Manhès – David proces - Manhès–David process

Zarovnání 10 převodníků Manhès-David z Kanadská měděná společnost, na Greater Sudbury, v roce 1913. Tyto převaděče rafinovaly matný s 36% Ni + Cu, v matný obsahující 80% Ni + Cu.[1]

The Manhès – David proces je rafinace proces mědi matné, vynalezený v roce 1880 francouzským průmyslníkem Pierre Manhès a jeho inženýr Paul David [fr ]. Inspirováno Bessemerův proces, spočívá v použití převaděče na oxidovat se vzduchem nežádoucí chemické prvky (zejména železo a síra ) obsažený v matu, aby se přeměnil na měď.

Množství prvků, které mají být oxidovány, a také nízké teplo produkované chemickými reakcemi, vedou k drastickým úpravám převaděče. Manhès a David jej navrhli jako vodorovný válec s tryskami vyrovnanými z jednoho konce na druhý. O několik let později Američané inženýři William H. Peirce a Elias Anton Cappelen Smith obložil ji základními žáruvzdornými materiály, mnohem odolnějšími než materiály používané francouzskými vynálezci. I když toto zlepšení nemění principy procesu, usnadňuje jeho široké použití a urychluje přechod výroby mědi z Británie do Spojených států.

Na začátku 21. Století Převaděče Pierce-Smith [fr ] rafinovat 90% měděných kamínků a používá se v 60% nikl extrahován. Tento převodník, stejně jako přidání čistého kyslíku, automatizace chodu, úprava kouře a rostoucí velikost nástrojů, zajistil trvanlivost procesu Manhès-David, i když moderní nástroje mají malý vztah se svými předky.

Konverze v metalurgii mědi

Převaděče od společnosti Inspiration Consolidated Copper Company v roce 1972. Druhý převodník je vertikálního typu. Zelený plamen, který z něj vychází, je charakteristický pro spalování sulfidu železnatého (FeS).

Směs mědi a železa sulfidy označované jako matný se zpracovává v konvertorech za účelem oxidace železa v prvním stupni a oxidace mědi ve druhém stupni. V první fázi je vzduch obohacený kyslíkem vháněn skrz dmychadla k částečné přeměně sulfidů kovů na oxidy:

FeS + O2 → FeO + SO2
CuS + O2 → CuO + SO2

Vzhledem k tomu, že železo má větší afinitu ke kyslíku, produkovaný oxid mědi reaguje se zbývajícím sulfidem železa:

CuO + FeS → CuS + FeO

Převážná část oxidu mědi se přemění zpět na formu sulfidu. Za účelem oddělení získaného oxidu železa tok (hlavně oxid křemičitý) se přidává do převaděče. Oxid křemičitý reaguje s oxidem železa za vzniku světla struska fáze, která se vylije kapotou, když je převodník nakloněn kolem osy otáčení:

2 FeO + SiO2 → Fe2SiO4 (někdy označováno jako 2FeO • SiO2, fayalit )

Poté, co se z převaděče vylije první část strusky, přidá se nová část matného a převáděcí operace se mnohokrát opakuje, dokud se převaděč nenaplní vyčištěným sirníkem měďnatým. Struska z konvertoru se obvykle recykluje do tavicího stupně kvůli vysokému obsahu mědi v tomto vedlejším produktu. Konverzní plyn obsahuje více než 10% oxidu siřičitého, který se obvykle zachycuje při výrobě kyselina sírová.

Druhá fáze přeměny je zaměřena na oxidaci fáze sulfidu mědi (čištěná v první fázi) a produkuje blistr měď. V převaděči probíhá následující reakce:

CuS + O2 → Cu + SO2

Obsah mědi ve získané blistrové mědi je obvykle více než 95%. Blistrová měď je konečným produktem konverze.

Reference

  1. ^ Coleman, Arthur Philemon (1913). Niklový průmysl; se zvláštním zřetelem na oblast Sudbury, Ontario. Vládní tisková kancelář v Ottawě. 143–144.