一
1. הקדמה
פּיראָמעטאַלורגישע קופּער שמעלצן בלייבט דער דאָמינאַנטער וועג פֿאַר ערשטיק ראַפינירט קופּער פּראָדוקציע, אַקאַונטינג פֿאַר איבער 80% פון גלאבאלע קאַפּאַציטעט. דער פּראָצעס קאָנווערטירט קופּער סולפייד קאָנצענטראַטן (פּרייזלעך טשאַלקאָפּיריט, CuFeS₂) אין הויך-ריינקייט קאַטאָדע קופּער (≥99.99% Cu) דורך אַ סעריע פון הויך-טעמפּעראַטור מעטאַלורגישע אַפּעריישאַנז. דער אַרטיקל דעטאַלירט די הויפּטשטראָם ינטאַגרייטאַד פלאָושיט באַשטייענדיק פון בליץ שמעלצן, קאָנווערטינג, אַנאָדע ראַפינירן, און עלעקטראָליטיק ראַפינירן.
2. קאָנצענטראַט צוגרייטונג און מישן
קופּער קאָנצענטראַטן (25-35% קופּער) קומען אָן מיט גרויסע שיפן און ווערן געהאַלטן אין באדעקטע לאַגערן. די נעץ אינהאַלט איז טיפּיש 8-12% און מוז ווערן רעדוצירט צו ≤0.3% מיט ראָטאַרי קילנס אָדער פלוידייזד-בעט טריקענערס צו פאַרמייַדן עקספּלאָזיעס און יבעריק ענערגיע קאַנסאַמשאַן אין דאַונסטרים שמעלץ.
טרוקענער קאנצענטראט ווערט געמישט מיט פלוקסן (קוואַרץ, קאַלך-שטיין), רעווערטן, און קאָנווערטער שלאַק אין פּינקטלעך קאָנטראָלירטע פּראָפּאָרציעס. מאָדערנע פאַבריקן נוצן אויטאָמאַטישע דיסק-פידערס און לאָד-צעל סיסטעמען, וואָס דערגרייכן די מישונג-גענויקייט פון ±0.5%.
2
3. בליץ שמעלץ
פלאַש שמעלץ איז די מערסט אַוואַנסירטע טעכנאָלאָגיע פֿאַר באַהאַנדלונג פון קופּער סולפיד קאָנצענטראַטן, רעפּרעזענטירט גלאָבאַל דורך Outotec (איצט Metso) פלאַש אויוון און כינעזיש-דעוועלאָפּעד זויערשטאָף דנאָ-בלאָון אויוון.
3.1 פּראָצעס פּרינציפּ
טרוקענע קאנצענטראטע ווערט אריינגעשפריצט אין א הייסן, זויערשטאף-אנרייכערטן לופט שטראם (זויערשטאף קאנצענטראציע 75-90%) ביי 850-950°C. רעאקציעס (טריקעניש, אקסידאציע, שלאק און מאטע פארמאציע) ווערן פארענדיגט אין 3-5 סעקונדעס, מיט רעאקציע היץ אויפהאלטנדיק אויטאטערמישע אפעראציע. שליסל רעאקציעס שליסן איין: 4CuFeS₂ + 9O₂ → 4CuS + 2Fe₂O₃ + 8SO₂ 2FeS + 3O₂ + 2SiO₂ → 2FeO·SiO₂ + 2SO₂
3.2 שליסל עקוויפּמענט
- רעאַקציע־שאַפט: 11-14 מעטער הויך, 7-9 מעטער דיאַמעטער, באַדעקט מיט הויך־קוואַליטעט מאַגנעסיט-כראָם ציגל און קופּער וואַסער־מאַנטלען.
- זעצער און אויפנעמער שאכט: גראַוויטי צעשיידונג פון מאַט (65-75% קופּער) און שלאַק.
- אפפאל היץ קעסל: נעמט צוריק סענסיבלע היץ פון ~550°C אפ-גאז פאר פארע דזשענעריישאַן.
- זויערשטאָף-צו-קאָנצענטראַט פאַרהעלטעניש: 1.15-1.25 Nm³ O₂/t טרוקן קאָנצענטראַט
- רעאַקציע שאַפט טעמפּעראַטור: 1250-1300°C
- מאַט טעמפּעראַטור: 1180-1220°C
- שלאַק Fe/SiO₂ פאַרהעלטעניש: 1.1-1.4, קופּער אין שלאַק ≤0.6%
3.3 קריטישע קאָנטראָל פּאַראַמעטערס
איין-פלאַש אויוון קאַפּאַציטעט דערגרייכט 4000-5500 ט/ד קאָנצענטראַט מיט טערמישע עפעקטיווקייט >98% און כּמעט-100% SO₂ קאַפּטשער.
4. קאָנווערטירן
מאַט ווערט טראַנספערירט דורך עלעקטריש געהייצטע וועשערייַען אָדער לײַפֿלעך צו פּירס-סמיט קאָנווערטערס אָדער קאָנטינויִערלעכע קאָנווערטינג אויוון.
4.1 שלאַק-פאָרמינג בינע
זויערשטאָף-פאַררייכערטע לופט (25-35% O₂) ווערט געבלאָזן צו אָקסידירן אייַזן סולפֿיד. שלאַק וואָס ענטהאַלט 2-8% קופּער ווערט אָפּגעשעפּט און צוריקגעגעבן צו בליץ-שמעלץ.
4.2 קופּער-מאכן שטאפל
ווייטערדיק בלאָזן אָקסידירט Cu₂S צו בליסטער קופּער (98.5-99.3% Cu) ביי 1180-1230°C.
3
1. מאַסטער שפּול לאָודינג און אויטאָ-צענטערינג → 15-טאָן הידראַוליק שפּול מאַשין + פאָטאָעלעקטריק סערוואָ EPC, צענטערליניע אַליינמאַנט טעות < 0.1 מם
2. אויסשפּאַנען און שפּאַנונג עסטאַבלישמענט → מאַגנעטיש פּודער טאָרמאָז + פארמאכט-לופּ סערוואָ קאָנטראָל, 50–1500 N פּינקטלעך אַדזשאַסטאַבאַל
3. פּרעציזיע סליטטינג → אימפארטירטע טונגסטען קאַרבייד אדער PM HSS דיסקס, שפּינדל ראַנאַוט ≤ 0.002 מם, ספּייסערז געשליפן צו ±0.001 מם, רעאַל-צייט טראָגן קאָמפּענסאַציע
4. ברעג טרים האַנדלינג → אומאָפּהענגיקע צוויי-קאָפּ שראָט ווינדערס; טרים צוריקגעגעבן ווי שפּולן אָדער צעקוועטשט אויף פּלאַץ
5. צוריקוויקלונג און שפּאַנונג אפגעזונדערטקייט → יחיד טאַנצן-ראָל אפגעזונדערטקייט פּער שטריק, פּנעוומאַטיש מאַנדרעלס + אַוטאָ ווינקל שוץ, פּנים אַליינמאַנט ≤ ±0.3 מם
6. אויטאָמאַטישע קאַט-אָף און פּאַקאַדזשינג → פאַרלאַנגזאַמען → שנייַדן → פּאַפּיר ראַפּ → פירמע → אָפּזאָגן אין 45 סעקונדעס
גאַנץ אויטאָמאַטיש קופּער שפּול סליטטינג פּראָצעס
5. אַנאָדע אויוון פייער ראַפינירן
בליסטער קופּער ווערט אריינגעלאדן אין 50-500 טאָן סטאַציאָנערע אָדער טילטינג אַנאָדע אויוון פֿאַר אַקסאַדיישאַן-רעדוקציע ראַפינירן.
5.1 אָקסידאַציע בינע
לופט אדער זויערשטאָף לאַנסן באַזייַטיקן רעשטלעך Fe, Ni, As, Sb, און Bi ווי שוועבענדיק שלאַק.
5.2 רעדוקציע בינע
זויערשטאָף ווערט רעדוצירט מיט נאַטירלעכן גאַז, דיזל, אָדער האָלצערנע פּוילישן צו 150-300 פּיפּיעם. דער ראַפינירטער קופּער ווערט געגאָסן אין 300-450 ק"ג אַנאָודז (Cu ≥99.0%).
4
6.1 אפעראציע באדינגונגען
- קראַנט געדיכטקייט: 220-320 אַ/מ²
- צעל וואָולטאַזש: 0.22-0.32 V
- עלעקטראָליט טעמפּעראַטור: 60-65°C
- קו²⁺: 40-55 ג/ל, פריי H₂SO₄: 150-220 ג/ל
6.2 עלעקטראָכעמישע רעאַקציעס
אנאדע אויפלעזונג: קופּער → קו²⁺ + 2e⁻ מער איידעלע עלעמענטן (אוי, אייַזן, זע, טע) גייען אריין אין אנאדע שלייַם; ווייניקער איידעלע עלעמענטן גייען אריין אין לייזונג. קאַטאָדע דעפּאַזישאַן גיט ≥99.993% קופּער וואָס טרעפט די LME גראַדע A ספּעציפֿיקאַציעס.
7. אויסגאז באַהאַנדלונג און סביבה קאָנטראָל
SO₂-רייכע גאַזן פֿון בליץ־אויוון, קאָנווערטערס און אַנאָדע־אויוון ווערן אָפּגעקילט, אַראָפּגענומען פֿון שטויב און פּראָצעסירט אין טאָפּל־קאָנטאַקט־זויער־פֿאַבריקן, וואָס דערגרייכן >99.8% שוועבל־אויסהיילונג. דער עק־גאַז SO₂ איז ווײַט אונטער 100 מג/Nm³. אַרסעניק, קוועקזילבער און אַנדערע שווערע מעטאַלן ווערן אַוועקגענומען דורך ספּעציאַליזירטע פּראָצעסן.
8. מסקנא
היינטצייטיקע קופּער פּיראָמעטאַלורגיע האט דערגרייכט הויכע קאָנטינויִטעט, אויטאָמאַטיזאַציע, און סביבה'דיקע פאָרשטעלונג. אינטעגרירטע בליץ שמעלץ-קאָנטינויִטע קאָנווערטינג-אַנאָד ראַפינירן-עלעקטראָראַפינירן פלאָושיטס צושטעלן קוילעלדיק קופּער אָפּזוך >98.5% און ספּעציפיש ענערגיע קאַנסאַמשאַן פון 280-320 קגסע/ט קאַטאָדע, רעפּרעזענטירנדיק וועלט-קלאַס בענטשמאַרקס. אָנגייענדיקע אַנטוויקלונגען אין זויערשטאָף ענריטשמענט, קאָנטינויִטע קופּער-מאכן טעקנאַלאַדזשיז, און דיגיטאַל פּראָצעס קאָנטראָל וועלן ווייטער פֿאַרבעסערן עפעקטיווקייט און סאַסטיינאַביליטי.
פּאָסט צייט: 24 דעצעמבער 2025