زامانىۋى پىرومېتاللۇرگىيە مىس ئېرىتىش جەريانىنىڭ تېخنىكىلىق ئومۇمىي ئەھۋالى

1. كىرىش سۆز

پىرومېتاللۇرگىيەلىك مىس ئېرىتىش دەسلەپكى تازىلانغان مىس ئىشلەپچىقىرىشنىڭ ئاساسلىق يولى بولۇپ، دۇنياۋى ئىشلەپچىقىرىش مىقدارىنىڭ %80 تىن كۆپرەكىنى ئىگىلەيدۇ. بۇ جەريان بىر قاتار يۇقىرى تېمپېراتۇرىلىق مېتاللۇرگىيە مەشغۇلاتلىرى ئارقىلىق مىس سۇلفىد قويۇقلىرىنى (ئاساسلىقى خالكوپىرىت، CuFeS₂) يۇقىرى ساپلىقتىكى كاتود مىسىغا (≥99.99% Cu) ئايلاندۇرىدۇ. بۇ ماقالىدە تېز ئېرىتىش، ئايلاندۇرۇش، ئانود ئايرىش ۋە ئېلېكترولىت ئايرىش قاتارلىق ئاساسلىق بىر گەۋدىلەشكەن ئېقىم جەدۋىلى تەپسىلىي بايان قىلىنغان.

2. قويۇق سۇيۇقلۇق تەييارلاش ۋە ئارىلاشتۇرۇش

مىس قويۇقلىرى (25-35% Cu) كۆپ مىقدارلىق پاراخوتلار ئارقىلىق يېتىپ كېلىدۇ ۋە يېپىق ئامبارلاردا ساقلىنىدۇ. نەملىك مىقدارى ئادەتتە %8-12 بولىدۇ، شۇڭا كېيىنكى ئېقىمدا تاۋلاش جەريانىدا پارتلاش ۋە ئارتۇقچە ئېنېرگىيە سەرپىياتىنىڭ ئالدىنى ئېلىش ئۈچۈن ئايلانما ئوچاق ياكى سۇيۇقلۇق قەۋىتى قۇرۇتقۇچ ئارقىلىق %0.3 گىچە تۆۋەنلىتىلىشى كېرەك.

قۇرۇتۇلغان قويۇقلۇق ئېنىق كونترول قىلىنىدىغان نىسبەتتە فلۇسلار (كۋارتز، ئاق تاش)، قايتۇرۇلغان ماددىلار ۋە ئايلاندۇرغۇچ شلاق بىلەن ئارىلاشتۇرۇلىدۇ. زامانىۋى زاۋۇتلار ئاپتوماتىك دىسكا بېرىش ئۈسكۈنىسى ۋە يۈك ساقلاش سىستېمىسىدىن پايدىلىنىپ، ئارىلاشتۇرۇش توغرىلىقىغا ±0.5% ئىچىدە ئېرىشىدۇ.

IMG_0005

2

27bb54659c47afc4691c02fb3955b8af

3. تېز ئېرىتىش

تېز ئېرىتىش مىس سۇلفىد قويۇقلىرىنى بىر تەرەپ قىلىشتىكى ئەڭ ئىلغار تېخنىكا بولۇپ، دۇنيا مىقياسىدا Outotec (ھازىرقى Metso) تېز ئېرىتىش ئوچاقلىرى ۋە جۇڭگو تەرەققىي قىلدۇرغان ئوكسىگېن ئاستىدىن پۈۋلەيدىغان ئوچاقلار بىلەن ئىپادىلىنىدۇ.

3.1 جەريان پىرىنسىپى

قۇرۇق قويۇقلۇق 850-950 سېلسىيە گرادۇستا ئىسسىق، ئوكسىگېنغا باي ھاۋا ئېقىمىغا (ئوكسىگېن قويۇقلۇقى 75-90%) قۇيۇلىدۇ. رېئاكسىيەلەر (قۇرۇتۇش، ئوكسىدلىنىش، قالدۇق ۋە مات شەكىللىنىش) 3-5 سېكۇنت ئىچىدە تاماملىنىدۇ، رېئاكسىيە ئىسسىقلىقى ئۆزلۈكىدىن ئىسسىقلىق ھالىتىنى ساقلايدۇ. ئاساسلىق رېئاكسىيەلەر تۆۋەندىكىلەرنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ: 4CuFeS₂ + 9O₂ → 4CuS + 2Fe₂O₃ + 8SO₂ 2FeS + 3O₂ + 2SiO₂ → 2FeO·SiO₂ + 2SO₂

3.2 ئاچقۇچلۇق ئۈسكۈنىلەر

  • رېئاكسىيە ئوقى: ئېگىزلىكى 11-14 مېتىر، دىئامېتىرى 7-9 مېتىر، يۇقىرى دەرىجىلىك ماگنېزىت-خروم خىش ۋە مىس سۇ ئۈستى قاپلىرى بىلەن قاپلانغان.
  • چۆكمە ۋە سۈمۈرۈش ئوقى: مات (65-75% Cu) ۋە شلاكنى تارتىش كۈچى بىلەن ئايرىش.
  • قالدۇق ئىسسىقلىق قازان: تەخمىنەن 550°C لىق گازدىن سېزىمچان ئىسسىقلىقنى قايتۇرۇپ، پار ھاسىل قىلىدۇ.
  • ئوكسىگېن-قونت نىسبىتى: 1.15-1.25 Nm³ O₂/t قۇرۇق قويۇقلۇق
  • رېئاكسىيە ئوقىنىڭ تېمپېراتۇرىسى: 1250-1300°C
  • مات تېمپېراتۇرىسى: 1180-1220°C
  • شىلاك Fe/SiO₂ نىسبىتى: 1.1-1.4، شىلاكتىكى مىس ≤0.6%

3.3 مۇھىم كونترول پارامېتىرلىرى

يەككە چاقماق ئوچاقنىڭ سىغىمى كۈنىگە 4000-5500 توننا قويۇقلۇققا يېتىدۇ، ئىسسىقلىق ئۈنۈمى %98 تىن يۇقىرى، SO₂ نى تۇتۇۋېلىش نىسبىتى %100 كە يېقىن.

4. ئۆزگەرتىش

مات ئېلېكترلىك قىزىتىلغان كىرئالغۇ ياكى چۆمۈچ ئارقىلىق Peirce-Smith ئۆزگەرتكۈچلىرىگە ياكى ئۈزلۈكسىز ئۆزگەرتكۈچ ئوچاقلىرىغا يەتكۈزۈلىدۇ.

4.1 شلاق شەكىللىنىش باسقۇچى

ئوكسىگېنغا باي ھاۋا (25-35% O₂) پۈۋلىنىپ، تۆمۈر سۇلفىدنى ئوكسىدلايدۇ. 2-8% Cu تەركىبىدىكى شىلاك مايى ئايرىۋېلىنىپ، قايتا ئېرىتىشكە قايتۇرۇلىدۇ.

4.2 مىس ئىشلەپچىقىرىش باسقۇچى

داۋاملىق پۈۋلەش Cu₂S نى 1180-1230 سېلسىيە گرادۇستا ئوكسىدلاپ، مىسنىڭ كۆپۈكچىسىگە (98.5-99.3% Cu) ئايلاندۇرىدۇ.

IMG_0016

3

IMG_0744

1. باش چەمبەر يۈكلەش ۋە ئاپتوماتىك مەركەزلەشتۈرۈش → 15 توننىلىق گىدرولىك چەمبەر ماشىنىسى + فوتوئېلېكترلىق سېرۋو EPC، مەركەز سىزىقى تەڭشەش خاتالىقى < 0.1 مىللىمېتىر
2. سىپىش ۋە تارتىش كۈچى → ماگنىتلىق پاراشوك تورمۇز + يېپىق ھالقىلىق سېرۋو كونترول، 50–1500 N ئېنىق تەڭشىگىلى بولىدۇ
3. ئېنىق يېرىش → ئىمپورت قىلىنغان ۋولفرام كاربىد ياكى PM HSS دىسكىلىرى، ئوقنىڭ ئېقىش ئارىلىقى ≤ 0.002 مىللىمېتىر، بوشلۇقلار ± 0.001 مىللىمېتىرغىچە يەر بىلەن يېپىلىدۇ، ھەقىقىي ۋاقىتلىق ئۇپراش تولۇقلىمىسى

4. گىرۋەك بېزەكلىرىنى بىر تەرەپ قىلىش → مۇستەقىل قوش باشلىق قالدۇق ئوراغۇچ؛ بېزەكلەر ئورالغان ھالەتتە قايتۇرۇلىدۇ ياكى ئورنىدا ئېزىلىدۇ.
5. قايتا ئوراش ۋە تارتىشنى ئايرىش → ھەر بىر تالدا ئايرىم-ئايرىم ئۇسسۇل ئويناش رولى ئايرىش، ھاۋا بېسىملىق ماندرېل + ئاپتوماتىك بۇلۇڭ قوغداش، يۈزنى تەڭشەش ≤ ±0.3 مىللىمېتىر
6. ئاپتوماتىك كېسىش ۋە ئوراپ قاچىلاش → سۈرئەتنى ئاستىلىتىش → كېسىش → قەغەز ئوراش → بەلگە → 45 سېكۇنت ئىچىدە چىقىرىش

IMG_0016

تولۇق ئاپتوماتىك مىس رۇلكىسىنى كېسىش جەريانى

IMG_0744

5. ئانود ئوچىقىنى ئوتتىن تازىلاش

مىس قەۋەتچىسى 50-500 توننا سىغىملىق ھەرىكەتسىز ياكى ئېگىلىپ تۇرىدىغان ئانود ئوچاقلىرىغا قاچىلىنىپ، ئوكسىدلىنىش-قايتا پىششىقلاپ چىقىرىلىدۇ.

5.1 ئوكسىدلىنىش باسقۇچى

ھاۋا ياكى ئوكسىگېن نەيچىسى قالدۇق Fe، Ni، As، Sb ۋە Bi نى سۇ ئۈستىدە قالغان شلاك سۈپىتىدە چىقىرىۋېتىدۇ.

5.2 ئازايتىش باسقۇچى

ئوكسىگېن تەبىئىي گاز، دىزېل ياكى ياغاچ تۈۋرۈكلەر ئارقىلىق 150-300 ppm غىچە ئازايتىلىدۇ. تازىلانغان مىس 300-450 كىلوگراملىق ئانودلارغا (Cu ≥99.0%) قۇيۇلىدۇ.

4

6.1 ئىشلىتىش شەرتلىرى

  • توك زىچلىقى: 220-320 A/m²
  • ھۈجەيرە توك بېسىمى: 0.22-0.32 V
  • ئېلېكترولىت تېمپېراتۇرىسى: 60-65°C
  • Cu²⁺: 40-55 g / L ، ھەقسىز H₂SO₄: 150-220 g / L.

6.2 ئېلېكتروخىمىيىلىك رېئاكسىيەلەر

ئانودنىڭ ئېرىپ كېتىشى: Cu → Cu²⁺ + 2e⁻ تېخىمۇ ئېسىل ئېلېمېنتلار (Au، Ag، Se، Te) ئانود لايىغا ئۇچرايدۇ؛ ئېسىل ئېلېمېنتلار ئېرىتمىگە كىرىدۇ. كاتود چۆكمىسىنىڭ نەتىجىسى ≥99.993% Cu بولۇپ، LME A دەرىجىلىك ئۆلچىمىگە يېتىدۇ.

IMG_0005

7. سىرتقى گازنى بىر تەرەپ قىلىش ۋە مۇھىتنى كونترول قىلىش

چاقماق ئوچاق، ئۆزگەرتكۈچ ۋە ئانود ئوچاقلىرىدىن چىققان SO₂ مول گازلار سوۋۇتۇلۇپ، چاڭ-توزان چىقىرىۋېتىلىپ، قوش ئالاقىلىق كىسلاتا زاۋۇتلىرىدا پىششىقلاپ ئىشلىنىپ، كۈكۈرتنى قايتا ھاسىل قىلىش نىسبىتى %99.8 تىن يۇقىرى بولىدۇ. SO₂ قۇيرۇق گازى 100 مىللىگرام/Nm³ دىن خېلىلا تۆۋەن. ئارسېن، سىماب ۋە باشقا ئېغىر مېتاللار ئالاھىدە جەريانلار ئارقىلىق چىقىرىۋېتىلىدۇ.

8. خۇلاسە

زامانىۋى مىس پىرومېتاللورگىيەسى يۇقىرى ئۈزلۈكسىزلىك، ئاپتوماتلاشتۇرۇش ۋە مۇھىت ئۈنۈمىگە ئېرىشتى. بىر گەۋدىلەشكەن چاقماق ئېرىتىش-ئۈزلۈكسىز ئۆزگەرتىش-ئانود ئايرىش-ئېلېكترو ئايرىش ئېقىم جەدۋىلى ئومۇمىي مىسنى قايتۇرۇۋېلىش نىسبىتىنى %98.5 تىن يۇقىرى، كاتودنىڭ ئېنېرگىيە سەرپىياتى 280-320 كىلوگرامسېل/توننا بولۇپ، دۇنيا دەرىجىلىك ئۆلچەمنى نامايان قىلىدۇ. ئوكسىگېننى بايىتىش، ئۈزلۈكسىز مىس ئىشلەپچىقىرىش تېخنىكىسى ۋە رەقەملىك جەرياننى كونترول قىلىش ساھەسىدىكى ئۈزلۈكسىز تەرەققىياتلار ئۈنۈم ۋە ئىمكانىيەتنى تېخىمۇ ئىلگىرى سۈرىدۇ.


ئېلان قىلىنغان ۋاقىت: 2025-يىلى 12-ئاينىڭ 24-كۈنى