Պղնձի արտադրողների կողմից կիրառվող վերամշակման տեխնիկան կախված է հանքաքարի տեսակներից, ինչպես նաեւ տնտեսական եւ բնապահպանական այլ գործոններից: Ներկայումս գլոբալ պղնձի արտադրության շուրջ 80 տոկոսը արդյունահանվում է սուլֆիդային աղբյուրներից:
Անկախ նրանից, հանքաքարի տեսակին, պղնձի արդյունահանվող հանքաքարը պետք է առաջին հերթին կենտրոնանա հանքանյութի մեջ ներգրավված գանգի, անցանկալի նյութերի հեռացման համար:
Այս գործընթացի առաջին քայլը ջախջախիչ եւ փոշիացնող հանք է գնդակի կամ գմբեթավոր գործարանում:
Սուլֆիդ օզ
Գրեթե բոլոր սուլֆիդային պղնձի հանքաքարերը, այդ թվում `chalcocite (Cu 2 S), chalcopyrite (CuFeS 2 ) եւ covellite (CuS), վերաբերվում են մթնոլորտ:
Հանքանյութը ջախջախելուց հետո բարակ փրփուրով այն ավելի կենտրոնացած է փրփուրի ֆլոտացիայով, որը պահանջում է փոշիացված հանքաքարի խառնուրդներ, որոնք միացնում են պղնձի հետ `այն հիդրոֆոբիկ դարձնելու համար: Խառնուրդն այնուհետեւ լվանում է ջրի մեջ `մի փրփրացող նյութով, որը խրախուսում է ողողումը:
Օդային ճառագայթները ջարդվում են ջրի ձեւավորող փուչիկների միջոցով, որոնք ջրային պոչատարի մասնիկներն են լցնում մակերեսին: Փրփուրը, որը պարունակում է մոտ 30 տոկոս պղնձի, 27 տոկոսը երկաթի եւ 33 տոկոսը `ծծմբի, անջատված է եւ ընկղմվում է տապակելու համար:
Եթե հանքաքարի մեջ կարող են լինել տնտեսական, փոքր աղտոտիչներ, նման մոլիբդեն , կապար , ոսկի եւ արծաթ , կարելի է նաեւ մշակել եւ հեռացնել այս ժամանակահատվածում ընտրական ֆլոտացիայի միջոցով:
932-1292 ° F (500-700 ° C) ջերմաստիճանի պայմաններում, մնացած ծծմբի պարունակության մեծ մասը այրվում է որպես սուլֆիդային գազ, ինչը հանգեցնում է պղնձի օքսիդների եւ սուլֆիդների կալցիների խառնուրդին:
Հոսքերը ավելացվում են կալցինային պղնձի մեջ, որն այժմ կազմում է մոտ 60% մաքուր, մինչեւ այն կրկին ջեռուցվում է, այս անգամ մինչեւ 2192 ° F (1200 ° C):
Այս ջերմաստիճանում սիլիկոնային եւ կրաքարային հոսքերը համատեղվում են անցանկալի միացությունների, ինչպիսիք են երկաթի օքսիդը եւ դրանք մակերեսին բերելու համար, որպես քլաբ: Մնացած խառնուրդը `« փայլուն »կոչվող հալված պղնձի սուլֆիդ:
Վերամշակման գործընթացի հաջորդ քայլն այն է, որ հեղուկի փաթաթվածը օքսիդացնել, երկաթը հանելու եւ, կրկին, ծծմբի երկօքսիդի սուլֆիդի բովանդակությունը այրելու համար: Արդյունքը կազմում է 97-99 տոկոս պղնձի պղինձ: «Պղնձի պղնձե» տերմինը գալիս է պղնձի մակերեւույթում ծծմբի երկօքսիդի արտադրված փուչիկներից:
Շուկայական դասարանի պղնձի կաթոդներ արտադրելու համար պղնձի պղինձը նախեւառաջ պետք է ներթափանցվի անոդներով եւ կիրառվի էլեկտրոլիտիկ: Պղնձի սուլֆատի եւ ծծմբաթթվի մեջ պահվող պարկուճում, մաքուր պղնձի կաթով սկիզբ ունեցող թերթիկի հետ մեկտեղ, պղնձի պղնձը դառնում է գալվանական բջիջի անոդ: Չժանգոտվող պողպատից կաթոդային պատվածքները նույնպես օգտագործվում են որոշ մշակումներում, ինչպիսիք են Ռիո Tinto- ի Kennecott Copper Mine, Յուտա:
Քանի որ ներկայումս ներկայացվում է, պղնձի իոնները սկսում են գաղթել կաթոդին կամ սկիզբը, կազմելով 99.9-99.99% մաքուր պղնձի կաթոդներ:
Օքսիդի մշակում եւ SX / EW
Օքսիդային պղնձի հանքաքարերի ջարդումից հետո, ինչպիսիք են azurite (2CuCO 3 Cu (OH) 3), brochantite (CuSO 4 ), chrysocolla (CuSiO 3 · 2H 2 O) եւ cuprite (Cu2O), խառնվում ծծմբաթթու նյութի մակերեւույթը, շերտազատող բարձիկներ կամ փորված տարաներ:
Քանի որ թթվին խառնվում է հանքաքարի միջոցով, այն համատեղում է պղնձի հետ, արտադրելով թույլ պղնձի սուլֆատ լուծում:
Այսպես կոչված «հղի» լիճ լուծումը (կամ հղի լիկյոր) այնուհետեւ վերամշակվում է որպես հիդրոմետալուրգիական գործընթաց, որը հայտնի է որպես վճարունակ արդյունահանման եւ էլեկտրամագնիսական (կամ SX-EW):
Խտանյութի արդյունահանումը ներառում է պղնձի վերամշակում հղի լիկյորից `օգտագործելով օրգանական լուծիչ կամ հանքահանող: Այս ռեակցիայի ընթացքում պղնձի իոնները փոխանակվում են ջրածնի իոնների համար, թույլ տալով, որ թթու լուծումը վերականգնվի եւ օգտագործվի վերամշակման գործընթացում:
Այնուհետեւ պղնձի հարուստ լուծվող լուծույթը փոխանցվում է էլեկտրոլիտիկ տանկի, որտեղ տեղի է ունենում գործընթացի էլեկտրամագնիսական մասը: Էլեկտրական լիցքավորման ժամանակ պղնձի իոնները գաղթում են պղնձաձուլական կաթոդների լուծույթից, որոնք պատրաստված են բարձր մաքրության պղնձե փայլաթիթեղից:
Այլ տարրերը, որոնք կարող են ներկա գտնվել լուծմանը, ինչպիսիք են ոսկին, արծաթը, պլատինումը , սելենիան եւ տելորիումը , բաքի ներքեւում հավաքվում են որպես «սլիմե» եւ կարող են վերականգնվել հետագա մշակման միջոցով:
Էլեկտրաօդային պղնձի կաթոդները հավասար կամ ավելի մեծ մաքրություն են, քան արտադրվում են ավանդական մթնոլորտում, բայց պահանջում է ընդամենը մեկ քառորդ, արտադրության մեկ միավորի մեկ երրորդի համար:
SX-EW- ի զարգացումը թույլ է տվել պղնձի արդյունահանման այն վայրերում, որտեղ առկա չէ ծծմբաթթվի գոյություն չունեցող կամ չի կարող արտադրվել պղնձի հանքաքարի մարմնի մեջ ծծմբից, ինչպես նաեւ հիդրոհեղձի հանքերից, որոնք օքսիդացված են օդի կամ բակտերիալ շաղափման եւ այլ թափոնների նյութերը, որոնք նախկինում հանձնվել էին ոչ վերամշակված:
Պղնձը կարող է փոխարինել հղի լուծույթից, ցեմենտով, օգտագործելով երկաթի երկաթի միջոցով: Այնուամենայնիվ, դա արտադրում է պակաս մաքուր պղնձե, քան SX-EW եւ, այնուամենայնիվ, ավելի քիչ է աշխատում:
In-Situ Leaching (ISL)
In-situ շաղափումը օգտագործվել է նաեւ պղնձի վերականգնման համար, հանքաքարի հանքավայրերի հարմար վայրերից:
Այս գործընթացը ներառում է հորատանցքային հորատանցք եւ հանքաքարային մարմնում հանքային ջրի լուծույթ, սովորաբար, ծծմբի կամ հիդրոքլորային թթու: Փրփրոցը պղնձի հանքանյութերը լուծարվում է մինչեւ երկրորդ փորվածքով վերականգնվելը: Հետագայում SX-EW- ի կամ քիմիական աղտոտման միջոցով մշակումն արտադրում է պղնձի վաճառքների կատիտներ:
ISL- ը հաճախ իրականացվում է ցածրորակ պղնձի հանքաքարի վրա `ստորգետնյա հանքավայրերի խճճված հատվածներում հենված հանքաքարի հանքանյութում (նաեւ հայտնի է որպես հաստության լաք ):
Պղնձի հանքաքարերը, որոնք ISL- ի համար առավել հարմար են, ներառում են պղնձի կարբոնատների մալախիտ եւ azurite, ինչպես նաեւ տենորիտ եւ chrysocolla:
Պղնձի գլոբալ հանքարդյունաբերությունը գնահատվում է ԱՄՆ-ի երկրաբանական հետազոտություն, որը 2011 թվականին հասել է 16.1 մլն մետրի տոննայի: Պղնձի հիմնական աղբյուրը Չիլի է, որը արտադրում է աշխարհի համաշխարհային մատակարարումների շուրջ մեկ երրորդը: Այլ խոշոր արտադրողները ներառում են ԱՄՆ, Չինաստան եւ Պերու:
Մաքուր պղնձի բարձր արժեքի շնորհիվ, պղնձի արտադրության մեծ մասն այժմ վերամշակված աղբյուրներից է: ԱՄՆ-ում վերամշակված պղնձը կազմում է տարեկան մատակարարման շուրջ 32 տոկոսը: Աշխարհում, այս թիվը համարվում է ավելի մոտ 20 տոկոս:
Ամբողջ աշխարհում պղնձի խոշորագույն արտադրողը Codelco- ի Չիլիի պետական ձեռնարկությունն է: Codelco- ն 2010 թ.-ին արտադրել է 1.76 միլիոն մետր խտացված պղնձի կամ համաշխարհային գլոբալ արտադրանքի մոտ 11 տոկոսը: Այլ խոշոր արտադրողներն են Freeport-McMoran Copper & Gold Inc., BHP Billiton Ltd.- ը եւ Xstrata Plc- ը :
Աղբյուրները
Դպրոցներ. Պղինձ - կենսական տարր: Պղինձ հանքարդյունաբերություն
URL: http://resources.schoolscience.co.uk/cda/14-16/cumining/copch2pg2.html
Վիքիպեդիա: Պղնձի արդյունահանման տեխնոլոգիաները:
URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Copper_extraction
Պղնձի զարգացման միություն: Արտադրություն:
URL: https://www.copper.org/education/copper-production/