一
1. Giriş
Pirometallurgik mis əritməsi, qlobal istehsal gücünün 80%-dən çoxunu təşkil edən ilkin təmizlənmiş mis istehsalı üçün dominant yol olaraq qalır. Bu proses, mis sulfid konsentratlarını (əsasən xalkopirit, CuFeS₂) bir sıra yüksək temperaturlu metallurgiya əməliyyatları vasitəsilə yüksək təmizlikli katod misinə (≥99.99% Cu) çevirir. Bu məqalədə flaş əritmə, konvertasiya, anod təmizlənməsi və elektrolitik təmizlənmədən ibarət əsas inteqrasiya olunmuş axın cədvəli ətraflı şəkildə təsvir edilmişdir.
2. Konsentratın hazırlanması və qarışdırılması
Mis konsentratları (25-35% Cu) toplu gəmilərlə çatdırılır və örtülü anbarlarda saxlanılır. Rütubət miqdarı adətən 8-12% təşkil edir və sonrakı əritmədə partlayışların və həddindən artıq enerji istehlakının qarşısını almaq üçün fırlanan sobalar və ya mayeləşdirilmiş yataqlı qurutma maşınları istifadə edilərək ≤0,3%-ə endirilməlidir.
Qurudulmuş konsentrat dəqiq idarə olunan nisbətlərdə flüslər (kvars, əhəngdaşı), geri çevrilənlər və çevirici şlaklarla qarışdırılır. Müasir zavodlarda ±0,5% dəqiqliyi ilə qarışdırma dəqiqliyinə nail olan avtomatlaşdırılmış disk qidalandırıcıları və yük hüceyrəsi sistemləri istifadə olunur.
2
3. Tez əritmə
Mis sulfid konsentratlarının emalı üçün ən qabaqcıl texnologiya, mis əritmə üsuludur və qlobal miqyasda Outotec (indiki Metso) flaş sobaları və Çində hazırlanmış oksigen dibindən üfürülən sobalarla təmsil olunur.
3.1 Proses Prinsipi
Quru konsentrat 850-950°C-də isti, oksigenlə zənginləşdirilmiş hava axınına (oksigen konsentrasiyası 75-90%) vurulur. Reaksiyalar (qurutma, oksidləşmə, şlak və mat əmələ gəlməsi) 3-5 saniyə ərzində tamamlanır və reaksiya istiliyi avtotermal əməliyyatı davam etdirir. Əsas reaksiyalara aşağıdakılar daxildir: 4CuFeS₂ + 9O₂ → 4CuS + 2Fe₂O₃ + 8SO₂ 2FeS + 3O₂ + 2SiO₂ → 2FeO·SiO₂ + 2SO₂
3.2 Əsas Avadanlıq
- Reaksiya şaxtası: hündürlüyü 11-14 m, diametri 7-9 m, yüksək keyfiyyətli maqnezit-xrom kərpic və mis su örtükləri ilə üzlənmişdir.
- Çökmə və udma şaftı: mat (65-75% Cu) və şlakın cazibə qüvvəsi ilə ayrılması.
- Tullantı istilik qazanı: buxar yaratmaq üçün ~550°C qazdan həssas istiliyi bərpa edir.
- Oksigen-konsentrat nisbəti: 1.15-1.25 Nm³ O₂/t quru konsentrat
- Reaksiya şaftının temperaturu: 1250-1300°C
- Mat temperaturu: 1180-1220°C
- Şlak Fe/SiO₂ nisbəti: 1.1-1.4, şlakdakı mis ≤0.6%
3.3 Kritik Nəzarət Parametrləri
Tək alışma sobasının gücü 4000-5500 t/g konsentrata çatır, istilik səmərəliliyi >98% və SO₂ tutma demək olar ki, 100% təşkil edir.
4. Çevirmə
Mat elektriklə qızdırılan paltaryuyan maşınlar və ya çömçələr vasitəsilə Peirce-Smith çeviricilərinə və ya davamlı çevirici sobalara ötürülür.
4.1 Şlak əmələ gətirmə mərhələsi
Dəmir sulfidini oksidləşdirmək üçün oksigenlə zənginləşdirilmiş hava (25-35% O₂) üfürülür. 2-8% Cu tərkibli şlak yağsızlaşdırılır və yenidən əridilməyə qaytarılır.
4.2 Mis Hazırlama Mərhələsi
Davamlı üfürmə Cu₂S-i 1180-1230°C-də blister misə (98.5-99.3% Cu) oksidləşdirir.
3
1.Master Coil Yükləmə və Avtomatik Mərkəzləşdirmə → 15 tonluq hidravlik spiral avtomobil + fotoelektrik servo EPC, mərkəz xəttinin hizalanması xətası <0.1 mm
2. Açma və Gərginlik Qurma → Maqnit toz əyləci + qapalı dövrəli servo idarəetmə, 50–1500 N dəqiq tənzimlənən
3. Dəqiq Kəsmə → İdxal olunmuş volfram karbid və ya PM HSS diskləri, mili qaçış ≤ 0.002 mm, arakəsmələr ± 0.001 mm-ə qədər üyüdülür, real vaxt rejimində aşınma kompensasiyası
4. Kənarların Kəsilməsinin İdarə Edilməsi → Müstəqil iki başlıq qırıntı sarğıları; kəsim rulon şəklində qaytarılır və ya yerində əzilir
5. Geri sarma və gərginlik izolyasiyası → Hər tel üçün fərdi rəqs rulonu izolyasiyası, pnevmatik mandrellər + avtomatik künc qorunması, üz hizalanması ≤ ±0.3 mm
6. Avtomatik Kəsmə və Qablaşdırma → Yavaşlatma → kəsmə → kağız sarğı → etiket → 45 saniyədə boşaltma
Tam Avtomatik Mis Bobin Dilimləmə Prosesi
5. Anod Sobasının Yanğından Təmizlənməsi
Oksidləşmə-reduksiya təmizlənməsi üçün blister mis 50-500 tonluq stasionar və ya əyilən anod sobalarına doldurulur.
5.1 Oksidləşmə Mərhələsi
Hava və ya oksigen lülələri qalıq Fe, Ni, As, Sb və Bi-ni üzən şlak kimi təmizləyir.
5.2 Azalma Mərhələsi
Oksigen təbii qaz, dizel və ya taxta dirəklər istifadə edilərək 150-300 ppm-ə qədər azaldılır. Təmizlənmiş mis 300-450 kq anodlara (Cu ≥99.0%) tökülür.
4
6.1 İstismar Şərtləri
- Cərəyan sıxlığı: 220-320 A/m²
- Hüceyrə gərginliyi: 0.22-0.32 V
- Elektrolit temperaturu: 60-65°C
- Cu²⁺: 40-55 q/L, sərbəst H₂SO₄: 150-220 q/L
6.2 Elektrokimyəvi reaksiyalar
Anodun həll olması: Cu → Cu²⁺ + 2e⁻ Daha nəcib elementlər (Au, Ag, Se, Te) anod seliyinə keçir; daha az nəcib elementlər məhlula daxil olur. Katod çökməsi LME A dərəcəli spesifikasiyalarına cavab verən ≥99.993% Cu verir.
7. Xarici qazların təmizlənməsi və ətraf mühitə nəzarət
Flaş sobalarından, çeviricilərdən və anod sobalarından çıxan SO₂ ilə zəngin qazlar soyudulur, tozdan təmizlənir və ikiqat kontaktlı turşu zavodlarında emal olunur və >99,8% kükürdün bərpasına nail olur. SO₂ quyruq qazının miqdarı 100 mq/Nm³-dən xeyli aşağıdır. Arsen, civə və digər ağır metallar ixtisaslaşmış proseslər vasitəsilə təmizlənir.
8. Nəticə
Müasir mis pirometallurgiyası yüksək davamlılıq, avtomatlaşdırma və ətraf mühit göstəricilərinə nail olmuşdur. İnteqrasiya olunmuş flaş əritmə-davamlı çevirmə-anod təmizlənməsi-elektrotəmizləmə axın cədvəlləri ümumi mis bərpasını >98,5% və 280-320 kqce/t katod xüsusi enerji istehlakını təmin edir ki, bu da dünya səviyyəli etalonları təmsil edir. Oksigen zənginləşdirməsi, davamlı mis istehsalı texnologiyaları və rəqəmsal proses nəzarəti sahəsində davam edən inkişaflar səmərəliliyi və dayanıqlığı daha da artıracaq.
Yayımlanma vaxtı: 24 Dekabr 2025