Usoro Mmepụta na Nhazi nke Ọla Kọpa
Ọla kọpa (Cu) bụ otu n'ime ọla ndị kacha mkpa ná ndụ nke oge a. Ọ na-arụ ọrụ eletriki na nke okpomọkụ, iguzogide nchara, na ịdị nro dị ka ihe na-eme ka ọla kọpa bụrụ ihe dị mkpa maka eriri eletriki, ihe ndị dị na eletrọnịkị, paịpụ, na ọbụna ihe ndị e ji eme ka ike mmeghari ohuru rụọ ọrụ dịka panel anyanwụ na turbines ikuku. Agbanyeghị, tupu ọ bụrụ ngwaahịa ikpeazụ, ọla kọpa ga-eme usoro dị ogologo, site na igwu ala na nhazi ọla ruo nchacha na ịkpụzi ya ka ọ bụrụ cathodes ma ọ bụ ụdị azụmahịa ndị ọzọ. Isiokwu a na-atụle usoro izugbe nke mmepụta na nhazi ọla kọpa, yana ebumnuche na ụkpụrụ ọrụ na ọkwa ọ bụla.
1. Nnyocha na Ngwuputa nke Ome Ọla Kọpa
Oge mbụ na-amalite site na nchọpụta iji chọta ebe nchekwa ọla kọpa dị irè n'akụnụba. Ọrụ nyocha gụnyere maapụ ala, nyocha geophysical na geochemical, na igwu ala isi iji chọpụta ọkwa, nkesa mineral, na olu nchekwa. Ozugbo enwetara ọmụmụ na ikike maka ihe ga-ekwe omume, a na-eme igwu ala site na iji ụzọ abụọ bụ isi:
1. Ịgwupụta ihe n'ime olulu mepere emepe: a na-eji ya eme ihe maka ebe a na-etinye ọla kọpa n'ebe dị nso n'elu, dịka ọla kọpa porphyry. Usoro a na-achịkwa mmepụta ọla kọpa zuru ụwa ọnụ n'ihi na ebe a na-echekwa ya buru ibu n'agbanyeghị na ọkwa ọla ahụ na-adịkarị ala.
2. Ịgwuputa ihe n'okpuru ala: etinyere ya ma ọ bụrụ na ihe ndị ahụ dị omimi ma ọ bụ na ọnọdụ ala anaghị ekwe ka e gwuputa ihe n'èzí.
Ọla e gwupụtara n'ala na-enwekarị mineral ọla kọpa dịka chalcopyrite (CuFeS₂), bornite (Cu₅FeS₄), chalcocite (Cu₂S), na mineral oxide dịka malachite (Cu₂CO₃(OH)₂) na azurite. Na mgbakwunye na ọla kọpa, ọla na-enwekarị ihe ndị na-adịghị mma ma ọ bụ mineral ndị metụtara ya dịka ígwè, sọlfọ, silica, ọlaedo, ọlaọcha, na molybdenum.
2. Ịkụcha na Ịgweri
Ọla e gwupụtara n'ala buru ibu, ya mere ọ dị mkpa ka a gwerie ya iji kewaa ọla kọpa na gangue. Usoro a gụnyere usoro abụọ:
– Ịkụcha: iji ihe e ji akụcha agba, ihe e ji akụcha cone, ma ọ bụ ihe e ji akụcha gyratory mee ka ọ dị ntakịrị sentimita.
– Ịgweri: iji igwe bọọlụ ma ọ bụ igwe SAG mepụta obere ihe ndị dị nro, nke na-abụkarị ruo ọtụtụ iri ruo ọtụtụ narị micromita n'ogo.
Isi ihe dị mkpa n'oge a bụ ịtọhapụ ihe ndị dị n'ime ọla kọpa site na nkume. Ogo nke nnwere onwe dị oke mkpa maka ihe ịga nke ọma nke usoro nkewa na-esote.
3. Ntinye nke Ígwè: N'elu mmiri (Maka Ígwè Sulfide)
Maka ihe ndị e ji ọla kọpa sulfide mee, ụzọ a na-ejikarị eme ihe bụ flotation froth. N'ime usoro a, a na-agwakọta slurry dị nro na mmiri na ụfọdụ ihe ndị na-emepụta kemịkalụ:
– Onye na-anakọta ihe: na-eme ka elu nke ihe ndị dị n'ime ọla kọpa dị ọcha ka o wee rapara n'ikuku ngwa ngwa.
– Frother: na-emepụta ụfụfụ siri ike.
– Ihe ndị na-agbanwe ihe (ihe ndị na-eme ka ihe na-akpali akpali, ihe ndị na-eme ka obi dajụọ, ihe ndị na-achịkwa pH): mụbaa nhọrọ nkewa.
A na-efesa ikuku n'ime sel na-efe efe, nke na-eme ka ihe ndị dị n'ime ọla kọpa rapara n'afụ ahụ wee bilie n'elu dị ka ụfụfụ, ebe a na-anakọta ha dị ka ihe e ji ọla kọpa mee. A na-atụfu ihe ndị fọdụrụ na-abụghị ọla kọpa dị ka ọdụdụ.
Ihe a na-enweta na-enwekarị ihe dị ka 20–35% Cu, nke dị elu karịa nke mbụ nke nwere ike ịdị obere dịka 0,4–1% Cu n'ime ụfọdụ ebe a na-egwupụta porphyry.
4. Nhazi Hydrometallurgical (Maka Oxide Ores)
A naghị eji sulfide flotation arụ ọrụ nke ọma site na iji ọla kọpa oxide. Ya mere, ụzọ hydrometallurgical dịka:
1. Nchapu: A na-achịkọta ihe e ji gwepịa ihe ma ọ bụ ihe e gwepịara egwepịa (nchapu ikpo ọkụ) ma wụsa ya na mmiri sulfuric acid (H₂SO₄). Ọla kọpa na-agbaze n'ime ion Cu²⁺ n'ime mmiri dị ime.
2. Mwepụta ihe mgbaze (SX): ikewapụ na ịsacha Cu²⁺ site na mmiri mgbaze site na iji ihe mgbaze organic.
3. Electrowinning (EW): itinye ọla kọpa dị ọcha na katode ahụ site na ọkụ eletrik, na-emepụta katode ọla kọpa dị ọcha nke ukwuu.
Ụzọ SX-EW na-ewu ewu nke ukwuu n'ihi na ọ nwere ike imepụta kathode ozugbo na-agbazeghị, ọkachasị maka ores oxide dị ala.
5. Ịgbaze ihe mejupụtara ọla kọpa
Maka ihe ndị e ji sulfide mee, usoro ọzọ bụ pyrometallurgy. A na-akpọ nkụ ihe ahụ ma gbazee ya n'ime ọkụ (dịka ọmụmaatụ, ihe na-agbaze ọkụ ma ọ bụ ọkụ reverberatory). N'oge usoro ịgbaze, nkewa na-eme n'ime usoro abụọ bụ isi:
– Matte: ngwakọta nke ọla kọpa na ígwè sulfide, nke nwere ihe dịka 45–70% Cu.
– Slag: nwere oxides na silicates sitere na ihe ndị na-adịghị mma dịka silica, iron, na mineral ndị ọzọ.
Mmeghachi omume kemịkalụ n'oge ịgbaze na-emepụtakwa gas bara ụba na SO₂. N'ụlọ ọrụ ọgbara ọhụrụ, a na-ejide ma na-ahazi SO₂ ka ọ bụrụ sulfuric acid, na-ebelata mwepụta ikuku ma na-emepụta ihe bara uru.
6. Ịgbanwe ka ọ bụrụ Blister Copper
A na-eji ihe na-agbanwe ihe (dịka ọmụmaatụ, ihe na-agbanwe Pierce-Smith) hazie matte ahụ sitere na ihe na-agbaze ihe (dịka ọmụmaatụ, ihe na-agbanwe Pierce-Smith). A na-efesa ikuku ma ọ bụ oxygen ka ọ dị ọcha site na ígwè sulfide na sọlfọ:
– A na-eme ka ígwè dị ka oxidized ka ọ ghọọ FeO2 wee banye n'ime slag ahụ.
– A na-eme ka sọlfọ dị ka SO₂.
Ihe si na ya pụta bụ blister copper nke dị ọcha nke ihe dịka 98–99% Cu. A na-akpọ ya "blister" n'ihi na elu ya na-adịkarị ka oghere n'ihi mwepụta nke gas n'oge usoro ahụ.
7. Ịrụcha: Ịrụcha Ọkụ na Ịrụcha Elektrọniki
Ọ bụ ezie na ihe dị n'ime ọla kọpa dị na blister ahụ dị elu, e nwekwara ihe ndị na-adịghị ọcha dịka Fe, S, Ni, As, Sb, na ihe ndị bara uru (Au, Ag, Pt, Pd) nke a ga-ewepụ. A na-eme nhicha ahụ n'ụzọ abụọ:
1. Ịsacha ọkụ: nchacha mbụ n'ime ọkụ iji belata ikuku oxygen na ihe ndị na-adịghị ọcha, na-emepụta anode ọla kọpa dị ka efere.
2. Ndozi Elektrọniki: a na-agbaze anode ahụ site na elektrọniki n'ime mmiri ọla kọpa sulfate. Ọla kọpa dị ọcha na-asọpụta na kathode ahụ dị ka ọla kọpa kathode nke dị ọcha nke 99,99%.
Ihe ndị dị ọcha dịka ọlaedo na ọlaọcha anaghị agbaze agbaze, ha ga-apụtakwa dị ka anode slime, nke a na-ahazi iji weghachite ọla ndị dị oké ọnụ ahịa. Ọ bụ ya mere ụlọ ọrụ ọla kọpa ji emepụta ọlaedo na ọlaọcha dị ka ihe ndị ọzọ.
8. Mbipụta na Ngwaahịa Ikpeazụ
Enwere ike ire katodị ọla kọpa ozugbo dị ka ngwaahịa mba ụwa (dịka ọmụmaatụ LME Grade A) ma ọ bụ hazie ya n'ụdị ndị ọzọ:
- Mkpanaka waya maka eriri eletriki,
- ọkpọkọ ọla kọpa maka plọmbing na HVAC,
– mpempe akwụkwọ/efere maka ụlọ ọrụ mmepụta ihe,
– ihe ndị e ji edozi ihe dịka ọla (Cu-Zn) na ọla (Cu-Sn).
A na-emekarị usoro mmepụta ihe a n'ebe a na-akpụgharị ihe, na-eme ka ọ pụta ìhè, ma ọ bụ na-adọpụta waya, dabere na ngwaahịa achọrọ.
9. Njikwa Gburugburu Ebe Obibi na Mkpofu
Usoro nhazi ọla kọpa na-emepụta ọdụdụ, slag, na gas. Ya mere, akụkụ gburugburu ebe obibi dị oke mkpa:
– A na-echekwa ọdụdụ n'ime dam ndị na-adọkpụ ọdụdụ site n'ilekọta nkwụsi ike na ịdị mma mmiri.
– A na-emegharị mmiri mgbe niile iji belata oriri mmiri ọhụrụ.
– A na-ejide SO₂ site na ihe na-agbaze ihe maka mmepụta sulfuric acid.
– A na-eme mkpochapụ ala mgbe e gwuchara igwu ala.
Ụkpụrụ gburugburu ebe obibi nke oge a chọrọ mbelata uzuzu, iji ike eme ihe nke ọma, na ijikwa kemịkalụ dịka sulfuric acid n'enweghị nsogbu.
Mmechi
Usoro imepụta ọla kọpa site na ọla gụnyere usoro teknụzụ dị mgbagwoju anya: malite na igwu ala, ịkụcha na igweri, nkewa mineral site na flotation ma ọ bụ leaching, wee nụchaa site na ntụgharị agbaze ma ọ bụ SX-EW, iji mepụta katodes ọla kọpa dị elu. Nhọrọ nke ụzọ usoro dabere nke ukwuu na ụdị ọla (sulfide ma ọ bụ oxide), ọdịnaya ọla kọpa, yana ihe gbasara akụ na ụba na gburugburu ebe obibi. Ka ọchịchọ zuru ụwa ọnụ maka ọkụ eletrik, ụgbọ ala eletrik, na ike mmeghari ohuru na-abawanye, mmepụta ọla kọpa dị irè ma na-adịgide adịgide bụ isi ihe dị mkpa maka mmepe ụlọ ọrụ ahụ n'ọdịnihu.
