구리 추출이란 무엇입니까?
구리 추출 은 광석에서 구리를 얻는 데 사용되는 방법을 나타냅니다. 구리의 변환은 일련의 물리적 및 전기화학적 공정으로 구성됩니다. 방법은 광석 출처, 현지 환경 규정 및 기타 요인에 따라 국가마다 발전하고 다릅니다.
모든 채광 작업과 마찬가지로 광석은 일반적으로 선광(농축)되어야 합니다. 가공 기술은 광석의 특성에 따라 다릅니다. 광석이 주로 황화 구리 광물(예: 황동석)인 경우 광석을 분쇄하고 분쇄하여 폐기물('맥석') 광물에서 귀중한 광물을 분리합니다. 그런 다음 미네랄 부유를 사용하여 농축됩니다. 정광은 일반적으로 멀리 떨어진 제련소에 판매되지만 일부 대형 광산에는 근처에 제련소가 있습니다. 광산과 제련소의 이러한 공동 배치는 더 작은 제련소가 경제적일 수 있었던 19세기와 20세기 초에 더 일반적이었습니다. 황화물 정광은 일반적으로 Outokumpu 또는 Inco 플래시 노 또는 ISASMELT 노와 같은 용광로에서 제련되어 무광택을 생산하며, 양극 구리를 생산하려면 변환 및 정제되어야 합니다. 마지막으로 최종 정제 공정은 전기 분해입니다. 경제적 및 환경적 이유 때문에 추출 부산물의 많은 부분이 재생됩니다. 예를 들어, 이산화황 가스는 포집되어 황산으로 변합니다. 그런 다음 추출 공정에 사용하거나 비료 제조와 같은 목적으로 판매할 수 있습니다.
산화된 구리 광석은 습식 야금 추출로 처리할 수 있습니다.
역사
1905년 Copper Country의 Tamarack 광산에서 일하는 광부들
토착 구리의 냉간 망치질에 대한 가장 초기의 증거는 기원전 7200년에서 6600년 사이에 아나톨리아 동부의 Çayönü Tepesi에서 발굴된 것입니다. [1] 봉헌이나 부적으로 여겨지는 다양한 물품들 중에는 낚싯바늘처럼 보이는 것도 있고 송곳처럼 보이는 것도 있었다. 또 다른 발견은 이라크 메르가수르의 샤니다르 동굴에서 기원전 8,700년으로 거슬러 올라가는 구리 구슬을 포함하고 있습니다. [2]
표면 퇴적물의 사용과는 대조적으로 세계에서 가장 오래된 알려진 구리 광산 중 하나는 기원전 4천년 이래로 이스라엘 팀나 계곡에 있으며, 6천에서 5천년 동안 표면 광상이 사용되었습니다. [3] [4]
The Pločnik archaeological site in southeastern Europe (Serbia) contains the oldest securely dated[ 의심스러운 – 토론 ] 증거가 있습니다. 2010년 6월의 발견은 기원전 5천년으로 거슬러 올라가는 Rudna Glava(세르비아)의 구리 제련에 대한 이전 기록을 500년 더 연장합니다. [5]
구리 제련 기술은 구리 시대, 즉 석기 시대와 청동기 시대를 낳았습니다. 청동기 시대는 인간이 제련 기술을 개발하지 않았다면 불가능했을 것입니다.
집중
광석에서 감소하는 구리 농도는 이제 광석의 전처리를 필요로 합니다.
대부분의 구리 광석은 귀중한 광석 광물 내에 결합된 구리 금속의 작은 비율만 포함하고 나머지 광석은 원치 않는 암석 또는 맥석 광물, 일반적으로 가치가 없는 규산염 광물 또는 산화물 광물입니다. 경우에 따라 구리 회수 기술이 향상됨에 따라 손실된 가치를 회수하기 위해 광미를 회수했습니다. 21세기 구리 광석의 평균 등급은 구리 0.6% 미만이며, 경제적 광석 광물(구리 포함)의 비율은 광석 암석 전체 부피의 2% 미만입니다. 모든 광석의 야금학적 처리의 주요 목표는 암석 내의 맥석 광물에서 광석 광물을 분리하는 것입니다.
야금 처리 회로 내 모든 공정의 첫 번째 단계는 정확한 분쇄 또는 분쇄 이며, 여기서 암석이 파쇄되어 개별 광물 상으로 구성된 작은 입자(<100μm)를 생성합니다. 그런 다음 이 입자를 분리하여 맥석(암석 잔류물)을 제거한 다음 암석에서 광석 광물을 물리적으로 분리하는 과정을 따릅니다. 구리 광석의 해방 과정은 산화물 또는 황화물 광석인지 여부에 따라 다릅니다. [6]
후속 단계는 구리를 함유한 광석의 특성과 추출 대상에 따라 다릅니다. 산화물 광석의 경우 일반적으로 습식 제련 공정이 수행되며, 이 공정은 광석 광물의 가용성 특성을 야금 처리 공장의 이점으로 사용합니다. 2차(초유전자) 및 1차(저유전자) 황화물 광석의 경우 거품 부유선광은 맥석에서 광석을 물리적으로 분리하는 데 사용됩니다. 특수 천연 구리 함유 광체 또는 초유전자 천연 구리가 풍부한 광체 섹션의 경우 이 광물은 간단한 중력 회로로 회수할 수 있습니다.
거품 부양
구리 및 니켈 황화물 광물을 농축하기 위한 Froth 부유선광 셀, Falconbridge, Ontario.
현대적인 거품 부유 공정은 1900년대 초 호주에서 CV Potter와 거의 같은 시기에 GD Delprat에 의해 독립적으로 발명되었습니다. [7]
남호주 프로미넌트 힐마인(Prominent Hillmine)의 부유선광 플랜트에 있는 제임슨 셀(Jameson Cell)에 황화구리가 탑재된 기포
황화구리의 모든 1차 황화물 광석과 대부분의 2차 황화구리 정광(칼코사이트)은 제련을 받습니다. 일부 통 침출 또는 압력 침출 공정은 칼코사이트 농축액을 가용화하고 생성된 침출수 용액에서 구리 음극을 생성하기 위해 존재하지만 이는 시장의 미미한 부분입니다.
탄산염 농축물은 일반적으로 더미 침출 작업의 마지막 단계로 구리 시멘트 공장에서 생산되는 비교적 소량의 제품입니다. 이러한 탄산염 농축물은 용매 추출 및 전해 채취(SX-EW) 플랜트로 처리되거나 제련될 수 있습니다.
구리 광석은 황화 구리 광석 광물과 맥석 광물 사이에 허용 가능한 높은 정도의 유리가 발생하는 크기로 파쇄 및 분쇄됩니다. 그런 다음 광석을 적시고 슬러리에 현탁시키고 크산테이트 또는 기타 시약과 혼합하여 황화물 입자를 소수성으로 만듭니다. 일반적인 시약에는 에틸잔산칼륨 및 에틸잔산나트륨이 포함되지만 디티오포스페이트 및 디티오카바메이트도 사용됩니다.
처리된 광석은 MIBC(methylisobutyl carbinol)와 같은 계면활성제가 들어 있는 물이 채워진 폭기조에 투입됩니다. 공기는 슬러리를 통해 지속적으로 강제되고 기포는 소수성 황화구리 입자에 부착되어 표면으로 전도되어 거품을 형성하고 제거됩니다. 이러한 탈지 공정은 일반적으로 과량의 규산염을 제거하고 정광 품질(일반적으로 방연광)에 해로운 영향을 미칠 수 있는 기타 황화물 광물을 제거하기 위해 클리너 스캐빈저 셀을 거치며 최종 정광은 제련을 위해 보내집니다. 부유선광 셀에서 부유하지 않은 암석은 광미로 폐기되거나 납(방연석에서) 및 아연(아연암에서)과 같은 다른 금속이 존재하는 경우 추출하기 위해 추가 처리됩니다. 공정 효율성을 향상시키기 위해 석회를 사용하여 수조의 pH를 높여 수집기를 더 많이 이온화하고 황동석(CuFeS 2)에 우선적으로 결합하고 황철석(FeS 2)을 피합니다. 철은 두 가지 주요 지역 광물에 모두 존재합니다. 황동석을 함유한 구리 광석은 20%에서 30% 사이의 정광(보통 구리 27-29%)을 포함하는 정광을 생산하기 위해 농축될 수 있습니다. 나머지 농축물은 황동석의 철과 황, 규산염 맥석 광물 또는 기타 황화물 광물과 같은 원치 않는 불순물, 일반적으로 소량의 황철광, 섬아연석 또는 방연광입니다. Chalcocite는 광물 내에 철이 없기 때문에 일반적으로 37%에서 40%의 동-정광 등급을 갖습니다.
습식 야금 추출
황화물 광석
2차 황화물(초유전자 2차 농축에 의해 형성된 황화물 내화성 )이 있습니다. 이 광석은 탄산구리, 황산염, 인산염 및 산화물 광물과 2차 황화물 광물의 혼합물이며, 주로 chalcocite이지만 digenite와 같은 기타 광물은 일부 광상에서 중요할 수 있습니다.
황화물이 풍부한 슈퍼유전자 광석은 거품 부유선광을 사용하여 농축할 수 있습니다. 황동석의 전형적인 정광은 황화물에서 37%에서 40%의 구리 등급을 가질 수 있으므로 황동석 정광에 비해 제련 비용이 상대적으로 저렴합니다.
일부 초유전자 황화물 침전물은 박테리아 산화 더미 침출 공정을 사용하여 침출되어 황화물을 황산으로 산화시킬 수 있으며, 이는 황산과 동시에 침출되어 황산구리 용액을 생성할 수도 있습니다. 산화물 광석과 마찬가지로 용제 추출 및 전해 채취 기술을 사용하여 임신한 침출 용액에서 구리를 회수합니다.
천연 구리 광물이 풍부한 초유전자 황화물 광석은 가능한 모든 시간 규모의 황산 침출 처리에 대해 내화성이고 조밀한 금속 입자는 거품 부유 매체와 반응하지 않습니다. 일반적으로 천연 구리가 초유전자 프로필의 일부인 경우 회수되지 않고 광미에 보고됩니다. 충분히 풍부할 때 천연 구리 광석은 금속의 밀도를 사용하여 더 가벼운 규산염 광물에서 분리하는 중력 분리 회로를 통해 포함된 구리를 회수하도록 처리될 수 있습니다. 점토가 풍부한 천연 구리 광석은 해방하기 어려운 것으로 판명되기 때문에 종종 맥석의 특성이 중요합니다.
산화물 광석
산화된 구리 광석 몸체는 아주라이트 및 공작석과 같은 탄산구리 광물과 크리소콜라와 같은 규산염 또는 아타카마이트와 같은 황산염과 같은 기타 가용성 광물이 지배적인 산화물 광석을 처리하는 데 사용되는 습식 야금 공정과 함께 여러 공정을 통해 처리될 수 있습니다.
이러한 산화물 광석은 일반적으로 황산에 의해 침출되며, 일반적으로 용액에 황산구리가 포함된 황산 용액으로 구리 광물을 유리시키기 위한 더미 침출 또는 덤프 침출 공정에서 침출됩니다. 그런 다음 황산구리 용액(임부 침출 용액)은 용매 추출 및 전해 채취(SX-EW) 플랜트를 통해 구리에서 제거되며, 금지된(제거된) 황산은 더미로 다시 재활용됩니다. 또는 고철과 접촉하여 임신 용액에서 구리를 침전시킬 수 있습니다. 합착이라고 하는 과정. 시멘트 구리는 일반적으로 SX-EW 구리보다 덜 순수합니다. 일반적으로 황산은 산화구리의 침출제로 사용되지만 특히 초고용성 황산염 광물이 풍부한 광석의 경우 물을 사용할 수 있습니다. [ 인용 필요 ] 증거가 있습니다.
일반적으로 포말 부유선광은 산화구리 광석을 농축하는 데 사용되지 않습니다. 산화물 광물은 포말 부유선광 화학물질 또는 공정에 반응하지 않기 때문입니다(즉, 이들은 등유 기반 화학물질에 결합하지 않음). 구리 산화물 광석은 때때로 산화물 광물 입자와 반응하여 얇은 황화물(보통 칼코사이트)을 생성하는 특정 화학 물질로 산화물 광물의 황화를 통해 거품 부유선광을 통해 처리되며, 이는 거품 부유 선광 설비에 의해 활성화될 수 있습니다.
황화물 제련
20세기 후반까지 황화물 광석을 제련하는 것은 채굴된 광석에서 구리 금속을 생산하는 거의 유일한 수단이었습니다( 1차 구리 생산). Davenport 등은 2002년에 전 세계 1차 구리 생산량의 80%가 구리-철-황 광물에서 생산되었으며 이들 중 대다수가 제련으로 처리되었다고 언급했습니다.
구리는 처음에 용광로에서 광석을 직접 제련하여 황화물 광석에서 회수되었습니다. [9] 제련소는 운송 비용을 최소화하기 위해 처음에 광산 근처에 위치했습니다. 이것은 구리 함유 광물에 존재하는 폐광물과 황 및 철을 운송하는 엄청난 비용을 피했습니다. 그러나 광체 내 구리 농도가 감소함에 따라 전체 광석을 제련하는 데 드는 에너지 비용도 만만치 않게 되었고, 먼저 광석을 농축할 필요가 있게 되었습니다.
초기 집중 기술에는 수동 분류 [10] 와 중력 집중이 포함되었습니다. 그 결과 구리가 많이 손실되었습니다. 결과적으로 포말 부유선광 공정의 개발은 광물 가공의 주요 단계였습니다. [11] 유타주의 거대한 Bingham Canyon 광산 개발을 가능하게 했습니다. [12]
20세기에는 대부분의 광석이 제련 전에 집중되었습니다. 제련은 처음에 소결로와 용광로를 사용 하거나 [13] 배전로와 반사로를 사용하여 수행되었습니다. [14] 로스팅 및 반사로 제련은 1960년대까지 1차 구리 생산을 지배했습니다. [8]
굽는 데 알맞은
로스팅 과정은 일반적으로 반사로와 함께 수행됩니다. 로스터에서 구리 정광은 부분적으로 산화되어 "하소"와 이산화황 가스를 생성합니다. 발생하는 반응의 화학량론은 다음과 같습니다.
- 2 CuFeS 2 + 3 O 2 → 2 FeO + 2 CuS + 2 SO 2
Roasting generally leaves more sulfur in the calcined product (15% in the case of the roaster at Mount Isa Mines[15] 로스터의 경우 15%) ) than a sinter plant leaves in the sintered product (about 7% in the case of the Electrolytic Refining and Smelting smelter[16] ).
2005년을 기점으로 로스팅은 반사로와의 조합이 에너지 효율적이지 않고 로스터 배기가스의 SO 2 농도가 비용 효율적인 포집에 너무 희석되기 때문에 구리 정광 처리에서 더 이상 일반적이지 않습니다. [8] 이제 직접 제련이 선호되고 있습니다. 예를 들어 플래시 제련, Isasmelt, Noranda, Mitsubishi 또는 El Teniente 용광로와 같은 제련 기술을 사용합니다. [8]
제련
이 기술을 사용하는 구리 제련소의 수와 관련하여 반사로 제련을 플래시 제련으로 대체합니다.
제련할 재료의 초기 용융은 일반적으로 제련 또는 무광택 제련 단계라고 합니다. 이것은 대부분 구식 용광로와 반사로, 플래시로, Isasmelt 용광로 등을 포함한 다양한 용광로에서 수행될 수 있습니다. [8] 제련 단계의 제품은 구리, 철 및 황의 혼합물입니다. 구리가 풍부하며 매트 또는 구리 매트.[8] 이라는 용어 매트 등급 is normally used to refer to the copper content of the matte.[17]
무광택 제련 단계의 목적은 구리 손실을 최소화하면서 원치 않는 철, 황 및 맥석 광물(예: 실리카, 마그네시아, 알루미나 및 석회석)을 최대한 제거하는 것입니다. [17] 이것은 황화철을 산소(공기 또는 산소가 풍부한 공기 중)와 반응시켜 산화철(주로 FeO로, 그러나 일부 자철석(Fe 3O 4)과 함께) 및 이산화황을 생성함으로써 달성됩니다. [17]
황화구리와 산화철은 혼합될 수 있으나 실리카를 충분히 첨가하면 별도의 슬래그층이 형성된다. . Adding silica also reduces the melting point (or, more properly, the liquidus temperature) of the slag, meaning that the smelting process can be operated at a lower temperature..
슬래그 형성 반응은 다음과 같습니다.
- FeO + SiO 2 → FeO.SiO 2[17]
슬래그는 매트보다 밀도가 낮아 매트 위에 떠 있는 레이어를 형성합니다. [19]
구리는 세 가지 방식으로 매트에서 손실될 수 있습니다: 슬래그에 용해된 산화제일구리(Cu 2O), [20] 슬래그에 용해된 황화 구리 [21] 또는 작은 방울(또는 프릴 ) 광재. [22] 산소 포텐셜
산화물 구리로 손실되는 구리의 양은 슬래그의 산소 포텐셜이 증가함에 따라 증가합니다. 산소 포텐셜 은 일반적으로 매트의 구리 함량이 증가함에 따라 증가합니다. 따라서 매트 의 구리 함량이 증가함에 따라 산화물로서의 구리 손실이 증가합니다. [25]
반면에, 매트의 구리 함량이 약 40% 이상으로 증가함에 따라 슬래그에서 황화 구리의 용해도가 감소합니다. [21] 또는 Nagamori는 50% 미만의 구리를 함유한 매트의 슬래그에 용해된 구리의 절반 이상이 황화 구리라고 계산했습니다. 이 수치 이상에서 산화 구리가 우세하기 시작합니다. [21] 또는
슬래그에 부유하는 프릴로서 구리의 손실은 프릴의 크기, 슬래그의 점도 및 사용 가능한 침전 시간에 따라 다릅니다. [26] Rosenqvist는 슬래그로 인한 구리 손실의 약 절반이 매달린 프릴로 인한 것이라고 제안했습니다. [26]
제련 단계에서 생성된 슬래그의 질량은 제련로에 공급되는 재료의 철 함량과 목표 무광 등급에 따라 다릅니다. 공급물의 철 함량이 높을수록 주어진 무광택 등급에 대해 슬래그로 거부되어야 하는 철의 양이 많아집니다. 유사하게, 목표 매트 등급을 높이려면 더 많은 철의 거부와 슬래그 부피의 증가가 필요합니다.
따라서 제련 단계에서 슬래그로의 구리 손실에 가장 영향을 미치는 두 가지 요소는 다음과 같습니다.
- 매트 등급
- 슬래그 덩어리. .
이는 슬래그로의 구리 손실을 최소화하려면 무광택 등급이 얼마나 높을 수 있는지에 대한 실질적인 한계가 있음을 의미합니다. 따라서 추가 처리 단계(전환 및 화재 정제)가 필요합니다.
다음 하위 섹션에서는 무광택 제련에 사용되는 일부 공정에 대해 간략하게 설명합니다.
반사로 제련
반사로는 습식, 건조 또는 로스팅된 농축액을 처리할 수 있는 긴 용광로입니다. [8] 후기로 사용되는 대부분의 반사로는 반사로에 건조 원료를 투입하는 것이 에너지 효율이 더 높고 로스터에서 일부 황을 제거하여 더 높은 무광 등급을 가져오기 때문에 배소 농축물을 처리하였다. [8]
반사로 공급물은 용해로 측면을 따라 공급 구멍을 통해 용해로에 추가됩니다. [8] 일반적으로 슬래그 형성을 돕기 위해 추가 실리카가 첨가됩니다. 용광로는 미분탄, 연료유 또는 천연 가스를 사용하는 버너로 연소되고 [27] 고체 장입물이 녹습니다.
반사로는 나중에 전환 단계에서 용융 슬래그를 추가로 공급하여 포함된 구리 및 구리 함량이 높은 기타 재료를 회수할 수 있습니다. [27]
반사로 수조는 정지 상태이기 때문에 공급물의 산화가 거의 발생하지 않습니다(따라서 농축물에서 제거되는 황이 거의 없음). 본질적으로 녹는 과정입니다. [26] 는 소성 장전로보다 무광택 제품에 구리가 적고 슬래그에 대한 구리 손실도 적습니다. [27] Gill은 습식 장입 반사로의 경우 0.23% 대 소성 장전로의 경우 0.37%의 슬래그 내 구리 값을 인용합니다. [27]
하소 장전 용광로의 경우 로스팅 단계에서 상당 부분의 황이 제거되었으며 하소는 구리와 산화철 및 황화물의 혼합물로 구성됩니다. 반사로는 노 작동 온도(로의 버너 끝에서 약 1600 °C, 연도 끝에서 약 1200 °C; 매트 는 약 1100 °C 및 슬래그는 약 1195 °C 입니다 [27] ). 이 평형 과정에서 구리 화합물과 관련된 산소는 철 화합물과 관련된 황과 교환되어 노의 산화철 함량이 증가하고 산화철은 실리카 및 기타 산화물 재료와 상호 작용하여 슬래그를 형성합니다. [27]
주요 평형 반응은 다음과 같습니다.
- 구2O + FeS = Cu 2S + FeO [27]
슬래그와 매트는 별도의 흐름으로 용해로에서 제거될 수 있는 별개의 층을 형성합니다. 슬래그 층은 매트 층의 높이보다 높은 노 벽의 구멍을 통해 주기적으로 흐를 수 있습니다. 매트는 크레인을 통해 변환기로 운반될 수 있도록 구멍을 통해 국자로 배출하여 제거합니다. [27] This draining process is known as 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.
반사로는 용융된 전로 슬래그를 처리하여 함유된 구리를 회수하는 데 자주 사용되었습니다. [27] 이것은 크레인이 운반하는 국자에서 용광로에 부을 것입니다. 그러나 전로 슬래그는 자철광이 많고 [29] 이 자철광의 일부는 전로 슬래그에서 침전되어(높은 융점으로 인해) 반사로 노로에 부착물을 형성하여 용광로를 차단해야 합니다. 부착물을 제거합니다. [29] 에서 처리될 수 있는 전로 슬래그의 양을 제한한다. [29]
반사로는 슬래그에 대한 구리 손실이 매우 낮지만 에너지 효율이 매우 낮고 배기 가스의 이산화황 농도가 낮아 포집이 비경제적입니다. [8] 결과적으로 제련소 운영자는 1970년대와 1980년대에 새롭고 보다 효율적인 구리 제련 공정을 개발하는 데 많은 돈을 투자했습니다. 또한 , 플래시 제련 기술은 초기에 개발되어 반사로를 대체하기 시작했습니다. 2002년까지 1994년에 여전히 가동 중인 반사로 30개 중 20개가 폐쇄되었습니다. [8]
플래시로 제련
플래시 제련에서 정광은 공기 또는 산소 흐름에 분산되며 제련 반응은 광물 입자가 아직 날아가는 동안 대부분 완료됩니다. 또한 , 반응된 입자는 노 바닥의 수조에 침전되며 반사로에서 하소와 같이 거동합니다. 매트 층 위에 슬래그 층이 형성되며, 이들은 노에서 별도로 태핑될 수 있다. 매트
변환 중
안티몬과 니켈을 함유한 무산소 구리 "터프 피치" 구리(약 98% 순도)
제련소에서 생산되는 무광택은 주로 황화구리와 황화철로서 30-70%의 구리(사용된 공정 및 제련소의 운영 철학에 따라 다름)를 포함합니다. 황은 용융 매트를 통해 공기를 불어 넣어 고온에서 이산화황으로 제거됩니다.
- 2 CuS + 3 O 2 → 2 CuO + 2 SO 2
- CuS + O 2 → Cu + SO 2
병렬 반응에서 황화철은 슬래그로 전환됩니다.
- 2 FeS + 3 O 2 → 2 FeO + 2 SO 2
- 2 FeO + SiO 2 → Fe 2SiO 4
순도 98%의 제품 으로 블리스터 블리스터 라고 합니다. because of the broken surface created by the escape of sulfur dioxide gas as blister copper pigs or ingots are cooled. By-products generated in the process are sulfur dioxide and slag. The sulfur dioxide is captured for use in earlier leaching processes.
불 정제
블리스터동을 양극로에 넣어 블리스터동을 2단계로 정제하여 남아있는 황과 철을 대부분 제거한 후 1단계에서 유입된 산소를 제거하여 양극급 구리로 정제합니다. 종종 폴링 이라고 하는 이 두 번째 단계 는 용융된 구리 산화물을 통해 천연 가스 또는 기타 환원제를 불어넣어 수행됩니다. 이 불꽃이 녹색으로 타오르면 구리 산화 스펙트럼을 나타내는 산소가 대부분 연소된 것입니다. 이것은 약 99% 순도의 구리를 생성합니다.
전기정련
구리 전해 정제 장치
구리는 전기분해에 의해 정제됩니다. 처리된 블리스터 구리에서 주조된 양극을 3-4% 황산구리와 10-16% 황산의 수용액에 넣습니다. 음극은 고순도 구리로 된 얇은 압연 시트 또는 요즘에는 더 일반적으로 재사용 가능한 스테인리스강 시작 시트(IsaKidd 공정에서와 같이)입니다. [32] 프로세스를 시작하려면 0.2~0.4볼트의 전위만 있으면 됩니다. 산업 플랜트에서는 최대 420A/m2의 전류 밀도 2 가능합니다. 양극 에서는 구리와 덜 귀금속이 용해됩니다. 은, 금, 셀레늄 및 텔루르와 같은 귀금속은 양극 슬라임으로 전지 바닥에 침전되어 판매 가능한 부산물을 형성합니다. 구리(II) 이온은 전해질을 통해 음극으로 이동합니다. 음극에서 구리 금속은 도금 처리되지만 더 높은 전압이 사용되지 않는 한 비소 및 아연과 같은 덜 귀한 성분은 용액에 남아 있습니다. 반응 은 다음과 같습니다.
양극에서: Cu (s) → Cu 2+ (aq) + 2e -
음극에서: Cu 2+ (aq) + 2e - → Cu (s)
정광 및 구리 마케팅
광산에서 생산된 구리 정광은 광석을 처리하고 구리를 정제하는 제련소 및 정제소에 판매되며 처리 비용(TC) 및 정제 비용(RC)을 통해 이 서비스에 대한 비용을 청구합니다. 세계 구리 정광 시장 [35] 은 2019년에 810억 달러로 평가되었으며 2.5%의 CAGR로 확장하여 2027년까지 930억 달러에 이를 것으로 예상됩니다. TC는 처리된 정광 톤당 미화로 청구되고 RC는 처리된 파운드당 센트로 청구되며 미국 달러로 표시되며 벤치마크 가격은 주요 일본 제련소에서 매년 설정합니다. 이 경우 고객은 블리스터 구리 잉곳을 정련소에 판매하는 제련소이거나 수직으로 통합된 제련소-정련소일 수 있습니다.
1970년대 초반부터 1980년대 후반까지 Panguna 광산에서 Bougainville Copper Limited가 생산한 것과 같은 일반적인 형태의 구리 정광에는 금과 은이 포함되어 있습니다.
광부에 대한 일반적인 계약은 런던 금속 거래소 가격에서 TC-RC 및 적용 가능한 벌금 또는 크레딧을 뺀 금액으로 표시됩니다. 비소, 비스무트, 납 또는 텅스텐과 같은 유해한 요소의 수준에 따라 구리 정광에 대해 벌점이 부과될 수 있습니다. 구리 황화물 광체의 상당 부분은 상당한 양의 은 또는 금을 포함하기 때문에 정광 내 농도 가 일정량 이상인 경우 이러한 금속에 대한 크레딧을 광부에게 지급할 수 있습니다. 일반적으로 정제소 또는 제련소는 농도에 따라 광부에게 수수료를 부과합니다. 일반적인 계약은 특정 농도를 초과하는 정광의 금속 1온스에 대해 크레딧을 받아야 한다고 명시합니다. 그 이하로 회수되면 제련소에서 금속을 보관하고 비용을 충당하기 위해 판매합니다.
구리 정광은 그 자체로 중간 제품으로서 현물 계약 또는 장기 계약을 통해 거래됩니다. 종종 제련소는 광부를 대신하여 구리 금속 자체를 판매합니다. 광부에게 지급되는 대금은 정광 인도일의 가격이 아니라 제련소가 판매할 당시의 대금입니다. 견적 가격 시스템에서 가격은 미래의 고정된 날짜에 합의되며 일반적으로 제련소로 인도된 시간으로부터 90일입니다.
A 등급 구리 음극은 두께가 1cm이고 무게가 약 200파운드인 약 1m 정사각형 시트에 99.99% 구리로 되어 있습니다. 그것은 뉴욕시(COMEX), 런던(런던 금속 거래소) 및 상하이(상하이 선물 거래소)의 금속 거래소에 인도되고 거래 가능한 진정한 상품입니다. 종종 구리 음극은 워런트, 옵션 또는 스왑 계약을 통해 간접적으로 거래소에서 거래되므로 대부분의 구리는 LME/COMEX/SFE에서 거래되지만 인도는 직접 이루어지며 물리적 구리를 물류적으로 이동하고 물리적 창고 자체.
전해 등급 구리의 화학적 사양은 ASTM B 115-00(제품의 순도 및 최대 전기 저항을 지정하는 표준)입니다.
Mr. Nick Sun [email protected]
게시 시간: 2020년 9월 27일