Zer da kobrea erauztea?
Kobrea erauztea bere mineraletatik kobrea lortzeko erabiltzen diren metodoei dagokie. Kobrearen konbertsioa prozesu fisiko eta elektrokimiko multzo batean datza. Metodoak eboluzionatu egin dira eta herrialdearen arabera aldatzen dira mineralaren iturriaren, tokiko ingurumen-araudien eta beste faktore batzuen arabera.
Meatzaritza-eragiketa guztietan bezala, minerala normalean onuratua (kontzentratua) izan behar da. Prozesatzeko teknikak mineralaren izaeraren araberakoak dira. Mea batez ere sulfurozko kobre mineralak badira (adibidez, kalkopirita), minerala birrindu eta ehotzen da mineral baliotsuak hondakinetatik ("ganga") mineraletatik askatzeko. Ondoren, flotazio minerala erabiliz kontzentratzen da. Kontzentratua normalean urruneko burdinoletara saltzen da, nahiz eta meategi handi batzuek gertu dauden burdinolak dituzten. Meategien eta fundizioen kokapen hori ohikoagoa zen XIX. Sulfuro-kontzentratuak normalean Outokumpu edo Inco flash labean edo ISASMELT labean urtzen dira matea sortzeko, anodo kobrea sortzeko bihurtu eta findu behar dena. Azkenik, azken fintze-prozesua elektrolisia da. Ekonomia- eta ingurumen-arrazoiengatik, erauzketaren azpiproduktu asko berreskuratzen dira. Sufre dioxidoaren gasa, adibidez, harrapatu eta azido sulfuriko bihurtzen da, eta gero erauzketa-prozesuan erabil daiteke edo ongarrien fabrikazioa bezalako helburuetarako saldu daiteke.
Oxidatutako kobre mineralak erauzketa hidrometalurgikoaren bidez trata daitezke.
Historia
Meatzariak Copper Country-ko Tamarack meategian, 1905ean
Bertako kobrearen mailu hotzean egindako lehen frogak Anatolia ekialdeko Çayönü Tepesi-n egindako indusketetatik datoz, K.a. 7200 eta 6600 bitartean. [1] Botoa edo amuletotzat hartzen diren hainbat elementuren artean, arrain-amua zirudien bat eta azterraren antzekoa zegoen. Beste aurkikuntza bat, Mergasurreko (Irakeko) Shanidar haitzuloan, kobre aleak zituen, K.a. 8.700 urtekoa. [2]
Ezagutzen diren munduko kobre meatze zaharrenetako bat, gainazaleko gordailuak erabiltzearen aldean, Timna haranean dago, Israel, K.a. [3] [4]
Europako hego-ekialdeko (Serbia) Pločnik aztarnategiak [ zalantzazkoa – eztabaidatu ] , K.a. 5.000koa. 2010eko ekainean egindako aurkikuntzak 500 urte gehiago luzatzen ditu Rudna Glavako (Serbia) kobre-galdaketaren lehen erregistroa, K.a. V. milurtekoa. [5]
Kobrea urtzeko teknologiak Kobre Aroa, Kalkolito Aroa, eta gero Brontze Aroa sortu zuen. Brontze Aroa ez zen posible izango gizakiak galdaketa teknologia garatu gabe.
Kontzentrazioa
Meetan kobrearen kontzentrazioa gutxitzen ari denak, orain, mineralak aldez aurretik tratatzea eskatzen du.
Kobre mineral gehienek mineral baliotsuen barruan loturiko kobre metalaren ehuneko txiki bat besterik ez dute, mineralaren gainerakoa nahi ez diren arroka edo ganguemineralak izanik, normalean silikatozko mineralak edo oxidozko mineralak, askotan baliorik ez duten mineralak. Zenbait kasutan, hondarrak atzera egin dira galdutako balioa berreskuratzeko, kobrea berreskuratzeko teknologia hobetu baita. mendean kobre-minen batez besteko kalifikazioa kobrearen % 0,6tik beherakoa da, mineral ekonomikoen proportzioa (kobrea barne) mea-harkaitzaren bolumen osoaren % 2 baino txikiagoa izanik. Edozein mineralen tratamendu metalurgikoan funtsezko helburu bat arrokaren barneko mineralak ganga-mineraletatik bereiztea da.
Metalurgia-tratamendu-zirkuitu bateko edozein prozesuren lehen fasea artezketa edo xehaketa zehatza da , non arroka birrintzen den fase mineral indibidualez osatutako partikula txikiak (<100 μm) sortzeko. Partikula hauek banandu egiten dira ganga (arroken hondakinak) kentzeko, eta, ondoren, mineralak arrokatik askatzeko prozesu fisiko bat egiten da. Kobre-meak askatzeko prozesua oxidozko edo sulfurozko mineralak diren ala ezaren araberakoa da. [6]
Ondorengo urratsak kobrea duen mineralaren izaeraren eta aterako denaren araberakoak dira. Oxido mineraletarako, askapen hidrometalurgiko prozesu bat egiten da normalean, mineralen izaera disolbagarria erabiltzen duena araztegi metalurgikoaren onurarako. Sulfurozko mineraletarako, bai sekundarioak (supergenea) bai primarioak (hipogenea), apar-flotazioa erabiltzen da minerala gangatik fisikoki bereizteko. Jatorrizko kobrea duten mea-gorputz berezietarako edo kobre natibo supergenikoan aberatsak diren mea-gorputzen ataletarako, mineral hau grabitate-zirkuitu sinple baten bidez berreskura daiteke.
Aparraren flotazioa
Kobre eta nikel sulfurozko mineralak kontzentratzeko apar flotazio-zelulak, Falconbridge, Ontario.
Aparraren flotazio-prozesu modernoa 1900eko hamarkadaren hasieran Australian CV Potter-ek eta garai berean GD Delpratek asmatu zuen. [7]
Kobre sulfuroak kargatutako aire burbuilak Jameson zelula batean Hego Australiako Prominent Hillmineko flotazio plantan
Kobre sulfuroen sulfuro-mine primario guztiak eta kobre-sulfuro sekundarioen kontzentrazio gehienak (kalkozita izanik) galdaketaren mende daude. Kubako lixibiatze edo presiozko lixibiatze prozesu batzuk existitzen dira kalkozita kontzentratuak disolbatzeko eta kobre katodoa ekoizteko sortutako lixibiatu-soluziotik, baina hau merkatuaren zati txiki bat da.
Karbonato-kontzentratuak kobre-zementazio-plantetatik ekoitzitako produktu nahiko txikiak dira, normalean pila-lixibiatze-eragiketa baten amaierako fase gisa. Horrelako karbonato-kontzentratuak disolbatzaileen erauzketa eta elektroirabaziaren (SX-EW) planta baten bidez tratatu edo urtu egin daitezke.
Kobre minerala birrindu eta ehotzen da, kobre sulfurozko mineralen eta ganga mineralen artean askapen-maila onargarria den neurrian. Ondoren, minerala bustitzen da, minda batean esekitzen da eta xantatoekin edo beste erreaktiboekin nahasten da, sulfuro partikulak hidrofobo bihurtzen dituztenak. Erreaktibo tipikoen artean, potasio etilxantatoa eta sodio etilxantatoa daude, baina ditiofosfatoak eta ditiokarbamatoak ere erabiltzen dira.
Tratatutako minerala urez betetako aireztapen depositu batera sartzen da, metilisobutil-carbinol (MIBC) bezalako surfaktantea duena. Airea etengabe behartzen da mindatik eta aire-burbuilak kobre sulfuro hidrofoboko partikulei atxikitzen zaizkie, gainazalera eramaten dira, non aparra sortzen dute eta gaingabetu egiten dira. Gaingabetze hauek, oro har, garbitzaile-zelula baten menpe jartzen dira, gehiegizko silikatoak kentzeko eta kontzentratuaren kalitatean kaltegarria izan dezaketen beste sulfuro mineralak kentzeko (normalean, galena) eta galdaketara bidalitako azken kontzentratua. Flotazio-zelulan flotatu ez den arroka isats gisa botatzen da edo gehiago prozesatzen da beste metal batzuk ateratzeko, hala nola beruna (galenatik) eta zinka (esfaleritatik), egonez gero. Prozesuaren eraginkortasuna hobetzeko, karea erabiltzen da ur bainuaren pH-a igotzeko, kolektorea gehiago ionizatzeko eta lehentasunez kalkopiritarekin (CuFeS 2) lotu eta pirita ( FeS 2. Burdina bi eremu primarioko mineraletan dago. Kalkopirita duten kobre mineralak kontzentratu daitezke %20 eta %30 arteko kobre-kontzentratua duen kontzentratu bat ekoizteko (normalean %27-29 kobrea); kontzentratuaren gainerakoa burdina eta sufrea da kalkopiritan, eta nahi ez diren ezpurutasunak, hala nola silikato-ganga-mineralak edo beste sulfuro-mineral batzuk, normalean pirita, esfalerita edo galena kopuru txikiak. Kalkozita kontzentratuek normalean % 37 eta % 40 artean kobre-kontzentratuan kalifikatzen dute, kalkozitak ez baitu burdinarik mineralean.
Erauzketa hidrometalurgikoa
Sulfurozko mineralak
Sulfuro sekundarioak –supergenearen aberaste sekundarioaren ondorioz sortutakoak– erresistenteak dira ( ergogorrak ) lixibiazio sulfurikoaren aurrean. Mea hauek kobre karbonato, sulfato, fosfato eta oxido mineralen eta sulfuro mineral sekundarioen nahasketa bat dira, nagusiki kalkozita baina digenita bezalako beste mineral batzuk garrantzitsuak izan daitezke gordailu batzuetan.
Sulfuroetan aberatsak diren mineral supergeneak kontzentratu daitezke apar flotazioaren bidez. Kalkozita kontzentratu tipiko batek sulfuroan % 37 eta % 40 artean kalifika dezake kobrea, eta nahiko merkeak dira urtzeko kalkopirita kontzentratuekin alderatuta.
Supergene-sulfuro-gordailuak lixibiatu daitezke bakterioen oxidazio pila baten lixibiatze-prozesua erabiliz sulfuroak azido sulfurikora oxidatzeko, eta horrek azido sulfurikoarekin aldi berean lixibiatzea ahalbidetzen du kobre sulfatoaren soluzioa sortzeko. Oxido mineralekin gertatzen den bezala, disolbatzaileen erauzketa eta elektroirabaziaren teknologiak erabiltzen dira haurdun dagoen lixibiazio-soluziotik kobrea berreskuratzeko.
Berezko kobre mineraletan aberatsak diren sulfuro supergene-mineak erregogorrak dira azido sulfurikoaren lixibiazioarekin tratamendurako denbora-eskala praktiko guztietan, eta metal-partikula trinkoek ez dute erreakzionatzen apar flotazio-medioekin. Normalean, jatorrizko kobrea supergene-profil baten zati txikia bada, ez da berreskuratuko eta hondakinen berri emango du. Nahikoa aberatsa denean, jatorrizko kobre mea-gorputzak tratatu daitezke jasotako kobrea berreskuratzeko grabitatearen bereizketa-zirkuitu baten bidez, non metalaren dentsitatea erabiltzen den silikato mineral arinetatik askatzeko. Askotan, gangaren izaera garrantzitsua da, buztinen aberatsa den bertako kobre-mineak askatzeko zailak baitira.
Oxido mineralak
Oxidatutako kobre-mearen gorputzak hainbat prozesuren bidez tratatu daitezke, prozesu hidrometalurgikoak erabiltzen diren oxido-minerak tratatzeko erabiltzen diren kobre karbonatozko mineralak, hala nola azurita eta malakita, eta beste mineral disolbagarri batzuk, hala nola krisokola bezalako silikatoak, edo sulfatoak, hala nola atacamita eta abar.
Oxido-mineak normalean azido sulfurikoaren bidez lixibiatzen dira, normalean lixibiazio-prozesu batean edo zabortegietan, kobre-mineralak disoluzioan kobre sulfatoarekin kargatutako azido sulfurikoko disoluzio batean askatzeko. Kobre sulfatoaren disoluzioa (haurdun dagoen lixibiazio-soluzioa) kobrea kentzen da disolbatzaileen erauzketa eta elektroirabaziaren (SX-EW) planta baten bidez, azido sulfuriko barratua (denudatua) berriro birziklatzen da. Bestela, kobrea haurdun dagoen soluziotik atera daiteke txatarrarekin kontaktuan jarriz; zementazioa izeneko prozesua. Zementu kobrea normalean SX-EW kobrea baino purua da. Normalean azido sulfurikoa kobre oxidorako lixibatzaile gisa erabiltzen da, nahiz eta ura erabil daitekeen, bereziki sulfato mineral ultradisolbagarrietan aberatsak diren mineraletarako. [ aipamena behar da ] , K.a. 5.000koa.
Orokorrean, apar-flotazioa ez da erabiltzen kobre oxidozko mineralak kontzentratzeko, oxido-mineralek ez baitute apar-flotazioko produktu kimikoei edo prozesuei erantzuten (hau da, ez dira kerosenoan oinarritutako produktu kimikoekin lotzen). Kobre oxidozko mineralak noizean behin apar-flotazioaren bidez tratatu dira oxido-mineralen sulfurazioaren bidez, oxido-mineral partikularekin erreakzionatzen duten substantzia kimiko batzuekin, sulfurozko errime mehe bat (normalean kalkozita) sortzeko, gero apar-flotazio-plantak aktibatu ahal izateko.
Sulfuroen galdaketa
mendearen azken erdira arte, sulfurozko mineralak urtzea zen meatzeetatik abiatuta kobre metala ekoizteko bide bakarra ( kobrearen ekoizpen primarioa ). Davenport-ek, et al-ek, 2002an adierazi zuten orduan ere mundu mailako kobre-ekoizpen primarioaren % 80 kobre-burdina-sufre mineraletatik zetorrela eta hauen gehiengoa galdaketa bidez tratatzen zela.
Kobrea sulfurozko mineraletatik berreskuratzen zen hasieran minerala labe batean zuzenean urtuz. [9] Burdinolak meategietatik gertu zeuden hasieran, garraioaren kostua gutxitzeko. Honek hondakin-mineralak eta kobrea zuten mineraletan dauden sufrea eta burdina garraiatzeko kostu debekuak ekidin zituen. Dena den, mea-masetan kobrearen kontzentrazioa gutxitu zenez, mineral osoa urtzeko energia-kostuak ere debekatu egin ziren, eta lehenik mineralak kontzentratzea beharrezkoa izan zen.
Hasierako kontzentrazio-teknikak eskuz sailkatzea [10] eta grabitate-kontzentrazioa izan ziren. Kobre-galera handiak eragin zituzten. Ondorioz, apar-flotazio-prozesuaren garapena aurrerapauso handia izan zen mineralen prozesamenduan. [11] Utahko Bingham Canyon meategi erraldoiaren garapena posible egin zuen. [12]
mendean, mea gehienak urtu aurretik kontzentratuta zeuden. Funtzioa hasieran sinter-plantak eta labe garaiak erabiliz egiten zen, [13] edo erregailu eta erreberberazio-labeekin. [14] Erretze eta erreberberazio-labe-galdaketak kobrearen ekoizpen primarioa izan zuen nagusi 1960ko hamarkadara arte. [8]
Erretzea
Txigortzeko prozesua, oro har, erreberberazio-labeekin batera egiten da. Erregailuan, kobre-kontzentratua partzialki oxidatzen da "kaltzinoa" eta sufre dioxido gasa sortzeko. Gertatzen den erreakzioaren estekiometria hau da:
- 2 CuFeS 2 + 3 O 2 → 2 FeO + 2 CuS + 2 SO 2
Txigortzeak, oro har, sufre gehiago uzten du kaltzinatutako produktuan (% 15 Isa Mendiko Meategiko erregailuaren kasuan [15] ) sinterizazio landare batek produktu sinterizatuan uzten duena baino (% 7 inguru Fintze eta Urtze Elektrolitikoko fundizioaren kasuan [ 15] ). 16] ).
2005etik aurrera, erretzea ez da ohikoa kobre-kontzentratuaren tratamenduan, erreberberazio-labeekin konbinatzea ez delako energetikoki eraginkorra eta txigorgailuko gasaren SO 2 kontzentrazioa oso diluitua baita kostu-eraginkorra harrapatzeko. [8] Gaur egun, zuzeneko galdaketaren alde egiten da, adibidez, urtzeko teknologia hauek erabiliz: flash galdaketa, Isasmelt, Noranda, Mitsubishi edo El Teniente labeak. [8]
Urtzea
Erreberberazio-labearen galdaketa flash-galdaketaren ordez, teknologia hori erabiltzen duten kobre-galdaketa-kopuruari lotuta.
Urtu nahi den materialaren hasierako urtzea normalean galdaketa edo mate galdaketa etapa deritzo. Hainbat labetan egin daiteke, zaharkituta dauden labe garaietan eta erreberberazio-labeetan barne, baita flash-labeetan, Isasmelt labeetan, etab. [8] Galdaketa-etapa honen produktua kobre, burdina eta sufre nahasketa bat da. kobrez aberastuta dago, eta mate edo kobre mate .[8] terminoa kalifikazio matea is normally used to refer to the copper content of the matte.[17]
Galdaketa-etapa matearen helburua nahi ez diren burdina, sufrea eta ganga mineralak (adibidez, silizea, magnesia, alumina eta kareharria) ahalik eta gehien ezabatzea da, kobrearen galera gutxituz. [17] Hau burdina sulfuroak oxigenoarekin (airean edo oxigenoan aberastutako airean) erreakzionatuz lortzen da burdin oxidoak (batez ere FeO gisa, baina magnetita batzuekin (Fe 3O 4)) eta sufre dioxidoarekin. [17]
Kobre sulfuroa eta burdin oxidoa nahas daitezke, baina silize nahikoa gehitzen denean, zepa geruza bereizia sortzen da. [18] Silicea gehitzeak zepenen urtze-puntua (edo, hobeto esanda, liquidus tenperatura) ere murrizten du, hots, urtze-prozesua tenperatura baxuagoan jar daiteke. [18]
Zepa eratzeko erreakzioa hau da:
- FeO + SiO 2 → FeO.SiO 2[17]
Zepak mate baino trinkotasun txikiagoa du, beraz, matearen gainean flotatzen duen geruza bat osatzen du. [19]
Kobrea matetik hiru modutara gal daiteke: zepan disolbaturiko oxido kuproso gisa (Cu 2O), [20] zepan disolbaturiko sulfurozko kobre gisa [21] edo matean tanta txiki (edo prill ) gisa. zepa. [22] [23]
Oxidozko kobre gisa galtzen den kobre-kopurua handitzen da, zepenen oxigeno-potentziala handitu ahala. [23] Oxigeno-potentziala, oro har, handitu egiten da matearen kobre-edukia handitu ahala. [24] Beraz, oxido gisa kobrearen galera handitzen da matearen kobre-edukia handitu ahala. [25]
Bestalde, kobre sulfuroaren disolbagarritasuna zepatan murrizten da matearen kobre-edukia % 40 ingurutik gora hazten den heinean. [21] edo matean Nagamori-k kalkulatu zuen % 50 baino gutxiago duten matetako eskorretan disolbatutako kobrearen erdia baino gehiago kobre sulfuroa dela. Kopuru honen gainetik kobre oxidikoa nagusitzen hasten da. [21] edo matean
Eskorretan esekita dauden prilak bezala kobrearen galera prilen tamainaren, eskoriaren biskositatearen eta dagoen dekantazio denboraren araberakoa da. [26] Rosenqvistek iradoki zuen zepek eragindako kobre-galeren erdia inguru esekita dauden prillengatik izan zirela. [26]
Galdaketa-etapan sortzen den zepa-masa galdaketa-labean sartzen den materialaren burdin edukiaren eta xede-maila matearen araberakoa da. Elikaduraren burdina zenbat eta handiagoa izan, orduan eta burdina gehiago baztertu beharko da zepa maila jakin baterako. Era berean, xede-maila matea handitzeak burdina gehiago baztertzea eta zepa-bolumena handitzea eskatzen du.
Beraz, galdaketa-fasean kobrearen zepak galtzean gehien eragiten duten bi faktoreak hauek dira:
- kalifikazio matea
- zepa masa. [18]
Horrek esan nahi du muga praktiko bat dagoela mate-maila zenbaterainokoa izan daitekeen, zepak kobrearen galera minimizatu nahi bada. Hori dela eta, prozesatzeko fase gehiago behar dira (bihurtzea eta suaren fintzea).
Ondorengo azpiataletan mate galdaketan erabiltzen diren prozesu batzuk labur deskribatzen dira.
Erreberberazio-labe-galdaketa
Erreberberazio-labeak kontzentratu hezea, lehorra edo errea tratatzeko labe luzeak dira. [8] Azken urteetan erabilitako erreberberazio-labe gehienek kontzentratu errea tratatu zuten, erreberberazio-labean elikadura-material lehorrak jartzea energetikoki eraginkorragoa delako, eta erregailuan sufrearen zati bat kentzeak mate-maila handiagoak lortzen dituelako. [8]
Erreberberazio-labearen jarioa labeari gehitzen zaio labearen alboetan dauden elikadura-zuloen bidez. [8] Normalean silize gehigarria gehitzen da zepa osatzen laguntzeko. Labea ikatz pulberizatua, fuel-olioa edo gas naturala erabiliz erregailuekin erretzen da [27] eta karga solidoa urtzen da.
Erreberberazio-labeak, gainera, geroago bihurtze faseko zepa urtuekin elikatu daitezke, jasotako kobrea eta kobre-eduki handia duten beste material batzuk berreskuratzeko. [27]
Erreberberazio-labearen bainua geldi dagoenez, jarioaren oxidazio oso gutxi gertatzen da (eta, beraz, oso sufre gutxi kentzen da kontzentratutik). Funtsean, urtze-prozesu bat da. [26] Ondorioz, hezean kargatutako erreberberazio-labeek kobre gutxiago dute produktu matean kaltzioz kargatutako labeek baino, eta kobre-galera txikiagoak dituzte zepak. [27] Gill-ek % 0,23ko zepa-balioko kobrea aipatzen du heze-kargatutako erreberberazio-labe baterako eta % 0,37 kaltzioz kargatutako labe baten kasuan. [27]
Kaltzioz kargatutako labeen kasuan, sufrearen zati garrantzitsu bat ezabatu da txigortze fasean, eta kobre eta burdin oxido eta sulfuroen nahasketaz osatuta dago kaltzina. Erreberberazio-labeak espezie hauek oreka kimikora hurbiltzeko labearen funtzionamendu-tenperaturan jarduten du (gutxi gorabehera 1600 °C labearen erregailuaren muturrean eta 1200 °C inguru errearen muturrean; [28] matea 1100 °C ingurukoa da eta zepa 1195 °C ingurukoa da [27] ). Orekatze prozesu honetan, kobre-konposatuekin lotutako oxigenoa burdin-konposatuekin lotutako sufrearekin trukatzen da, labearen burdin oxidoaren edukia handituz, eta burdin oxidoek silizearekin eta beste oxido-material batzuekin elkarreragiten dute zepa sortzeko. [27]
Orekatze erreakzio nagusia hau da:
- Cu 2O + FeS = Cu 2S + FeO [27]
Zepak eta mateak geruza desberdinak osatzen dituzte, labetik korronte bereizi gisa ken daitezkeenak. Zepa-geruza aldian-aldian labearen hormaren zulo batetik igarotzen uzten da geruza matearen altueratik gora. Matea kentzen da zulo batetik zailetara xukatuz garabiak bihurgailuetara eraman dezan. [27] bezala ezagutzen da . tapping the furnace.[27] The matte taphole is normally a hole through a water-cooled copper block that prevents erosion of the refractory bricks lining the furnace. When the removal of the matte or slag is complete, the hole is normally plugged with clay, which is removed when the furnace is ready to be tapped again.
Erreberberazio-labeak sarritan erabiltzen ziren urtutako bihurgailuaren zepa tratatzeko, edukitako kobrea berreskuratzeko. [27] Hau garabiek garraiatutako zailetatik labeetara isuriko zen. Dena den, bihurgailu-zepak magnetita asko ditu [29] eta magnetita horren zati bat bihurgailu-zepatik hauspeatuko litzateke (bere urtze-puntu altuagoa dela-eta), erreberberazio-labearen sutondoan akrezio bat sortuz eta labea itzali behar da. akrezioa kendu. [29] Akrezio-eraketa honek erreberberazio-labe batean tratatu daitekeen bihurgailu-zepa kantitatea mugatzen du. [29]
Erreberberazio-labeek zepak kobre-galera oso baxuak dituzten arren, ez dira oso eraginkorrak energetikoki eta gasen sufre-dioxidoaren kontzentrazio baxuek harrapatzea ez-ekonomiko bihurtzen dute. [8] Ondorioz, fundizio-operadoreek diru asko bideratu zuten 1970eko eta 1980ko hamarkadetan kobrea urtzeko prozesu berri eta eraginkorragoak garatzera. [30] Horrez gain, lehen urteetan urtzeko flash teknologiak garatu ziren eta erreberberazio-labeak ordezkatzen hasi ziren. 2002rako, 1994an funtzionatzen zuten 30 erreberberazio-labeetatik 20 itxita zeuden. [8]
Flash-labe galdaketa
Flash-galdaketan, kontzentratua aire edo oxigeno korronte batean barreiatzen da eta galdaketa-erreakzioak, neurri handi batean, mineral partikulak hegaldian dauden bitartean amaitzen dira. [30] Erreakzionatutako partikulak labearen hondoko bainu batean finkatzen dira, non erreberberazio-labe batean kaltinak bezala jokatzen baitute. [31] Zepa geruza bat sortzen da geruza matearen gainean, eta labetik bereizita atera daitezke. [31]
Bihurtzea
Oxigenorik gabeko kobrea "Tough-Pitch" kobrea (gutxi gorabehera % 98 purua), antimonioa eta nikela dituena
Galdaketan sortzen den mateak % 30-70 kobrea dauka (erabilitako prozesuaren eta galdaketaren funtzionamendu-filosofiaren arabera), batez ere kobre sulfuro gisa, baita burdin sulfuro gisa ere. Sufrea tenperatura altuan kentzen da sufre dioxido gisa airea botaz mate urtuaren bidez:
- 2 CuS + 3 O 2 → 2 CuO + 2 SO 2
- CuS + O 2 → Cu + SO 2
Erreakzio paralelo batean burdin sulfuroa zepa bihurtzen da:
- 2 FeS + 3 O 2 → 2 FeO + 2 SO 2
- 2 FeO + SiO 2 → Fe 2SiO 4
Produktu honen purutasuna % 98koa da, bapul bezala ezagutzen da sufre dioxidoaren gasaren ihesak sortutako gainazal hautsitagatik, kobrezko txerriak edo lingoteak hozten diren heinean. Prozesuan sortzen diren azpiproduktuak sufre dioxidoa eta zepak dira. Sufre dioxidoa lehenago lixibiatzeko prozesuetan erabiltzeko harrapatzen da.
Suaren finketa
Anpulu kobrea anodo-labe batean sartzen da, anpulu kobrea anodo-mailako kobrera birfintzen duen labe batean, gainerako sufrea eta burdina gehiena kenduz eta, ondoren, lehenengo fasean sartutako oxigenoa kenduz. Bigarren etapa hau, sarritan poling izenez aipatzen dena , gas naturala edo beste agente erreduktoreren bat putz eginez egiten da kobre oxido urtuaren bidez. Gar hori berde erretzen denean, kobrearen oxidazio-espektroa adieraziz, oxigenoa erre egin da gehienetan. Honek kobrea sortzen du % 99 inguru puruan.
Elektrofinketa
Kobrea fintze elektrolitikorako aparatua
Kobrea elektrolisiaren bidez findu egiten da. Prozesatutako anpuluzko kobretik egindako anodoak % 3-4 kobre sulfatoaren eta % 10-16 azido sulfurikoko disoluzio urtsu batean jartzen dira. Katodoak kobre oso puruko ijetzitako xafla meheak dira edo, gehienetan, altzairu herdoilgaitzezko hasierako xafla berrerabilgarriak (IsaKidd prozesuan bezala). [32] Prozesua hasteko 0,2-0,4 voltioko potentziala besterik ez da behar. Industri zentraletan 420 A/m 2 posible dira. [33] Anodoan, kobrea eta ez hain noble metalak disolbatu egiten dira. Metal nobleagoak, esate baterako, zilarra, urrea, selenioa eta telurioa zelularen hondoan finkatzen dira anodo-lohi gisa, eta horrek sal daitekeen azpiproduktu bat osatzen du. Kobre (II) ioiak elektrolitotik katodorantz migratzen dira. Katodoan, kobrezko metalezko plakak ateratzen dira, baina artsenikoa eta zinka bezalako osagai ez hain nobleak disoluzioan geratzen dira tentsio handiagoa erabiltzen ez bada. [34] Hauek dira erreakzioak:
Anodoan: Cu (s) → Cu 2+ (aq) + 2e −
Katodoan: Cu 2+ (aq) + 2e − → Cu (s)
Kontzentratu eta kobrearen marketina
Meategiek ekoitzitako kobre-kontzentratuak minerala tratatzen eta kobrea fintzen duten fundizio eta fintzaileei saltzen zaizkie eta zerbitzu hori tratamendu-kargen (TC) eta fintze-kargen (RC) bidez kobratzen dute. Kobre kontzentratuen merkatu globala [35] 2019an 81.000 milioi dolar balio zuen eta 2027rako 93.000 milioi dolarra iritsiko dela aurreikusten da, % 2,5eko CAGRn hedatuz. TCak tratatutako kontzentratu tona bakoitzeko AEBetan kobratzen dira eta RCak tratatutako libera bakoitzeko zentimotan kobratzen dira, AEBetako dolarretan adierazita, Japoniako burdinola nagusiek urtero erreferentziazko prezioekin ezarrita. Bezeroa, kasu honetan, fundizio bat izan daiteke, kobrezko blister-lingoteak fintzaile bati saltzen dizkiona, edo bertikalki integratuta dagoen fundizio-fintzaile bat.
Kobre-kontzentratuaren forma nagusi batek urrea eta zilarra ditu, Bougainville Copper Limited-ek Panguna meategitik 1970eko hamarkadaren hasieratik 1980ko hamarkadaren amaierara arte ekoitzitakoa bezala.
Meatzari baten kontratu tipikoa London Metal Exchange prezioaren aurka dago, TC-RCak eta aplikagarriak diren zigor edo kreditu guztiak kenduta. Kobre-kontzentratuen aurka zigorrak ezarri ahal izango dira, artsenikoa, bismutoa, beruna edo wolframioa bezalako elementu kaltegarrien mailaren arabera. Kobre sulfurozko mineralen zati handi batek zilarra edo urrea kopuru nabarmenetan daukanez, meatzariari kreditu bat ordaindu diezaioke metal horiengatik, kontzentratuaren barruan duten kontzentrazioa kopuru jakin batetik gorakoa bada. Normalean findegiak edo fundizioak kontzentrazioan oinarritutako kuota bat kobratzen dio meatzariari; kontratu tipiko batek kontzentrazio jakin batetik gorako metal ontza bakoitzeko kreditu bat behar dela zehaztuko du; hortik behera, berreskuratzen bada, burdinolak metala mantenduko du eta kostuak ordaintzeko salduko du.
Kobre-kontzentratua kontratu puntualen bidez edo epe luzeko kontratu bidez negoziatzen da berez bitarteko produktu gisa. Askotan burdinolak kobre metala bera saltzen du meatzariaren izenean. Meatzariari prezioa ordaintzen zaio fundizio-fintzaileak salmenta egiten duen unean, ez kontzentratua entregatzeko egunean. Quotational Prezioen sistema baten arabera, prezioa etorkizuneko data finko batean egotea adosten da, normalean fundiziora entregatzen denetik 90 egunetan.
A-mailako kobre-katodoa % 99,99ko kobrea da 1 cm-ko lodiera duten xafletan, eta gutxi gorabehera 200 kiloko pisua duten metro karratu gutxi gorabehera. Benetako salgaia da, New Yorkeko (COMEX), Londresko (London Metals Exchange) eta Shanghaiko (Shanghai Futures Exchange) metal-trukeetan entregatu daitekeena. Askotan, kobre katodoa trukeetan zeharka negoziatzen da warrant, aukeren edo truke-kontratuen bidez, kobrearen gehiengoa LME/COMEX/SFE-n negoziatzen dela baina zuzenean entregatzen da, kobre fisikoa logistikoki mugituz eta kobre-xaflatik transferituz. biltegi fisikoak beraiek.
Kobre elektrolitikorako zehaztapen kimikoa ASTM B 115-00 da (produktuaren purutasuna eta erresistentzia elektriko maximoa zehazten dituen estandarra).
Mr. Nick Sun [email protected]
Argitalpenaren ordua: 2020-09-27