Зэс үйлдвэрлэгчдийн боловсруулсан цэвэршүүлэх техникүүд нь хүдрийн төрөл, эдийн засгийн болон хүрээлэн буй орчны бусад хүчин зүйлүүдээс хамаардаг. Одоогоор дэлхийн зэсийн үйлдвэрлэлийн 80 орчим хувийг сульфидын эх үүсвэрээс гаргаж авдаг.
Хүдрийн төрлөөс үл хамааран олборлосон зэсийн хүдэр нь хүдэрт суулгасан хүсээгүй материалыг устгахын тулд төвлөрөх ёстой.
Энэ процессын эхний алхам нь бөмбөг, тээрмийн тээрэмд бутлах, нунтаглах хүдэр юм.
Сульфидын хүдэр
Хүхэрт бүх сульфид-төрлийн зэсийн хүдрүүд, үүнд chalcocite (Cu 2 S), халькопирит (CuFeS 2 ), ковеллит (CuS), хайлуулах явцад боловсруулдаг.
Дараа нь хүдрийг нарийн ширхэгтэй нунтаглаж нунтаглахад дараа нь хөөсөрхөг флотацид төвлөрч, зэсийн хүчиллэг усыг урвалд оруулснаар нунтагтай хүдрийг холих шаардлагатай. Дараа нь холимогийг хөөсөрхөгчидтэй усаар угаана.
Агааржуулалтын агаарыг усны шавьжаар дүүргэж, усны зэврэлтээс үүсэх зэсийн тоосонцорыг усаар дүүргэж байна. 30 орчим хувь нь зэс, 27 хувь нь төмрөн , 33 хувь нь хүхрийн агууламжтай хөөс нь шатааж, авдаг.
Хэрвээ хүдэрт агуулагдаж болох бага зэргийн бохирдол байвал молибден , хар тугалга , алт, мөнгө зэрэг нь сонгомол флотацаар дамжуулан боловсруулж, зайлуулж болно.
932-1292 ° F (500-700 ° C) температуртай үед үлдэгдэл хүхрийн агууламж нь сульфидийн хий байдлаар шатаж, зэсийн исэл болон сульфидын кальцийн холимог үүсгэдэг.
Fluxes нь кальцийн зэсд нэмж, одоо 60% цэвэр, дахин халаахаас өмнө энэ удаа 2192 ° F (1200C ° C) хүртэл нэмнэ.
Энэ температурт цахиур, шохойн чулууны урсац нь төмөр биш исэл зэрэг хүсээгүй нэгдлүүдтэй нэгдэж, гадаргууг шаарыг зайлуулж авдаг. Үлдсэн хольц нь хайлсан зэсийн сульфидыг "царцмаг" гэж нэрлэдэг.
Цэвэршүүлэх процессын дараагийн алхам нь төмрийг арилгахын тулд шингэн царцдасыг исэлдүүлэх явдал бөгөөд дахин хүхрийн давхар ислээр сульфидын агуулгыг шатаахад оршино. Үр дүн нь зэсийн 97-99 хувьтай байна. Зэсийн цэврүү гэдэг нэр томъёо нь зэсийн гадаргуу дээр хүхрийн давхар ислээс үүссэн бөмбөлөгүүдээс үүсэлтэй.
Зах зээлийн катодын зэсийн катодыг үйлдвэрлэхийн тулд цэврүүгээ эхлээд анод руу зайлуулж, электролизийг эмчилнэ. Зэсийн сульфат, хүхрийн хүчил бүхий саванд цэвэршүүлсэн, цэвэр зэсийн катодын асаагууртай хуудсан дээр цэврүүтсэн зэс нь галан электродын анод болж хувирдаг. Юта дахь Рио Тинтогийн Кеннекотт зэсийн уурхай зэрэг зарим цэвэршүүлэх үйлдвэрт зэвэрдэггүй ган катодын хоосон зайг ашигладаг.
Өнөөгийн үед зэсийн ион катод руу шилжиж эхэлдэг. 99.9-99.99% цэвэр зэсийн катодыг бүрдүүлдэг.
Оксидын хүдэр боловсруулах болон SX / EW
Азидит (2CuCO 3 · Cu (OH) 3), хушатит (CuSO 4 ), хроссоцик (CuSiO 3 · 2H2O), шитрит (Cu2O), хүхрийн хүчлийг шингэлнэ гадаргууг түрхэх эсвэл түрхэх саванд хийх гадаргуу дээр байрлуулна.
Хүдэрээр хүчил үүсэх үед зэсийн сульфатын уусмалыг үйлдвэрлэх зэстэй хослуулдаг.
"Жирэмсэн" уусмал (эсвэл жирэмсэн архи) гэж нэрлэгддэг уусмалыг уусгагч ба электролитийн (эсвэл SX-EW) гэж нэрлэдэг гидрометаллургийн процессоор боловсруулдаг.
Шилжүүлэгч уусмал нь жирэмсэн архины оролтоос зэсийг органик уусгагч, эсвэл хандлах замаар ашиглана. Энэ урвалын үед зэсийн ионууд нь устөрөгчийн ион солилцоонд хүчиллэг уусмалыг нөхөн сэргээж, дахин боловсруулалтанд ашиглах боломжийг олгодог.
Зэсийн баялаг усан уусмалыг дараа нь электролизын сав руу шилжүүлэх ба энэ нь цахилгаанаар ялалтын хэсэг болдог. Цахилгааны цэнэгийн дор зэсийн ионууд нь өндөр цэвэршилттэй зэсийн ялтасаас гаргаж авсан зэсийн гарааны катодууд руу уусмалаас шилжинэ.
Алт, мөнгө, цагаан алт , селени, теллюум зэрэг уусмал дотор байж болох бусад элементүүд нь савны ёроолд хуримтлагдаж, цаашдын боловсруулалтаар нөхөн сэргээгддэг.
Electro-won copper cathodes нь уламжлалт хайлуулах үйлдвэрээс илүүтэй адил буюу илүү цэвэрхэн байдаг боловч үйлдвэрлэлийн нэгжид ногдох эрчим хүчний хэмжээ дөрөвний нэгээс гуравны нэгийг шаарддаг.
SX-EW-ийн хөгжил нь хүхрийн хүчил байхгүй эсвэл зэс хүдрийн биетээс хүхрийн хүдрээс гаргаж авах боломжгүй, түүнчлэн агаар эсвэл бактерийн уусгалт болон бусад уусмалаар исэлдсэн хуучин сульфидын эрдэсээс урьд нь боловсруулагдаагүй хаягдал материалууд.
Зэс нь хаягдал төмрийг ашиглан цементлэх замаар жирэмсэн уусмалынхаас түрүүлж болно. Гэсэн хэдий ч энэ нь SX-EW-ээс бодвол бага цэвэр зэсийг үйлдвэрлэдэг бөгөөд тиймээс бага ашиглагддаг.
In-Situ Leaching (ISL)
Орд газрын хүдэржилтийг хүдрийн орд газраас тохиромжтой зэсээс гаргаж авахад ашиглаж ирсэн.
Энэ үйл явц нь өрөмдлөгийн цооног, ихэвчлэн хүхрийн болон гидрохлоридын хүчилтөрөгчийг хүдрийн биед шахах уусмалд шахаж оруулна. Хоѐр дахь цооногт дамжихаас өмнө литраци нь зэсийн эрдэсийг хайлуулдаг. SX-EW эсвэл химийн хур тунадас ашиглан нэмэлт боловсруулалт хийх боломжтой зэс катодын зах зээлийг бий болгодог.
ISL голдуу далд уурхайд хучилтанд байгаа хүдрийг хүдрээс олборлодог хүдэр дэх доод түвшний зэсийн хүдэрт (хуримтлагдах хүдэржилт гэж нэрлэдэг) ихэвчлэн хийгддэг.
Зэсийн карбонатын малахит, азурит, тенорит, хризикол зэрэг зэсийн хүдрийг хамгийн ихээр хэрэглэдэг зэсийн хүдэр орно.
Зэсийн дэлхийн үйлдвэрлэл нь АНУ-ын Геологийн судалгааны дүнгээр 2011 онд 16.1 сая тонн хүрч байжээ. Зэсийн анхдагч эх үүсвэр нь Чили нь дэлхийн нийт нийлүүлэлтийн гуравны нэгийг бүрдүүлдэг. Бусад том үйлдвэрлэгчид АНУ, Хятад, Перу зэрэг орно.
Цэвэр зэсийн өндөр үнэ цэнэтэй учир зэсийн үйлдвэрлэлийн томоохон хэсгийг дахин боловсруулж эх сурвалжаас авдаг. АНУ-д жилд дахин боловсруулсан зэсийн нөөц нь жилийн нийлүүлэлтийн 32 хувийг эзэлдэг. Дэлхий даяар энэ тоо 20 орчим хувьтай байна.
Дэлхийд зэсийн хамгийн том үйлдвэрлэгч компани нь Чойр улсын төрийн өмчит Codelco компани юм. Codelco 2010 онд 1.76 сая тонн боловсруулсан зэс үйлдвэрлэсэн буюу дэлхийн нийт үйлдвэрлэлийн 11 орчим хувийг үйлдвэрлэсэн. Бусад томоохон үйлдвэрлэгчид нь Freeport-McManor Copper & Gold Inc., BHP Billiton Ltd. , Xstrata Plc зэрэг компаниуд багтдаг.
Эх сурвалжууд
Сургуулиудын сургалт. Зэс - A Vital Element. Зэсийн уурхай.
URL: http://resources.schoolscience.co.uk/cda/14-16/cumining/copch2pg2.html
Википедиа. Зэс олборлох арга.
URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Copper_extraction
Зэсийн хөгжлийн холбоо. Бүтээгдэхүүн.
URL: https://www.copper.org/education/copper-production/