Цикл производства меди

ЦИКЛ ПОИЗВОДСТВА  МЕДИ. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ЦИКЛ  ПОИЗВОДСТВА МЕДИ. 
 

1. Добыча

Медная руда на основе сульфидов или оксидов со средним содержанием меди от 0,3% до 1% добывается открытым (в карьерах) или закрытым (в шахтах) способом. 

2. Измельчение

добытую руду дробят до размера лесного ореха. Раздробленная руда загружается в шаровые мельницы, где производится ее переламывание до пылеобразного состояния. 

3. Обогащение

Обогащение  медной руды зависит от типа породообразующего  минерала.

Если  породообразующий минерал — сульфид меди, то перемолотая руда поступает на флотационные установки, где с помощью воды происходит отделение сульфидов от пустой породы. В процессе флотации минералы-сульфиды всплывают и снимаются вместе с пеной, образующейся на поверхности флотационной установки. Полученный концентрат содержит уже примерно по 30% меди, железа и серы. Оставшаяся после концентрации пустая порода (хвосты) все еще содержит медь в оксидах, механическое отделение которых от пустой породы не производится.

Если  породообразующий минерал — оксид (или в хвостах сульфидных руд, остающихся после флотации повышена доля оксидов меди), то производится выщелачивание меди. Из руд оксидов в слабом растворе серной кислоты получают раствор, содержащий ионы меди. В дальнейшем этот раствор поступает в электролизные ванны, где в процессе электролиза из него выделяется металлическая медь. 

4. Выплавка черновой  меди

Концентрат, полученный при обогащении сульфидных руд меди на флотационных установках, и самородная медь могут выплавляться несколькими способами. Наиболее распространенные из них - выплавка в отражательной или электрической печи.

В отражательной  печи происходит сжигание топлива над  поверхностью ванны, куда предварительно загружен концентрат. К концентрату обычно добавляют медный лом, направляемый в переплавку. Полученная расплавленная масса (штейн) выгружается через нижнюю часть печи. В электрических печах сквозь содержимое печи пропускают электрический ток. Существует еще так называемый метод кислородно-взвешенной плавки, когда предварительно высушенный концентрат вдувается в печь.

Далее штейн поступает в конвертерную установку, где от него отделяют железо и серу. Конвертерная установка представляет собой цилиндрический резервуар, вращающийся  вокруг своей оси. Через расплавленный штейн в конвертере продувают сжатый воздух. Штейн окисляется. Оксиды железа связываются при помощи кварца и удаляются вместе с конвертерным ишаком. Сернистый газ, который выделяется при окислении серы, как правило, улавливается и поступает на производство серной кислоты, которая затем используется при электролизе меди или поступает на нужды химической промышленности.

На выходе получается металл с содержанием  меди около 98%. Этот полупродукт называется черновой медью. Черновая медь разливается по формам и, затвердев, направляется на рафинирование путем электролиза, а может еще в расплавленном состоянии пройти процесс огневого рафинирования. 
 

5. Рафинирование

Рафинировать  медь можно двумя способами. Первый способ — огневое рафинирование, при котором черновая медь выдерживается в течение определенного времени в расплавленном состоянии. В расплав, состоящий из меди и ее одновалентного оксида, погружают древесину, "дразня" (то есть, восстанавливая) ее оксид до чистого металла. При этом способе, однако, из расплава в шлак уходят многие ценные примеси.

Другой  способ построен на принципе электролиза. Он электроемок, однако обеспечивает более высокое качество рафинированной меди по сравнению с огневым рафинированием.

В процессе электролиза под воздействием постоянного напряжения черновая медь, подключенная к аноду, растворяется, и ее ионы мигрируют к катоду. Напряжение выбирается так, чтобы к аноду устремлялись только ионы меди. Нерастворимые ионы золота и серебра оседают на дне электролизной ванны, а ионы других цветных металлов остаются в растворе, поскольку вернуть их в кристаллическое состояние может лишь более высокое напряжение. После того, как вся медь перешла в твердое состояние, производится выделение остальных металлов-примесей.

На некоторых  предприятиях огневое рафинирование  и рафинирование при помощи электролиза дополняют друг друга. 
 

ВГОК: медь из отходов. 

Высокогорский горно-обогатительный комбинат, знаменитый как производитель железной руды, стал еще и производителем медного концентрата. здесь налажено извлечение медного концентрата из отходов обогащения железной руды. производимый концентрат имеет содержание меди более 25%. обогатительная флотофабрика, действующая в составе ВГОКа, имеет мощность 20 тыс. т. медного концентрата в год.