Kuidas toodetakse tsinki?
Peaaegu kogu täna tsinki (üle 95%) ekstraheeritakse sphaleriidist (ZnS), mida nimetatakse ka tsinkideks.
Sfaleriidimaagid sisaldavad tavaliselt 5-15% tsinki. Selle saavutamiseks puhtasse olekusse, mida tarbijad saavad kasutada, peab metall olema eraldatud, kontsentreeritud ja rafineeritud puhtaks metalliks. Seda saab teha kas hüdro-metallurgiatööstuses või pürotehnoloogilises protsessis, kuid üle 90% praegusest tootest pärineb nüüd hüdrometallurgiajaamadest.
Pärast kaevandamist purustatakse tsingimaag pulbrina ja eraldatakse pliisist vahu allapoole. Plii ja muud metallid, nagu hõbe, mis võivad olla kaevandatavates kogustes maagis, eraldatakse ja töödeldakse eraldi.
Ülejäänud kontsentraat koosneb vahemikus 1-15% tsinkist, kuid säilib kõrge väävlisisaldus (umbes 30%), mis tuleb eemaldada. Seda saab teha mahalõikava maagi röstimisel temperatuuril üle 1652 ° F (900 ° C), tootes tsinkoksiidi (ZnO) ja vääveldioksiidi.
Kui kasutatakse hüdro-metallurgilisi tehnikaid, siis eemaldatakse tsinkoksiid teistelt kaltsiinidest, kasutades väävelhapet. Kuigi tsink happes lahustub, on plii ja hõbe lahustumatud ja rauda sadestub.
Selleks, et puhastada lahust tsementeerimisprotsessi käigus enne elektrolüüsimist, lisatakse tsingi tolm.
Tänu pliisulamite anoodidele ja alumiiniumkatoodidele on tsinkirikka lahus elektrolüüsitud, põhjustades alumiiniumisisaldusega tsingi.
Seejärel eemaldatakse see, sulandatakse ja valatakse valuplokkidesse, mille puhtusaste on 99,95 kuni 99,995 protsenti, või otse sulatatakse vask, alumiinium või magneesium .
Londoni metallibörsil kaubeldav füüsiline tsink peab vastama spetsiaalsele kõrgekvaliteedilise tsinki spetsifikatsioonile 99,995 protsenti.
Kuigi paljudes ettevõtetes kasutatakse endiselt pürotehnoloogilisi meetodeid, on see protsess äärmiselt energiamahukas ja kallis.
Imperial Smelting Corporation arendas tehnoloogiat 1940. ja 1950. aastatel, mis vähendas süsinikku kasutades tsinki ja plii metalli spetsiaalselt kavandatud kõrgahjus.
Protsess, mida nimetatakse Imperiaalse sulatamise protsessiks, hõlmab tsingi ja pliisulfiidide röstimist, mis looduslikult esinevad koos, et toota oksüdeid. Seejärel pannakse tsink ja pliioksiid kõrgahju koksisüsinikusse.
Kuna kuumutatud õhk siseneb ahju, tõusevad tsinki sisaldavad süsinikmonooksiidi ja dioksiidi aurud võlli ja jahutatakse juhtiva pritsimise kondensaatorisse. Tsink imendub sulatatud pliid, mis seejärel jahutatakse, võimaldades tsinkil pinnale ujuda.
Tsinkkiht valatakse välja ja valatakse, kui plii läheb tagasi kondensaatorisse.
Rahvusvahelise tsinkiühingu andmetel on Imperial sulatusahjud praegu ainult Hiinas, Indias, Jaapanis ja Poolas.
Lisaks maagi tsingile kaevandamisel (esmatootmine) võib metalli ka olemasolevatest allikatest ringlusse võtta (teisene tootmine). Umbes veerand kogu tarbitavast tsingist pärineb teisestest allikatest.
Elektrilised kaarahjud, mida kasutatakse vanaraua töötlemiseks ja ringlussevõtuks, võivad koguda tsinki, mis on olemas tsingitud terasest.
Nagu Imperial Smelting ahjudes, aurustub ka elektriliste kaarahadega kõrgel temperatuuril tsink, põhjustades selle tõusu koos gaasidega, mida on võimalik koguda. Rikkimine pöörlevas ahjus (Waelzi ahi) toodab tsinkoksiidi, mida saab seejärel tagasi tootmistsüklile tagasi viia.
Maailma tsinkmaakaevandamine oli 2013. aastal ligikaudu 13,7 miljonit tonni, samal ajal kui kogu rafineeritud tsingi metallitoodang oli samal perioodil ligikaudu 13,0 miljonit tonni. Umbes 3 miljonit tonni või vähem kui veerand ülemaailmsest toodangust pärines ringlussevõetud allikatest.
Riigi järgi on suurim rafineeritud tsingi tootja Hiina, moodustades umbes 40 protsenti ülemaailmsest tootmisest, millele järgnesid Euroopa ja Korea.
Ettevõtte suurimad rafineeritud tsingi tootjad on Nyrstar, Glencore ja Korea tsink.
Tsinkimaagide suurimad allikad on Hiina, Austraalia ja Peruu.
Allikad:
Rahvusvaheline plii- ja tsingi uurimisrühm. Trendide ülevaade 2013. aastal: tsink . 17. veebruar 2014.
Rahvusvaheline tsinki liit. Zinc Recycling: Material Supply . 2011
URL: https://web.archive.org/web/20140802220949/http://www.zinc.org/basics/zinc_recycling
Järgi Terence teenuses Google+