Процесс плавки
Пирометаллургическая выплавка меди
Катодная медь, также известная как электролитическая медь, производится путем плавки и электролитического рафинирования, что обычно подходит для высококачественных сульфидных медных руд. Пирометаллургия обычно предполагает сначала увеличение содержания меди в исходной руде с помощью нескольких процентов или тысячных долей меди до 20%-30% за счет обогащения, а затем плавку расплавленного штейна (штейна) в закрытой доменной печи, отражательной печи, электропечь или флэш-печь в качестве медного концентрата. Полученный расплавленный штейн (штейн) затем направляют в конвертер на продувку в сырую медь, а затем окисляют и рафинируют в другой отражательной печи для удаления примесей или заливают в анодные пластины на электролиз для получения электролитической меди с маркой до 99,9. %. Процесс короткий и легко адаптируемый, а степень извлечения меди может достигать 95%. Однако, поскольку сера, содержащаяся в руде, выбрасывается в виде отходящего газа диоксида серы на двух стадиях производства штейна и продувки, ее нелегко восстановить, и она может легко вызвать загрязнение. В 1990-х годах появились плавки в ванне расплава, такие как метод серебра, метод Норанды и японский метод Мицубиси, и пирометаллургия постепенно развивалась в сторону непрерывной и автоматизированной плавки.
Выплавка меди из медной руды: на примере халькопирита сначала смешивают концентрат, песок, флюс (известняк, песок и т. д.) и топливо (кокс, древесный уголь или антрацит) и помещают в «закрытую» доменную печь для выплавки при около 1000 градусов. В результате часть серы в руде становится SO₂ (используется для производства серной кислоты), а большая часть примесей, таких как мышьяк и сурьма, становятся летучими веществами, такими как As₂O₃ и Sb₂O₃, и удаляются: 2CuFeS₂+O₂{{3} }Cu₂S+2FeS+SO₂↑. Часть сульфида железа превращается в оксид: 2FeS+3O₂=2FeO+2SO₂↑. Cu2S и оставшийся FeS и т. д. плавятся вместе, образуя «штейн» (в основном образующийся в результате взаимного растворения Cu2S и FeS с содержанием меди от 20% до 50% и содержанием серы от 23% до 27%) и FeO. и SiO2 образуют шлак: FeO+SiO2=FeSiO2. Шлак плавает на расплавленном штейне и легко отделяется, тем самым удаляя некоторые примеси. Затем штейн перемещается в конвертер, и после добавления флюса (кварцевого песка) для продувки подается воздух (1100-1300 градус). Поскольку железо имеет большее сродство к кислороду, чем медь, а медь имеет большее сродство к сере, чем железо, FeS в штейне сначала превращается в FeO, объединяется с флюсом с образованием шлака, а затем Cu2S превращается в Cu2O, который реагирует с Cu2S с образованием сырой меди (содержащей около 98,5% меди). 2Cu₂S+3O₂=2Cu₂O+2SO₂↑, 2Cu₂O+Cu₂S=6Cu+SO₂↑, затем переместите сырую медь в отражательную печь, добавьте флюс (кварцевый песок) и впустите воздух для окисления примесей в сырой меди, которые будут удалены путем образования шлака с флюсом. После того, как примеси удалены в определенной степени, туда распыляется тяжелая нефть, а восстановительные газы, такие как окись углерода, образующиеся при сжигании тяжелой нефти, восстанавливают оксид меди до меди при высокой температуре. Полученная рафинированная медь содержит около 99,7% меди.
Помимо медного концентрата, медный лом является одним из основных видов сырья для рафинированной меди, включая старый медный лом и новый медный лом. Старый медный лом поступает из старого оборудования и старых машин, заброшенных зданий и подземных труб; новый медный лом получается из медных отходов, выбрасываемых перерабатывающими предприятиями (доля выпуска медного сырья составляет около 50%). В целом поставки медного лома относительно стабильны. Медный лом можно разделить на: Голый медный лом: содержание выше 90%; Желтый медный лом (проволока): медьсодержащие материалы (старые двигатели, платы); Медь, произведенная из медного лома и других подобных материалов, также называется переработанной медью.
Мокрая плавка меди
Судно подходит для низкосортного оксида меди, а получаемую рафинированную медь называют электролитической медью. Современная мокрая плавка включает в себя сернокислотное обжиг-выщелачивание-электролитическое, выщелачивание-экстракционно-электролитическое, бактериальное выщелачивание и другие методы, которые подходят для кучного, резервуарного или локального выщелачивания бедных комплексных руд, медно-оксидных руд и медьсодержащие пустые руды. Технология мокрой плавки постепенно продвигается, и ожидается, что к концу этого столетия она достигнет 20% от общего объема производства. Внедрение мокрой плавки позволило значительно снизить себестоимость выплавки меди.
Внутренний статус
Медеплавильная промышленность является базовой отраслью народного хозяйства. В частности, моя страна находится на этапе индустриализации, и спрос на медь сохраняет высокие темпы роста. Положение медеплавильной отрасли в народном хозяйстве продолжит улучшаться.
Мировое распространение
Мировые ресурсы медной руды относительно богаты. Медь несложно добыть из руды, но пригодные для эксплуатации месторождения относительно немногочисленны. Некоторые из них, такие как медный рудник в Фалуне, Швеция, с 13 века были источником огромного богатства. Один из способов извлечения этого металла — обжиг сульфидной руды и последующее отделение образовавшегося из нее медного купороса водой. После растекания по поверхности железных опилок медь выпадет в осадок, и образовавшийся тонкий слой легко отделится. Доказанные запасы меди в мире составляют от 350 до 570 миллионов тонн, из которых на медно-порфировые рудники приходится около 76% от общего объема. С точки зрения регионального распределения, существует пять регионов с самыми богатыми запасами меди в мире:
Африка: Луилу (Колвези) в Конго, Ситуру, Луаншья и Балиба в Замбии, Муфулира, Нчанга ТЛП, Нкана (Рокана).
Азия: Китайское серебро (Цзиньчуань)/Ганьсу, Шаньдун/Янггу Сянгуан Медь Дайе, Гуйси, Хулудао, Цзиньчан, Шанхай, Тяньцзинь, Юньнань, Индия Парла Медь (Дахэй), Тутикорин, Иран Сарчесме, Япония Бесши/Эхимэ (Тойо Медеплавильный завод), Косака (Акита) Наошима (Кагава), Онахама (Фукусима), Сага Секи (Оита), Тамано (Окаяма), Казахстан Балкашмис, Жезказганский медеплавильный завод, Южная Корея Онсанский плавильный завод I, Онсанский плавильный завод II, Филиппины Изабель/Райт (Филиппинский металлургический и аффинажный завод) Ассоциация), Узбекистан Алмалыкский металлургический завод.
Европа: Брикслегг, Австрия; Берсе, Бельгия; Хобокен, УМ Пирдоп, Финляндия; Гамбург, Германия; Хеттерштайн, Лунен 170, Италия; Подемагра, Польша; Глогов I, Глогов II, Металлургический завод Легница, Румыния; Кировград (Карата), Россия; Красноуральский металлургический завод, Надеждинский, Норильский металлургический завод, Среднеуральский металлургический завод, Испания; остров Лун, Швеция; Уолсолл, Великобритания; Бор, Югославия.
