טכניקות הזיקוק המשמשות את יצרני הנחושת תלויים בסוג עפרות, כמו גם גורמים כלכליים וסביבתיים אחרים. נכון לעכשיו, כ 80 אחוז של ייצור הנחושת העולמי מופק ממקורות גופרי.
ללא קשר לסוג עפרות, עפרות נחושת ממוקש חייב להיות מרוכז הראשון כדי להסיר את הכנופיה, חומרים לא רצויים מוטבע עפרות.
הצעד הראשון בתהליך זה הוא ריסוק ו עפרות אבקה כדור או מוט טחנת.
גופרית עפרות
כמעט כל עפרות הנחושת מסוג גופרתי, כולל chalcocite (Cu 2 S), chalcopyrite (CuFeS 2 ) וקובליט (CuS), מטופלים על ידי התכה.
לאחר ריסוק עפרות לאבקה דקה, הוא מרוכז מכן על ידי הקצפה קצף, אשר דורש ערבוב עפרות אבקה עם ריאגנטים המשלבים עם הנחושת לעשות את זה הידרופובי. התערובת נשטפת במים יחד עם סוכן מוקצף, המעודד קצף.
סילוני אוויר נורים דרך המים יוצרים בועות שצפות על פני המים את חלקיקי הנחושת הדוחה. הקצף, המכיל כ -30% נחושת, 27% ברזל ו 33% גופרית, הוא רזה נלקח לצלייה.
אם חסכוני, פחות מזיק, אשר עשויים להיות נוכחים עפרות, מוליבדן כגון, עופרת , זהב וכסף , ניתן גם לעבד ולהסיר בשלב זה באמצעות הנפקה סלקטיבית.
בטמפרטורות שבין 932-1292 ° F (500-700 מעלות צלזיוס), חלק גדול מתכולת הגופרית שנותרה נשרף כמו גז גופרתי, וכתוצאה מכך תערובת של קלסין של תחמוצות נחושת וגופרית.
Fluxes מתווספים נחושת calcine, אשר כעת כ 60 אחוז טהור, לפני שהוא מחומם שוב, הפעם 2192 ° F (1200C ° C).
בטמפרטורה זו, סיליקה ושטף גיר בשילוב עם תרכובות לא רצויות, כגון תחמוצת ברזל, ולהביא אותם אל פני השטח כדי להסיר כמו סיגים. שאר התערובת היא גופרית נחושת מותכת המכונה "מט".
השלב הבא בתהליך הזיקוק הוא לחמצן מט נוזל על מנת להסיר ברזל, שוב, כדי לשרוף את תוכן גופריתי כמו דו תחמוצת הגופרית. התוצאה היא 97-99 אחוזים נחושת שלפוחית. המונח "נחושת שלפוחית" מגיע הבועות המיוצר על ידי דו תחמוצת הגופרית על פני השטח של הנחושת.
כדי לייצר cathodes נחושת כיתה בשוק, נחושת שלפוחית חייב להיות הראשון יצוק לתוך אנודות ומטופל electrolytically. שקוע בתוך טנק של גופרית נחושת וחומצה גופרתית, יחד עם גיליון נחושת טהור קתודית, הנחושת שלפוחית הופך את האנודה בתא גלווני. חלד קתודה נירוסטה משמשים גם בבתי זיקוק מסוימים, כגון מכרה נחושת של ריו טינטו של יוטה ביוטה.
כמו הנוכחי הוא הציג, יונים נחושת מתחילים להגר אל הקתודה, או גיליון המתנע, ויצרו 99.9-99.99% cathodes נחושת טהורה.
אוקסיד Ore עיבוד SX / EW
לאחר ריסוק תחמוצת נחושת עפרות סוג, כגון azurite (2CuCO 3 · Cu (OH) 3), brochantite (CuSO 4 ), chrysocolla (CuSiO 3 · 2H 2 O) ו cuprite (Cu2O), חומצה גופרית לדלל מוחל על משטח של החומר על רפידות שטיפה או טנקים שטיפת.
כמו חומצה trickles דרך עפרות, זה משלב עם נחושת, לייצר פתרון נחושת גופרתית חלשה.
מה שנקרא "להרים" פתרון leach (או משקאות חריפים) מעובד מכן באמצעות תהליך הידרומטורגי המכונה ממס ממס ו אלקטרונית (או SX-EW).
ממיצוי ממיסים כרוך הפשטת נחושת מן המשקאות ההרים באמצעות ממס אורגני, או תמצית. במהלך תגובה זו, נחושת יונים מוחלפים עבור יונים מימן, המאפשר פתרון חומצה להיות התאושש מחדש בשימוש בתהליך שטיפת.
הפתרון מימי עשירים נחושת מועבר מכן טנק אלקטרוליטי שבו חלק אלקטרונית של התהליך מתרחש. תחת מטען חשמלי, יונים נחושת נודדים מן הפתרון נחושת cathodes המתנע כי הם עשויים נייר ניכוי טוהר גבוהה.
אלמנטים אחרים אשר עשויים להיות נוכחים בפתרון, כגון זהב, כסף, פלטינה , סלניום וטלוריום , לאסוף בתחתית הטנק כמו "slimes" והוא ניתן לשחזר באמצעות עיבוד נוסף.
אלקטרודות שנצפו בקתודות נחושת הן בעלות טוהר שווה או גדול יותר מאלו המיוצרות על ידי התכה מסורתית, אך דורשות רק רבע לשליש את כמות האנרגיה ליחידת ייצור.
הפיתוח של SX-EW אפשר חלץ נחושת באזורים בהם חומצה גופרתית אינו זמין או לא ניתן לייצר גופרית בתוך עפרות נחושת הגוף, כמו גם ממינרלים גופרית ישנים כי כבר מחומצן על ידי חשיפה אוויר או שטיפת חיידקים אחרים חומרי פסולת שהיו בעבר היה להיפטר un-processing.
נחושת יכול לחילופין להיות זירז מן הפתרון ההריון באמצעות צמנט באמצעות גרוטאות ברזל. עם זאת, זה מייצר נחושת פחות טהור מאשר SX-EW, ולכן, הוא מועסק פחות.
In-Situ Leaching (ISL)
In-situ שטיפת שימש גם לשחזר נחושת מן האזורים המתאימים של פיקדונות עפרות.
תהליך זה כרוך קידוח קידוח ו שאיבה פתרון leachate - בדרך כלל גופרית או חומצה הידרוכלורית - לתוך הגוף עפרות. את leachate ממיס נחושת מינרלים לפני זה הוא התאושש דרך קידוח השני. זיקוק נוסף באמצעות SX-EW או משקעים כימיים מייצרת cathodes נחושת סחירים.
ISL מתבצע לעתים קרובות על עפרות נחושת בדרגה נמוכה במעברים backfilled (הידוע גם בשם שטיפת סטופ ) עפרות באזורים מכור של מוקשים תת קרקעיים.
עפרות נחושת הכי אמין ל ISL כוללים פחמתי נחושת מלכיט ו azurite, כמו גם טנוריט ו chrysocolla.
הייצור הגלובלי של נחושת נאמד על ידי סקר גיאולוגי בארה"ב הגיעו 16.1 מיליון טון מטרי בשנת 2011. המקור העיקרי של נחושת היא צ 'ילה, המייצרת כשליש מכלל אספקת העולם. מפיקים גדולים אחרים כוללים את ארה"ב, סין ופרו.
בשל הערך הגבוה של נחושת טהורה, חלק גדול של ייצור נחושת עכשיו מגיע ממקורות ממוחזרים. בארה"ב, נחושת ממוחזר חשבונות עבור כ -32 אחוזים של האספקה השנתית. בעולם, מספר זה מוערך קרוב ל -20 אחוזים.
המפיק הארגונית הגדולה ביותר של נחושת ברחבי העולם הוא מפעל המדינה הצ 'יליאני Codelco. Codelco מיוצר 1.76 מיליון טון מטרי של נחושת מזוקק בשנת 2010, או על 11% מכלל הייצור העולמי. יצרנים גדולים אחרים כוללים פריפורט-מקמורן נחושת & זהב בע"מ, BHP Billiton בע"מ , ו Xstrata Plc .
מקורות
בית הספר. נחושת - אלמנט חיוני. נחושת כרייה.
כתובת אתר: http://resources.schoolscience.co.uk/cda/14-16/cumining/copch2pg2.html
ויקיפדיה. טכניקות הפקת נחושת.
כתובת אתר: https://en.wikipedia.org/wiki/Copper_extraction
האגודה לפיתוח נחושת. הפקה.
כתובת אתר: https://www.copper.org/education/copper-production/