A réztermelők által alkalmazott finomítási technikák az érc típusától, valamint más gazdasági és környezeti tényezőktől függenek. Jelenleg a globális réztermelés mintegy 80 százaléka kivonódik a szulfidforrásokból.
Függetlenül az érc típusától, a bányászott réz ércet először koncentrálni kell a gangue eltávolítása érdekében, az ércbe ágyazott nem kívánt anyagokat.
Ennek az eljárásnak az első lépése az őrlés és az érc porlasztása a golyós vagy rúdmalmokban.
Szulfid-ércek
Gyakorlatilag minden szulfid típusú rézérc, beleértve a kalkocitot (Cu 2 S), a kalkopiritot (CuFeS 2 ) és a kovellitet (CuS), olvasztással kezelik.
Miután az ércet finom porba zúzzuk, ezt követően habos flotációval koncentráljuk, amelyhez a porított érc keverékét olyan reagensekkel kell összekeverni, amelyek a rézzel kombinálva hidrofóbá teszik. Az elegyet ezután vízben, egy habosítószerrel lefújjuk, amely habozásra ösztönöz.
A levegő jeleit felfelé lőtték a vízen, és buborékok képződtek, amelyek a víztaszító réz részecskéket a felszínre úsztatták. A habot, amely körülbelül 30 százalék rézből, 27 százalék vasból és 33 százalék kénből áll, felszeletelik és pörkölésre kerülnek.
Ha gazdaságos, az ércben jelen lévő kisebb szennyeződések, ilyen molibdén , ólom , arany és ezüst is feldolgozhatók és eltávolíthatók ebben az időben szelektív flotációval.
500-700 ° C közötti hőmérsékleten a maradék kéntartalom nagy részét szulfidgázként elégik fel, ami réz-oxidok és szulfidok kalcin keverékét eredményezi.
A kalcinált rézhez, amely jelenleg körülbelül 60% -os tisztaságú, a fluxusokat hozzáadják, mielőtt ismét melegítenék, ezúttal 1200 ° C-ra.
Ezen a hőmérsékleten a szilícium-dioxid és a mészkőfluxusok kombinálják a nemkívánatos vegyületekkel, például a vas-oxidokkal, és a salakanyagként eltávolítandó felületre viszik őket. A fennmaradó keverék olvadt réz-szulfid, amelyet "matt" -nak neveznek.
A finomítási folyamat következő lépése a folyékony matek oxidálása a vas eltávolítása, és ismét a kén-dioxid szulfidtartalmának elégetése céljából. Az eredmény 97-99 százalékos buborékfólia. A "buborékfólia" kifejezés a réz felületén lévő kén-dioxid által előállított buborékokból származik.
A piaci minőségű rézkatódok előállítása érdekében a buborékfóliát először anódba kell önteni és elektrolitikusan kezelni kell. Réz-szulfát és kénsav tartályába merítve, valamint egy tiszta réz-katódos indítólemezzel a buborékréz anódként válik ki egy galváncellában. Néhány finomítóban, például a Rio Tinto Kennecott Copper Bánya Utah-ban is használnak rozsdamentes katódos üregeket.
Az áram bevezetésekor a rézionok áttérnek a katódra vagy az indítólemezre, amely 99,9-99,99% tiszta rézkatódot képez.
Oxid Ore Processing és SX / EW
Oxid típusú réz ércek, mint például azurit (2CuCO 3 · Cu (OH) 3), a brochantit (CuS04), a chrysocolla (CuSiO 3 · 2H 2 O) és a cuprite (Cu2O), a híg kénsavat az anyag felülete a kiöntő párnákon vagy a kiöntő tartályokban.
Ahogy a sav áthalad az ércön, a rézzel kombinálva gyenge réz-szulfátot eredményez.
Az úgynevezett "terhes" folyadékoldatot (vagy terhes folyadékot) azután hidrometallurgiai eljárással kezeljük, amely oldószeres extrakcióként és elektro-győztes (vagy SX-EW) néven ismert.
Az oldószer extrakciója során a réteget a terhes folyadékból egy szerves oldószerrel vagy extrahálószerrel eltávolítjuk. A reakció során a rézionokat hidrogénionokká cserélik, lehetővé téve a savoldat visszanyerését és újrahasznosítását a kioldódási folyamatban.
A rézben gazdag vizes oldatot ezután egy elektrolit tartályba helyezzük, ahol a folyamat elektro-nyerő része történik. Az elektromos töltés során rézionok vándorolnak az oldatból rézindító katódokká, amelyeket nagy tisztaságú rézfóliából készítenek.
Az oldat egyéb elemei, például az arany, az ezüst, a platina , a szelén és a tellúr , a "tartály" aljánál összegyűlnek, és további feldolgozással visszanyerhetők.
Az elektromosan nyert rézkatódok egyenlő vagy nagyobb tisztaságúak, mint a hagyományos olvasztással előállított, de az egységnyi termelési egységenkénti energiamennyiségnek csak egynegyed-harmadát igénylik.
Az SX-EW fejlesztése lehetővé tette a rézkitermelést olyan területeken, ahol kénsav nem áll rendelkezésre, vagy nem keletkezhet kénből a rézérc-testben, valamint olyan régi szulfid ásványokból, amelyeket levegő vagy bakteriális kioldódás és egyéb olyan hulladékok, amelyek korábban nem feldolgoztak.
A rézötvözet kiválasztható a rostos oldatból is, cementmentesítéssel. Ez azonban kevésbé tiszta réztermelést eredményez, mint az SX-EW, és így ritkábban alkalmazzák.
In-Situ Leaching (ISL)
Az in situ kioldódást arra is felhasználták, hogy a rézfelhalmozódás megfelelő érdesítési területeken történjen.
Ez az eljárás magában foglalja a fúrólyukak fúrását, és egy szivárgásoldat - általában kénes vagy sósav - szivattyúzását az ércben. A csurgalék oldja a réz ásványokat, mielőtt egy második fúrólyukon keresztül visszanyerik. Az SX-EW vagy a kémiai kicsapással végzett további finomítás piacképes rézkatódokat eredményez.
Az ISL-t gyakran alacsony minőségű rézércben, a felszín alatti ásott területeken feltöltött térben (más néven kúpos lemosásnak) nevezzük.
Az ISL számára leginkább alkalmazható rézércek közé tartoznak a réz-karbonátok, a malachit és az azurit, valamint a tenorit és a krizokóta.
A globális bányamennyiség becslése szerint az US Geological Survey 2011-ben elérte a 16,1 millió tonnát 2011-ben. A réz elsődleges forrása Chile, amely a világ teljes kínálatának körülbelül egyharmadát termeli. Más nagy gyártók közé tartozik az Egyesült Államok, Kína és Peru.
A tiszta réz magas értéke miatt a réztermelés nagy része jelenleg újrahasznosított forrásokból származik. Az Egyesült Államokban az újrahasznosított réz az éves kínálat mintegy 32% -át teszi ki. Globálisan ez a szám becslések szerint megközelíti a 20 százalékot.
A réz legnagyobb vállalati termelője világszerte a chilei Codelco állami vállalkozás. A Codelco 2010-ben 1,76 millió tonna finomított rézt termelt, vagyis a teljes globális termelés mintegy 11% -át. Egyéb nagy gyártók közé tartozik a Freeport-McMoran Copper & Gold Inc., a BHP Billiton Ltd. és a Xstrata Plc .
források
Schoolscience.co.uk. Réz - egy létfontosságú elem. Rézbányászat.
URL: http://resources.schoolscience.co.uk/cda/14-16/cumining/copch2pg2.html
Wikipedia. Rézkitermelési technikák.
URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Copper_extraction
Rézfejlesztési Szövetség. Termelés.
URL: https://www.copper.org/education/copper-production/