Металлургия меди

Подготовка медных руд и концентратов к металлургической переработке. Конвертирование медных штейнов. Термодинамика и кинетика реакций окисления сульфидов. Теоретические основы обжига в кипящем слое. Плавка сульфидных медьсодержащих материалов на штейн.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 08.03.2015
Размер файла 5,0 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Кучное выщелачивание при незначительных капитальных и эксплутационных затратах позволяет обрабатывать огромные массивы забалансового сырья. Оно позволяет получать ощутимое дополнительное количество меди.

Подземное выщелачивание, как естественный процесс, происходит на всех эксплуатируемых шахтным способом рудниках. Оно может быть организованно искусственно на отработанных или законсервированных рудниках для извлечения меди из оставшихся целиков и обрушенных горных пород.

Подземное выщелачивание может проводиться речной водой, оборотными растворами, рудничными водами. Процесс выщелачивания идёт медленно и может продолжаться годы. Раствор, полученный в результате подземного выщелачивании, содержит 1,8-2,5 г/л меди. Стоимость меди, полученной методом подземного выщелачивания определяется в основном затратами на бурение скважин для закачки раствора и выделения меди из полученного раствора.

Для интенсификации процесса выщелачивания в последнее время при подземном выщелачивани применяют определённый вид бактерий, которые распространены в природе. Бактерии не принимают непосредственного участия в процессе выщелачивания. Они служат катализатором, который ускоряет образование сульфата железа (III) из сульфата железа (II)

4FeSO4 + 2H2SO4 + O2 + бактерии =2Fe2(SO4)3 + 2H2O (1.106)

Исследования показали, что при наличии бактерий образование трёхвалентного железа в 100-120 раз больше, чем при отсутствии бактерий.

Принципиальная схема установки для бактериального выщелачивания приведена на рисунке 1.28.

1 - бактериальный регенерационный пруд; 2- насосная станция; 3 - трубопровод для подачи растворителя в рудный пласт; 4 - компрессорная станция; 5- коллектор; 6 - гибкие шланги; 7-гибкие шланги; 8-скважины для закачки раствора; 9-рудный массив; 10- рудный горизонт, где накапливается раствор сульфата меди; 11-насос для откачки раствора; 12 - лимнографическая будка; 13-отстойник откачанного из-под земли раствора; 13- отстойник растворов; 14 - сушка и складирование цементной меди; 15- транспортная тележка; 16-цементационная установка

Рисунок 1.28 - Схема установки для бактериального подземного выщелачивания.

Из растворов, полученных путем кучного и бактериального выщелачивания, медь извлекается цементацией. В качестве цементатора используют материалы на основе железа: железный лом, стружку, обрезь жести, обезлуженную консервную жесть, губчатое железо. Эти материалы характеризуются достаточной активностью и в тоже время являются относительно дешёвыми и доступными.

При цементации протекает химическая реакция

Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4 (1.107)

В современной практике цементации меди из сернокислых растворов широкое распространение получили цементационные желоба, вращающиеся барабаны и чаны с механическим перемешиванием.

Основным продуктом процесса цементации является цементная медь. Она содержит порядка 65-75 % меди, а остальное в основном железо. Отработанные растворы содержат примерно 0,05 г/л меди. Они направляются на выщелачивание. Расход железа на цементацию меди составляет 1,5-2,5 т на 1 т меди.

При использовании процесса цементации возникает необходимость расходования серной кислоты для регенерации оборотных растворов, содержащих Fe2SO4:

4FeSO4 + 2H2SO4 + O2 = 2Fe(SO4)3 + 2H2O (1.108)

Кроме того, возникает необходимость дополнительной очистки цементной меди перед процессом её переплавки.

Эти особенности являются недостатками процесса цементации.

На ряде заводов в США и Африки извлечение меди из растворов после кучного и подземного выщелачивания осуществляют с помощью процесса экстракции. Суть процесса заключается в смешении водного медь содержащего раствора с органической фазой. Медь из водного раствора переходит в органическую фазу и концентрируется в ней. После стадии реэкстракции органической фазы получаются растворы, содержащие до 90 г/л меди. Такой раствор может быть использован для переработки электролитическим способом с получением чистой катодной меди.

В последние годы разработаны сорбционные процессы для извлечения меди из растворов после кучного и подземного выщелачивания. В этих процессах используются ионообменные материалы (смолы), которые позволяют получать растворы пригодные для электролитического получения меди.

Литература

1 Уткин Н.И., Производство цветных металлов//-М., «Интернет инжиниринг», 2002

2 Худяков И. Ф., Кляйн С.Э., Агеев Н.Г., Металлургия меди, никеля, сопутствующих элементов и проектирование цехов// -М., Металлургия, 1993

3 А.В Ванюков, Н.И. Уткин Комплексная переработка медно-никелевого сырья// Челябинск, Металлургия,2005.

4 Лоскутов.Ф.М., Цейдлер А.А, Расчёты по металлургии тяжёлых цветных металлов,//-М., Металлургиздат, 1963

5 Гудима Н.В., Карасёв Ю.А., Кистяковский Б.Б. и др., Технологические расчёты в металлургии тяжёлых металлов//-М., Металлургия,1977

6 Н.В. Гудима Технологические расчёты в цветной металлургии// М., Металлургия, 1977.

7 Г.Н.Шиврин Металлургия свинца и цинка// М., Металлургия,1982.

8 В.Я.Зайцев, Е.В. Маргулис Металлургия свинца и цинка// М., Металлургия, 1985.

9 Х.Х.Валиев, Ю.П. Романтеев Металлургия свинца, цинка и сопутствующих металлов// Алматы, КазНТУ, 2010.

10 А.Н. Зеликман и др. Металлургия редких металлов// М., Металлургия 1980.

11 А.Н. Зеликман и др. Металлургия тугоплавких металлов//М., Металлургия, 2007.

12 А.И. Беляев Металлургия лёгких металлов// М., Металлургия, 1975.

13 Т.А. Коленкова и др. Металлургия рассеянных и лёгких металлов// М., Металлургия 2007.

14 Т.Е. Худайбергенов Металлургия лёгких металлов// Алматы, КазНТУ, 2000.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Печи для обжига сульфидных концентратов в кипящем слое. Научные основы окислительного обжига медных концентратов. Оценка выхода обоженного медного концентрата и его химический и рациональный состав. Определение размеров печи для обжига в кипящем слое.

    курсовая работа [1,9 M], добавлен 26.10.2022

  • Анализ технологии производства меди в мировой и отечественной практике. Генеральный план возведения проектируемого цеха конвертирования медных штейнов. Расчеты технологического процесса конвертирования. Конструктивный расчет и выбор оборудования.

    дипломная работа [266,0 K], добавлен 08.05.2015

  • Принцип обжига в кипящем слое сульфидов. Конструкции обжиговых печей КС. Определение размеров печи, ее удельной производительности, оптимального количества дутья, материального и теплового баланса окисления медного концентрата. Расчёт газоходной системы.

    курсовая работа [131,5 K], добавлен 05.10.2014

  • Общие сведения о меди, ее свойства и области применения. Основные минералы меди. Организация медеплавильного цеха ОАО "СУМЗ". Процесс плавки в жидкой ванне. Конструкция печи Ванюкова. Устройство конвертера и особенности конвертирование медных штейнов.

    курсовая работа [1003,0 K], добавлен 19.01.2011

  • Обоснование технологии переработки сульфидного медьсодержащего сырья. Достоинства и недостатки плавки. Химические превращения составляющих шихты. Расчет минералогического состава медного концентрата. Анализ потенциальных возможностей автогенной плавки.

    дипломная работа [352,2 K], добавлен 25.05.2015

  • Некоторые особенности переработки окисленных никелевых и сульфидных медно-никелевых руд. Подготовка никелевых руд к плавке на штейн. Конвертирование никелевых штейнов. Окислительный обжиг файнштейна. Восстановительная плавка. Гидрометаллургия никеля.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 08.03.2015

  • Плавильные пламенные печи. Отражательные печи для плавки медных концентратов на штейн. Тепловой и температурный режимы работы. Экспериментальное определение скорости тепловой обработки материала. Основные характеристики конструкции плавильных печей.

    курсовая работа [876,6 K], добавлен 29.10.2008

  • Характеристика медных руд и концентратов. Минералы меди, содержание в минерале, физико-химические свойства. Принципиальная технологическая схема пирометаллургии меди. Процесс электролитического рафинирования. Характеристика автогенных процессов плавки.

    курсовая работа [226,8 K], добавлен 04.08.2012

  • Физико-химическое содержание процессов, протекающих в шахте печи. Оптимизация процессов ПВП в отстойной зоне. Методы первичной обработки технологических газов в аптейке. Устройство печи для плавки во взвешенном состоянии на подогретом воздушном дутье.

    курсовая работа [341,7 K], добавлен 12.07.2012

  • Особенности медных сплавов, их получение сплавлением меди с легирующими элементами и промежуточными сплавами - лигатурами. Обработка медных сплавов давлением, свойства литейных сплавов и область их применения. Влияние примесей и добавок на свойства меди.

    курсовая работа [994,4 K], добавлен 29.09.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.