Распределение элементов медных анодов в процессе электролиза, %
Таким образом, в ходе электролиза происходит непрерывное увеличение концентраций элементов-примесей в растворе, в результате чего снижаются показатели электролиза и ухудшается качество меди. Поэтому процесс ведут при непрерывной смене электролита: из ванны отбирают 1,0-1,5% объема электролита и вводят в нее такое же количество чистого. Отобранный электролит направляют на регенерацию. Непрерывное движение электролита в ванне улучшает показатели электролиза еще и благодаря тому, что выравнивает концентрацию ионов меди в межэлектродном пространстве.
Расходы по переделу при электролизе меди определяются в основном стоимостью израсходованной электроэнергии, поэтому на промышленных предприятиях постоянно совершенствуют режим электролиза: электротехнические параметры (напряжение, плотность тока), состав электролита, его температуру; ведут поиск добавок в электролит, которые давали бы плотный осадок меди на катоде с гладкой поверхностью.
Некоторое количество меди (15-18%) получают гидрометаллургическими способами. Для выщелачивания меди используют растворы серной кислоты, аммиака, сульфата или хлорида железа.
В природе существуют бактерии, которые могут окислять сульфиды и другие соединения цветных металлов, переводя их в растворимую форму. Целесообразно использовать эту способность бактерий для извлечения металлов из руд. Особенно перспективным является применение «биометаллургии» для доизвлечения металлов из руд в шахтах, работа на которых становится уже нерентабельной (хотя там остаётся ещё от 5 до 20% запасов руды).
По экспериментальным данным растворение меди из халькопирита с помощью бактерий идет примерно в 100 раз быстрее, чем чисто химическим путем. Эффективность бактериального выщелачивания доказана практикой работы ряда медных рудников зарубежных стран.
Использование микробов в гидрометаллургии позволяет сделать ее одним из самых дешевых и эффективных способов добычи многих металлов из забалансового сырья.
5.4. Производство титана
Из известных 70 минералов, в состав которых входит титан, промышленное значение имеют рутил - TiO2, ильменит - FeO TiO2, персковит - СаО TiO2, сфен или титанит - CaO TiO2 SiO2 Часто ильменит находится в тесной связи с магнетитом. Такие руды называются титаномагнетитами. Схема переработки титановых руд приведена на рис. 5.61.
Рис. 5.61. Технологическая схема получения TiO2
5.4.1. I стадия - механическое обогащение ильменитовых руд
Основное сырьё для получения титана - ильменитовые руды.
Вначале гравитационным методом обогащают ильменитовые пески с получением «черных шлихов». Последние электромагнитной сепарацией (сменой напряженности магнитного поля) разделяют на магнетит, ильменит и рутил. Иногда дополнительно применяют электростатическое обогащение.
В результате обогащения получают концентрат состава, %:
TiO2 FeO Fe2O3 SiO2 А12О3 MgO CaO
44,0 31,4 16,9 1,8 2,5 2,8 1,3