Full screen

Share

03
AUTOGENI
POSTUPCI
TOPLJENJA
02
PIRALOMETALURŠKI  POSTUPCI
   TOPLJENJA
04
TOPLJENJE U PLINOVITOJ FAZI I PLAMENU 
01
POSTUPCI ZA 
PROIZVODNJU BAKRA
Industrijsko dobivanje bakra
Want to make interactive content? It’s easy in Genially!

Over 30 million people build interactive content in Genially.

Check out what others have designed:

SITTING BULL

Horizontal infographics

BEYONCÉ

Horizontal infographics

ALEX MORGAN

Horizontal infographics

GOOGLE - SEARCH TIPS

Horizontal infographics

OSCAR WILDE

Horizontal infographics

Transcript

Industrijsko dobivanje bakra

POSTUPCI ZA PROIZVODNJU BAKRA

- Od početka proizvodnje bakra pa do danas tehnologija njegove proizvodnje neprestano se mijenjala i usavršavala. - Globalno gledano, savremeni postupci dobivanja bakra mogu se podijeliti na : pirometalurške postupke i hidrometalurške postupke - Klasični postupci za dobivanje bakra su pirometalurški postupci koji se baziraju na primjeni visokih temperatura. - U prošlom stoljeću razvijene su nisko temperaturne hidrometalurške metode koje se mogu koristiti uz konvencionalne metode topljenja te omogućavaju preradu niskokvalitetnih oksidnih ruda bakra koje se često javljaju uz sulfidne rude bakra.

01

TOPLJENJE U PLINOVITOJ FAZI I PLAMENU

Autogeni procesi topljenja bakrenih koncentrata u lebdećem stanju su najrasprostranjeniji postupci za dobivanje bakra u svijetu, a najznačajniji i najviše primjenjivani su: 1. OUTOKUMPU postupak - je postupak topljenja koji je prvi put je uveden u industrijsku praksu u Finskoj 1949. godine te je neprekidno tehnički i operativno usavršavan i danas je najrasprostranjeniji autogeni postupak za dobivanje bakra. Glavne prednosti OUTOKUMPU postupka su veliki povrat bakra, učinkovita upotreba energije i fleksibilnost u smislu mogućnosti upotrebe raznih vrsta šarži 2. INCO postupak - je u Kanadi bila prva kompanija u industriji metala koja je komercijalno koristila čisti kisik u postupcima autogenog topljenja u lebdećem stanju. Glavni kontrolni parametar rada INCO peći je odnos dodavanja kisika i koncentrata. O ovom unosu ovisi količina oksidiranog Fe i S, temperatura u peći, kao i sadržaj bakra u bakrencu, pa tako ni bakrenac iz INCO peći ne sadrži visok sadržaj bakra. 3. CONTOP postupak - ovaj postupak razvila je kompanija KHD Humboldt Wedag AG 1979. godine. Postupak se zasniva na kombinaciji autogenog topljenja u lebdećem stanju u ciklonima sa hlađenim zrakom sa upuhivanjem odozgo, što rezultira visokokvalitetnim bakrencom. 4. KIVCET postupak - ovaj proces je razvijen u bivšem SSSR–u i to u svrhu topljenja kompleksnih koncentrata bakra koji sadrže olovo, cink i ostale nečistoće. U ovom slučaju je proces topljenja definisan odnosom kiseonik - koncentrat, čime je određen i sadržaj olova u šljaci, sadržaj sumpora u buljonu, distribucija sporednih elemenata i količina stvorene prašine.

04

PIRALOMETALURŠKI POSTUPCI TOPLJENJA

- Faze dobivanja bakra klasičnim postupkom: priprema/obogaćivanje (flotacija) ruda - procesi razdvajanja minerala na osnovu razlike u fizičko - hemijskim svojstvima površine izdvojenih metala prženje - reakcija parcijalne oksidacije koncentrata sulfidnih minerala pomoću zraka, na temperaturama 500 – 700 °C topljenje - fizički proces u kome materija mijenja svoje agregatno stanje od čvrstog u tečno stanje - konvertiranje, plamena rafinacija, izljevanje, elektrolitička rafinacija

02

TOPLJENJE U TEKUĆOJ OTOPINI

Postupci autogenog topljenja u tekućoj otopini su noviji postupci za pirometalurško dobivanje bakra (od 1973. godine) i zasnivaju se na drugačijim principima od topljenja u lebdećem stanju. Danas se u svijetu koristi 25 – 30 peći, reaktora i konvertora za topljenje ovog tipa. Postupci su sljedeći: 1. NORANDA postupak - Prvi NORANDA reaktor pušten je u pogon 1973. u topionici Home, u Quebecu u Kanadi. NORANDA je postupak kontinuiranog autogenog topljenja bakrenih sulfidnih koncentrata do bogatog bakrenca ili blister bakra. 2. MITSUBISHI postupak - ovaj proces kontinuiranog topljenja se pokazao kao jedini komercijalno primjenjiv pirometalurški postupak kontinuirane proizvodnje sirovog ili blister bakra iz koncentrata kojim se danas dobivaju najveće količne bakra, zlata, srebra i sumpora. Troškovi njegovog rada i održavanja su niski te ga čine izuzetno traženim na tržištu. 3. ISASMELT postupak - ovaj postupak kontinuiranog topljenja sulfidnih bakrenih i drugih koncentrata i materijala je najnoviji od autogenih postupaka, a u industrijsku praksu je uveden 1992. godine. Prvobitno je postupak razvijen za topljenje olova. 4. WORCRA postupak - ovaj postupak je razvijen u isto vrijeme kad i NORANDA postupak te su jako slični. Glavna razlika je upotreba stacionarne, a ne nagibne peći i zraka koji se upuhuje na vrhu kroz koplja za zrak, a ne kroz uronjene mlaznice kao kod NORANDA peći. 5. TENIENTE postupak - ovaj reaktor primjenjuje se od 1977. godine i dizajnom je sličan NORANDA reaktoru. Hemijske reakcije su također slične kao kod NORANDA peći. Kvaliteta bakrenca se kontrolira odnosom kisik/koncentrat. 6. VAIYIN postupak - Nakon opsežnih ispitivanja prva peć je puštena u pogon 1982. godine u topionici Norilsk, u Rusiji. Radi se o intenzivnom autogenom procesu topljenja bakrenih sulfidnih koncentrata u turbulentnoj kupci. 7. TOP-BLOWN ROTARY CONVERTER (TBRC) konvertor korišten za postupke topljenja sekundarnih bakrenih materijala (Belgija, Švedska, Australija) i bogatih bakrenih koncentrata (46 % Cu).

05

AUTOGENIPOSTUPCITOPLJENJA

Autogeni postupci topljenja sulfidnih bakrenih koncentrata su raznovrsni i brojni, pa se smatra da je u industrijsku praksu uvedeno više od 15 autogenih postupaka. Autogeni postupci su doveli do niza prednosti u odnosu na klasične postupke : - bolja iskoristivost energije - bolja zaštita radne sredine, odnosno poboljšanje životnih uslova - povećanje brzine hemijskih reakcija te samim time i povećanje kapaciteta topljenja - bolja kompleksna upotreba ruda i koncentrata (Au, Ag, Pt, Se, Te, Ni, Cu i dr.), posebno sumpora koji se ne emitira u atmosferu, pa se time rješava problem zaštite životne sredine (zaštita ljudi, biljnog i životinjskog svijeta, zaštita atmosfere i vode) - smanjenje troškova radne snage. Autogeno topljenje je oksidacijski proces. Za toplinu autogenih procesa najveći značaj imaju minerali pirit (FeS2), pirotin (FeS) i halkopirit (CuFeS2). Reakcije koje se odvijaju tokom autogenog topljenja mogu biti oksidacijske, sulfidne, sulfatne, redukcijske, reakcije zamjene i stvaranja šljake. Dakle postoje dva, odnosno tri primijenjena načina topljenja sitnozrnastih bakrenih koncentrata: 1. Autogeni postupci topljenja u lebdećem stanju (u plinovitoj fazi i u plamenu) 2. Autogeni postupci topljenja u tekućoj otopini 3. Autogeni postupci topljenja krute komadaste šarže – postupak se odvija u šahtnoj peći, sa specifičnim kompleksnim sirovinama i vrlo je rijedak.

03

ŠTA IZABRATI?

Pirometalurški postupci su, ipak uprkos nekim prednostima hidrometalurških postupaka, danas dominantni postupci dobivanja bakra. Danas su klasični pirometalurški postupci zbog svojih nedostataka poput velikih gubitaka topline prilikom prženja i topljenja, što ih još i čini neisplativima te zagađenja okoline usred visokih emitovanja štetnih plinova, gotovo potpuno uklonjeni iz upotrebe. Zamijenili su ih autogeni postupci, koji su doveli do niza poboljšanja u vidu bolje iskoristivosti topline, ugodnije radne sredine te smanjenja emisije štetnih plinova u atmosferu. Zbog rastućih cijena energenata i sve strožijih zakona o zaštiti naše okoline najveći svjetski proizvođači bakra konstantno rade na daljnjoj modernizaciji ovih postupaka.

06