Топене на мед и класификация
Топене на мед
Медната руда, добита от медната мина, се превръща в меден концентрат или пясък от медна руда с високо съдържание на мед след обогатяване. Медният концентрат трябва да бъде претопен и извлечен, преди да стане рафинирана мед и медни продукти.
A. Електролитна мед и рафинирана мед
Медта, използвана в промишлеността, включва електролитна мед (съдържаща 99,9% до 99,95% мед) и рафинирана мед (съдържаща 99.0% до 99,7% мед). Първият се използва в електротехническата индустрия за производство на специални сплави, метални проводници и жици. Последният се използва за направата на други сплави, медни тръби, медни плочи, валове и др.
Б. Процес на топене на мед
Развитието на медната металургична технология е преминало през дълъг процес, но топенето на мед все още се основава главно на пирометалургията и продукцията му представлява около 85% от световното производство на мед. Съвременната хидрометалургична технология постепенно се насърчава и въвеждането на хидрометалургията значително намали разходите за топене на мед.
Нека разгледаме по-отблизо двата метода за топене на мед - пирометалургията и хидрометалургията (SX-EX).
а. Пирометалургично топене на мед:
Катодната мед, известна още като електролитна мед, се произвежда чрез топене и електролитно рафиниране, което обикновено е подходящо за висококачествени медни сулфидни руди. Пирометалургията обикновено включва първо увеличаване на съдържанието на мед от няколко процента или няколко хилядни от оригиналната руда до 20-30% чрез обогатяване на рудата и след това използването й като меден концентрат за топене на щейн в затворена доменна пещ, реверберационна пещ, електрическа пещ или флаш пещ. Полученият мат (мат) след това се изпраща в конвертор за издухване в сурова мед и след това се окислява и рафинира в друга реверберационна пещ за отстраняване на примесите или се излива в анодни плочи за електролиза, за да се получи електролитна мед със степен до 99,9 %. Този процес е кратък и адаптивен и степента на възстановяване на медта може да достигне 95%, но тъй като сярата в рудата се изхвърля като отпадъчен газ от серен диоксид в двата етапа на производство на щейн и продухване, не е лесно да се възстанови и е склонна до замърсяване. През последните години пирометалургията постепенно се разви към непрекъснато и автоматизирано топене, като метода на среброто, метода на Норанда и метода на Мицубиши в Япония.
В допълнение към медния концентрат, медният скрап е и основната суровина за рафинирана мед, включително стар меден скрап и нов меден скрап. Старият меден скрап идва от старо оборудване и стари машини, изоставени сгради и подземни тръби; новият меден скрап идва от медни отпадъци, изхвърлени от преработвателните предприятия (коефициентът на производство на медни материали е около 50%). Като цяло предлагането на скрап от мед е относително стабилно. Медният скрап може да бъде разделен на: гол меден скрап (клас над 90%); жълт меден скрап (жици); медсъдържащи материали (стари двигатели, платки); мед, произведена от меден скрап и други подобни материали, известен също като рециклирана мед.
b. Мокро топене на мед:
Корабът е подходящ за нискокачествен меден оксид, а произведената рафинирана мед е електролитна мед. Съвременното мокро топене включва печене със сярна киселина-излугване-електролитно, излугване-екстракция-електролитно, бактериално излугване и други методи, които са подходящи за купчинно излугване, излугване в резервоар или излугване на място на нискокачествени комплексни руди, руди от меден оксид и отпадъчни руди, съдържащи мед. Технологията за мокро топене постепенно се насърчава и се очаква да достигне 20% от общото производство до края на този век. Въвеждането на мокрото топене значително намали разходите за топене на мед.
Диаграмата на процеса е както следва: Сред тях екстракцията на мед (процесът на навлизане на медта в органичния слой от водния слой) и обратната екстракция (процесът на навлизане на медта във водния слой от органичния слой) са важни технологични средства на съвременния хидрометалургия.
Двата процеса на пирометалургията и хидрометалургията имат следните характеристики:
(1) Оборудването за топене на последния е по-просто, но съдържанието на примеси е по-високо, което е полезно допълнение към първото.
(2) Последното има ограничения и зависи от съдържанието и вида на рудата.
(3) Цената на първото е по-висока от второто.
Вижда се, че хидрометалургичната технология има значителни предимства, но обхватът й на приложение е ограничен. Не всички медни мини могат да бъдат претопени чрез този процес. Въпреки това, чрез технологични подобрения през последните години все повече и повече страни, включително Съединените щати, Чили, Канада, Австралия, Мексико и Перу, прилагат този процес към повече медни мини. Подобряването на хидрометалургичната технология и насърчаването на нейното приложение намалиха производствените разходи за мед, увеличиха производствения капацитет на медните мини, увеличиха предлагането на социални ресурси в краткосрочен план, предизвикаха относителен излишък от общото обществено предлагане и имаха дърпащ ефект върху цените.
