1. Bubuka
Peleburan tambaga pirometalurgi tetep janten rute anu dominan pikeun produksi tambaga olahan primér, anu ngawakilan langkung ti 80% tina kapasitas global. Prosés ieu ngarobih konsentrat tambaga sulfida (utamina kalkopirit, CuFeS₂) janten tambaga katoda kalayan kemurnian tinggi (≥99,99% Cu) ngalangkungan serangkaian operasi metalurgi suhu tinggi. Artikel ieu ngajelaskeun lembar alir terpadu utama anu diwangun ku peleburan kilat, konvérsi, pamurnian anoda, sareng pamurnian éléktrolitik.
2. Nyiapkeun Konsentrat sareng Ngablender
Konsentrat tambaga (25-35% Cu) sumping nganggo wadah curah sareng disimpen dina gudang anu katutup. Kandungan Uap biasana 8-12% sareng kedah dikirangan janten ≤0,3% nganggo kiln rotary atanapi pengering unggun fluidisasi pikeun nyegah ledakan sareng konsumsi énergi anu kaleuleuwihi dina peleburan hilir.
Konsentrat garing dicampur sareng fluks (kuarsa, batu kapur), revert, sareng terak konverter dina proporsi anu dikontrol sacara tepat. Pabrik modéren nganggo pengumpan cakram otomatis sareng sistem sél beban anu ngahontal akurasi campuran dina ±0,5%.
3. Peleburan Kilat
Peleburan kilat (flash smelting) nyaéta téknologi anu pangcanggihna pikeun ngolah konsentrat tambaga sulfida, anu diwakilan sacara global ku tungku kilat Outotec (ayeuna Metso) sareng tungku oksigén handapeun-tiup anu dikembangkeun ku Cina.
3.1 Prinsip Prosés
Konsentrat garing diinjeksikeun kana aliran hawa panas anu beunghar oksigén (konsentrasi oksigén 75-90%) dina suhu 850-950°C. Réaksi (pangeringan, oksidasi, formasi terak sareng matte) réngsé dina 3-5 detik, kalayan panas réaksi anu ngadukung operasi autotermal. Réaksi konci kalebet: 4CuFeS₂ + 9O₂ → 4CuS + 2Fe₂O₃ + 8SO₂ 2FeS + 3O₂ + 2SiO₂ → 2FeO·SiO₂ + 2SO₂
3.2 Peralatan Konci
- Poros réaksi: jangkungna 11-14 m, diaméter 7-9 m, dilapis ku bata magnesit-krom kualitas luhur sareng jaket cai tambaga.
- Poros panyerep sareng panyerep: pamisahan matte (65-75% Cu) sareng terak sacara gravitasi.
- Boiler panas runtah: meunangkeun deui panas sénsibel tina ~550°C tina gas pikeun ngahasilkeun uap.
- Babandingan oksigén-ka-konsentrat: 1,15-1,25 Nm³ O₂/t konsentrat garing
- Suhu aci réaksi: 1250-1300°C
- Suhu matte: 1180-1220°C
- Babandingan Slag Fe/SiO₂: 1.1-1.4, tambaga dina slag ≤0.6%
3.3 Parameter Kontrol Kritis
Kapasitas tungku flash tunggal ngahontal konsentrat 4000-5500 t/d kalayan efisiensi termal >98% sareng panangkapan SO₂ ampir 100%.
4. Konvérsi
Matte ditransfer ngalangkungan mesin cuci atanapi sendok anu dipanaskeun sacara listrik ka konverter Peirce-Smith atanapi tungku konvérsi kontinyu.
4.1 Tahap Ngabentuk Terak
Hawa anu beunghar oksigén (25-35% O₂) ditiup pikeun ngoksidasi beusi sulfida. Terak anu ngandung 2-8% Cu diolah sacara skim sareng dibalikkeun deui ka prosés peleburan kilat.
4.2 Tahap Nyieun Tambaga
Niup anu terus-terusan bakal ngoksidasi Cu₂S jadi tambaga anu melepuh (98,5-99,3% Cu) dina suhu 1180-1230°C.
5. Panyulingan Seuneu Tungku Anoda
Tambaga blister dieusi kana tungku anoda stasioner atanapi miring 50-500 ton pikeun pamurnian oksidasi-réduksi.
5.1 Tahap Oksidasi
Tumbak hawa atawa oksigén miceun sésa Fe, Ni, As, Sb, jeung Bi salaku terak nu ngambang.
5.2 Tahap Réduksi
Oksigén diréduksi nganggo gas alam, solar, atanapi tihang kai dugi ka 150-300 ppm. Tambaga anu tos dimurnikeun dicor kana anoda 300-450 kg (Cu ≥99,0%).
6. Panyulingan Éléktrolitik
Anoda ditempatkeun dina sél éléktrolitik nganggo induk kosong timbal atanapi titanium salaku katoda dina éléktrolit CuSO₄-H₂SO₄.
6.1 Kaayaan Operasi
- Kapadetan arus: 220-320 A/m²
- Tegangan sél: 0.22-0.32 V
- Suhu éléktrolit: 60-65°C
- Cu²⁺: 40-55 g/L, H₂SO₄ bébas: 150-220 g/L
6.2 Réaksi Éléktrokimia
Leyuran anoda: Cu → Cu²⁺ + 2e⁻ Unsur anu langkung mulya (Au, Ag, Se, Te) ngahubungkeun kana lendir anoda; unsur anu kirang mulya asup kana larutan. Déposisi katoda ngahasilkeun ≥99,993% Cu anu nyumponan spésifikasi LME Kelas A.
7. Pangolahan Tanpa Gas sareng Kontrol Lingkungan
Gas-gas anu beunghar SO₂ tina tungku flash, konverter, sareng tungku anoda didinginkan, dikurangan lebu, sareng diprosés dina pabrik asam kontak ganda anu ngahontal pamulihan walirang >99,8%. Gas buntut SO₂ jauh di handap 100 mg/Nm³. Arsén, raksa, sareng logam beurat sanésna dipiceun ngalangkungan prosés khusus.
8. Kacindekan
Pirometalurgi tambaga kontemporer parantos ngahontal kinerja kontinuitas, otomatisasi, sareng lingkungan anu luhur. Lembar aliran peleburan kilat-konversi kontinyu-pemurnian anoda-elektrorefining anu terintegrasi ngahasilkeun pamulihan tambaga sacara umum >98,5% sareng konsumsi énergi spésifik katoda 280-320 kgce/t, anu ngawakilan patokan kelas dunya. Pangembangan anu terus-terusan dina pengayaan oksigén, téknologi pembuatan tambaga kontinyu, sareng kontrol prosés digital bakal langkung ningkatkeun efisiensi sareng keberlanjutan.
Waktos posting: 22 Désémber 2025