النحاس الإنتاج: كيف يتم صنع النحاس؟

وعادة ما يتم استخراج النحاس من خامات أكسيد وكبريتيد التي تحتوي على 0. 5 و 2. 0 في المئة النحاس.

تقنيات التكرير المستخدمة من قبل منتجي النحاس تعتمد على نوع خام، فضلا عن العوامل الاقتصادية والبيئية الأخرى. حاليا، يتم استخراج نحو 80 في المئة من إنتاج النحاس العالمي من مصادر الكبريتيد.

بغض النظر عن نوع خام، خام النحاس الملغومة يجب أولا أن تتركز لإزالة الشوائب، والمواد غير المرغوب فيها جزءا لا يتجزأ من خام.

الخطوة الأولى في هذه العملية هي سحق ومسحوق خام في الكرة أو قضيب مطحنة.

خامات كبريتيد

تقريبا جميع خامات النحاس من الكبريتيد، بما في ذلك تشالكوسيت (النحاس ₂ S)، تشالكوبيرايت (كوفيس ₂ ) و كوفيليت (كوس) صهر.

بعد سحق خام إلى مسحوق ناعم، ثم تتركز من قبل التعويم زبد، الأمر الذي يتطلب خلط خام مسحوق مع الكواشف التي تتحد مع النحاس لجعله مسعور. ثم يستحم الخليط في الماء مع عامل الرغوة، مما يشجع على المزج.

يتم إطلاق النفاثات من الهواء من خلال فقاعات تشكيل المياه التي تطفو جزيئات النحاس طارد المياه إلى السطح. أما الزبد الذي يحتوي على حوالي 30 في المئة من النحاس، و 27 في المئة من الحديد و 33 في المئة من الكبريت، فهو خالي من الدسم ويتم أخذه للتحميص.

إذا كان من الممكن أيضا معالجة الشوائب الاقتصادية التي قد تكون موجودة في الخام، مثل الموليبدينوم والرصاص والذهب والفضة، وإزالتها في هذا الوقت من خلال التعويم الانتقائي.

في درجات حرارة بين 932-1292 درجة F (500-700 ° C)، يتم حرق جزء كبير من محتوى الكبريت من غاز كبريتيد، مما أدى إلى مزيج من الكلاسيد من أكاسيد النحاس والكبريتيدات.

يتم إضافة تدفق إلى النحاس الكلاسيكي، الذي هو الآن حوالي 60 في المئة نقية، قبل أن يسخن مرة أخرى، وهذه المرة إلى 2192 درجة فهرنهايت (1200C درجة مئوية).

عند درجة الحرارة هذه، تتجمع تدفقات السيليكا والحجر الجيري مع مركبات غير مرغوب فيها، مثل أكسيد الحديد، وتجلبها إلى السطح المراد إزالتها كخبث. الخليط المتبقي هو كبريتيد النحاس المنصهر المشار إليه باسم "ماتي".

الخطوة التالية في عملية التكرير هي أكسدة السائل ماتي لإزالة الحديد، مرة أخرى، لحرق محتوى كبريتيد وثاني أكسيد الكبريت. والنتيجة هي 97-99 في المئة النحاس نفطة. مصطلح "النحاس نفطة" يأتي من الفقاعات التي تنتجها ثاني أكسيد الكبريت على سطح النحاس.

من أجل إنتاج كاثودات النحاس الصف السوق، يجب أن يكون النحاس نفطة أولا أن يلقي في الأنودات ومعالجتها كهربائيا. منغمسين في خزان من كبريتات النحاس وحمض الكبريتيك، جنبا إلى جنب مع النحاس النقي ورقة كاثود بداية، والنحاس نفطة يصبح الأنود في الخلية الجلفانية. وتستخدم أيضا الفراغات الكاثود الفولاذ المقاوم للصدأ في بعض المصافي، مثل منجم كينيكوت من النحاس ريو تينتو في ولاية يوتا.

كما يتم عرض الحالي، تبدأ أيونات النحاس في الهجرة إلى الكاثود، أو ورقة بداية، وتشكيل 99. 9-99. 99٪ النحاس النقي كاثود.

أوكسيد خام معالجة و سك / إو

بعد سحق أكسيد نوع النحاس الخامات، مثل أزوريت (2CuCO ₃ · أوه 3)، بروشانتيت (كوسو _{4 >)، الكريزوكولا (كوسيو} 3 _{· 2H} 2 _{O) وشعيرة دينية مقدسة (Cu2O)، وتمييع يتم تطبيق حمض الكبريتيك إلى السطح من المواد على الرشح منصات أو في خزانات الرشح.} كما حمض يتلاعب من خلال خام، فإنه يجمع مع النحاس، إنتاج ضعيف محلول كبريتات النحاس.

ما يسمى 'حامل' حل ليتش (أو الخمور الحوامل) ثم تتم معالجتها باستخدام عملية الفلزات المعروفة باسم الاستخلاص بالمذيبات و(أو SX-EW) الحائز الكهربائية.

استخراج المذيبات ينطوي على تجريد النحاس من الخمور الحامل باستخدام مذيب عضوي، أو مستخرج. خلال هذا التفاعل، يتم تبادل أيونات النحاس لأيونات الهيدروجين، والسماح للحل حمض لاسترداد وإعادة استخدامها في عملية الترشيح.

ثم يتم نقل المحلول المائي الغني بالنحاس إلى خزان كهربائيا حيث يحدث الجزء الحائز على الكهربية من العملية. تحت الشحنة الكهربائية، أيونات النحاس تهاجر من الحل إلى كاثودات كاتب النحاس التي هي مصنوعة من عالية النقاء احباط النحاس.

العناصر الأخرى التي قد تكون موجودة في الحل، مثل الذهب والفضة والبلاتين والسيلينيوم والتيلوريوم، وجمع في الجزء السفلي من الخزان باسم "الأوحال" ويمكن استردادها من خلال مزيد من المعالجة.

الكاثودات النحاسية الفائزة بالكهرباء تكون ذات نقاوة متساوية أو أكبر من تلك التي تنتجها الصهر التقليدية، ولكنها تتطلب فقط ربع إلى ثلث كمية الطاقة لكل وحدة إنتاج.

وقد مكن تطوير سك-إو استخراج النحاس في المناطق التي لا يتوفر فيها حمض الكبريتيك أو لا يمكن إنتاجها من الكبريت داخل الجسم خام النحاس، وكذلك من المعادن كبريتيد القديمة التي تم أكسدة عن طريق التعرض للهواء أو البكتيرية والترشيح ومواد النفايات الأخرى التي كان من الممكن التخلص منها في السابق دون معالجة.

ويمكن بدلا من ذلك أن يعجل النحاس من الحل الحامل عن طريق الأسمنت باستخدام الحديد الخردة. ومع ذلك، فإن هذا ينتج النحاس أقل نقاء من سك-إو، وبالتالي، هو أقل استخداما في كثير من الأحيان.

انتشال داخل الموقع

وقد استخدم النضح في الموقع لاستعادة النحاس من مناطق مناسبة من رواسب خام.

تتضمن هذه العملية حفر آبار و ضخ محلول رشح - عادة كبريتيك أو حمض هيدروكلوريك - في الجسم الخام. يذوب المرشح المعادن النحاسية قبل أن يتم استعادتها عبر بئر ثان. ويزيد التكرير باستخدام سك-إو أو الترسيب الكيميائي كاثودات النحاس القابلة للتسويق. غالبا ما يجري

ISL على درجة منخفضة خام النحاس في ستوبس ردم (المعروف أيضا باسم

stope الرشح ) خام في المناطق انهار الألغام تحت الأرض. الخامات النحاس الأكثر قابلية لل إيسل تشمل الكربونات النحاس الملكيت والأزوريت، وكذلك تينوريت والكريسوكولا.

ويقدر الإنتاج العالمي من النحاس من قبل المسح الجيولوجي الأمريكي أن وصلت إلى 16.1 مليون طن متري في عام 2011. المصدر الرئيسي للنحاس هو شيلي، التي تنتج ما يقرب من ثلث إجمالي المعروض العالمي. ومن بين المنتجين الكبار الآخرين الولايات المتحدة والصين وبيرو.

نظرا لارتفاع قيمة النحاس النقي، يأتي جزء كبير من إنتاج النحاس الآن من مصادر معاد تدويرها. وفي الولايات المتحدة، يمثل النحاس المعاد تدويره حوالي 32 في المائة من العرض السنوي. وعلى الصعيد العالمي، يقدر أن يكون هذا الرقم أقرب إلى 20 في المائة.

أكبر شركة منتجة للنحاس في جميع أنحاء العالم هي مؤسسة كوديلكو التشيلية. أنتجت كوديلكو 1. 76 مليون طن متري من النحاس المكرر في عام 2010، أو حوالي 11٪ من إجمالي الإنتاج العالمي. ومن بين المنتجين الكبار الآخرين شركة فريبورت-مكموران كوبر & غولد Inc.، و بي بي بي بيليتون المحدودة، وشركة إكستراتا بي إل سي.

مصادر

Schoolscience. شارك. المملكة المتحدة. النحاس - عنصر حيوي. النحاس التعدين.

ورل: هتب: // ريسورسز. schoolscience. شارك. المملكة المتحدة / الحزب الديمقراطي المسيحي / 14-16 / cumining / copch2pg2. أتش تي أم أل
ويكيبيديا. تقنيات استخراج النحاس.
ورل: هتبس: // إن. ويكيبيديا. أورغ / ويكي / Copper_extraction
جمعية تنمية النحاس. إنتاج.
ورل: هتبس: // ووو. النحاس. غزاله / التعليم / النحاس وإنتاج /