19. Состав и свойства шлаков и штейна.

Штейн-сплав сульфидов.главными составляющими медного штейна являются Cu2S и Fes, в расплаве которых растворяются Ni₃S₂,ZnS,PbS,As₂S₃,Fe₃O₄,Au,Ag.чем беднее штейны медью тем больше в них содержится магнетита Fe3O4.плотность штейна определяется плотностью входящих в состав сульфидов. Чистые сульфиды имеют плотности,г/см³:Cu₂S-5,7; Ni₃S_2- 5,3; FeS 4,6.в зависимости от состава плотность штейна колеблется от 4,8 до 5,6 г/см3. В медных штейнах содержится около 25 % серы. заводские медные штейны содержат 20-60% меди.

Поступающие в печь оксиды(SiO₂,Fe₃O₄, CaO, MgO, Al₂O₃)сплавляются взаимно растворяются и образуют сплав оксидов непостоянного состава-шлак.в этом шлаке могут растворены оксиды ценных Ме, а также частично сульфиды что и является одной из причин определяющих потери меди в шлаке. свойства шлака зависят от его состава. Главными составляющими компонетами влияющие на свойства являются FeO, CaO, SiO2.кислые шлаки вязкие и тугоплавкие но зато наиболее легкие и менее других способны растворять в себе сульфиды. Чем выше содержание FeO в шлаке тем ниже его температура жидкоплавкости ,ниже вязкость, следовательно шлак требует меньшего перегрева. CaO в небольших количествах уменьшает плотность железистого шлака, а также снижает температуру плавления. состав стараются подобрать в соответствии с составом перерабатываемой шихты.

20.Причины и формы потерь меди при плавке медных концентратов.

Потери тяжелых цветных металлов со шлаками можно разделить на два

вида: электрохимические и механические. Электрохимические потери обусловлены переходом через межфазную границу раздела шлак – штейн (или шлак – металл) ионов тяжелых цветных

металлов и растворением их в шлаке. Так как штейновая (металлическая) и шлаковая фазы остаются электронейтральными, очевидно, что через межфазную границу происходит совместный переход катионов металлов и анионов серы или кислорода. Переход в шлак окислов извлекаемых металлов называют химическими потерями, растворенные в шлаке сульфиды или металлы называют физическими потерями. Механические потери обусловлены запутыванием в шлаке мельчайших капель штейна или металла, которые за время пребывания шлака в печи не

успевают отстояться и перейти в штейновую или металлическую фазу. На величину и форму потерь металлов со шлаком оказывают влияние как технологические факторы (температура печи, состав газовой фазы, качество подготовки шихты и др.), так и физико-химические свойства шлако

штейновых расплавов, зависящие в наибольшей степени от их состава (вязкость, плотность, растворяющая способность шлаков по отношению к сульфидам или металлам, межфазное натяжение).

21. Задачи и принцип конверторной переработки медного штейна.

Цель конвертирования - окисление сульфидов и части примесей, их ошлаковании в присутствии кварцевого флюса и получении черновой меди.

переработка штейна в конверторе протекает в два периода. В конвертор загружают кусковой кварц, заливают расплавленный штейн и продувают его воздухом,). 

Образующийся шлак периодически сливают и в конвертор добавляют свежие порции медного штейна и кускового кварца. Температура заливаемого штейна обычно около 1200°С, но за время продувки, за счет большего выделения тепла при окислении сульфидов температура повышается до 1350°С. Продолжительность первого периода зависит от количества меди в штейне и составляет 6—20 ч.

Введение в воздушное дутье добавки кислорода повышает температуру в конверторе и позволяет загружать в него холодный концентрат, заменив им некоторую часть расплавленного штейна.

Первый период заканчивается, когда в продуваемом штейне окислено сернистое железо. После этого тщательно удаляют шлак и продолжают продувку без добавки штейна и кварца. Второй период начинается, когда в конверторе остается только Cu₂S, называемый белым штейном, а на некоторых заводах «белым маттом». 

Второй период заканчивается, когда в конверторе весь белый штейн превращается в медь, на что обычно уходит 2—3 ч. В конверторе и во втором периоде образуется небольшое количество богатого медью шлака, который остается в нем после выливки черновой меди и перерабатывается в следующем цикле. Конверторные шлаки первого периода направляют для переработки в отражательные печи. 

Черновую медь по окончании процесса наклоном конвертора выливают в ковш и разливают в изложницы. Полученную в конверторе медь называют черновой, т. е. еще не готовой медью, так как в ней содержится 1,0—2,0% железа, цинка, никеля, мышьяка, сурьмы, кислорода, серы и других примесей и растворены благородные металлы, ранее находившиеся в штейне.