Основным сырьем для получения меди в настоящее время служат сульфидные руды, содержащие 1 – 6 % Си в виде СuS, СU2S, СuFеS2. Меньшее промышленное значение имеют окисленные медные руды, в которых медь присутствует в виде закиси Сu20, гидроокиси Си(ОН)г и углекислой меди СиСОз.
В сульфидных медных рудах обычно присутствует много сернистого железа – пирита FеS2, а также соединения цинка, никеля, свинца, молибдена и нередко золото, серебро и металлы платиновой группы. Медные руды обогащают флотационным методом, основанным на различной смачиваемости водой минералов, входящих в состав руды. Смесь измельченной руды с водой, содержащей малые добавки химических реагентов, подают во флотационную машину и продувают сжатым воздухом. Частицы минералов, плохо смачиваемых водой, с пузырьками воздуха поднимаются на поверхность и образуют пену. Минералы, хорошо смачиваемые водой, оседают в растворе. Пену снимают, обезвоживают и просушивают, в результате чего получается концентрат, содержащий 11 – 35 % Си; 15 – 35 % S и 15 – 37 % Fe. При необходимости уменьшения содержания серы в концентрате производят его окислительный обжиг в многоподовых печах или в печах с кипящим слоем.
Подготовленный концентрат (или богатую медную руду) подвергают пирометаллургической обработке, состоящей из двух основных операций – плавки на штейн и конвертирования медного штейна. Плавку на штейн ведут в больших (длиной до 40 м) отражательных печах, отапливаемых газом или мазутом. Загруженная на подину печи шихта оплавляется горячими печными газами и образующийся расплав разделяется на два жидких слоя. Нижний слой – штейн плотностью ~5 г/см 3 – содержит сульфиды меди, железа, цинка, никеля, свинца, а также благородные металлы, которые хорошо растворяются в расплавленном штейне. Верхний слой – шлак плотностью ~ 3,5 г/см 3 – состоит из окислов металлов. Расплав медного штейна периодически, по мере его накопления выпускают через летку и направляют на конвертирование. В горизонтальный цилиндрический конвертор емкостью 100 – 120 т загружают кусковой кварц, заливают штейн и через фурмы вдувают сжатый воздух.
Полученную черновую медь выпускают в ковш и разливают в изложницы. В черновой меди обычно содержится 1 – 2 % примесей железа, цинка, никеля, мышьяка, сурьмы, серы, кислорода, поэтому обязательно дальнейшее ее рафинирование. Одновременно при рафинировании извлекаются из меди драгоценные металлы. Рафинирование ведут последовательно двумя методами – огневым и электролитическим.
Для огневого рафинирования черновую медь расплавляют на поду отражательной печи и продувают воздухом через спускаемые в ванну трубки. Образующаяся закись меди растворяется в расплавленной меди и окисляет примеси.
