Producția de cupru din materii prime secundare constă în următoarele etape ale procesului:
- Pregătirea materiei prime pentru topire.
- Topirea în puț, efectuată pentru a recupera cuprul din oxizi și pentru a separa în formă topită produsele de topire — metal și zgură. Metalul obținut în procesul de topire în puț se numește cupru negru. În plus față de cupru, acesta conține impurități din alte metale.
- Conversia cuprului negru cu prelucrarea suplimentară a unora dintre materiile prime secundare introduse în convertor ca aditivi la rece. Acest proces elimină cea mai mare parte a impurităților din cuprul feros și produce cupru blister (convertor) cu un conținut de cupru de 96-98%.
- Rafinarea la foc, efectuată pentru a elimina impuritățile din cuprul de conversie. După rafinarea la foc, cuprul este turnat în anozi pentru rafinarea electrolitică ulterioară. Conținutul de cupru din anozi (cupru anodic) este în medie de 99,2%.
- Rafinarea electrolitică are ca rezultat cupru catodic de înaltă calitate.
Materiile prime și prepararea lor
Pentru producția de cupru, se utilizează materii prime care, în conformitate cu GOST 1639-48, aparțin grupului de deșeuri și resturi de cupru și aliaje pe bază de cupru de calitate inferioară, de gradul II și de calitate superioară.
Resturi și deșeuri mari — materii prime de dimensiuni mari sub formă de resturi nedivizate cu un conținut ridicat de oțel și alte impurități, precum și deșeuri de turnătorie: spargere de cazane, „goads” de furnal — sunt sparte sub copcă, tăiate prin tăiere autogenă sau cu arc electric în bucăți care permit aruncarea lor prin ferestrele de încărcare ale cuptoarelor cu puț.
Resturile și deșeurile mici (toate tipurile de resturi și deșeuri de cupru și aliaje de cupru, înfundate semnificativ cu oțel, plastic. acoperiri de vopsea etc.) sunt trimise direct la cuptoarele cu puț.
Resturi militare . Cartușele de puști, revolvere, arme de vânătoare și alte cartușe care sosesc sub formă mixtă sau semnificativ contaminate trebuie supuse unei inspecții pirotehnice, după care sunt trimise pentru topire la cuptoarele cu puț.
Deșeuri de alamă . Deșeuri care nu sunt din alamă: matrițe, benzi, resturi, deșeuri de țevi, așchii. Deșeurile de alamă sunt utilizate ca aditivi la rece în conversie.
Scoriile de turnătorie care conțin cupru și aliaje de cupru, oxizi de cupru și alți compuși chimici ai cuprului sunt cernute pe o sită cu găuri de 15 mm. În urma cernerii, finele sunt trimise pentru sinterizare, iar zgurii mari — la cuptoarele cu puț.
Sora . Sora cu conținut de cupru este un material în vrac fin (pământuri de turnare uzate), care conține corole și stropi metalici, zgură fină, praf de șmirghel de la tratarea abrazivă a pieselor turnate, mături de turnătorie de cupru etc.
Îmbogățirea deșeurilor
Pentru îmbogățire, sorgul și zgura pot fi supuse, în unele cazuri, unei măcinări uscate sau umede într-o moară cu bile și apoi cernute pe o sită de 1 mm. În funcție de conținutul său de metale, calitatea de +1 mm este tratată ca un concentrat finit sau este îmbogățită ulterior cu ajutorul unei mașini de stripare. Calitatea d e-1 mm este prelucrată în continuare pe o masă de concentrare.
Sinterizarea
Materiile prime fine în vrac nu sunt adecvate pentru prelucrarea într-un cuptor cu ax, deoarece sunt în mare parte antrenate de gazele de eșapament sau se lipesc strâns de axul cuptorului și îngreunează evacuarea gazelor. Prin urmare, materiile prime fine sunt sinterizate pentru a produce bulgări poroși sinterizați. Sorturile de intrare conțin de obicei mici așchii metalice și alte substanțe care se oxidează în timpul sinterizării și degajă căldură. În compoziția încărcăturii supuse sinterizării se introduc substanțe combustibile sub formă de pulberi fine de cărbune sau rumeguș de lemn și substanțe care formează zgură, pentru a obține compuși lichid-fuzibili care favorizează sinterizarea.
Procesul tehnologic de sinterizare a materiilor prime în boluri constă în următoarele.
Pentru a asigura omogenitatea compoziției de sinterizare, se amestecă diferite loturi de sinterizare.
Amestecul pentru sinterizare are de obicei următoarea compoziție, %: Sora……………………………………………………………………………….. 60 Oxid de zinc de la colectarea prafului ………………….. 10 Resturi fine (oțel sau alamă contaminată) … 5 Sinter reciclat (fine)……………………………………… 10-15 Zgură reciclată granulată ……………………………… 10-20 Fine de cărbune sau cocs ……………………………………… 2-4
Încărcătura este umezită până la un conținut de umiditate de 8-10%, apoi amestecată într-un mixer sau într-un dezintegrator. Încărcătura astfel preparată este introdusă într-un cărucior cu buncăr, numit cărucior de alimentare. Un strat subțire de calcar este încărcat pe grătarele cuvei de sinterizare, peste care se toarnă încărcătura din buncărurile căruciorului. Încărcătura este așezată într-un strat uniform de 20-30 cm grosime pe întreaga suprafață a cuvei. Peste stratul de încărcătură se toarnă așchii de lemn și rumeguș, care sunt aprinse prin aruncarea de bucăți mici de sinter încins de la ciclul anterior de sinterizare.
Procesul de sinterizare durează 60-90 de minute, după care sistemul de aspirație este oprit prin intermediul unei porți, se activează mecanismul de întoarcere a bolului, iar sinterul este aruncat pe grătarul înclinat și împărțit în bucăți.
Sinterul gata trebuie să fie rezistent, poros și să nu conțină mai mult de 10-15% de particule fine.
