در متالوژی مس، زدایش ناخالصی ها برای تولید مس با کیفیت بالا بسیار بحرانی و حساس است. در تکنیک پروماتولوژی مس، که نزدیک به 80 درصد تولید مس در دنیا را به خود اختصاص می دهد، زدودن ناخالصی ها به کمک یک فرایند پر پیچ و خم که در هزینه نهایی تولید بسیار قابل توجه است، حاصل می شود. با مسلم فرض کردن ثابت ناخالصی ها در کانه مس و کاهش در مقدار مس موجود در کانه های در حال استحصال، انتظار می رود که حتی شرایط شراط بحرانی تری را در آینده داشته باشیم. در همان حال تعداد زیادی از معادن در نقاط مختلف دنیا مانند معدن چاکویی کاماتا در شیلی، با این مشکل روبرو شده اند. زدایش ناخالصی ها، توسط مراحل تبخیر و سرباره گیری در هنگام گدازش، واگردانی[1] و تصفیه آتشی به انجام می رسد، فرآیندی که در نهایت با تصفیه الکترولیزی خاتمه می یابد. علیرغم اصلاحات چشمگیر صورت گرفته در دهه های اخیر برروی مراحل گدازش و واگردانی، به ویژع به علت ساخت کوره های تشعشعی، روش های زدودن ناخالصی ها تغییر نکرده اند و محدودیتی جدی برای فرآیندهای مدرن گداخت[2] و واگردانی شده اند.
مزیت اصلی گداخت تشعشعی در تولید ماتهای با کیفیت بالا قرار دارد، که این ماتها می توانند به سطوخ بالاتر از 70% برسند، اما این امر نیازمند زدایش ناخالصی هایی مانند آرسنیک، آنتیموان و بیسموت است که بسیار مشکل و هزینه بر است. به ویژه کنستانتره هایی با مقادیر بالای ناخالصی بسیار آسانتر است تا درجه و کیفیت مات را محدود کنند. دشواری زدودن ناخالصی ها، ایده متالوژیست ها را برای بدست آوردن مس بلیستر در یک مرحله بی نتیجه گذاشته است.
مشکل زدودن ناخالصی ها از مس بلیستر، فاکتوری مهم بود که بر ضد و مخالف فرآیند تولید مستقیم مس، فرآیند نوراندا، کار می کرد. که در نهایت این فرایند به یک فرآیند نسبتاً سنتی تبدیل شود که در آن کنسانتره در یک واحد تحت گزارش قرار می گیرد و سپس در یک منورتور پیرس – اسمیت استاندارد تحت عملیات قرار می گیرد.
فرایندی جدید برای زدودن ناخالصی ها با سبک و سیاق پیرومتالوژی در یان مقاله راائه شده است.
این فرایند تفاوت شگرف در این ناخالصی هایی نظیر آرسنیک، آنتیموان، بیسموت، سرب، روی و سایر ناخالصی ها قبل از گدازش کنسانتره زدوده می شوند، با فرآیند جاری و متداول دارد. این فرآیند شامل گازی کردن و زدایش ناخالصی ها توسط قرار دادن کنسانتره در معرض تجزیه حرایتی در یک محفظه خلاء در دمایی تقریباً 950 است. شیب فشار بوجود آمده توسط پمپ خلاء، توده گازی چند جزءای را به درون یک تونل با یک پروفیل دمایی کاهنده می راند، در نتیجه میعات و بازیابی گام به گام عناصر مختلف را ممکن می سازند. این مقاله بیشتر با جنبه های عملی فرآیندی، به ویژه آنهایی که مربوط به تاثیر فرآیند بر زدایش ناخالصی هایی مانند آرسنیک، آنتیموان، بیسموت، سرب، سلسیم و روی دارد، سر و کار دارد. مزایای این فرآیند نسبت به تکنولوژی معمول مورد تایید قرار گرفته اند. طراحی کوره برای انجام دادن فرآیند در مقیتاس صنعتی در اینجا بحث نشده است. همچنین سایر جنبه های بنیادی که نیاز به مطالعه دقیق تری دارند، در این مقاله مورد بحث قرار نگرفته اند.
زدایش ناخالصی ها
طرح اولیه ساده شده ای از تجهیزات استفاده شده در آزمایشگاه بریا زدودن ناخالصی ها در شکل 1 نشان داده شده است. کوره الکتریکی 1 از نوع لوله ای با سه بخش و مقطع است که هرکدام می توانند بطور مستقل به کمک ترموکوپل ها و میکروپروسسورها کنترل شوند. کنسانتره به شکل گرد در یک بوته از جنس کوارتز که در قسمت سمت راست لوله کوارتزی 2، ناحیه یا که بیشترین دما را دارد، جای گرفته بود، نشانده شده است. یک پروفیل کاهنده به کمک دیوارها و مانع های حرارتی در طول لوله کوارتزی ایجاد شده است. نمونه ها را می توان از طیرق مفصل کروی 3 خارج نمود. در این مفصل، آب بنید و درزگیری به آسانی به کمک سیلیکون حاصل می شود، مفروض اینکه خلاء – اندازه گیری شده با گیج خلاء 4-بسیار بالا نسیبت، تقریباً 51/5 میلی متر جیوه. برای خارج کردن نمونه در انتهای فرآیند، فشار درون لوله 2 به کمک شیر خلاء 5 در فشار اتمسفری تنظیم می شود.
دانلود تحقیق فرایندی برای تصفیه مس در حالت جامد
