Smeltemetodene som brukes i verden for å produsere elektrolytisk kobber fra kobberkonsentrater er delt inn i to hovedkategorier: pyrometallurgisk smelting og hydrometallurgisk smelting.
For tiden produseres mer enn 80% av raffinert kobberproduksjon ved pyrometallurgisk smelting, og våt smelting produserer omtrent 20% av raffinert kobber, som beskrevet nedenfor.
I. Pyrometallurgi
Pyrometallurgisk kobber er hovedmetoden for kobberproduksjon i dag, og utgjør 80% til 90% av kobberproduksjonen, hovedsakelig for å håndtere sulfidmalm. Fordelene med kobbersmelting er sterk tilpasningsevne av råvarer, lavt energiforbruk, høy effektivitet, høy metallgjenvinningshastighet. Pyro-røftende kobber kan deles inn i to kategorier: Den ene er den tradisjonelle prosessen: for eksempel smelting av blastovn, reflektorovn smelting, elektrisk ovnsmelting. Den andre er den moderne forbedrede prosessen: for eksempel smelting av flashovn, smeltende bassengsmelting.
På grunn av de globale energi- og miljøproblemene siden midten av -20 th århundre, blir energi stadig mer anspent, miljøvernforskrifter blir stadig strengere, den gradvise økningen i arbeidskraftskostnader, som blir bedt om av kobbersmelte -teknologien fra 1980 -tallet og fremover For å oppnå rask utvikling, må tvinge de tradisjonelle metodene erstattes av nye metoder for forbedring, blir de tradisjonelle smeltemetodene gradvis eliminert. Med fremveksten av smelte og smeltebasseng smelte som representant for den avanserte teknologien for forbedret smelting, er det viktigste gjennombruddet den brede anvendelsen av oksygen eller oksygenanriket. Etter flere tiår med innsats har flash smelting og smelte på badet i utgangspunktet erstattet den tradisjonelle pyrometallurgiske smelteprosessen.
1, brannsmeltingsprosess
Pyrometallurgisk prosess består hovedsakelig av fire hovedtrinn: matt smelting, kobbermatt (iskobber) blåser, rå kobberpyrometallurgisk raffinering og anode kobberelektrolytisk raffinering.
Svovelsmelting (kobberkonsentrat - iskobber): Hovedsakelig bruk av kobberkonsentrat iskoblingsmelting, er formålet å gjøre kobberkonsentratet til en del av jernoksidasjonen, slaggfjerning, utgangen av iskobber med høyt kobberinnhold.
Ice Copper Blowing (iskobber - rå kobber): Iskobber oksyderes ytterligere og smeller for å fjerne jern og svovel fra iskobberen for å produsere rå kobber.
Fire Refining (rå kobber - Anode kobber): Rå kobber gjennom oksidasjon og slagging for å fjerne urenhetselementer ytterligere, produksjonen av anodekobber.
Elektrolytisk raffinering (anode kobber - katodekobber): Gjennom introduksjon av likestrøm blir anodekobberen oppløst, rent kobber blir utfelt ved katoden, og urenhetene kommer inn og urenheter, og produserer katodekobber.
2, Klassifisering av pyrometallurgisk prosess
(1) Flash smelting
Flash Smelting (Flash Smelting), inkludert International Nickel Company Inco (Inco) Flash Furnace, Otokumpu (Outokumpu) Flash Furnace og Whirlpool Top Blowing Smelting (Contop) tre slag. Flash -smelting er en smeltemetode som utnytter den enorme aktive overflaten av det finmede bakkematerialet fullt ut for å forbedre smelteaksjonsprosessen. Konsentratet etter dyp tørking, og fluksen ved å tørke sammen med oksygenanriket luft sprayet inn i reaksjonstårnet, konsentrat partikler suspendert i verdensrommet for 1-3 s tid, og høytemperaturoksiderende luftstrøm som raskt oksiderer sulfidmineraler, og frigjør En stor mengde varme for å fullføre smelteaksjonen, det vil si den matte prosessen. Produktet av reaksjonen faller inn i nedbørstanken til blitsovnen for å sette seg, slik at kobbermatt og slagg blir ytterligere separert. Denne metoden brukes hovedsakelig til kobber-, nikkel- og andre sulfidmalmmatt smelte.
Flash -smelting begynte produksjonen på slutten av 1950 -tallet, har blitt popularisert og brukt i mer enn førti bedrifter, på grunn av kontinuerlig forbedring av energisparing og miljøvern har betydelige prestasjoner. Prosessteknologien har fordelene med stor produksjonskapasitet, lavt energiforbruk, mindre forurensning, etc. Den maksimale malmkobberproduksjonskapasiteten til et enkelt sett med systemer kan nå mer enn 400, 000 t/a, anvendelig for skala på 200, 000 t/a over planten. Imidlertid krever det at råvarene blir dypt tørket til vanninnholdet<0.3%, the concentrate size <1mm, and the impurity lead and zinc in the raw materials should not be higher than 6%. The disadvantages of the process are complex equipment, high soot rate, slag containing high copper, need to be depleted.
(2) Smelting av smeltebasseng
Smelting av smeltepool inkludert Teniente Copper Refining Method, Mitsubishi -metoden, Osmert -metoden, Warnucoff Copper Refining Method, ISA Smelting Method, Noranda Method, Top Blowing Rotary Converter Method (TBRC), Silver Copper Refining Method, Shuikoushan Copper Raffining Method og Donging Bottom oksygenrik smeltemetode. Smelting av smeltende basseng er å tilsette fint sulfidkonsentrater til smelten samtidig, til smelte trommelen i luften eller industriell oksygen, i den voldelige omrøringen av smeltebassenget for forbedret smelting. På grunn av luften som blåser i smeltebassenget som trykkes i luftboblene, stiger luftboblene gjennom smeltebassenget, noe som resulterer i "smelte -kolonnen" -bevegelsen, som vil gi smelteinngangen en flott funksjon. Ovnstypen er horisontal, vertikal, roterende eller fast, og blåsemetoden er sidesblåsing, toppblåsing og bunnblåsing.
Smelting av smeltedobling begynte å bli brukt i industrien på 1970 -tallet. På grunn av god varme og masseoverføring i smelteprosessen for smeltebasseng, kan den metallurgiske prosessen styrkes sterkt for å oppnå formålet med å forbedre produktiviteten til utstyret og redusere energiforbruket til smelteprosessen. Og kravene til ovnmaterialet er ikke høye, alle typer konsentrater, tørre, våte, store korn, pulver er anvendelig, ovnvolumet er lite, varmetapet er lite, energisparing og miljøvern er bedre, spesielt sot hastigheten er betydelig lavere enn flash -smelte.
For det andre, våt smelte (SX-EW-metoden)
Våt smelte utgjør 10% til 20% av kobberproduksjonen, er et løsemiddel som utvasking av kobbermalm eller kobberkonsentrat slik at kobber i oppløsningen, og deretter fra den rensede kobberholdige oppløsningen for å gjenvinne kobbermetoden. Det brukes hovedsakelig til å behandle kobbersmalm, oksiderte kobbermalm og noen komplekse kobbermalm.
Våt kobberraffineringsutstyr er enklere, nær gruven i nærheten av produksjonen, lave produksjonskostnader, ingen produksjon av svovelsyre, ingen SO2 -forurensning. Imidlertid er urenhetsinnholdet høyt, og kobberraffineringssyklusen er lang, lav effektivitet, liten kapasitetsskala; Gjenoppretting av edelt metall er vanskelig, og utvinningsgraden er usikker; Den våte prosessen for behandling av chalcopyrite -konsentrat har ikke blitt brukt industrielt, og det er tekniske barrierer.
Selv om den nåværende våte kobberraffinering i kobberproduksjon utgjorde en liten andel, men fra den fremtidige utviklingstrenden med ressurser, med gradvis uttømming av malmer, er oksiderte malmer, lavkvalitets vanskelig å velge malm og multimetallkompleks kobbermalm i økende grad Utnyttet, våt raffinering av kobber vil bli en effektiv måte å takle disse råvarene på.
1, våt smelteprosess
Våt smelteprosess inkluderer hovedsakelig fire trinn: utvasking, ekstraksjon, anti-ekstraksjon, metallforberedelse (elektrowinning eller erstatning). Oksidmalm kan utvaskes direkte, lavkvalitets oksydmalm utvaskes, og rik malm blir Cao utvaskes. Sulfidmalm må stekes før utvasking generelt, eller kan utvaskes direkte under høyt trykk. Vanlige brukte løsningsmidler for utvaskingsprosessen inkluderer svovelsyre, ammoniakk og høy jernsulfatoppløsning.
For det tredje, kobbersmeltemetodeutsikter
Verdens kobbersmelting Utviklingstrender Utviklingstrendene for kobbersmelting er oppsummert som følger:
(1) På grunn av arten av kobbermalm, for å gjenopprette sølv og svovel, inntar brannmetoden for kobberraffinering fremdeles en stor posisjon, men andelen våt kobberraffinering vil bli økt.
(2) Kobberanlegg vil være forurensningsfritt arbeid, svoveldioksid eksosutslippskonsentrasjon vil være under 300 ppm, svovel real utvinningsgrad på 95% til 99%. Det vil ikke være noe avløpsvann og slaggutladning.
(3) Pyro-kobber-raffinering vil i utgangspunktet være selvoppvarmet smelting.
(4) Kobbermatt kontinuerlig blåsing vil bli mer brukt.
(5) Malm med lav kvalitet vil bli brukt ved hydrometallurgi. Våt smelteutvasking og ekstraksjonseffektivitet vil bli ytterligere forbedret.
(6) Datastyrt online kontroll vil være de viktigste virkemidlene for produksjonskontroll.
(7) Skalaen til anlegget vil være større, hver prosess vil være en enkelt ovnproduksjon, driftsarbeidet vil bli mer redusert.
Med alvorlighetsgraden av miljøvernpolitikk og økningen i produksjonskostnader, fra et verdensomspennende perspektiv, vil høye kostnader, teknologisk tilbakestående små smelteverk være stengt etter hverandre, vil store og mellomstore smelteverk utvide produksjonsskalaen og redusere kostnadene ytterligere . Og gjennom teknologisk oppgradering og transformasjon, forbedrer du brukshastigheten for råvarer ytterligere, maksimerer smelteprosessen i utvinning av slagg, avløpsvann, avfallsgass verdifulle elementer vil være det viktigste middelet for kostnadsreduksjon.
