Τήξη χαλκού
Τήξη χαλκού
Το μετάλλευμα χαλκού που εξορύσσεται από το ορυχείο χαλκού γίνεται συμπύκνωμα χαλκού ή άμμος μεταλλεύματος χαλκού με υψηλή περιεκτικότητα σε χαλκό μετά τον εμπλουτισμό. Το συμπύκνωμα χαλκού πρέπει να λιώσει και να εξαχθεί προτού γίνει εξευγενισμένος χαλκός και προϊόντα χαλκού.
Α. Ηλεκτρολυτικό χαλκό και εξευγενισμένο χαλκό
Ο χαλκός που χρησιμοποιείται στη βιομηχανία περιλαμβάνει ηλεκτρολυτικό χαλκό (που περιέχει 99,9% έως 99,95% χαλκό) και εξευγενισμένο χαλκό (που περιέχει 99.0% έως 99,7% χαλκό). Το πρώτο χρησιμοποιείται στην ηλεκτρική βιομηχανία για την κατασκευή ειδικών κραμάτων, μεταλλικών συρμάτων και συρμάτων. Το τελευταίο χρησιμοποιείται για την κατασκευή άλλων κραμάτων, σωλήνων χαλκού, πλάκες χαλκού, άξονες κ.λπ.
Β. Διαδικασία τήξης χαλκού
Η ανάπτυξη της μεταλλουργικής τεχνολογίας χαλκού έχει περάσει από μια μακρά διαδικασία, αλλά η τήξη χαλκού εξακολουθεί να βασίζεται κυρίως στην πυρομεταλλουργία και η παραγωγή της αντιπροσωπεύει περίπου το 85% της παγκόσμιας παραγωγής χαλκού. Η σύγχρονη υδρομεταλλουργική τεχνολογία προωθείται σταδιακά και η εισαγωγή της υδρομεταλλουργίας έχει μειώσει σημαντικά το κόστος τήξης του χαλκού.
Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στις δύο μεθόδους τήξης χαλκού της πυρομεταλλουργίας και της υδρομεταλλουργίας (SX-EX).
ένα. Πυρομεταλλουργική τήξη χαλκού:
Ο καθοδικός χαλκός, γνωστός και ως ηλεκτρολυτικός χαλκός, παράγεται μέσω τήξης και ηλεκτρολυτικής διύλισης, ο οποίος είναι γενικά κατάλληλος για μεταλλεύματα θειούχου χαλκού υψηλής ποιότητας. Η πυρομεταλλουργία γενικά περιλαμβάνει πρώτα την αύξηση της περιεκτικότητας σε χαλκό του αρχικού μεταλλεύματος με λίγα τοις εκατό ή χιλιοστά χαλκού σε 20-30% μέσω της επεξεργασίας μεταλλεύματος και στη συνέχεια τη χρήση του ως συμπυκνώματος χαλκού για ματ τήξη σε κλειστή υψικάμινο, κλίβανο αντηχήσεως, ηλεκτρικός φούρνος ή φλας. Το προκύπτον ματ (ματ) αποστέλλεται στη συνέχεια σε έναν μετατροπέα για εμφύσηση σε ακατέργαστο χαλκό, και στη συνέχεια οξειδώνεται και εξευγενίζεται σε άλλο κλίβανο αντήχησης για την απομάκρυνση των ακαθαρσιών ή χυτεύεται σε πλάκες ανόδου για ηλεκτρόλυση, για να ληφθεί ηλεκτρολυτικό χαλκό με βαθμό έως και 99,9 %. Αυτή η διαδικασία είναι σύντομη και προσαρμόσιμη και ο ρυθμός ανάκτησης χαλκού μπορεί να φτάσει το 95%, αλλά επειδή το θείο στο μετάλλευμα απορρίπτεται ως αέριο απόβλητο διοξείδιο του θείου στα δύο στάδια της κατασκευής ματ και της εμφύσησης, δεν είναι εύκολο να ανακτηθεί και είναι επιρρεπές. στη ρύπανση. Τα τελευταία χρόνια, η πυρομεταλλουργία εξελίχθηκε σταδιακά προς τη συνεχή και αυτοματοποιημένη τήξη, όπως η μέθοδος αργύρου, η μέθοδος Noranda και η μέθοδος Mitsubishi στην Ιαπωνία.
Εκτός από το συμπύκνωμα χαλκού, ο παλιοσίδερος χαλκός είναι επίσης η κύρια πρώτη ύλη για τον εξευγενισμένο χαλκό, συμπεριλαμβανομένου του παλιού σκραπ χαλκού και του νέου σκραπ χαλκού. Ο παλιός χαλκός προέρχεται από παλιό εξοπλισμό και παλιά μηχανήματα, εγκαταλελειμμένα κτίρια και υπόγειους σωλήνες. το νέο σκραπ χαλκού προέρχεται από υπολείμματα χαλκού που απορρίπτονται από τις μονάδες επεξεργασίας (η αναλογία παραγωγής υλικών χαλκού είναι περίπου 50%). Γενικά, η προμήθεια σκραπ χαλκού είναι σχετικά σταθερή. Ο σκραπ χαλκού μπορεί να χωριστεί σε: γυμνό σκραπ χαλκού (βαθμός άνω του 90%). κίτρινο σκραπ χαλκού (σύρματα). υλικά που περιέχουν χαλκό (παλαιοί κινητήρες, πλακέτες κυκλωμάτων). χαλκός που παράγεται από σκραπ χαλκού και άλλα παρόμοια υλικά, γνωστός και ως ανακυκλωμένος χαλκός.
σι. Υγρή τήξη χαλκού:
Ένα πλοίο είναι κατάλληλο για χαμηλής ποιότητας οξείδιο του χαλκού και ο εξευγενισμένος χαλκός που παράγεται είναι ηλεκτρολυτικός χαλκός. Η σύγχρονη υγρή τήξη περιλαμβάνει θειικό οξύ φρύξη-έκπλυση-ηλεκτρολυτική, έκπλυση-εκχύλιση-ηλεκτρολυτική, βακτηριακή έκπλυση και άλλες μεθόδους, οι οποίες είναι κατάλληλες για έκπλυση σωρού, έκπλυση σε δεξαμενή ή επί τόπου έκπλυση σύνθετων μεταλλευμάτων χαμηλής ποιότητας, μεταλλευμάτων οξειδίου του χαλκού και απόβλητα μεταλλεύματα που περιέχουν χαλκό. Η τεχνολογία υγρής τήξης προωθείται σταδιακά και αναμένεται να φτάσει το 20% της συνολικής παραγωγής μέχρι το τέλος αυτού του αιώνα. Η εισαγωγή της υγρής τήξης έχει μειώσει σημαντικά το κόστος τήξης του χαλκού.
Το διάγραμμα ροής της διεργασίας έχει ως εξής: Μεταξύ αυτών, η εξόρυξη χαλκού (η διαδικασία εισόδου του χαλκού στο οργανικό στρώμα από το στρώμα νερού) και η οπίσθια εξαγωγή (η διαδικασία εισόδου του χαλκού στο στρώμα νερού από το οργανικό στρώμα) είναι σημαντικά τεχνολογικά μέσα της σύγχρονης υδρομεταλλουργία.
Οι δύο διαδικασίες πυρομεταλλουργίας και υδρομεταλλουργίας έχουν τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:
(1) Ο εξοπλισμός τήξης του τελευταίου είναι απλούστερος, αλλά η περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες είναι υψηλότερη, γεγονός που αποτελεί ευεργετικό συμπλήρωμα του πρώτου.
(2) Το τελευταίο έχει περιορισμούς και υπόκειται στον βαθμό και το είδος του μεταλλεύματος.
(3) Το κόστος του πρώτου είναι υψηλότερο από αυτό του δεύτερου.
Μπορεί να φανεί ότι η τεχνολογία υδρομεταλλουργίας έχει σημαντικά πλεονεκτήματα, αλλά το πεδίο εφαρμογής της είναι περιορισμένο. Δεν μπορούν να λιώσουν όλα τα ορυχεία χαλκού χρησιμοποιώντας αυτή τη διαδικασία. Ωστόσο, μέσω τεχνολογικών βελτιώσεων, τα τελευταία χρόνια, όλο και περισσότερες χώρες, συμπεριλαμβανομένων των Ηνωμένων Πολιτειών, της Χιλής, του Καναδά, της Αυστραλίας, του Μεξικού και του Περού, εφαρμόζουν αυτή τη διαδικασία σε περισσότερα ορυχεία χαλκού. Η βελτίωση της τεχνολογίας της υδρομεταλλουργίας και η προώθηση της εφαρμογής της μείωσαν το κόστος παραγωγής χαλκού, αύξησαν την παραγωγική ικανότητα των ορυχείων χαλκού, αύξησαν την προσφορά κοινωνικών πόρων βραχυπρόθεσμα, προκάλεσαν σχετικό πλεόνασμα της συνολικής κοινωνικής προσφοράς και είχαν ελκτικό αποτέλεσμα στις τιμές.
