Ilana Iṣelọpọ ati Iṣẹ́ Irin Ejò
Ejò (Cu) jẹ́ ọ̀kan lára àwọn irin pàtàkì jùlọ ní ìgbésí ayé òde òní. Ìbáṣepọ̀ rẹ̀ pẹ̀lú iná mànàmáná àti ooru, ìdènà ìbàjẹ́, àti ìyípadà ìbáramu mú kí bàbà jẹ́ ohun èlò pàtàkì fún àwọn okùn iná mànàmáná, àwọn ohun èlò ẹ̀rọ itanna, àwọn páìpù, àti àwọn ohun èlò agbára tí a lè sọ di tuntun bí àwọn páànẹ́lì oòrùn àti àwọn ẹ̀rọ afẹ́fẹ́. Síbẹ̀síbẹ̀, kí ó tó di ọjà ìkẹyìn, bàbà gbọ́dọ̀ gba àwọn ìlànà gígùn, láti iwakusa àti ṣíṣe irin títí dé ṣíṣe àtúnṣe àti mímú un sínú cathodes tàbí àwọn ọ̀nà ìṣòwò mìíràn. Àpilẹ̀kọ yìí jíròrò ìlànà gbogbogbòò ti ṣíṣe àti ṣíṣe irin bàbà, pẹ̀lú àwọn ète àti ìlànà iṣẹ́ ní ìpele kọ̀ọ̀kan.
1. Ìwádìí àti Ìwakùsà Ejò
Ipele akọkọ bẹrẹ pẹlu iwadii lati wa awọn ipamọ bàbà ti o le ṣe ni eto-ọrọ aje. Awọn iṣẹ iwadii pẹlu maapu ilẹ-aye, awọn iwadii geophysical ati geochemical, ati lilu mojuto lati pinnu ipele, pinpin alumọni, ati iwọn ipamọ. Ni kete ti a ba ti gba ikẹkọ iṣeeṣe ati awọn iwe-aṣẹ, iwakusa ni a ṣe nipa lilo awọn ọna pataki meji:
1. Iwakusa ihò-ìhò: a lo fun awọn ibi ipamọ bàbà nitosi oju ilẹ, gẹgẹbi bàbà porphyry. Ọna yii bori iṣelọpọ bàbà agbaye nitori pe awọn ipamọ wa tobi bi o tilẹ jẹ pe ipele irin naa kere.
2. Iwakusa abẹ́ ilẹ̀: tí a bá lò ó tí àwọn ohun tí a kó jọ sí i bá jinlẹ̀ tàbí tí àwọn ipò ilẹ̀ kò bá gbà láyè fún iwakusa abẹ́ ilẹ̀.
Àwọn ohun alumọ́ọ́nì tí a ń wa nínú ìwakùsà sábà máa ń ní àwọn ohun alumọ́ọ́nì bàbà bíi chalcopyrite (CuFeS₂), bornite (Cu₅FeS₄), chalcocite (Cu₂S), àti àwọn ohun alumọ́ọ́nì oxide bíi malachite (Cu₂CO₃(OH)₂) àti azurite. Yàtọ̀ sí bàbà, irin sábà máa ń ní àwọn ohun alumọ́ọ́nì tàbí àwọn ohun alumọ́ọ́nì tí ó so mọ́ ọn bíi irin, sulfur, silica, wúrà, fàdákà, àti molybdenum.
2. Fífọ́ àti Fífọ́
Ilẹ̀ tí a ti wa nínú omi yìí tóbi, nítorí náà, ó yẹ kí a fọ́ ọ láti ya àwọn ohun alumọ́ni bàbà kúrò lára àwọn ohun alumọ́ni náà. Ìlànà yìí ní ìpele méjì:
– Fífọ́: lílo ẹ̀rọ ìfọ́ ọrùn, ẹ̀rọ ìfọ́ ọrùn, tàbí ẹ̀rọ ìfọ́ ọrùn láti dín ìwọ̀n irin náà kù sí sẹ̀ǹtímítà mélòókan.
– Lílọ: lílo ẹ̀rọ ìgbá bọ́ọ̀lù tàbí ẹ̀rọ ìgbá SAG láti ṣe àwọn èròjà díẹ̀díẹ̀, tí ó sábà máa ń tó ọgọ́rùn-ún ìwọ̀n máíkíróníìmù mẹ́wàá sí ọgọ́rọ̀ọ̀rún.
Ète pàtàkì ti ìpele yìí ni láti tú àwọn ohun alumọ́ni bàbà sílẹ̀ láti inú àpáta. Ìwọ̀n ìtúsílẹ̀ ṣe pàtàkì fún àṣeyọrí àwọn ìlànà ìyàsọ́tọ̀ tí ó tẹ̀lé e.
3. Ìfojúsùn Àwọn Irin: Fífó (Fún Àwọn Irin Sulfide)
Fún àwọn irin bàbà sulfide, ọ̀nà tí ó wọ́pọ̀ jùlọ ni flotation froth. Nínú ìlànà yìí, a máa da omi àti àwọn ohun èlò kẹ́míkà kan pọ̀ mọ́ omi:
– Olùkójọpọ̀: ṣe ojú ilẹ̀ ohun alumọ́ni bàbà tí ó ní ìrísí omi kí ó lè máa lẹ̀ mọ́ àwọn afẹ́fẹ́ ní irọ̀rùn.
– Frother: ṣe fọ́ọ̀mù tó dúró ṣinṣin.
– Àwọn àtúnṣe (àwọn olùṣiṣẹ́, àwọn olùdínkù ọkàn, àwọn olùṣàkóso pH): mú kí yíyàn ìyàsọ́tọ̀ pọ̀ sí i.
Afẹ́fẹ́ ni a fẹ́ sínú sẹ́ẹ̀lì ìfọ́, èyí tí ó mú kí àwọn ohun alumọ́ni bàbà lẹ̀ mọ́ àwọn ìfọ́ náà, tí wọ́n sì gbé e sókè sí ojú ilẹ̀ bí ìfọ́, níbi tí a ti kó wọn jọ gẹ́gẹ́ bí ìdàpọ̀ bàbà. A óò da àwọn ohun èlò tí kì í ṣe bàbà tí ó kù nù gẹ́gẹ́ bí ìrù.
Àkójọpọ̀ tí ó jáde máa ń ní nǹkan bí 20–35% Cu, èyí tí ó ga ju irin ìbẹ̀rẹ̀ lọ, èyí tí ó lè jẹ́ díẹ̀ bíi 0,4–1% Cu nínú àwọn ibi ìwakùsà porphyry kan.
4. Ìṣiṣẹ́ Hydrometallurgical (Fún àwọn ohun èlò oxide)
Àwọn irin oxide copper kìí sábà ṣiṣẹ́ dáadáa nípasẹ̀ sulfide flotation. Nítorí náà, àwọn ọ̀nà hydrometallurgical bíi:
1. Ìjáde: a kó irin tàbí ohun èlò tí a fọ́ jọ (ìjáde òkìtì) a sì fi omi sulfuric acid (H₂SO₄) dà á sí i. Ejò a máa yọ́ sínú àwọn ion Cu²⁺ nínú omi ìjáde oyún.
2. Ìyọkúrò epo (SX): yíyà sọ́tọ̀ àti mímú Cu²⁺ kúrò nínú omi ìfọ́ omi nípa lílo àwọn ohun èlò ìfọ́ omi onígbà-ayé.
3. Electrowinning (EW): fífi bàbà mímọ́ sí orí katódì náà nípasẹ̀ ìṣàn iná mànàmáná, tí ó ń mú kátódì bàbà mímọ́ gíga jáde.
Ọ̀nà SX-EW gbajúmọ̀ gan-an nítorí pé ó lè ṣe àwọn cathode tààrà láìsí yíyọ́, pàápàá jùlọ fún àwọn irin oxide onípele kékeré.
5. Yíyọ́ Àkójọpọ̀ Ejò
Fún àwọn ohun tí ó ní sulfide nínú, ìpele tó tẹ̀lé ni pyrometallurgy. A máa gbẹ ohun tí ó ní nínú rẹ̀, lẹ́yìn náà a máa yọ́ nínú iná mànàmáná (fún àpẹẹrẹ, iná mànàmáná tàbí iná mànàmáná tó ń yọ́). Nígbà tí a bá ń yọ́ nǹkan, ìyàsọ́tọ̀ máa ń wáyé sí àwọn ìpele pàtàkì méjì:
– Matte: adalu bàbà àti irin sulfide, tí ó ní nǹkan bí 45–70% Cu.
– Slag: ní àwọn oxides àti silicates láti inú àwọn ohun ìdọ̀tí bí silica, irin, àti àwọn ohun alumọ́ọ́nì mìíràn.
Àwọn ìṣesí kẹ́míkà nígbà tí a bá ń yọ́ nǹkan tún máa ń mú kí àwọn gáàsì tó ní SO₂ pọ̀ sí i. Nínú àwọn ohun èlò ìgbàlódé, a máa ń mú SO₂, a sì máa ń ṣe é sí sulfuric acid, èyí á dín ìtújáde kù, a ó sì máa mú kí ó jẹ́ àbájáde tó wúlò.
6. Yíyípadà sí Blister Copper
Lẹ́yìn náà, a ó ṣe àgbékalẹ̀ matte láti inú ẹ̀rọ ìyọ́ nǹkan nínú ẹ̀rọ ìyípadà (fún àpẹẹrẹ, ẹ̀rọ ìyípadà Pierce-Smith). A ó fẹ́ afẹ́fẹ́ tàbí atẹ́gùn sínú rẹ̀ láti mú kí irin sulfide àti sulfur jẹ́ oxidized:
– A máa ń sọ irin di oxidized sí FeO, lẹ́yìn náà a máa wọ inú slag náà.
– A máa ń sọ súfúrù di oxidized sí SO₂.
Àbájáde rẹ̀ ni bàbà aláwọ̀ pupa pẹ̀lú ìwẹ̀nùmọ́ tó tó 98–99% Cu. A pè é ní “blister” nítorí pé ojú rẹ̀ sábà máa ń rí bí ihò nítorí pé àwọn gáàsì ń tú jáde nígbà tí wọ́n bá ń ṣe é.
7. Ṣíṣe àtúnṣe: Ṣíṣe àtúnṣe iná àti Ṣíṣe àtúnṣe iná
Bó tilẹ̀ jẹ́ pé ìwọ̀n bàbà tó wà nínú blister náà pọ̀, àwọn ohun ìdọ̀tí bíi Fe, S, Ni, As, Sb, àti àwọn ohun ìníyelórí (Au, Ag, Pt, Pd) ṣì wà tí a gbọ́dọ̀ yọ kúrò. A máa ń ṣe àtúnṣe náà ní ìgbésẹ̀ méjì:
1. Ṣíṣe àtúnṣe iná: àtúnṣe àkọ́kọ́ nínú ilé ìtura láti dín atẹ́gùn àti àwọn ohun ìdọ̀tí kan kù, tí ó ń mú anode bàbà tí ó rí bí àwo jáde.
2. Ìtúnṣe ẹ̀rọ amúlétutù: a máa yọ́ anode náà pẹ̀lú electrolytic nínú omi copper sulfate. Ejò mímọ́ máa ń rọ̀ sórí cathode gẹ́gẹ́ bí copper kathode pẹ̀lú ìwẹ̀nùmọ́ 99,99%.
Àwọn ohun ìdọ̀tí bí wúrà àti fàdákà kò lè yọ́, wọ́n sì máa ń yọ jáde gẹ́gẹ́ bí ìdọ̀tí anode, èyí tí a tún ń ṣe láti tún àwọn irin iyebíye náà ṣe. Ìdí nìyí tí ilé iṣẹ́ bàbà fi máa ń ṣe wúrà àti fàdákà gẹ́gẹ́ bí àbájáde mìíràn.
8. Ìtẹ̀wé àti Ọjà Ìkẹyìn
A le ta awọn katode idẹ taara gẹgẹbi awọn ọja boṣewa kariaye (fun apẹẹrẹ LME Grade A) tabi ṣe ilana si awọn fọọmu miiran:
– Opa waya fun awọn okun ina,
– awọn paipu idẹ fun awọn omi ati HVAC,
– àwọn ìwé/àwo fún ilé iṣẹ́ ìṣelọ́pọ́,
– àwọn irin bíi idẹ (Cu-Zn) àti idẹ (Cu-Sn).
Ipele iṣẹda yii ni a maa n ṣe ni ile-iṣẹ yiyi, extrusion, tabi waya, da lori ọja ti o fẹ.
9. Ìṣàkóso Àyíká àti Egbin
Ìlànà ìṣiṣẹ́ irin bàbà náà ń mú kí àwọn ìtújáde irin, ìfọ́ àti gáàsì jáde wá. Nítorí náà, àwọn apá àyíká ṣe pàtàkì:
– A máa ń kó àwọn ìrù sí inú àwọn ìdọ̀tí ìrù pẹ̀lú àbójútó ìdúróṣinṣin àti dídára omi.
– A maa n tun omi ti a fi n se ilana se lati dinku lilo omi tutu.
– A gba SO₂ láti inú ẹ̀rọ ìyọ́ nǹkan fún ìṣẹ̀dá ásíìdì sulfuric.
– A máa ń ṣe àtúnṣe ilẹ̀ lẹ́yìn tí a bá ti parí wíwakùsà.
Àwọn ìlànà àyíká òde òní nílò ìdínkù nínú ìtújáde eruku, lílo agbára tó gbéṣẹ́ jù, àti lílo àwọn kẹ́míkà bíi sulfuric acid láìléwu.
Ipari
Ilana sise bàbà lati inu irin ni o ni ipa ninu ilana imo-ero ti o ni idiju: bere pelu iwakusa, fifun ati lilọ, pipin ohun alumọni nipasẹ flotation tabi leaching, ati lẹhinna atunse nipasẹ iyipada smelting-conversion tabi SX-EW, lati ṣe awọn katodi bàbà ti o ni didara giga. Yiyan ipa ọna ilana da lori iru irin (sulfide tabi oxide), akoonu bàbà, ati awọn ero eto-ọrọ aje ati ayika. Pẹlu ilosoke agbaye fun ina, awọn ọkọ ina, ati agbara isọdọtun, iṣelọpọ bàbà ti o munadoko ati alagbero jẹ bọtini si idagbasoke ọjọ iwaju ile-iṣẹ naa.
