» » Медно-свинцовая шпейза и способы ее переработки
06.05.2015

Медно-свинцовая шпейза является промежуточным продуктом плавки шихты, содержащей мышьяк и сурьму. Она представляет сплав арсенидов и антимонидов металлов группы железа; химический состав следующий: шпейза содержит 0,1—3% Ni, 5—52% Cu, 5—65% Fe, 3—12% As, 3—13% Sb, 2—3% Zn, 15—35% Pb, 1,5—9,5% S
При плавке на бедный медью штейн получается бедная медью шпейза; при плавке на богатые штейны избыток меди переходит в шпейзу. Медь в ней содержится в виде арсенида Cu3As и в виде сульфида, перешедшего из штейна. Присутствие в шихте свинца улучшает разделение шпейзы и штейна, с повышением температуры продуктов плавки увеличивается степень растворения штейна в шпейзе, что приводит к повышению содержания в ней меди и свинца.
В шпейзу, получаемую при плавке свинецсодержащих материалов, переходит главным образом железо и мышьяк и небольшие количества свинца, меди и серы. Железо в ней находятся в форме главным образом арсенида Fe2As. Шпейза, получаемая при плавке клинкера, содержащего мало серы и много свинца, отличается высокой (до 60%) концентрацией меди и свинца (15—25%). Шпейза обычно богата золотом и серебром, которые хорошо растворимы в железе, а также в арсенидах и анимонидах меди.
Рационального, общепринятого метода переработки шпейзы нет. Для извлечения золота и серебра шпейзу 3—4 мин, перемешивают со свинцом (до 25% свинца от веса шпейзы) в конвертере, золото и серебро затем извлекают из свинца, а шпейзу оставляют в оборотных отвалах.
Для переработки кобальто никелевой шпейзы в промышленности часто используют метод разложения ее серной кислотой.
На заводе в Окере (ФРГ) шпейзу, содержащую 25—50% Cu, 15—35% Pb, до 22% Fe, 11% As, 13% Sb, 3% Zn и 4% S, после предварительного обжига плавили в отражательной печи с добавкой кремнезема. При этом получали черновую медь, в которую переходили благородные металлы и шлак В шлак переводили железо, свинец, цинк, часть мышьяка и сурьмы. Шлак возвращали в свинцовую плавку; значительная часть свинца и мышьяка улетучивалась.
Можно плавить шпейзу с элементарной серой. При этом медь, железо и свинец образуют штейн, а шпейза обогащается остальными металлами.
Возможно также перерабатывать шпейзу в закрытой электропечи в смеси с пиритом. При этом до 90% меди извлекается в штейн, а мышьяк отгоняется в виде сульфида. Попытка плавить шпейзу (содержавшую 28% Cu, 15% Pb, 27% As и 22% Fe) с пиритом в отражательной печи, предпринятая на Лениногорском заводе в 1957 г., позволила установить, что шпейза, быстро отделяясь при расплавлении от пирита, весьма медленно сульфидируется на ограниченной поверхности раздела штейн — шпейза. При этом мышьяк отгоняется плохо, выход вторичной шпейзы велик и в ней содержится 10% Cu, 5% Pb, 45% Au и 38% As. С тугоплавким вязким шлаком теряется 10% Cu и 4% Pb, а выход механически уносимой пыли достигает 53%. В штейн извлекается только 80% Cu.
На Усть-Каменогорском заводе шпейзу вместе со штейном перерабатывают в конвертере При этом в черновой металл извлекают 95% Cu, золото и серебро, свинец переходит в пыль и шлак, а мышьяк и сурьма — в пыль.