Page 486 - Основы_химии

478 Д О П О Л Н Е Н И Я К Г Л А В Е X X I V . [611а

Богатые кислородные руды меди очень редки, чаще встречаются сернистые, но
извлечение из них меди гораздо труднее. Задача здесь состоит не только в удалении
серы, но и железа, соединенного с серою и медью. Это достигается целым рядом опе­
раций, после которых ипогда остается еще извлечь также золото и серебро, сопрово­
ждающие медь в большинстве случаев, хотя в малом количестве. Эти процессы начи­
наются с обжигания, т.-е. накаливания при доступе воздуха, при чем часть серы обра­
щается в S0 2 . Должно заметить при этом, что сернистое железо легче окисляется, чем
сернистая медь, а потому в остатке от обжигания большая часть железа находится уже
не в состояпии сернистого, а в виде окиси железа. Обожженная руда смешивается по­
том с углем и кремнеземистыми плавнями и сплавляется в шахтной печи. При этом
железо переходит в шлак, потому что его окиси с подмешанным кремнеземом дают
легкоплавкую массу силикатов закиси железа (извести), а медь, в виде сернпстой меди,
сплавляется с оставшимся неокпслепным сернистым железом, образуя сплав неопреде­
ленного состава: nCu 2S -f- «îFeS, который носит общее название штейна (иногда его на­
зывают купферштейн, ротштейп) п который в виде отдельного жидкого слоя собирается
под шлаком, не смешиваясь с ним.
[611а] (Дополнение А.А. Б а й к о в а . ) Такой способ плавки носит назвапие немецкого
пли континентального. Вместо шахтной печи плавку можно вести в пламенных печах по
английскому способу, который является неизбежным, если руда получается в виде ме
лочи или мелкого порошка, при этом также получается шлак п штейн. Если медная
руда содержит большое количество порошка FeS 2, "то ее можно проплавлять в шахтных
печах (с водяным охлаждением — ватер-жакетах) почти без затраты углеродистого горю­
чего, пользуясь тем, что FeS 2 само является хорошим горючим, развивающим при горе­
нии большое количество теплоты, вполне достаточное для расплавления всей массы
загружаемых материалов (руды и флюсов). Такой способ плавки, возникший в послед­
ние 30—40 лет, известен под названием «пирптпой или американской» плавки. Вследствие
малого расхода кокса (1—2°/ 0 ) он дает возможность с большей выгодой перерабатывать
бедные медью медистые пириты (с содержанием 2 — 3% Си), которые рапее практико­
вавшимися способами (английским и немецким) было "невыгодно эксплуатировать. Так
как медные руды обыкновенно содержат немного меди (несколько процентов) и сопро­
вождаются в большинстве случаев значительными массамп пирпта FeS 2, то штейны,
получаемые при рудной плавке, обычно содержат меди от 20 до 40% (около 25% серы,
остальное железо). Поэтому в прежнее время эти штейны подвергали снова обжпгу,
обожженный штейн снова проплавляли с добавкой кремнеземистых флюсов (и извест­
няка) и получали таким образом более богатый медью «сокращенный» штейн (шпур-
штейн), иногда эту операцию повторяли еще раз с целью получения возможно более
богатого медью штейна. Обогащенный штейн подвергали новому обжигу «намертво»
для полного удаления серы и окисления железа и такой обожженный штейн подвер­
гали восстановительной плавке, во время которой окислы железа шлаковались при по­
средстве добавленной Si0 2 , а окись меди восстановлялась до металлической меди, кото­
рая называлась «черной» медью, так как она содержала еще несколько процентов посто­
ронних примесей (Fe, S, и т. п.). В настоящее время почти всюду такой метод работы
оставлен, а черную медь получают непосредственно из штейнов рудной плавки при
помощи процесса бессемерования (мапнессировання). Сущпость этого способа заклю­
чается в следующем: в конвертор (реторту) грушевидный или цилиндрический вливают
расплавленную массу штейна и через ряд боковых отверстий конвертора продувают
воздух сквозь массу штейна. Под влиянием этого воздуха и высокой температуры начи­
нается усиленное горение FeS, лри чем сера выделяется в атмосферу в виде S0 2 ,
а железо превращается в FeO, которая шлакуется с кремнеземом (набойки, если кон­
вертор имеет внутреннюю набойку кремнеземистую, или особо загружаемого кварца,
если набойка магнезитовая). Такое сожигание Fe» поднимает температуру расплавлен­
ной массы до 1200 —1300°. Когда выгорит FeS, пачнется горение серы оставшейся полу­
сернистой меди Cu 2S, и при этом выделяется металлическая медь, собирающаяся на дне
конвертора в расплавленном состояпии. Таким путем вся масса загруженного штейна
превращается в S0 2 , который уходит на воздух, в FeO, которая образует шлак, и Си,
которая собирается под шлаком. Полученная черная медь еще содержит 1—2% при­
месей, от которых она освобождается " при помощи раффинирования в особых пламен­
ных печах (шплейзофепах). Процесс раффинирования черной меди напоминает мартенов­
ский процесс получения стали из чугуна с тем только отличием, что окислителем при­
месей является закись меди Си 2 0, которая растворяется в расплавленной меди (до
10% Си 2 0) и окисляет все примеси, в ней находящиеся (Ре, S, а также незначительные
количества Zn, РЬ, As и других элементов, которые обычно сопровождают медпые руды,
переходят при плавке руд в штейн, а затем и в черную медь). Когда все примеси уда­
лены [в шлак пли (газы) в воздух], расплавленная медь содержит довольно заметные
количества Си 2 0; чтобы освободить медь от нее, в расплавленную массу вводят дере-
вянныо шесты, которые подвергаются процессу сухой перегонки и выделяют горючие
газы (СО, Н 2 и т. д.), восстанавливающие закись меди до меди; эта операция называется
«дразнением» Когда почти вся закись медп восстановится, что узнают по особым про-