Fundição de cobre
Fundição de cobre
O minério de cobre extraído da mina de cobre se torna concentrado de cobre ou areia de minério de cobre com alto teor de cobre após o beneficiamento. O concentrado de cobre precisa ser fundido e extraído antes de se tornar cobre refinado e produtos de cobre.
A. Cobre eletrolítico e cobre refinado
O cobre usado na indústria inclui cobre eletrolítico (contendo 99,9% a 99,95% de cobre) e cobre refinado (contendo 99,0% a 99,7% de cobre). O primeiro é usado na indústria elétrica para fazer ligas especiais, fios e fios metálicos. O último é usado para fazer outras ligas, tubos de cobre, placas de cobre, eixos, etc.
B. Processo de fundição de cobre
O desenvolvimento da tecnologia metalúrgica do cobre passou por um longo processo, mas a fundição de cobre ainda é baseada principalmente na pirometalurgia, e sua produção responde por cerca de 85% da produção mundial de cobre. A tecnologia hidrometalúrgica moderna está sendo gradualmente promovida, e a introdução da hidrometalurgia reduziu muito o custo de fundição do cobre.
Vamos dar uma olhada mais de perto nos dois métodos de fundição de cobre: pirometalurgia e hidrometalurgia (SX-EX).
a. Fundição pirometalúrgica de cobre:
O cobre catódico, também conhecido como cobre eletrolítico, é produzido por meio de fundição e refino eletrolítico, o que geralmente é adequado para minérios de sulfeto de cobre de alto grau. A pirometalurgia geralmente envolve primeiro aumentar o teor de cobre do minério original com alguns por cento ou milésimos de cobre para 20-30% por meio do beneficiamento do minério e, em seguida, usá-lo como concentrado de cobre para fundição de matte em um alto-forno fechado, forno reverberatório, forno elétrico ou forno flash. O matte resultante (matte) é então enviado para um conversor para sopro em cobre bruto e, em seguida, oxidado e refinado em outro forno reverberatório para remover impurezas, ou fundido em placas de ânodo para eletrólise, para obter cobre eletrolítico com um grau de até 99,9%. Este processo é curto e adaptável, e a taxa de recuperação de cobre pode chegar a 95%, mas como o enxofre no minério é descarregado como gás residual de dióxido de enxofre nos dois estágios de fabricação e sopro do matte, não é fácil de recuperar e é propenso à poluição. Nos últimos anos, a pirometalurgia tem se desenvolvido gradualmente em direção à fundição contínua e automatizada, como o método de prata, o método Noranda e o método Mitsubishi no Japão.
Além do concentrado de cobre, a sucata de cobre também é a principal matéria-prima para o cobre refinado, incluindo sucata de cobre velha e sucata de cobre nova. A sucata de cobre velha vem de equipamentos e máquinas velhas, prédios abandonados e canos subterrâneos; a sucata de cobre nova vem de sucatas de cobre descartadas por plantas de processamento (a taxa de saída de materiais de cobre é de cerca de 50%). Geralmente, o fornecimento de sucata de cobre é relativamente estável. A sucata de cobre pode ser dividida em: sucata de cobre nua (grau acima de 90%); sucata de cobre amarela (fios); materiais contendo cobre (motores velhos, placas de circuito); cobre produzido a partir de sucata de cobre e outros materiais semelhantes, também conhecido como cobre reciclado.
b. Fundição de cobre úmido:
Um navio é adequado para óxido de cobre de baixo grau, e o cobre refinado produzido é cobre eletrolítico. A fundição úmida moderna inclui torrefação-lixiviação-eletrolítica de ácido sulfúrico, lixiviação-extração-eletrolítica, lixiviação bacteriana e outros métodos, que são adequados para lixiviação em pilha, lixiviação em tanque ou lixiviação in situ de minérios complexos de baixo grau, minérios de óxido de cobre e minérios residuais contendo cobre. A tecnologia de fundição úmida está sendo gradualmente promovida, e espera-se que atinja 20% da produção total até o final deste século. A introdução da fundição úmida reduziu muito o custo de fundição do cobre.
O fluxograma do processo é o seguinte: Entre eles, a extração de cobre (o processo de entrada do cobre na camada orgânica a partir da camada aquosa) e a retroextração (o processo de entrada do cobre na camada aquosa a partir da camada orgânica) são meios tecnológicos importantes da hidrometalurgia moderna.
Os dois processos de pirometalurgia e hidrometalurgia apresentam as seguintes características:
(1) O equipamento de fundição deste último é mais simples, mas o teor de impurezas é maior, o que é um complemento benéfico para o primeiro.
(2) Este último tem limitações e está sujeito ao grau e tipo de minério.
(3) O custo do primeiro é mais elevado do que o do último.
Pode-se ver que a tecnologia de hidrometalurgia tem vantagens consideráveis, mas seu escopo de aplicação é limitado. Nem todas as minas de cobre podem ser fundidas usando esse processo. No entanto, por meio de melhorias tecnológicas, nos últimos anos, mais e mais países, incluindo Estados Unidos, Chile, Canadá, Austrália, México e Peru, aplicaram esse processo a mais minas de cobre. A melhoria da tecnologia de hidrometalurgia e a promoção de sua aplicação reduziram o custo de produção do cobre, aumentaram a capacidade de produção das minas de cobre, aumentaram o fornecimento de recursos sociais no curto prazo, causaram um excedente relativo do fornecimento social total e tiveram um efeito de atração sobre os preços.
