Металлоизделия в Луганске и области

Металлокострукции, входные двери, заборы, оградки,
решетки, лестницы, ковка, модули,
вальеры, декоративная мебель

Конвертирование медных штейнов

Медные штейны, содержащие в зависимости от состава исходного рудного сырья и вида применяемого процесса плавки от 12 до 70... 75 % Cu, повсеместно перерабатывают методом конвертирования. На конвертирование, кроме штейна, в расплавленном или твердом состоянии поступают богатые медью обороты, кварцевый флюс (часто золотосодержащий) и другие материалы.

Как уже отмечалось, медные штейны состоят в основном из сульфидов меди (Cu2S) и железа (FeS). Основная цель процесса конвертирования - получение черновой меди за счет окисления железа и серы и некоторых сопутствующих компонентов. Благородные металлы практически полностью (а также часть селена и теллура) остаются в черновом металле. Вследствие экзотермичности большинства реакций конвертирование не требует затрат постороннего топлива, т.е. является типичным автогенным процессом.

Организационно процесс конвертирования медных штейнов делится на два периода. Первый период - набор сульфидной массы. В основе его лежит процесс окисления сульфидов железа и перевод образующихся при этом его оксидов в шлак. Преимущественное окисление сульфидов железа в первом периоде обусловлено повышенным сродством железа к кислороду по сравнению с медью.

Химизм первого периода конвертирования медных штейнов характеризуется протеканием реакций (16) - (18). Эти реакции обеспечивают практически полное удаление из штейна железа и всю необходимую для процесса теплоту. Обычно конвертирование медных штейнов ведут при 1200... 1280 °С. При относительно низких температурах очень медленно идет реакция (17), что приводит к насыщению расплава магнетитом в результате переокисления FeO. Чрезмерно высокие температуры ведения процесса способствуют быстрому разрушению футеровки конвертера.

В первом периоде происходит также окисление сульфидов меди, но вследствие повышенного сродства к сере она вновь сульфидируется сернистым железом по реакции (13). Содержание меди в конвертерных шлаках обычно составляет 1,5...2%. Вследствие высокого содержания меди конвертерные шлаки с целью обеднения либо возвращаются в оборот (в плавку на штейн), либо подвергаются самостоятельной переработке.

Первый период процесса конвертирования носит циклический характер. Каждый цикл состоит из операций заливки жидкого штейна, загрузки кварцевого флюса и холодных присадок, продувки расплава воздухом, слива конвертерного шлака. Длительность каждого цикла в зависимости от состава исходного штейна составляет 30... 50 мин. После каждой продувки в конвертере остается обогащенная медью сульфидная масса. Содержание меди в массе постепенно возрастает до предельной величины, отвечающей почти чистой полусернистой меди (Cu2S).

Продолжительность первого периода определяется, кроме содержания меди в штейне, количеством подаваемого воздуха, которое зависит в основном от размеров (числа фурм) и состояния конвертера и организации работы. При богатом штейне (35... 45 % Cu) первый период продолжается 6 ... 9 ч, при бедном (менее 20 ... 25 %) — 24 ч. На 1 кг FeS, содержащегося в штейне, требуется около 2 м3 воздуха.

Форма заказа

Цветная металлургия

Горная проммышленность