Получающийся в результате плавки сульфидных медных руд штейн состоит в основном из сульфидов меди Cu2S и железа FeS. Наиболее эффективным методом освобождения меди от железа и серы оказалась предложенная еще в 1866 г. продувка расплавленного штейна воздухом - конвертирование штейна.
В результате протекания экзотермических реакций окисления железа и серы на первом этапе конвертирования выделяется тепло, количества которого хватает для нагрева расплавов до 1300-1350°С. Вместе с железом из штейна удаляется Znи РЬ - частично в возгоны, частично в шлак.
По окончании первого периода (продолжительностью 8-20 ч) сливают железосиликатный шлак и начинают продувать оставшийся расплав - белый штейн, содержащий десятые доли процента FeS. Во второй период (2-3 ч) удаляется в газ практически вся сера, и получается металлическая медь.
В эту так называемую черновую медь (97-99%Си) переходят и все благородные металлы.
Поскольку конвертерные шлаки содержат меди почти столько же, что и медные руды (1,5-3,0%), их подвергают переработке: либо заливают в расплавленном виде в печь, проплавляющую концентраты, либо после охлаждения, дробления направляют на обогащение.
При продувке металлической ванны кислород дутья используется практически полностью. В связи с этим для повышения производительности конвертера и увеличения концентрации SО2 в газе целесообразно использовать воздух, обогащенный кислородом.
В качестве агрегата для конвертирования медного штейна обычно применяют горизонтальный цилиндрический конвертер диаметром 3-4 и длиной 4-9 м, емкостью до 80-100 т с боковой подачей дутья через фурмы (рис. 5.35). Число фурм определяется длиной конвертера (около 50).
Рис. 5.35. Схема горизонтального конвертера: