01-0,04% vasat, 0,02-0,1% kén, és a kis mennyiségű nikkel, ón, arzén , ezüst, arany és konverter salak tartalmazó 22-30% SiO2, 47-70% FeO-t, körülbelül 3% Al2O3 és 1,5-2,5% rezet tartalmaz.