Proses peleburan
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 benefisiasi, dan kemudian meleburkan matte cair (matte) dalam relau letupan tertutup, relau berkumandang, relau elektrik atau relau kilat sebagai pekat kuprum. Matte cair (matte) yang dihasilkan kemudiannya dihantar ke penukar untuk ditiup ke dalam tembaga 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 %. Prosesnya pendek dan boleh disesuaikan, dan kadar pemulihan tembaga boleh mencapai 95%. Walau bagaimanapun, kerana sulfur dalam bijih dilepaskan sebagai gas buangan sulfur dioksida dalam dua peringkat pembuatan dan peniupan matte, ia tidak mudah pulih dan mudah menyebabkan pencemaran. Pada tahun 1990-an, peleburan kolam lebur seperti kaedah perak dan kaedah Noranda dan kaedah Mitsubishi Jepun muncul, dan pyrometallurgy secara beransur-ansur berkembang ke arah berterusan dan automatik.
Peleburan tembaga daripada bijih kuprum: Mengambil kalkopirit sebagai contoh, pertama, pasir pekat, fluks (batu kapur, pasir, dll.) dan bahan api (kok, arang atau antrasit) dicampur dan dimasukkan ke dalam relau letupan "tertutup" untuk peleburan di kira-kira 1000 darjah. Akibatnya, sebahagian daripada sulfur dalam bijih menjadi SO₂ (digunakan untuk membuat asid sulfurik), dan kebanyakan kekotoran seperti arsenik dan antimoni menjadi bahan meruap seperti As₂O₃ dan Sb₂O₃ dan dikeluarkan: 2CuFeS₂+O₂{{3} }Cu₂S+2FeS+SO₂↑. Sebahagian daripada sulfida besi ditukar kepada oksida: 2FeS+3O₂=2FeO+2SO₂↑. Cu2S dan baki FeS dsb. cair bersama untuk membentuk "matte" (terutamanya dibentuk oleh pembubaran bersama Cu2S dan FeS, dengan kandungan kuprum antara 20% dan 50% dan kandungan sulfur antara 23% dan 27%), dan FeO dan SiO2 membentuk sanga: FeO+SiO2=FeSiO2. Sanga terapung pada matte cair dan mudah diasingkan, dengan itu mengeluarkan beberapa kekotoran. Matte kemudiannya dialihkan ke dalam penukar, dan selepas menambah fluks (pasir kuarza), udara ditiup masuk untuk ditiup (1100-1300 darjah ). Oleh kerana besi mempunyai pertalian yang lebih besar untuk oksigen daripada kuprum, dan kuprum mempunyai pertalian yang lebih besar untuk sulfur daripada besi, FeS dalam matte mula-mula ditukar kepada FeO, digabungkan dengan fluks untuk membentuk sanga, dan kemudian Cu2S ditukar kepada Cu2O, yang bertindak balas dengan Cu2S untuk membentuk kuprum mentah (mengandungi kira-kira 98.5% kuprum). 2Cu₂S+3O₂=2Cu₂O+2SO₂↑, 2Cu₂O+Cu₂S=6Cu+SO₂↑, kemudian gerakkan kuprum mentah ke dalam relau bergema (kuarza, tambah pasir) fluks , dan biarkan udara masuk untuk mengoksidakan kekotoran dalam tembaga mentah, yang akan dikeluarkan dengan membentuk sanga dengan fluks. Selepas kekotoran dikeluarkan pada tahap tertentu, minyak berat disembur masuk, dan gas pengurangan seperti karbon monoksida yang dihasilkan oleh pembakaran minyak berat mengurangkan cuprous oksida kepada kuprum pada suhu tinggi. Tembaga ditapis yang diperolehi mengandungi kira-kira 99.7% kuprum.
Sebagai tambahan kepada pekat tembaga, tembaga sekerap adalah salah satu bahan mentah utama untuk tembaga halus, termasuk tembaga sekerap lama dan tembaga sekerap baru. Tembaga sekerap lama berasal dari 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%; Kuprum sekerap kuning (wayar): bahan yang mengandungi kuprum (motor lama, papan litar); Tembaga yang dihasilkan daripada kuprum sekerap dan bahan lain yang serupa juga dipanggil tembaga kitar semula.
Peleburan tembaga basah
Kapal sesuai untuk oksida tembaga gred rendah, dan kuprum halus yang dihasilkan dipanggil 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 di tapak 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.
Status dalam negeri
Industri peleburan tembaga merupakan industri asas dalam ekonomi negara. Khususnya, negara saya berada di peringkat perindustrian, dan permintaan untuk tembaga telah mengekalkan kadar pertumbuhan yang tinggi. Status industri peleburan tembaga dalam ekonomi negara akan terus bertambah baik.
Pengedaran dunia
Sumber bijih tembaga dunia agak kaya. Tembaga tidak sukar untuk diekstrak daripada bijihnya, tetapi deposit yang boleh dieksploitasi agak terhad. Beberapa, seperti lombong tembaga di Falun, Sweden, telah menjadi sumber kekayaan yang besar sejak abad ke-13. Salah satu cara untuk mengekstrak logam ini adalah dengan membakar bijih sulfida dan kemudian memisahkan kuprum sulfat yang terbentuk olehnya dengan air. Selepas mengalir di atas permukaan pemfailan besi, kuprum akan mendakan, dan lapisan nipis yang terbentuk mudah dipisahkan. Tembaga terbukti di dunia adalah kira-kira 350 juta hingga 570 juta tan, di mana lombong tembaga porfiri menyumbang kira-kira 76% daripada jumlah keseluruhan. Dari perspektif pengedaran serantau, terdapat lima wilayah dengan rizab tembaga terkaya di dunia:
Afrika: Luilu (Kolwezi) di Congo, Shituru, Luanshya dan Baliba di Zambia, Mufulira, Nchanga TLP, Nkana (Rokana).
Asia: China Silver (Jinchuan)/Gansu, Shandong/Yanggu Xiangguang Copper Daye, Guixi, Huludao, Jinchang, Shanghai, Tianjin, Yunnan, India Parla Copper (Dahei), Tuticorin, Iran Sarchesme, Japan Besshi/Ehime (Toyo Smelter), Kosaka (Akita) Naoshima (Kagawa), Onahama (Fukushima), Saga Seki (Oita), Tamano (Okayama), Kazakhstan Balkashmis, Zhezkazgan Smelter, Korea Selatan Onsan Smelter I, Onsan Smelter II, Filipina Isabel/Wright (Philippine Peleburan dan Penapisan Persatuan), Uzbekistan Almalyk Smelter.
Eropah: Brixlegg, Austria; Beerse, Belgium; Hoboken, UM Pirdop, Finland; Hamburg, Jerman; Hetterstein, Lunen 170, Itali; Podemagra, Poland; Głogów I, Głogów II, Legnica Smelter, Romania; Kirovgrad (Karata), Rusia; Peleburan Krasnouralsk, Nadezhdinsky, Peleburan Norilsk, Peleburan Ural Tengah, Sepanyol; Pulau Lun, Sweden; Walsall, UK; Bor, Yugoslavia.
