O'r Mwyn i'r Cathod: Y Canllaw Cynhwysfawr i Fwyngloddio Copr a Mwyndoddi - Blog - Technoleg Drachywir

Copr, a elwir yn aml yn "Metel Coch," yw asgwrn cefn ein byd modern yn hanfodol ar gyfer popeth o wifrau sylfaenol i'r trawsnewid ynni gwyrdd. Ond sut mae craig gyda llai nag 1% o gynnwys copr yn dod yn gatod pur 99.99%?

Yn y canllaw hwn, rydym yn torri i lawr ar daith gymhleth copr trwy fwyngloddio, buddioldeb, a'r ddau lwybr mwyndoddi sylfaenol: Pyrometallurgy a Hydrometallurgy.

1. Mwyngloddio a Buddiol: Y Gelfyddyd o Ganoli

Mae'r daith yn cychwyn o dan y ddaear neu mewn pyllau agored, lle mae mwyn yn cael ei wahanu oddi wrth graig wastraff. Ar y cam hwn, mae'r radd copr yn aml mor isel â0.4%. Er mwyn gwneud mwyndoddi yn ddichonadwy, rhaid i'r mwyn hwn gael ei "wisgo" neu ei grynhoi.

Y Broses Buddiol:

Malu tri cham:Defnyddio mathrwyr cylchdro a chôn i leihau creigiau enfawr yn ronynnau mân.
Malu:Mae melinau pêl yn malu'r mwyn yn bowdr mân (200-350 rhwyll), yn llawer mân na blawd.
Froth arnofio:Dyma'r cam "hud". Mewn -tanc llawn dŵr, ychwanegir adweithyddion cemegol. Mae mwynau sy'n cynnwys copr yn glynu wrth swigod aer ac yn arnofio i'r wyneb fel ewyn, tra bod gwastraff (gangue) yn suddo.
Dihysbyddu:Mae'r ewyn yn cael ei gasglu, ei dewychu, a'i hidlo i greuCrynhoad Copr, gan roi hwb i'r cynnwys copr o0.4% i dros 30%.

2. Pyrometallurgy: Y Llwybr Tân

Pyrometallurgy yw'r prif ddull, sy'n cyfrif am tua75% o gynhyrchu copr byd-eang, yn bennaf o fwynau sylffid.

Y Pedwar Cyfnod Allweddol:

Mwyndoddi (Canolbwyntio → Matte):Mewn -ffwrneisi gwres uchel (fel Ffwrnais Fflach), mae'r dwysfwyd yn cael ei doddi. Mae copr a haearn ar wahân i'r silica ac alwmina, gan ffurfio trwmMatte Copr(copr + sylffwr).
Trosi (Matte → Copr Pothell):Mae aer neu ocsigen yn cael ei chwythu i'r matte i ocsideiddio'r haearn a'r sylffwr. Y canlyniad ywCopr pothell(~98.5% pur), a enwyd ar gyfer y swigod a ffurfiwyd gan nwyon sy'n dianc.

Sbotolau Arloesi:Mae'rProses "Flash Dwbl".yw'r safon aur modern, gan leihau'r defnydd o ddŵr 75% a dal hyd at 99.9% o sylffwr.

3.Mireinio Tân (Blister → Anod):Mae amhureddau fel arsenig a thun yn cael eu ocsideiddio a'u tynnu. Yna caiff y copr tawdd ei fwrw i mewnPlatiau Anod(99.2% - 99.7% pur).

4.Electroburo (Anod → catod):Y cam olaf. Rhoddir platiau anod mewn baddon electrolytig. Gan ddefnyddio cerrynt uniongyrchol, mae ïonau copr yn mudo i'r catod, gan adael amhureddau ar ôl yn y "llysnafedd anod." Y canlyniad yw a99.99% catod Copr pur.

Pyrometallurgical Smelting Schematic Diagram — *Diagram Sgematig Mwyndoddi Pyrometallurgical*

General Flow Chart of Pyrometallurgical Smelting — *Siart Llif Cyffredinol Mwyndoddi Pyrometelynegol*

3. Hydrometallurgy: Y Broses "Gwlyb".

Cyfrifo am tua10-20%O gynhyrchu, mae'r dull hwn yn ddelfrydol ar gyfer mwynau ocsid gradd is neu fwynau cymhleth. Mae'n cael ei ffafrio oherwydd ei gostau cyfalaf is a'i gyfeillgarwch amgylcheddol (dim allyriadau $SO_2$).

Y Broses SX-EW:

Trwytholchi:Mae hydoddydd (asid sylffwrig fel arfer) yn hydoddi'r copr o'r mwyn.
Echdynnu Toddyddion (SX):Mae adweithydd penodol yn "plu" yr ïonau copr o'r hydoddiant trwytholchi blêr.
Electrowinning (EW):Mae copr yn cael ei adennill o'r hydoddiant wedi'i buro trwy broses electrocemegol i'w gynhyrchuElectrowon Copr.

Manteision:Cost isel, dim llygredd aer.

Anfanteision:Aneffeithlon ar gyfer calcopyrit (y mwyn copr mwyaf cyffredin) ac mae'n anodd adennill sgil-gynhyrchion metel gwerthfawr.

Hydrometallurgical Smelting Schematic Diagram — *Diagram Sgematig Mwyndoddi Hydrometallurgical*

General Hydrometallurgical Smelting Process Flow Diagram — *Diagram Llif Proses Mwyndoddi Hydrometallurgical Cyffredinol*

4. Copr Uwchradd: Y Metel Anfeidrol

Gellir ailgylchu 100% o gopr heb golli ei eiddo. Heddiw, mae copr wedi'i ailgylchu (eilaidd) yn cyfrif am40%-55%o gyflenwad byd-eang.

Defnydd Uniongyrchol:Yn syml, mae sgrap purdeb uchel wedi'i aildoddi.
Defnydd Anuniongyrchol:Mae sgrap o radd is yn cael ei fwyndoddi a'i fireinio, yn debyg i'r llwybr pyrometallurgy.
Technoleg Werdd:Mae technolegau newydd fel yFfwrnais NGLyn chwyldroi ailgylchu, yn gwella effeithlonrwydd 20% ac yn torri allyriadau 65%.

Crynodeb: Dyfodol Copr

Mae'r diwydiant copr yn esblygu tuag at dri nod clir:

Gwelliannau Technolegol:Symud tuag at ffwrneisi "Double Flash" a NGL i gael gwell effeithlonrwydd.
Economi Gylchol:Cynyddu'r gymhareb o gopr wedi'i ailgylchu i gau'r ddolen.
Datgarboneiddio:Gwella adferiad sylffwr ac ailgylchu dŵr i fodloni safonau ESG byd-eang.

Mae deall mwyndoddi copr yn fwy na dim ond dysgu am gemeg ddiwydiannol-mae'n ymwneud â deall sylfaen y trawsnewid ynni byd-eang.