История и эволюция процесса добычи меди
Добыча меди ведется с доисторических времен, самые ранние признаки добычи зафиксированы на Ближнем Востоке около 6000 лет до нашей эры. Древние египтяне и шумеры, например, использовали медь для изготовления инструментов, оружия и украшений благодаря ее пластичности и способности противостоять коррозии. Технологии, использовавшиеся в те ранние эпохи, были грубыми и включали в себя много ручного труда и основные процессы плавки. В медном веке наличие крупных месторождений меди в таких районах, как Северная Америка, позволило получить значительные объемы металлической меди, что привело к производству меди для различных электрических нужд в современном мире.
На протяжении веков процесс добычи меди развивался и совершенствовался. Переломным моментом стала промышленная революция, когда были разработаны новые и более совершенные оборудование и методы, такие как фрот-флотация, которые повысили эффективность и производительность. Фрот-флотация использовалась для концентрирования меди из различных минералов, используя преимущества различий в природе минеральной поверхности руды. В XX веке новые технологии, такие как экстракция растворителем и электровыжигание (SX/EW), позволили перерабатывать медные руды с низким содержанием меди, включая оксидные руды меди. Кучное выщелачивание также стало важным методом переработки таких руд, при котором руда измельчается и укладывается в кучи, а для растворения меди используется выщелачивающий раствор. Современная медная промышленность использует высокоэффективные технологии, ориентированные на рациональное использование ресурсов, что свидетельствует о развитии технологий и потребности в меди различных отраслей экономики.
Типы медных руд
| Типы | Dsecription | Методы извлечения |
|---|---|---|
| Сульфидные руды | Содержат медь в сочетании с серой, обычно находятся глубоко под землей. | Добывается с помощью флотации, затем плавится и перерабатывается. |
| Оксидные руды | Содержат медь в сочетании с кислородом, встречаются ближе к поверхности Земли. | Добывается с помощью гидрометаллургии, включая выщелачивание и SX/EW. |
| Смешанные руды | Содержат как сульфидные, так и оксидные минералы. | Требуется сочетание флотационных и гидрометаллургических методов. |
Этапы процесса извлечения меди
Оре Минг
Добыча меди обычно ведется открытым или подземным способом. В Северной и Южной Америке сульфидные руды меди встречаются в больших количествах, поэтому при добыче используются такие методы. Подземная добыча подразумевает проходку шахт и разработку туннелей, чтобы добраться до залежей руды, в то время как открытая добыча подразумевает удаление большого количества материала и породы, чтобы добраться до руды.
Дробление и измельчение
После добычи руды ее измельчают до состояния тонкого порошка, чтобы повысить эффективность процесса добычи. Это увеличивает площадь поверхности частиц руды, что важно для следующего этапа обогащения. Измельченная руда, которая теперь представляет собой небольшие кусочки меди, дополнительно измельчается в мельницах до мелких частиц. Этот процесс помогает обеспечить хорошую подготовку руды к обогащению и, следовательно, улучшить извлечение меди.
Концентрация руды
Обогащение медной руды включает несколько методов, в том числе флотацию и магнитную сепарацию, для увеличения содержания меди в руде.
● Магнитная сепарация: Магнитная сепарация - это процесс концентрирования нужного материала с помощью магнитного поля. В контексте добычи меди этот метод используется для отделения сульфидов железа от сульфидов меди. Дробленая и измельченная руда проходит через магнитный сепаратор, который имеет сильное магнитное поле. Магниты захватывают и удерживают магнитные минералы, такие как сульфиды железа, пропуская при этом немагнитные минералы меди. Эффективность этого метода зависит от магнитных характеристик минералов, содержащихся в руде. Этот этап полезен на первых стадиях обогащения руды, поскольку он подготавливает процесс флотации для получения более концентрированного количества медных минералов.
● Флотация: Концентрация медных руд в основном осуществляется с помощью флотации, особенно сульфидных медных руд. Руда измельчается в мелкий порошок, затем смешивается с водой, образуя суспензию, в которую добавляются различные химические вещества. К таким химическим веществам относятся собиратели, повышающие гидрофобность медных минералов, и пенообразователи, повышающие устойчивость пены. Затем в суспензию добавляется воздух, и образуются пузырьки, которые окружают гидрофобные частицы меди. Эти пузырьки воздуха всплывают на поверхность и образуют слой пены, который удаляется, оставляя после себя медный концентрат. Другие минералы, которые не прилипают к пузырькам, падают на дно и также отбрасываются как ненужный материал. Флотация позволяет отделить медь от других минералов и получить высококачественный концентрат, который можно использовать для плавки.
Плавка
Затем концентрированная руда подвергается плавке путем нагрева в реверберационных печах до высоких температур. При плавке руда становится расплавленной, и происходят химические изменения между сульфидами меди и другими материалами, в зависимости от природы руды. Для извлечения меди из сульфидного состояния обычно используется восстановитель, например, железный лом. Полученный расплавленный штейн состоит из меди, сульфидов железа и других нежелательных элементов.
Конверсия и пиропереработка
Затем расплавленный штейн проходит через конвертерную печь, где его нагревают еще больше, а воздух продувают через расплавленный материал, чтобы окислить оставшуюся серу и железо. В результате этого процесса получается черновая медь чистотой около 98-99%. Пирорафинирование подразумевает дальнейшее нагревание для удаления других примесей с целью получения металлической меди более высокой чистоты.
Электролитическая очистка
Черновая медь прокатывается в медные аноды, которые затем рафинируются электролитическим способом. В электролитической ячейке медные аноды помещаются в раствор медного купороса и серной кислоты. Через раствор пропускается электрический ток, и ионы меди перемещаются от анода к катоду, где они восстанавливаются, образуя металлическую медь. В результате этого процесса получается медь высокой чистоты, которую можно использовать в промышленности.
Последующая обработка
Конечным продуктом процесса электролитического рафинирования является металлическая медь, которая может быть изготовлена в других формах, включая медные сплавы и другие изделия из меди. В чистом виде медь используется в различных областях, таких как электропроводка, теплообменники и как легирующий элемент в нержавеющей стали.
Факторы, влияющие на чистоту извлечения меди
● Тип и сорт руды: Тип и сорт руды определяют качество производимой меди, поскольку некоторые руды богаче медью, чем другие. Высокосортные руды дают более высокую чистоту и с меньшей вероятностью содержат примеси, в то время как низкосортные руды требуют более тщательной обработки и могут содержать примеси.
● Предварительная обработка руды: Правильная предварительная обработка руды, такая как сушка и измельчение, гарантирует, что руда находится в правильном состоянии для последующих этапов обработки, и, следовательно, влияет на конечную чистоту.
● Флотация Параметры процесса: Тип используемых реагентов и условия внутри флотационных камер определяют эффективность процесса флотации при отделении медных минералов от посторонних примесей.
● Процесс плавки: Процесс плавки включает в себя использование тепла и времени. Тип используемой печи и время, затраченное на плавку меди, определяют степень чистоты получаемой меди.
● Очистка от примесей: Правильное удаление примесей, таких как сера и железо, в процессе плавки и рафинирования очень важно для получения меди высокой чистоты.
● Уровень оборудования и технологий: Тип и уровень технологии оборудования, используемого в процессе добычи, такого как дробилки, измельчители и плавильные печи, влияют на качество конечного продукта.
JXSC предоставляет высококачественное горное оборудование, такое как дробилки и шлифовальные мельницыобеспечивая эффективное обогащение руды и извлечение меди высокой чистоты.
Воздействие процесса добычи меди на окружающую среду
Добыча меди оказывает различное воздействие на окружающую среду, основными из которых являются образование отходов и использование химических веществ. Горнодобывающая деятельность также оказывает негативное воздействие на окружающую среду, поскольку она связана с уничтожением больших участков земли, что влияет на среду обитания животных и растений и приводит к эрозии почвы. В процессе плавки также образуется сернистый газ, который является загрязнителем, вызывающим загрязнение воздуха и кислотные дожди. Кроме того, утилизация хвостов, которые являются отходами переработки руды, может привести к загрязнению воды, если не принять соответствующих мер. Для устранения этих последствий были приняты такие меры, как использование экологичных технологий, утилизация отходов и рекультивация земель, позволяющая восстанавливать их.
Заключение
Будущее добычи меди будет связано с совершенствованием существующих методов и созданием новых технологий. К числу перспективных относятся такие методы, как выщелачивание на месте, которое наносит меньший вред окружающей среде, и развитие технологий экстракции растворителем и электровыжигания (SX/EW). Промышленность также рассматривает способы использования "зеленой" энергии для поддержки добычи в стремлении минимизировать выбросы. С учетом растущего спроса на медь, особенно в сфере возобновляемых источников энергии и электромобилей, промышленность должна найти способы удовлетворения этих потребностей на устойчивой основе.
Партнерство с JXSC для надежного производства меди
JXSC горный машиностроительный завод предоставляет полный набор оборудование для горных работ для добычи меди. Наш сайт камнедробилки разработаны для обеспечения высокой производительности и низких эксплуатационных расходов и изготовлены из высококачественных материалов, чтобы служить дольше. Наш шаровые мельницы и другие шлифовальные машины для мокрого и сухого помола используются в различных операциях по переработке минералов.
JXSC уже более 35 лет занимается производством горного оборудования, и мы стремимся предложить нашим клиентам стабильную и качественную продукцию. Наши услуги отличаются гибкостью и могут быть адаптированы в соответствии с требованиями вашего проекта, будь то консультация, проектирование, установка или техническое обслуживание. Выбирайте JXSC для получения лучших услуг по добыче меди, которые являются эффективными, надежными и высококачественными.
English 
Spanish 
French 
Russian