صهر النحاس وتصنيفه
صهر النحاس
يصبح خام النحاس المستخرج من منجم النحاس مركزًا للنحاس أو رمل خام النحاس الذي يحتوي على نسبة عالية من النحاس بعد إثراءه. يحتاج تركيز النحاس إلى صهره واستخلاصه قبل أن يصبح نحاسًا مكررًا ومنتجات نحاسية.
أ. النحاس التحليلي والنحاس المكرر
يشتمل النحاس المستخدم في الصناعة على النحاس الكهربائي (الذي يحتوي على 99.9% إلى 99.95% من النحاس) والنحاس المكرر (الذي يحتوي على 99.0% إلى 99.7% من النحاس). يتم استخدام الأول في الصناعة الكهربائية لصنع سبائك خاصة وأسلاك وأسلاك معدنية. يتم استخدام الأخير لصنع سبائك أخرى، وأنابيب نحاسية، وألواح نحاسية، وأعمدة، وما إلى ذلك.
ب. عملية صهر النحاس
لقد مر تطوير تكنولوجيا تعدين النحاس بعملية طويلة، لكن صهر النحاس لا يزال يعتمد بشكل أساسي على علم المعادن الحراري، ويمثل إنتاجه حوالي 85٪ من إنتاج النحاس في العالم. يتم تدريجيًا الترويج لتكنولوجيا التعدين المائي الحديثة، وقد أدى إدخال علم المعادن المائي إلى تقليل تكلفة صهر النحاس بشكل كبير.
دعونا نلقي نظرة فاحصة على طريقتي صهر النحاس في علم المعادن الحراري وعلم المعادن المائي (SX-EX).
أ. صهر النحاس المعدني الحراري:
يتم إنتاج النحاس الكاثود، المعروف أيضًا باسم النحاس الإلكتروليتي، من خلال الصهر والتكرير الإلكتروليتي، وهو مناسب بشكل عام لخامات كبريتيد النحاس عالية الجودة. تتضمن معالجة المعادن الحرارية عمومًا أولاً زيادة محتوى النحاس بنسبة قليلة أو بضعة أجزاء من الألف من الخام الأصلي إلى 20-30% من خلال تلبيس الخام، ثم استخدامه كمركز نحاس لصهر المادة غير اللامعة في فرن صهر مغلق، فرن عاكس، فرن كهربائي أو فرن فلاش. يتم بعد ذلك إرسال المادة غير اللامعة (غير اللامعة) الناتجة إلى محول للنفخ في النحاس الخام، ثم أكسدتها وتنقيتها في فرن عاكس آخر لإزالة الشوائب، أو صبها في ألواح الأنود للتحليل الكهربائي، للحصول على نحاس كهربائي بدرجة تصل إلى 99.9. %. هذه العملية قصيرة وقابلة للتكيف، ويمكن أن يصل معدل استرداد النحاس إلى 95%، ولكن نظرًا لأن الكبريت الموجود في الخام يتم تفريغه كغاز نفايات ثاني أكسيد الكبريت في مرحلتي صنع المادة اللامعة ونفخها، فإنه ليس من السهل استرداده ويكون عرضة لذلك. للتلوث. في السنوات الأخيرة، تطور علم المعادن الحراري تدريجيًا نحو الصهر المستمر والآلي، مثل طريقة الفضة، وطريقة نوراندا، وطريقة ميتسوبيشي في اليابان.
بالإضافة إلى تركيز النحاس، يعد النحاس الخردة أيضًا المادة الخام الرئيسية للنحاس المكرر، بما في ذلك النحاس الخردة القديم والنحاس الخردة الجديد. يأتي النحاس الخردة القديم من المعدات القديمة والآلات القديمة والمباني المهجورة والأنابيب تحت الأرض؛ يتم الحصول على خردة النحاس الجديدة من قصاصات النحاس التي يتم التخلص منها بواسطة مصانع المعالجة (تبلغ نسبة إنتاج المواد النحاسية حوالي 50٪). وبشكل عام، فإن إمدادات النحاس الخردة مستقرة نسبيًا. يمكن تقسيم خردة النحاس إلى: خردة النحاس العارية (درجة أعلى من 90%)؛ خردة النحاس الأصفر (الأسلاك)؛ المواد التي تحتوي على النحاس (المحركات القديمة، لوحات الدوائر)؛ يتم إنتاج النحاس من خردة النحاس والمواد المماثلة الأخرى، والمعروفة أيضًا باسم النحاس المعاد تدويره.
ب. صهر النحاس الرطب:
السفينة مناسبة لأكسيد النحاس منخفض الجودة، والنحاس المكرر المنتج هو النحاس الكهربائي. يشمل الصهر الرطب الحديث تحميص حامض الكبريتيك - ترشيحه كهربائيا، ترشيحه - استخلاصه كهربائيا، ترشيحه البكتيري وطرق أخرى، وهي مناسبة لترشيح الكومة، ترشيح الخزان أو ترشيح الخامات المعقدة منخفضة الدرجة، وخامات أكسيد النحاس، و خامات النفايات المحتوية على النحاس. ويجري تدريجيا تعزيز تكنولوجيا الصهر الرطب، ومن المتوقع أن تصل إلى 20% من إجمالي الإنتاج بحلول نهاية هذا القرن. أدى إدخال الصهر الرطب إلى تقليل تكلفة صهر النحاس بشكل كبير.
مخطط تدفق العملية هو كما يلي: من بينها، يعد استخراج النحاس (عملية دخول النحاس إلى الطبقة العضوية من طبقة الماء) والاستخراج الخلفي (عملية دخول النحاس إلى طبقة الماء من الطبقة العضوية) من الوسائل التكنولوجية المهمة الحديثة علم المعادن المائية.
تتميز عمليتا معالجة المعادن الحرارية واستخلاص المعادن المائية بالخصائص التالية:
(1) معدات الصهر للأخيرة أبسط، ولكن محتوى الشوائب أعلى، وهو مكمل مفيد للأولى.
(2) هذا الأخير له حدود ويخضع لدرجة ونوع الخام.
(3) تكلفة الأول أعلى من تكلفة الأخير.
ويمكن ملاحظة أن تكنولوجيا معالجة المعادن بالمياه لها مزايا كبيرة، ولكن نطاق تطبيقها محدود. لا يمكن صهر جميع مناجم النحاس باستخدام هذه العملية. ومع ذلك، من خلال التحسينات التكنولوجية، في السنوات الأخيرة، قامت المزيد والمزيد من البلدان، بما في ذلك الولايات المتحدة وشيلي وكندا وأستراليا والمكسيك وبيرو، بتطبيق هذه العملية على المزيد من مناجم النحاس. أدى تحسين تكنولوجيا معالجة المعادن المائية وتعزيز تطبيقها إلى خفض تكلفة إنتاج النحاس، وزيادة القدرة الإنتاجية لمناجم النحاس، وزيادة المعروض من الموارد الاجتماعية على المدى القصير، وتسبب في فائض نسبي في إجمالي العرض الاجتماعي، وكان له تأثير كبير. تأثير السحب على الأسعار.
