ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основная аппаратура из "Производство минеральных солей" Сырьем в производстве медного купороса из белого матта являются белый матт, серная кислота и каменный уголь. [c.161] Расплавленный шлак сливают. В аппарате остается полусернистая медь, загрязненная некоторыми примесями. Этот продукт и называется белым маттом. Если вести дальше продувку воздуха через расплавленный белый матт, то наступает второй период, при котором происходит окисление полусернистой меди с образованием металлической меди (черновой). Конечная операция, при которой получается черновая медь, называется бессемерованием. [c.162] На медеплавильных заводах процесс бессемерования медного штейна ведут до получения черновой меди. При объединении производства медного купороса с медеплавильными заводами при некоторых плавках процесс заканчивают на стадии образования белого матта, который используют для получения медного купороса. [c.162] По внешнему виду белый матт представляет собой плиты толщиной 6—8 см, которые доставляют на завод навалом. [c.162] Серная кислота должна удовлетворять техническим требованиям ГОСТ 2184—43 (см. стр. 16). [c.163] Получение окиси меди. Окись меди получают нагреванием белого матта в печах до такой температуры, при которой происходит окис-. шние его кислородом воздуха. При этом сера удаляется (сгорает), а медь переходит в окись. Такой процесс в технике называют окислительным обжигом. Обжиг может быть полным ( намертво ), когда удаляется вся сера и медь полностью переходит в окислы, и неполным, когда в обожженном материале содержится сернокислая медь. [c.163] Окислительный обжиг белого матта ведут с большим избытком воздуха. Это сложный химический процесс, сопровождающийся различными побочными реакциями. Схематично этот процесс можно представить в следующем виде. [c.163] При нагревании белого матта до высокой температуры (выше 700 ) часть окиси меди переходит в закись меди и образуется смесь обоих окислов. [c.163] Образование сернокислой меди в процессе обжига белого матта имеет большое значение, так как эго показывает, что медный купорос можно получить полностью или частично, без затраты серной кислоты, за счет серы, содержащейся в обжигаемом материале. [c.164] Обычно только небольшая часть окиси меди переходит в сернокислую медь. При благоприятных условиях можно до 60% окиси меди превратить в сернокислую. В этом случае процесс называют сульфатизирующим обжигом. [c.164] Если бы тепло, выделяющееся при горении белого матта, расходовалось только на нагрев продуктов горения, то температура бы их поднялась до 1215°. Эта наивысшая температура нагрева называется теоретической температурой горения. [c.165] Фактически часть тепла, выделяющегося при реакции, расходуется на нагрев печи, а часть его теряется через стены печи. Поэтому при горении белого матта в печи никогда не достигается теоретическая температура горения. Достигаемая на практике при обжиге температура называется практической температурой горения. Она зависит от конструкции печи и условий обжига и достигает 760—780°. Наиболее благоприятной температурой обжига белого матта следует считать 750°. Если обжиг протекает быстро и нет излишнего охлаждения печи, то выделяющегося тепла будет достаточно для бесперебойного и успешного обжига. Однако и при этой температуре наблюдается нежелательное явление—спекание обжигаелюго материала. В результате спекания поверхность обжигаемого материала становится непроницаемой для кислорода воздуха, и дальнейший обжиг прекращается. При этом образуется нагар —комочки спекшегося, плохо обожженного материала, нерастворимого в серной кислоте. Явление спекания объясняется образованием легкоплавких продуктов (окиси и закиси меди и др.) и начинается уже при 600°. [c.165] Наряду с этим положительным действием добавка угля влияет и отрицательно на обжиг белого матта. Уголь при высоких температурах является сильным восстановителем. Окись углерода и летучие вещества, выделяющиеся при горении угля, способны восстанавливать окись меди в закись меди и металлическую медь даже при 200—-300 . В результате этого возрастают потери меди в производстве, так как закись меди и металлическая медь почти нерастворимы в слабой серной кислоте. Восстановительное действие угля сильно сказывается, если содержание его в шихте превышает 5%. [c.166] Если нагревать зерна белого матта различной величины на воздухе, то оказывается, что мелкие зерна воспламеняются при более низкой температуре, чем более крупные. [c.166] На практике обжиг затрудняется еще тем, что зерна белого матта лежат в печи с.тоем в несколько сантиметров и воздух не имеет свободного доступа ко всей поверхности зерен. Для равномерного обжига всех зерен их следует хорошо перемешивать. [c.166] Процесс обжига белого матта отнимает много времени. Поэтому применяемые для обжига печи должны обеспечивать продолжительное пребывание в них материала (10—12 час.). Это достигается устройством многоподовых печей, в которых обжигаемый материал перегребается с одного пода на другой и, проходя длинный путь, дольше задерживается в печи. [c.166] Если обжиг проводился при температуре выше 750°, то полученная окись меди труднее растворяется в серной кислоте и частично переходит в шлам. [c.167] Металлическая медь растворима в слабой серной кислоте лишь в присутствии кислорода. При растворении без продувки воздуха она не растворяется и переходит в шлам. [c.167] Оставшийся необожженным белый матт совершенно нерастворим в серной кислоте и полностью переходит в шлам. [c.167] Кристаллизация медного купороса. Получение медного купороса в кристаллическом виде описано на стр. 135. [c.167] Вернуться к основной статье