บทบาทของอุปกรณ์ปฏิกิริยาเคมีในการสกัดทองแดงด้วยไฟฟ้า

Xi'an Maike Metal International Group Co., Ltd. (ต่อไปนี้จะเรียกว่า "Maike Group") ก่อตั้งขึ้นในปี 1993 เป็นผู้ค้าโลหะและแร่รายสำคัญในจีน และปัจจุบันได้รับการยอมรับว่าเป็นผู้นำในอุตสาหกรรมของจีน มีสถาบันธุรกิจและสำนักงานมากกว่า 20 แห่งในจีนแผ่นดินใหญ่ ฮ่องกง สิงคโปร์ ลอนดอน และที่อื่นๆ ก่อให้เกิดเครือข่ายการตลาดระดับนานาชาติครอบคลุมกว่า 20 ประเทศและภูมิภาคใน 6 ทวีปทั่วโลก

 

 

ในเดือนกุมภาพันธ์ 2015 Meike Group และ ACHIEVE CHEM ร่วมกันจัดทำโครงการวิจัยพิเศษเรื่อง "การกลั่นทองแดงด้วยไฟฟ้าด้วยไฟฟ้า" เพื่อสำรวจการพัฒนาทองแดงที่ไม่ใช่เหล็ก

 

 

   

 

แร่ทองแดงที่ซ่อนอยู่ในภูเขาลึกนั้นมีหลายประเภทไม่ว่าจะส่องแสงด้วยทองหรือหลากสี มีลักษณะที่ใหญ่โตแต่มีความแม่นยำและความบริสุทธิ์จำกัดมาก หลังจากการขุดลึก แร่ทองแดงก็ถูกบดขยี้

 

แร่ทองแดงก้อนใหญ่ถูกแยกออกเป็นก้อนหินบดหลายพันก้อน เพื่อให้การกลั่นดีขึ้น แร่ทองแดงชิ้นเล็กๆ จะถูกส่งไปยังโรงสีลูก บดเป็นผง และนำไปลอยและทำให้แห้งเพื่อให้ได้ทองแดงเข้มข้นที่มีปริมาณทองแดง (เศษส่วนมวล) ไม่น้อยกว่า 13 เปอร์เซ็นต์สำหรับทองแดง ถลุง บนเส้นทางสู่การเป็นทองแดงด้วยไฟฟ้า เราได้เข้าสู่กระบวนการถลุงอย่างเป็นทางการที่นี่ วิธีการถลุงเพื่อผลิตทองแดงด้วยไฟฟ้าจากทองแดงเข้มข้นแบ่งออกเป็นสองประเภท: ไพโรเมทัลโลหกรรมและไฮโดรเมทัลโลหกรรม

 

 

การถลุงไพโรนั้นส่วนใหญ่ใช้คอปเปอร์โมโนซัลไฟด์เข้มข้น และทองแดงด้วยไฟฟ้าจะเกิดขึ้นจากการถลุง การแปลง การกลั่นไพโร การกลั่นด้วยไฟฟ้า และการเชื่อมโยงอื่น ๆ

 

การถลุงกำมะถัน (จากความเข้มข้นของทองแดงไปจนถึงการเคลือบด้าน) ส่วนใหญ่ใช้ความเข้มข้นของทองแดงในการถลุงแร่แบบด้าน โดยมีจุดประสงค์ในการออกซิไดซ์เหล็กบางชนิดในความเข้มข้นของทองแดง เพื่อกำจัดตะกรัน และผลิตกรดซัลฟิวริกจากกำมะถันเพื่อผลิตสารเคลือบ

 

การเป่าด้าน (ตั้งแต่ด้านจนถึงทองแดงดิบ) จะออกซิไดซ์และตะกรันด้านเพิ่มเติมเพื่อกำจัดเหล็กและกำมะถัน ทำให้เกิดทองแดงดิบ

 

การกลั่นแบบไพโร (จากทองแดงเค้กไปจนถึงทองแดงแอโนด) จะช่วยขจัดองค์ประกอบที่ไม่บริสุทธิ์ออกจากทองแดงดิบผ่านการเกิดตะกรันออกซิเดชั่นเพื่อผลิตทองแดงแอโนด

 

การกลั่นด้วยไฟฟ้า (จากทองแดงแอโนดไปจนถึงทองแดงด้วยไฟฟ้า) เกี่ยวข้องกับการใช้กระแสตรง ซึ่งจะละลายทองแดงแอโนดและตกตะกอนทองแดงบริสุทธิ์ที่แคโทด สิ่งเจือปนเข้าสู่โคลนแอโนดหรืออิเล็กโทรไลต์ ทำให้สามารถแยกทองแดงและสิ่งเจือปนออกได้ และผลิตทองแดงด้วยไฟฟ้า

 

 

อุปกรณ์เคมีที่ใช้กันทั่วไปสำหรับการทำไพโรเมทัลโลหกรรมของคอปเปอร์โมโนซัลไฟด์ ได้แก่ :

 

เตา: ใช้เพื่อให้สภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงและให้ความร้อนแก่แร่คอปเปอร์ซัลไฟด์จนถึงจุดหลอมเหลว

อุปกรณ์ทำความเย็น: ใช้เพื่อทำให้ผลิตภัณฑ์เย็นตัวและแข็งตัวหลังการถลุง

อุปกรณ์กรอง: ใช้เพื่อแยกเฟสของแข็งและของเหลว และกรองผลิตภัณฑ์คอปเปอร์โมโนซัลไฟด์ออก

ระบบจ่ายออกซิเจน: ใช้เพื่อให้ออกซิเจนสำหรับปฏิกิริยาออกซิเดชั่น

อุปกรณ์ทำความร้อน: เตาไฟฟ้า เตาแก๊ส ฯลฯ ที่ใช้ให้ความร้อนแก่ระบบปฏิกิริยา

 

ต่อไปนี้เป็นขั้นตอนการทำงานโดยละเอียด:

 

การเตรียมแร่: บดแร่คอปเปอร์ซัลไฟด์ให้เป็นขนาดอนุภาคที่เหมาะสม

เพิ่มลงในเตาหลอม: วางแร่ไว้ในเตาที่อุ่นไว้ล่วงหน้า คุณสามารถเพิ่มตัวทำละลายหรือฟลักซ์ได้ตามต้องการ เช่น โค้กหรือสารประกอบโลหะอัลคาไล

เครื่องทำความร้อน: เริ่มต้นเครื่องหมุนเวียนความร้อนเพื่อให้ความร้อนเพียงพอในการทำให้แร่มีจุดหลอมเหลว ควบคุมอุณหภูมิและเวลาในการทำความร้อนตลอดกระบวนการทั้งหมดเพื่อให้แน่ใจว่ามีปฏิกิริยาเพียงพอ

ปฏิกิริยาออกซิเดชัน: ฉีดออกซิเจนในปริมาณที่เหมาะสมเข้าไปในเตาเผาเพื่อออกซิไดซ์แร่คอปเปอร์ซัลไฟด์ ออกซิเจนจะทำปฏิกิริยากับซัลไฟด์จนเกิดเป็นก๊าซ เช่น SO2 และซัลเฟต

รวบรวมก๊าซ SO2: รวบรวมก๊าซ SO2 ผ่านอุปกรณ์ทำความเย็นและระบบกรอง และดำเนินการและนำกลับมาใช้ใหม่

การแยกผลิตภัณฑ์: ใช้ระบบกลั่นสแตนเลสเพื่อนำผลิตภัณฑ์ที่เย็นและแข็งตัวออกจากเตาเผา จากนั้นจึงดำเนินการแยกของแข็งและของเหลวผ่านอุปกรณ์กรองเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์คอปเปอร์โมโนซัลไฟด์

การบำบัดผลิตภัณฑ์: การบำบัดเพิ่มเติมของผลิตภัณฑ์คอปเปอร์โมโนซัลไฟด์ เช่น การทำความสะอาด การอบแห้ง และการกลั่น เพื่อปรับปรุงความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์

การบำบัดก๊าซ: ดำเนินการบำบัดก๊าซหางกับก๊าซ SO2 ที่เก็บรวบรวม เช่น การทำให้บริสุทธิ์ การดูดซับ หรือการแปลง เพื่อลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

 

การถลุงแบบเปียกเกี่ยวข้องกับการก่อนออกซิเดชันหรือการคั่วด้วยกรดซัลฟิวริกของแร่ธาตุทองแดงเพื่อเปลี่ยนให้เป็นสถานะที่ละลายได้ ตามด้วยการชะล้าง การสกัด การทำให้บริสุทธิ์ และการใช้ไฟฟ้าเพื่อแยกทองแดงด้วยไฟฟ้า

 

กระบวนการถลุงทองแดงแบบ pyrometallurgical นั้นแตกต่างจากการถลุงทองแดงแบบ hydrometallurgical แต่เนื่องจากข้อจำกัดของวัตถุดิบภายใต้ระดับเทคโนโลยีในปัจจุบัน การถลุงทองแดงแบบ pyrometallurgical ยังคงเป็นกระแสหลักในขั้นตอนนี้

 

แร่ทองแดงได้รับการอัปเกรดการเปลี่ยนแปลงจาก 1.0 เป็น 2.0 จากความสมบูรณ์ไปสู่การแตกออก จากการแยกส่วนไปสู่การรวมตัวกันใหม่ จากการรวมตัวกันใหม่เป็นการรื้อโครงสร้าง และจากการแยกโครงสร้างเป็นการวนซ้ำ โดยเปลี่ยนสภาพเป็นทองแดงด้วยไฟฟ้า แผ่น.