一
1. Муқаддима
Гудозиши миси пирометаллургӣ роҳи асосии истеҳсоли миси аввалияи тозашуда боқӣ мемонад, ки беш аз 80% иқтидори ҷаҳониро ташкил медиҳад. Ин раванд консентратҳои сулфиди мис (асосан халькопирит, CuFeS₂)-ро тавассути як қатор амалиётҳои металлургии ҳарорати баланд ба миси катоди тозагии баланд (≥99.99% Cu) табдил медиҳад. Дар ин мақола ҷадвали ҷараёни муттаҳидшудаи асосӣ, ки аз гудозиши фаврӣ, табдилдиҳӣ, тозакунии анод ва тозакунии электролитӣ иборат аст, муфассал шарҳ дода шудааст.
2. Тайёр кардан ва омехта кардани консентрат
Консентратҳои мис (25-35% Cu) тавассути зарфҳои калон ворид мешаванд ва дар анборҳои пӯшида нигоҳ дошта мешаванд. Миқдори намӣ одатан 8-12% аст ва бояд бо истифода аз кӯраҳои чархзананда ё хушккунакҳои моеъкунанда то ≤0.3% кам карда шавад, то аз таркишҳо ва истеъмоли аз ҳад зиёди энергия ҳангоми гудозиши минбаъда пешгирӣ карда шавад.
Консентрати хушк бо флюсҳо (кварс, санги оҳаксанг), бартерҳо ва шлаки табдилдиҳанда бо таносубҳои дақиқ назоратшаванда омехта карда мешавад. Корхонаҳои муосир фидерҳои диски автоматӣ ва системаҳои борбардорро истифода мебаранд, ки дақиқии омехтакуниро дар ҳудуди ±0,5% ба даст меоранд.
2
3. Гудозиши фаврӣ
Гудозиши фаврӣ пешрафтатарин технология барои коркарди консентратҳои сулфиди мис мебошад, ки дар саросари ҷаҳон бо печҳои фаврии Outotec (ҳоло Metso) ва печҳои бо оксигени қаъри нафаскашӣ таҳияшудаи Чин муаррифӣ мешавад.
3.1 Принсипи раванд
Консентрати хушк ба ҷараёни ҳавои гарм ва бой бо оксиген (консентратсияи оксиген 75-90%) дар ҳарорати 850-950°C ворид карда мешавад. Реаксияҳо (хушккунӣ, оксидшавӣ, шлак ва ташаккули мат) дар тӯли 3-5 сония анҷом меёбанд ва гармии реаксия кори худкорро нигоҳ медорад. Реаксияҳои асосӣ инҳоянд: 4CuFeS₂ + 9O₂ → 4CuS + 2Fe₂O₃ + 8SO₂ 2FeS + 3O₂ + 2SiO₂ → 2FeO·SiO₂ + 2SO₂
3.2 Таҷҳизоти калидӣ
- Чоҳи реаксия: баландии 11-14 м, диаметри 7-9 м, бо хишти магнезит-хромии баландсифат ва куртаҳои обии мисӣ пӯшонида шудааст.
- Чоккунак ва чоҳи ҷаббидашаванда: ҷудокунии вазнинии мат (65-75% Cu) ва шлак.
- Дегхонаи гармидиҳии партов: гармии қобили қабулро аз гази ~550°C берун барои истеҳсоли буғ барқарор мекунад.
- Таносуби оксиген ба консентратсия: 1.15-1.25 Нм³ O₂/т консентрати хушк
- Ҳарорати чоҳи реаксия: 1250-1300°C
- Ҳарорати мат: 1180-1220°C
- Таносуби шлаки Fe/SiO₂: 1.1-1.4, мис дар шлак ≤0.6%
3.3 Параметрҳои назорати муҳим
Иқтидори кӯраи якфлешдор ба 4000-5500 тонна/рӯз консентратсия бо самаранокии гармӣ >98% ва забти қариб 100% SO₂ мерасад.
4. Табдилдиҳӣ
Мат тавассути ҷомашӯйҳо ё дӯконҳои гармидиҳандаи барқӣ ба табдилдиҳандаҳои Peirce-Smith ё печҳои табдилдиҳии пайваста интиқол дода мешавад.
4.1 Марҳилаи ташаккули шлак
Ҳавои ғанӣ бо оксиген (25-35% O₂) барои оксид кардани сулфиди оҳан дамида мешавад. Шлаки дорои 2-8% Cu тоза карда шуда, ба гудозиши фаврӣ баргардонида мешавад.
4.2 Марҳилаи истеҳсоли мис
Пуфтан бо давомнокии тӯлонӣ Cu₂S-ро дар ҳарорати 1180-1230°C ба шакли мис (98,5-99,3% Cu) оксид мекунад.
3
1. Боркунии катушкаи асосӣ ва марказкунонии худкор → мошини катушкаи гидравликии 15-тонна + сервои фотоэлектрикӣ EPC, хатогии ҳамоҳангсозии хати марказӣ <0.1 мм
2. Кушодан ва мустаҳкам кардани шиддат → Тормози хокаи магнитӣ + идоракунии сервои ҳалқаи пӯшида, 50–1500 Н дақиқ танзимшаванда
3. Буридани дақиқ → Дискҳои карбиди волфрам ё PM HSS-и воридотӣ, давиши шпиндель ≤ 0.002 мм, фосилагузорҳо то ± 0.001 мм майда карда шудаанд, ҷуброни фарсудашавии вақти воқеӣ
4. Коркарди канорҳо → Печҳои мустақили дугонаи партовҳо; қисмҳо ҳамчун печҳо баргардонида мешаванд ё дар ҷои худ майда карда мешаванд
5. Изолятсияи қафо ва шиддат → Изолятсияи инфиродии рақс барои ҳар як ришта, мандрелҳои пневматикӣ + муҳофизати худкори кунҷ, ҳамоҳангсозии рӯй ≤ ±0.3 мм
6. Буриши худкор ва бастабандӣ → Суръатро суст кунед → буридан → печонидани коғаз → нишона → холӣ кардан дар 45 сония
Раванди пурраи буридани печи мисии худкор
5. Тозакунии оташдони анодӣ
Миси блистерӣ барои тозакунии оксидшавӣ-барқароркунӣ ба кӯраҳои анодии статсионарӣ ё майлкунанда бо иқтидори 50-500 тонна пур карда мешавад.
5.1 Марҳилаи оксидшавӣ
Сӯрохиҳои ҳавоӣ ё оксиген Fe, Ni, As, Sb ва Bi-и боқимондаро ҳамчун шлаки шинокунанда хориҷ мекунанд.
5.2 Марҳилаи коҳиш
Оксиген бо истифода аз гази табиӣ, дизел ё сутунҳои чӯбӣ то 150-300 ppm кам карда мешавад. Миси тозашуда ба анодҳои 300-450 кг (Cu ≥99.0%) рехта мешавад.
4
6.1 Шароити корӣ
- Зичии ҷараён: 220-320 А/м²
- Шиддати ҳуҷайра: 0.22-0.32 В
- Ҳарорати электролит: 60-65°C
- Cu²⁺: 40-55 г/л, H₂SO₄ озод: 150-220 г/л
6.2 Реаксияҳои электрохимиявӣ
Парокандашавии анод: Cu → Cu²⁺ + 2e⁻ Унсурҳои наҷибтар (Au, Ag, Se, Te) ба луоби анод ворид мешаванд; унсурҳои камтар наҷиб ба маҳлул ворид мешаванд. Ҷойгиршавии катод ≥99.993% Cu-ро ба мушаххасоти LME дараҷаи A мувофиқат мекунад.
7. Коркарди гази берунӣ ва назорати экологӣ
Газҳои бой аз SO₂ аз кӯраи тез, табдилдиҳандаҳо ва кӯраҳои анодӣ хунук карда мешаванд, чанг тоза карда мешаванд ва дар корхонаҳои кислотаи дукарата коркард карда мешаванд, ки ба беш аз 99,8% барқароркунии сулфур ноил мегардад. Гази дум SO₂ хеле камтар аз 100 мг/Нм³ аст. Арсен, симоб ва дигар металлҳои вазнин тавассути равандҳои махсус хориҷ карда мешаванд.
8. Хулоса
Пирометаллургияи муосири мис ба пайвастагии баланд, автоматикунонӣ ва самаранокии экологӣ ноил гардидааст. Ҷадвалҳои ҷараёни табдилдиҳандаи пайвастаи анод-тафсилот-электротафсилот, ки гудозиши фаврии ҳамгирошуда ва барқароркунии умумии мисро >98,5% ва истеъмоли мушаххаси энергияи 280-320 кгс/т катодро таъмин мекунанд, ки нишондиҳандаҳои сатҳи ҷаҳонӣ мебошанд. Рушдҳои пайваста дар ғанигардонии оксиген, технологияҳои пайвастаи истеҳсоли мис ва назорати равандҳои рақамӣ самаранокӣ ва устувориро боз ҳам беҳтар хоҳанд кард.
Вақти нашр: 24 декабри соли 2025