Detalyadong paliwanag ng daloy ng proseso ng tanso

Pyrometallurgical smelting

Ang pagdadalisay ng apoy ay ang pangunahing paraan ng paggawa ng tanso ngayon, na nagkakahalaga ng 80% hanggang 90% ng produksyon ng tanso, pangunahin para sa paggamot ng mga sulfide ores. Ang mga bentahe ng pyrometallurgical copper smelting ay malakas na kakayahang umangkop ng mga hilaw na materyales, mababang pagkonsumo ng enerhiya, mataas na kahusayan, at mataas na rate ng pagbawi ng metal. Ang pagtunaw ng tanso sa pamamagitan ng apoy ay maaaring nahahati sa dalawang kategorya: ang isa ay ang mga tradisyonal na proseso, tulad ng blast furnace smelting, reverberatory furnace smelting, at electric furnace smelting. Ang pangalawa ay ang mga modernong proseso ng pagpapalakas, tulad ng flash furnace smelting at melt pool smelting.

Dahil sa kitang-kitang pandaigdigang mga isyu sa enerhiya at kapaligiran mula noong kalagitnaan ng ika-20 siglo, ang enerhiya ay naging mas mahirap, ang mga regulasyon sa pangangalaga sa kapaligiran ay naging mas mahigpit, at ang mga gastos sa paggawa ay unti-unting tumaas. Ito ay humantong sa mabilis na pag-unlad ng teknolohiya sa pagtunaw ng tanso mula noong 1980s, na pinipilit ang mga tradisyonal na pamamaraan na palitan ng mga bagong paraan ng pagpapalakas, at ang mga tradisyonal na pamamaraan ng pagtunaw ay unti-unting inalis. Kasunod nito, lumitaw ang mga advanced na teknolohiya tulad ng flash smelting at melt pool smelting, na ang pinakamahalagang tagumpay ay ang malawakang paggamit ng oxygen o enriched oxygen. Pagkatapos ng mga dekada ng pagsisikap, ang flash smelting at melt pool smelting ay karaniwang pinalitan ang tradisyonal na pyrometallurgical na proseso.

1. Daloy ng proseso ng fire smelting

Pangunahing kasama sa proseso ng pyrometallurgical ang apat na pangunahing hakbang: matte smelting, copper matte (matte) blowing, crude copper pyrometallurgical refining, at anode copper electrolytic refining.

Sulfur smelting (copper concentrate matte): Pangunahing gumagamit ito ng copper concentrate para gumawa ng matte smelting, na may layuning mag-oxidize ng ilang bakal sa copper concentrate, mag-alis ng slag, at gumawa ng matte na may mataas na copper content.

Matte blowing (matte crude copper): Karagdagang oksihenasyon at slagging ng matte upang alisin ang bakal at sulfur dito, na gumagawa ng krudo na tanso.

Pagpino ng apoy (crude copper anode copper): Ang krudo na tanso ay higit pang inaalis sa mga impurities sa pamamagitan ng oxidation at slagging upang makagawa ng anode copper.

Electrolytic refining (anode copper cathode copper): Sa pamamagitan ng pagpapapasok ng direktang kasalukuyang, ang anode copper ay natutunaw, at ang purong tanso ay namuo sa cathode. Ang mga dumi ay pumapasok sa anode mud o electrolyte, sa gayon ay nakakamit ang paghihiwalay ng tanso at mga impurities at gumagawa ng cathode copper.

2. Pag-uuri ng mga prosesong pyrometallurgical

(1) Flash smelting

Kasama sa flash smelting ang tatlong uri: Inco flash furnace, Outokumpu flash furnace, at ConTop flash smelting. Ang flash smelting ay isang paraan ng smelting na ganap na ginagamit ang malaking aktibong ibabaw ng pinong mga materyales na dinurog upang palakasin ang proseso ng reaksyon ng smelting. Pagkatapos ng malalim na pagpapatuyo ng concentrate, ito ay i-spray sa reaction tower na may oxygen-enriched na hangin kasama ng flux. Ang mga concentrate na particle ay nasuspinde sa espasyo sa loob ng 1-3 segundo, at mabilis na sumasailalim sa reaksyon ng oksihenasyon ng mga mineral na sulfide na may mataas na temperatura na oxidizing airflow, naglalabas ng malaking halaga ng init, na nakumpleto ang smelting reaction, na siyang proseso ng matte na produksyon. Ang mga produkto ng reaksyon ay nahuhulog sa tangke ng sedimentation ng flash furnace para sa sedimentation, na higit na naghihiwalay sa copper matte at slag. Ang pamamaraang ito ay pangunahing ginagamit para sa matte smelting ng sulfide ores tulad ng tanso at nikel.

Nagsimula ang paggawa ng flash smelting noong huling bahagi ng 1950s at na-promote at inilapat sa higit sa 40 negosyo dahil sa mga makabuluhang tagumpay sa pagtitipid ng enerhiya at proteksyon sa kapaligiran sa pamamagitan ng patuloy na pagpapabuti. Ang teknolohiya ng prosesong ito ay may mga pakinabang ng malaking kapasidad ng produksyon, mababang pagkonsumo ng enerhiya, at mababang polusyon. Ang pinakamataas na kapasidad ng produksyon ng copper ore ng isang sistema ay maaaring umabot ng higit sa 400000 t/a, na angkop para sa mga pabrika na may sukat na higit sa 200000 t/a. Gayunpaman, kinakailangan na ang mga hilaw na materyales ay malalim na tuyo sa isang moisture content na mas mababa sa 0.3%, tumutok sa laki ng butil na mas mababa sa 1mm, at ang mga impurities tulad ng lead at zinc sa mga hilaw na materyales ay hindi dapat lumampas sa 6%. Ang mga disadvantages ng proseso ay kumplikadong kagamitan, mataas na usok at dust rate, at mataas na tanso na nilalaman sa slag, na nangangailangan ng dilution treatment.

2) Natutunaw na pool

Kasama sa melt pool smelting ang Tenente copper smelting method, Mitsubishi method, Osmet method, Vanukov copper smelting method, Isa smelting method, Noranda method, top blown rotary converter method (TBRC), silver copper smelting method, Shuikoushan copper smelting paraan, at Dongying ibaba tinatangay ng hangin oxygen rich smelting paraan. Ang melt pool smelting ay ang proseso ng pagdaragdag ng fine sulfide concentrate sa natunaw habang hinihipan ang hangin o pang-industriya na oxygen sa melt, at pagpapalakas ng proseso ng smelting sa isang mabangis na hinalo na molten pool. Dahil sa presyur na dulot ng pag-ihip ng hangin sa molten pool, tumataas ang mga bula sa pool, na nagiging sanhi ng paggalaw ng "melt column", kaya nagbibigay ng makabuluhang input sa pagkatunaw. Kabilang sa mga uri ng furnace nito ang pahalang, patayo, rotary, o fixed, at mayroong tatlong uri ng mga paraan ng pamumulaklak: side blowing, top blowing, at bottom blowing.

Ang pool melting ay inilapat sa industriya noong 1970s. Dahil sa magandang epekto ng init at mass transfer sa proseso ng pagtunaw ng molten pool, ang proseso ng metalurhiko ay maaaring lubos na palakasin, na makamit ang layunin ng pagpapabuti ng produktibidad ng kagamitan at pagbabawas ng pagkonsumo ng enerhiya sa proseso ng smelting. Bukod dito, ang mga kinakailangan para sa mga materyales sa pugon ay hindi mataas. Iba't ibang uri ng concentrates, tuyo, basa, malaki, at may pulbos, ay angkop. Ang furnace ay may maliit na volume, mababa ang pagkawala ng init, at mahusay na konserbasyon ng enerhiya at proteksyon sa kapaligiran. Lalo na, ang rate ng usok at alikabok ay makabuluhang mas mababa kaysa sa flash smelting.