Пирометаллургический процессполучения меди из сульфидных руд типа CuFeS2выражается суммарным уравнением:
Гидрометаллургические методыполучения меди основаны на селективном растворении медных минералов в разбавленных растворах серной кислоты или аммиака, из полученных растворов медь вытесняют металлическим железом:
Электролизом получают чистую медь:
2CuSO4 + 2H2O 2Cu + O2 + 2H2SO4;
на катоде выделяется медь, на аноде – кислород.
Физические и химические свойства: кристаллическая решетка металлической меди кубическая гранецентрированная, параметр решетки а = 0,36150 нм. Плотность 8,92 г/см 3 , температура плавления 1083,4°C, температура кипения 2567°C. Медь среди всех других металлов обладает одной из самых высоких теплопроводностей и одним из самых низких электрических сопротивлений (при 20°C удельное сопротивление 1,68·10 –3 Ом·м).
МЕДНЕНИЕ СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ ЗА 2 СЕКУНДЫ!!!
Одновременно сульфид меди (I) Cu2S окисляется:
Образовавшийся на этой стадии Cu2О далее реагирует с Cu2S:
Источник: studfile.net
Форум самодельщиков: Превращаем железо в медь — Форум самодельщиков
- Правила форума
- Просмотр новых публикаций
Друзья! У админа появился крутой канал на YouTube по тематике самоделок и экспериментов! СМОТРЕТЬ! —>
Добро пожаловать на Форум самодельщиков!
Пройдя короткую регистрацию , вы сможете создавать и комментировать темы, зарабатывать репутацию, отправлять личные сообщения и многое другое!
- All Categories
- Всеобщий хелп форум
- Хелп по самоделкам
- Хелп по компьютеру
- Хелп по радиоэлектронике
- Хелп по моделям
- Веб-программирование
как из железа получить медь
Превращаем железо в медь (Только на вид)
- 2 Страниц
- 1
- 2
- →
- Вы не можете создать новую тему
- Вы не можете ответить в тему
Источник: sam0delka.ru
Производство
Медь добывают из оксидных и сульфидных руд. Из сульфидных руд выплавляют 80% всей добываемой меди. Как правило, медные руды содержат много пустой породы. Поэтому для получения меди используется процесс обогащения. Медь получают методом ее выплавки из сульфидных руд.
Процесс состоит из ряда операций: обжига, плавки, конвертирования, огневого и электролитического рафинирования.
Методы производства меди
В мировой практике 80% медь извлекают из концентратов пирометаллургическими методами, основанными на расплавлении всей массы материала. В процессе плавки, вследствие большего сродства меди к сере, а компонентов пустой породы и железа к кислороду, медь концентрируется в сульфидном расплаве (штейне), а оксиды образуют шлак. Штейн отделяют от шлака отстаиванием.
Обжиг проводят при переработке высокосернистых и полиметаллических концентратов. При обжиге удаляют избыточное колличество S в форме газов, содержащих 5-8% SO2 и используемых для производства H2SO4, и переводят часть примесей (Fe, Zn, As, Pb и др.) в формы, переходящие при последней плавке в шлак.
Обжиг проводят в печах «кипящего слоя» с применением дутья, обогащенного О2 (24-26% О2), без затрат углеродистого топлива. Продукт обжига — огарок — плавят в печах отражательного типа, реже — электропечах. Богатые медью руды плавили в шахтных печах, в настоящее время этот способ имеет подчиненное значение. Перечисленные способы плавки связаны с расходом (10-18% от массы шихты) углеродистого топлива (природного газ, мазут, кокс) или электроэнергии (350-450 кВт.ч на 1 т шихты).
Выплавка меди
На большинстве современных заводов плавку ведут в отражательных или в электрических печах. В отражательных печах рабочее пространство вытянуто в горизонтальном направлении; площадь пода 300 м 2 и более (30 м х 10 м); необходимое для плавления тепло получают сжиганием углеродистого топлива (природный газ, мазут) в газовом пространстве над поверхностью ванны. В электрических печах тепло получают пропусканием через расплавленный шлак электрического тока (ток подводится к шлаку через погруженные в него графитовые электроды).
Однако и отражательная, и электрическая плавки, основанные на внешних источниках теплоты, — процессы несовершенные. Сульфиды, составляющие основные массу медных концентратов, обладают высокой теплотворной способностью. Поэтому все больше внедряются методы плавки, в которых используется теплота сжигания сульфидов (окислитель — подогретый воздух, воздух, обогащенный кислородом, или технический кислород). Мелкие, предварительно высушенные сульфидные концентраты вдувают струей кислорода или воздуха в раскаленную до высокой температуры печь. Частицы горят во взвешенном состоянии (кислородно-взвешенная плавка).
Получающийся при плавке жидкий штейн (в основном Cu2S, FeS) заливают в конвертер — цилиндрический резервуар из листовой стали, выложенный изнутри магнезитовым кирпичом, снабженный боковым рядом фурм для вдувания воздуха и устройством для поворачивания вокруг оси. Через слой штейна продувают сжатый воздух. Конвертирование штейнов протекает в две стадии.
Сначала окисляется сульфид железа, и для связывания оксидов железа в конвертер добавляют кварц; образуется конвертерный шлак. Затем окисляется сульфид меди с образованием металлической Меди и SO2. Эту черновую Медь разливают в формы.
Слитки (а иногда непосредственно расплавленную черновую Медь) с целью извлечения ценных спутников (Au, Ag, Se, Fe, Bi и других) и удаления вредных примесей направляют на огневое рафинирование. Оно основано на большем, чем у меди, сродстве металлов-примесей к кислороду: Fe, Zn, Co и частично Ni и другие в виде оксидов переходят в шлак, а сера (в виде SO2) удаляется с газами.
После удаления шлака Медь для восстановления растворенной в ней Cu2О «дразнят», погружая в жидкий металл концы сырых березовых или сосновых бревен, после чего отливают его в плоские формы. Для электролитического рафинирования эти слитки подвешивают в ванне с раствором CuSO4, подкисленным H2SO4. Они служат анодами.
При пропускании тока аноды растворяются, а чистая Медь отлагается на катодах — тонких медных листах, также получаемых электролизом в специальных матричных ваннах. Для выделения плотных гладких осадков в электролит вводят поверхностно-активные добавки (столярный клей, тиомочевину и другие). Полученную катодную Медь промывают водой и переплавляют. Благородные металлы, Se, Те и других ценные спутники Медь концентрируются в анодном шламе, из которого их извлекают специальной переработкой. Никель концентрируется в электролите; выводя часть растворов на упаривание и кристаллизацию, можно получить Ni в виде никелевого купороса.
При пирометаллургической переработке медного концентрата извлекают до 96-98% меди и благородных металлов, однако степень извлечения сопутствующих элементов (S, Zn, Ni, Pb) гораздо ниже, a железо полностью теряется со шлаком.
Другие методы производства меди
Наряду с пирометаллургическими применяют также гидрометаллургические методы производства меди (преимущественно из бедных окисленных и самородных руд). Эти методы основаны на избирательном растворении медьсодержащих минералов, обычно в слабых растворах H2SO4 или аммиака. Из раствора медь либо осаждают железом, либо выделяют электролизом с нерастворимыми анодами. Весьма перспективны применительно к смешанным рудам комбинированные гидрофлотационные методы, при которых кислородные соединения меди растворяются в сернокислых растворах, а сульфиды выделяются флотацией. Получают распространение и автоклавные гидрометаллургические процессы, идущие при повышенных температурах и давлении.
Источник: www.allmetals.ru