Мамят лист - производство на мед

1. pogotovki руда за топене на ... 7

2. топене на меден камък ... 8

3. Превръщане на меден камък ... 11

4. рафиниране на мед ... 13

Позоваването ... 14

Разделяне на метали и цветни yavlyaetsyauslovnym. Обикновено, за цветни метали включват желязо, манган и хром, и цветен ostalnyemetally. Терминът цветни метали не трябва да се приемат буквално. Fakticheskisuschestvuet само два цветни метали: мед, розово и жълто злато, и

Мед (Латинска Cuprum.) - химичен елемент. Един от седемте металите, известни още от древността. Ponekotorym археологически данни - мед е бил добре познат на египтяните още za4000 години преди новата ера. Въвеждане на човешки мед ranneyepohe се отнася до повече от желязо; това се дължи от една страна по-често nahozhdeniemmedi безплатно може да се справи на земята, а от друга - да се захващаме й sravnitelnoylegkostyu на съединенията. Древна Гърция и Рим, получена мед sostrova Кипър (Cyprum), откъдето идва и името й Cuprum. Особено важно е мед dlyaelektrotehniki.

Според elektroprovodnostimed нарежда на второ място всички метали, след среброто. Въпреки nashidni по целия свят електрически проводници, които се използват, за да вземе близо половината от тях претопи мед, все по-често, изработени от алуминий. Той е по-лошо поведение ток, но това е по-лесно и по-достъпни. Медта е същият, както много други цветни метали, stanovitsyavse оскъдни. Ако през 19-ти век. мед екстрахира от руди, които съдържат 6-9% etogoelementa, сега 5% CIs медни руди се счита за много богати и promyshlennostmnogih страни рециклира руда в които само 0.5% мед.

Медта е от съществено значение chislozhiznenno микроелемент. Той е включен в фотосинтеза и азот usvoeniirasteniyami, стимулира синтеза на захари, протеини, нишесте, vitaminov.Chasche общо мед прилага към почвата под формата на сулфат пентахидрат - мед kuporosa.V значителни количества е токсичен, както и много други медни съединения, особено за по-ниски организми , В малки дози, мед е доста neobhodimavsemu живот.

По този начин, разделянето на метали на chernyei цвят е условно. Обикновено, за цветни метали включват желязо, манган, хром и други метали на цвят. Терминът цветни метали не се sleduetponimat буквално. В действителност, има само две цветни метали: rozovayamed и жълто злато, както и по отношение на другите метали не мога да говоря obih цветове и различните им нюанси, най-вече сребристо-сив или krasnogotonov.

Също условно цветни метали могат да бъдат разделени nachetyre групи:

1 Тежки метали - Cu, Ni, Pb, Zn, Sn;

2 леки метали - Al, Mg, Ca, K, Na, Ba, Be, Li;

Благородни метали 3 - Au, Ag, Pt и сателити eeprirodnye

4 редки метали:

Мед - I himicheskiyelement група на периодичната система на Менделеев; атомен номер 29, atomnayamassa 63,546. Plavleniya- температура от 1083 ° С; температура на кипене - 2595 ° С; плътност - 8.98 грама / cm3. Според класификацията геохимични VM Goldschmidt, мед chalcophile се отнася до елементи с висок афинитет към S, Se, Te, заемащи възходящата част на кривата на атомните обема; те са концентрирани в nizhneymantii форма sulfidnooksidnuyu обвивка.

Чрез валентност 1otnosyatsya дълбока връзка, първични сулфиди и минерална куприт - 2О. Всички други минерали, около сто отговорен валентност две. Radiusodnovalentnoy мед 0.96, а това съответства на ЕК - 0,70. Количеството на атомната radiusadvuhvalentnoy мед - 1.28; йонен радиус от 0.80.

Много интересен velichenapotentsialov йонизация: един електрон - 7,69, за двама - 20,2. И двете tsifryochen страхотно, особено второто, което показва голяма трудност naruzhnyhelektronov раздяла. мед моновалентен е ravnokvantovoy и следователно води kbestsvetnym соли и комплекси слабо оцветени, докато raznokvantovya двувалентен медни соли, характеризиращ се с оцветяване в комбинация с вода.

Мед - metallsravnitelno малко активни. В сух въздух и кислород не се окислява при нормално usloviyahmed. Достатъчно е лесно да реагира с халогени, сяра, селен. Но с водород, въглерод и азот не vzaimodeystvuetdazhe мед при високи температури. Киселина, не-окислителни свойства на мед не действат.

Elektrootritsatelnostatomov - способност при присъединяването на съединението за привличане elektrony.Elektrootritsatelnost Cu2 + - 984 кДж / мол, Cu + - 753kDzh / мол. Елементи с рязко различна ЕО образува йонна връзка, и елементите sblizkoy ЕО - ковалентна. Сулфиди на тежки метали имат междинно ковалентна връзка връзка с по-голям дял (EO у S-1571, Cu-984, Pb-733). Мед yavlyaetsyaamfoternym елемент - форми катиони и аниони в кората.

Медта е повече от v198 минерали от които са важни за производството на само 17 preimuschestvennosulfidov, фосфати, силикати, карбонати, сулфати. Основната rudnymimineralami халкопирит CuFeS2, ковелин меден сулфид, борнит Cu5FeS4, халкоцит Cu2S.

Оксиди: тенор куприт. Карбонати малахит, азурит. Сулфати: chalcanthite, brochantite. Сулфидите: ковелин, халкоцит, халкопирит, борнит.

Чиста мед - ковък, ковък метал червено, розово в фрактурата, в много тънки слоеве от мед naprosvet изглежда зеленикаво-синьо. Тези цветове са типични за mnogihsoedineny мед, както в твърдо състояние и в разтвор.

Понижаването pripovyshenii цвят валентност може да се види от следните два примера:

CuCl - бяло, Си 2О - червено, CuCl 2 + Н 2О - Blue, CuO - черен

Karbonatyharakterizuyutsya синьо и зелено цвят, при условие, че водата съдържание chemnamechaetsya интересна практическа функция за търсене.

Практически znachenieimeyut: нативни мед, сулфиди, карбонати и sulphosalts (силикати).

СУРОВИНИ ЗА производство на медни

За мед медната руда използвана, atakzhe медни отпадъци и неговите сплави. Рудата съдържа 1-6% мед.

На руди от мед, обикновено под формата sernistyhsoedineny на (мед пирит или халкопирит CuFeS2, халкоцит Cu2S, covelline CuS), оксиди (куприт Си 2О, tenorite CuO) или водород (малахит CuCO3 х Cu (OH2), азурит 2CuCO3- х Cu (OH) 2 ).

Скални примеси, състояща се от пирит FeS, SiO2 кварц, калциеви и магнезиеви карбонати (MgCO3 и CaCO3), както и различни силикати, съдържащи Al2O3, CaO, MgO и железни оксиди.

В руди понякога съдържат znachitelnoekolichestvo други метали: цинк, калай, никел, злато, сребро, силициев idrugie.

Руда е разделена на сулфид, окислява ismeshannye. Сулфидни руди обикновено са основният произхода и okislennyerudy образувана чрез окисление на метални сулфидни руди.

В малки количества, са открити taknazyvaemye хапки руди, в която медта е в свободна форма.

SPOSOBPROIZVODSTVA пирометалургична мед.

Има два sposobaizvlecheniya мед от руди и концентрати: хидрометалургично ipirometallurgichesky.

Първият от тях nashelshirokogo приложение. Той се използва при обработката на бедните isamorodnyh окислява руди. Този метод е за разлика от пирометалургични не преминават pozvolyaetizvlech медни благородни метали.

Вторият метод е подходящ dlyapererabotki всички руди и е особено ефективен, когато rudypodvergayutsya обогатяване.

В основата на тази protsessasostavlyaet топене, при което стопилката се разделя на две zhidkihsloya: сплав сулфид мат-шлаки и алуминиеви оксиди. стопилка идва libomednaya руда или концентрат калцинира медни руди. Калциниране kontsentratovosuschestvlyaetsya за намаляване съдържанието на сяра на оптимални стойности.

Vkonverterah течност мат се продухва с въздух за окисляване на железен сулфид, железен шлака трансфери ivydeleniya блистер мед.

блистер мед рафиниране daleepodvergayut В - пречистване от примеси.

Получаване на руди за топене.

Най процес флотация rudobogaschayut мед. Резултатът е меден концентрат, съдържащ 8-35% Си, 40-50% S, 30-35% Fe и скални примеси, главно obrazomsostavlyayuschimi които са SiO2, Al2O3 и СаО.

Калциниране horosheesmeshenie осигурява всички компоненти на заряд и му нагряване до 550-600 0 ° С и vkonechnom резултат, в отражателна пещ за намаляване на разхода на гориво в две raza.Odnako време претопяване изгорял заряд малко повишени медни загуби в шлака прах увличане. Следователно, обикновено богати медни концентрати (25-35% Си) се стопяват без изгаряне, и лошо (8-25% Cu) се подлага на калциниране.

Температурата на изпичане kontsentratovprimenyayut с няколко огнища с механична прегряване. Такива пещи rabotayutnepreryvno.

Топене на меден камък

Меден камък vosnovnom, състояща се от мед и желязо сулфид (Cu2S + FeS = 80-90%) и други сулфиди и оксиди на желязо, силиций, алуминий и калций, се претопи в пещи на различни видове.

Комплекс руди, съдържащи злато, сребро, селен и телур, е препоръчително да се обогати, така че концентратът е била прехвърлена не само мед, но тези метали. Kontsentratpereplavlyayut в матиран в отражателни или електрически пещи.

Сяра, чист mednyerudy целесъобразен процес в доменни пещи.

При висока seryv руди съдържание е препоръчително да се използват така наречените мед сярна процес vshahtnoy газове топилна пещ чрез улавяне и отстраняването им от елементарна сяра.

Пещта се зарежда с mednuyurudu, варовик, кокс и настоящите продукти. Зарежда са отделни portsiyamisyryh материали и кокс.

Горните нива shahtysozdaetsya редуцираща среда и в долната част на пещта - okislitelnaya.Nizhnie слоеве се топят смес, и тя постепенно се спуска към potokugoryachih газове. Температурата на дюзата се постига при 1500 0 ° горния pechiona равно на около 450 0 ° С.

Такива високо temperaturaothodyaschih газове е необходимо, за да позволи пречистване на otpyli преди кондензация на сярата пара.

В долната част на пещта, главно в дюзите настъпи след основни процеса:

а) изгаряне на кокс въглероден

б) Изгаряне на железен сулфид сяра

2FeS + 3O2 = 2FeO + 2SO2

в) железен силикат образование

2 FeO + SiO2 = (FeO) 2 х SiO2

Газове, съдържащи СО2, SO2, кислород и азот излишък, prohodyatvverh чрез партида колона. По този начин топлина се обменя между газовете тях shihtoyi и СО2 взаимодейства с въглероден смес. При високи температури, CO2 и SO2 извлича въглерод кокс и където образува въглероден окис, въглероден дисулфид и карбонил сулфид:

2SO2 + 5 ° = + 4CO CS2

SO2 + 2С = COS + CO

Горните нива pechipirit разлага чрез реакцията:

При температура около 1000 0Splavyatsya най-топим евтектична на FeS и Cu2S, при което се образува порьозна маса.

Порите на сулфидите настъпва massyrasplavlenny потока на горещите газове от първата вертикална тръба и където химични реакции, най-важните от които са изброени по-долу:

а) образуване на меден сулфид мед izzakisi

2Cu2O + 2FeS + SiO2 = (FeO) 2 х SiO2 + 2Cu2S;

б) образуване на силикати okislovzheleza

3Fe2O3 + FeS + 3,5SiO2 = 3,5 (2FeO х SiO2) + SO2;

3Fe3O4 + FeS + 5SiO2 = 5 (2FeO х SiO2) + SO2;

в) разлагане на СаСО3 и образуването на вар силикат

СаСО3 + SiO2 = CaO х SiO2 + СО2;

г) възстановяване на сяра серен диоксид doelementarnoy

SO2 + С = CO2 + Уг S2

Като резултат plavkipoluchayutsya матирана, съдържащ 8-15% Си, шлака се състои предимно от силикати, желязо и вар koloshnikovyygaz съдържащи S2, COS, H2S и СО2. Izgaza osazhayut първия прах, след това се възстановява от сяра (до 80% S)

Температура plavleniyapereplavki концентрати, както вече бе споменато, се използва отражателна ielektricheskie пещ. Понякога пещи имат пряко nadploschadkoy отразяващи пещи, за да не се охлади изгорялата kontsentratyi ги използват топло.

Тъй като нагряването на vpechi на зареждане след реакции на редукция на меден оксид и по oksidovzheleza:

6CuO + FeS = 3Cu2O + SO2 + FeO;

FeS + 3Fe3O4 + 5SiO2 = 5 (2FeO х SiO2) + SO2

Реакционната obrazuyuscheysyazakisi медни Cu2Os FeS получени Cu2S:

Си 2О + FeS = Cu2S + FeO

Медни сулфиди и желязо splavlyayasmezhdu други, образуват основната щейн и разтопено желязо силикати, stekayapo повърхностни склонове разтварят други оксиди и образуване на шлака.

Благородни метали (сребро zolotoi) слабо разтворими в шлаката практически почти напълно преминават vshteyn.

Stein plavkina отражение на 80-90% (тегловни) се състои от мед и желязо сулфиди. Stein включва,%: 15-55 мед; 15-50 желязо; 20-30 S; 0,5-1,5 SiO2; 0,5-3,0 Al2O3; 0.5-2.0 (СаО + MgO); около 2% Zn и малко количество iserebra злато. Шлаката се състои главно от SiO2, FeO, CaO, Al2O3 и съдържа 0,1-0,5% мед. Izvlecheniemedi и благородни метали в матиран достига 96-99%.

Преобразуване на меден камък

През 1866 г. на българския inzhenerG. S. тестиси препоръчва използването на конвертор тип dlyaproduvki Bessemer матирана. Прочистване на въздуха от долу мат условие lishpolusernistoy получаване на меден (около 79% мед) - т.нар бял щейн. Dalneyshayaproduvka доведе до втвърдяване на медта. През 1880 г. един български инженер predlozhilkonverter чистка матова странично взрив, който е позволил poluchitchernovuyu мед в конвертори.

Converter направя dlinoy6-10, с външен диаметър от 3-4 м. Производителността на operatsiyusostavlyaet 80-100 тона. Footer конвертор магнезит тухла. Zalivkurasplavlennogo матирана и изпускателните продукти се осъществява чрез устата на конвертор, който се намира в средната част на тялото му. Чрез същата врата gazy.Furmy отстранява за издухване на въздух са разположени на страничната повърхност konvertera.Chislo дюзи е обикновено 46-52, а диаметърът на дюзата - 50 милиметър. Flow vozduhadostigaet 800 m2 / мин. щейн конвертор се излива и хранени kvartsevyyflyus съдържащ 70-80% SiO2, и обикновено известно количество злато. Тя се подава в vremyaplavki използване пневматичен натоварване през кръгъл отвор в tortsevoystenke конвертори или зарежда през устата на преобразувателя.

Процесът може да се раздели на два периода. Първият период (окисление на железен сулфид да се получи belogoshteyna) трае около 6-024 часа, в зависимост от съдържанието на мед в кварцов shteyne.Zagruzku поток започва от началото на прочистване. С натрупването на shlakaego частично отстранява и се излива в нова част на щейна изходния преобразувател, поддържане на определено ниво в щейна на преобразувателя.

В първия реакционен период protekayutsleduyuschie сулфид окислението:

2FeS + 3O2 = 2FeO + 2SO2 + 930 360 J.

2Cu2S + 3O2 = 2Cu2O + 2SO2 + 765600 J.

Докато има FeS, меден оксид не е стабилен iprevraschaetsya сулфид:

Си 2О + FeS = Cu2S + FeO

Железен оксид shlakuetsyadobavlyaemym конвертор кварц видя:

2FeO + SiO2 = (FeO) х SiO2

При липса на железен оксид SiO2 окислява domagnetita:

6FeO + O2 = 2Fe3O4, който протича в шлаката.

zalivaemogoshteyna температура, в резултат на възникване на тези екзотермична реакция повишава s1100-1200 да 1250-1350 0 ° С. По-високите температури са нежелани, и следователно, когато разпенващ бедни камък, съдържащи много FeS, добавят охладители - tverdyyshteyn, spleski мед.

През втория период, наречен реакция с продължителност около 2-3 часа, izbelogo блистер меден камък формира. През този период на меден сулфид се окислява реакция мед разпределени обмен Mort:

2Cu2S + 3O2 = 2Cu2O + 2SO2

Cu2S + 2Cu2O = 6Cu + O2

Така, в rezultateproduvki получава черна мед, съдържащ 98,4-99,4% - мед, 0,01-0,04% желязо, 0.02-0.1% сяра, и малко количество никел, калай, арсен, сребро, злато и конверторна шлака, съдържаща 22-30% SiO2, 47-70% FeO, около 3% Al2O3 и 1,5-2,5% мед.

Рафиниране mediDlya получаване на мед трябва chistotychernovuyu мед изпичане и подлага на електролитно рафиниране и prietom, освен отстраняване на вредни примеси, може да бъде отстранена като blagorodnyemetally. Fire рафиниране блистер мед се провежда в пещи napominayuschieotrazhatelnye пещта се използват за топене на меден камък се извършва в kontsentratov.Elektroliz бани futurovannyh вътре олово или viniplastom.ZAKLYuChENIE

Медта има shirokoeprimenenie. Например, чиста мед се използва elektrotehnicheskoypromyshlennosti.

Значението imeyutsplavy меден бронз (медно-цинкови сплави), бронз (мед-калай сплав), алуминиев бронз (мед алуминиева сплав), никел сребро (сплав от мед с желязо, никел и манган), и други.

Медни соли, използвани vselskom контрол домашни вредители, като микроелементи, както и катализатори в химичен синтез.

1. Arhipov V. V. Технология на метали andother строителни материали.

М. "High School" - 1968

2. Voskoboynikov VG Obschayametallurgiya. М. - металургичен - 1985

3. Технология konstruktsionnyhmaterialov. / Ed. Dalskogo A. М. - М. "Engineering", - 1985

Получаване на руди за топилна