Az olvasztási folyamat
Pirometallurgiai rézkohászat
A katódrezet, más néven elektrolitikus rezet olvasztással és elektrolitikus finomítással állítják elő, amely általában kiváló minőségű réz-szulfid ércekhez alkalmas. A pirometallurgia általában abból áll, hogy először az eredeti érc réztartalmát néhány százalék vagy ezred rézzel 20%-30%-ra növelik dúsítással, majd az olvadt matt (matt) olvasztását zárt nagyolvasztóban, reverberációs kemencében, elektromos kemence vagy villanykemence 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, hogy 99,9-ig terjedő minőségű elektrolitikus rezet kapjanak. %. A folyamat rövid és adaptálható, és a réz visszanyerési aránya elérheti a 95%-ot. Mivel azonban az ércben lévő kén a mattkészítés és a fúvás két szakaszában kén-dioxid hulladékgázként távozik, nem könnyű visszanyerni, és könnyen szennyezést okoz. Az 1990-es években megjelentek az olvadt medence olvasztása, 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 olvasztáshoz. kb 1000 fok. 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 anyagokká, például As2O3 és Sb2O3, és távozik: 2CuFeS₂+O₂{{3} }Cu₂S+2FeS+SO₂↑. A vas-szulfid egy része oxiddá alakul: 2FeS+3O₂=2FeO+2SO₂↑. A Cu2S és a maradék FeS stb. összeolvadva "matt" (főleg a Cu2S és a FeS kölcsönös feloldódásával keletkezik, 20% és 50% közötti réztartalommal és 23% és 27% közötti kéntartalommal) és FeO és a SiO2 salakot képez: FeO+SiO2=FeSiO2. A salak az olvadt matten lebeg, és könnyen szétválasztható, ezáltal eltávolít néhány szennyeződést. Ezután a matt egy konverterbe kerül, és a fluxus (kvarchomok) hozzáadása után levegőt fújnak be a fújáshoz (1100-1300 fok). Mivel a vasnak nagyobb affinitása van az oxigénhez, mint a rézhez, és a rézhez nagyobb affinitása a kénhez, mint a vashoz, a matt anyagban lévő FeS először FeO-dá alakul, a fluxussal együtt salak keletkezik, majd a Cu2S Cu2O-vá alakul, ami reagál a Cu2S-vel, és nyers rezet képez (körülbelül 98,5% rezet tartalmaz). 2Cu₂S+3O₂=2Cu₂O+2SO₂↑, 2Cu₂O+Cu₂S=6Cu+SO₂↑, majd vigye át a nyers rezet a visszhangzó kemencébe (kvarc, homok hozzáadása) , és engedje be a levegőt, hogy oxidálja a nyers rézben lévő szennyeződéseket, amelyeket a fluxussal salak képződésével távolítanak el. A szennyeződések bizonyos mértékig történő eltávolítása után nehézolajat permeteznek be, és a nehézolaj elégetése során keletkező redukáló gázok, például a szén-monoxid a réz-oxidot magas hőmérsékleten 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 hulladékréz és az új rézhulladékot 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): réztartalmú 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 olvasztáshoz hozzátartozik a kénsavas pörkölő-lúgozó-elektrolitikus, kilúgozó-extrakciós-elektrolitikus, bakteriális kilúgozás és egyéb eljárások, amelyek alkalmasak halom-, tartály-, vagy helyszíni kilúgozásra gyenge minőségű komplexércek, réz-oxid-ércek, ill. réztartalmú 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, Iran Sarchesme, Japan Besshi/Ehime (Toyo Smelter), Kosaka (Akita) Naosima (Kagawa), Onahama (Fukushima), Saga Seki (Oita), Tamano (Okayama), Kazahsztán Balkashmis, Zhezkazgan Smelter, Dél-Korea Onsan Smelter I, Onsan Smelter II, Fülöp-szigetek Isabel/Wright (Fülöp-szigetek olvasztása és finomítása) Egyesület), Üzbegisztán Almalyk Smelter.
Európa: Brixlegg, Ausztria; Beerse, Belgium; Hoboken, UM Pirdop, Finnország; Hamburg, Németország; Hetterstein, Lunen 170, Olaszország; Podemagra, Lengyelország; Głogów I, Głogów II, Legnica Smelter, Románia; Kirovgrad (Karata), Oroszország; Krasznouralszki kohó, Nadezdinszkij, Norilszki kohó, Közép-uráli kohó, Spanyolország; Lun-sziget, Svédország; Walsall, Egyesült Királyság; Bor, Jugoszlávia.
