Видео: Фильм "Медь от А до Я" 2024
Медь обычно экстрагируется из оксидных и сульфидных руд, которые содержат от 0,5 до 2,0 процента меди.
Методы переработки, используемые производителями меди, зависят от типа руды, а также от других экономических и экологических факторов. В настоящее время около 80 процентов мирового производства меди добывается из сульфидных источников.
Независимо от рудного типа добытую медную руду сначала необходимо сконцентрировать для удаления жиров, нежелательных материалов, вложенных в руду.
Первым шагом в этом процессе является дробление и порошковая руда в шаровой или стержневой мельнице.
Сульфидные руды
Практически все сульфидные медные руды, включая халькозит (Cu 2 S), халькопирит (CuFeS 2 ) и ковеллит (CuS), обрабатываются плавка.
После измельчения руды до мелкого порошка она затем концентрируется пенной флотацией, что требует смешивания порошкообразной руды с реагентами, которые объединяются с медью, чтобы сделать ее гидрофобной. Затем смесь купают в воде вместе с пенообразователем, который стимулирует вспенивание.
Струи воздуха поднимаются через пузырьки, образующие воду, которые плавают водоотталкивающие частицы меди на поверхность. Пена, которая содержит около 30 процентов меди, 27 процентов железа и 33 процента серы, снимается и берется за обжиг.
Если экономичные, меньшие примеси, которые могут присутствовать в руде, такой молибден, свинец, золото и серебро, также могут быть обработаны и удалены в это время с помощью селективной флотации.
При температурах между 932-1292 г. ° F (500-700 ° С) большая часть оставшегося содержания серы сжигается в виде сульфидного газа, что приводит к кальцинированной смеси оксидов и сульфидов меди.
Флюсы добавляются к кальцинированной меди, которая теперь составляет около 60 процентов чистой, до того, как она снова нагревается, на этот раз до 2192 ° F (1200 ° C).
При этой температуре поток кремнезема и известняка объединяется с нежелательными соединениями, такими как оксид железа, и выводит их на поверхность, подлежащую удалению в виде шлака. Оставшаяся смесь представляет собой расплавленный сульфид меди, называемый «матовым».
Следующим шагом в процессе рафинирования является окисление жидкого штейна для удаления железа и, опять же, сжигание сульфидного содержимого в виде диоксида серы. В результате получается 97-99% меди. Термин «блистерная медь» происходит от пузырьков, образующихся двуокисью серы на поверхности меди.
Чтобы изготовить медные катоды на рынке, блистерную медь сначала необходимо отливать в аноды и обрабатывать электролитически. Погруженный в резервуар с сульфатом меди и серной кислотой вместе с чистым медным катодным стартовым листом, черная медь становится анодом в гальванической ячейке. Заготовки из катода из нержавеющей стали также используются на некоторых нефтеперерабатывающих заводах, таких как меднорудная шахта Kennecott Rio Tinto в штате Юта.
При введении тока ионы меди начинают мигрировать к катоду или стартовому листу, образуя 99. 9-99. 99% чистых медных катодов.
Обработка оксидной руды и SX / EW
После измельчения медных руд оксидного типа, таких как азурит (2CuCO 3 · Cu (OH) 3), брострит (CuSO 4 >), хризоколла (CuSiO 3 · 2H 2 O) и куприт (Cu2O), разбавленная серная кислота наносится на поверхность материала на выщелачивающие прокладки или в выщелачивающие емкости. Когда кислота течет через руду, она сочетается с медью, образуя слабый раствор сульфата меди.
Так называемый «беременный» раствор для выщелачивания (или беременный напиток) затем обрабатывается с использованием гидрометаллургического процесса, известного как экстракция растворителем и электроприемник (или SX-EW).
Добыча растворителя включает удаление меди из беременной жидкости с использованием органического растворителя или экстрагента. Во время этой реакции ионы меди обменивают на ионы водорода, позволяя извлекать кислотный раствор и повторно использовать в процессе выщелачивания.
Водный раствор, богатый медом, затем переносится в электролитический резервуар, где происходит электро-выигрышная часть процесса. Под электрическим зарядом ионы меди мигрируют из раствора в катодные стартовые катоды, изготовленные из медной фольги высокой чистоты.
Другие элементы, которые могут присутствовать в растворе, такие как золото, серебро, платина, селен и теллур, собираются в нижней части резервуара в виде «шламов» и могут быть восстановлены путем дальнейшей обработки.
Электрошоковые медные катоды имеют одинаковую или большую чистоту, чем те, которые производятся в результате традиционной плавки, но требуют от одной четверти до одной трети количества энергии на единицу продукции.
Разработка SX-EW позволила добывать медь в районах, где серная кислота недоступна или не может быть получена из серы в корпусе медной руды, а также из старых сульфидных минералов, которые были окислены при воздействии воздуха или бактерий выщелачивания и других отходов, которые ранее были удалены без обработки.
Медь может альтернативно осаждаться из беременного раствора путем цементации с использованием металлолома. Однако это приводит к получению менее чистой меди, чем SX-EW, и поэтому используется реже.
Выщелачивание in-situ (ISL)
Выщелачивание in-situ также используется для извлечения меди из подходящих участков рудных месторождений.
Этот процесс включает бурение скважин и перекачку в рудное тело раствора фильтрата - обычно серной или соляной кислоты. Выщелачивающий раствор растворяет минералы меди до его извлечения через вторую скважину. Дальнейшая очистка с использованием SX-EW или химического осаждения дает товарные медные катоды.
ISL часто проводят на низкосортной медной руде в засыпленных стопах (также известную как
выщелачивание стоков ) в обваленных районах подземных рудников. Медные руды, наиболее пригодные для ISL, включают карбонаты меди малахита и азурита, а также тенорит и хризоколу.
Мировая добыча меди на меде оценивается Геологической службой США до 16.1 миллион метрических тонн в 2011 году. Основным источником меди является Чили, которая производит примерно одну треть от общего объема мировых поставок. Другие крупные производители включают США, Китай и Перу.
Из-за высокой стоимости чистой меди большая часть производства меди поступает из переработанных источников. В США рециркулированная медь составляет около 32% годового объема поставок. В глобальном масштабе это число, по оценкам, ближе к 20 процентам.
Крупнейшим корпоративным производителем меди во всем мире является чилийское государственное предприятие Codelco. В 2010 году Codelco произвела 1,76 миллиона метрических тонн рафинированной меди, или около 11% от общего объема мирового производства. Другие крупные производители включают Freeport-McMoran Copper & Gold Inc., BHP Billiton Ltd. и Xstrata Plc.
Источники
Schoolscience. сотрудничество. Великобритания. Медь - жизненно важный элемент. Добыча меди.
URL: // ресурсы. schoolscience. сотрудничество. ик / CDA / 14-16 / cumining / copch2pg2. HTML
Wikipedia. Методы извлечения меди.
URL: // ru. википедия. org / wiki / Copper_extraction
Ассоциация развития меди. Производство.
URL: // www. меди. орг / образование / медь производство /
Как производится магний-металл?
Для усовершенствования магниевого металла используется широкий спектр методов производства, в зависимости от местоположения и типа используемого ресурса.
Бериллий Медь: физические свойства
Стандартные бериллиевые медные сплавы содержат почти 2% бериллий, а содержание бериллия в запатентованных сплавах может варьироваться от 1. 5 до 2. 7%.
Понимание красного металла (медь)
Медь, «красный металл», является одним из большинство электропроводящих из всех металлических элементов. Узнайте больше об этом эстетически приятном элементе.