Медная руда, добываемая на медных рудниках, обогащается до медного концентрата или медного песка с более высоким содержанием меди. Медный концентрат необходимо плавить для получения рафинированной меди и медных изделий.

Процесс плавки меди:

Развитие технологии металлургии меди прошло долгий путь, но и по сей день плавка меди по-прежнему в основном осуществляется пирометаллургическим способом, на который приходится около 85% мирового производства меди. Современные гидрометаллургические технологии постепенно внедряются, и их использование значительно снизило стоимость плавки меди.

1. Пирометаллургическая плавка меди

Катодная медь, или электролитическая медь, производится путем плавки и электролитического рафинирования, как правило, подходит для высокосортных медных сульфидных руд. Пирометаллургическая плавка обычно включает в себя предварительное обогащение сырьевой руды, содержащей несколько процентов или промилле меди, до 20-30% в виде медного концентрата, а затем плавку штейна в закрытой шахтной печи, отражательной печи, электропечи или факельной печи. Полученный расплавленный штейн (медь-сырец) затем направляется в конвертер для продувки в черновую медь, а затем подвергается окислительному рафинированию и удалению примесей в другой отражательной печи или отливается в анодные пластины для электролиза с получением электролитической меди с содержанием до 99,9%. Этот процесс короткий, высокоадаптивный и позволяет достичь извлечения меди 95%. Однако, поскольку сера в руде выделяется в виде диоксида серы в отходящих газах на этапах производства штейна и продувки, ее трудно извлечь, и это может привести к загрязнению. В последние годы появились такие методы, как Байинский процесс и процесс Норанда для ванной плавки, а также японский процесс Mitsubishi, и пирометаллургическая плавка постепенно развивается в сторону непрерывного и автоматизированного производства.

Помимо медного концентрата, важным сырьем для рафинированной меди является также лом меди, включая старый и новый лом. Старый лом меди поступает из старого оборудования и машин, заброшенных зданий и подземных трубопроводов; новый лом меди поступает из отходов меди, выбрасываемых перерабатывающими предприятиями (коэффициент выхода медных материалов составляет примерно 50%). Как правило, предложение лома меди относительно стабильно. Лом меди можно классифицировать на: чистую разносортную медь (сорт выше 90%); желтую разносортную медь (электрический провод); медьсодержащие материалы (старые двигатели, печатные платы); и медь, полученную из лома меди и других подобных материалов, также известную как вторичная медь.

2. Гидрометаллургическая плавка меди

Как правило, подходит для низкосортной окисленной меди, получаемая рафинированная медь является электролитически осажденной медью. Современные гидрометаллургические методы включают сульфатирующее обжиг-выщелачивание-электроэкстракцию, выщелачивание-экстракция-электроэкстракция, бактериальное выщелачивание и т. д., подходящие для кучного выщелачивания, чанового выщелачивания или подземного выщелачивания низкосортных комплексных руд, окисленных медных руд и медьсодержащих отвальных руд. Гидрометаллургические технологии постепенно внедряются, и ожидается, что к концу этого столетия они достигнут 20% от общего объема производства. Внедрение гидрометаллургической плавки значительно снизило стоимость плавки меди.

Схема технологического процесса приведена ниже: Среди них извлечение меди (процесс перехода меди из водной фазы в органическую фазу) и реэкстракция (процесс перехода меди из органической фазы в водную фазу) являются важными технологическими средствами в современной гидрометаллургической плавке меди.