1. Ro-ràdh
Tha leaghadh copair piorimeatallurgical fhathast mar an dòigh as cumanta airson cinneasachadh copair prìomh-ghreanaichte, a’ dèanamh suas còrr air 80% de chomas cruinneil. Bidh am pròiseas ag atharrachadh dùmhlachdan sulfaid copair (gu sònraichte chalcopyrite, CuFeS₂) gu copar catod àrd-ghlanachd (≥99.99% Cu) tro shreath de ghnìomhachdan meatailteachd àrd-teòthachd. Tha an artaigil seo a’ toirt mion-fhiosrachadh air a’ phrìomh chlàr-sruth amalaichte anns a bheil leaghadh flash, tionndadh, grinneachadh anod, agus grinneachadh electrolytic.
2. Ullachadh agus Measgachadh Tiugh
Bidh dùmhlachdan copair (25-35% Cu) a’ ruighinn ann an soitheach mòr agus air an stòradh ann an cruachan còmhdaichte. Mar as trice bidh an taiseachd 8-12% agus feumar a lùghdachadh gu ≤0.3% le bhith a’ cleachdadh àmhainnean rothlach no tiormairean leabaidh-shruthach gus casg a chuir air spreadhaidhean agus cus caitheamh lùtha ann an leaghadh sìos an abhainn.
Tha tiugh-chruinn air a mheasgachadh le sruthan (grian-chlach, clach-aoil), stuthan ath-thionndaidh, agus slag tionndaidh ann an co-mheasan fo smachd mionaideach. Bidh ionadan an latha an-diugh a’ cleachdadh innealan-biadhaidh diosc fèin-ghluasadach agus siostaman cealla-luchd a’ coileanadh cruinneas measgachadh taobh a-staigh ±0.5%.
3. Leaghadh Flash
’S e leaghadh luath an teicneòlas as adhartaiche airson a bhith a’ làimhseachadh dùmhlachdan sulfaid copair, air a riochdachadh air feadh an t-saoghail le àmhainnean luath Outotec (a-nis Metso) agus àmhainnean ocsaidean sèididh bonn a chaidh a leasachadh ann an Sìona.
3.1 Prionnsabal a’ Phròiseis
Tha tiugh-chruinne tioram air a stealladh a-steach do shruth-adhair teth, làn ocsaidean (dùmhlachd ocsaidean 75-90%) aig 850-950°C. Bidh ath-bheachdan (tiormachadh, ocsaidachadh, cruthachadh slag agus mata) a’ crìochnachadh ann an 3-5 diogan, le obrachadh fèin-theirmeach a’ cumail suas teas an ath-bhualaidh. Am measg nam prìomh ath-bheachdan tha: 4CuFeS₂ + 9O₂ → 4CuS + 2Fe₂O₃ + 8SO₂ 2FeS + 3O₂ + 2SiO₂ → 2FeO·SiO₂ + 2SO₂
3.2 Prìomh Uidheam
- Siafta ath-bhualaidh: 11-14 m a dh'àirde, 7-9 m ann an trast-thomhas, air a lìnigeadh le breigichean cròmium-magnesite àrd-inbhe agus còtaichean uisge copair.
- Socradair agus siaft togail: dealachadh grabhataidh de mhaite (65-75% Cu) agus slag.
- Goileadair teas sgudail: a’ faighinn air ais teas reusanta bho gas sgudail ~550°C airson gineadh smùid.
- Co-mheas ocsaidean ri dùmhlachd: 1.15-1.25 Nm³ O₂/t dùmhlachd tioram
- Teòthachd seafta ath-bhualadh: 1250-1300°C
- Teòthachd neo-shoilleir: 1180-1220°C
- Co-mheas Fe/SiO₂ de shlaig: 1.1-1.4, copar ann an slaig ≤0.6%
3.3 Paramadairean Smachd Deatamach
Ruigidh comas àmhainn aon-flash 4000-5500 t/d dùmhlachd le èifeachdas teirmeach >98% agus glacadh SO₂ faisg air 100%.
4. Tionndadh
Thèid mata a ghluasad tro innealan-nighe no ladles le teasachadh dealain gu tionndairean Peirce-Smith no àmhainnean tionndaidh leantainneach.
4.1 Ìre Cruthachadh Slag
Tha èadhar beairteach le ocsaidean (25-35% O₂) air a shèideadh gus sulfaid iarainn a ocsaidachadh. Tha slag anns a bheil 2-8% Cu air a sgimeadh agus air a thilleadh gu leaghadh luath.
4.2 Ìre Dèanamh Copair
Bidh sèideadh leantainneach a’ oxidachadh Cu₂S gu copar blister (98.5-99.3% Cu) aig 1180-1230°C.
5. Glanadh Teine Fùirneis Anode
Tha copar blister air a chuir a-steach do àmhainnean anod stèidhichte no claonach 50-500 t airson grinneachadh lughdachadh oxidation.
5.1 Ìre Ocsaideachaidh
Bidh lannsaichean èadhair no ogsaidean a’ toirt air falbh Fe, Ni, As, Sb, agus Bi a tha air fhàgail mar slag fleòdraidh.
5.2 Ìre Lùghdachaidh
Tha ocsaidean air a lùghdachadh le bhith a’ cleachdadh gas nàdarrach, dìosail, no pòlaichean fiodha gu 150-300 ppm. Tha an copar grinne air a thilgeil a-steach do anodan 300-450 kg (Cu ≥99.0%).
6. Grinneachadh Electrolytic
Tha anòdan air an cur ann an ceallan electrolytic le bàn-màthair luaidhe no titanium mar chatòdan ann an electrolyte CuSO₄-H₂SO₄.
6.1 Cumhaichean Obrachaidh
- Dlùths làithreach: 220-320 A/m²
- Bholtaids cealla: 0.22-0.32 V
- Teòthachd electrolyte: 60-65°C
- Cu²⁺: 40-55 g/L, saor H₂SO₄: 150-220 g/L
6.2 Ath-bheachdan Dealan-cheimigeach
Sgaoileadh anòd: Cu → Cu²⁺ + 2e⁻ Bidh eileamaidean nas uaisle (Au, Ag, Se, Te) a’ dol a-steach do shlaim anòd; bidh eileamaidean nach eil cho uasal a’ dol a-steach don fhuasgladh. Bidh tasgadh catòid a’ toirt a-mach ≥99.993% Cu a choinnicheas ri sònrachaidhean LME Ìre A.
7. Làimhseachadh Gas-sgudail agus Smachd Àrainneachdail
Tha gasaichean beairteach ann an SO₂ bho fhùirneis lasrach, tionndairean, agus fùirneisean anod air an fhuarachadh, air an toirt air falbh bhon duslach, agus air an giullachd ann an ionadan searbhagach dùbailte-conaltraidh a’ coileanadh ath-bheothachadh sulfair >99.8%. Tha gas earbaill SO₂ gu math nas ìsle na 100 mg/Nm³. Tha arsanaig, airgead-beò, agus meatailtean troma eile air an toirt air falbh tro phròiseasan sònraichte.
8. Co-dhùnadh
Tha piromeataileireachd copair an latha an-diugh air coileanadh àrd-inbhe a choileanadh ann an leantainneachd, fèin-ghluasad, agus coileanadh àrainneachdail. Bidh clàran-sruthadh leaghaidh flash-tionndaidh leantainneach-grinneachadh anòd-grinneachadh dealain amalaichte a’ lìbhrigeadh ath-bheothachadh copair iomlan >98.5% agus caitheamh lùtha sònraichte de 280-320 kgce/t catod, a’ riochdachadh comharran-tomhais den chiad ìre. Cuiridh leasachaidhean leantainneach ann an beairteachadh ocsaidean, teicneòlasan dèanamh copair leantainneach, agus smachd pròiseas didseatach ri èifeachdas agus seasmhachd.
Àm puist: 22 Dùbhlachd 2025