一
1. ບົດນໍາ
ການຫຼອມທອງແດງດ້ວຍວິທີ Pyrometallurgical ຍັງຄົງເປັນເສັ້ນທາງຫຼັກສຳລັບການຜະລິດທອງແດງທີ່ຫລອມແລ້ວໃນຂັ້ນຕົ້ນ, ເຊິ່ງກວມເອົາຫຼາຍກວ່າ 80% ຂອງກຳລັງການຜະລິດທົ່ວໂລກ. ຂະບວນການດັ່ງກ່າວປ່ຽນທອງແດງຊູນໄຟດ໌ເຂັ້ມຂຸ້ນ (ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນ chalcopyrite, CuFeS₂) ໄປເປັນທອງແດງແຄໂທດທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ (≥99.99% Cu) ຜ່ານການດຳເນີນງານທາງໂລຫະທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງຫຼາຍຄັ້ງ. ບົດຄວາມນີ້ລາຍລະອຽດກ່ຽວກັບແຜ່ນການໄຫຼວຽນປະສົມປະສານຫຼັກທີ່ປະກອບດ້ວຍການຫຼອມແບບ flash, ການປ່ຽນແປງ, ການຫລອມອາໂນດ, ແລະ ການຫລອມດ້ວຍໄຟຟ້າ.
2. ການກະກຽມ ແລະ ການປະສົມນ້ຳຢາເຂັ້ມຂຸ້ນ
ທອງແດງເຂັ້ມຂຸ້ນ (25-35% Cu) ມາຮອດໂດຍເຮືອບັນທຸກ ແລະ ຖືກເກັບໄວ້ໃນສາງທີ່ມີຝາປິດ. ປະລິມານຄວາມຊຸ່ມໂດຍປົກກະຕິແມ່ນ 8-12% ແລະ ຕ້ອງໄດ້ຫຼຸດລົງເຫຼືອ ≤0.3% ໂດຍໃຊ້ເຕົາອົບໝູນວຽນ ຫຼື ເຄື່ອງອົບແຫ້ງແບບ fluidized-bed ເພື່ອປ້ອງກັນການລະເບີດ ແລະ ການໃຊ້ພະລັງງານຫຼາຍເກີນໄປໃນການຫຼອມໂລຫະຕາມທາງລຸ່ມ.
ສານສະກັດແຫ້ງຈະຖືກປະສົມກັບຟລັກຊ໌ (ຫີນປູນ), ແຮ່ຣີເວີດສ໌, ແລະ ແຮ່ແປງໃນອັດຕາສ່ວນທີ່ຄວບຄຸມຢ່າງແມ່ນຍຳ. ໂຮງງານທີ່ທັນສະໄໝໃຊ້ເຄື່ອງປ້ອນແຜ່ນອັດຕະໂນມັດ ແລະ ລະບົບໂຫຼດເຊວທີ່ບັນລຸຄວາມແມ່ນຍຳໃນການປະສົມພາຍໃນ ±0.5%.
2
3. ການຫຼອມໂລຫະແບບໄວ
ການຫຼອມແບບໄວ (Flash smelting) ເປັນເທັກໂນໂລຢີທີ່ກ້າວໜ້າທີ່ສຸດສຳລັບການປຸງແຕ່ງທອງແດງຊູນໄຟດ໌ເຂັ້ມຂຸ້ນ, ເຊິ່ງເປັນຕົວແທນທົ່ວໂລກໂດຍເຕົາອົບແບບໄວ Outotec (ປະຈຸບັນແມ່ນ Metso) ແລະ ເຕົາອົບແບບເປົ່າອົກຊີເຈນທີ່ພັດທະນາໂດຍຈີນ.
3.1 ຫຼັກການຂະບວນການ
ສານເຂັ້ມຂຸ້ນແຫ້ງຖືກສີດເຂົ້າໄປໃນກະແສລົມຮ້ອນທີ່ອຸດົມດ້ວຍອົກຊີເຈນ (ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງອົກຊີເຈນ 75-90%) ທີ່ອຸນຫະພູມ 850-950°C. ປະຕິກິລິຍາ (ການເຮັດໃຫ້ແຫ້ງ, ການຜຸພັງ, ການສ້າງຂີ້ເຫຼັກ ແລະ ການສ້າງດ້ານ) ສຳເລັດພາຍໃນ 3-5 ວິນາທີ, ດ້ວຍຄວາມຮ້ອນຂອງປະຕິກິລິຍາທີ່ຮັກສາໄວ້ດ້ວຍການເຮັດວຽກຄວາມຮ້ອນອັດຕະໂນມັດ. ປະຕິກິລິຍາຫຼັກໆລວມມີ: 4CuFeS₂ + 9O₂ → 4CuS + 2Fe₂O₃ + 8SO₂ 2FeS + 3O₂ + 2SiO₂ → 2FeO·SiO₂ + 2SO₂
3.2 ອຸປະກອນຫຼັກ
- ເພົາປະຕິກິລິຍາ: ສູງ 11-14 ແມັດ, ເສັ້ນຜ່າສູນກາງ 7-9 ແມັດ, ຮອງດ້ວຍດິນຈີ່ແມກນີໄຊທ໌-ໂຄຣມຄຸນນະພາບສູງ ແລະ ຊັ້ນນ້ຳທອງແດງ.
- ແກນຕົກຕະກອນ ແລະ ແກນດູດຊຶມ: ການແຍກໂລຫະ (65-75% Cu) ແລະ ຂີ້ເຫຼັກອອກຈາກແຮງໂນ້ມຖ່ວງ.
- ໝໍ້ຕົ້ມຄວາມຮ້ອນເສຍ: ກູ້ຄືນຄວາມຮ້ອນທີ່ສົມເຫດສົມຜົນຈາກ ~550°C ນອກອາຍແກັສສຳລັບການຜະລິດໄອນ້ຳ.
- ອັດຕາສ່ວນອົກຊີເຈນຕໍ່ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນ: 1.15-1.25 Nm³ O₂/t ສານເຂັ້ມຂຸ້ນແຫ້ງ
- ອຸນຫະພູມຂອງເພົາປະຕິກິລິຍາ: 1250-1300°C
- ອຸນຫະພູມດ້ານ: 1180-1220°C
- ອັດຕາສ່ວນຂອງ Slag Fe/SiO₂: 1.1-1.4, ທອງແດງໃນ slag ≤0.6%
3.3 ພາລາມິເຕີການຄວບຄຸມທີ່ສຳຄັນ
ກຳລັງການຜະລິດເຕົາອົບໄຟຟ້າຄັ້ງດຽວບັນລຸຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນ 4000-5500 ໂຕນ/ມື້ ດ້ວຍປະສິດທິພາບຄວາມຮ້ອນ >98% ແລະ ການດັກຈັບ SO₂ ເກືອບ 100%.
4. ການປ່ຽນໃຈເຫລື້ອມໃສ
ຜ້າແມັດຖືກໂອນຜ່ານເຄື່ອງຊັກຜ້າທີ່ມີຄວາມຮ້ອນດ້ວຍໄຟຟ້າ ຫຼື ບ່ວງໄປຫາເຄື່ອງແປງ Peirce-Smith ຫຼື ເຕົາອົບແປງແບບຕໍ່ເນື່ອງ.
4.1 ຂັ້ນຕອນການສ້າງຂີ້ເຫຼັກ
ອາກາດທີ່ອຸດົມດ້ວຍອົກຊີເຈນ (25-35% O₂) ຖືກເປົ່າເພື່ອຜຸພັງທາດເຫຼັກຊູນໄຟດ໌. ຂີ້ເຫຼັກທີ່ມີ Cu 2-8% ຈະຖືກບີບໄຂມັນອອກ ແລະ ສົ່ງກັບຄືນໄປຫົດດ້ວຍຄວາມຮ້ອນ.
4.2 ຂັ້ນຕອນການຜະລິດທອງແດງ
ການເປົ່າລົມຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຈະຜຸພັງ Cu₂S ໃຫ້ເປັນທອງແດງ (98.5-99.3% Cu) ທີ່ອຸນຫະພູມ 1180-1230°C.
3
1. ການໂຫຼດຂົດລວດຫຼັກ ແລະ ການຕັ້ງສູນກາງອັດຕະໂນມັດ → ລົດຂົດລວດໄຮໂດຼລິກ 15 ໂຕນ + ໂຟໂຕເອເລັກຕຣິກ ເຊີໂວ EPC, ຄວາມຜິດພາດໃນການຈັດລຽນເສັ້ນກາງ < 0.1 ມມ
2. ການຄາຍຂົດ ແລະ ການສ້າງຄວາມຕຶງ → ເບກຜົງແມ່ເຫຼັກ + ການຄວບຄຸມ servo ແບບວົງຈອນປິດ, 50–1500 N ສາມາດປັບໄດ້ຢ່າງແນ່ນອນ
3. ການຕັດແບບແມ່ນຍໍາ → ແຜ່ນຕັດ tungsten carbide ຫຼື PM HSS ທີ່ນໍາເຂົ້າ, ໄລຍະຫ່າງຂອງ spindle ≤ 0.002 ມມ, spacers ຂັດກັບ ±0.001 ມມ, ການຊົດເຊີຍການສວມໃສ່ແບບທັນທີ
4. ການຈັດການຕັດຂອບ → ເຄື່ອງມ້ວນເສດສອງຫົວແບບອິດສະຫຼະ; ຕັດຄືນເປັນຂົດລວດ ຫຼື ບີບອັດຢູ່ໃນສະຖານທີ່
5. ການມ້ວນກັບຄືນ ແລະ ການແຍກຄວາມຕຶງຄຽດ → ການແຍກມ້ວນເຕັ້ນສ່ວນບຸກຄົນຕໍ່ສາຍ, ແກນໝູນວຽນລົມ + ການປ້ອງກັນມຸມອັດຕະໂນມັດ, ການຈັດລຽງໜ້າ ≤ ±0.3 ມມ
6. ຕັດອັດຕະໂນມັດ ແລະ ຫຸ້ມຫໍ່ → ຊ້າລົງ → ຕັດ → ຫໍ່ເຈ້ຍ → ປ້າຍ → ປ່ອຍອອກພາຍໃນ 45 ວິນາທີ
ຂະບວນການຕັດທອງແດງອັດຕະໂນມັດສຳເລັດຮູບ
5. ການກັ່ນຕອງໄຟເຕົາຂົ້ວບວກ
ທອງແດງທີ່ເຮັດດ້ວຍແຜ່ນພລາສຕິກຖືກສາກໄຟເຂົ້າໄປໃນເຕົາຂົ້ວບວກທີ່ມີນ້ຳໜັກ 50-500 ໂຕນ ທີ່ຢຸດນິ້ງ ຫຼື ເຕົາຂົ້ວບວກທີ່ອຽງ ສຳລັບການກັ່ນຕອງການຫຼຸດຜ່ອນການຜຸພັງ.
5.1 ຂັ້ນຕອນການຜຸພັງ
ທໍ່ລະບາຍອາກາດ ຫຼື ອົກຊີເຈນຈະກຳຈັດສິ່ງເສດເຫຼືອ Fe, Ni, As, Sb ແລະ Bi ອອກເປັນຂີ້ຕົມທີ່ລອຍຢູ່.
5.2 ຂັ້ນຕອນການຫຼຸດຜ່ອນ
ອົກຊີເຈນຖືກຫຼຸດລົງໂດຍໃຊ້ອາຍແກັສທຳມະຊາດ, ນ້ຳມັນກາຊວນ, ຫຼື ເສົາໄມ້ໃຫ້ເຫຼືອ 150-300 ppm. ທອງແດງທີ່ຫລອມແລ້ວຈະຖືກຫລໍ່ເຂົ້າໄປໃນຂົ້ວບວກ 300-450 kg (Cu ≥99.0%).
4
6.1 ເງື່ອນໄຂການດຳເນີນງານ
- ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງກະແສໄຟຟ້າ: 220-320 A/m²
- ແຮງດັນໄຟຟ້າຂອງເຊວ: 0.22-0.32 V
- ອຸນຫະພູມຂອງເອເລັກໂຕຣໄລ: 60-65°C
- Cu²⁺: 40-55 g/L, H₂SO₄ ຟຣີ: 150-220 g/L
6.2 ປະຕິກິລິຍາໄຟຟ້າເຄມີ
ການລະລາຍຂອງຂົ້ວບວກ: Cu → Cu²⁺ + 2e⁻ ອົງປະກອບທີ່ມີຄຸນຄ່າຫຼາຍກວ່າ (Au, Ag, Se, Te) ຈະລາຍງານໄປຫາຂີ້ຕົມຂົ້ວບວກ; ອົງປະກອບທີ່ມີຄຸນຄ່າໜ້ອຍກວ່າຈະເຂົ້າສູ່ລະລາຍ. ການວາງທາດແຄໂທດໃຫ້ຜົນຜະລິດ Cu ≥99.993% ຕາມສະເປັກຂອງ LME ເກຣດ A.
7. ການບຳບັດອາຍແກັສນອກລະບົບ ແລະ ການຄວບຄຸມສິ່ງແວດລ້ອມ
ອາຍແກັສທີ່ອຸດົມດ້ວຍ SO₂ ຈາກເຕົາເຜົາໄວ, ຕົວແປງ, ແລະ ເຕົາຂົ້ວບວກຖືກເຮັດໃຫ້ເຢັນ, ກຳຈັດຝຸ່ນ, ແລະ ປຸງແຕ່ງໃນໂຮງງານກົດສອງຊັ້ນທີ່ບັນລຸການຟື້ນຟູຊູນຟູຣິກໄດ້ຫຼາຍກວ່າ 99.8%. ອາຍແກັສຫາງ SO₂ ຕ່ຳກວ່າ 100 ມກ/Nm³. ທາດອາເຊນິກ, ປະລອດ, ແລະ ໂລຫະໜັກອື່ນໆຖືກກຳຈັດອອກຜ່ານຂະບວນການພິເສດ.
8. ສະຫຼຸບ
ການຜະລິດທອງແດງແບບ pyrometallurgy ໃນປະຈຸບັນໄດ້ບັນລຸຜົນສຳເລັດໃນດ້ານຄວາມຕໍ່ເນື່ອງ, ລະບົບອັດຕະໂນມັດ ແລະ ປະສິດທິພາບດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມສູງ. ແຜ່ນການໄຫຼວຽນຂອງການຫຼອມແບບ flash-continuous converting-anode refining-electrorefining ປະສົມປະສານກັນໃຫ້ຜົນການຟື້ນຕົວຂອງທອງແດງໂດຍລວມ >98.5% ແລະ ການໃຊ້ພະລັງງານສະເພາະຂອງ cathode 280-320 kgce/t, ເຊິ່ງເປັນຕົວແທນຂອງມາດຕະຖານລະດັບໂລກ. ການພັດທະນາຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໃນການເສີມອົກຊີເຈນ, ເຕັກໂນໂລຊີການຜະລິດທອງແດງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ແລະ ການຄວບຄຸມຂະບວນການດິຈິຕອນຈະຊ່ວຍພັດທະນາປະສິດທິພາບ ແລະ ຄວາມຍືນຍົງຕື່ມອີກ.
ເວລາໂພສ: ວັນທີ 24 ທັນວາ 2025