Медные рудники

 Содержание меди в недрах Земли составляет порядка 0,006%. Природная медь достаточно редко встречается чистой и без примесей. Так же как и железо, она все чаще встречается в виде серных или окисленных минералов.

 Основными источниками добычи меди являются следующие минералы:

 - Халькопирит (CuFeS) - медный колчедан

 - Халькозин (CuS) - медный блеск

 Месторождение

 Места крупных залежей меди распространены по всему миру:

 - В Африке: Замбия, Заир, Южная Африка

 - В Южной Америке: Чили, Перу, Мексика

 - В Америке: Канада, США

 - другие страны: Казахстан, Узбекистан, Китай, Филиппины, Австралия

 - также страны Европы: Польша, Югославия, Греция, Финляндия

 Производство меди

 Начальным этапом, предшествующим процессам получения меди высокой чистоты, является добыча руды.

 Добыча руды начинается с нахождения источников залежей меди. Обнаруженные рудники в соотношении к общему своему объему содержат от 1 до 2% чистой меди. После предварительной очистки руды от ненужных горных пород, она измельчается и снова подвергается очистке методом флотации. В суспензию, содержащую определенное количество руды и воды, добавляются химически активные и пенообразующие агенты для получения вещества с содержанием меди 25-35%.

 Следующим технологическим этапом производства меди высокой чистоты является этап плавления. Более легкие шлаки всплывают на поверхность и отфильтровываются. В специальном конвертере сульфиды железа окисляются, образовывая нерафинированную медь с содержанием металла 97-99%. Такую медь называют газовая медь, названную так потому, что на поверхности образуется большое количество мелких пузырьков в результате бурного выделения газов.

 Помимо выплавки, медь может быть получена выщелачиванием кислородсодержащих пород.

 Процесс рафинирования меди выполняется в два этапа:

 Этап первый:

 Метод огневого рафинирования состоит из двух стадий: окисления и восстановления закиси меди. На первой стадии при продувке расплава воздухом на поверхности пузырьков, всплывающих в жидком металле, происходит окисление различных элементов. После окислительной стадии медь насыщена кислородом до 0,9%. В ней остаются также небольшое количество трудноудаляемых примесей (мышьяк, висмут, сурьма, селен, теллур) и практически все золото и серебро. Восстановление меди производят древесиной, пылевидным углем, мазутом или природным газом. При всех способах восстановления процесс сводится к взаимодействию закиси меди с тремя восстановительными агентами - Н, СО и С. Наиболее интенсивно медь раскисляется водородом. Водород хорошо растворяется в жидкой меди и реакция взаимодействия Н и СuО происходит во всем объеме расплавленного металла. Избыток растворенного в меди водорода может быть уменьшен при продувке расплава азотом.

 При огневом рафинировании достигается чистота меди 99,9%. Из меди огневого рафинирования отливают слитки, чушки для производства деформированных и литых полуфабрикатов, а также аноды для последующего электролитического рафинирования.

 Этап второй:

 Электролитическое рафинирование является единственным процессом, который позволяет получить медь, отвечающую жестким требованиям электротехники, помимо этого из меди извлекаются благородные металлы и другие ценные элементы. Электролиз меди осуществляют в сернокислом растворе. Аноды отливают, как правило, из меди огневого рафинирования.

 Аноды устанавливаются напротив катодов в сернокислом растворе. При проведении электрического тока анодная медь осаждается на катоды с высокой степенью чистоты. Если концентрация примесей оказывается выше нужной, то процесс рафинирования повторяется.

 В зависимости от цели применения производятся различные сорта меди с содержанием или без кислорода.

 Только медь марки Cu-DHP (М1Ф) - бескислородная раскисленная фосфором с высоким остатком фосфора используется в строительной промышленности