Proces tavenia
Pyrometalurgické tavenie medi
Katódová meď, tiež známa ako elektrolytická meď, sa vyrába tavením a elektrolytickou rafináciou, ktorá je vo všeobecnosti vhodná pre vysokokvalitné sulfidové rudy medi. Pyrometalurgia vo všeobecnosti zahŕňa najprv zvýšenie obsahu medi v pôvodnej rude niekoľkými percentami alebo tisícinami medi na 20 %-30 % prostredníctvom zušľachťovania a potom tavenie roztaveného kamienku (kamene) v uzavretej vysokej peci, dozvukovej peci, elektrická pec alebo blesková pec ako medený koncentrát. Vyprodukovaný roztavený kamienok (kameň) sa potom posiela do konvertora na fúkanie na surovú meď a potom sa oxiduje a rafinuje v ďalšej dozvukovej peci, aby sa odstránili nečistoty, alebo sa odlejú do anódových platní na elektrolýzu, čím sa získa elektrolytická meď so stupňom kvality až 99,9. %. Proces je krátky a prispôsobivý a miera regenerácie medi môže dosiahnuť 95%. Avšak, pretože síra v rude je vypúšťaná ako odpadový plyn oxidu siričitého v dvoch stupňoch výroby kamínku a fúkania, nie je ľahké ju získať a je ľahké spôsobiť znečistenie. V 90. rokoch 20. storočia sa objavilo tavenie tavením v bazéne ako strieborná metóda a metóda Noranda a japonská metóda Mitsubishi a pyrometalurgia sa postupne vyvinula smerom k kontinuálnej a automatizovanej.
Tavenie medi z medenej rudy: Ako príklad uvedieme chalkopyrit, najprv sa zmieša koncentrovaný piesok, tavivo (vápenec, piesok atď.) a palivo (koks, drevené uhlie alebo antracit) a vloží sa do „uzavretej“ vysokej pece na tavenie pri asi 1000 stupňov. Výsledkom je, že časť síry v rude sa stáva SO₂ (používa sa na výrobu kyseliny sírovej) a väčšina nečistôt, ako je arzén a antimón, sa stáva prchavými látkami, ako sú As₂O3 a Sb2O3, a odstraňuje sa: 2CuFeS₂+O₂{{3} }Cu₂S+2FeS+SO₂↑. Časť sulfidu železa sa premení na oxid: 2FeS+3O₂=2FeO+2SO₂↑. Cu2S a zvyšný FeS atď. sa spolu tavia a vytvárajú „mat“ (tvorí sa najmä vzájomným rozpustením Cu2S a FeS, s obsahom medi medzi 20 % a 50 % a obsahom síry medzi 23 % a 27 %) a FeO a SiO2 tvoria trosku: FeO+SiO2=FeSiO2. Troska pláva na roztavenom kamienku a ľahko sa oddelí, čím sa odstránia niektoré nečistoty. Kameň sa potom presunie do konvertora a po pridaní taviva (kremenného piesku) sa vháňa vzduch na fúkanie (1100-1300 stupeň). Keďže železo má väčšiu afinitu ku kyslíku ako meď a meď má väčšiu afinitu k síre ako železo, FeS v kamienku sa najskôr premení na FeO, v kombinácii s tavivom za vzniku trosky a potom sa Cu2S premení na Cu2O, ktorý reaguje s Cu2S za vzniku surovej medi (obsahujúcej asi 98,5 % medi). 2Cu₂S+3O₂=2Cu₂O+2SO₂↑, 2Cu₂O+Cu₂S=6Cu+SO₂↑, potom premiestnite surovú meď do reverberačnej pece, pridajte tavivo (kremenný piesok) a vpustite vzduch, aby sa okysličili nečistoty v surovej medi, ktoré sa odstránia vytvorením trosky s tavivom. Potom, čo sa nečistoty do určitej miery odstránia, sa rozprašuje ťažký olej a redukčné plyny, ako je oxid uhoľnatý vznikajúci pri spaľovaní ťažkého oleja, redukujú oxid meďný na meď pri vysokej teplote. Získaná rafinovaná meď obsahuje asi 99,7 % medi.
Okrem medeného koncentrátu je medený šrot jednou z hlavných surovín pre rafinovanú meď vrátane starého šrotu medi a nového šrotu medi. Starý medený šrot pochádza zo starých zariadení a starých strojov, opustených budov a podzemných potrubí; nový medený šrot pochádza z medených šrotov vyradených spracovateľskými závodmi (výrobný pomer medených materiálov je asi 50 %). Vo všeobecnosti je dodávka medeného odpadu relatívne stabilná. Medený šrot možno rozdeliť na: Čistú šrotovú meď: trieda nad 90 %; Žltý šrot z medi (drôt): materiály obsahujúce meď (staré motory, obvodové dosky); Meď vyrobená zo šrotu medi a iných podobných materiálov sa tiež nazýva recyklovaná meď.
Mokré tavenie medi
Loď je vhodná pre oxid medi nízkej kvality a vyrobená rafinovaná meď sa nazýva elektrolytická meď. Moderné mokré tavenie zahŕňa praženie-lúhovanie-elektrolytické, lúhovanie-extrakcia-elektrolytické, bakteriálne lúhovanie a iné metódy, ktoré sú vhodné na haldové lúhovanie, tankové lúhovanie alebo lúhovanie na mieste nízkokvalitných komplexných rúd, rúd oxidu medi a odpadové rudy obsahujúce meď. Postupne sa presadzuje technológia mokrého tavenia a predpokladá sa, že do konca tohto storočia dosiahne 20 % celkovej produkcie. Zavedenie mokrého tavenia výrazne znížilo náklady na tavenie medi.
Domáci stav
Odvetvie tavenia medi je základným odvetvím národného hospodárstva. Najmä moja krajina je v štádiu industrializácie a dopyt po medi si udržiava vysoké tempo rastu. Postavenie priemyslu tavenia medi v národnom hospodárstve sa bude naďalej zlepšovať.
Svetová distribúcia
Svetové zdroje medenej rudy sú pomerne bohaté. Meď sa z jej rudy ťažko ťaží, no využiteľných ložísk je pomerne málo. Niektoré, ako napríklad medená baňa vo švédskom Falune, boli zdrojom veľkého bohatstva už od 13. storočia. Jedným zo spôsobov, ako extrahovať tento kov, je vypaľovať sulfidovú rudu a potom oddeliť ňou vytvorený síran meďnatý vodou. Po pretečení povrchu železných pilín sa meď vyzráža a vytvorená tenká vrstva sa dá ľahko oddeliť. Celosvetovo overená meď je asi 350 miliónov až 570 miliónov ton, z čoho bane na porfýrovú meď tvoria asi 76 % z celkového množstva. Z hľadiska regionálnej distribúcie existuje päť regiónov s najbohatšími zásobami medi na svete:
Afrika: Luilu (Kolwezi) v Kongu, Shituru, Luanshya a Baliba v Zambii, Mufulira, Nchanga TLP, Nkana (Rokana).
Ázia: China Silver (Jinchuan)/Gansu, Shandong/Yanggu Xiangguang Copper Daye, Guixi, Huludao, Jinchang, Shanghai, Tianjin, Yunnan, India Parla Copper (Dahei), Tuticorin, Iran Sarchesme, Japan Besshi/Ehime (Toyo Smelter), Kosaka (Akita) Naoshima (Kagawa), Onahama (Fukušima), Saga Seki (Oita), Tamano (Okayama), Kazachstan Balkashmis, Zhezkazgan Tavič, Južná Kórea Onsan Tavič I, Onsan Tavič II, Filipíny Isabel/Wright (Filipínske tavenie a rafinácia Asociácia), Uzbekistan Almalyk Hut.
Európa: Brixlegg, Rakúsko; Beerse, Belgicko; Hoboken, UM Pirdop, Fínsko; Hamburg, Nemecko; Hetterstein, Lunen 170, Taliansko; Podemagra, Poľsko; Głogów I, Głogów II, huta Legnica, Rumunsko; Kirovgrad (Karata), Rusko; Krasnouralská huta, Nadezhdinsky, Noriľská huta, Stredná Uralská huta, Španielsko; ostrov Lun, Švédsko; Walsall, Spojené kráľovstvo; Bor, Juhoslávia.
