Добыча и рафинированиие меди
Карьер. Представим себе огромную воронку диаметром в четыре километра и в пару сотен метров в глубину, где-нибудь в жаркой Аризоне. Серпантин дороги винтом уходит глубоко вниз на дно карьера. Взрыв породы. Огромный экскаватор с ковшом в 25 кубов наваливает куски халькопирита в 300-тонный грузовик - haul truck. Десятки таких машин вывозят породу на поверхность. На самом деле, в кузове грузовика всего полтора процента меди от общей массы загрузки. Везти далеко нет смысла, необходимо тут же размельчить породу для извлечения ценного металла.
Дробление. Породу размельчают в стальных дробилках в несколько этапов с промывкой водой от песка и грязи недалеко от карьера. В результате измельчения получают шламовую суспензию с частицами диаметром 0.25мм
Концентрат. Шлам разбавляют водой, добавляют химикаты и пенообразующий реагент. Все это в огромном чане перемешивается с подачей пузырьков воздуха. Химические реагенты обволакивают частички металлов и с пузырьками воздуха выносятся на поверхность. На поверхности воды постепенно скапливается концентрат - пена, содержащая 25-35% меди в виде различных соединений с серой, железо, немного серебра и золота. Концентрат сушат и продают металлургическим заводам, которые в процессе плавки выделяют из него чистую медь и остальные полезные металлы.
Выплавка меди. Доставленный на металлургический комбинат концентрат, загружают в печь с добавлением флюса из кремнезёма и струи кислорода. В расплаве сульфид меди скапливается на дне печи, а на поверхности его плавает железо и шлак, которые удаляются скребком. Серу, как побочный продукт плавления, используют для производства серной кислоты. Все что скопилось на дне печи, называют штейном. Он уже содержит 60% меди от общего веса. Далее, расплавленный штейн заливают во вторую печь – конвертер, где опять добавляют кремнезём и продувают кислородом. В результате получается практически чистая медь – 99%.
Огневое рафинирование меди. Полученную конвертерную медь нагревают в специальной печи, продувают воздухом, добавляют химикаты, которые выводят из расплава мышьяк и сурьму. Результат – 99.5% меди.
Электролитическое рафинирование меди. Далее полученную медь разливают в формы квадратного сечения. Остывшие листы (анод) помещают в 1250 ванн из полимерного бетона для проведения процесса электролиза в растворе кислоты и сульфата меди с пропусканием электрического тока. На отрицательном полюсе (катоде) через пару недель оседает чистая медь в виде 136 килограммовых катодных листов, имеющая степень очистки 99.95-99.99%. В процессе электролиза примеси остаются на дне раствора в виде шлама. Некоторые из них, такие как золото, серебро, теллур и селен извлекаются и идут на продажу.
Полученные катодные листы переплавляются и разливаются в различные формы, (чушки, прутки, листы) удобные для производства тех или иных изделий. Данная медь называется электролитической катодной или бескислородной (oxygen-free copper). Марка этой меди С101 по системе Американской Ассоциации Содействия Развитию Промышленности Медных Сплавов – CDA, а в британской системе это бескислород маркируется как С10100 или С10200. Почему именно "101" или "102"? Это означает, что электропроводность этих марок выше на 1% и 2%, чем электропродность обычной медной проволоки, принятой за стандарт в начале ХХ века - IACS% (International Annealed Copper Standard).
Страница из справочника: Конструкционные материалы. У.Болтон, Издательский Дом "Додэка-XXI", Москва
В России "бескислородная" медь маркируется как М00б и М0б, ГОСТ 859-2001. Литера "б" в некоторых публикация расшифровывается как "бескислородная" (веяние моды), но на самом деле, эта литера означает "болезнь" (имеется в виду отсутствие водородной болезни меди для этиих марок).
По поводу значения литеры "б" в наших гостах, все же, надо уточнять.
Приношу извинения за возможную неточность.
Более подробно о меди читайте по этим ссылкам:
Русский Металл,
Литьё+,
Ю.Н. Логинов "Медь и деформируемые медные сплавы", Екатеринбург 2004г.
----------------------------------
Links:
Интернет-магазин: daxx.ru
Все вопросы обсуждаем в Телеге + скидка 10% на кабели: t.me/daxxcables