Hreinsunaraðferðirnar, sem koparframleiðendur nota, fer eftir tegund málmgrýti, auk annarra efnahagslegra og umhverfisþátta. Eins og er, er um það bil 80 prósent af alþjóðlegum koparframleiðslu unnar úr súlfíð uppsprettum.
Burtséð frá málmgrýti, verður fyrsti einangrað kopar málmgrýti til að fjarlægja gangur, óæskileg efni sem er innbyggður í málmgrýti.
Fyrsta skrefið í þessu ferli er að alger og duftformi málmgrýti í kúlu eða stöngum.
Súlfíð málmgrýti
Næstum öll súlfíð-gerð koparmalm, þar á meðal kalsókósít (Cu 2 S), kalsókórít (CuFeS 2 ) og kovellít (CuS), eru meðhöndluð með því að bræða.
Eftir að málmgrýti er mýkað á fínt duft er það þá þétt við frothflot, sem krefst þess að blanda duftformi málmgrýti með hvarfefni sem sameina við koparinn til að gera það vatnsfælin. Blöndunni er síðan baðað í vatni ásamt froðumyndandi efni sem hvetur til að skola.
Loftpúðar eru skotnar upp í gegnum vatnið sem myndar loftbólur sem fljóta vatnsheldu koparagnirnar á yfirborðið. Skógurinn, sem inniheldur um 30 prósent kopar, 27 prósent járn og 33 prósent brennistein, er frádreginn og tekinn til steiktingar.
Ef efnahagsleg, minni óhreinindi sem kunna að vera til staðar í málmgrýti, er einnig hægt að meðhöndla og fjarlægja slíkt mólýbden , blý , gull og silfur á þessum tíma með sértækum floti.
Við hitastig á bilinu 932-1292 ° F (500-700 ° C) er mikið af brennisteinsinnihaldinu sem brennst er í brennt sem súlfíðgas, sem leiðir til brennslublanda af oxíðum og súlfötum úr kopar.
Flöskum er bætt við kalsíum koparinn, sem er nú um 60 prósent hreint, áður en það er hitað aftur, í þetta skiptið til 2192 ° C (1200 ° C).
Við þessar hitastig sameinast kísil- og kalksteinsflæðin með óæskilegum efnasamböndum, svo sem járnoxíð, og færir þá yfir á yfirborðið sem þarf að fjarlægja sem gjall. Eftirstöðvar blandan er smelt koparsúlfíð sem nefnist 'mattur'.
Næsta skref í hreinsunarferlinu er að oxa fljótandi mattur til þess að fjarlægja járn og aftur að brenna súlfíðinnihald sem brennisteinsdíoxíð. Niðurstaðan er 97-99 prósent þynnur kopar. Hugtakið "blöðru kopar" kemur frá kúlum sem framleidd eru með brennisteinsdíoxíði á yfirborði koparins.
Til þess að framleiða koparskópa á markaðshlutdeild, verður fyrsti koparþynnupakkningurinn kastað í rafskaut og meðhöndluð með rafgreiningu. Dýpt í geymi af koparsúlfati og brennisteinssýru, ásamt hreinum koparbökuskófflöppu, verður þynnupakkningurinn að rafskautinu í galvanic cell. Ryðfrítt stál bakskaut blanks eru einnig notuð í sumum hreinsunarstöðvum, svo sem Rio Tinto er Kennecott kopar Mine í Utah.
Eins og núverandi er kynnt, byrja koparjónir að flytja til bakskautsins eða byrjunarplötu sem myndar 99,9-99,99% hreint koparskaut.
Vinnslu oxíðs og SX / EW
Eftir að mylja koparmalm úr oxíðgerðum, eins og azurít (2CuCO3 · Cu (OH) 3), brúntít (CuSO4), chrysocolla (CuSiO3 · 2H2O) og kúpít (Cu2O), þynnt brennisteinssýra er borið á yfirborð efnisins á útskolunarkúlum eða í útblástursgeymum.
Þar sem sýrið rennur í gegnum málmgrýti, sameinar það við koparinn, sem framleiðir svaka kopar súlfatlausn.
Sú svokallaða "þunguð" lauklausn (eða þunguð áfengi) er síðan unnin með því að nota vökvaþvagrænt ferli sem kallast leysisútdráttur og rafvinnandi (eða SX-EW).
Leysiefniútdráttur felur í sér að ryðja koparinum úr þunguðum áfengi með lífrænum leysi eða útdrætti. Í þessu viðbrögðum skiptast koparjónir fyrir vetnisjónir, sem leyfa að súrefnislausnin endurheimtist og endurnotist í útblástursferlinu.
Kopar-ríkur vatnslausnin er síðan flutt í rafskautartank þar sem rafvinnandi hluti ferlisins kemur fram. Undir rafmagns hleðslu flytja koparjónir úr lausninni á koparstöðvarskópum sem eru gerðar úr koparfilmu úr háum hreinleika.
Aðrir þættir sem kunna að vera til staðar í lausninni, svo sem gulli, silfri, platínu , seleni og tellúr , safna í botn tankans sem "slimes" og hægt er að endurheimta með frekari vinnslu.
Rafskautar koparskófar eru jafngildir eða meiri hreinari en þær sem framleiddar eru með hefðbundnum smeltingu, en þurfa aðeins þriðjungur að vera þriðjungur orkunnar á hverja einingu.
Þróun SX-EW hefur leyft koparvinnslu á svæðum þar sem brennisteinssýru er ekki tiltækt eða er ekki hægt að framleiða úr brennisteini innan koparmalmslíkansins, heldur einnig úr gömlum súlfíð steinefnum sem hafa verið oxaðir vegna lofts eða útblásturs í bakteríum og öðrum úrgangsefni sem áður hafði verið fargað óvinnslu.
Kopar getur að öðrum kosti komið fram úr þunguðum lausninni með sementi með því að nota rusl járn. Hins vegar framleiðir þetta minna hreint kopar en SX-EW og er því minna starfandi.
In Situ Situation Leaching (ISL)
Úthreinsun í stað hefur einnig verið notuð til að endurheimta kopar úr hentugum svæðum af málmgrýti.
Þetta ferli felur í sér að bora borholur og dæla laukatlausn - venjulega brennisteinssýru eða saltsýru - í málmgrýti. Leachate leysir kopar steinefni áður en það er batnað í gegnum annað borholu. Frekari hreinsun með því að nota SX-EW eða efnaútfellingu framleiðir markaðslegan koparbakka.
ISL er oft framkvæmt á lágmarksmynni kopar málmgrýti í endurfylltum stöðvum (einnig þekktur sem útblástur ) í málmgrýti í jarðgöngum.
The kopar málmgrýti sem mest er ætlað að ISL innihalda malarít kopar karbónöt og azurite, auk tenorite og chrysocolla.
Heildarframleiðsla kopar er áætlaður af Geological Survey í Bandaríkjunum að hafa náð 16,1 milljón tonn árið 2011. Helstu uppspretta kopar er Chile, sem framleiðir um það bil þriðjungur af heildarframboði heimsins. Aðrir stórir framleiðendur eru í Bandaríkjunum, Kína og Perú.
Vegna mikillar virðisauka af hreinum kopar kemur stór hluti koparframleiðslu úr endurvinnslu. Í Bandaríkjunum, endurvinna kopar reikninga fyrir um 32 prósent af árlegri framboð. Á heimsvísu er talið að þessi tala sé nærri 20 prósentum.
Stærstu fyrirtækjasamstæðan um kopar um heim allan er Chile-ríkisfyrirtækið Codelco. Codelco framleiddi 1,76 milljónir tonna hreinsaðra kopara árið 2010 eða um 11% af heildarframleiðslu heimsins. Aðrir stórir framleiðendur eru Freeport-McMoran Copper & Gold Inc., BHP Billiton Ltd. og Xstrata Plc .
Heimildir
Schoolscience.co.uk. Kopar - A Vital Element. Kopar Mining.
URL: http://resources.schoolscience.co.uk/cda/14-16/cumining/copch2pg2.html
Wikipedia. Aðferðir til að draga úr kopar.
URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Copper_extraction
Koparþróunarfélag. Framleiðsla.
URL: https://www.copper.org/education/copper-production/