книги из ГПНТБ / Пирометаллургия меди Л. М. Газарян. 1960- 13 Мб

Себестоимость металлургического передела зависит от каче­ ства переплавляемого сырья и от масштаба производства. При максимально благоприятных условиях работы себестоимость металлургического передела на крупных зарубежных медепла­

вильных заводах колеблется от 0,6 до 1,31 цента в зависимости

от процентного содержания меди в сырье. Затраты по отдельным

статьям передела примерно распределяются так, как показано в

табл. 8.

Таблица 8

Затраты по металлургическому переделу в зависимости от содержания меди в концентратах

Так как доля себестоимости металлургического передела в об­ щей себестоимости меди незначительна, технологические новше­ ства в производстве меди капиталистических стран направлены

главным образом на увеличение производительности агрегатов, ис­ пользование отходящего тепла, снижение удельного расхода топ­ лива, комплексное использование всех составляющих сырья и т. д.

Для сравнения приводятся сведения о затратах на производ­ ство конвертерной меди по двум предприятиям Урала (табл. 9).

2*

20 Производство и потребление меди. Некоторые экономические данные

в общей себестоимости черновой меди объясняется тем, что в

уральских условиях медную руду добывают в основном подзем­

ными, малопроизводительными системами горных работ на руд­

никах сравнительно небольшого масштаба, а обогатительные фаб­ рики вынуждены, учитывая минералогическую характеристику руды, применять тонкое измельчение и сложные технологические

схемы обогащения.

Затраты на металлургический передел в условиях Урала рас­

Некоторые сведения о производстве вторичной меди

Удельный вес вторичной меди в общей выплавке этого метал­ ла зависит от общего производства меди в стране и от организа­ ции сбора и переработки вторичной меди.

Так как учет вторичной меди достаточно подробно ведется по

США, мы используем эти статистические данные для иллюстра­ ции роли вторичной меди в экономике страны.

В течение пяти лет, с 1948 по 1952 гг., потребление меди в США в среднем составило 1300 тыс. г, в то время как среднее количество вторичной меди, получаемой из старого скрапа — 407 тыс. т, а общее количество вторичной меди (включая медь в ви­ де сплавов) — 814 тыс. т.

Последняя цифра дает представление о том дополнительном количестве меди, которое нужно было бы получать из руды, если бы не были организованы соответствующий сбор и выплавка вто­ ричной меди.

Абсолютное количество, а также доля вторичной меди от об­ щей выплавки меди в США по годам дается в табл. 11.

Таблица 11

сбора ломов и соров для выплавки вторичной меди очень велики,

и можно предполагать, что с увеличением количества циркулиру­ ющего металла в стране при правильной организации сбора вто­ ричной меди можно достичь такого положения, когда первичную медь нужно будет добывать только для компенсации неизбежных потерь в процессе циркуляции меди и удовлетворения возросших нужд страны. Переработка вторичной меди не требует принци­ пиально иных технологических процессов, чем имеющиеся в стра­ не для получения первичной меди.

Для правильной организации производства вторичной меди необходимо:

22Производство и потребление меди. Некоторые экономические данные

1.Сортировать скрап по качеству и составу. Это наиболее

важно при сборе вторичной меди, так как создаются условия для

извлечения других металлов. Обычно на заводах, где получается вторичная медь, материалы поступают в большие крытые окла­

ды, где их сортируют, прежде чем направить на плавку.

2.Иметь приемные пункты, оборудованные мощными пресса­ ми для прессования и пакетирования негабаритных материалов.

3.Иметь в ряде случаев механическую обработку скрапа или иные процессы, которые можно сравнивать с процессами обога­ щения руд. К ним относится сортировка скрапа, которая тож­ дественна ручной сортировке руды,; гравитационное обогащение, применяемое для извлечения корольков металла из литейных

соров, магнитная сепарация и др.

После сортировки часто можно выделить часть металла, ко­ торый по качеству почти соответствует вайербарсовой или анод­ ной меди, и направить непосредственно на переплавку на вайербарсы или аноды. Некоторые сорта скрапа могут быть направле­ ны для переработки в конвертерный цех. Медные окислы, суль­ фиды, силикаты, углекислые соединения можно направить на шахтную плавку. Значительную часть отсортированного по соста­ ву скрапа можно переплавить с подшихтовкой или без нее на сплавы аналогичного состава.

Основные схемы переработки медных руд и концентратов

Промышленные медные минералы. Медь входит в состав мно­ гих минералов, большинство которых присутствует в промышлен­ ных рудах. В табл. 12 приводятся наиболее часто встречающиеся в практике медные минералы.

Медные минералы встречаются в разных типах месторожде­

ний меди, но медную руду добывают только из рудных месторож­ дений, концентрация медных минералов в которых допускает про­ мышленно выгодную эксплуатацию.

Для металлургической переработки все медные руды схема­ тически можно классифицировать так.

1. Сульфидные руды; а) руды с высоким содержанием меди натравляются непосред­

ственно на плавку; б) руды со средним содержанием меди направляются на обо­

гащение;

в) руды с низким содержанием меди направляются на круп­

ные обогатительные фабрики для обогащения, чтобы получить концентрат при минимальных затратах;

г) пиритные руды могут непосредственно поступать на специ­ альную плавку.

2. Окисленные руды:

а) руды с высоким содержанием меди направляются на плав­ ку в смеси с сульфидными рудами или концентратами;

б) руды с низким содержанием меди перерабатываются, как правило, выщелачиванием.

3. Медные руды, содержащие самородную медь, после обога-

щейия идут на плавку. Возможно и непосредственное выщелачивание таких руд.

В медной руде медь часто не единственный полезный металл:

встречаются и другие компоненты, извлечение которых может быть целесообразно (рентабельно). Извлечение меди с одновре­ менным извлечением ее спутников снижает себестоимость про­ дукции.

Важнейшие металлы, которые встречаются в медных рудах вместе с медью, следующие.

Никель. В мировом производстве примерно 80% никеля вы­ плавляется из медно-никелевых руд. В Советском Союзе большую

часть никеля также получают из медно-никелевых руд.

Молибден. Обычно молибден встречается в медно-порфи­ ровых рудах. В настоящее время при обогащении медно-порфиро­

вых руд с медным концентратом получают и молибденовые кон­ центраты. Примерно 20% молибдена мирового производства по­

24 Производство и потребление меди. Некоторые экономические данные

лучают попутно при обогащении медных руд. Молибден, получен­ ный из медно-порфировых руд, составляет значительную долю производства мелибдена и в Советском Союзе.

Свинец и цинк. Как свинец, так и цинк, а часто оба,

встречаются в медных рудах. Наши алтайские руды содержат свинец, цинк и медь, уральские руды известны как медно-цинко-

вые.

Золото и серебро являются, как правило, попутчиками в медной руде. Примерно 10% золота и 28—30% серебра от об­ щего производства в США получают при переработке медных руд. В СССР значительное количество золота и серебра полу­ чают также попутно при плавке медного сырья.

Сера, мышьяк, сурьма, селен, теллур и ряд ред­ ких металлов часто являются ценными спутниками меди, ко­ торые можно извлекать при переработке медных руд.

Кобальт. Около 70% кобальта от мирового производства получают из медных руд Родезии и Конго.

Трудно сказать, какое содержание меди в руде является прак­ тически предельным, при котором переработка руды еще экономи­ чески целесообразна. Современные методы переработки медных руд позволяют экономически выгодно перерабатывать даже очень,

бедные руды.

Способы, при помощи которых медные минералы отделяются от других ценных компонентов руды, зависят от характера ассо­ циации медных и других минералов в руде.

В течение 1851 —1860 гг. перерабатывались руды со средним содержанием меди до 20%, в 1914—1930 гг.— до 1,5%, а в 1952 г. среднее содержание меди в рудах, переработанных в США, со­ ставляло 0,85%. В настоящее время на большинстве предприя­ тий перерабатываются медные руды, в которых содержание меди колеблется от 0,8 до 2%, поэтому их обогащают.

При обогащении комплекс минералов, составляющий руду,

разделяют на различные продукты. Продукты, куда переходят не ценные минералы (пустая порода), называются хвостами; хво­ сты направляются в отвал. Другие продукты называются концен­ тратами, так как в них концентрируются ценные составные ча­ сти руды. При обогащении прежде всего требуется измельчить руду так, чтобы каждая ценная частичка руды отделилась от пустой породы и от других ценных частичек.

Медь в природе встречается в виде минералов различного химического состава, тесно ассоциированных с минералами пу­ стой породы. Самородная медь также встречается в медных ру­ дах, но более редко, в виде мельчайших частиц, ассоциирующих­ ся с большой массой пустой породы. В среднем размеры медных минералов в руде близки к 0,12—0,13 мм, поэтому для освобож­

26 Производство и потребление меди. Некоторые экономические данные

Эффективность процесса обогащения определяется количе­ ством (металла, который при обогащении переходит в концент­ рат, и степенью (коэффициентом) концентрации (отношением содержания металла в концентрате к содержанию металла в РУДе).

Руда

Отношение количества металла, перешедшего в концентрат,

к металлу в руде, выраженное в процентах, называется степенью

применяется флотационный метод. На рис. 6 дана схема работы

тонкого измельчения наиболее ча’сто применяют шаровые мель­ ницы, куда поступает руда вместе с водой. Чтобы гарантировать необходимую крупность помола, с мельницей в одной цепи

работает классификатор или гидроциклон ', в которых круп­

ный материал отделяется от мелкого и направляется снова в мельницу. Классификатор не только гарантирует нужную тони­ ну помола, но и предотвращает переизмельчение. Измельчен­ ная руда в виде пульпы из отделения измельчения подается во флотационное отделение.

Флотация — это процесс, основанный на всплывании мелких

частиц извлекаемых минералов на поверхность пульпы в виде пены под действием специальных реагентов и пузырьков воздуха. Флотация осуществляется в специальных флотацион­ ных машинах; в простейшем случае при флотации получаются: пенистый продукт — концентрат, который далее подвергается

сгущению и фильтрации, и хвосты, состоящие из пустой породы,

которые смываются в отвал.

Мы рассмотрели схему обогащения простой руды, когда в результате флотации получаются медные концентраты и хво­ сты. Часто медные руды содержат и другие минералы. Тогда при обогащении по различным схемам получаются два и более

концентратов различных металлов.

Степень концентрации при обогащении медных руд сильно зависит от типа медной руды.

Концентраты, полученные из халькозин-борнитовых порфи­ ровых руд, содержат от 25 до 40% меди, концентраты из руд, где медь присутствует в виде первичных сульфидов (сростки

халькопирита с пиритом) — от 8 до 25%, а концентраты, полу­ ченные при обогащении пластовых руд, где медь присутствует в виде богатых минералов (Бельгийское Конго и Северная Роде­ зия), 50% и более.

Технико-экономические показатели обогатительных фабрик

различны в зависимости от типа и качества перерабатываемой

28 Производство и потребление меди. Некоторые экономические данные

Таблица'15

Некоторые показатели обогащения медно-порфировых руд

Таблица 16

Некоторые показатели обогащения медных руд, содержащих самородную медь

ким (выщелачивание). Сульфидные руды и концентраты, как