Peleburan tembaga
Peleburan tembaga
Bijih kuprum yang dilombong dari lombong kuprum menjadi pekat kuprum atau pasir bijih kuprum dengan kandungan kuprum yang tinggi selepas benefisiasi. Pekat kuprum perlu dilebur dan diekstrak sebelum ia boleh menjadi kuprum dan produk tembaga yang ditapis.
A. Kuprum elektrolitik dan kuprum ditapis
Tembaga yang digunakan dalam industri termasuk kuprum elektrolitik (mengandungi 99.9% hingga 99.95% kuprum) dan kuprum ditapis (mengandungi 99.0% hingga 99.7% kuprum). Yang pertama digunakan dalam industri elektrik untuk membuat aloi khas, wayar logam dan wayar. Yang terakhir digunakan untuk membuat aloi lain, paip tembaga, plat tembaga, aci, dll.
B. Proses peleburan kuprum
Pembangunan teknologi metalurgi tembaga telah melalui proses yang panjang, tetapi peleburan tembaga masih berasaskan pyrometallurgy, dan outputnya menyumbang kira-kira 85% daripada keluaran tembaga dunia. Teknologi hidrometalurgi moden secara beransur-ansur dipromosikan, dan pengenalan hidrometalurgi telah banyak mengurangkan kos peleburan tembaga.
Mari kita lihat lebih dekat pada dua kaedah peleburan tembaga iaitu pyrometallurgy dan hydrometallurgy (SX-EX).
a. Peleburan tembaga pyrometallurgical:
Kuprum katod, juga dikenali sebagai kuprum elektrolitik, dihasilkan melalui peleburan dan penapisan elektrolitik, yang secara amnya sesuai untuk bijih kuprum sulfida gred tinggi. Pyrometallurgy secara amnya melibatkan terlebih dahulu meningkatkan kandungan tembaga bijih asal dengan beberapa peratus atau perseribu kuprum kepada 20-30% melalui pembalut bijih, dan kemudian menggunakannya sebagai pekat tembaga untuk peleburan matte dalam relau letupan tertutup, relau berkumandang, relau elektrik atau relau kilat. Matte (matte) yang terhasil kemudiannya dihantar ke penukar untuk ditiup ke dalam kuprum mentah, dan kemudian dioksidakan dan ditapis dalam relau bergema lain untuk menghilangkan kekotoran, atau dibuang ke dalam plat anod untuk elektrolisis, untuk mendapatkan kuprum elektrolitik dengan gred sehingga 99.9 %. Proses ini adalah pendek dan boleh disesuaikan, dan kadar pemulihan tembaga boleh mencapai 95%, tetapi kerana sulfur dalam bijih dilepaskan sebagai gas sisa sulfur dioksida dalam dua peringkat pembuatan matte dan meniup, ia tidak mudah untuk pulih dan terdedah kepada pencemaran. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, pyrometallurgy telah berkembang secara beransur-ansur ke arah peleburan berterusan dan automatik, seperti kaedah perak, kaedah Noranda, dan kaedah Mitsubishi di Jepun.
Selain pekat kuprum, kuprum sekerap juga merupakan bahan mentah utama untuk kuprum ditapis, termasuk kuprum sekerap lama dan kuprum sekerap baru. Tembaga sekerap lama datang daripada peralatan lama dan mesin lama, bangunan terbiar dan paip bawah tanah; kuprum sekerap baru datang daripada sisa kuprum yang dibuang oleh loji pemprosesan (nisbah keluaran bahan kuprum adalah kira-kira 50%). Secara amnya, bekalan kuprum sekerap adalah agak stabil. Tembaga sekerap boleh dibahagikan kepada: tembaga sekerap kosong (gred melebihi 90%); tembaga sekerap kuning (wayar); bahan yang mengandungi tembaga (motor lama, papan litar); tembaga yang dihasilkan daripada kuprum sekerap dan bahan lain yang serupa, juga dikenali sebagai tembaga kitar semula.
b. Peleburan tembaga basah:
Sebuah kapal sesuai untuk oksida kuprum gred rendah, dan kuprum ditapis yang dihasilkan ialah kuprum elektrolitik. Peleburan basah moden termasuk pemanggangan asid sulfurik-larutan-elektrolitik, larut lesap-pengekstrakan-elektrolitik, larut lesap bakteria dan kaedah lain, yang sesuai untuk larut lesap timbunan, larut lesap tangki atau larut lesap in-situ bijih kompleks gred rendah, bijih kuprum oksida, dan bijih buangan yang mengandungi tembaga. Teknologi peleburan basah sedang dipromosikan secara beransur-ansur, dan ia dijangka mencapai 20% daripada jumlah keluaran menjelang akhir abad ini. Pengenalan peleburan basah telah banyak mengurangkan kos peleburan tembaga.
Carta alir proses adalah seperti berikut: Antaranya, pengekstrakan kuprum (proses kuprum memasuki lapisan organik dari lapisan air) dan pengekstrakan belakang (proses kuprum memasuki lapisan air dari lapisan organik) adalah cara teknologi penting moden. hidrometalurgi.
Kedua-dua proses pyrometallurgy dan hydrometallurgy mempunyai ciri-ciri berikut:
(1) Peralatan peleburan yang terakhir adalah lebih mudah, tetapi kandungan kekotoran lebih tinggi, yang merupakan tambahan yang bermanfaat kepada yang pertama.
(2) Yang terakhir mempunyai had dan tertakluk kepada gred dan jenis bijih.
(3) Kos yang pertama adalah lebih tinggi daripada yang kedua.
Ia boleh dilihat bahawa teknologi hidrometalurgi mempunyai kelebihan yang besar, tetapi skop penggunaannya terhad. Tidak semua lombong tembaga boleh dilebur menggunakan proses ini. Walau bagaimanapun, melalui penambahbaikan teknologi, dalam beberapa tahun kebelakangan ini, semakin banyak negara, termasuk Amerika Syarikat, Chile, Kanada, Australia, Mexico dan Peru, telah menggunakan proses ini untuk lebih banyak lombong tembaga. Peningkatan teknologi hidrometalurgi dan promosi aplikasinya telah mengurangkan kos pengeluaran tembaga, meningkatkan kapasiti pengeluaran lombong tembaga, meningkatkan bekalan sumber sosial dalam jangka pendek, menyebabkan lebihan relatif jumlah bekalan sosial, dan mempunyai kesan tarikan pada harga.
