y
1. Kirish
Pirometallurgik mis eritish birlamchi tozalangan mis ishlab chiqarishning asosiy yo'nalishi bo'lib qolmoqda va global quvvatning 80% dan ortig'ini tashkil qiladi. Jarayon mis sulfid konsentratlarini (asosan xalkopirit, CuFeS₂) bir qator yuqori haroratli metallurgiya operatsiyalari orqali yuqori tozalikdagi katodli misga (≥99,99% Cu) aylantiradi. Ushbu maqolada tezkor eritish, konvertatsiya qilish, anodni tozalash va elektrolitik tozalashdan iborat asosiy integratsiyalashgan texnologik sxema batafsil bayon etilgan.
2. Konsentrat tayyorlash va aralashtirish
Mis konsentratlari (25-35% Cu) quyma idishlar orqali yetkazib beriladi va yopiq omborlarda saqlanadi. Namlik miqdori odatda 8-12% ni tashkil qiladi va keyingi eritishda portlashlar va ortiqcha energiya sarfini oldini olish uchun aylanma pechlar yoki suyuq qatlamli quritgichlar yordamida ≤0,3% gacha kamaytirilishi kerak.
Quritilgan konsentrat flyuslar (kvarts, ohaktosh), qayta ishlovchi moddalar va konvertor shlaklari bilan aniq nazorat qilinadigan nisbatlarda aralashtiriladi. Zamonaviy zavodlar ±0,5% ichida aralashtirish aniqligiga erishgan avtomatlashtirilgan diskli oziqlantiruvchilar va yuk kamerasi tizimlaridan foydalanadi.
2
3. Tez eritish
Mis sulfid konsentratlarini qayta ishlashning eng ilg'or texnologiyasi tezkor eritish bo'lib, butun dunyo bo'ylab Outotec (hozirgi Metso) tezkor pechlari va Xitoyda ishlab chiqilgan kislorodli tubdan puflanadigan pechlar bilan ifodalanadi.
3.1 Jarayon printsipi
Quruq konsentrat 850-950°C haroratda issiq, kislorod bilan boyitilgan havo oqimiga (kislorod konsentratsiyasi 75-90%) yuboriladi. Reaksiyalar (quritish, oksidlanish, shlak va mat hosil bo'lishi) 3-5 soniyada yakunlanadi, reaksiya issiqligi avtotermik ishlashni ta'minlaydi. Asosiy reaksiyalar quyidagilarni o'z ichiga oladi: 4CuFeS₂ + 9O₂ → 4CuS + 2Fe₂O₃ + 8SO₂ 2FeS + 3O₂ + 2SiO₂ → 2FeO·SiO₂ + 2SO₂
3.2 Asosiy uskunalar
- Reaksiya shaftasi: balandligi 11-14 m, diametri 7-9 m, yuqori sifatli magnezit-xrom g'isht va mis suv qoplamlari bilan qoplangan.
- Cho'ktiruvchi va qabul qiluvchi val: mat (65-75% Cu) va shlakni tortishish kuchi bilan ajratish.
- Chiqindilarni isitish qozoni: bug' hosil qilish uchun ~550°C gazdan sezilarli issiqlikni qaytarib oladi.
- Kislorod-konsentrat nisbati: 1,15-1,25 Nm³ O₂/t quruq konsentrat
- Reaksiya shaftining harorati: 1250-1300°C
- Mat harorati: 1180-1220°C
- Shlak Fe/SiO₂ nisbati: 1.1-1.4, shlakdagi mis ≤0.6%
3.3 Muhim boshqaruv parametrlari
Bir martalik yondirish pechining quvvati kuniga 4000-5500 tonna konsentratga etadi, issiqlik samaradorligi >98% va SO₂ ni deyarli 100% ushlaydi.
4. Konvertatsiya qilish
Mat elektr isitiladigan kir yuvish mashinalari yoki cho'michlar orqali Peirce-Smith konvertorlariga yoki uzluksiz konvertatsiya pechlariga uzatiladi.
4.1 Shlak hosil qilish bosqichi
Kislorod bilan boyitilgan havo (25-35% O₂) temir sulfidini oksidlash uchun puflanadi. 2-8% Cu saqlovchi shlak yog'sizlantiriladi va tez eritish uchun qaytariladi.
4.2 Mis ishlab chiqarish bosqichi
Davomli puflash Cu₂S ni 1180-1230°C da pufakchali misga (98,5-99,3% Cu) oksidlaydi.
3
1.Master bobinni yuklash va avtomatik markazlashtirish → 15 tonnalik gidravlik bobinli mashina + fotoelektrik servo EPC, markaz chizig'ini hizalash xatosi <0.1 mm
2. Ochish va kuchlanishni o'rnatish → Magnit kukunli tormoz + yopiq halqali servo boshqaruv, 50–1500 N aniq sozlanishi
3. Aniq kesish → Import qilingan volfram karbidi yoki PM HSS disklari, shpindelning chiqishi ≤ 0,002 mm, oraliqlar ± 0,001 mm gacha silliqlanadi, real vaqt rejimida aşınma kompensatsiyasi
4. Chetki bezaklarni qayta ishlash → Mustaqil ikki boshli hurda o'rash moslamalari; bezak rulon sifatida qaytariladi yoki joyida maydalanadi
5. Qayta o'rash va kuchlanish izolyatsiyasi → Har bir ip uchun alohida raqsga tushadigan roll izolyatsiyasi, pnevmatik mandrellar + avtomatik burchak himoyasi, yuzni tekislash ≤ ±0.3 mm
6. Avtomatik kesish va qadoqlash → Sekinlashtirish → kesish → qog'oz o'rash → yorliq → 45 soniyada tushirish
To'liq avtomatik mis lasan kesish jarayoni
5. Anodli pechni olov bilan tozalash
Blister mis oksidlanish-qaytarilish jarayonida tozalash uchun 50-500 tonna statsionar yoki qiyshiq anodli pechlarga quyiladi.
5.1 Oksidlanish bosqichi
Havo yoki kislorod nayzalari qoldiq Fe, Ni, As, Sb va Bi ni suzuvchi shlak sifatida olib tashlaydi.
5.2 Kamaytirish bosqichi
Kislorod tabiiy gaz, dizel yoki yog'och ustunlar yordamida 150-300 ppm gacha kamaytiriladi. Tozalangan mis 300-450 kg anodlarga quyiladi (Cu ≥99,0%).
4
6.1 Foydalanish shartlari
- Oqim zichligi: 220-320 A/m²
- Batareya kuchlanishi: 0,22-0,32 V
- Elektrolit harorati: 60-65°C
- Cu²⁺: 40-55 g/L, erkin H₂SO₄: 150-220 g/L
6.2 Elektrokimyoviy reaksiyalar
Anodning erishi: Cu → Cu²⁺ + 2e⁻ Ko'proq olijanob elementlar (Au, Ag, Se, Te) anod shilimshiqlariga tushadi; kamroq olijanob elementlar eritmaga kiradi. Katod cho'kmasi LME A sinf spetsifikatsiyalariga mos keladigan ≥99.993% Cu hosil qiladi.
7. Chiqindi gazlarni tozalash va atrof-muhitni nazorat qilish
Yonuvchan pechlar, konvertorlar va anod pechlaridan chiqadigan SO₂ ga boy gazlar sovutiladi, changdan tozalanadi va ikki kontaktli kislota zavodlarida qayta ishlanadi, bu esa oltingugurtni >99,8% ga qaytarishga erishadi. SO₂ quyruq gazi 100 mg/Nm³ dan ancha past. Mishyak, simob va boshqa og'ir metallar maxsus jarayonlar orqali olib tashlanadi.
8. Xulosa
Zamonaviy mis pirometallurgiyasi yuqori uzluksizlik, avtomatlashtirish va ekologik ko'rsatkichlarga erishdi. Integratsiyalashgan tezkor eritish-uzluksiz konvertatsiya-anodni tozalash-elektro tozalash oqim jadvallari umumiy misni qayta ishlashni >98,5% va 280-320 kgts/t katodning solishtirma energiya sarfini ta'minlaydi, bu jahon darajasidagi ko'rsatkichlarni ifodalaydi. Kislorodni boyitish, uzluksiz mis ishlab chiqarish texnologiyalari va raqamli jarayonlarni boshqarish sohasidagi doimiy rivojlanish samaradorlik va barqarorlikni yanada oshiradi.
Nashr vaqti: 2025-yil 24-dekabr