Медь. Огневое рафинирование черновой меди.

Черновая

медь, полученная в самых разнообразных

технологических схемах, является очень

хорошим коллектором для большинства

цветных и особенно благородных металлов.

Черновая медь может содержать до 4%

примесей, делающих её не пригодной для

непосредственного использования

потребителями. В числе наиболее часто

присутствующих в ней примесей могут

быть названы S; Fe; Ni; Pb; As; Sb; Bi; Sn; Zn; Se; Te;

Au; Ag и т. д. Наличие в черновой меди большого

количества как вредных, так и ценных

примесей обуславливают необходимость

её обязательного рафинирования.

Рафинирование

черновой меди по экономическим

соображениям проводят последовательно

двумя способами. Сначала очистку меди

от ряда наиболее активных примесей с

высоким их содержанием ведут методом

огневого (окислительного) рафинирования,

а затем электролитическим способом.

Очистка от вредных примесей сначала

осуществляется в операции огневого

рафинирования черновой меди. Огневое

или анодное рафинирование основано на

сродстве металлов к кислороду. Примеси,

обладающие более высоким сродством к

кислороду по сравнению с медью, удаляются

в шлак или в газовую фазу. Процесс

проводится в периодическом режиме в

стационарных или поворотных печах.

Возможны три варианта организации

рафинирования черновой меди в промышленных

условиях.

1. Обе стадии рафинирования проводят на том же предприятии, где выплавляют черновую медь. В этом случае на огневое (окислительное) рафинирование медь поступает в расплавленном состоянии из специально установленных миксеров (копильников) плавильного производства.
2. Обе стадии рафинирования осуществляют на специальных рафинировочных заводах, на которые медь поступает в слитках массой до 1500 кг. Такая технология требует повторного расплавления чернового металла, но позволяет на месте перерабатывать анодные остатки электролизного передела и технологический брак.
3. Огневое рафинирование жидкой черновой меди проводят на медеплавильных заводах, а электролиз полученных при этом анодов осуществляют на специальных предприятиях централизованно.

Третий

вариант рафинирования черновой меди

на отечественных заводах не

применяют.

Принципиально

возможно только электролитическое

рафинирование, однако без предварительной

очистки меди электролиз становится

чрезмерно дорогим и громоздким. Состав

и качество товарной меди, получаемой

после окончательного электролитичекого

рафинирования, должны соответствовать

высшей марке меди, содержащей не менее

99,99% Cu. При этом в ней регламентируется

максимальное содержание 10 примесей

(Bi; As; Sb; Fe; Ni; Pb; Sn; S;O; Zn), которое суммарно

не должно превышать 0,01%.

Окислительное

огневое рафинирование — самый

распространенный пирометаллургический

способ очистки металлов от примесей.

Он применяется при получении Fe, Ni, Cu, Pb,

Sn и т. д. Основная цель метода — окисление

меди и последующее окисление вредных

и излишних примесей оксидом меди, перевод

примесных элементов в виде оксидов в

газовую фазу или в оксидную (шлаковую)

фазу, не растворяющуюся в металле.

Процесс осуществляется в две стадии:

первая окислительная и вторая

восстановительная.

Окислителями

в первой окислительной стадии огневого

рафинирования являются: чаще всего

газообразный кислород, реже диоксид

углерода, пары воды, используются также

конденсированные окислители. Оксид

меди, растворенный в металлической меди

во второй стадии очень легко

восстанавливается газообразными

восстановителями.