Vasest valmistamise protsess

Tavaliselt ekstraheeritakse vask oksiid- ja sulfiidmaagidest, mis sisaldavad 0,5-2,0% vaske.

Vase tootjate kasutatud rafineerimismeetodid sõltuvad maagitüübist, samuti muudest majanduslikest ja keskkonnateguritest. Praegu on ligikaudu 80 protsenti ülemaailmsest vasktoodangust sulfiidallikatest saadud.

Sõltumata maagitüübist, tuleb kaevandatud vask maagi kõigepealt kontsentreerida, et eemaldada jõed, maagist mahajäetud soovimatud materjalid.

Selle protsessi esimene samm on pulbri- või rulliveski maagi purustamine ja pulpimine.

Sulfide maagid

Lahustamisel töödeldakse peaaegu kõiki sulfiid-tüüpi vaskimaareid, kaasa arvatud kalkotsiit (Cu 2 S), klopopriit (CuFeS 2 ) ja kaolliit (CuS).

Pärast maagi purustamist peeneks pulbriks kontsentreeritakse seejärel vahtplastist, mis nõuab pulbrilise maagi segamist reagentidega, mis ühendavad vaske, et muuta see hüdrofoobseks. Seejärel pestakse segu vees koos vahutava ainega, mis soodustab vahustamist.

Õhusõidukid löövad läbi vee moodustavate mullide, mis ujuvad veekindlate vaskosakeste pinnale. Vaht, mis sisaldab umbes 30 protsenti vaske, 27 protsenti rauda ja 33 protsenti väävlit, loputatakse ja võetakse röstimiseks.

Kui ökoloogiliselt väikesed maagid, näiteks molübdeen , plii , kuld ja hõbe , võivad samuti töödelda ja eemaldada sel ajal selektiivse ujuvusega.

Temperatuuril 932-1292 ° F (500-700 ° C) põletakse suures osas järelejäänud väävlisisaldus sulfiidgaasina, mille tulemuseks on vaskoksiidide ja sulfiidide kaltsine segu.

Enne uuesti soojendamist, seekord kuni 2192 ° F (1200 ° C), lisatakse voolu kaltsine, mis on nüüd umbes 60% puhas.

Sellel temperatuuril ühendavad ränidioksiid ja lubjakivimid soovimatute ühenditega nagu raudoksiid ja viivad need pinnani välja räbu. Ülejäänud segu on sulatatud vasksulfiid, mida nimetatakse "mattina".

Rafineerimisprotsessi järgmine samm on vedelat matt oksüdeerida raua eemaldamiseks ja sulfiidi sisalduse vähendamiseks vääveldioksiidina. Tulemuseks on 97-99 protsenti blistervasi. Termin "blister vask" pärineb vase pinnal tekkivatest vääveldioksiidimullidest.

Turul töötavate vaskkatoodide tootmiseks tuleb mullpakendi vask esmalt anodeerida ja elektrolüütiliselt töödelda. Vee sulfaadi ja väävelhappe mahutisse sattunud koos puhta vaskkatoodiga starterplaadiga muutub mullpakend vask anoodiks galvaanilises rakus. Roostevabast terasest katoodi toorikud kasutatakse ka mõnes rafineerimistehastes, nagu näiteks Rio Tinto Kennecotti vaskkaevandus Utahis.

Voolu sisestamisel hakkavad vaskioonid hakkama katoodist või starterplaadist, moodustades 99,9-99,99% puhtad vaskkatodad.

Oksiidimaagi töötlemine ja SX / EW

Pärast purustamist segati oksiid-tüüpi vaskimaagid, nagu azuriit (2CuCO3 · Cu (OH) 3), brošantiit (CuSO4), krysocolla (CuSiO 3 · 2H 2 O) ja cuprite (Cu2O) lahjendatud väävelhape leostumise padjad või leostuspaagid.

Kuna hape triikib läbi maagi, ühendatakse see koos vasega, tekitades nõrga vasksulfaadi lahuse.

Niinimetatud "rase" leostumise lahust (või rase vedelikku) töödeldakse hüdrometallurgilise protsessi abil, mida nimetatakse lahusti ekstraheerimiseks ja elektro-võitmiseks (või SX-EW).

Lahusti ekstraheerimine hõlmab vase eemaldamist raseeruvast vedelikust orgaanilise lahusti või ekstrahenti abil. Selle reaktsiooni käigus vahetatakse vaseioonide vesinikioonide vahel, võimaldades happe lahust taastuda ja leostamisprotsessi uuesti kasutada.

Vase rikkalik vesilahus viiakse seejärel elektrolüüsi paagisse, kus toimub protsessi võidukäik. Elektrilõivast lähevad vedelad ioonid lahusest vase starterkatoodidesse, mis on valmistatud kõrge puhtusega vaskfooliumist.

Lahus võib sisaldada muid elemente, nagu kuld, hõbe, plaatina , seleen ja telluum , koguma paagi põhjas "kivimidena" ja neid saab edasiseks töötlemiseks taastuda.

Electro-võidetud vaskkatoodid on sama suured või suurema puhtusega kui need, mida toodetakse traditsioonilisel sulatamisel, kuid vajavad ainult ühte veerandit kuni kolmandikku energiakogusest toodanguühiku kohta.

SX-EW väljatöötamine on võimaldanud vase eraldamist piirkondades, kus väävelhape ei ole saadaval või mida ei saa valmistada vaskimassi sisaldavast väävlist, samuti vanadest sulfiid-mineraalidest, mis on oksüdeerunud kokkupuutel õhuga või bakterite leostumisega ja muude jäätmed, mis oleksid varem kõrvaldatud töötlemata.

Alternatiivselt võib sadestada vasest rase lahusest, tsementeerides vanarauda. Kuid see toodab vähem puhast vaski kui SX-EW ja seega kasutatakse seda vähem.

In-Situ lehetamine (ISL)

In-koha leostamist on kasutatud ka vase eemaldamiseks sobivatest maakide ladestumiskohtadest.

See protsess hõlmab puurkaevude puurimist ja tuhksuhkru (tavaliselt väävelhappe või vesinikkloriidhappe) pumpamist maagi sisse. Vee mineraalid lahustuvad enne selle taastumist teise puuraukuga. Täiendav rafineerimine SX-EW või keemiliste sademete abil tekitab turustatavaid vaskkatoode.

ISL viiakse sageli läbi madalkvaliteetsest vaskimaagist mahajäetud põhjakülvipinnadest (tuntud ka kui stoppide leostumine ) maakide kaevandatud aladel.

ISL-ile kõige paremini sobivad vaskimaagid hõlmavad vaskkarbonaati, malahhiiti ja azuriiti, samuti tenoriiti ja kristallaklaasi.

USA-i geoloogilise uuringu hinnangul on ülemaailmne vaske kaevandamisel hinnanguliselt 16,1 miljonit tonni 2011. aastal. Vase esmane allikas on Tšiili, mis toodab ligikaudu kolmandik maailma kogu pakkumistest. Teised suured tootjad on USA, Hiina ja Peruu.

Tänu puhta vaske kõrgele väärtusele on suur osa vasest toodetud nüüd taaskasutatud allikatest. USAs moodustab ringlussevõetud vask ligikaudu 32% aastasest tarnest. Ülemaailmselt on see arv hinnanguliselt ligikaudu 20 protsenti.

Suurima ülemaailmse vaskpordi tootja on Tšiili riiklik ettevõte Codelco. Codelco toodi 2010. aastal 1,76 miljonit tonni rafineeritud vaske või umbes 11% kogu maailma toodangust. Teised suured tootjad on Freeport-McMoran Copper & Gold Inc., BHP Billiton Ltd. ja Xstrata Plc .

Allikad

Schoolscience.co.uk. Vask - elutähtis element. Vase kaevandamine.
URL: http://resources.schoolscience.co.uk/cda/14-16/cumining/copch2pg2.html
Wikipedia. Vase ekstraheerimise tehnikad.
URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Copper_extraction
Vaskarenguassotsiatsioon. Tootmine.
URL: https://www.copper.org/education/copper-production/