Tembaga Pengeluaran: Bagaimana tembaga dibuat?

Tembaga biasanya diekstrak dari bijih oksida dan sulfida yang mengandungi antara 0,5 dan 2. 0 persen tembaga.

Teknik penyulingan yang digunakan oleh pengeluar tembaga bergantung pada jenis bijih, serta faktor ekonomi dan persekitaran yang lain. Pada masa ini, kira-kira 80 peratus pengeluaran tembaga global diekstrak daripada sumber sulfida.

Terlepas dari jenis bijih, bijih tembaga yang ditambang mesti terlebih dahulu tertumpu untuk menghilangkan gangue, bahan yang tidak diinginkan yang tertanam di dalam bijih.

Langkah pertama dalam proses ini adalah penghancuran dan pengewapan bijih dalam kilang bola atau rod.

bijih sulfida

Hampir semua bijih tembaga jenis sulfida, termasuk chalcocite (Cu ₂ S), kalkopirit (CuFeS ₂ ) dan covellite (CuS) peleburan.

Selepas menghancurkan bijih dengan serbuk halus, ia kemudiannya tertumpu oleh pengapungan bau, yang memerlukan pencampuran bijih serbuk dengan reagen yang bergabung dengan tembaga untuk menjadikannya hidrofobik. Campuran kemudian dimandikan dalam air bersama-sama dengan agen berbuih, yang menggalakkan bau.

Jet udara ditembak melalui gelembung membentuk air yang mengapung zarah tembaga penahan air ke permukaan. Buah pinggang yang mengandungi 30 peratus tembaga, 27 peratus besi dan 33 peratus sulfur dibuang dan diambil untuk memanggang.

Jika kekotoran yang kurang ekonomis, yang mungkin terdapat di bijih, molibdenum, plumbum, emas dan perak seperti ini, juga boleh diproses dan dikeluarkan pada masa ini melalui pengapungan terpilih.

Pada suhu antara 932-1292 ° F (500-700 ° C), kebanyakan sisa kandungan sulfur dibakar sebagai gas sulfida, mengakibatkan campuran kalsium oksida tembaga dan sulfida.

Fluks ditambahkan ke tembaga kalkulator, yang kini kira-kira 60 peratus tulen, sebelum dipanaskan sekali lagi, kali ini hingga 2192 ° F (1200 ° C).

Pada suhu ini, fluks silika dan kapur bergabung dengan sebatian yang tidak diingini, seperti oksida ferus, dan membawanya ke permukaan untuk dikeluarkan sebagai sanga. Campuran baki adalah sulfida tembaga cair yang dirujuk sebagai 'matte'.

Langkah seterusnya dalam proses penapisan adalah untuk mengoksidakan matte cecair untuk menghilangkan besi dan, sekali lagi, untuk membakar kandungan sulfida sebagai sulfur dioksida. Hasilnya ialah 97-99 peratus tembaga lepuh. Istilah 'tembaga lepuh' berasal dari gelembung yang dihasilkan oleh sulfur dioksida pada permukaan tembaga.

Untuk menghasilkan katod tembaga gred pasaran, tembaga lepuh harus terlebih dahulu dibuang ke dalam anod dan dirawat secara elektrolitik. Direndam dalam tangki tembaga sulfat dan asid sulfurik, bersama-sama dengan lembaran pemula katod tembaga tulen, tembaga lepuh menjadi anod dalam sel galvanik. Kosong katod keluli tahan karat juga digunakan di beberapa kilang penapis, seperti Kennecott Copper Mine Rio Tinto di Utah.

Sebagai arus diperkenalkan, ion tembaga mula bermigrasi ke katod, atau lembaran pemula, membentuk 99. 9-99. 99% katod tembaga tulen.

Pengolahan Biji Oksida dan SX / EW

Selepas menghancurkan bijih tembaga jenis oksida, seperti azurite (2CuCO ₃ · Cu (OH) 3), brochantite (CuSO _{4 >), chrysocolla (CuSiO} 3 _{· 2H} 2 _{O) dan cuprite (Cu2O), asid sulfurik dicelup ke permukaan bahan pada pad larutan atau dalam tangki larut.} Apabila asid menetas melalui bijih, ia menggabungkan dengan tembaga, menghasilkan larutan tembaga sulfat yang lemah.

Solusi larutan 'hamil' (atau minuman keras mengandung) kemudian diproses dengan menggunakan proses hidrometalurgi yang dikenali sebagai pengekstrakan pelarut dan pemenang elektro (atau SX-EW).

Pengekstrakan pelarut melibatkan pelupusan tembaga daripada minuman keras mengandung pelarut organik atau ekstran. Semasa tindak balas ini, ion tembaga ditukar untuk ion hidrogen, yang membolehkan larutan asid dipulih dan digunakan semula dalam proses larutan.

Larutan berair kaya tembaga kemudian dipindahkan ke tangki elektrolitik di mana bahagian pemenang elektro proses berlaku. Di bawah cas elektrik, ion kuprum berhijrah dari larutan ke katoda starter tembaga yang terbuat dari kerajang tembaga purba yang tinggi.

Unsur-unsur lain yang mungkin terdapat dalam larutan, seperti emas, perak, platinum, selenium dan tellurium, mengumpul di bahagian bawah tangki sebagai 'slimes' dan boleh dipulihkan melalui proses selanjutnya.

Electro-won katod tembaga adalah kesucian yang sama atau lebih besar daripada yang dihasilkan oleh peleburan tradisional, tetapi hanya memerlukan seperempat hingga satu pertiga jumlah tenaga per unit pengeluaran.

Perkembangan SX-EW telah membenarkan pengekstrakan tembaga di kawasan di mana asid sulfurik tidak terdapat atau tidak boleh dihasilkan daripada sulfur di dalam badan bijih tembaga, serta dari mineral sulfida lama yang telah teroksidasi oleh pendedahan kepada udara atau bakteria pelupusan dan bahan buangan lain yang sebelum ini telah dilupuskan tanpa diproses.

Tembaga boleh secara alternatif dicetuskan daripada larutan hamil melalui penyimen menggunakan besi besi. Bagaimanapun, ini menghasilkan tembaga kurang tulen daripada SX-EW dan, oleh itu, kurang kerap digunakan.

In-Situ Leaching (ISL)

Peleburan dalam-situ juga telah digunakan untuk mendapatkan tembaga dari kawasan bijih yang sesuai.

Proses ini melibatkan penggerudian lubang dan mengepam larutan larut leachate - biasanya asid sulfurik atau hidroklorik - ke dalam badan bijih. Leachate melarutkan mineral tembaga sebelum ia pulih melalui lubang gergaji kedua. Penapisan lanjut menggunakan SX-EW atau hujan kimia menghasilkan katod tembaga yang boleh dipasarkan.

ISL sering dijalankan pada bijih tembaga kelas rendah di bahagian belakang yang dihentikan (juga dikenali sebagai

leaching leaching ) bijih di kawasan tertutup lombong bawah tanah. bijih tembaga yang paling sesuai untuk ISL termasuk tembaga karbonat malachite dan azurit, serta tenorite dan chrysocolla.

Pengeluaran tembaga global tembaga dianggarkan oleh US Geological Survey telah mencapai 16.1 juta metrik tan pada tahun 2011. Sumber utama tembaga ialah Chile, yang menghasilkan kira-kira satu pertiga daripada jumlah bekalan dunia. Pengeluar besar lain termasuk AS, China, dan Peru.

Oleh kerana nilai tinggi tembaga tulen, sebahagian besar pengeluaran tembaga kini berasal dari sumber kitar semula. Di Amerika Syarikat, akaun tembaga yang dikitar semula kira-kira 32 peratus daripada bekalan tahunan. Di peringkat global, angka ini dianggarkan lebih dekat kepada 20 peratus.

Pengeluar korporat terbesar tembaga di seluruh dunia adalah perusahaan negara Chile Codelco. Codelco menghasilkan 1. 76 juta metrik tan tembaga halus pada tahun 2010, atau kira-kira 11% daripada jumlah pengeluaran global. Pengeluar besar lain termasuk Freeport-McMoran Copper & Gold Inc., BHP Billiton Ltd., dan Xstrata Plc.

Sumber

Sekolah Maklumat. co. uk. Tembaga - Unsur Penting. Tembaga Perlombongan.

URL: // resources. sekolah sekolah. co. uk / cda / 14-16 / cumining / copch2pg2. html
Wikipedia. Teknik Pengekstrakan Tembaga.
URL: // en. wikipedia. org / wiki / Copper_extraction
Persatuan Pembangunan Tembaga. Pengeluaran.
URL: // www. tembaga. org / pendidikan / produksi tembaga /