Dau Lwybr o Mwyn i Gopr Mireinio
Mae mwyndoddi copr yn trosi mwyn wedi'i gloddio yn fetel o'r purdeb sydd ei angen ar felinau gwifren a melinau tiwb, ac mae'r diwydiant yn defnyddio dau lwybr i gyrraedd yno. Mae mwyndoddi pyrometallurgical yn gweithio ar dymheredd uchel ar grynodiadau sylffid ac mae'n cyfrif am tua 80 i 90% o gynhyrchu copr wedi'i fireinio yn y byd. Mae prosesu hydrometallurgical yn hydoddi copr o fwynau ocsid a deunyddiau gradd isel neu gymhleth mewn hydoddiant trwytholch ac yn ei adennill trwy echdynnu toddyddion ac electrowinning, gan gyfrannu'r 10 i 20% sy'n weddill. Mae'r ddau lwybr yn gyflenwol yn hytrach na chystadlu: sylffidau sy'n cario'r rhan fwyaf o gronfeydd copr y byd a hefyd y metelau gwerthfawr y mae'n rhaid eu hadennill, tra bod trwytholchi yn trin ocsidau a mwynau cymysg yn well.
Mwyndoddi Pyrometallurgical: Y Pedwar Cam
Mae pyrometallurgy copr confensiynol yn mynd trwy bedwar cam dilyniannol, pob un yn dileu grŵp penodol o amhureddau.
| Cam | Mewnbwn | Allbwn | Beth sy'n cael ei ddileu |
|---|---|---|---|
| Mwyndoddi matte | Dwysfwyd copr a fflwcs | Matte copr | Haearn wedi'i ocsidio a'i dynnu mewn slag |
| Trosi | Matte copr | Copr pothell | Haearn a sylffwr sy'n weddill |
| Coethi tân | Copr pothell | Anod copr | Amhureddau gweddilliol, ocsigen wedi'i addasu |
| Electroburo | Anod copr | Copr catod, 99.99% | Mae amhureddau yn adrodd i lysnafedd anod ac electrolyt |
Mae mwyndoddi matte wedi'i gynllunio i ocsideiddio'r ffracsiwn haearn sylffid o'r dwysfwyd tra'n cadw copr mewn matte sylffid na fydd yn slag. Mae trosi yn chwythu aer neu ocsigen-aer cyfoethogi drwy'r matte tawdd fel bod y sylffwr sy'n weddill yn cael ei ocsideiddio a haearn yn cael ei sorod, gan adael copr pothell. Yna mae mireinio tân yn ocsideiddio ac yn dileu'r amhureddau adweithiol olaf ac yn addasu'r cynnwys ocsigen cyn i'r metel gael ei fwrw i anodau. Electroburo yw'r cam puro: mae cerrynt uniongyrchol yn hydoddi'r anod ac yn dyddodi copr pur ar y catod tra bod y rhan fwyaf o amhureddau yn aros yn yr electrolyte neu'n suddo i lysnafedd anod, ac o hynny mae metelau aur, arian a phlatinwm yn cael eu hadennill yn ddiweddarach.
Technolegau Mwyndoddi Modern
Ers y 1980au mae'r diwydiant wedi symud i ffwrdd o fwyndoddi atseiniadol a ffwrnais chwyth tuag at brosesau dwysach sy'n seiliedig ar ocsigen gyda gwell adferiad ynni a rheolaeth llymach ar allyriadau.
Mae toddi fflach yn sychu'r dwysfwyd yn ddwfn, yna'n ei chwistrellu â fflwcs ac aer wedi'i gyfoethogi gan ocsigen i mewn i dŵr adwaith. Mae'r gronynnau mân yn aros mewn daliant am un i dair eiliad ac yn ocsidio bron yn syth, gan ryddhau digon o wres i gynnal yr adwaith, felly mae'r broses yn agosáu at weithrediad awtogenaidd. Mae'r amser preswylio yn fyr, mae'r trwybwn fesul uned yn uchel, ac mae'r nwy nad yw'n cynnwys llawer o sylffwr deuocsid ac felly'n hawdd ei drawsnewid yn asid sylffwrig. Mae mwyndoddi fflach yn gofyn am sychu'n ddwfn, maint gronynnau mân a chyson, a rheoli plwm a sinc yn y porthiant.
Mae mwyndoddi bath yn chwistrellu aer neu ocsigen yn uniongyrchol i faddon tawdd, gan ddefnyddio tuyeres wedi'u chwythu i'r ochr, wedi'u chwythu ar y brig neu ar y gwaelod. Mae'r cynnwrf treisgar yn rhoi gwres ardderchog a throsglwyddo màs, yn goddef ystod ehangach o leithder porthiant a maint gronynnau na mwyndoddi fflach, ac yn gyffredinol yn cynhyrchu llai o lwch, ar gost gwisgo mwy anhydrin a dyluniad ffwrnais mwy cymhleth.
Mae cysyniadau trosi parhaus a{0}}ffwrnais sengl yn cyfuno mwyndoddi matte a thrawsnewid i gael gwared ar y llwythi sy'n trin lletwadau, lleihau'r defnydd o ynni a sefydlogi-cyfansoddiad nwy ar gyfer gweithfeydd asid.
Mae paratoi bwyd anifeiliaid yr un mor bwysig â dewis ffwrnais. Mae crynodiadau'n cael eu sychu, eu cymysgu a'u dadansoddi fel bod y cemeg gwefru yn aros o fewn yr amrediad y cynlluniwyd y ffwrnais ar ei gyfer; gormodol plwm a sinc yn y bwyd anifeiliaid codi gludedd slag, cynyddu llwythi sy'n cylchredeg a byrhau bywyd anhydrin, ac mae lleithder uchel yn achosi problemau bwydo a ffrwydradau stêm.
Hydrometallurgy a'r Llwybr SX-EW
Mae cynhyrchu copr hydrometallurgical yn hydoddi copr o fwyn neu ddwysfwyd ac yna'n ei adennill yn electrocemegol. Mae gan y llwybr bedwar cam.
Trwytholchi: mae copr yn cael ei gymryd i doddiant ag asid sylffwrig, gwirod amonia neu hydoddiant sylffad fferrig. Gellir trwytholchi mwyn ocsid yn uniongyrchol, mae deunydd gradd isel yn cael ei drwytholchi gan domen neu domen, ac mae angen malu, rhostio neu drwytholchi pwysau ar grynodiadau sylffid.
Echdynnu toddyddion: mae'r toddiant trwytholch beichiog yn cael ei gysylltu ag echdynnydd organig sy'n trosglwyddo copr yn ddetholus i'r cyfnod organig ac yn gwrthod haearn ac amhureddau eraill.
Stripio: mae asid cryf yn cysylltu â'r cyfnod organig wedi'i lwytho, gan drosglwyddo copr wedi'i buro yn ôl i electrolyt dyfrllyd.
Electrowinning: mae cerrynt yn cael ei basio drwy'r electrolyt puro a chaiff copr ei ddyddodi ar gathodau dur di-staen fel copr catod purdeb uchel.
Manteision y llwybr yw ei ddwysedd cyfalaf isel, ei addasrwydd ar gyfer dyddodion ocsid a gradd isel, ei alw am ynni isel o'i gymharu â mwyndoddi, ac absenoldeb allyriadau sylffwr deuocsid pan nad oes sylffid yn cael ei drin. Ei gyfyngiadau yw cylchred arafach, anhawster wrth drin crynodiad calcopyrit ar raddfa fasnachol, sensitifrwydd uwch i lefelau amhuredd yn yr electrolyte, ac adferiad gwaelach o fetelau gwerthfawr o'i gymharu â'r llwybr mwyndoddi.
Rheolaeth Amgylcheddol a Thueddiadau Diwydiant
Mae mwyndoddwyr modern yn dal sylffwr deuocsid o'r ffwrnais oddi ar-nwy mewn gwaith asid, gan ei adennill fel asid sylffwrig yn hytrach na'i allyrru; mae cyfraddau adennill yn y planhigion gorau yn fwy na 95% o'r mewnbwn sylffwr, ac mae terfynau llym bellach yn berthnasol i grynodiadau allyriadau gweddilliol. Mae gwres gwastraff o'r ffwrnais a'r trawsnewidydd yn cael ei adennill fel ager i gynhyrchu trydan. Mae slag yn cael ei gronynnu a'i werthu i'r diwydiannau sment ac adeiladu neu ei ailbrosesu mewn ffwrnais glanhau slag i adennill copr wedi'i glymu, ac mae dŵr proses yn cael ei ail-gylchredeg mewn cylchedau caeedig. Ochr yn ochr â rheoli allyriadau, mae'r tueddiadau o ran ail-lunio mwyndoddi copr yn cynnwys mwy o gyfoethogi ocsigen, gweithrediad gwresogi awtogenaidd a hunan-gynhesu, trawsnewid parhaus yn hytrach na throsi swp, capasiti llinell sengl mwy, a rheolaeth broses lawn yn seiliedig ar gyfrifiadur sy'n caniatáu i un gweithredwr llinell reoli ffwrnais lawer mwy. Mae -smeltwyr cost uchel, bach a thechnolegol hen ffasiwn yn parhau i gau, tra bod gweithfeydd mwy yn buddsoddi mewn awtomeiddio ac mewn adferiad gwell o gopr gweddilliol ac sgil-gynhyrchion gwerthfawr.
FAQ
C: Beth yw'r ddau brif lwybr mwyndoddi copr?
Mwyndoddi pyromet-alwrgaidd o grynodiadau sylffid, sy'n cyflenwi tua 80% o gopr wedi'i buro, a thrwytholch hydrometallurgical gydag echdynnu toddyddion ac electrowinnu, sy'n cyflenwi'r rhan fwyaf o'r gweddill o fwynau ocsid a gradd isel.
C: Beth yw matte copr?
Matte yw'r copr tawdd sylffid haearn a gynhyrchir yn y cam mwyndoddi cyntaf. Mae'n crynhoi'r copr ac yn gwrthod haearn ocsidiedig i'r slag, a dyma'r porthiant ar gyfer y cam trosi.
C: Pam mae angen electroburo?
Mae mireinio tân yn gadael tua 99% o gopr pur, sy'n annigonol ar gyfer defnydd trydanol. Mae electroburo yn hydoddi'r anod ac yn dyddodi copr ar 99.99% purdeb tra bod amhureddau'n cael eu dal yn yr electrolyte a llysnafedd anod.
C: Beth mae SX{0}}EW yn ei olygu?
Echdynnu toddyddion ac electrowinning, y ddau gam sy'n puro ac yna adennill copr o hydoddiant trwytholch i gynhyrchu copr catod.
C: Pa broses a ddefnyddir ar gyfer mwyn copr ocsid?
Ni all mwyn ocsid gael ei grynhoi'n economaidd trwy arnofio, felly caiff ei drwytholchi ag asid, ei buro trwy echdynnu toddyddion a'i adennill trwy electrowinning.
C: Sut mae sylffwr deuocsid o fwyndoddi yn cael ei reoli?
Mae'r sylffwr deuocsid yn y ffwrnais oddi ar-nwy yn cael ei drawsnewid yn asid sylffwrig mewn planhigyn asid, gan adennill y rhan fwyaf o'r sylffwr fel cynnyrch gwerthadwy a dal allyriadau stac i derfynau a reoleiddir yn llym.
