Cтраница 1
Хеллоус [105] провел также эксперименты, в которых пробы меди, содержавшие соответственно 0 043 и 0 79 % селена и 0 056 и 0 90 % теллура, перемешивали при 1250 - 1300 с белым штейном, содержавшим 79 3 % меди, 20 7 % серы и 0 02 % железа. Большая часть селена и теллура, первоначально находившихся в меди, перешла в белый штейн. Хеллоус дает степени распределения селена, равными 30: 1 для меди, содержащей 0 043 % селена, и 9: 1 для меди, содержащей 0 79 % селена. [1]
В результате своей работы Хеллоус указывает, что медь с низким содержанием селена и теллура ( 0 005 % и менее) может быть получена: 1) селективным конвертированием, а именно прекращением дутья после восстановления 50 - 90 % меди до металлического состояния, или 2) перемешиванием черновой меди с белым штейном с низким содержанием примесей. Хеллоус описывает результаты промышленных испытаний, показывающие эффективность обоих этих методов. [2]
Мнение, аналогичное взглядам Хеллоуса, высказано Бушем [7] в его обзоре практической работы завода Муфулира. Он установил, что процент удаляемого висмута зависит от поддержания высокой температуры в конвертере и замедления образования меди. Однако Буш, в отличие от Хеллоуса, считает, что при обедненном штейне, содержащем меньше 60 % меди ( и около 14 % железа), степень удаления висмута возрастет незначительно. [3]
Затруднительно сравнить вычисленные количества удаленного висмута с результатами, полученными Хеллоусом [100], так как в его экспериментах температура штейна не измерялась и осталась неизвестной. [4]
Процесс удаления селена и теллура из медного штейна путем возгонки недавно изучался Хеллоусом [104], нашедшим, что при продувке расплавленного штейна или меди воздухом или водородом в течение 4 час. При продувке водородом при 1450 - 1500 удаляется 30 - 40 % теллура, содержащегося в передутой меди ( начальное содержание теллура 0 01 %); удаление селена происходит в незначительной степени. [5]
В результате своей работы Хеллоус указывает, что медь с низким содержанием селена и теллура ( 0 005 % и менее) может быть получена: 1) селективным конвертированием, а именно прекращением дутья после восстановления 50 - 90 % меди до металлического состояния, или 2) перемешиванием черновой меди с белым штейном с низким содержанием примесей. Хеллоус описывает результаты промышленных испытаний, показывающие эффективность обоих этих методов. [6]
Эти две линии дают коэффициент распределения, равный приблизительно 24 как для селена, так и для теллура. К сожалению, Хеллоус не приводит больше цифровых данных, которыми можно было бы подтвердить правильность этих линий. Однако, учитывая чрезвычайно малую достоверность теоретических оснований кажущейся зависимости, найденной для селена по опытам продувки штейна, автор книги склонен предпочесть прямые линии, полученные из опытов по взаимодействию белого штейна с медью, хотя этот вопрос следует еще считать открытым. [7]
Хеллоус [105] провел также эксперименты, в которых пробы меди, содержавшие соответственно 0 043 и 0 79 % селена и 0 056 и 0 90 % теллура, перемешивали при 1250 - 1300 с белым штейном, содержавшим 79 3 % меди, 20 7 % серы и 0 02 % железа. Большая часть селена и теллура, первоначально находившихся в меди, перешла в белый штейн. Хеллоус дает степени распределения селена, равными 30: 1 для меди, содержащей 0 043 % селена, и 9: 1 для меди, содержащей 0 79 % селена. [8]
Поттс [9] установил, что в случае прибавления в качестве холодной присадки цементной меди при продувке белого штейна на медь, содержание висмута и мышьяка в черновой меди значительно возрастает. Поттс полагает, что причиной возрастания является ошлаковывание большей части примесей, а этого не может произойти, если холодные присадки делаются на последней стадии продувки штейна. Однако работа Хеллоуса [100] позволяет предположить, что действительная причина состоит в том, что добавка цементной меди промывает белый штейн, растворяя много висмута. [9]
Мнение, аналогичное взглядам Хеллоуса, высказано Бушем [7] в его обзоре практической работы завода Муфулира. Он установил, что процент удаляемого висмута зависит от поддержания высокой температуры в конвертере и замедления образования меди. Однако Буш, в отличие от Хеллоуса, считает, что при обедненном штейне, содержащем меньше 60 % меди ( и около 14 % железа), степень удаления висмута возрастет незначительно. [10]
Удаление трех вредных примесей - висмута, селена и теллура - во время плавки изучено несколько подробнее. Как указано выше, считается, что висмут в значительной степени удаляется в результате улетучивания. Лабораторными опытами Хел-лоус [100] подтвердил это мнение; при продувке жидкого штейна азотом висмут удаляется в значительном количестве. Хеллоус установил, что при продувке штейна воздухом процент удаляемого висмута возрастает с обеднением штейнов медью. Он объясняет это двумя причинами: 1) экзотермическое окисление FeS повышает температуру ванны и способствует этим удалению висмута и 2) присутствие FeS задерживает образование металлической меди, в которой висмут преимущественно растворяется, и вследствие этого увеличивается продолжительность удаления последнего. Для белого штейна, содержащего менее 5 % железа, продувка азотом оказалась эффективнее, чем продувка воздухом, так как при этом задерживается образование металлической меди. Он считает, что это замедление происходит вследствие восстановительного действия углерода, и предполагает, что в промышленной практике количество удаляемого висмута может быть увеличено: 1) продувкой в течение некоторого времени генераторным газом или 2) введением твердого углерода в любой форме. [11]