Az olvasztási folyamat
Pirometallurgiai rézkohászat
A katódrezet, más néven elektrolitikus rezet olvasztással és elektrolitikus finomítással állítják elő, amely általában kiváló minőségű réz-szulfid ércekhez{0}} alkalmas. A pirometallurgia általában magában foglalja az eredeti érc réztartalmának néhány százalék vagy ezredrész rézzel történő növelését 20-30%-ra dúsítással, majd az olvadt matt (matt) olvasztását zárt nagyolvasztóban, reverberációs kemencében, elektromos kemencében vagy gyorskemencében rézkoncentrátumként. Az előállított olvadt matt (matt) ezután egy konverterbe kerül nyersrézzé fújás céljából, majd egy másik reverberációs kemencében oxidálják és finomítják a szennyeződések eltávolítása céljából, vagy anódlemezekbe öntik elektrolízishez, így akár 99,9%-os elektrolitikus rezet nyernek. A folyamat rövid és adaptálható, és a réz visszanyerési aránya elérheti a 95%-ot. Mivel azonban az ércben lévő kén kén-dioxid hulladékgázként távozik a mattkészítés és a fúvás két szakaszában, nem könnyű visszanyerni, és könnyen szennyezést okoz. Az 1990-es években megjelentek az olvadt medenceolvasztás, mint az ezüst- és a Noranda-módszer, valamint a japán Mitsubishi-módszer, és a pirometallurgia fokozatosan a folyamatos és automatizált felé fejlődött.
Réz olvasztása rézércből: A kalkopirit példának okáért először a homokkoncentrátumot, a folyasztószert (mészkő, homok stb.) és a tüzelőanyagot (koksz, faszén vagy antracit) összekeverjük, és egy „zárt” nagyolvasztóba helyezzük, ahol körülbelül 1000 fokon olvasztjuk. Ennek eredményeként az ércben lévő kén egy része SO2-vé válik (a kénsav előállításához használják), és a legtöbb szennyeződés, például az arzén és az antimon illékony anyaggá válik, mint például As2O3 és Sb2O3, és eltávolítják: 2CuFeS₂+O₂=Cu₂S+2FeS+SO₂↑. A vas-szulfid egy része oxiddá alakul: 2FeS+3O₂=2FeO+2SO₂↑. A Cu2S és a maradék FeS stb. összeolvadva "matt"-ot képez (főleg a Cu2S és a FeS kölcsönös feloldódásával jön létre, 20% és 50% közötti réztartalommal és 23% és 27% közötti kéntartalommal), a FeO és SiO2 pedig salakot képez: FeO+SiO2=FeSiO2. A salak az olvadt matten úszik, és könnyen szétválasztható, ezáltal eltávolít néhány szennyeződést. A matt ezután egy konverterbe kerül, és folyasztószer (kvarchomok) hozzáadása után levegőt fújnak be a fújáshoz (1100-1300 fok). Mivel a vasnak nagyobb affinitása van az oxigénhez, mint a rézhez, és a réznek nagyobb affinitása a kénhez, mint a vashoz, a matt anyagban lévő FeS először FeO-dá alakul, a folyasztószerrel salakot képezve, majd a Cu2S Cu2O-vá alakul, amely reakcióba lép a Cu2S-vel, és nyers réz keletkezik (körülbelül 985% tartalommal). réz). 2Cu₂S+3O₂=2Cu₂O+2SO₂↑, 2Cu₂O+Cu₂S=6Cu+SO₂↑, majd mozgassa a nyers rezet a levegőbe, és hagyja oxidálni (kvarcizálni, reflektorba adni), a nyers rézben lévő szennyeződéseket, amelyeket a folyasztószerrel salakot képezve eltávolítanak. A szennyeződések bizonyos mértékig történő eltávolítása után nehézolajat permeteznek be, és a nehézolaj elégetésekor keletkező redukáló gázok, például a szén-monoxid magas hőmérsékleten a réz-oxidot rézré redukálják. A kapott finomított réz körülbelül 99,7% rezet tartalmaz.
A rézkoncentrátum mellett a rézhulladék a finomított réz egyik fő nyersanyaga, ideértve a régi hulladékrézet és az új hulladékrézet is. A régi rézhulladék régi berendezésekből és régi gépekből, elhagyott épületekből és földalatti csövekből származik; Az új hulladékréz a feldolgozóüzemek által kiselejtezett rézhulladékból származik (a rézanyagok kibocsátási aránya kb. 50%). Általában a rézhulladék-ellátás viszonylag stabil. A rézhulladék a következőkre osztható: Csupasz rézhulladék: 90% feletti minőség; Sárga hulladékréz (huzal): réz-tartalmú anyagok (régi motorok, áramköri lapok); A rézhulladékból és más hasonló anyagokból előállított rezet újrahasznosított réznek is nevezik.
Nedves réz olvasztás
Egy hajó alkalmas alacsony-minőségű réz-oxidra, és az előállított finomított rezet elektrolitikus réznek nevezik. A modern nedves olvasztás magában foglalja a kénsavas pörkölést-kioldódást-elektrolitikus, kilúgozó-extrakciót-elektrolitikus, bakteriális kilúgozást és egyéb módszereket, amelyek alkalmasak kupacos kilúgozásra, tartályos kilúgozásra, illetve az alacsony kopperoxidok, kopperoxidok és fokozatok- komplex kilúgozására. réz-tartalmú hulladékércek. Fokozatosan népszerűsítik a nedves olvasztási technológiát, és ez az évszázad végére várhatóan eléri a teljes kibocsátás 20%-át. A nedves olvasztás bevezetése nagymértékben csökkentette a réz olvasztási költségeit.
Belföldi állapot
A rézkohászat nemzetgazdasági alapágazat. Hazám különösen az iparosodás szakaszában van, és a réz iránti kereslet továbbra is magas növekedési ütemet tartott. A rézkohászat nemzetgazdasági helyzete tovább javul.
Világeloszlás
A világ rézérckészletei viszonylag gazdagok. A rezet nem nehéz kinyerni ércéből, de a kiaknázható lelőhelyek viszonylag szűkösek. Néhány, például a svédországi Falunban található rézbánya a 13. század óta nagy gazdagság forrása. Ennek a fémnek a kinyerésének egyik módja a szulfidérc sütése, majd az általa képződött réz-szulfát vízzel történő elválasztása. A vasreszelék felületén való átfolyás után a réz kicsapódik, és a kialakult vékony réteg könnyen szétválasztható. A világ bizonyított réztartalma körülbelül 350-570 millió tonna, amelyből a porfír-rézbányák teszik ki a teljes mennyiség mintegy 76%-át. A regionális eloszlás szempontjából öt olyan régió létezik, ahol a világ leggazdagabb rézkészletei vannak:
Afrika: Luilu (Kolwezi) Kongóban, Shituru, Luanshya és Baliba Zambiában, Mufulira, Nchanga TLP, Nkana (Rokana).
Ázsia: China Silver (Jinchuan)/Gansu, Shandong/Yanggu Xiangguang Copper Daye, Guixi, Huludao, Jinchang, Shanghai, Tianjin, Yunnan, India Parla Copper (Dahei), Tuticorin, Japan Besshi/Ehime (Toyo Smelter), Nasaka (OnaKamaha), Nasaka (AkiaKagaha) Saga Seki (Oita), Tamano (Okayama), Kazahsztán Balkashmis, Zhezkazgan Smelter, Dél-Korea Onsan Smelter I, Onsan Smelter II, Fülöp-szigetek Isabel/Wright (Fülöpkohó és Finomító Szövetség), Üzbegisztán Almalyk Smelter.
