Теоретический удельный расход железа для цементации меди

Теоретический удельный расход железа для цементации меди из растворов Си (II) составляет 0,879 кг/кг меди. Практический удельный расход железа зависит от следующих факторов: состава металла-цементатора, состава раствора (медь, кислота, индифферентные ионы), температуры и гидродинамических условий ведения процесса. В большинстве случаев практический расход железа превышает теоретический в 1,5-3,4 раза (1,32 - 3,0 кг/кг). Содержание меди в цементных осадках колеблется в широких пределах - от 10 до 95 % (чаще 55 - 80 %).

Установлено, что цементная медь отделяется от железного скрапа тем хуже, чем выше в нем содержание углерода. В связи с этим чугун как осадитель меди из растворов широкого применения не нашел. Показано, что при температурах 90-100 °С цементацию меди железом можно вести при расходе его, близком к теоретическому. Содержание меди в цементных осадках при этом составило 99,1-99,8 %. Цементную меда в большинстве случаев перерабатывают пирометаллургическими способами: плавкой в отражательных печах совместно с сульфидными медными концентратами, плавкой в конверторах либо прямой плавкой на черновую медь.

В 1930 г. В.Я. Мостовичем и И.Н. Духаниным применительно к рудам, содержащим окисленные медные минералы, был предложен комбинированный процесс, известный под названием процесса Мостовича (выщелачивание - цементация - флотация). Промышленное освоение процесса Мостовича впервые было осуществлено в 40-х годах в США. Процесс был использован на ряде фабрик. В СССР процесс Мостовича был внедрен на Джезказганской и Алмалыкской фабриках. Метод Мостовича имеет следующие показатели: удельный расход H2S04 20 - 30 кг/т руды, удельный расход железа 1,5-2,5 кг/кг меда. Дополнительное извлечение меди при этом составляет 20 - 25 %. Интересной модификацией метода Мостовича является процесс, заключающийся в цементации меди в пульпе с последующим разделением меди и хвостов по плотностям.

Как показали исследования, влияние параметров гидродинамического режима на кинетику процессов цементации является сложным. Методом вращающегося диска было показано, что зависимость скорости цементации меди железом от интенсивности гидродинамического режима является экстремальной.

Из уравнения (86) следует, что скорость цементации является максимальной при Re = 0,69/0,33•10"4 = 20910. Главной причиной снижения скорости цементации при высоких скоростях вращения диска является образование малопористых цементных осадков. Условия опытов: состав раствора, кг/м3: 2,0 Си; 10,0 H2S04; площадь поверхности диска 1,0 • 10~3 м2; скорость вращения 1-36 об/с.