11.2. Сучасний стан металургії міді
Джерелами одержання міді є руди, продукти їхнього збагачення - концентрати - і вторинна сировина. На частку вторинної сировини в даний час припадає близько 40 % від загального випуску міді.
Мідні руди практично цілком відносяться до поліметалевих. Можливими природними супутниками міді, як і інших важких кольорових металів, є елементи 4... 6-го довгих періодів періодичної системи Д.І.Менделєєва.
Цінними супутниками міді у рудній сировині в різних комбінаціях можуть бути близько 30 елементів. Найважливіші з них: цинк, свинець, селен, телур, кадмій, нікель, кобальт, золото, срібло, сірка, германій, реній, талій, індій, молібден, залізо. У тих випадках, коли мідні руди містять помітні кількості інших металів—супутників, у порівнянні з вмістом міді, їх називають мідно—нікелевими, мідно-цинковими, мідно—свинцево-цинковими 1 т.д.
У мідному виробництві використовують усі типи руд: сульфідні (суцільні і вкраплені), окислені, змішані і самородні. Однак основною мідною сировиною є сульфідні руди, запаси яких у надрах є найбільшими. Із сульфідних руд у даний час одержують 85... 90 % усієї первинної міді.
Відомо понад 250 мідних мінералів. Більшість з них зустрічається рідко. Найбільше промислове значення для виробництва міді має невелика група мінералів, склад яких наведений нижче:
Мінерал Вміст Cu, %
Халькопірит CuFeS2 Ковелін CuS Халькозин Cu2S Борніт Cu5FeS4 |
|
34,5 66,4 79,8 63,3
|
Малахіт CuСО3 · Cu(ОН)2 57,4
Азурит CuСОз · 2Cu(ОН)2 55,1
Куприт CuО 88,8
Хризокола CuSіО3 · 2Н2O 36,2
Самородна мідь Cu, Au, Ag, Fe, Bi і ін до 100
У сучасній практиці звичайно розробляють руди, які містять 0,8... 1,5 % Си, а іноді і вище. Однак для великих родовищ вкраплених руд мінімальний вміст міді, придатний для розробки в сучасних умовах, становить 0,4... 0,5 %.
Поряд з мідними мінералами у рудах знаходяться у великих або менших кількостях сульфіди інших важких кольорових металів (цинку, свинцю, нікелю) і заліза. Залізо може бути присутнім як у формі самостійних, так і у вигляді комплексних сульфідів типу халькопірита і борніту'. Основними природними сульфідами заліза є пірит FеS2 і піротин Fе1-xS (часто Fе7S8).
Халькопірит, ковелін, борніт і пірит відносяться до так званих вищих сульфідів. Вони містять надлишок сірки понад стехіометричного вмісту, що відповідає валентним співвідношенням. При нагріванні вищі сульфіди дисоціюють з утворенням нижчих (Сu2S і Fе) і виділенням парів елементарної сірки.
Крім рудних мінералів, у мідних рудах є пуста порода у вигляді кремнезему, глинозему, кальциту, різних силікатів та ін.
Унаслідок низького вмісту міді і комплексного характеру руду більшості випадків безпосередня металургійна переробка невигідна, тому їх попередньо піддають флотаційному збагаченню.
Таблиця 11.1