» » Штейны и шлаки отражательной плавки медных руд и концентратов
29.04.2015

Основные компоненты штейна отражательной плавки — медь, железо и сера на их долю приходится примерно 90—95% от веса штейна. В зависимости от состава перерабатываемого сырья в нем могут присутствовать сульфиды цинка, никеля, марганца и других металлов. Кроме сульфидов, штейн содержит кислород в соединениях с железом, а также золото и серебро.
Штейны отражательной плавки отличаются от штейнов шахтной плавки несколько повышенным содержанием серы (до 27%). В штейнах шахтной плавки содержание серы не превышает 25%. Одной из причин, объясняющих повышенное содержание серы при отражательной плавке, может быть неполнота разложения высших сульфидов.
По данным В.Я. Мостовича и других авторов, содержание кислорода в штейнах колеблется в пределах 2,1—7,7%, что соответствует содержанию ферритов 7,5—28%. С повышением содержания меди в штейнах количество кислорода в них снижается. По данным Гаулея, отношение содержания кислорода в штейне (в виде Fe3O4) к сернистому железу колеблется в пределах 0,12—0,57.
Магнетит в штейнах может присутствовать в растворимом состоянии и в виде механической взвеси, так как удельный вес магнетита близок к удельному весу штейна. Сульфиды других металлов, присутствующие в штейнах, оказывают различное влияние на свойства штейнов. Важно отметить поведение сульфида цинка. Растворимость его при температурах, характерных для заводских штейнов, весьма ограничена. Избыточный сульфид цинка, удельный вес которого меньше, чем штейна, но больше, чем шлака, образует промежуточный слой между штейном и шлаком.
Золото и серебро, присутствующие в рудах, концентратах и флюсах, при плавке растворяются в штейнах. По данным А.А. Цейдлера одна тонна штейна может растворить до 50 кг серебра и золота. Примерные составы штейнов отражательной плавки приведены в табл. 11.
Штейны и шлаки отражательной плавки медных руд и концентратов

Шлаки отражательной плавки являются сплавами силикатов закиси железа и окиси кальция с различным содержанием силикатов других оснований, а также небольшим содержанием магнетита и сульфидов. Сумма основных компонентов FeO+SiO2+CaO составляет 80—90% от суммы шлакообразующих компонентов. В подавляющем большинстве случаев плавку ведут на легкоплавкие шлаки с высоким содержанием закиси железа (38—45% FeO). Типичный шлак отражательной плавки имеет следующий состав, закиси железа 38—45% кремнезема 36—38%, окиси кальция 5—7%.
При плавке на тутоплавкие шлаки понижается производительность печи и ухудшаются свойства шлака из за ограниченных температур в конце печи.
При отражательной главке для нормальной работы печи вязкость шлака не имеет такого большого значения, как при шахтной плавке, однако для лучшего отстаивания штейна от шлака вязкость его должна быть минимальной.
Наиболее вредная примесь в шлаках отражательной плавки — окись цинка, в присутствии которой увеличивается вязкость шлаков, и, следовательно, потери меди с ними. Однако потери меди со шлаком зависят не только от вязкости шлака, но от ряда других факторов (химического состава шлака, уд .веса и т. д).
Для оценки качества шлака, полученного при отражательной плавке, пользуются показателем распределения меди между штейном и шлаком; показатель распределения — величина переменная Американский инженер В.Б. Боггс считает, что содержание меди в шпаке равняется в среднем 0,01 от содержания железа в шлаке. При богатых медью штейнах этот коэффициент повышается до 0,0125, а при бедных медью штейнах он уменьшается до 0,008. Составы шлаков отражательной медной плавки приведены в табл .12.
Штейны и шлаки отражательной плавки медных руд и концентратов