Mwyndoddi pyrometegol

Coethi tân yw'r prif ddull o gynhyrchu copr heddiw, gan gyfrif am 80% i 90% o gynhyrchu copr, yn bennaf ar gyfer trin mwynau sylffid. Manteision mwyndoddi copr pyrometallurgical yw addasrwydd cryf deunyddiau crai, defnydd isel o ynni, effeithlonrwydd uchel, a chyfradd adennill metel uchel. Gellir rhannu mwyndoddi copr gan dân yn ddau gategori: mae un yn brosesau traddodiadol, megis mwyndoddi ffwrnais chwyth, mwyndoddi ffwrnais atseiniol, a mwyndoddi ffwrnais drydan. Yr ail yw prosesau cryfhau modern, megis mwyndoddi ffwrnais fflach a mwyndoddi pwll toddi.

Oherwydd y materion ynni ac amgylcheddol byd-eang amlwg ers canol yr 20fed ganrif, mae ynni wedi dod yn fwyfwy prin, mae rheoliadau diogelu'r amgylchedd wedi dod yn fwyfwy llym, ac mae costau llafur wedi cynyddu'n raddol. Mae hyn wedi arwain at ddatblygiad cyflym technoleg mwyndoddi copr ers yr 1980au, gan orfodi dulliau cryfhau newydd i ddisodli dulliau traddodiadol, ac mae dulliau mwyndoddi traddodiadol wedi'u diddymu'n raddol. O ganlyniad, daeth technolegau datblygedig fel mwyndoddi fflach a mwyndoddi pyllau toddi i'r amlwg, a'r datblygiad pwysicaf oedd y defnydd eang o ocsigen neu ocsigen wedi'i gyfoethogi. Ar ôl degawdau o ymdrech, mae mwyndoddi fflach a mwyndoddi pyllau toddi wedi disodli prosesau pyrometalegol traddodiadol yn y bôn.

1. Llif proses mwyndoddi tân

Mae'r broses pyrometallurgical yn bennaf yn cynnwys pedwar prif gam: mwyndoddi matte, chwythu copr matte (matte), mireinio pyrometallurgical copr crai, a mireinio anod copr electrolytig.

Mwyndoddi sylffwr (copr dwysfwyd matte): Mae'n defnyddio dwysfwyd copr yn bennaf i wneud mwyndoddi matte, gyda'r nod o ocsideiddio rhywfaint o haearn yn y dwysfwyd copr, tynnu slag, a chynhyrchu matte â chynnwys copr uchel.

Chwythu matte (copr crai matte): Ocsidiad pellach a slagio matte i dynnu haearn a sylffwr ohono, gan gynhyrchu copr crai.

Coethi tân (copr anod copr crai): Mae'r copr crai yn cael ei dynnu ymhellach o amhureddau trwy ocsidiad a slagio i gynhyrchu copr anod.

Mireinio electrolytig (copr catod copr anod): Trwy gyflwyno cerrynt uniongyrchol, mae'r copr anod yn hydoddi, ac mae copr pur yn cael ei waddodi yn y catod. Mae amhureddau yn mynd i mewn i'r mwd anod neu'r electrolyte, gan felly wahanu copr ac amhureddau a chynhyrchu copr catod.

2. Dosbarthiad prosesau pyrometegol

(1) Mwyndoddi fflach

Mae mwyndoddi fflach yn cynnwys tri math: ffwrnais fflach Inco, ffwrnais fflach Outokumpu, a mwyndoddi fflach ConTop. Mae mwyndoddi fflach yn ddull mwyndoddi sy'n gwneud defnydd llawn o arwyneb gweithredol enfawr deunyddiau wedi'u malu'n fân i gryfhau'r broses adwaith mwyndoddi. Ar ôl sychu'r dwysfwyd yn ddwfn, caiff ei chwistrellu i'r tŵr adwaith ag aer wedi'i gyfoethogi ag ocsigen ynghyd â'r fflwcs. Mae'r gronynnau dwysfwyd yn cael eu hatal yn y gofod am 1-3 eiliad, ac yn cael adwaith ocsideiddio mwynau sylffid yn gyflym gyda llif aer ocsideiddio tymheredd uchel, gan ryddhau llawer iawn o wres, gan gwblhau'r adwaith mwyndoddi, sef y broses o gynhyrchu matte. Mae'r cynhyrchion adwaith yn disgyn i danc gwaddodiad y ffwrnais fflach ar gyfer gwaddodi, gan wahanu'r matte copr a'r slag ymhellach. Defnyddir y dull hwn yn bennaf ar gyfer mwyndoddi matte o fwynau sylffid fel copr a nicel.

Dechreuodd smeltio fflach gynhyrchu ar ddiwedd y 1950au ac mae wedi'i hyrwyddo a'i gymhwyso mewn mwy na 40 o fentrau oherwydd cyflawniadau sylweddol mewn cadwraeth ynni a diogelu'r amgylchedd trwy welliant parhaus. Mae gan y dechnoleg broses hon fanteision gallu cynhyrchu mawr, defnydd isel o ynni, a llygredd isel. Gall uchafswm cynhwysedd cynhyrchu mwyn copr system sengl gyrraedd dros 400000 t/a, sy'n addas ar gyfer ffatrïoedd sydd â graddfa o dros 200000 t/a. Fodd bynnag, mae'n ofynnol i'r deunyddiau crai gael eu sychu'n ddwfn i gynnwys lleithder o lai na 0.3%, canolbwyntio maint gronynnau o lai na 1mm, ac ni ddylai amhureddau megis plwm a sinc yn y deunyddiau crai fod yn fwy na 6%. Anfanteision y broses yw offer cymhleth, cyfradd mwg a llwch uchel, a chynnwys copr uchel yn y slag, sy'n gofyn am driniaeth wanhau.

2) Pwll tawdd yn toddi

Mae mwyndoddi pwll toddi yn cynnwys dull mwyndoddi copr Tenente, dull Mitsubishi, dull Osmet, dull mwyndoddi copr Vanukov, dull mwyndoddi Isa, dull Noranda, dull trawsnewidydd cylchdro wedi'i chwythu uchaf (TBRC), dull mwyndoddi copr arian, copr Shuikoushan dull mwyndoddi, a Dongying gwaelod chwythu dull mwyndoddi cyfoethog ocsigen. Mwyndoddi pwll toddi yw'r broses o ychwanegu crynodiad sylffid mân i'r toddi wrth chwythu aer neu ocsigen diwydiannol i'r toddi, a chryfhau'r broses fwyndoddi mewn pwll tawdd wedi'i droi'n ffyrnig. Oherwydd y pwysau a roddir gan yr aer chwythu ar y pwll tawdd, mae'r swigod yn codi drwy'r pwll, gan achosi i'r "golofn toddi" symud, gan roi mewnbwn sylweddol i'r toddi. Mae ei fathau o ffwrnais yn cynnwys llorweddol, fertigol, cylchdro, neu sefydlog, ac mae tri math o ddulliau chwythu: chwythu ochr, chwythu uchaf, a chwythu gwaelod.

Cymhwyswyd toddi pyllau mewn diwydiant yn y 1970au. Oherwydd yr effeithiau trosglwyddo gwres a màs da ym mhroses doddi'r pwll tawdd, gellir cryfhau'r broses fetelegol yn fawr, gan gyrraedd y nod o wella cynhyrchiant offer a lleihau'r defnydd o ynni yn y broses fwyndoddi. At hynny, nid yw'r gofynion ar gyfer deunyddiau ffwrnais yn uchel. Mae gwahanol fathau o ddwysfwydydd, sych, gwlyb, mawr, a phowdr, yn addas. Mae gan y ffwrnais gyfaint bach, colled gwres isel, a chadwraeth ynni da a diogelu'r amgylchedd. Yn arbennig, mae'r gyfradd mwg a llwch yn sylweddol is na chyfradd mwyndoddi fflach.