Výroba mědi - komplexním pohled

 

 Měď se vyrábí jak žárovými, tak i hydrometalurgickými pochody. Převažuje žárová výroba. Při žárovém postupu se postupuje takto:

Měděné koncentráty, popř. po částečném předpražení taví se na měděný kamínek, což je směs sirníků mědi a železa. popř. dalších kovů. K pražení se používá poschoďvých nebo fluidních pecí. Často se koncentráty nepraží, což zjednodušuje výrobu. Tavení na kamínek se provádí v pecích nístějových, šachtových, elektrodových, nebo v pecích pro tavení ve vznosu (cyklónových). Výroba kamínku se často intenzifikuje použitím kyslíku nebo ohřevem vzduchu. Vyrábí se kamínek o obsahu 30 – 40% mědi. Koncentráty se před tavením v šachtových pecích hrudkují aglomerací, briketací, nebo paletizací.

Odpadní plyny obsahují značné množství SO2 jehož se při dostatečném množství využívá k výrobě H2SO4. nebo jiných sloučenin síry. Vyrobený Kamínek se přepravuje v pánvích do besemeračních konverotorů, kde se získá surová (černá) měď zvaná „blistr“. Besemerace se provádí v ležatých válcových konvertorech typu Peirce-Smith, do nichž se po nalití kamínku vhání vzduch tryskami. Během pochodu se přivádí další kamínek a křemičitý písek, který váže vznikající oxid železa. Principem besemerace je přednostní oxidace FeS na FeO jenž se váže na křemičitan, a částečná oxidace sulfidu mědi na oxid, který reaguje se zbylým sulfidem za vziku kovové mědi.

Vznikající strusky se podle bohatosti vracejí do besemerace nebo do výroby kamínku. V poslední době se zavádí flotační úprava strusek, čímž vznikne bohatý měděný koncentrát. Besemerací se získává surová měď o obsahu 97-99% mědi. Obsahuje i síru, kyslík a doprovodné prvky, jako jsou drahé kovy (Sb – Antimont, As –Arzen, Ni-Nikl, Bi-Bismut) a stopové prvky (Se-selen, Te-Tellur atd.)

Tato měď se dále žárově rafinuje oxidačním tavením v nístějových nebo bubnových pecích. Přitom se okysličují nečistoty, které mají ke kyslíku větší afinitu než mají k mědi. Oxidy přecházejí do plynů nebo strusek. Po stažení strusek a pokrytí hladiny dřevěným uhlím se provádějí dezoxidace (polování). Strusky mají velký obsah mědi (30-50%) a vracejí se do výroby mědi.

Žárově vyrafinovaná měď je možno odlét do anod které se zpracovávají v elektrolýze na velmi čistou katodovou měď s obsahem mědi nad 99,9%. Základem elektrolytické rafinace je rozpouštění anod ss proudem a srážení čisté mědi na katodách. Anodou je litá deska s uchy o hmotnosti 200-300kg a katodou skládající se tzv. matečních plechů z mědi.

 

Hydrometalurgická výroba mědi: Poněvadž se oxidové rudy nedají obohacovat, nejsou zde žárové pochody hospodárné. Kromě toho jsou mokré pochody vhodné i pro zpracování složitého mineralogického charakteru. Mokrými pochody se získávají i kovy obsažené v různých meziproduktech, jako kyzové výpalky. Základem je loužení rud. Loužidly jsou kyseliny nebo čpavek, popřípadě i některé soli kovů (Chlorid železitý). Po loužení se provádí čištění výluhů, z nichž se měď získává cementací nebo elektrolýzou z použitím nerozpustných anod. Čpavkové loužení je vhodné tam, kde zpracovaná surovina obsahuje větší množství Ca a Fe. Odpady a zůstatky mědi, které nejsou pro svou jakost vhodné pro přímé zpracování v tavírnách, zpracovávají se tavením v šachtových pecích na surovou měď, která obsahuje 85% mědi a zbytek je Pb, Zn, Sn a jiné kovy. Část doprovodných kovů přejde do úletů, z nichž se mokrými pochody získávají. Surová měď se zpracuje besemmerací na blistr, který se dále zpracuje na katodovou měď.