Kohászat réz - gyártás vas és nem vastartalmú fémek
Rézércek. Rézércek vannak osztva két fő csoportra: a szulfid ércet, amelynek összetételét tartalmazza a réz vegyületet képezve kénnel és oxidált ércek, amelyben a réz a oxidok formájában.
Réz néha megtalálható a natív formájában fémréz (99,9% Cu) keverve a meddőkőzet. Azonban natív rézérc nagyon ritka (csak mintegy 5% -át a világ réz betétek), és értékük kicsi az iparban.
Szulfidok mintegy 80% -át a világ réz betétek. A leggyakoribb szulfid ércek tartalmazó kalkocit (kalkocit) Cu2S, a kalkopirit (kalkopirit) CuFeS2, Bornite Cu3FeS3, kovellit CuS.
A készítmény meddőkőzet ércek például kvarc, alumínium-oxid, barit, kalcit és a különböző szilikátok.
A Szovjetunióban, a fő betétek réz ércek Tralee, Kazahsztánban, a Kaukázusban és Üzbegisztán.
Jelenleg két módon rézérc feldolgozására:
1) pirometallurgiai eljárás - közvetlen olvasztási ércek vagy olvasztás koncentrátum (érc dúsítás termék);
2) egy hidrometallurgiai eljárás, amelyben az érc olyan oldószerrel kezeljük, térképek a réz megoldás, és nem alkalmazható egyéb komponensek az érc; réz kicsapódik az oldatból, elektrolízissel vagy kémiai úton.
Feldolgozása Rézércek közvetlen olvasztására folyamatot igényel nagyon magas üzemanyag- és fluxus, ezért nem nyereséges.
Jelenleg a nagy részét réz (80%) op réz koncentrátumot előállított (Termék dúsítása) kapott flotációs (elkülönítése a finom részecskék az érc és a meddő fakadó különböző nedvesíthetőség).
Réz koncentrátum van kitéve oxidáló pörkölés, majd égetés port megolvasztjuk égéstermékek reverberatory vagy elektromos kemencében. Néha koncentrátumok brikettet vagy zsugorított, akkor megolvasztunk shtahtnyh kemencék. Ennek eredményeként a kohászat termel két nem elegyedő folyékony termék: az alján, a kandalló kemence matt tetején - salak, amely átmegy az összes hulladékot és egy jelentős része a vas.
Így alapú pirometal és Acél-elválasztási folyamat folyékony fázis.
Stein jelentése komplex olvadékot tartalmazó réz-szulfidok és a vas (80-90%), salak (4-5%) és más szulfidok a fémek (nikkel, ólom, cink).
Feldolgozás fémkeverék készült átalakítók, ahol keresztül egy folyékony matt átöblítjük levegőből, és ezzel a kén égett, és a vas-bemegy a salak. A termék e feldolgozás hólyagos réz és a konverter salak. Hólyagos réz tartalmaz 98,5-99,5 tömeg% rezet és legfeljebb 1,5% -a különböző szennyező anyagok (nikkel, antimon, kén, vas, kobalt, alumínium, oxigén és mások., Valamint az ezüst és az arany). Ki van téve a tűznek és elektrolit finomítás.
Ez az általános rendszer a réz előállítására. Most vessünk egy pillantást az egyes műveletek a folyamat.
Először is a réz érc van kitéve flotációs dúsítási eljárással eltávolítjuk a legtöbb meddőkőzet, és így a réz koncentrátumot.
Az őrölt (a szemcseméret 0,05-0,5 mm) adunk hozzá érc olajos anyag (ásványi és növényi olajok), ahol a réz-szulfid-szemcsék által lefedett olajfilm, amely hozzájárul ezt követő elválasztás a meddőkőzet.

Ábra. 1. Rendszer flotációs gépek dúsítása Rézércek
Jelenleg kalcinálást végezzük többkemencés kemencében mechanikus túlmelegedés baniem sütők és a „fluid ágy”.
Sütő mechanikus túlmelegedés-baniem az alakja egy henger, amelynek átmérője 6-7 m, magassága 9-10 m. Eszközök a kemence van osztva magassága rekeszekre íves gerendák refrakter (tűzálló) tégla prichemobrazuetsya több belső fedélzetet, és egy külső.
Különböző sütők 7, 10, 12 hüvely.
Ábra. A 2. ábrán semipodovoy kemence. A központi része a kemence múlásával lassan forgó üreges acél tengellyel, amely szinten az egyes rekeszekben rögzíthetők két stroke a túlhevítő. A szükséges levegő a folyamat tápláljuk be a tűztérbe egy központi tengely-batelya túlmelegedés és a stroke. Gyújtás töltés akkor kezdődik, amikor a kemence segítségével végezzük fúvókákat.
A töltés tetejére visszük szárítócső alatt, ahol alkalmazásával szárítjuk peregrebateley és fokozatosan szállított behúzónyílás, amelyen keresztül betápláljuk az első, ott peregrebaetsya és esik a nyílásokon keresztül a második sub és t. D.

Ábra. 2. reakcióvázlat több tűzterű kemence kalcinálás rézérc
A kén mennyisége következtében eltávolított oxidációs összetételétől függően a töltés, a finomság és egyéb okok miatt, 30 és 75%.
oxidáló pörkölés fordulnak elő megjelenése nagy mennyiségű hőt, így a legtöbb esetben, izzítás nélkül üzemanyagköltség. A kipufogógázok tartalmaznak 4-7% kén-dioxid (S02), amely részben oxidálódik S03 és előállítására használják kénsavat. Kalcinált koncentrátum az úgynevezett egy gyertyát. Teljesítmény többkemencés kemencék 250-350 tonna napi díjat.
Az elmúlt években egy új, nagy teljesítményű elosztott koncentrál pörkölési eljárással - „fluid ágy”. Ábra. „Fluid ágy” A 3. ábra egy diagram, a kemence működése során. Az őrölt koncentrátumot táplálunk a nyíláson keresztül a munkatér a kemence. Levegőt táplálunk be a munkatérbe a nyíláson keresztül, egy légkamra és a fúvóka. A légnyomás-szabályozás elérje a helyzetben, hogy a szemek a koncentrátum jön be a munkaterületre, és nem esik a kandalló, és nem emelkedik felfelé, és felvette a légáramlat, és felfüggesztett állapotban. Ezért, egy réteg hasonló a forrásban lévő viszkózus folyadék alján a munkatérben. Ez a réteg az úgynevezett „fluid ágy”, „iszap ágy”, „fluid ágy”, és. m. o. Minden gabona koncentrátum lóg a levegőben, és minden oldalról őket, így oxidáció sokkal gyorsabban megy végbe, mint a több kandalló kemence, ahol a gabonát koncentrátum a legtöbb időt fekszenek a medence rétegen, és érintkezik a levegő oxigénjével csak felső gabona. Kalcinált koncentrátum (kalcináljuk) öntsük a gravitáció és a küszöb adott ki a kemencéből a további feldolgozáshoz.

Ábra. 3. A tüzelés áramkör „fluid ágy”

Ábra. 4. Az áramkör reverberatory kemence olvasztási matt
Melegítéséhez reverberatory kemencék segítségével olaj, gáz, szén por.
A betöltött keverék lép be a magas hőmérsékletű zóna (1400- 1500 °), és azonnal megolvad.
A fő reakció folyamat határozza szulfid Cu2S, FeS és oxidok Fe203 és SiOa, alkotó nagy részét kalcinált.
A szükséges hőmérséklet kialakulását salak körülbelül 1100 °, hogy egy matt 800-900 °, így a hőkezelő kemence elsődlegesen az határozza meg slagging körülmények között.
A pörköletlen koncentrátum, ami a termelékenység csökkenése körülbelül 2-szer.
Feldolgozása réz matt hólyagos réz termelt a konverter, amelyen keresztül a folyékony matt van levegővel átöblítjük.
A leggyakoribb vízszintes átalakítók (5.), Szerelt görgők, a mechanizmusok átalakító van döntve, hogy teljesíti a salak és a hólyagos réz. Töltsük matt elő a nyakon keresztül. A tűzálló bélés magnezit olyan fúvókákon keresztül, amelyek a munkatér nyomáson 0,8-1,2 atm levegőt táplálnak.

Ábra. 5. Az átalakító fogadására a hólyagos réz; metszete; 6 perspektivikus nézete g-
A fenti reakciókat és azok szekvenciáját bemutatjuk, hogy a vas és a kén egy nagyobb az affinitása az oxigén, mint a réz, amely oxidálja olyan erősen a második időszakban csak olvadó.
Az előadás a modern konverterek 30-75 tonna hólyagos réz tranzakciónként.
A feldolgozási idő Bessemer matt réz átlagok 10-12 óra. de elérheti akár a két nap, jelenléte miatt a fémkeverék nagy mennyiségű kén és a vas (legfeljebb 80 tömeg%), amely során a Bessemer folyamat oxidálni kell.
A folyamat annak köszönhető, hogy a hőt a oxidációja a kén és a vas. Ez a hő tartja a hőmérsékletet a konverter az első időszakban a tartományban 1250-1350 °
Tűz finomítás a hólyagos réz előállított különféle szennyező anyagok eltávolítására, amelyek lerontják a mechanikai tulajdonságok és villamos vezetőképesség réz. Az eljárást a tűz finomítási kandalló reverberatory kemence (olvasztó kemence hasonló a matt), ahol a hólyagos réz oxidáljuk levegővel, amely fúvatunk keresztül a vas cső a folyékony réz. Amelyek azonos rézoxid a réz oxidálja szennyeződések a pop salak. Ezt követően dezoxidált réz (visszanyerése felesleges réz-oxid) termelnek égett fa oszlopok, keverés közben a fürdő (amely elősegíti a kibocsátás az oldott gázok a fürdő), és szén bombázzák át a vasolvadék felületére.
A kemence fel van töltve szilárd vagy folyékony konvertáló réz. Kapacitás modern finomítási kemence eléri 250-400 tonna rezet.
Időtartama finomítás töltés a kemencébe a szilárd réz 16-26 órán át. és betöltésekor folyékony réz - 10-14 órán át.
Elektrolitikus finomítása során réz elő annak érdekében, hogy a leginkább tiszta réz (99,9% Cu és magasabb) és a kapcsolódó hasznosítási arany és ezüst, amely szinte mindig szerepel a hólyagos réz és finomítjuk a tüzelés teljesen maradnak réz. Jelenleg az elektrolit finomítás van kitéve mintegy 95% -a az összes gyártott hazánkban réz.
Az elektrolízises finomítással réz tűz után finomítás vettetik anódlemezekként. Legutóbbi elhelyezett speciális „felfüggesztések elektrolitikus fürdőben töltve vízzel. fiziológiás sóoldatban, réz-szulfát és kénsav (körülbelül 200 g / l). Az anód lemezeket a kádban vékony (0,6-0,7 mm) lemez a tiszta réz - katódok elektrolízises rezet rájuk. Amikor a fürdő egy elektromos áramkörben, réz anóddal feloldódik az elektrolitban, és lerakódik a katód, és a nemes
és bizonyos egyéb fémek (például szelén, tellúr) esnek a iszap (üledék alján a fürdő). A áramsűrűség alkalmazott elektrolitikus finomítás, és 100-200 1 m2 katód felületére. fürdő feszültségét 0,3-0,35 a. Átlagos iszap hozam 0,2-0,5 tömeg% a anódok. Az iszap a rézelektrolizáló összegyűjtjük és további feldolgozásnak vetjük alá, hogy vissza arany, ezüst és más értékes fémek.
Az időtartam a feloszlatását a anódok átlagok 20-30 nap. Tonnánkénti energiaszükséglete a réz katódok 200-300 kWh.
A hétéves terv (1959-1965 gg.), Finomított réz termelése 1,9-szeres.