Медные штейны

Штейн является полупродуктом при получении меди из руд и концентратов. От состава и свойств штейна в значительной мере зависит стоимость выплавки меди.

Дополняя первое представление о штейнах как о сплавах Cu2S и FeS, нужно заметить, что в практически получаемых штейнах суммарное содержание Cu2S и FeS редко превышает 80—90%, остаток до 100% составляют сульфиды цинка, свинца, никеля и других примесей, а также окислы железа, кремния, алюминия, кальция, т. е. частично растворимые в штейны компоненты шлака. Окислы железа по сравнению с другими значительно растворимы в штейнах; других окислов в штейнах сравнительно мало. Жидкие штейны хорошо растворяют благородные металлы; благодаря этому, а также малой растворимости в шлаках, золото и серебро при медной плавке переходят в штейн.

Максимально возможное содержание меди в штейне составляет 79,9%. Штейны, содержащие менее 10% Cu, стараются не получать, так как переработка их трудна и дорога.

Чаще всего в штейне содержится 30—40% Cu.

В сернистом железе 36,4 % S, а в полусернистой меди почти 20% S. Понятно, что содержание серы в штейнах должно лежать в этих пределах, чаще всего ее бывает 24—26%. На основе этого проф. В.Я. Мостович вывел правило, согласно которому при металлургических расчетах содержание серы в любом медном штейне принимается равным 25%.

Исследуя штейны, проф. В.Я. Мостович установил, что они содержат кислород, входящий в состав растворенных в штейне ферритов, т. е. соединений типа MeO*Fe2O3. Кислорода в штейнах бывает до 7%, содержание его тем выше, чем бедней штейн по меди.

Температура плавления и удельный вес штейна являются важными его свойствами и зависят от состава. Богатые штейны имеют больший удельный вес и более тугоплавки, чем бедные. Заводские штейны плавятся при 900—1150° и имеют удельные веса в пределах 4,6—5,7.