Мировое производство и потребление меди. Требования к качеству меди

ЭЛЕКТРОЛИЗ МЕДИ

Сырьевой базой мирового производства меди являются два вида руд. Первый тип- полиметаллические медно –никелевые, медно –цинковые, медно- сульфидные руды. Выделяемые из них на стадии обогащения концентраты содержат медь в виде минералов меди таких как , кроме того в их состав входят минеральные формы сопутствующих металлов а так же ряд минералов металлов примесей, часть которых, например драгоценные металлы, необходимо извлекать попутно с медью с высоким извлечением, а часть других примесей не должны попадать в медь свыше содержаний, ограниченных требованиями к качеству товарной меди. Удовлетворение таких во многих случаях противоречивых требований достигается на всех этапах переработки сырья, в том числе и на финишном этапе – электролизе, который в этом случае осуществляется в виде ЭР анодов черновой меди.

Второй тип сырьевой базы составляют месторождения окисленных медных руд. Эти руды монометаллические, медь в них содержится в виде карбонатов, гидрооксидов, силикатов. Номенклатура как извлекаемых, так и не извлекаемых примесей в этом виде сырья меньше, а технология переработки проще. Современные способы переработки сырья этого типа используют технологию выщелачивание- экстракция – электроэкстракция (L-SX- EW). Финишной операцией этой технологии является ЭЭ меди из сернокислых растворов.

Мировое производство и потребление меди. Требования к качеству меди

В 2006 г мировое потребление меди составило 22 млн.т, из которых примерно 30% было произведено из вторичного медь содержащего сырья, остальная медь был получена из рудного сырья. Сопоставление уровня потребления меди и роста народонаселения показало, что потребление меди и, соответственно, ее производство за последние 50 лет возрастали пропорционально росту численности народонаселения. Аналитики предполагают, что, несмотря на научно-технический прогресс в области создания новых материалов, конкурирующих с металлами, ряд фундаментальных свойств меди, гарантирует сохранение этой ситуации с потреблением и производством меди на достаточно продолжительный период времени. Можно перечислить следующие свойства меди, которые обеспечивают бесконкурентную возможность ее применения.

· Электропроводность. Из всех металлов медь уступает только серебру по величине удельного сопротивления. Это означает, что медь является незаменимым материалом для передачи электроэнергии от места генерации до потребления. Кроме того, она остается единственным конструкционным материалом для производства электродвигателей. На сегодняшний день на эти цели расходуется свыше 50% производимой меди.

· Теплопроводность. Медь проводит тепло в 8 раз лучше, чем другие металлы. В сочетании с высокой коррозионной стойкостью медь обеспечивает возможность для изготовления теплообменников всех типов и назначений, как для нагрева, так и охлаждения.

· Формируемость - то есть способность принимать требуемую форму при изготовлении изделий механической обработкой или литьем. Медь или сплавы на ее основе легко обрабатываются, поэтому они широко используются для крупномасштабного производства малогабаритных изделий (средства водоснабжения, электротехнические устройства и т.д.)

· Коррозионная стойкость. Медь и сплавы на ее основе обладают высокой стойкостью при контакте с разными средами. Поэтому такие металлы являются конструкционным материалом для производства изделий, эксплуатируемых в контакте морской водой (морские электростанции, платформы для добычи нефти и газа и др.)

· Противомикробные свойства. В результате исследований было установлено, что медь и ее сплавы за 2 часа уничтожают свыше 99% бактерий, попавших на ее поверхность, в течение 24 час не происходит повторной инвазии, а общее количество бактерий уменьшается. Это открывает возможность борьбы с распространением инфекционных заболеваний через лечебные учреждения, пищевую продукцию, системы кондиционирования воздуха, путем оснащения помещений здравоохранения, общественных и учебных заведений, на транспорте, оборудованием и мебелью, имеющих в своей конструкции контактные поверхности, изготовленные из меди или покрытые медью.

В настоящее время в мире действуют порядка 60 медерафинировочных предприятий, расположенных практически во всех регионах Земного шара. Среди них такие гиганты как НГМК («Норильский никель» Россия или «Чучиквамата» Чили), производящие несколько сотен тысяч катодной меди в год. Из указанного выше уровня производства меди около 70% меди получают ЭР черновых анодов, выплавляемых при переработке сырья первого типа и вторичных материалов.

Остальные 30% меди производят предприятия, применяющие технологию ЭЭ. Это предприятия перерабатывают месторождения окисленных и бедных сульфидных руд.

Следует подчеркнуть, что большинство вышеперечисленных свойств меди, проявляются в меди, содержащей примеси на уровне до 50 г/т (99,95%). Международные документы по качеству меди ограничивают содержание 12 примесей и общей их суммы (контролируемые и не контролируемые) в меди разных марок. Национальные стандарты практически всех стран – производителей сохраняют международные требования к качеству своей медной продукции. Так российские требования к чистоте катодной меди представлены в таблице 1.

Таблица 1. Химический состав меди по ГОСТ 859 - 2001

Кроме химического состава регламентируются требования к качеству поверхности катодов, которая не должна иметь дендритных наростов, шлама, отложений сульфатов никеля и меди.

Медь такого качества является главной продукцией рафинировочных производств, остальные марки меди, более низкого качества являются отходами такого производства. Требования к качеству меди одинаковы для обеих технологий ее производства.