§ 30. Гидрометаллургический способ получения меди

При гидрометаллургическом способе получения меди используют бед­ные медные руды, которые подвергают выщелачиванию. Для выщелачи­вания руду желательно привести в мелкораздробленное состояние. Про­цесс ведется в кучах, а также в деревянных и бетонных чанах. Выщела­чивание ведется при помощи растворителей H₂S0₄, Fe₂(S0₄)₃, NH₄OH и др.

Легче всего растворяются окисленные медные руды:

CuO + H₂S0₄ CuS0₄ + Н₃0,

СиС0₃+Си (ОН)_я + 2H₂S0₄ 2CuS0₄ + 3H₂0 + С0₂.

Сернистые соединения меди выщелачиваются сернокислой окисью железа:

Cu₂S + 2Fe₈ (S0₄)₃ 2CuS0₄ + 4FeS0₄ + S.

При выщелачивании медных руд достигается почти полное извлечение меди, что дает возможность перерабатывать даже очень бедные окислен­ные руды.

Полученные растворы солей меди при выщелачивании подвергают дальнейшей обработке с целью извлечения меди. Из бедных растворов медь добывают методом цементации. В раствор опускают обрезки железа (листы, проволоку) или пропускают раствор по желобам, в которых поло­жены железные отходы. Железо замещает медь в сернокислых солях, и медь выделяется в виде металлического мелкого порошка:

CuS0₄ + Fe FeS0₄ + Си.

Цементационная медь содержит до 70% Си.

Растворы, содержащие большое количество сернокислых солей меди, подвергают электролизу. Для этого можно применять электролиз с не­растворимыми анодами, которые изготовляют из свинца. Катод приме­няют обычный из чистой электролитной меди. Электролит содержит 40—60 г! л меди, 10—20 г/л H₂S0₄. Плотность тока 150 а/м² катода; напряжение тока на ванне 2—2,5 в. Отработанный электролит содержит 10—12 г!л меди.

Глава VI металлургия алюминия

Металлургия алюминия — одна из тех отраслей промышленности, кото­рые были созданы в нашей стране лишь после Великой Октябрьской социа­листической революции. Разработаны новые способы получения глинозема, построены заводы по производству глинозема, успешно эксплуатируются электролизные заводы, оборудованные мощными высокопроизводитель­ными электролизерами. Роль металлургической промышленности алюми­ния в народном хозяйстве велика. Чистый алюминий широко используют в электротехнической и пищевой промышленности и в различных сплавах для машиностроительной промышленности.

Алюминий получают двумя способами: электролизом расплавленных солей глинозема и переработкой алюминиевых руд электротермическим способом.

§ 31. Характеристика алюминиевых руд и их месторождения

Исходным материалом для получения алюминия служат различные алюминиевые руды, которые встречаются во многих местах Советского Союза. К наиболее известным относятся бокситы, нефелины, алуниты, глины, каолины.

Бокситы находятся в Тихвинах, на Урале, в Сибири, в Московской об­ласти; они содержат в своем составе 30—57% А1₂0₃; 17—35% Fe₂О₃; 3—13% Si0₂; 2—4% ТЮ,; до 3% CaO; 10—18% H₂0.

Бокситы являются важнейшей алюминиевой рудой, на которой бази­руется алюминиевая промышленность.

Нефелины получаются как побочный продукт при получении минераль­ных удобрений и содержат в своем составе 29—30% А1₂0₃; 43—44% Si0₂; 3—4% Fe₂0₃; 2—3% СаО и 20% Na₂0 + К₂0.

Алуниты добываются на Кавказе и содержат в своем составе 20—21% А1₂0₃; 41—42% Si0₂; 4—5% Fe₂0₃; 4,5—5% Na₂0 + K₂0; 22—23% SO, и 6—7% Н₂0.

Глины и каолины являются наиболее распространенными породами, содержащими алюминий. Они содержат значительное количество глинозема.

Алюминий обладает большим сродством к кислороду, чем большинство примесей, находящихся в алюминиевой руде. При восстановлении алюминия непосредственно из руды трудно получить чистый алюминий, так как примеси восстанавливаются раньше, чем алюминий.

Технологический процесс получения алюминия электролизом делится на две стадии. В первой стадии из алюминиевой руды выделяется чистая окись алюминия — глинозем А1₂0₃, во второй стадии в расплавленных солях глинозем восстанавливают электролизом до чистого алюминия.