Vara kausēšana
Vara kausēšana
Vara raktuvēs iegūtā vara rūda pēc bagātināšanas kļūst par vara koncentrātu vai vara rūdas smiltīm ar augstu vara saturu. Vara koncentrāts ir jāizkausē un jāizņem, lai tas kļūtu par rafinētu varu un vara izstrādājumiem.
A. Elektrolītiskais varš un rafinēts varš
Rūpniecībā izmantotais varš ietver elektrolītisko varu (satur 99,9% līdz 99,95% vara) un rafinētu varu (satur 990% līdz 99,7% vara). Pirmo izmanto elektriskajā rūpniecībā, lai izgatavotu īpašus sakausējumus, metāla stieples un stieples. Pēdējais tiek izmantots citu sakausējumu, vara cauruļu, vara plākšņu, vārpstu utt.
B. Vara kausēšanas process
Vara metalurģijas tehnoloģiju attīstība ir izgājusi ilgu procesu, taču vara kausēšana joprojām galvenokārt balstās uz pirometalurģiju, un tās produkcija veido aptuveni 85% no pasaules vara produkcijas. Mūsdienu hidrometalurģijas tehnoloģijas pakāpeniski tiek popularizētas, un hidrometalurģijas ieviešana ir ievērojami samazinājusi vara kausēšanas izmaksas.
Sīkāk apskatīsim divas vara kausēšanas metodes – pirometalurģijas un hidrometalurģijas (SX-EX).
a. Pirometalurģiskā vara kausēšana:
Katoda varš, kas pazīstams arī kā elektrolītiskais varš, tiek ražots kausējot un elektrolītiski attīrot, kas parasti ir piemērots augstas kvalitātes vara sulfīda rūdām. Pirometalurģija parasti ietver vispirms sākotnējās rūdas vara satura palielināšanu ar dažiem procentiem vai tūkstošdaļām līdz 20-30%, izmantojot rūdas apstrādāšanu, un pēc tam to izmanto kā vara koncentrātu matētai kausēšanai slēgtā domnā, reverberācijas krāsnī, elektriskā krāsns vai zibenskrāsns. Iegūtais matējums (matēts) pēc tam tiek nosūtīts uz pārveidotāju, lai to iepūstu neapstrādātā varā, un pēc tam oksidē un attīra citā reverberācijas krāsnī, lai noņemtu piemaisījumus, vai ielej anoda plāksnēs elektrolīzei, lai iegūtu elektrolītisko varu ar kategoriju līdz 99,9. %. Šis process ir īss un pielāgojams, un vara atgūšanas ātrums var sasniegt 95%, taču, tā kā sērs rūdā tiek izvadīts kā sēra dioksīda izplūdes gāze divos matēšanas un pūšanas posmos, to nav viegli atgūt un tas ir pakļauts. uz piesārņojumu. Pēdējos gados pirometalurģija ir pakāpeniski attīstījusies uz nepārtrauktu un automatizētu kausēšanu, piemēram, sudraba metodi, Noranda metodi un Mitsubishi metodi Japānā.
Papildus vara koncentrātam vara lūžņi ir arī galvenā rafinētā vara izejviela, tostarp vecā vara lūžņi un jaunā vara lūžņi. Vecie vara lūžņi nāk no vecām iekārtām un vecām mašīnām, pamestām ēkām un pazemes caurulēm; jauni vara lūžņi nāk no pārstrādes rūpnīcās izmestajiem vara lūžņiem (vara materiālu izlaides attiecība ir aptuveni 50%). Parasti vara lūžņu piegāde ir samērā stabila. Vara lūžņus var iedalīt: tukšā vara lūžņos (pakāpe virs 90%); dzeltenais vara lūžņi (vadi); vara saturoši materiāli (veci motori, shēmas plates); varš, kas ražots no vara lūžņiem un citiem līdzīgiem materiāliem, kas pazīstams arī kā pārstrādāts varš.
b. Mitrā vara kausēšana:
Kuģis ir piemērots zemas kvalitātes vara oksīdam, un ražotais attīrītais varš ir elektrolītiskais varš. Mūsdienu slapjā kausēšana ietver sērskābes apdedzināšanu-izskalošanu-elektrolītisku, izskalošanu-ekstrakciju-elektrolītisku, baktēriju izskalošanu un citas metodes, kas piemērotas zemas kvalitātes komplekso rūdu, vara oksīda rūdu u.c. vara saturošas rūdas. Pakāpeniski tiek popularizēta slapjās kausēšanas tehnoloģija, un paredzams, ka šī gadsimta beigās tā sasniegs 20% no kopējās produkcijas. Slapjās kausēšanas ieviešana ir ievērojami samazinājusi vara kausēšanas izmaksas.
Procesa plūsmas diagramma ir šāda: Starp tiem vara ekstrakcija (vara ekstrakcija no ūdens slāņa nonāk organiskajā slānī) un atpakaļ ekstrakcija (vara nokļūšana ūdens slānī no organiskā slāņa) ir nozīmīgi mūsdienu tehnoloģiskie līdzekļi. hidrometalurģija.
Abiem pirometalurģijas un hidrometalurģijas procesiem ir šādas īpašības:
(1) Pēdējā kausēšanas iekārta ir vienkāršāka, bet piemaisījumu saturs ir lielāks, kas ir izdevīgs papildinājums pirmajam.
(2) Pēdējam ir ierobežojumi, un tas ir atkarīgs no rūdas kategorijas un veida.
(3) Pirmās izmaksas ir augstākas nekā otrās izmaksas.
Redzams, ka hidrometalurģijas tehnoloģijai ir ievērojamas priekšrocības, taču tās pielietojuma apjoms ir ierobežots. Ne visas vara raktuves var kausēt, izmantojot šo procesu. Tomēr, pateicoties tehnoloģiskiem uzlabojumiem, pēdējos gados arvien vairāk valstu, tostarp Amerikas Savienotās Valstis, Čīle, Kanāda, Austrālija, Meksika un Peru, ir piemērojušas šo procesu lielākam skaitam vara raktuvju. Hidrometalurģijas tehnoloģijas pilnveidošana un tās izmantošanas veicināšana ir samazinājusi vara ražošanas izmaksas, palielinājusi vara raktuvju ražošanas jaudu, palielinājusi sociālo resursu piedāvājumu īstermiņā, radījusi relatīvu kopējā sociālā piedāvājuma pārpalikumu, velkošā ietekme uz cenām.
