Cuprul este atribuită clasificarea metalelor neferoase, a devenit cunoscut în antichitate. oamenii săi de producție stăpânit înainte de fier. Acest lucru este de înțeles ca parte a constatării sale pe suprafața pământului într-o stare accesibilă, și ușurința relativă a producției prin extracția cuprului din compușii săi. Numele de Cu ea a primit din insula Cipru, în cazul în care vechea tehnologie de producție de cupru a devenit larg răspândită.
Datorită conductivității electrice ridicate (cupru metal din toate - după a doua de argint), este considerat un material electric deosebit de valoros. Deși electric, care anterior a mers la 50% din producția mondială de cupru, astazi de multe ori realizat din aluminiu mai accesibile. Cupru, împreună cu cele mai multe alte metale neferoase, este considerat a fi un material din ce în ce mai rare. Acest lucru se datorează faptului că în prezent acestea sunt numite minereu bogat, care conțin aproximativ 5% din cupru, iar principalul prelucrarea ei se realizează extracția minereurilor 0,5% inadaptati. În timp ce în secolul trecut, aceste minereuri conțin 6 - 9% Cu.
Cupru face parte din metale refractare. Atunci când densitatea 8,98 g / cm3, punctele de topire și de fierbere sunt, respectiv, 1083 ° C și 2595 ° C In compușii este prezent în mod tipic cu o valență I sau II, compus mai rar cu trivalent de cupru. Sărurile cuproase ușor vopsite sau fără culoare, și dă sărurile sale de cupru bivalent în soluție apoasă, o colorație caracteristică. cupru pur este un roșcat metalic ductil sau trandafir (la rupere) culori. Stratul lumen tonkogom poate părea verzui sau albastru. Majoritatea compușilor de cupru au aceeași culoare. Acest metal este prezent în multitudinea de minerale, inclusiv producția de cupru în România utilizată doar 17. Cel mai important loc în acest sulfurile alocate, cupru nativ și sulphosalts carbonați (silicați).
Cele prime plante materiale pentru producerea de minereu de cupru, în plus față de a include mai multe aliaje de cupru din deșeuri. Cel mai adesea ele cuprind 1 până la 6% din compuși cu sulf de cupru: calcopirita și chalcocite, covelline, carbonat și oxid, pirite de cupru. De asemenea, minereu, împreună cu gangă constând din carbonat de calciu, silicați de magneziu, pirită și cuarț, pot conține componente de elemente, cum ar fi aur, staniu, nichel, zinc, argint, siliciu, etc În afară de minereu de cupru nativ, inclusiv. formă accesibilă, toate minereurile sunt împărțite în sulfură sau oxidat și se amestecă. Mai întâi a produs ca rezultat al reacțiilor de oxidare, în timp ce acestea din urmă sunt considerate primare.
Metode de producere a cuprului
Funcționarea de bază a acestui proces de fabricație este topirea cuprului. În producția folosind minereuri de cupru sau concentrate arse. În pregătirea pentru această schemă de funcționare a cuprului cu condiția metoda lor de îmbogățire a flotație. Astfel, minereurile conținând cupru, împreună cu elemente valoroase: telur sau seleniu, aur și argint, este necesar, în scopul de a îmbogăți transferul simultan al elementelor de date într-un concentrat de cupru. Formată în acest mod concentrat poate conține până la 35% cupru, aceeași cantitate de fier, până la 50% sulf și gangă. Este supus calcinării, pentru a reduce la un conținut acceptabil de sulf.
Concentratul este calcinat, de preferință, într-un mediu oxidant, care permite îndepărtarea a aproximativ jumătate din conținutul de sulf. Concentratul astfel obținut la topire mată dă destul de substanțiale. Chiar și prăjire ajută la reducerea consumului de combustibil cu cuptor cu jumătate reflectorizant. Acest lucru se realizează prin amestecarea în compoziția calitativă a încărcăturii, cu condiția ca acesta este încălzit la 600 ° C Dar bogata in cupru concentrate proces mai bun, fără a arde, ca apoi a crescut pierderea de praf de cupru și zgură.
Rezultatul unei secvențe de producere a cuprului este diviziunea volumului topiturii în jumătate: pe mata-zgură-aliaj și aliaj. O primă fază lichidă, de obicei, cuprinde sulfuri de cupru și fier, al doilea - oxizii de siliciu, fier, aluminiu și calciu. Concentratele de prelucrare mată din aliaj de plumb folosind cuptoare electrice sau reflectanță de tipuri diferite. minereu de cupru sau sulf pur mai bine se topesc folosind cuptoarele cu cuvă. Acestea din urmă trebuie să se aplice, de asemenea, o topire de cupru și sulf, se pot colecta gazele în același timp, îndepărtarea sulfului.
Într-un cuptor special, în porțiuni mici încărcate minereu de cupru cu cocs și calcar, iar produsele curente. Partea superioară a cuptorului este o atmosferă reducătoare, partea de jos - oxidante. Ca topirea stratului inferior al masei coboară încet să se întâlnească cu gazele încălzite. Partea superioară a cuptorului este încălzit la 450 ° C, iar temperatura gazelor arse este de 1500 ° C Acest lucru este necesar pentru a crea condiții de purificare de praf înainte de selecția începe cu vapori de sulf.
După cum se prepară un rezultat al matei de topire care conține de la 8 la 15% cupru, zgură care cuprinde în principal var cu silicat de fier și un alt gaz de sus. Dintre aceștia din urmă, după depunerea prealabilă a prafului îndepărtat sulf. Problema creșteri în procente mată producția de cupru Cu-aliaj se realizează cu ajutorul contractile de topire în lume. Acesta este plasat în cuptor, împreună cu cocsul mată, fluxul de cuarț, calcar.
După încălzire, amestecul este un proces de recuperare a oxizilor de cupru și oxizi de fier. Fuzionată unul cu celălalt fier și sulfura de cupru mat constituie original. silicat de fier topit cu scurgerile de-a lungul suprafețelor în pantă ia o alte componente, adăugând la zgura. Rezultatul este acela de a obține o topire de mată îmbogățit cu zgura, care cuprinde până la 40% cupru și, respectiv, 0,8%. metale prețioase, cum ar fi argint și aur, aproape insolubil în zgura din aliaj, sunt în întregime din aliaj mat.
Producția de cupru negru și rafinat
În timpul producției de mată de cupru care produce blister furnizat suflare din aliaj într-un convertor suflare de aer lateral. Acest lucru este necesar pentru a oxida sulful cuplat cu fierul și îl transformă în zgură. Această procedură se numește conversie, este împărțit în două etape.
Primul este producerea de alb mat prin oxidarea sulfurii de fier, folosind un flux din cuarț. zgură Acumulate a fost îndepărtat și în locul ei este amplasat lângă porțiunea din mată originală, umplându-l într-un volum constant al convertorului. În același timp, în convertizor în timpul îndepărtării de zgură este doar alb mat. Conține predominant sulfuri de cupru.
Următoarea parte a procesului de conversie este producerea directă de cupru blister prin topirea alb mat. Este produsă prin oxidarea sulfurii de cupru. S-a obținut în timpul propulsării blister de cupru deja este format din 99% Cu, cu un adaos minor de sulf și diferite metale. În acest caz, este încă nu este potrivit pentru utilizare tehnică. Deci, după conversia utiliza în mod necesar metoda de rafinare, și anume purificarea de impurități.
În producția de cupru rafinat necesar cupru brut de calitate este mai întâi supus arderii și apoi la acțiunea electrolitică. Prin aceasta, împreună cu excepția impurităților inutile se obține sub formă de componente valoroase conținute în acesta. În acest scop, cuprul brut în etapa de ardere sunt scufundate în cuptor, care este utilizat în topirea concentratelor de cupru pentru aliaj mat. O baie specială pentru electroliza necesar din interiorul capacului plastic de vinil sau plumb.
In electrolitică exprimate rafinare anod în rafinarea cuprului ultima treaptă de ardere, și un catod de tablă de cupru sunt alternativ cufundat într-o baie de electrolit acid sulfuric prin care trece curent. Această operație de purificare permite calitatea cuprului impurităților dăunătoare cu extracția concomitentă simultană a metalelor valoroase de la anod de cupru, este un aliaj de mai multe componente. Rezultatul este de rafinare a producției catozi de înaltă puritate, care conține până la 99,9% Cu, suspensia preparat care conține metale prețioase, seleniu și telur, iar electrolitul contaminat. Acesta poate fi utilizat pentru fabricarea de sulfat de cupru și nichel. Pe lângă dizolvarea chimică parțială a anodului furnizează un anod componente de fier vechi.
rafinament electrolitica este principala metoda de obținere a industriei valoroase punct de vedere tehnic de cupru. În legătură cu țările de conducere pentru producția de cupru în România cu ajutorul produselor kabelnoprovodnikovye fabricate. cupru pur este utilizat pe scară largă în domeniul ingineriei electrice. Există, de asemenea, un spațiu mare ocupat de aliaje de cupru (alama, bronz, cupru si nichel etc.). Zinc, fier, staniu, mangan, nichel, aluminiu. Sărurile de cupru au constatat cerere în îngrășăminte agricole sunt preparate, catalizatori de sinteză, și mijloace pentru combaterea dăunătorilor.
