Промышленные способы получения меди

Известно несколько способов пирометаллургического производства меди. Эти методы основаны на том, что FeS₂ FeS окисляются кислородом легче, чем сульфиды меди Cu₂S и CuS. В распространенном методе концентрат с добавкой флюса подвергают окислительной плавке в отражательной печи при нагревании факелом горящего газа или угольной пыли. При этом происходит окисление значительной части связанной с железом серы в SO₂, переход Fe⁺² в шлак Fe₂SiO₄, разложение FeS₂ на FeS и серу. Неокисленными остаются Cu₂S и некоторое количество FeS. В результате в печи образуются два жидких слоя — сверху более легкий шлак, а внизу — расплав, состоящий из FeS и Cu₂S. Шлак сливают, а жидкий штейн переливают в конвертор, в который добавляют флюс и вдувают воздух. Конвертер для выплавки меди аналогичен используемому для получения стали, только воздух в него подается сбоку. В конвертере образуется расплавленная медь, сульфид железа превращается в оксид, который переходит в шлак. Шлак сливают, потом выливают медь. Ее подвергают огневому рафинированию — окислительной плавке в присутствии флюсов. При этом содержащиеся в меди примеси частично переходят в шлак. В результате получают медь, содержащую 99,3−99, 6% Cu. Ее очищают электролизом. На катоде выделяется чистая медь, а содержащиеся в черновой меди примеси частично переходят в раствор, частично в выпадают в виде шлама на дно ванны. Шлам содержит благородные металлы, их стоимость окупает затраты на электролиз. Некоторое количество меди получают из бедных руд гидрометаллургическими методами. Для этого руду обрабатывают различными растворами, реагирующими с соединениями меди с образованием Cu²⁺, в частности раствором Fe₂(SO₄)₃ при содержании в руде Cu₂S: малахит металл химический.

Cu₂S + 2Fe (SO₄)₃ = 4FeSO₄+ 2CuSO₄ + S.

Если руда содержит Cu₂(OH)₂CO₃ или оксиды меди, ее обрабатывают разбавленной серной кислотой. Из полученного раствора выделяют металлическую медь действием порошкообразного железа или электролизом.