Traduccion Del Libro de Metalurgia Extractiva Del Cobre

CAPTULO 1La visin general

1.1 la Introduccin

El cobre es ms comnmente presente en la corteza terrestre como sulfuro de hierro de cobre y los minerales de sulfuro de cobre, por ejemplo la calcopirita (CuFeS2), bornite (CusFeS4) y Chalcocite (Cu2S). La concentracin de estos minerales en un cuerpo de mineral es baja.

Los minerales cuprferos tpicos contienen de Cu de 0.5 (abra minas del hoyo) % para 1 o Cu de 2 % (Las minas subterrneas). El metal puro de cobre es producido de estos minerales por ah la concentracin, fundiendo y el acendramiento, el Higo. 1.1.

El cobre tambin ocurre adentro minerales oxidados (los carbonatos, los xidos, hydroxy-silicate, Sulfata), sino para una extensin inferior. El metal de cobre es usualmente producido de stos los minerales por los mtodos del hydrometallurgical, Higo. 1.2. Hydrometallurgy es tambin usado para producir metal de cobre de chalcocite, Cu2S.

Una tercera fuente principal de cobre es cobre de la pequea cantidad y cobre alea. La produccin de el cobre de objccts usados reciclados es 10 o 15 % de lo mo produccin. Adems, hay meltinghe-refine considerable de pequea cantidad generada durante la fabricacin y la manufactura.

Este captulo introduce los procesos principales por los cuales el cobre es extrado de mineral y pequea cantidad. Tambin indica la importancia relativa del industrial de cada uno.

1.2 Extrayendo Cobre de Minerales de Copper-Iron-Sulfide

Aproximadamente 80 % del cobre del mundo de mineral se origina en minerales de Cu-Fe-S. Cu-Fe-S los minerales no estn con holgura disueltos por soluciones acuosas, as la inmensa mayora de la extraccin de cobre de estos minerales es pyrometallurgical.

Los vnculos:

La extraccin

2 La Metalurgia Extractiva de Cobre

3 La visin general


(a) aislando las partculas de mineral de Cu-Fe-S de un mineral (y Cu-S) en un concentrado por el flote de espuma(B) fundiendo este cc para el encuadre decorativo derretido de high-Cu(C) convirtiendo el encuadre decorativo derretido a cobre derretido impuro(D) el fuego y electrorefining este cobre impuro para cobre ultrapuro.

La byfrothflotacin del 1.2.I Concentration (el Captulo 3)

Los minerales cuprferos siendo extrado de la cantera en 2002 son demasiados delgados en cobre (0.5 - Cu de 2 %) para ser fundido directamente. Calentndose y derritiendo su cantidad enorme de roca desperdiciada (e.g. El granito) requerira cantidades prohibitivas de combustible de hidrocarburo. Afortunadamente, los minerales de Cu-Fe-S y de Cu-S en un mineral pueden estar apartados por la manera fsica en High-Cu ' concentrado ' que puede ser fundido econmicamente. El mtodo ms efectivo de aislar los minerales Cu es flote de espuma. EstoTramite causas los minerales Cu para aquerenciarse selectivamente a exteriorizan burbujas levantndose a travs de una mezcla molida que se riega finamente de mineral, el Higo. 1.3.

La selectividad de flote es creada usando reactivos que hacen minerales CuEl producto contra los insectos de agua al dejar minerales desperdiciados ' mojaron '. Estos reactivos causan a Cu

El higo. 1.3. La vista esquemtica de celda de flote. Los reactivos causan el sulfuro de Cu-Fe de sulfuro y Cu los minerales en el mineral a pegar para las burbujas nacientes de aire, cul son entonces cobrados en uno de breve duracin la espuma. Esta espuma es regada en Delaware para convertirse en concentrado. El desperdicio flotado por ONU pasa a travs de varias celdas antes de ser descartado como uno final ponerle cola a. Muchos tipos y tamaos (arriba para 100 m3) de ccll es usado, Captulo 3.

Los minerales a ' flotar ' al levantarse burbujas mientras los otros minerales permanecen no flotados. Las partculas minerales a Cu ' flotadas ' se derraman la celda de flote en una espuma para convirtase en concentrado - Cu. de 30 %

El flote es precedido apachurrndose y aplastando mineral cuprfero en multa. Su uso tiene conducido para la adopcin de fundicin va en procesin cules es efectivo en negociar finamenteEl material molido.

1.2.2 Matte .smelting (el Captulo 4)

La fundicin mate oxida y derrite concentrado de flote en uno grande, caliente (1250 C) El horno, el Higo. 1.1. El objetivo de la fundicin es oxidar S y Fe de loEl concentrado de Cu-Fe-S para producir una fase derretida enriquecida a Cu (el encuadre decorativo) de sulfuro. El oxidant es casi siempre aire enriquecido en oxgeno.

Las reacciones de ejemplo son:

Los productos de fundicin son (yo) encuadre decorativo derretido (el % 45-75 Cu) de sulfuro conteniendo la mayor parte del Cu-In-Concentrate y (ii) el xido derretido escorifican tan libre de Cu tan posible. El encuadre decorativo derretido se convierte subsiguientemente (oxidado) adentro uno mutando el horno para formar cobre derretido impuro.La chatarra es con la que se trat para la recuperacin Cu luego el captulo vendido o descartado, 1 1. S02-bear offgas (10 para SOz de 60 %) es tambin generado. El SO2 hace dao para lo El ambiente as es que debe estar removido antes de los offgas es soltado lo La atmsfera. Esto se hace casi siempre capturando el SO2 como cido sulfrico,Captulo 14.

Un objetivo importante de fundicin mate es producir una chatarra que contiene tanEl pequeo Cu tan posible. Esto se hace por ah:

6La Metalurgia Extractiva de Cobre

La visin general 7

(A) incluyendo fundente SiOz en el cargo del horno a promover la chatarra mateEl immiscibility(B) manteniendo el horno caliente a fin de que la chatarra es derretida y fluida.

La fundicin mate est ms a menudo hecha en destello y hornos sumergidos de la tobera (los Higos Yo .4 y 1.5). Es llevado fuera en menor grado en hornos sobresalientes de la lanza (Mitsubishi,Isasmelt, Ausnielt), los hornos de cuba, los hornos reverberatory, y los hornos elctricos. En dos casos, el concentrado es destello fundido directamente para cobre derretido, el Captulo 12.

1.2.3 Converting (el de Captulo 9 e IO)

El convertir cobres es oxgeno oxidacin de aire enriquecido o de aire del encuadre decorativo derretido de fundir. Quita a Fe y S del encuadre decorativo para producir petrleo crudo (Cu de 99 %) el cobre derretido. Este cobre es luego enviado al fuego y electrorefining. Mutando es en su mayor parte llevado fuera de adentro el convertidor cilndrico de Peirce-Smith, el Higo. 1.6.

El encuadre decorativo lquido (1200 C) es transferido del horno de fundicin en cucharones grandes Y se vierte en el convertidor a travs de una boca central grande, el Higo. 1.6b. Lo' la explosin ' oxidante comienza luego y el convertidor es rotado - forzando oxgeno el aire o aire enriquecido en el encuadre decorativo a travs de una lnea de toberas a lo largo de la longitud de lo la vasija. El calor generado en el convertidor por la oxidacin Fe y S es suficiente para

Haga el proceso autotermal.

Las tomas que convierte colocan en dos etapas secuenciales:

Coppemaking de (b) no ocurre hasta el encuadre decorativo contiene menos de Fe de aproximadamente 1 %Tan tan la mayor parte del Fe puede ser removido del convertidor (como la chatarra) antes de cobreLa produccin comienza. Asimismo, la oxidacin significativa de cobre no ocurreHasta que el azufre contento del cobre caiga debajo - 0.02 %. El soplo es terminadoCerca de este punto de fin de azufre. El cobre ' vesicante ' derretido resultante (1200 C) es enviadoPara educar.


El higo. 1.6a. El convertidor de Peirce-Smith para producir cobre ' vesicante ' derretido de Cu conmovido El encuadre decorativo de Fe-S, la tasa tpica de produccin 200-600 tonnes de cobre al da. Enriquecido en oxgeno ' la explosin ' de aire o de aire es soplado en las toberas sumergidas directas mates. El fundente de slice se agrega A travs de la boca del convertidor o por escopeta de aire comprimido a travs de un endwall. Offgas es congregado por ah la manera de una capucha por encima de la boca del convertidor. (Despus de Boldt y Queneau, 1967 la cortesa el Inco Limitado)

El higo. 1.6b. Las posiciones de convertidor de Peirce-Smith para ir a la carga, soplando y pasando rozando (Boldt y Queneau, 1967 la cortesa Inco Limited). SO2 offgas se libra del sistema a menos que lo encapuchar est apretado. Un convertidor es tpicamente 4 o 4.5 dimetro m. Los convertidores Hoboken es similar pero con remocin axial de offgas, el Captulo 9

La visin general 9Porque las condiciones en el convertidor fuertemente oxidan y agitado,La chatarra del convertidor inevitablemente contiene 4 para Cu de 8 %. Este Cu est recuperado reacomodndose o el flote solidificationifroth luego vendido o el Captulo descartado, 11. SOz, 8 para 12 el % de volumen en convertidor offgas, son un subproducto de ambos mutando las reacciones, Eso est combinado con gas del horno de fundicin y capturado tan sulfrico el cido. Hay, sin embargo, alguna fuga de SO2 en la atmsfera durante yendo a la carga y diluviando, Higo. 1.6b. Este problema es desarrollo alentador de procesos continuos que convierte, el Captulo 10.

1.2.4 Directo para cubrir de cobre la fundicin (el Captulo 12)

Fundir y mutar es separata da un paso en Cu-Fe-S oxidante se concentra paraEl cobre metlico. Parecera natural que estos pasos dobles deberan estar combinadosPara producir cobre directamente en un horno. Tambin parecera natural que steDebera hacerse continuamente en vez de por batchwise Peirce Smith mutando.

En 2002, el cobre se hace en un horno solo en slo dos lugares; Glogow, PoloniaY la Represa Olmpica, Australia - ambos utilizador un horno del destello.

Las condiciones fuertemente oxidantes en uno directo para cubrir de cobre horno le dan 14 a 24 % cu oxidado en chatarra. El gasto de reducir a este Cu de regreso a cobre metlico hasta ahora ha restringido el proceso a concentrados que producen poca chatarra.

Smeltingiconverting continuo, aun en ms que un horno, tiene energa, SO2 la coleccin y las ventajas costadas. El destello Mitsubishi de lanza, Outokumpu y Noranda el smeltingiconverting sumergido de la tobera todo uso este acercamiento, estos Captulos 10 y 13.

1.2.5Fire educando y electrorefining de cobre ' vesicante ' (los Captulos 15 y 16)

El cobre del anteriormente citado procesamiento es electrochemically refinado para la pureza alta el cobre del ctodo. Este cobre final contiene menos de milln del pcr (ppm) de 20 partes las impurezas indeseables. Se halla en disposicin para elctrico y todos los dems usos.

Electrorefining requiere nodos fuertes, planos y delgados a interpaginar con ctodos en lo refinando celda, Higo. 1.7. Estos nodos se producen quitando S y 0 de el cobre derretido de la ' ampolla ' del convertidor luego lanzar el ' fuego ' resultante ' refin ' cobre adentro abrase, forma del nodo se amolda (ocasionalmente en una rueda giratoria continua de la tira).

El electrorefining de cobre consiste en:

(Uno) electrochemically disolviendo cobre de nodos impuros en CuSO4H2SO4-Hz -electrolyte(B) electrochemically chapando cobre puro (sin las impurezas del nodo) deEl electrlito encima de ctodos de acero inoxidable o de cobre.

La Metalurgia Extractiva de Cobre 10

El higo. 1.7. La exposicin electroltica de la refinera el ser embarcado en cobre de ctodos cambi de direccin de uno la celda electroltica. Los ctodos son apenas lm de la letra x del lm. Los nodos se quedan en la celda (El fondo). (acto inapropiado de cortesa de la foto. Los Douglas Descienden, Compaa de Minera de Movimiento Evasivo Phelps) el cobre es ingresado en los ctodos para 7 para 14 das. Los ctodos son luego removido de la celda. Su cobre es lavado y vendido o derretido y hecho una fundicin en los productos tiles, el Captulo 22.

El electrlito es una solucin acuosa de HlS04 (150 para 200 kg/m3) y CuSO4(40-50 kg Cu/m3). Tambin contiene impurezas y trazas de cloro y' additionagents ' orgnicos.

Muchas impurezas del nodo no son solubles en este electrlito (los metales Au, Pb, Pt, Sn). No interfieren con el electrorefining. Son coleccionados como ' cienos ' yTratado para Cu y la recuperacin del subproducto.

Otras impurezas como Tan, Bi, Fe, Ni y Sb estn a medias o con creces soluble. Afortunadamente, no chapan con el cobre en el bajo voltaje de lo electrorefiningcell (- 0.3 el voltio). Ellos, sin embargo, deben tener prohibiciones de atesoramientoEn el electrlito para evitar contaminationof fsico el cobre del ctodo. Esto esHecho por continuamente sangrando en parte del electrlito a travs de una purificacin

El circuito.

La visin general 1 11.3 Hydrometallurgical Extraction de Cobre

Aproximadamente 80 % de cobre de mineral es obtenido por el flote, fundiendo y el acendramiento. El otros 20 % es hydrometallurgically obtenido. La extraccin HydrometallurgicalLos vnculos:

(Uno) el cido sulfrico lixiviando de Cu de mineral quebrado o aplastado a producirCu-bear impuro solucin acuosa(B) el reembarque de Cu de esta solucin impura para electrlito puro Cu, alto porLa extraccin solvente(C) galvanizando cobre puro del ctodo de este electrlito puro.

Los minerales ms comnmente tratados por aqu son:

(Uno) ' el xido ' los minerales de cobre, por ejemplo los carbonatos, hydroxy-silicate, sulfatos Hydroxy-chloride(B) chalcocite, Cu2S.

Lo lixiviar se hace en su mayor parte rociando cido sulfrico diluido encima de montones de a lo el mineral quebrado o aplastado (- Cu de 0.5 %) y permitindole el cido gotear a travs los estanques de la coleccin, el Higo. 1.2. Varios meses de lixiviar son requeridos para eficienteLa extraccin Cu.

Los minerales oxidados estn rpidamente disueltos por cido sulfrico por reacciones como:

Los minerales de sulfuro, por otra parte, requieren oxidacin, esquemticamente:

Como se muestra, el deslavar sulfuros es grandemente acelerado levantado por la accin bacteriana, Captulo 17.

Lixiviar es ocasionalmente aplicado para el flote de Cu-Bear tailings, el mo desaprovecha, las minas viejas y los orebodies fracturados. Lixiviando de mineral los montones es, sin embargo, por lejos lo el proceso ms importante.

La extraccin de Solvente del 1.3.I (el Captulo 18)

Las soluciones de montn lixiviando contienen 1 para 6 kg Cu/m3 y 0.5 para 5 kg

La Metalurgia Extractiva de Cobre 12Las impurezas H2S04/m3plus, e.g. Fe y Mn. Estas soluciones son demasiadas diluidas en Cu Y tambin impuro para la galvanoplastia directa de metal puro de cobre. Su Cu debe ser transferido para electrlito puro Cu, alto.

El reembarque se hace por ah:

(Uno) extrayendo a Cu de una solucin impura de blanqueador en uno especfico a Cu orgnicoEl extractant(B) separando el extractant cargado a Cu de la solucin agotada a Cu de blanqueador(C) desnudando a Cu del extractant cargado en 185 kg H2S04/m3electrolyte.

La extraccin y la denudacin son conllevadas fuera de adentro colonos grandes de batidora, el Higo. 1.8.

El higo. 1.8. La vista esquemtica de mixerkttler diluyente de extraccin para extraer a Cu de la solucin preada de blanqueador en extractant orgnico. La fase orgnica cargada a Cu vareenve para otro mixerisetter (' la artista de striptease ') dnde Cu es desnudado de lo orgnico en puro, stronglyacidic, high-Cu electrolytefor electrowinning. El proceso solvente de extraccin es representado por la reaccin:

Demuestra que una fase acuosa cida en punto bajo causa que el extractant orgnico ' cargue 'con Cu (como R2Cu). Tambin demuestra que una solucin cida alta causa lo orgnico para baje la carga (' la tira ').

La visin general 13As, cuando el extractant orgnico es contactado con blanqueador embarazada cido dbilLa solucin step ( a ) above, Cu est forrada en la fase orgnica. Entonces cuando loLa fase orgnica es subsiguientemente puesta en el contacto con [ paso cido alto (c) de electrlito Por encima de ], el Cu es desnudado de lo orgnico en el electrlito en CU elevado " la concentracin, adecuado para electrowinning.

Los extractants cautivan la atencin del considerable Cu pero casi ninguna de las impurezas. Ceden los electrlitos que son fuertes en Cu pero diluido en impurezas.

1.3.2 Electrowinning (Captulo 19)

El Cu en los electrlitos de arriba est universalmente recuperado galvanizando puroEl cobre metlico del ctodo. Este electrowinning es similar a elcctrorcfining exceptoQue el nodo sea una aleacin inerte de la pista.

La reaccin del ctodo es:

La reaccin del nodo es:

Aproximadamente 2 voltios son requeridos.

El cobre metlico puro (menos de 20 impurezas indeseables ppm) se produce en loEl ctodo y O2at gaseoso el nodo.

1.4 Derretimiento y el Cobre del Ctodo de Fundicin

La primera parte interviene hacer productos de electrorefined y el cobre electrowon sonDerritindose y haciendo una fundicin. El derretimiento se hace en su mayor parte en hornos de cuba verticales adentroCul hojas descendentes del ctodo son derretidas subiendo por combustin caliente asfixia con gas. El azufre bajo que los combustibles impiden arresto de azufre. Las llamas reductoras impiden excesivasEl arresto de oxgeno.

El cobre derretido es lanzado en la fundicin continua o semicontinua labra a mquinaDe donde va a rodar, extrusin y manufactura. Uno especialmenteLa combinacin significativa es castinghod continuo de la barra rodando, Captulo 22. El producto de este proceso es 1 barra de dimetro cm para acercarse a alambre.


El higo. 1.9. Flowsheet de procesos para recobrar cobre y aleaciones de cobre de pequea cantidad. la pequea cantidad baja de grado es usualmente fundida en hornos de cuba pero otros hornos (por ejemplo elctrico) son Tambin usado.

La visin general 151.4.1 Determina el Tipo Sanguneo de producto de cobre

El cobre descrito arriba es ' tono difcil electroltico ' cobre. Contiene- Oxgeno de 0.025 % y menos de 20 parte por el milln las impurezas no deseadas. Est distante y fuera el tipo ms comn de cobre. Un segundo tipo es libre de oxgenoEl cobre (4 ppm 0). Destin altamente exigiendo aplicaciones (por ejemplo paraEnvolver fibra ptica ata en bultos). Lleva las cuentas para aproximadamente 1 % de produccin de cobre. Aproximadamente 20 % de produccin de cobre es usado en forma de la aleacin como latones, bronces, etc. El cobre para estos materiales viene principalmente de recicla pequea cantidad.

1.5 Reciclan de Pequea Cantidad (los Captulos 20 y 21) de Cobre y de Copper-Alloy

Recicle de cobre y la pequea cantidad de la aleacin de cobre us objeta (la pequea cantidad viejas) cuentas para el % 10-15 de produccin de cobre de premanufactura. Desaprovecha (la pequea cantidad nuevas) cuentas para otro 25 o 35 %. Recicle de manufactura la produccin de cobre de pequea cantidad tiene las ventajas que:

(Uno) requiere considerablemente menos energa que extraer de la cantera y procesando cobreEl mineral(B) evita el mo, desperdicios del concentrador, de blanqueador y del horno de fundicin(C) ayuda a asegurar la disponibilidad de cobre para generaciones futuras.

El tratamiento dado para cubrir de cobre pequea cantidad depende de su pureza, Higo. 1.9. Lo ms bajo la pequea cantidad de grado es fundida y refinada como concentrado en uno primario o secundario (La pequea cantidad) smeltedrefinery. La pequea cantidad de grado ms alto es fuego afinado luego electrorefined. La pequea cantidad de grado (principalmente confeccionando desperdicio) ms alto est a menudo derretida y lanzada sin educar. Su cobre sirve para productos poco elctricos, por ejemplo tubo, hoja Y las aleaciones.

La pequea cantidad de la aleacin (el latn, el bronce) es derretida y lanzada como aleacin. No hay ventaja para el smeltingirefining eso para cobre puro. Alguna escorificacin se hace durante derretirse para quite suciedad y otros contaminantes.

1.6 Sumario

Aproximadamente 80 % del cobre del mundo de mineral es producido por concentracinEl smeltingirefining de minerales de sulfuro. El otros 20 % es producido por montnDeslavando extractionielectrowinning / diluyente de ' los minerales oxide'and chalcocite.

Una fuente importante de cobre es cobre reciclado y pequea cantidad de la aleacin de cobre. EsoDa razn de 40 o 50 % de produccin de cobre de premanufactura. Este cobre es recobrado por el derretimiento simple de pequea cantidad de pureza alta y smeltingirefining deLa pequea cantidad impura.


El procesamiento electroqumico est todo el tiempo usado adentro cobre de pureza alta productor: El electrorefining en caso de la extraccin del pyrometallurgical y electrowinning adentro el caso de extraccin del hydrometallurgical. El producto final principal de cobre esEl cobre resistente electroltico de tono (- 250 el oxgeno ppm y 20 ppm no deseado Las impurezas). Sirve para virtualmente todas las aplicaciones.

La tendencia en la extraccin de cobre est hacia procesos que no hacen dao al ambiente y cul consume energa pequea. Esto ha conducido a la energa yLa fundicin enriquecida en oxgeno eficiente en la contaminacin del medio ambiente de aire; Para la extraccin solvente El electrowinning de cobre de soluciones de blanqueador y para aumentado recicle de cobre la pequea cantidad.

La Lectura Sugerida

Cobre 99-Cobre 99 Procedimientos de la Cuarta Conferencia Internacional, Vols. I-VI,TMS, Warrendale, Pensilvania.

El Sof, W. G., Jones, D. M., Rey, M. La J. y Partelpoeg, E. H. (2001) el Destello Fundiendo El anlisis, el Control y la Optimizacin, TMS, Warrendale, Pensilvania.

Las referencias

Boldt, J. Acto inapropiado. y Queneau. P. (1967) El Winning UJNickeZ, Longmans Canada Ltd.Toronto, Canad.

CAPTULO 2

La Produccin Y el Uso

El cobre metlico ocurre ocasionalmente en naturaleza. Por esta razn, fue conocido para tripule acerca de 7000 B.C (Killick, 2002). Sus anteriores usos estaban en joyera, utensilios, las herramientas y las armas. Su uso increment gradualmente sobre los aos entonces dramticamente en el 20thcentury con adopcin masiva de electricidad (el Higo. 2.1).

El higo. 2.1. La produccin mundial de la mina de cobre en los 19'hand 20thcenturies(Los Cabos Extremos, 1954; USGS, 2002b).

El cobre es un conductor excelente de electricidad y calor. Resiste corrosin. EsFcilmente fabricado en alambre, toque el caramillo, cubra con una sbana etctera. y fcilmente se asoci. Elctrico la conductividad, la conductividad termal y la resistencia de corrosin son su mayora las propiedades explotadas, la Mesa 2.1.


Mesa 2.1. El uso de cobre de por ah sac provecho de propiedad (la Asociacin de Desarrollo de Cobre, 2002) Y por la aplicacin (Noranda, 2002). La conductividad elctrica es la propiedad ms explotado. Las aplicaciones.

Este captulo discute produccin y uso de cobre alrededor del mundo. Se fondeaLa produccin, el uso y las estadsticas de precio - e identifica y localiza al mundoPlantas que producen cobre principal. Demuestra que Chile es por lejos el mundoEl productor ms grande de cobre, Mesa 2.3.

2.1 Posiciones de Depsitos de Cobre

La produccin mundial de la mina de cobre es dominada por la regin occidental de la montaa de Hacia el Sur Amrica. Casi el cobre extrado de la cantera de la mitad de mundo se origina en esto la regin. La produccin restante se esparce alrededor del mundo, Mesa 2.3.

2.2 la Posicin de Plantas de Extraccin

La etapa primera usual de extraccin de cobre es beneficiacin de mineral (- Cu de 1 %) para el concentrado de calidad superior (Cu de 30 %). Esto est todo el tiempo hecho o cerca del sitio de la mina para evite transportar roca sin valor.

El concentrado resultante es fundido cerca de la mina o en hornos de fundicin del litoral aproximadamente el mundo. La tendencia en estos ltimos aos ha estado hacia lo ms reciente.

El litora los hornos de fundicin tienen que la ventaja que convenientemente pueden recibir se concentra desde todas partes del mundo, en vez de estar atado a un soltero, agote concentrado la fuente (la ma). Los hornos de fundicin del mundo estn listados en Mesa 2.4 y conspirados en Higo. 2.2.

La Produccin y el Uso 19

Los electrorefineries de cobre se construyen usualmente adyacentes para el horno de fundicin que da abasto ellos con nodos. Los electrorefineries principales del mundo estn listados en Mesa 2.5 y se trama en Higo. 2.3.

Las operaciones del / electrowinning de extraccin LeacWsolvent estn ubicadas al lado de sus las minas. Esto es porque los minerales de blanqueador estn diluidos en cobre, por lo tanto antieconmico para transporte. / el electrowinning principal de extraccin del leacWsolvent de cobre del mundo las plantas estn listadas en Mesa 2.6 y conspiradas en Higo. 2.4. Chile domina.

2.3 Minerales de Cobre y ' las Calificaciones Incomunicadas

La mesa 2.2 lista los minerales principales de cobre. Estos minerales ocurren en el punto bajo las concentraciones en minerales, los minerales de ' desperdicio ' de ser de remanente como andesita y el granito. Es ahora raro encontrar una premediacin grande del depsito de cobre ms que 1 O Cu de 2 %. Los minerales cuprferos conteniendo hasta Cu de 0.5 (el promedio) % estn siendo extrados de la cantera de hoyos del claro mientras los minerales hasta 1 % (el promedio) estn siendo tomados las minas subterrneas.

Mesa 2.2. Los minerales comerciales principales de cobre. Chalcopyriteis por lejos loEl coppersource ms grande. Sulfideminerals es tratado por el Higo. 1.1 flowsheet,o sea pyrometallurgically.Carbonates, cloruros, xidos, silicatos y sulfatosEs treatedby el Higo. 1.2flowsheet, i.e.hydrometallurgically. Chalcociteis


Mesa 2.5. Cubra de cobre electrorefineries alrededor del mundo. Los nmeros corresponden a esos, en Higo. 2.3. Las celdas de cemento armado de = polmero de la PC. A saber la y acerada = inoxidable de ctodos. = s. El aguijn Los kilotonnes de aptitud de produccin de ctodo cubren de cobre al ao. Vea El Appendix para ms los detalles en refineras chinas.



La pendiente promedia de ser minerales extrajo de cualquier mina dada est resuelta por ah el ' grado incomunicado (el % Cu) que separa mineral del desperdicio '. El material con menos que lo ' el grado incomunicado (estando combinado con todo el mineral siendo extrao) no puede ser aprovechadamente tratado para la recuperacin de cobre. Est ' desperdiciado '. Es enviado al desperdicio se desploma en vez de para concentrarse o lixiviando.

' El grado Incomunicado depende de costos de minera y de extraccin y cobre vendiendo precio. si, por ejemplo, las alzas de precios de cobre y los costos son constantes, puede venir bien provechoso para tratar material inferior de grado - en cul el caso ' el grado incomunicado (y pPromedie grado de mineral) la disminucin. Aminore precios de cobre y costos aumentados tenga lo al frente del efecto.

2.4 Valoran de Cobre

El precio vendedor de cobre a travs del 20thcentury es demostrado en Higo. 2.5. adentro los dlares reales, el precio se han movido arriba. En constantes dlares, sin embargo, el precio ha cado disparadamente. En el principio de 2002, est cerca de un punto bajo de 50 aos.

El precio bajo se debe a un exceso de suministro sobre la demanda. Es difcil paraLos productores pero beneficioso para los usuarios.

El higo. 2.5. El precio de cobre desde 1950 (U.S.G.S., 2002b). (El precio del productor *U.S.Para ctodo, Cu de 99.99 %)

La Produccin y el Uso 292.5 Sumario

El cobre es producido alrededor del mundo. Casi medio, sin embargo, es extrado de la cantera adentro de la regin occidental de la montaa de Hacia el Sur Amrica.

Los concentradores y las plantas del extractionlelectrowinning de blanqueador /solvente estn ubicados cerca de sus minas. Los hornos de fundicin y las refineras, por otra parte, son progresivamente estando ubicado en litorales a fin de que pueden recibir concentra de todo el las minas del mundo. La propiedad ms explotada del cobre es su conductividad elctrica alta-AdentroLa conjuncin con su resistencia excelente de corrosin, formability y joinability. Su conductividad termal alta y su resistencia de corrosin estn tambin explotadas en muchas las aplicaciones de reembarque de calor.

En todo el mundo, aproximadamente 14 millones de tonnes de cobre heredan uso al ao. 85 para el % YO de esto viene de produccin nueva de la mina y 10 para 15 % de reciclado usado los objetos. Las referencias

Los Cabos Extremos, Uno. (1954) el Cobre, La Ciencia y la Tecnologa del Metal, Su Alloys y Combina, Corp. Editorial Reinhold, Nueva York, Nueva York.

El cobre de la Asociacin de Desarrollo de cobre (2002) y el cobre alean consumo en loEstados Unidos por el uso funcional - 1997. www.copper.org (los datos de Mercado)

Killick, D. La comunicacin (2002) Personal. El Departamento de Ciencia de Materiales y La ingeniera, la Universidad de Arizona, Tucson, Arizona 85721, U.S.ALos usos S.A. Noranda (2002) de fin Copper.

El fin de cobre usa)Www.noranda.com(Nuestro negocio, Cobre, USGS (2002a) United Indica estadsticas de Encuesta Geolgica, del Activo e informacin -el cobre. Tabulado por Edelstein, D.L., Coleman, R.R., Roberts, L. y Wallace, G.J. Http minerals.usgs.govEl Anuario, el Cobre 2000)

(Las estadsticas del activo y la informacin, el Cobre, los MineralesUSGS (2002b) United Indica Encuesta Geolgica, estadsticas Histricas para mineral- El cobre. Tabulado por Bedel, K.E. y Edelstein, D.L. Http://minerals.usgs.govLos artculos de comercio

CAPTULO 3

Concentrando Minerales Cuprferos

Los minerales de cobre son demasiados diluidos en mineral (0.5 para Cu de 2 %) para econmico directo la fundicin. Calentarse y derretir la cantidad enorme de roca sin valor lo hara requiera demasiada energa y demasiada aptitud del horno. Por esta razn, todos los minerales destinado para pyrometallurgical yendo en procesin es fsicamente concentrado antes la fundicin. El producto es concentrado conteniendo - Cu de 30 % (virtualmente todo adentro los minerales de sulfuro).

Los minerales destinados para la extraccin del hydrometallurgical son casi nunca concentrados. Cu es usualmente extrado de estos minerales deslavando mineral quebrado o aplastado.

Este captulo describe minerales Cu que se concentra. Hace nfasis sobre minerales de sulfuro porque dan razn casi toda concentracin Cu.

3.1 Concentration Flowsheet

La concentracin de minerales Cu consta de aislar los minerales Cu de un mineral en un alto Cu concntrese. Consiste en:

(Uno) apachurrndose y moliendo el mineral para un tamao donde sus granos minerales Cu son Dividido de sus granos minerales Cu la separacin (b) fsica de minerales Cu de minerales Cu por espuma el flote para formar concentrado rico Cu y la tierra yerma Cu ' ponindole cola a '.

El higo. 3.1 funciones un flowsheet tpico del concentrador con los anteriormente citados pasos. Pospone 3.1 Y 3.3 dan a industrial los datos. Los concentradores de cobre tpicamente tratan 10 000 para 10000 tonnes de mineral al da, a merced de la tasa sus minas producen mineral.

El higo. 3.1. Generalizedflowsheet para producir a Cu se concentra (- Cu de 30 %) de minerales de Cu-Fe-S y de Cu-S.

Concentrando Minerales Cuprferos 33

3.2 Apachurrndose y Moliendo (Comminution)

El aislamiento de los minerales Cu de un mineral en un concentrado pide que el mineral sea ponga en tierra lo suficientemente finamente para liberar sus granos minerales Cu de su mineral Cu los granos. La extensin de rechinamiento requerido para hacer esto es fija por el tamao de lo los granos minerales en el mineral. Es averiguado por grindingiflotacin amaestrada experimenta. Creo que 3.2a demuestre el efecto de tamao de estudio penoso en la recuperacin de Cu en concentrado.

Creo que 3.2b demuestre al Cu correspondiente la concentracin en ponerle cola a. Indican ese all es un tamao ptimo de estudio penoso para la mxima recuperacin de Cu-Into el concentrado (la prdida mnima en ponerle cola a).

Las razones para esto ptimo son:

(Uno) demasiado grande un tamao de estudio penoso causa que a Cu los minerales permanezcan combinados o escondido en minerales Cu - impidiendo su flote

(B) tambin multe una formacin del ' cieno ' de causas de tamao de estudio penoso. Este cieno recubre al Cu los minerales e impiden una cierta cantidad de ellos de ser flotados.

La liberacin de granos minerales el uno del otro generalmente requiere rechinamiento para 100 el dimetro del pm. La formacin del cieno comienza adversamente afectar flote cundo las partculas menos que - 10 pm se forman.

El rechinamiento requiere energa elctrica considerable, Mesa 3.1. Esto es otroLa razn para evitar excesivamente multa moliendo.

3.2.I Escenifica de comminucin

Comminution es realizado en tres etapas:

(Uno) rompiendo el mineral por explosiones en la mina (la explosin)

(B) el aplastamiento de mineral grande une las piezas de por la compresin en trituradoras excntricas, Higo. 3.3(C) moje rechinamiento del mineral aplastado en ' molinos ' rotativos de ' derrocamiento Donde la raspadura, el impacto y la compresin toda contribuyen a romper el mineral, el Higo. 3.4.

La fineza final de estudio penoso es primordialmente determinada por el nmero de por un mineral la partcula atraviesa los molinos moledores.

Separe apachurrarse y rechinamiento es menester porque no cabe interrumpirseLa carrera maciza de lo mo mineral une las piezas de al al mismo tiempo controlar fineza deMuela para el flote.


El higo. 3.2. El efecto de tamao de la partcula de estudio penoso en (uno) la recuperacin de cobre y (b) el % Cu en tailings. la presencia de un tamao ptimo es demostrada (Taggart, 1954). La recuperacin del % se calcula de tasa de aporte de mineral (tonnedday), %Cu en mineral, la tasa de salida de concentrado (tonnedday) yEl % Cu en concentrado.

3.2.2 Estallando

Estallar consiste en taladrar huecos en el minc, llenando los huecos de explosivo yEstallar se fragmenta de roca de la pared de la mina.

Las explosiones envan grietasA travs de la roca, el mltiplo liberatorio se fragmenta.

Fuerstenau et al. (1997) informo que los barrenos ms cercanos y los mayores cargos explosivos d fragmentos ms pequeos de la roca.

Esto puede ser muy apropiado para decrecer subsiguienteVenciendo totalmente requisitos.

Concentrando Minerales Cuprferos 353.2.3 Apachurrndose

El aplastamiento se hace en su mayor parte en la mina. Esto permite que mineral est extasiado una mina del hoyo abierto por acarreador. Son tambin permisos fciles alzando de mineral fuera de uno la mina subterrnea.

El mineral aplastado se guarda en una provisin de mineral grueso de la cual es enviado por ah el acarreador para un molino semiautgeno o autgeno de rechinamiento.

El rechinamiento del 3.2.4

El rechinamiento toma el mineral de aplastante. Produce partculas de mineral de suficiente la fineza para la recuperacin mineral Cu por el flote. El rechinamiento ms comn se arremolinaEs: Los molinos semiautgenos y (uno) autgenos (B) forme en forma de bola molinos.

El rechinamiento est todo el tiempo hecho mojado con mezclas de - slidos del % de 80 masa y - 20 % masivo el agua. Un circuito moledor usualmente consta de uno semiautgeno o autgeno el molino - y uno o dos molinos de la pelota. El rechinamiento y el subsiguiente flote son operaciones continuas, conectadas.

Los molinos autgenos derrocan mineral aplastado sin hierro o soporte lgico informtico de rechinamiento de acero. sSon usados cuando las pedazos aplastadas de mineral son duro lo suficiente como para realizar todo el rechinamiento. Los molinos autgenos a Semi derrocan principalmente mineral pero ellos usan - 0.15 m3of 13 el hierro del cm o el acero se apelotona como bola por 0.85 m3 de mineral (Le. 15 el % de volumen ' el acero ') para la asistencia el rechinamiento. Los molinos autgenos a Semi son ms comunes.

El molino semiautgeno o autgeno muele producto de la trituradora y lo preparaPara el rechinamiento final en un molino de la pelota. Su producto est usualmente aprobado sobre uno grande vibrando pantalla separar ' guijarros ' de talla muy grande de partculas de tamao correcto. Lo el material de tamao correcto es enviado adelante para un molino de la pelota para el rechinamiento final. Los guijarros de talla muy grande estn reciclados a travs de una trituradora excntrica pequea, luego de regreso a loEl molino semiautgeno o autgeno. Este procedimiento maximiza rendimiento especfico de mineral Y minimiza consumo elctrico de energa.

Los molinos de la pelota derrocan hierro o pelotas aceradas. Las pelotas son inicialmente 5 para 10 el dimetro cm. Gradualmente se desgastan como el rechinamiento proceda. Forme en forma de bola molinos tpicamente contengaAcerca de mineral de 75 ' acero ' % (por el volumen) y de 25 %. Dan un estudio penoso final controlado.

El molino de la pelota acepta el producto semiautgeno o autgeno del molino. EsoProduce pienso de flote de tamao uniforme. Es manejado en circuito cerrado con unoEl dispositivo de medida de tamao de la partcula y el tamao controlan ciclones, Higo. 3.5.

ExtractiveMetallurgy de Cobre 36

El PASEO EN COCHE EXCNTRICO

El higo. 3.3. La trituradora giratoria para la carrera aplastante de lo mo mineral para - 20 pedazos cm. El aplastamiento se hace por la compresin de mineral entre el malacate excntricamente rotativo y lo fijo las paredes de la trituradora. La superficie aplastante en el malacate puede depender de 3 m en la altura.

El higo. 3.4. El molino autgeno a Semi de rechinamiento. Es un barril rotativo en el cual el mineral est quebrado por ah (Yo) s mismo y (ii) el acero que las pelotas tal como estn levantaron y la cada la circunferencia de traslado de el barril. Dibujando www.bradken.com.au de cortesa


Mesa 3.1. El industrial apachurrndose y datos moledores para tres concentradores de cobre, 2001. Todos ellos tratan con mineral de minas del hoyo abierto grandes. Los detalles de flote reciben en Mesa 3.3.


Los ciclones remiten material de tamao correcto al flote y de talla muy grande de regreso a la pelota arremolnese pues fomente rechinamiento.

3.3 el Flote Alimentan Tamao de la Partcula

Un paso crtico en moler es asegurar que las partculas finales de moler sonMulte bastante para el flote eficiente. Devuelto para el ms rechinamiento. Las partculas ms gruesas deben estar aisladas y el control de tamao est universalmente hecho por hydrocyclones, Higo. 3.5 (Krebs, 2002). Lo El hydrocyclone hace uso del principio que, bajo la influencia de una fuerza el campo, las partculas grandes de mineral en una mezcla de mineral de agua (la pulpa) tienda a acelerar el paso las partculas pequeas de mineral.

Este principio es puesto en prctica infundiendo las descargas moledoras del molino enLos hydrocyclones a gran velocidad, 5 para 10 m por segundo. La pulpa entra tangencialmente, el higo. 3.5, as es que recibe un movimiento giratorio dentro del cicln. Esto crea uno la fuerza centrfuga que acelera partculas de mineral hacia la pared del cicln.

El agua contento de la pulpa, - 60 el % masivo H20, son ajustados tan ese:

(Uno) las partculas de talla muy grande logran llegar a la pared, dnde son arrastradasFuera de por ah suaviza flujo a lo largo de la pared y a travs del apogeo del cicln, el Higo. 3.5 (B) las partculas correctas de tamao (en trozos pequeos) no tienen el tiempo para alcanzar la pared antes son llevados con el flujo principal de pulpa a travs del descubridor del vrtice.

El parmetro principal de control para el hydrocyclone es el agua contento de loLa pulpa entrante. Un incremento en el agua contento de la pulpa da menosEl movimiento entrabado de partculas. Por consiguiente consiente una mayor fraccin de lo introduzca en la computadora partculas para alcanzar la pared y atravesar el apogeo. Esto aumenta la fraccin de ser partculas recicl para remoler y finalmente para uno ms finamente ponga en tierra producto final.

Una disminucin en contenido de agua tiene el efecto opuesto.

La instrumentacin del 3.3.I y el control

Los circuitos moledores son Higo extensamente instrumentado y estrechamente controlado. 3.6, Mesa 3.2. Los objetivos del control deben:

(Uno) las partculas de producto de tamao apropiado para la recuperacin eficiente de flote de Cu los minerales(B) produzca estas partculas en una tasa rpida(C) produzca estas partculas con un consumo mnimo de energa.

ConcentratingCopper Ores 39

El higo. 3.5. La vista del recorte de aparicin del hydrocyclone el aporte tangencial de partcula de mineral de agua el pienso y la separacin en partcula fina y las fracciones gruesas de la partcula. El corte de en medio multa las partculas y las partculas gruesas se controlan ajustando el agua contento del pienso la mezcla, la Seccin 3.3. Dibujando de Boldt y Queneau, 1967courtesy Inco Limited.

El controlstrategy ms comn debe:

(Uno) afirrese a que los tamaos de partculas en el producto final de rechinamiento estn dentro los lmites predeterminados, tan sentidos por ah uno en partcula de la corriente dimensionan analizador (Outokumpu, 2002a)

(B) optimice consumo de produccin de tasa y de energa al mantener estoEl tamao correcto.

El higo. 3.6 y el siguiente describeone tal controlador.


El higo. 3.6. El controlador para circuito moledor del molino (-El flujo; El flujo de mineral; ------ el agua el control electrnico hace seales). Los smbolos rodeados se refieren a la sensacin los dispositivos de adentro la Mesa 3.2. Un circuito usualmente consta de un molino semiautgeno de rechinamiento, uno el pozo negro del pienso del hydrocyclone, un hydrocyclone ' paquete ' (- 6 ciclones) y unos pocos forman en forma de bola molinos. (Filtrar y apachurrarse de pedazos semiautgenas del molino de rechinamiento de talla muy grande no es mostrado.)

El control de tamao de la Partcula del 3.3.2

El lazo de control de tamao de partcula en Higo. 3.6 controles la partcula dimensionan del rechinamiento el producto por automticamente adaptando la tasa de adicin de agua al hydrocyclone alimente pozo negro. Si, por ejemplo, el pienso de flote contiene demasiadas partculas grandes, una seal electrnica del analizador de tamao de la partcula (S) automticamente se activa las llaves de paso para aumentar el agua contentan del pienso del hydrocyclone. Esto incrementos la fraccin del mineral estando reciclado para los molinos de la pelota y da el ajiner mMuela.

Inversamente, tambin multa un pienso de flote automticamente cortes de regreso en la tasa de agua La adicin para el pozo negro del pienso del hydrocyclone. Esto disminuye mineral recicle para lo moliendo comidas, aumentando tamao de la partcula del pienso de flote. Tambin le permite uno ms el pienso inicial rpido para la pelota se arremolina y minimiza moler consumo de energa.

El control de rendimiento especfico de Mineral del 3.3.3

El segundo lazo de control en Higo. 3.6 da mxima tasa de rendimiento especfico de mineral fuera sobrecargando el molino de la pelota. Sobrecargarse podra convertirse en un problema si, por ejemplo,


El molino de la pelota recibe est dura la cosa, partculas grandes que requieren rechinamiento extensivo para logre el tamao de la partcula pequeo necesitado por el flote.

El esquema masivo ms simple de control de flujo es usar nivel de la pulpa del pozo negro del hydrocyclone para ajustar tasa del pienso de mineral para la planta moledora. Si, por ejemplo, el nivel de la pulpa el sensor (debido a mineral del tougher y ms (L) detecta que el nivel de la pulpa se levanta el hydrocyclone recicle), automticamente desacelera el pienso de mineral de aporte de la planta el acarreador. Esto disminuye tasas de flujo a todo lo largo de la planta y estabiliza molino de la pelota la carga y el nivel del pozo negro.

La deteccin de un nivel que cae del pozo negro, por otra parte, automticamente aumenta mineral alimente tasa para la planta moledora - para una tasa prescripta o para la capacidad mxima de otra parte del concentrador, por ejemplo el flote. Mesa 3.2. La sensacin y los dispositivos de control para circuito moledor mostrado en Higo. 3.6.

La Metalurgia Extractiva de Cobre 42 Hay, claro est, un retraso de tiempo (5 para 10 minutos) antes del cambio en pienso de mineral la tasa es sentida en el pozo negro del pienso del hydrocyclone. El tamao del pozo negro debe ser grande lo suficiente como para acomodar ms acumulacin (o la pelusa de empate) de pulpa durante retraso.

3.4 Hacen Espuma FloteLa herramienta indispensable para la beneficiacin de mineral Cu es flote de espuma (Parekh y El Molinero, 1999). Los principios de flote de espuma son:

(Uno) los minerales de sulfuro son normalmente mojados por mar pero pueden estar condicionados cxon reactivos (los coleccionistas) que causan que ellos vengan bien riega producto contra los insectos(B) esta ' antipata ' puede ser dada selectivamente para minerales Cu, dejando otroLos minerales ' mojados '(C) las colisiones entre parte pequea las burbujas nacientes de aire y lo ahora riegan producto contra los insectos los minerales Cu dan como resultado apego de las partculas minerales Cu para las burbujas(D) el otro mineral ' mojado ' que las partculas no adjuntan a las burbujas nacientes.

El flote de espuma de mineral cuprfero consiste, por consiguiente:

(Uno) acondicionando una mezcla water-ore (la pulpa del mineral de agua para hacer sus minerales Cu agua el producto contra los insectos al dejar sus minerales Cu ' mojaron '(B) pasar una corriente dispersa de parte pequea sube burbujeando (- 0.5 el dimetro mm) a travs de la pulpa.

Estos procedimientos causan que las partculas minerales Cu peguen para las burbujas nacientes cul los lleva para la parte superior de la celda de flote, el Higo. 3.7. Los otros minerales son rezagado. Se van la celda a travs de un sistema de poco flujo. Estn en su mayor parte el poco sulfuro ' rock'with un poco de Fe-Sulfide.

La ltima parte de flote es creacin de espuma fuerte pero de breve duracin cuando loLas burbujas alcanzan la superficie de la pulpa. Esta espuma impide explotar de las burbujas y la liberacin de las partculas minerales Cu de vuelta a la pulpa. La espuma se derrama la celda de flote (a menudo con la asistencia de remos, el Higo. 3.7) y en unoLa artesa. All, colapsa y desemboca en un tanque de la coleccin.

El flote de cobre consta de una secuencia de celdas de flote diseadas para optimizar a Cu la recuperacin y YOCUin se concentran, Higo. 3.10. La espuma del ltimo set deEl flote las celdas son, despus del concentrado de agua de remocin, Cu.

Los coleccionistas del 3.4.I

Los reactivos (los coleccionistas) que crean las superficies del producto contra los insectos de agua en sulfuro los minerales son molculas del heteropolar. Tienen un fin polar (cargado a la cuenta) y un

ConcentratingCopper Ores 43

El higo. 3.7. La vista del recorte de celda mecnica de flote. El mtodo de producir burbujas y recogiendo espuma es mostrado (Boldt y Queneau, 1967 la cortesa Inco Limited). las celdas de flote en concentradores de cobre del diseo reciente son 100to 150 m3box o cilndrico los tanques (Jonaitis 1999).

El fin polar (el hidrocarburo). Adjuntan su cabo polar (cargado a la cuenta) al mineralTransparente (que se sea polar) dejar el fin poco polar de hidrocarburo extendidoHacia el exterior, el Higo. 3.8. Es este carcter del producto contra los insectos de agua orientationthat impartsthe para las superficies del conditionedmineral.

La inflotacin del 3.4.2 Selectivity

La separacin ms simple de flote de espuma es minerales de sulfuro de xido desperdiciado ' la roca ', por ejemplo la andesita, granadiorite, granito, cuarzo. Usa a los coleccionistas que, cuando el dissolvedin una pulpa de mineral de agua, preferentiallyattach mismas para sulfuros. Estos el collectorsusually tiene un sulfurgroup en el fin polar - cul pega para sulfuro el mineralsbut ignora xidos.

El sulfuro ms comn collectorsare xanthates, e.g.:


El higo. 3.8. El boceto de anexo de iones amyl xanthate para covellite. Hay un hidrgenoEl tomo escondido detrs de cada carbn de la cadena de hidrocarburo (afterHagihara, 1952).

Otras molculas de azufre estn tambin usadas, en particular dithiophosphates y Thionocarbamates (Klimpel, 1999). Los coleccionistas comerciales son a menudo preparados de varios reactivos. Con mucho, sin embargo, los xanthates (por ejemplo el amyl de otasio Xanthate, xanthate sdico de etilo y sodio isopropyl xanthate) es la mayor parte de los coleccionistas minerales Cu comunes. De la orden de 0.01 kg es requerido por tonne de el mineral entrando en las celdas de flote.

El flote del Diferencial del 3.4.3 - mod$ers

Los minerales separantes de sulfuro, por ejemplo la calcopirita de pirita, son algo msEl complejo. Confa en modificar las superficies de sulfuros Cu tan ese loEl coleccionista no les pega a ellos al todava atadura para sulfuros Cu.

El modificador ms comn es el OH-((hydroxyl). Su concentracin esVariado ajustando la basicidad de la pulpa con cal quemada (CaO), ocasionalmenteEl carbonato sdico. El efecto es demostrado en Higo. 3.9 - que muestra cmoLa calcopirita, la galena y la pirita pueden ser flotadas el uno del otro. Cada lnea en loLa grfica marca el lmite entre las condiciones de flotador y del poco flotador para lo especfico el mineral - el mineral ' flota ' a la izquierda de su curva, a la derecha no lo hace.


El higo. 3.9. Los efectos de concentracin receptora y pH en la flotabilidad de pirita, galena y la calcopirita. Cada lnea marca el lmite entre las condiciones de ' flotador ' y del poco flotador para el mineral especfico (Wark y Timonel, 1934). Las posiciones precisas del lmite de floatinon-float dependa de composiciones receptoras, de mineral y de agua.

La grfica muestra eso:

(Uno) hasta pH 5 (la pulpa cida): CuFeS?,PbS y FeS2 todo flotan(B) entre pH 5 y pH 7.5 (la pulpa neutral): CuFeSzand PbS flote mientras FeS2Est deprimido(C) entre pH 7.5 y pH 10.5 (la pulpa anticida): Slo CuFeSzfloats.

As un concentrado de sulfuro de Pb-Cu de la masa podra ser producido por flote en pH 6.5. Su sulfuros Pb y Cu luego podran ser separados en pH 9, Le. despus del adicional CaO la adicin.

El efecto modificativo de OH-BE debido para su competencia con aniones receptores (e.g. Xanthates) para un lugar en la superficie mineral. Ohio que los iones son, por ejemplo, selectivamente adsorbido en pirita. Esto impide adsorcin apreciable del xanthate adelante la pirita, selectivamente ' deprimente ' eso. Sin embargo, demasiados iones de Ohio legan tambin oprima calcopirita - tan demasiado CaO debe ser evitado. _ _ Otro agente depresivo para Fe-Mineral es SO3. Se produce por SO2 burbujeanteEn la pulpa antes del flote.

46 La Metalurgia Extractiva de Cobre3.4.4Frothers

Los coleccionistas y los modificadores dan flote selectivo de minerales Cu de CuLos minerales. Los espumadores crean la espuma fuerte pero de breve duracin que sujeta lo flotado los minerales Cu en lo alto de la celda. Dan una espuma que:

(Uno) es lo suficientemente fuerte en la celda de flote para soportar minerales flotados Cu(B) se avera rpidamente una vez que eso y sus minerales se derraman la celda.

Los alcoholes de la cadena de la rama son los espumadores (Mulukutla, 1993) ms comunes - la nota natural (El metilo isobutyl carbinol, poliglicoles y (por ejemplo el aceite del pino o terpinol) o sinttico el alcohol propietario mezcla a Chevron Phillips, 20021)

Los espumadores estabilizan la espuma amortiguando su fin polar en Ohio en agua mientras sus cadenas de la rama forman una red interrelacionada en aire. La espuma no debera ser longevo, as es que las colas de hidrocarburo de la cadena de la rama no deberan ser demasiado largo.

3.5 Procedimientos Especficos de Flote para Cu Ores

El flote selectivo de minerales de sulfuro Cu (la calcopirita, chalcocite, bornite) deFe-mineral ( usualmente la pirita, la pirita magntica) ha terminado con xanthatg, dithiophosphate o los coleccionistas thionocarbamate; La cal quemada (CaO) para el control pH (el ion de Ohio); Y los espumadores de alcohol de la cadena de la rama. Un flowsheet comn, datos del industrial y los reactivos de ejemplo son mostrados en Higo. 3.10 y la Mesa 3.3.

El flowsheet muestra cuatro sets de celdas de flote:

(uno)' los animales carroeros ' ' ms speros ' en los cuales la pulpa del mineral molido entrante es flotada bajo las condiciones que dan recuperacin eficiente Cu con uno razonable concentre grado (1 % 5-20 Cu)(B) ' los limpiadores ' en los cuales los minerales Cu en el concentrado carroero ms spero est deprimido con CaO para dar un concentrado alto de grado Cu(C) son limpiadores que maximizan grado de concentrado (YnCU) dndole a FeLos minerales y ' la roca ' una depresin final los animales carroeros ' (d) ' ms limpios ' que, con la adicin de ms coleccionista busque entre la basura el ltimo pedacito de Cu del limpiador le pone cola a antes de que son descartados.

Las espumas de los animales carroeros ms speros y los animales carroeros ms limpios estn molidos antes de ser enviado a los limpiadores, Higo. 3.10. Esto suelta previamente ' cerrado los granos minerales Cu.

Las celdas ms speras y carroeras y carroeras en limpiador son diseadas para maximizar la recuperacin Cu a concentrar.

Las celdas ms limpias y rems limpias maximizanConcentratingCopper Ores 47

A Los Circuitos Les Gusta el Higo. 3.10 le dan - recuperacin de 90 % de minerales de sulfuro Cu y - Cu de 30 %Concentre grado (con mineralizacin de calcopirita).

El higo. 3.10. Flowsheet para concentrado flotante de sulfuro Cu de ' roca ' y los sulfuros Fe. las veces de la residencia en cada sector (por ejemplo las celdas del animal carroero ms spero) son los minutos del 10-20.

Los flujos representativos de la masa en tonnedday son:


Mesa 3.3. Los datos del industrial de 3 concentradores de cobre, 2001. Todo mineral de tres regalos de las minas abiertas grandes del hoyo. Los datos equivalentes de aplastamiento /rechinamiento reciben en Mesa 3.1.

ConcentratingCopper Ores 493.6 Celdas de Flote

El higo. 3.7 funciones una celda ' mecnica ' de flote. Las burbujas de aire son introducidas en la despulpe a travs de un agitador rotativo al pie de la celda. El agitador se desva del rumbo el aire en las burbujas de tamao finas necesitadas para anexo de mineral (- 0.5 el dimetro mm tan entran en la celda). Eso tambin el dispersesthe burbujea a travs de la celda.

3.6.I celdas mecnicas a Non de flote

Las plantas de flote Cu ms nuevas usan ya sea (yo) columna o (ii) celdas de flote JamesonPara relimpiarse concentrado (EMJ, 1998; Dufresne, 2000). Estas celdasProvea a separatezones (el Pinzn, 1998) para:

(Uno) el anexo de la burbuja de partcula(B) drainingof poco peg partculas de low-Cu de la espuma.

El higo. 3.11. La vista esquemtica de celda de flote de la columna. La seccin inferior ' colecciona ' los minerales. La seccin superior ' limpia ' la espuma. Las celdas de la columna sirven a menudo para limpieza y relimpiando deber - son en particular efectivas en xemoving ' roca ' de lo finalEl concentrado (Toro Et Al., 1993).


El higo. 3.12. La vista esquemtica de celda Jameson (MIM, 2002), extrayendo cortesa de Stephen el herrero. El contacto excelente entre partculas de aire y de mineral es provisto por la velocidad alta el flujo de la pulpa de aire (- 17 mkecond) en los tubos de bajada. La instalacin de minerales Cu se hace adentro el cuerpo de la celda. El lavado de la espuma se hace por mar cayendo amablemente de arriba la celda.

Las celdas Colunin proveen una zona de contacto del particlelbubble bastante vertical y un pozo zona que agota espuma controlada (el Higo. 3.1 1). Las celdas Jameson proveen a (yo) intimatc el contacto del particleibubble en personas que llega altamente deprimidas turbulentas (el Higo. 3.12) y (ii) uno zona (MIM, 2002) que agota espuma de control sano.

Ambos son herramientas excelentes para maximizar %Cu en un concentrador finalEl concentrado.

3.7 Sensores, la Operacin y el Control

Las plantas de flote Modcrn son equippcd con sensores y controladores automticos(Jenscn, 1999). Los objetivos principales del control son maximizacin de Cu

Concentrando Minerales Cuprferos 5 1

La recuperacin, el grado de concentrado (el % Cu) y la tasa de rendimiento especfico de mineral. Las variables sentidas son:

(Uno) el tamao de la partcula de mineral despus de moler y el rerechinamiento (Outokumpu, 2002a) (Especialmente (b) los slidos de % Cu, del %, pH y flowrate masivo de las corrientes de procesoLas corrientes de aporte y de salida)(C) la altura de espuma en las celdas de flote.

El lmpeller acelera y el aporte de aire evala en las celdas de flote es tambin a menudo sentido.

Los ajustes hechos con base en las lecturas del sensor son:

(Uno) los flowrates de agua en el hydrocyclone alimentan pozos negros para controlar rechinamiento recicle, por lo tanto tamao de la partcula del pienso de flote de mineral (el mineral)(B) el reactivo de flote (el coleccionista, el espumador, el agente depresivo) y las tasas de adicin de agua a todo lo largo de la planta de flote(C) despulpe ras con ras en las celdas de flote, ajustando las vlvulas de poco flujo en cada uno la celda.

Mesa 3.4 describe los sensores y los ajustes que hacen en el floteLas celdas.

Mesa 3.4. Los sensores y su uso en el flote automtico controlan y optimizacin.

52 ExtractiveMetallurgy de Cobre3.7.1 Continuousprocess emane anlisis qumico

De importancia particular en el flote el control est medida continua de Cu la concentracin durante el proceso emana slidos. Esto se hace por fluorescencia de rayos X el anlisis de

(Uno) las pruebas que fluyen para una unidad de anlisis de rayos X centralLas unidades de rayos X (b) pequeas en las corrientes de proceso mismas.

Los anlisis estn a menudo hechos por la longitud de onda fija de cristal spectrometry dispersivo (Outokumpu, 2002b).

Los anlisis estn acostumbrados al monitor y optimizan plante actuacin por ahLa adicin de reactivo automticamente controlante (por ejemplo) evala, tamao de estudio penoso y la operacin de la celda de flote. En plantas modernas, el control se hace por uno supervisor la computadora.

3.8 el Producto de Flote

El producto de flote contiene - 75 massy " el agua, la mayor parte de que debe serQuitado antes de que el concentrado puede estar extasiado y fundido. La mayor parte de este el dewatering es realizado reacomodndose en gran escala espesantes inactivos. Los slidos rReacomdese bajo la influencia de gravedad para el fondo del espesante desde dnde estn rascados para una descarga central por un rastrillo lentamente rotativo. La instalacin ms acelerada es aliente sumando cantidades pequeas de flocculants orgnicos (e.g. Polyacrylamides, Voluntades, 1993) para la pulpa de aporte. Estos causan floculacin de lo multe partculas y velocidades ms rpidas de instalacin.

Los poco flujos de los espesantes todava contienen 30 para agua de 40 %. Esto esBajado para 10 o 15 % en filtros al vaco rotativos y desecado para 8 el agua masivo del % adentro los filtros de presin (algunas veces (Larox, 2002) o el vaco cermico del disco filtran presurizado para calibrador de 3 atmsferas, Outokumpu, 2002 ~ ).

El concentrado es enviado - 8 el % masivo lagrimean. Este contenido de agua es unoHaga un compromiso entre el costo de enviar agua y evitacin de concentradoLa prdida de polvo durante el transporte.

3.8.I Tailings

Los tailings de flote llevan las cuentas para - 98 % del pienso de mineral del concentrador. Son almacenado en represas grandes cerca del propeity de la mina. El agua es rescatado de las represas yY reciclado para el concentrador.

La mayora de concentradoras son plantas de descarga de agua de cero. Esto minimiza agua eEl consumo y evitan mezclar corrientes de desage del concentrador con lo circundante


La capa fretica. Tambin, el pH del agua de tailings est prximo a eso requiri paraEl flote del animal carroero ms spero tan su recicle minimiza consumo CaO.

3.9 Otras Separaciones de Flote

Para cobre, el flote consta principalmente de separar a minerales de sulfuro Cu de nonEl sulfuro ' la roca ' y los minerales de Fe-Sulfide. Muchos depsitos Cu tambin contienen el molybdenite. Los otros contienen a sphalerite (ZnS) y galena (PbS). Estos todo la lata ser separado de minerales Cu por el flote selectivo. El flote Molybenite esDiscutido aqu. Sphalerite, galena, Ni y Cu en el que el flote de ' xido ' se discuteBiswas y Sof (1994).

3.9.I Molybdeniteflotation de cobre se concentra

Molybdenite (MoS2) es encontrado en muchos minerales en pelcula del Oeste hacia el sur y hacia el norte amrica. Flota ms fcilmente que minerales Cu y es recobrado con Cu adentro el cobre se concentra. Es flotado del concentrado de cobre con petrleoLos coleccionistas poco polares basados (por ejemplo el kerosn, el aceite he1, los aceites propietarios) mientras oOprimiendo los minerales Cu con hydrosulfide sdico (- 4 kg por tonne de MoSz el concentrado) y otros agentes depresivos de sulfuro (Castro Et Al., 1999). El nitrgeno es a menudo usado como el gas de la burbuja de flote, para minimizar oxidacin del hydrosulfide y otros agentes depresivos de sulfuro. Las recuperaciones de MoS2 Be-70 70 mono del % (- 90 % adentro las celdas de flote MoS2).

3.10 Sumario

Los minerales de sulfuro de cobre deben ser concentrados antes de que pueden ser econmicamente extasiado y fundido. La tcnica universal para la concentracin es espuma el flote de con precisin mineral molido.

El flote de espuma consiste en que adjuntar a las partculas finas de mineral de sulfuro Cu a burbujea y' flotando ' ellos fuera de una mezcla del mineral de agua. El flote es hecho selectivo por ah usando reactivos que hacen los minerales de sulfuro Cu regar repellant al salir los otros minerales ' mojados '.

Las recuperaciones tpicas de sulfuro Cu a concentrar son - 90 %. El concentrado tpicoLas calificaciones son Cu de 30 (ms alto con chalcocite y mineralizacin bornite) %. La columna y las celdas de flote Jameson son en particular efectivas en darle a Cu elevado final los concentrados.

Los concentradores modernos se controlan automticamente a darle al mximo CuLa recuperacin, el mximo %Cu en concentrado y la mxima tasa de rendimiento especfico de mineral en el mnimo costado. Los controladores doctos ayudan a obtener este maxima.


En partcula de la corriente que el tamao y los anlisis de la fluorescencia de rayos x estn teclee los componentes de este control automtico.

La Lectura Sugerida

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CAPTULO 4Los Fundamentos Mates de Fundicin

4.1 por Qu el Smelting?

Beneficiation de minerales cuprferos produce concentrados constando en su mayor parte de sulfuro los minerales, con poquitos de xidos de la ganga (AI2O3, CaO, MgO, Si02). Tericamente, este material podra ser en seguida reaccionado para producir al metlico Cu por ah oxidando los sulfuros para el cobre elemental y el xido ferroso:

Estas reacciones son exotrmicas, querer decir que generan calor. Como consecuencia, la fundicin de concentrado de cobre debera generar (yo) cobre derretido y (ii) derretidoLa chatarra conteniendo xidos de fundente, xidos de la ganga y FeO. Sin embargo, bajo oxidar las condiciones, Cu tienden a formar xido Cu as como tambin metal:

Cuando esto ocurre, el CuzO se disuelve en la chatarra generada durante el coppermaking. La cantidad grande de hierro en la mayora de cobre concentra manera que una cantidad grande de chatarra sera generada. Ms chatarra quiere decir Cu a ms perdido. Como uno el resultado, eliminando una parte del hierro del concentrado antes de finalEl coppermaking es una buena idea. el higo. 4.1 ilustra lo que ocurre cundo una mezcla de FeO, FeS y SiG2is se calent para 1200 C. El borde izquierdo del diagrama representa una solucin consistiendo slo de FeS y FeO. En los derretimientos libre de slices con concentraciones FeS arriba - 3 1 % masivo, unoEl lquido solo del oxysulfide se forma. Sin embargo, cuando el slice se agrega, uno estatal en lquido57

58La Metalurgia Extractiva de CobreLa abertura del miscibility aparece. Esta abertura se vuelve mayor a medida que ms el slice se agrega. Le aplica delineador a uno, b, c y d representan las composiciones de equilibrio de los dos lquidos. El derretimiento enriquecedor en sulfuro es sabido como encuadre decorativo. El derretimiento enriquecedor en xido es sabido como chatarra. Calentando un concentrado de sulfuro para esta temperatura y oxidando una parte de su Fe para Genere un encuadre decorativo derretido y escorifique, i.e.:

El % Masivo Si02

El higo. 4.1. El diagrama parcial simplificado de fase para el lquido de aparicin de sistema de Fe-O-S-Si02 immiscibility lquido (mate en la chatarra) dio lugar a que por SiOz (Yazawa y Kameda, 1953). La flecha pesada demuestra que agregar a SiOz para un lquido de oxy-sulfide causa que eso se divida en FeS la sustanciosa chatarra mate y delgada a FeS. Las composiciones de A de puntos y B (la saturacin SOz) yEl comportamiento de Cu es detallado en Mesa 4.1.

Es conocido como la fundicin del encuadre decorativo. Logra la remocin parcial de Fe necesitado para haga a coppermaking successfbl final. La fundicin mate es ahora realizado adelante casi todo concentrados de Cu-Fe-S y de Cu-S. Este captulo introduce lo

Los Fundamentos Mates de Fundicin 59

Los fundamentos de fundicin mate y la influencia de variables de proceso. Despus de los captulos describe tecnologa de fundicin de la corriente.

4.2 Mate y la Chatarra

4.2.I. La chatarra

La chatarra es una solucin de xidos derretidos. Estos xidos incluyen a FeO de FeLa oxidacin, Si02 de impurezas de fundente y de xido de concentrado. Los xidosComnmente encontrado en chatarras incluye xido ferroso (FeO), xido frrico (Fe2O3)El slice (SO2), la almina (AI2O3), calcia (CaO) y magnesia (MgO). Como Higo. 4.1Muestra, los poquitos de sulfuros tambin pueden ser disueltos en chatarras de FeO-Si02. Los poquitos de calcia y la almina en chatarras disminuyen esta solubilidad de sulfuro,Mesa 4. yo.

La estructura molecular de chatarra derretida est descrita dividiendo sus xidos enTres grupos - acdico, bsico y neutral. Los xidos mejor acdicos conocidos son sliceY la almina. Cuando estos xidos se derriten, polimerizan, formando largos poliionesComo esos mostrados en Higo. 4.2. Estos poliiones dan chatarras acdicas a gran altura con lo las viscosidades, dificultndolos trabajar. Las chatarras acdicas tambin tienen punto bajo las solubilidades para otros xidos acdicos. Esto puede causar dificultad en coppermaking porque las impurezas que forman xidos acdicos (e.g., As2O3, Bi203, Sb203) no lo har estar removido en chatarra, i.e.,Se quedarn en el encuadre decorativo o el cobre.

Sumar xidos anticidos como calcia y la magnesia para chatarras acdicas rompe el polyLos iones en unidades estructurales ms pequeas. Como consecuencia, las chatarras anticidas tienen viscosidades bajasMesa 4.1,Las composiciones de lquidos del immiscible en el Fe-0-S saturado a Si02El sistema, 1200 C (Yazawa y Kameda, 1953). La A de puntos (la chatarra) y B (el encuadre decorativo) se cartean para Uno y B en Higo. 4.1. Cu2S agregado (los datos ms bajo se sedimentan) ensancha la abertura del miscibility. Lo Cu2Sreports casi entirelyto la fase mate.


Y las solubilidades altas para xidos acdicos. Hasta un cierto lmite, sumando xidos anticidos tambin aminora el punto de fusin de una chatarra. Las chatarras Coppennaking generalmente contienen los poquitos de xidos anticidos.

Los xidos neutrales como FeO y CuzO reaccionan menos fuertemente con poliiones en uno la chatarra derretida. No obstante, tienen mucho el mismo efecto. FeO y Cu20haveMuja derritiendo puntos, as es que tienen tendencia a bajar una chatarra es punto de fusin y viscosidad.

Las chatarras producidas en la fundicin del encuadre decorativo del industrial constan primordialmente de FeO, Fe203 Y SO2, con poquitos de A1203, CaO y MgO, la Mesa 4.2.

El higo. 4.3Muestra los lmites de composicin para la regin lquida en el Fe0-Fez03-SiO2 el sistema en 1200 C y 1250 C. A Lo Largo de la lnea sobresaliente, la chatarra est saturada el slice slido. A lo largo de la lnea limtrofe ms bajo, la chatarra est saturada con slido FeO. El lmite en el derecho seala las composiciones en las cuales FeO disuelto y Fez03 reaccione formar magnetite slido:

El higo. 4.2. El impacto de xidos anticidos en la estructura de poliiones de slice en moltcn escorifica. Sumar xidos anticidos como CaO y MgO rompe los poliiones, reduciendo el derretimiento el punto y la viscosidad de la chatarra 0 = Si; 0 = 0; 0 el + del = Gato o Mg ".

Mesa 4.2. Las composiciones de concentrados del industrial, los fundentes, los encuadres decorativos, las chatarras y los polvos para procesos que funden encuadre decorativo diversos, 200 1


El higo. 4.3. Liquidussurface en el sistema de FeO-Fe203-Si02 en 1200 Cand 1250 C (Muan, 1955). El smeltingprocessestypically de cobre funciona cerca de la saturacin del magnetite (lineCD).

La oxidacin extensiva y las temperaturas inferiores de fundicin alientan la formacin de Fez03in la chatarra. Evitar estas condiciones minimiza precipitacin del magnetite.

A lo largo del lmite izquierdo, la chatarra est saturada ya sea con hierro metlico oFayalite slido (Fe2Si04). Bajo las condiciones oxidantes de cobre del industrialFundiendo, esto nunca ocurre. Posponga 4.2 listas las composiciones de algn horno de fundicin las chatarras, incluyendo su contenido Cu. Controlar la cantidad de Cu se disolvi adentro fundir chatarra es una parte importante de estrategia del horno de fundicin, Captulo 1 1.

Muchas medidas han estado hechas de las viscosidades de chatarras derretidas. EstosHa estado acostumbrado a desarrollar un modelo que calcula viscosidades como una funcin de la temperatura y la composicin (Utigard y Warczok, 1995). El modelo confa adelante el clculo de una proporcin de viscosidad (VR). VR es la proporcin de Uno, un % masivo equivalente en la chatarra de xidos acdicos, para B, un % masivo equivalente de xidos anticidos:

Los Fundamentos de Fundicin del A4atte 63

Un = (%Si02) + 1.5 (%Cr20,) + 1.2 (%Zr02) + l.8 (%A120,) (4.8)

B = 1.2 (%FeO) + 0.5 (%Fe203 + %PbO) + 0.8 (%Mg0) + 0.7 (%Ca0)+2.3 (%Na20 + %K20) + 0.7 (%Cu20) + l.6 (%CaF2) (4,9)

Utigard y Warczok relacionaron a VR con viscosidad por anlisis de regresin en contra de su existiendo base de datos, la obtencin:

El higo. Efecto del thc de 4.4 funciones de temperatura y la composicin en la viscosidad de FeO, Fez03, Si02slags.

La densidad especfica de fundir estufas de chatarras entre 3.3 y 3.7. DecreceCon aumentar contenido Fe203and Si02 (Utigard, 1994) e incrementos ligeramenteCon aumentar temperatura.

La chatarra la conductividad elctrica es fuertemente dependiente en la temperatura, extendindose en fundiendo y convertir temperaturas entre 5 y 20 ohm-lcm-lcm-' (Ziolek y Bogacz, 1987; Hejja et al., 1994). Aumenta con el contenido Cu y de xido de zincY con basicidad.

El higo. 4.4. El efecto de temperatura y la composicin en la viscosidad de FeO, Fez03, SO2 las chatarras, g m.s (Vartiainen, 1998). Se ve que viscosidad aumenta con % creciente SiOz. Para la viscosidad en kg m.s, divida a las 1000.

La tensin de la superficie de fundir chatarras es 0.35-0.45 N / m (Nakamura et al., 1988). Decrece con aumentar basicidad, pero no es fuertemente influenciado por ahLa temperatura.

64 La Metalurgia Extractiva de CobreEl encuadre decorativo del 4.2.2

Como Higo. 4.1 funciones, immiscibility de encuadre decorativo y los incrementos de la chatarra con aumentar el contenido de slice (Yazawa, 1956). Una proporcin alta del sulfudiron tambin aumenta La plenitud de separacin como hacen calcia y almina, Mesa 4.1.

Hay algn slice y la solubilidad de oxgeno en encuadre decorativo, pero Li y Rankin (1994) demostr que el creciente CuzS en encuadre decorativo disminuye estas solubilidades "Dramticamente". Como consecuencia, el encuadre decorativo tpico del industrial contiene slo acerca de uno el oxgeno de por ciento, la Mesa 4.2.

Los encuadres decorativos no constan de poliiones como esos en chatarras. Parecen en lugar de eso ser mejor representado como sales derretidas (Shimpo Et Al., 1986). Su densidad especfica es Ms alto que eso de chatarras y as es que forma el estrato ms bajo en hornos de fundicin. Como Higo. 4.5 funciones, sus puntos de fusin estn ms abajo de lo 1200 C de la mayora de chatarras,

El higo. 4.3.

W e yo % g h t FeS, .oe

El higo. 4.5. El diagrama de Cu2S-FeSphase (Schlegel y Schuller, 1952). El derretimiento mate real las temperaturas estn ms abajo de los liquidus le aplica delineador a la temperatura debido a impurezas en el encuadre decorativo.

Sus viscosidades son bajas como bien -- 0.003 kg m.s vs. 0.2-1 kg m.s para tpicoLas chatarras. No obstante, los hornos de fundicin son manejados a eso de 125OoC, para asegurar uno

Los Fundamentos de Fundicin del A4atte 65

La chatarra derretida y el encuadre decorativo sobrecalentado. Esto asegura que el encuadre decorativo y permanencia de la chatarra Derretido durante taconear y el reembarque.

La tensin de la superficie de encuadres decorativos de Cu2S-FeS se extiende de 0.33-0.45 N / m, aumentando con contenido Cu2S. La temperatura tiene poco efecto (Nakamura Et Al., 1988; Kucharski et al., 1994).

La densidad especfica alinea linearly de 3.9 para el puro FeS para 5.2 para el puro Cu2S. Eso decrece ligeramente con aumentar temperatura. Multiplicando estos especficosLas gravedades por las viscosidades cinemticas medidas por Nikiforov Et Al. (1976), los rendimientos las viscosidades de aproximadamente 0.003 kg m.s para el puro Cu2Sat 1250 C, competindole a acerca de 0.002 Kg m.s para encuadres decorativos con 35 el % masivo FeS. El valor luego aumenta rpidamente con aAumentando a FeS. Decrece lentamente con aumentar temperatura.

Las medidas de tensin interfacial entre encuadres decorativos derretidos y chatarras fueron revisado por Nakamura y Toguri (1991). La tensin Interfacial aumenta deCerca del cero en encuadres decorativos de low-Cu para / m aproximadamente 0.20 N de para encuadres decorativos de high-Cu (- 70 el % masivoCu *S).

Las conductancias elctricas especficas mates son 200 para 1000 el ohm ' cm-' (la Libra et al., 1955, Liu Et Al., 1980).

Fundicin del Encuadre Decorativo During de 4.3 Reacciones

El propsito primario de fundicin mate es revolver los minerales de sulfuro en slidoEl concentrado de cobre en tres productos: La derretida chatarra mate, derretida y offgas. 0 2. El oxgeno es casi siempre alimentado como el aire enriquecido en oxgeno. La reaccin inicial toma la forma: Esto se hace reaccionando ellos con

CuFeS2 + O2 + Cu Fe S + FeO + SO2 (4.1).

El encuadre decorativoEl stoichiometry cambia, a merced de los niveles de calcopirita y otro CuLos minerales de sulfuro Fe en el concentrado y en el grado de oxidacin del Fe.

Como se ver, fundir estrategia involucra una serie de trueques. El la mayora de sigEl nificant es ese entre la recuperacin y grado mate (el % masivo Cu). Introduciendo en la computadora uno grande La cantidad de O2 oxidar ms del Fe en el concentrado, as menos sulfuro Fe va a dar al encuadre decorativo. Esto genera un grado mate superior. Por otra parte, excederse en el uso de que el oxgeno alienta oxidacin de Cu, como mostrado previamente:


El xido Cu generado por esta reaccin se disuelve en la chatarra, lo cual es indeseable. Como consecuencia, sumando la cantidad correcta de O2needed para producir unoEl grado mate aceptable sin generar una chatarra demasiada alta en Cu es una llave en parte de la estrategia del horno de fundicin.

Un segundo determinado de reacciones importantes en la operacin del horno de fundicin involucra al FeO el contenido de la chatarra. Si la actividad de FeO en la chatarra es demasiado alta, reaccionar con u2Sin el encuadre decorativo:

Esta reaccin no es thermodynamically favorecido (la K, - 1O4 En 1200 C). Sin embargo, una actividad alta de FeO en la chatarra y una actividad baja de FeS en el encuadre decorativo generan las actividades superiores de CuzOin la chatarra. (Esto ocurre si demasiado del hierro en el concentrado est oxidado.) Esto otra vez le da a demasiado Cu en la chatarra. Adems, FeO reacciona con 0 2Para formar magnetite slido si su actividad es demasiado alto:

Como consecuencia, aminorar la actividad de FeO en la chatarra es importante. Se hace por ah sumando slice como un fundente:

Sin embargo, otra vez hay un trueque. El dinero de costos de fundente y la energa requirieron el calor y el derretimiento que tambin cuesta ms a medida que ms slice es usado. Adems, como Higo. 4.4 las funciones, las viscosidades de fundir incremento de chatarras como el slice derriban se levanta. Esto la chatarra de marcas maniobrando ms difciles, y tambin hace ms pequea la tasa en la cual el encuadre decorativoLas partculas se reacomodan a travs del estrato de la chatarra. Si las partculas mates no pueden reacomodarse rpidamente basta, permanecern puestas en un tren en la chatarra cuando es golpeada ligeramente. Esto aumenta las prdidas Cu. Como consecuencia, los niveles correctos de FeO y Si02in la chatarra requieren oOtro juego equilibrista.

4.4 el Proceso de Fundicin: Las Consideraciones Generales

Mientras el equipo de fundicin del encuadre decorativo del industrial y los procedimientos disienten, toda fundicin los procesos tienen una secuencia comn de acontecimientos. La secuencia incluye: (Uno) Contactando partculas de andjlux de concentrado con un gas Orcontaining adentroUn hotfurnace. Esto causa los minerales de sulfuro en las partculas para rpidamente

Los Fundamentos Mates del Snielting 67Oxide, Eqn. (4.11). Las reacciones son exotrmicas, y la energaGenere calores y derretimientos los productos. El tiempo de contacto entre partculas de concentrado y el gas es corto (unos cuantosLos segundos), as asegurando buena cintica de reaccin es esencial. Casi todos los hornos de fundicin logre esto mezclando el concentrado con el gas antes de inyectndolo en el horno de fundicin. El uso de aire del +nriched de oxgeno en lugar de aire tambinMejora cintica de reaccin, y es progresivamente popular.

El uso de aire enriquecido en oxgeno u oxgeno tambin hace el proceso ms autotermal. Porque menos nitrgeno es alimentado para el horno, menos calor est removido en los offgas. Esto quiere decir que ms del calor generado por las reacciones entran en el encuadre decorativo y la chatarra. Como consecuencia, la combustin de combustible de hidrocarburo lcss (o no) es requerida asegure la chatarra final correcta y temperatura mate, - 1250 C.

Un nuevo mtodo para contactar concentrado y O2 es ser usado adentro sumergidoLos hornos de fundicin de la tobera. En estos hornos, el concentrado es soplado en una mezcla de encuadre decorativo derretido y chatarra, y las tomas de proceso de oxidacin coloca indirectamente. Esto Es discutido en Chapters 7 y 8.

(B) Dejando el banco largo hecho de madera mate pasar por el dag luyer en el estrato mate debajo la chatarra. La mayora de hornos de fundicin proveen una regin quieta de instalacin para esto el propsito. Durante reacomodarse, FeS en el encuadre decorativo reacciona con CuzO disuelto adentro la chatarra por ah todo lo contrario de la Reaccin (4.12):

En encuadre decorativo esto ms all reduce la cantidad de Cu en la chatarra. La importancia de chatarra bajaLa viscosidad en la instalacin alentadora ya ha sido mencionada. Manteniendo la chatarra el estrato todava tambin ayuda. Un trueque est en trabajo aqu, tambin. La chatarra y encuadre decorativo ms alto las temperaturas alientan Reaccin (4.15) a ir para terminacin y disminucin la viscosidad, pero ellos cuesten ms en trminos de la energa y el desgaste refractario.

(C) Peridicamente golpeando ligeramente el encuadre decorativo y la chatarra a travs de huecos separados de golpe ligero. La alimentacin de hornos de fundicin y retirndose de offgas es continua. La remocin de encuadre decorativo y chatarra es, sin embargo, hecha intermitentemente, cuando los estratos de los dos lquidos se han puesto lo suficientemente profundos. La posicin de golpe ligero los huecos son diseados para minimizar golpear ligeramente encuadre decorativo con chatarra.

4.5 Productos de Fundicin: El Encuadre Decorativo, la Chatarra y Offgas

El encuadre decorativo del 4.5.I

Adems de composiciones de la chatarra, Posponen 4.2 funciones la composicin de encuadres decorativos

ExtractiveMetallurgy de Cobre 68

Golpeado ligeramente de hornos de fundicin diversos. La caracterstica ms importante de un encuadre decorativo es su el grado (el % 56-94 (el % masivo Cu), que tpicamente est entre 45 y Cu de 75 % Cu2Sequivalent). En niveles ms altos, la actividad de CuzSin el encuadre decorativo se levanta rpidamente,y esto empuja a Reaction a la derecha (4.12). El higo. 4.6 funciones lo que ocurre como uno el resultado.

La concentracin rpidamente creciente de Cu en chatarra cuando el grado mate aumentePor encima de 60 % est una caracterstica que muchos operadores del horno de fundicin prefieren evitar. Sin embargo, los incrementos de encuadres decorativos de grado superior productores se calientan la generacin, el combustible reductor cuesta. EsoTambin las disminuciones la cantidad de azufre a estar distantes subsiguiente mutar(Decreciendo convirtiendo requisitos), y la concentracin del SOz de incrementos en loOffgas (el tratamiento decreciente de gas cuesta). Adems, casi todos los productores de cobre ahora recobre a Cu de fundir y convirtiendo chatarras, Captulo 11. Como consecuencia, la produccin de encuadres decorativos de grado ms alto se ha puesto ms popular. La mayor parte del resto de encuadre decorativo consta de sulfuro de hierro (FeS). Posponga 4.3 funciones lo La distribucin de otros elementos en cobre se concentra entre encuadre decorativo, chatarra y los offgas. Los metales preciosos se reportan casi enteramente al encuadre decorativo, como hacen a la mayora de Ni, Se y Te.La chatarra del 4.5.2Como la Mesa 4.2 sale a la vista, la chatarra golpeada ligeramente del horno consta en su mayor parte de FeO y SO2, con un poco de xido frrico. Los poquitos de AI2O3, CaO y MgO est tambin presente, como lo est un porcentaje pequeo de azufre disuelto (

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