구리 추출

Copper extraction
이 기사는 역사적 생산 방식에 관한 것이다.최신 방법은 플래시 제련 및 ISASMELT를 참조하십시오.
뉴멕시코의 치노 노천 구리 광산
페루 후아론 광산의 칼카피라이트 표본

구리 추출은 광석에서 구리를 얻기 위해 사용되는 방법을 말합니다.구리의 변환은 일련의 물리적 및 전기화학적 과정으로 구성됩니다.방법은 광원, 지역 환경 규제 및 기타 요인에 따라 발전하고 국가에 따라 다릅니다.

모든 광업과 마찬가지로, 광석은 보통 이익을 얻어야 한다(농축).가공 기술은 광석의 성질에 따라 달라집니다.광석이 주로 황화 구리 광물(예: 찰카피라이트)인 경우, 광석을 분쇄하고 분쇄하여 폐기물('gangue') 광물로부터 귀중한 광물을 해방시킵니다.그런 다음 광물 부표를 사용하여 농축됩니다.농축액은 일반적으로 먼 곳의 제련소에 판매되지만, 일부 대형 광산에는 근처에 제련소가 있습니다.광산과 제련소의 이러한 공동 입지는 소규모 제련소가 경제적이던 19세기에서 20세기 초에 더 전형적이었다.황화물 농축액은 일반적으로 Outokumpu 또는 Inco 플래시 용해로 또는 IASMELT 용해로와 같은 용해로에서 용해되어 무광택을 생성하며, 이를 변환하고 정제하여 양극 구리를 생성해야 합니다.마지막으로 최종 정제공정은 전기분해 공정은 전기분해 공정이다.경제적, 환경적 이유로, 추출의 많은 부산물이 재생됩니다.예를 들어, 이산화황 가스는 포획되어 황산으로 바뀝니다. 황산은 추출 과정에서 사용되거나 비료 제조와 같은 목적으로 판매될 수 있습니다.

산화동 광석은 하이드로메탈러틱 추출로 처리될 수 있다.

역사

1905년 코퍼 컨트리 타마락 광산의 광부들

북미의 Old Copper Complex는 방사성 연대가 9500 BP(기원전 7480년)로 추정되어 세계에서 [1]가장 오래된 구리 추출 사례 중 하나이다.토종 구리의 콜드 해머에 대한 최초의 증거는 기원전 [2]7200년에서 6600년 사이의 동부 아나톨리아에 있는 샤예뉘 테페시 발굴에서 나온다.봉납품이나 부적이라고 생각되는 물건 중에는 낚싯바늘 같은 것과 송곳 같은 것이 있었습니다.이라크 메르가수르의 샤니다르 동굴에서 발견된 또 다른 발견은 기원전 [3]8,700년으로 거슬러 올라가는 구리 구슬을 포함하고 있었다.

지표면 퇴적물 사용과는 대조적으로 세계에서 가장 오래된 구리 광산 중 하나는 기원전 4천년 이후 이스라엘의 팀나 밸리에 있으며 지표면 퇴적물은 기원전 6천년부터 5천년까지 [4][5]사용되었습니다.

남동부 유럽(세르비아)의 플로치니크 고고학 유적지에는 기원전 5,000년의 고온에서 구리가 만들어졌다는 가장 오래된 확실한[dubious – discuss] 증거가 있다.2010년 6월의 발견은 기원전 [6]5천년 전으로 거슬러 올라가는 루드나 글라바(세르비아)의 구리 제련 기록을 추가로 500년 동안 연장한 것이다.

구리 제련 기술은 구리 시대, 일명 칼콜리스 시대, 그리고 청동기 시대를 낳았다.청동기 시대는 인간이 제련 기술을 개발하지 않았다면 불가능했을 것이다.

집중

구리 광체 형성에 대한 추가 정보:광석 발생 » 구리
다음 항목도 참조하십시오.구리 광석 목록
광석의 구리 농도가 감소하기 때문에 광석의 전처리가 필요하다.

대부분의 구리 광석에는 소량의 구리만 함유되어 있다.나머지 광석은 상업적 가치가 없는 갱구로 구성되어 있다.구리 광산에서 나오는 간구는 일반적으로 규산염 광물과 산화물을 함유하고 있다.구리를 회수하는 기술이 향상됨에 따라 이러한 미싱이 후퇴한 경우도 있습니다.21세기 구리 광석의 평균 등급은 0.6% 미만이며, 경제 광석 광물(구리를 포함)의 비율은 광석 총 부피의 2% 미만이다.모든 광석의 야금 처리의 주요 목적은 암석 내의 광석 광물에서 광석 광물을 분리하는 것이다.

야금 처리 회로 내 공정의 첫 번째 단계는 정확한 연삭 또는 분쇄이며, 여기서 암석을 분쇄하여 개별 광물 상으로 구성된 작은 입자(100μm 미만)를 생성합니다.그런 다음 이 입자들을 분리하여 간그(암석 잔류물)를 제거한 후, 암석으로부터 광석 광물을 물리적으로 해방시키는 과정이 뒤따른다.구리 광석의 방출 과정은 산화물 광석인지 황화물 [7]광석인지에 따라 달라집니다.

다음 단계는 구리를 함유하는 광석의 특성과 추출되는 내용에 따라 달라집니다.산화물 광석의 경우, 일반적으로 수성 금속 해방 과정이 이루어지며, 이는 광석의 용해성 특성을 야금 처리 공장에 유리하게 이용한다.2차(슈퍼젠)와 1차(하이포젠) 모두 황화물 광석의 경우 거품이 떠서 광석을 간게에서 물리적으로 분리한다.특수 천연 구리 광체 또는 초유전자 천연 구리가 풍부한 광체 단면의 경우, 이 광물은 간단한 중력 회로로 회수할 수 있다.

거품 부선

구리와 황화 니켈 광물을 농축하기 위한 거품 부유 세포, 온타리오 주 팔콘브리지.

현대의 거품 부선 과정은 1900년대 초 호주에서 C에 의해 독립적으로 발명되었다.V Potter와 비슷한 시기에 G.D.가. 델프라트[8]

사우스오스트레일리아 주 옵셔널힐 광산의 부유공장에 있는 제임슨 셀에 기포를 실은 황화구리

황화동 1차 황화물 광석 및 2차 황화동 광석(칼코사이트)의 대부분의 농축물을 제련한다.칼코사이트 농축액을 가용화하고 결과적으로 발생하는 침출수 용액에서 구리 캐소드를 생산하기 위해 일부 용기 침출수 또는 압력 침출수 프로세스가 존재하지만, 이는 시장의 작은 부분입니다.

탄산염 농축액은 구리 석출 플랜트에서 생산되는 비교적 작은 생성물이며, 일반적으로 힙 리치 작업의 최종 단계입니다.이러한 탄산염 농축액은 용매 추출 및 일렉트로잉(SX-EW) 플랜트로 처리하거나 제련할 수 있습니다.

구리 광석은 황화 구리 광석과 간게 광물 사이에서 허용 가능한 높은 수준의 자유도가 발생할 수 있는 크기로 분쇄되어 분쇄됩니다.그런 다음 광석을 물에 적셔 슬러리에 부유시킨 다음 황화물 입자를 소수성으로 만드는 크산테이트나 다른 시약과 혼합합니다.대표적인 시약으로는 에틸크산틴산칼륨과 에틸크산틴산나트륨이 있지만 디티오포스페이트와 디티오카르바메이트도 사용된다.

처리된 광석은 메틸이소부틸카르비놀(MIBC)과 같은 계면활성제가 함유된 물이 채워진 통기 탱크에 도입됩니다.슬러리를 통해 공기가 지속적으로 밀려나고 기포가 소수성 황화동 입자에 부착되어 표면에 전도되어 거품이 형성되어 벗겨진다.이러한 스크리밍에는 일반적으로 여분의 규산염을 제거하고 농축물의 품질(일반적으로 갈레나)에 유해한 영향을 미칠 수 있는 다른 황화물 광물을 제거하기 위해 청정 스크리닝 셀(cleaner-scavenger cell)을 사용합니다.부유 세포에서 부유하지 않은 암석은 미행으로 폐기되거나 납(갈레나)과 아연(스팔레라이트)과 같은 다른 금속을 추출하기 위해 추가로 가공됩니다.공정 효율을 개선하기 위해 석회를 사용하여 수조의 pH를 상승시켜 컬렉터가 더 많이 이온화되고 우선적으로 찰카피라이트(CuFeS2)에 결합되어 황철광(FeS2)을 피합니다.철은 두 개의 1차 광물에 모두 존재한다.칼카피라이트를 함유한 구리 광석을 농축하여 20%~30% 농도의 구리 농축액(일반적으로 27~29%의 구리)을 생성할 수 있다. 나머지 농축액의 나머지 부분은 칼카피라이트의 철과 황, 그리고 규산염 간게 광물 또는 기타 황화물(일반적으로 소량의 황화물)과 같은 불필요한 불순물(일반적으로 소량의 황화물, 스파)이다.레라이트 또는 갈레나.칼코사이트 농축액은 일반적으로 37~40%의 구리-인-농축산염으로 분류되는데, 칼코사이트는 광물 내에 철분이 없기 때문이다.

수금 추출법

황화물 광석

2차 황화물(초유전자 2차 농축에 의해 형성된 황화물)은 황 침출에 내성이 있습니다.이 광석들은 탄산구리, 황산염, 인산염, 산화물 광물과 2차 황화물 광물의 혼합물로, 주로 칼코사이트이지만 디제나이트와 같은 다른 광물은 일부 퇴적물에서 중요할 수 있습니다.

황화물이 풍부한 슈퍼유전광은 거품부선을 이용해 농축해도 좋다.전형적인 칼코사이트 농축액은 황화물 중 구리 등급을 37%에서 40%까지 낮출 수 있어, 칼카피라이트 농축액에 비해 용해 비용이 상대적으로 저렴합니다.

일부 슈퍼젠 황화물 퇴적물은 박테리아 산화 힙 침출법을 사용하여 침출하여 황산으로 산화시킬 수 있으며, 황산과 동시에 침출하여 황산동 용액을 생성할 수도 있습니다.산화물 광석과 마찬가지로 용매 추출 및 일렉트로잉 기술을 사용하여 임신 침출액에서 구리를 회수합니다.

천연 구리 광물이 풍부한 슈퍼젠 황화물 광석은 모든 실행 가능한 시간 척도에서 황산 침출 처리 시 내화성이며, 고밀도 금속 입자는 거품 부유 매체와 반응하지 않는다.일반적으로 네이티브 구리가 슈퍼진 프로파일의 마이너 부분일 경우 회복되지 않고 미행으로 보고됩니다.충분히 농후할 경우, 금속의 밀도가 더 가벼운 규산염 광물로부터 구리를 해방시키기 위해 사용되는 중력 분리 회로를 통해 포함된 구리를 회수하도록 토종 구리 광체를 처리할 수 있다.점토가 풍부한 토종 구리 광석이 분리되기 어렵기 때문에 종종 간구의 성질이 중요합니다.

산화물 광석

산화동광체는 아즈라이트 및 말라카이트 등의 탄산구리 광물과 규산염 등의 규산염 또는 아타카마이트 등의 황산염과 같은 기타 용해성 광물에 의해 지배되는 산화동 광석을 처리하기 위해 사용되는 하이드로메탈러지컬 공정을 통해 처리될 수 있다.

이러한 산화물 광석은 보통 황산에 의해 침출되며, 일반적으로 구리 광물을 황산 구리가 함유된 황산 용액으로 방출하기 위해 더미 침출 또는 덤프 침출 과정에서 침출됩니다.그런 다음 황산구리 용액(임신 침출액)에서 용매 추출 및 일렉트로잉(SX-EW) 플랜트를 통해 구리를 제거하고 막대(거부) 황산을 다시 더미로 재활용합니다.또는 구리는 고철과 접촉하여 용액을 침전시킬 수 있습니다. 즉, 석출이라고 하는 과정입니다.시멘트 구리는 보통 SX-EW 구리보다 순도가 낮습니다.황산은 일반적으로 산화동 침출제로 사용되지만, 특히 초용성 황산염 [citation needed]광물이 풍부한 광석에는 물을 사용할 수 있습니다.

일반적으로 산화물 광물은 거품 부유 화학 물질 또는 공정(등유계 화학 물질과 결합하지 않음)에 반응하지 않기 때문에 산화물 구리 광석을 농축하기 위해 거품 부유물을 사용하지 않는다.산화동 광석은 때때로 산화물 광물 입자와 반응하여 얇은 황화물(보통 칼코사이트)을 생성하는 특정 화학 물질과 산화물 광물의 황화를 통해 거품 부유를 통해 처리되었다.

황화물 제련

20세기 후반까지 황화 광석을 제련하는 것은 채굴된 광석에서 구리 금속을 생산하는 거의 유일한 수단이었다(1차 구리 생산).데이븐포트 등은 2002년에 전 세계 1차 구리 생산량의 80%가 구리-철-황 광물로 생산되었으며, 이들 대부분은 [9]제련으로 처리되었다고 지적했습니다.

황화물 광석에서 구리는 처음에는 직접 [10]용해하여 회수되었습니다.제련소는 처음에는 수송 비용을 최소화하기 위해 광산 근처에 위치해 있었다.이를 통해 폐광물과 구리 함유 광물에 존재하는 황과 철을 운반하는 데 드는 막대한 비용을 피할 수 있었습니다.그러나 광체 내 구리 농도가 낮아지면서 광석 전체를 제련하는 에너지 비용도 만만치 않아 우선 광석을 농축할 필요가 생겼다.

초기 집중 기술에는 수동[11] 정렬과 중력 집중이 포함되었습니다.그 결과 구리가 많이 손실되었다.그 결과, 거품 부선 공정의 발달은 [12]광물 가공의 큰 진전이었다.그것은 [13]유타에 있는 거대한 빙엄 협곡 광산의 개발을 가능하게 했다.

20세기에 대부분의 광석은 제련 전에 농축되었다.제련은 처음에 소결 플랜트 및 [14]용광로를 사용하거나 로스터 및 [15]반사로와 함께 수행되었습니다.1960년대까지 [9]로스팅과 반사로 제련은 1차 구리 생산을 지배했습니다.

로스팅

다음 항목도 참조하십시오.로스팅(금속)

로스팅 프로세스는 일반적으로 반사로와 함께 수행됩니다.구리 농축액을 부분적으로 산화시켜 '칼신' 및 이산화황 가스를 생성하는 로스터.발생하는 반응의 화학측정법은 다음과 같다.

로스팅은 일반적으로 소결 제품(전해 정제 및 제련소의[17] 경우 약 7%)에 있는 소결 제품보다 소결 제품(이사[16] 광산의 로스터의 경우 15%)에 더 많은 유황을 남깁니다.

2005년부터 구리 농축물 처리에서 로스팅은 더 이상 일반적이지 않습니다. 왜냐하면 구리 농축물 처리와 반사로의 조합은 에너지 효율이 낮고 로스터 오프가스의 SO2 농도가 너무 희박하여 비용 효율적인 [9]포집에는 적합하지 않기 때문입니다.현재는 플래시 제련, 이자멜트, 노란다, 미쓰비시 또는 엘 테니엔테 [9]용해로 등의 제련 기술을 사용하는 직접 제련이 선호되고 있습니다.

제련

이 기술을 사용하는 구리 제련소의 수와 관련된 반사로 제련의 플래시 제련으로 대체.

제련할 물질의 최초 용융을 보통 제련 또는 무광 제련 단계라고 합니다.이 작업은 플래시로, Isasmelt로 [9]등 거의 구식 용광로와 반사로 등 다양한 용광로에서 수행할 수 있습니다.이 제련 공정의 산물은 구리, 철, 유황의 혼합물로 구리가 농축되어 있으며, 이를 무광 또는 [9]무광동이라고 합니다.보통 무광 등급이라는 용어는 [18]무광의 구리 함량을 나타낼 때 사용됩니다.

무광 제련 공정의 목적은 [18]구리 손실을 최소화하면서 불필요한 철, 황 및 갱구 광물(실리카, 마그네시아, 알루미나, 석회석 등)을 최대한 제거하는 것입니다.이는 황화철을 산소(공기 또는 산소 농축 공기)와 반응시켜 산화철(주로 FeO로 사용되지만 일부 마그네타이트(FeO34)와 [18]이산화황을 생성함으로써 달성됩니다.

황화동 및 산화철은 혼합될 수 있으나 충분한 실리카가 첨가되면 별도의 슬래그층이 [19]형성된다.실리카를 첨가하면 슬래그의 녹는점(또는 액상온도)도 감소하므로 제련 공정을 더 낮은 [19]온도에서 작동할 수 있습니다.

슬래그 형성 반응은 다음과 같습니다.

FeO + SiO2 → FeO.SiO2[18]

슬래그는 매트보다 밀도가 낮기 때문에 [20]매트 위에 떠 있는 층을 형성합니다.

구리는 세 가지 방법으로 매트로부터 손실될 수 있습니다. 즉,[21] 슬래그에 용해된 아산화구리(CuO2), 슬래그에[22] 용해된 황화구리 또는 [23][24]슬래그에 부유된 무광의 미세한 물방울(또는 프릴)입니다.

슬래그의 산소 잠재력이 [24]증가함에 따라 산화 구리가 증가함에 따라 손실되는 구리의 양이 증가합니다.일반적으로 무광의 구리 함량이 증가함에 따라 산소 전위가 증가합니다.[25]따라서 무광의 구리 함량이 [26]증가함에 따라 산화물로서의 구리 손실이 증가합니다.

한편 슬래그 중 황산동 용해도는 무광의 구리 함량이 약 40% [22]이상 증가하면 감소한다.나가모리는 구리가 50% 미만인 매트로부터 슬래그에 용해된 구리의 절반 이상이 황산구리라고 계산했다.이 그림 위에서는 산화 구리가 [22]지배하기 시작합니다.

슬래그에 매달린 프릴로서의 구리 손실은 프릴의 크기, 슬래그의 점도 및 사용 가능한 [27]침전 시간에 따라 달라집니다.Rosenqvist는 슬래그로 인한 구리 손실의 약 절반이 현탁된 [27]프릴에 의한 것이라고 주장했다.

제련 단계에서 발생하는 슬래그 질량은 제련로에 공급되는 재료의 철 함량과 대상 무광 등급에 따라 달라집니다.사료의 철 함량이 높을수록 주어진 매트 등급에서 슬래그에 더 많은 철을 리젝트해야 합니다.마찬가지로, 대상 매트 등급을 높이려면 더 많은 철을 제거하고 슬래그 부피를 증가시켜야 합니다.

따라서, 제련 단계에서 슬래그에 대한 구리 손실에 가장 큰 영향을 미치는 두 가지 요인은 다음과 같습니다.

  • 매트 그레이드
  • 슬래그 [19]덩어리

즉, 슬래그에 대한 구리 손실을 최소화하려면 매트 등급에 실질적인 한계가 있습니다.따라서 추가 가공 단계(변환 및 소화 정제)가 필요하다.

다음 하위 절에서는 무광 제련에 사용되는 몇 가지 공정을 간략히 설명합니다.

반사로 제련

반사로란 습식,[9] 건조 또는 구운 농축액을 처리할 수 있는 긴 용해로입니다.최근 몇 년 동안 사용된 대부분의 반사로에서는 드라이 피드 재료를 반사로에 넣는 것이 에너지 효율이 더 높고, 로스터에서 황을 일부 제거하면 매트 등급이 [9]더 높아지기 때문에 로스팅 농축액을 처리했습니다.

반사로 공급은 [9]용해로 측면을 따라 공급 구멍을 통해 용해로에 추가됩니다.일반적으로 슬래그 형성을 돕기 위해 실리카가 추가로 첨가됩니다.분쇄된 석탄, 연료유 또는[28] 천연가스를 사용하여 버너로 소성하고 고체 전하를 녹입니다.

반사로에는 나중에 변환 단계에서 용해된 슬래그를 추가로 공급하여 함유된 구리 및 구리 [28]함량이 높은 기타 재료를 회수할 수 있습니다.

반사로 수조는 정지 상태이기 때문에 공급의 산화가 거의 발생하지 않습니다(따라서 농축액에서 유황은 거의 제거되지 않습니다).이것은 본질적으로 용해 [27]과정입니다.따라서 습식 충전 반사로의 매트 제품은 석회화 충전로보다 구리가 적으며 [28]슬래그에 대한 구리 손실도 낮습니다.Gill은 습식 충전 반사로의 경우 0.23%의 슬래그 값에서 구리를 인용한 반면, 석회화 [28]충전로의 경우 0.37%의 슬래그 값을 인용했습니다.

석회화 충전로의 경우 로스팅 단계에서 유황의 상당 부분이 제거되었으며 석회화물은 구리, 산화철 및 황화물의 혼합물로 구성되어 있습니다.잔향로는 이러한 종이 용해로 작동 온도에서 화학적 평형에 근접할 수 있도록 하는 역할을 합니다(용광로 버너 끝은 약 1600°C, [29]연도 끝은 약 1200°C). 무광은 약 1100°C, 슬래그는 약 1195[28]°C).이 평형공정에서는 구리화합물과 관련된 산소가 철화합물과 관련된 황과 교환하여 용해로의 산화철 함량을 증가시키고 산화철은 실리카 및 기타 산화물과 상호작용하여 [28]슬래그를 형성한다.

주요 평형 반응은 다음과 같습니다.

CuO2 + FeS → CuS2 + FeO[28]

슬래그와 무광은 별도의 층을 형성하여 용해로에서 별도의 흐름으로 제거할 수 있습니다.슬래그 층은 주기적으로 용해로 벽면의 구멍을 통해 매트 층의 높이 이상으로 흐릅니다.무광은 [28]크레인에서 컨버터로 운반할 수 있도록 구멍을 통해 레이들 안으로 배출하여 제거합니다.이러한 배출 프로세스를 [28]용광로 태핑이라고 합니다.무광 탑홀은 일반적으로 수냉식 구리 블록을 관통하는 구멍으로, 용해로에 늘어선 내화벽돌의 침식을 방지합니다.매트 또는 슬래그의 제거가 완료되면 구멍은 일반적으로 점토로 막힙니다. 이 구멍은 용해로를 다시 태핑할 준비가 되면 제거됩니다.

잔향로는 용해된 컨버터 슬래그를 처리하여 함유된 [28]구리를 회수하는 데 자주 사용되었습니다.이것은 크레인으로 운반되는 레이들에서 용광로로 쏟아집니다.그러나 컨버터 슬래그에는 마그네타이트[30] 함량이 높으며, 이 마그네타이트 중 일부는 컨버터 슬래그에서 침전되어 반사로의 난로에 부착물을 형성하고 [30]부착물을 제거하기 위해 용해로를 폐쇄해야 합니다.이러한 부착 형성으로 인해 잔향로에서 [30]처리할 수 있는 컨버터 슬래그의 양이 제한됩니다.

반사로의 슬래그에 대한 구리 손실은 매우 낮지만, 에너지 효율이 매우 낮으며, 가스 내 이산화황 농도가 낮기 때문에 포획이 [9]비경제적입니다.그 결과, 제련소 운영자들은 1970년대와 1980년대에 보다 효율적인 새로운 구리 제련 [31]공정을 개발하는 데 많은 돈을 투자했습니다.또한 플래시 제련 기술이 초기에 개발되어 반사로 대신하기 시작했습니다.2002년까지, 1994년에 가동되고 있던 30개의 잔향로 중 20개가 [9]폐쇄되었다.

섬광로 제련

플래시 제련에서는 농축액을 공기류 또는 산소류 중에 분산시켜 광물 입자가 [31]비행 중인 상태에서 제련 반응이 거의 완료된다.그런 다음 반응한 입자는 용해로 바닥의 수조에 가라앉습니다. 이 수조는 [32]반사로에서 석회화하는 것처럼 작동합니다.매트층 위에 슬래그층이 형성되어 [32]용해로와 분리하여 탭할 수 있다.

변환중

안티몬 및 니켈을 함유한 산소 프리 구리 일명 "터프 피치" 구리(순도 98%)

제련소에서 생산되는 무광은 주로 황화동뿐만 아니라 황화동으로도 30-70%의 구리를 함유하고 있습니다(사용되는 공정과 제련소의 작동 철학에 따라 다름).황은 고온에서 녹은 무광에 공기를 불어넣어 이산화황으로 제거됩니다.

2 CuS + 3 O2 → 2 CuO + 2 SO2
CuS + O2 → Cu + SO2

병렬 반응으로 황화철은 슬래그로 변환됩니다.

2 FoS + 3 O2 → 2 FeO + 2 SO2
2 FeO + SiO2 → FeSiO24

이 제품의 순도는 98%로, 구리 돼지나 잉곳 등을 냉각시켜 아황산가스가 유출되면서 표면이 부서져 물집이라고 알려져 있습니다.이 과정에서 발생하는 부산물은 이산화황과 슬래그입니다.이산화황은 초기 침출 공정에서 사용하기 위해 포획됩니다.

제화

블리스터 구리는 아노드로에 넣어지며, 아노드급 동으로 2단계에 걸쳐 블리스터 구리를 정제하는 아노드로, 아노드급 동으로 남은 유황과 철분을 제거한 후 1단계에 도입된 산소를 제거한다.종종 폴링이라고 불리는 이 두 번째 단계는 천연가스 또는 다른 환원제를 용융된 산화동 사이로 뿜어냄으로써 이루어집니다.이 불꽃이 구리 산화 스펙트럼을 나타내는 녹색으로 타오르면 산소가 대부분 연소된 것입니다.이를 통해 구리가 약 99% 순수하게 생성됩니다.

전기 정제

구리 전해 정제 장치
주요 기사:일렉트로윈

구리는 전기 분해로 정제된다.처리된 블리스터 구리에서 주조된 양극은 황산구리 3~4%와 황산 10-16%의 수용액에 넣는다.음극은 순도가 높은 구리 또는 최근에는 재사용 가능한 스테인리스강 스타팅 시트(IsaKidd [33]공정에서와 같이)로 이루어진 얇은 압연판입니다.프로세스를 시작하려면 0.2~0.4V의 전위만 필요합니다.산업용 플랜트에서는 최대 420 A/m의2 전류 밀도가 가능합니다.[34]양극에서는 구리와 그보다 귀한 금속이 용해된다.은, 금, 셀레늄, 텔루루와 같은 더 많은 귀금속들이 판매 가능한 부산물을 형성하는 양극 슬라임으로 세포 바닥에 가라앉습니다.구리(II) 이온은 전해질을 통해 음극으로 이동한다.음극에서는 구리 금속판이 나오지만 비소나 아연과 같은 덜 귀한 성분들은 더 높은 전압을 [35]사용하지 않는 한 용액에 남아 있습니다.반응은 다음과 같습니다.

양극에서:Cu(s) → Cu2+(aq) + 2e−

음극에서2+(aq) : Cu + 2e− → Cu(s)

콘센트레이트 및 구리 마케팅

광산에서 생산되는 구리 농축액은 광석을 처리하여 정제하는 제련소 및 정유사에 판매되며, 처리 비용(TC) 및 정제 비용(RC)을 통해 이 서비스에 대한 요금을 청구합니다.세계 구리 농축물 시장은 2019년에 810억 달러 규모로 평가되었으며, 2027년에는 CAGR 2.5%로 확장하여 930억 달러에 이를 것으로 예상됩니다.TC는 처리액 톤당 US$, RC는 처리액당 US$(달러 단위)로 부과되며, 기준가격은 매년 일본의 주요 제련소에 의해 책정됩니다.이 경우 고객은 제련소일 수 있으며, 제련소에 블리스터 구리를 판매하는 제련소일 수도 있고 수직으로 통합된 제련소일 수도 있습니다.

1970년대 초반부터 [37]1980년대 후반까지 부건빌 구리유한공사가 팡구나 광산에서 생산한 것과 같은 구리 농축액의 일반적인 형태에는 금과 은이 포함되어 있다.

광업자의 일반적인 계약은 런던 금속 거래소의 가격에서 TC-RC와 적용 가능한 패널티 또는 크레딧을 뺀 금액으로 표시됩니다.구리 농축액에 대한 패널티는 비소, 비스무트, 납 또는 텅스텐과 같은 유해 원소의 수준에 따라 평가할 수 있다.황화구리 광체의 상당수는 은이나 금을 상당량 함유하고 있기 때문에 농축액 중 농도가 일정량 이상이면 광업자에게 공여할 수 있다.보통 정련소나 제련소는 농도에 따라 광부에게 수수료를 부과합니다.일반적인 계약에서는 특정 농도를 초과하는 농축액에 포함된 금속의 온스당 차감 기한이 정해져 있습니다.또, 그 이하에서는, 제련소가 금속을 보관해, 비용을 지불하기 위해서 매각합니다.

구리 농축액은 현물 계약 또는 장기 계약으로 그 자체로 중간 상품으로 거래된다.종종 제련소는 광부를 대신하여 구리 금속 자체를 판매한다.광부에게는 농축액 인도일의 가격이 아니라 제련소의 판매 시점에 가격을 지급한다.견적 가격 체계에서는, 가격은 장래의 정해진 날짜(일반적으로 제련소에 납품된 시점으로부터 90일)로 합의됩니다.

A 등급의 구리 음극은 두께 1cm의 시트에 구리 99.99%로 구성되어 있으며 약 1m 정사각형 무게가 약 200파운드입니다.뉴욕시(COMEX), 런던(런던금속거래소), 상하이(상하이선물거래소)의 금속거래소에 납품 및 거래할 수 있는 진정한 상품입니다.구리 캐소드는 대부분의 구리가 LME/COMEX/SFE에서 거래되지만 직접 배송되고, 물류적으로 물리적 구리를 이동하며, 구리 시트를 실제 창고에서 직접 양도하는 방식으로 거래되는 경우가 많습니다.

전해 등급 구리의 화학 사양은 ASTM B 115-00(제품의 순도와 최대 전기 저항을 규정하는 표준)입니다.

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레퍼런스

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참고 문헌

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외부 링크

Wikisource에는 1879년 American Cyclopédia 기사 구리 제련의 본문이 있습니다.