2. Ταξινόμηση πυρομεταλλουργικών διεργασιών
(1) Flash smelting
Το flash smelting περιλαμβάνει τρεις τύπους: Inco flash furnence, Outokumpu flash furnence και ConTop. Το flash smelting είναι μια μέθοδος τήξης που κάνει πλήρη χρήση της τεράστιας ενεργής επιφάνειας λεπτώς αλεσμένων υλικών για την ενίσχυση της διαδικασίας αντίδρασης τήξης. Μετά την βαθιά ξήρανση του συμπυκνώματος, ψεκάζεται στον πύργο αντίδρασης με αέρα εμπλουτισμένο με οξυγόνο μαζί με την ξηρή ροή. Τα σωματίδια του συμπυκνώματος αιωρούνται στον αέρα για 1-3 δευτερόλεπτα και τα θειούχα ορυκτά οξειδώνονται γρήγορα από την οξειδωτική ροή αέρα υψηλής θερμοκρασίας, απελευθερώνοντας μεγάλη ποσότητα θερμότητας για να ολοκληρωθεί η αντίδραση τήξης, δηλαδή η διαδικασία κατασκευής ματ. Τα προϊόντα της αντίδρασης πέφτουν στη δεξαμενή καθίζησης του κλιβάνου εκτόνωσης για καθίζηση, έτσι ώστε το ματ χαλκό και η σκωρία να διαχωρίζονται περαιτέρω. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται κυρίως για ματ τήξη θειούχων μεταλλευμάτων όπως ο χαλκός και το νικέλιο.
Το Flash smelting ξεκίνησε την παραγωγή στα τέλη της δεκαετίας του 1950 και έχει προωθηθεί και εφαρμοστεί σε περισσότερες από 40 επιχειρήσεις. Λόγω της συνεχούς βελτίωσης, έχει σημειώσει αξιόλογα επιτεύγματα στην εξοικονόμηση ενέργειας και την προστασία του περιβάλλοντος. Αυτή η τεχνολογία διεργασίας έχει τα πλεονεκτήματα της μεγάλης παραγωγικής ικανότητας, της χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας και της λιγότερης ρύπανσης. Η μέγιστη ικανότητα παραγωγής χαλκού ενός μεμονωμένου συστήματος μπορεί να φτάσει περισσότερους από 400,000 t/a, που είναι κατάλληλο για εργοστάσια με κλίμακα μεγαλύτερη από 200,000 t/a. Ωστόσο, απαιτείται βαθιά ξήρανση των πρώτων υλών σε περιεκτικότητα σε υγρασία μικρότερη από 0,3%, το μέγεθος σωματιδίων του συμπυκνώματος είναι μικρότερο από 1 mm και η πρόσμειξη μολύβδου και ψευδάργυρου στις πρώτες ύλες δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 6%. Τα μειονεκτήματα της διαδικασίας είναι ο πολύπλοκος εξοπλισμός, ο υψηλός ρυθμός καπνού, η υψηλή περιεκτικότητα σε χαλκό στη σκωρία και η ανάγκη εξάντλησης.
Το πιο ανταγωνιστικό, ταχύτερα αναπτυσσόμενο και πιο βιομηχανικά εφαρμοσμένο flash smelting είναι το Outokumpu flash smelting. Η ποσότητα χαλκού που παράγεται με αυτή τη μέθοδο αντιπροσωπεύει περισσότερο από το ένα τρίτο της παγκόσμιας παραγωγής χαλκού. Το flash smelting έχει τα πλεονεκτήματα της ώριμης και αξιόπιστης τεχνολογίας, του υψηλού βαθμού αυτοματισμού, της υψηλής έντασης παραγωγής, του χαμηλού λειτουργικού κόστους και της καλής προστασίας του περιβάλλοντος. Ονομάζεται η τυπική διαδικασία καθαρής τήξης χαλκού.
Φούρνος φλας Outokumpu: Αυτή η τεχνολογία είναι η πιο προηγμένη τεχνολογία τήξης χαλκού στον κόσμο, με χαρακτηριστικά εξοικονόμησης ενέργειας, προστασίας του περιβάλλοντος και υψηλής απόδοσης. Η τεχνολογία τήξης χαλκού "double flash" μέσω του ηλεκτρονικού συστήματος ελέγχου βελτιστοποίησης μέσω υπολογιστή βρίσκεται σε ηγετική θέση στην παγκόσμια σειρά τήξης χαλκού. Καθώς οι περιβαλλοντικές απαιτήσεις γίνονται όλο και πιο αυστηρές, οι μετατροπείς PS των παλαιών μεταλλουργείων καθίστανται απαρχαιωμένοι και δεν μπορούν να ανταποκριθούν στις περιβαλλοντικές απαιτήσεις. Από την άποψη της θερμικής ισορροπίας και του σχηματισμού σκωρίας, η ποιότητα του ματ που τήκεται από τον μετατροπέα PS είναι απίθανο να υπερβαίνει το 65%. Ωστόσο, δεδομένου ότι η εμφύσηση με φλας μπορεί να χρησιμοποιήσει εμφύσηση υψηλής συγκέντρωσης πλούσια σε οξυγόνο, η θερμική ισορροπία μπορεί να είναι εγγυημένη, έτσι ώστε ο βαθμός του ματ που τήκεται με flash smelting μπορεί να φτάσει ή ακόμα και να ξεπεράσει το 70%, καθιστώντας την απόδοση τήξης πολύ υψηλή, κάτι που είναι σύμφωνο με η τάση ανάπτυξης της τεχνολογίας των «τεσσάρων υψηλών» τήξης χαλκού - υψηλής τροφοδοσίας, υψηλής ποιότητας, υψηλής συγκέντρωσης οξυγόνου και υψηλό θερμικό φορτίο.
