Pirometalurgia fandado

Fajra rafinado estas la ĉefa metodo de produktado de kupro hodiaŭ, respondecante pri 80% ĝis 90% de kuproproduktado, ĉefe por la traktado de sulfidercoj. La avantaĝoj de pirometalurgia kuprofandado estas forta adaptebleco de krudaĵoj, malalta energikonsumo, alta efikeco kaj alta metala reakiro. Kuprofandado per fajro povas esti dividita en du kategoriojn: unu estas tradiciaj procezoj, kiel altforna fandado, refluiga forna fandado kaj elektra forna fandado. La dua estas modernaj plifortigaj procezoj, kiel fandado de fulmforno kaj fandado de fandado.

Pro la elstaraj tutmondaj energiaj kaj mediaj problemoj ekde la mezo de la 20-a jarcento, energio pli kaj pli malabundiĝis, mediprotektaj regularoj fariĝis ĉiam pli striktaj, kaj laborkostoj iom post iom pliiĝis. Tio kaŭzis la rapidan evoluon de kuprofanda teknologio ekde la 1980-aj jaroj, devigante tradiciajn metodojn esti anstataŭigitaj per novaj plifortigaj metodoj, kaj tradiciaj fandaj metodoj iom post iom estis forigitaj. Poste, progresintaj teknologioj kiel ekzemple fulmfandado kaj fandaĵnaĝejo-fandado aperis, kie la plej grava sukceso estas la ĝeneraligita apliko de oksigeno aŭ riĉigita oksigeno. Post jardekoj da fortostreĉo, fulmfandado kaj fanda naĝejo-fandado baze anstataŭigis tradiciajn pirometalurgiajn procezojn.

1. Fajra fanda procezo fluo

La pirometalurgia procezo ĉefe inkluzivas kvar ĉefajn paŝojn: mata fandado, kupra mata (mata) blovado, kruda kupra pirometalurgia rafinado kaj anoda kupra elektroliza rafinado.

Sulfura fandado (kupra koncentrita mato): Ĝi ĉefe uzas kupran koncentraĵon por fari matan fandadon, kun la celo oksigeni iom da fero en la kupra koncentraĵo, forigi skoron kaj produkti maton kun alta kupra enhavo.

Mata blovado (mata kruda kupro): Plia oksigenado kaj skorio de mato por forigi feron kaj sulfuron de ĝi, produktante krudan kupron.

Fajra rafinado (kruda kupro-anoda kupro): La kruda kupro estas plue forigita de malpuraĵoj per oksigenado kaj skorio por produkti anodan kupron.

Elektroliza rafinado (anoda kupra katoda kupro): Enkondukante kontinuan kurenton, la anoda kupro dissolviĝas, kaj pura kupro estas precipitata ĉe la katodo. Malpuraĵoj eniras la anodan koton aŭ elektroliton, tiel atingante la apartigon de kupro kaj malpuraĵoj kaj produktante katodan kupron.

2. Klasifiko de pirometalurgiaj procezoj

(1) Ekbrila fandado

Fulma fandado inkluzivas tri tipojn: Inco-fulmforno, Outokumpu-fulmforno kaj ConTop-fulmfandado. Ekbrila fandado estas fandmetodo, kiu plene utiligas la grandegan aktivan surfacon de fajne muelitaj materialoj por plifortigi la fandan reakcian procezon. Post profunda sekiĝo de la koncentriĝo, ĝi estas ŝprucita en la reagturon per oksigen-riĉigita aero kune kun la fluo. La koncentraj partikloj estas suspenditaj en la spaco dum 1-3 sekundoj, kaj rapide suferas oksidigan reagon de sulfidmineraloj kun alt-temperatura oksidanta aerfluo, liberigante grandan kvanton da varmo, kompletigante la fandan reagon, kiu estas la procezo de mata produktado. La reagproduktoj falas en la sedimentadtankon de la fulmforno por sedimentado, plue apartigante la kupran maton kaj skoron. Ĉi tiu metodo estas ĉefe uzata por senbrila fandado de sulfidercoj kiel kupro kaj nikelo.

Fulma fandado komencis produktadon en la malfruaj 1950-aj jaroj kaj estis antaŭenigita kaj aplikata en pli ol 40 entreprenoj pro signifaj atingoj en energiŝparo kaj mediprotekto per kontinua plibonigo. Ĉi tiu proceza teknologio havas la avantaĝojn de granda produktadkapablo, malalta energikonsumo kaj malalta poluo. La maksimuma produktadkapacito de kupra erco de ununura sistemo povas atingi pli ol 400000 t/a, kio taŭgas por fabrikoj kun skalo de pli ol 200000 t/a. Tamen, necesas, ke la krudaĵoj estu profunde sekigitaj al malsekeco-enhavo de malpli ol 0,3%, koncentra partiklograndeco de malpli ol 1 mm, kaj malpuraĵoj kiel plumbo kaj zinko en la krudaĵoj ne devas superi 6%. La malavantaĝoj de la procezo estas kompleksa ekipaĵo, alta fumo kaj polva indico, kaj alta kupra enhavo en la skorio, kiu postulas diluan traktadon.

2) Fandita naĝejo

Melt-naĝejo-fandado inkludas la Tenente-kupran fandan metodon, Mitsubishi-metodon, Osmet-metodon, Vanukov-kupran-fandan metodon, Isa-fandan metodon, Noranda-metodon, supran blovitan rotacian konvertilon-metodon (TBRC), arĝentan kuprofandan metodon, Shuikoushan-kupron. fandado metodo, kaj Dongying fundo blovita oksigeno riĉa fandado metodo. Fandita naĝejo estas la procezo de aldono de fajna sulfidkoncentraĵo al la fandado dum blovado de aero aŭ industria oksigeno en la fandadon, kaj plifortigo de la fanda procezo en furioze movita fandita naĝejo. Pro la premo penita per la blovado de aero sur la fandita naĝejo, la vezikoj pliiĝas tra la naĝejo, igante la "fandkolonon" moviĝi, tiel disponigante signifan enigaĵon al la fandado. Ĝiaj fornaj tipoj inkluzivas horizontalan, vertikalan, rotacian aŭ fiksan, kaj ekzistas tri specoj de blovaj metodoj: flankblovado, supra blovado kaj malsupra blovado.

Naĝeja fandado estis aplikata en industrio en la 1970-aj jaroj. Pro la bonaj efikoj de varmo kaj amastransigo en la fandprocezo de la fandita naĝejo, la metalurgia procezo povas esti multe plifortigita, atingante la celon plibonigi ekipaĵan produktivecon kaj reduktante energian konsumon en la fanda procezo. Krome, la postuloj por fornaj materialoj ne estas altaj. Diversaj specoj de koncentraĵoj, sekaj, malsekaj, grandaj kaj pulvoraj, taŭgas. La forno havas malgrandan volumon, malaltan varmoperdon, kaj bonan energikonservadon kaj mediprotekton. Precipe, la fumo kaj polva indico estas signife pli malalta ol tiu de fulmofandado.