Language
Country/Area
No result found
Чудесное путешествие меди: Знаете ли вы, как медная руда превращается в металл?
Извлечение меди — сложный и разнообразный процесс, включающий в себя ряд физических, химических и электрохимических методов извлечения металлической меди из руды. По мере развития технологий методы добычи в разных странах различаются, причем различия зависят от источников полезных ископаемых, местных экологических норм и других влияющих факторов.
Историческая справкаИспользование меди имеет долгую историю, восходящую к 7480 году до нашей эры, а древняя бронзовая культура в Северной Америке зафиксировала одну из самых ранних технологий добычи медной руды в мире.
История добычи меди человеком восходит к эпохе неолита, когда первые изделия из меди изготавливались методом холодной ковки. Такие предметы, как найденные в Чайёню-Тепеси на востоке Турции, которые могут датироваться периодом между 7200 и 6600 годами до н. э., свидетельствуют о том, что древние люди уже использовали медь. Долина Тимна в Израиле является старейшим местом добычи меди, которая использовалась еще в 4000 году до нашей эры.
Процесс плавки
До второй половины XX века плавка сульфидных руд была едва ли не единственным способом извлечения металлической меди. По состоянию на 2002 год 80% мирового производства первичной меди приходилось на медно-железно-серные минералы, подавляющее большинство которых извлекалось путем выплавки. Традиционно плавильные предприятия располагались недалеко от мест добычи, чтобы сократить транспортные расходы. По мере добычи медной руды содержание в ней металла постепенно уменьшается, поэтому руду необходимо сначала концентрировать, а затем плавить, чтобы снизить затраты на электроэнергию.
Развитие технологии пенной флотации ознаменовало собой значительный прогресс в переработке полезных ископаемых, что позволило существенно повысить эффективность извлечения меди и сократить потери.
Технология концентрации
В XXI веке среднее содержание меди в рудах составляло менее 0,6%, а доля экономически извлекаемых полезных ископаемых — менее 2% от общего объема руды. Поэтому ко всем горнодобывающим работам необходимо подходить с особой концентрацией внимания. Обычный метод очистки заключается в разделении минералов с использованием погружного оборудования и повышении концентрации с помощью технологии пенной флотации.
Пенная флотация
Во время пенной флотации измельченная руда смешивается с водой и химикатами, что приводит к присоединению сульфидных минералов к пузырькам воздуха. Эти пузырьки поднимаются на поверхность в виде пены, из которой собираются концентрированные минералы меди. Иногда для удаления других нежелательных минеральных примесей и дальнейшего повышения чистоты меди проводится вторичная обработка.
Технология водородной металлургии
Оксидные медные руды обычно добывают с использованием водородной металлургической технологии, то есть оксид выщелачивают методом кучного выщелачивания или захоронения. В этом процессе серная кислота выщелачивает медь, после чего следует экстракция растворителем для очистки раствора, содержащего медь.
Выбор правильного метода извлечения имеет решающее значение, поскольку химический состав и физические свойства различных типов руды могут существенно влиять на эффективность извлечения.
Процесс плавки и преобразования
Содержание меди в медном шлаке, получаемом при плавке, обычно составляет от 30% до 70%. На этом этапе из расплавленного медного шлака удаляются никель и сера. Продукт плавки называется расширенной медью, чистота которой может достигать 98%. Эта система не только производит эффективную металлическую медь, но и производит побочные продукты, такие как серная кислота, что дополнительно способствует защите окружающей среды и вторичной переработке ресурсов.
Процесс очистки
После выплавки медь необходимо дополнительно очистить путем огневого рафинирования, чтобы в конечном итоге получить высококачественный медный металл. В этом процессе внимание также уделяется управлению энергопотреблением и эксплуатационной безопасности.
Эта серия процессов извлечения из медной руды представляет собой не только эволюцию технологии, но и часть развития человеческого общества. Добыча меди может показаться обыденным процессом, но он включает в себя множество научных принципов и технических проблем. Столкнувшись с различными типами руды и растущим спросом, будущие технологии добычи столкнутся с серьезным испытанием: как оптимизировать эффективность и защитить окружающую среду?
