Peleburan tembaga
Peleburan tembaga
Bijih tembaga yang ditambang dari tambang tembaga menjadi konsentrat tembaga atau pasir bijih tembaga dengan kandungan tembaga tinggi setelah dimurnikan. Konsentrat tembaga perlu dilebur dan diekstraksi sebelum dapat menjadi tembaga olahan dan produk tembaga.
A. Tembaga elektrolit dan tembaga murni
Tembaga yang digunakan dalam industri meliputi tembaga elektrolit (mengandung 99,9% hingga 99,95% tembaga) dan tembaga murni (mengandung 99,5% hingga 99,7% tembaga). Tembaga elektrolit digunakan dalam industri listrik untuk membuat paduan khusus, kawat dan kawat logam. Tembaga elektrolit digunakan untuk membuat paduan lain, pipa tembaga, pelat tembaga, poros, dll.
B. Proses peleburan tembaga
Perkembangan teknologi metalurgi tembaga telah melalui proses yang panjang, tetapi peleburan tembaga masih sebagian besar didasarkan pada pirometalurgi, dan hasilnya mencakup sekitar 85% dari produksi tembaga dunia. Teknologi hidrometalurgi modern secara bertahap dipromosikan, dan pengenalan hidrometalurgi telah sangat mengurangi biaya peleburan tembaga.
Mari kita lihat lebih dekat dua metode peleburan tembaga yaitu pirometalurgi dan hidrometalurgi (SX-EX).
a. Peleburan tembaga secara pirometalurgi:
Tembaga katode, juga dikenal sebagai tembaga elektrolit, diproduksi melalui peleburan dan pemurnian elektrolit, yang umumnya cocok untuk bijih tembaga sulfida bermutu tinggi. Pirometalurgi umumnya melibatkan peningkatan kandungan tembaga dari bijih asli terlebih dahulu dengan beberapa persen atau seperseribu tembaga menjadi 20-30% melalui pengolahan bijih, dan kemudian menggunakannya sebagai konsentrat tembaga untuk peleburan matte dalam tanur sembur tertutup, tanur reverberatory, tanur listrik atau tanur kilat. Matte (matte) yang dihasilkan kemudian dikirim ke konverter untuk ditiup menjadi tembaga mentah, dan kemudian dioksidasi dan dimurnikan dalam tanur reverberatory lain untuk menghilangkan kotoran, atau dituang ke pelat anoda untuk elektrolisis, untuk mendapatkan tembaga elektrolit dengan kadar hingga 99,9%. Proses ini singkat dan mudah beradaptasi, dan tingkat pemulihan tembaga dapat mencapai 95%, tetapi karena sulfur dalam bijih dibuang sebagai gas buang sulfur dioksida dalam dua tahap pembuatan matte dan peniupan, tidak mudah untuk dipulihkan dan rentan terhadap polusi. Dalam beberapa tahun terakhir, pirometalurgi secara bertahap berkembang menuju peleburan berkelanjutan dan otomatis, seperti metode perak, metode Noranda, dan metode Mitsubishi di Jepang.
Selain konsentrat tembaga, tembaga bekas juga merupakan bahan baku utama untuk tembaga olahan, termasuk tembaga bekas lama dan tembaga bekas baru. Tembaga bekas lama berasal dari peralatan lama dan mesin lama, bangunan terbengkalai dan pipa bawah tanah; tembaga bekas baru berasal dari tembaga bekas yang dibuang oleh pabrik pengolahan (rasio keluaran bahan tembaga sekitar 50%). Secara umum, pasokan tembaga bekas relatif stabil. Tembaga bekas dapat dibagi menjadi: tembaga bekas polos (kadar di atas 90%); tembaga bekas kuning (kabel); bahan yang mengandung tembaga (motor lama, papan sirkuit); tembaga yang diproduksi dari tembaga bekas dan bahan serupa lainnya, juga dikenal sebagai tembaga daur ulang.
b. Peleburan tembaga basah:
Kapal cocok untuk oksida tembaga bermutu rendah, dan tembaga olahan yang dihasilkan adalah tembaga elektrolit. Peleburan basah modern mencakup pemanggangan-peluluhan-elektrolitik asam sulfat, pelindian-ekstraksi-elektrolitik, pelindian bakteri dan metode lainnya, yang cocok untuk pelindian tumpukan, pelindian tangki atau pelindian in-situ bijih kompleks bermutu rendah, bijih oksida tembaga, dan bijih limbah yang mengandung tembaga. Teknologi peleburan basah sedang dipromosikan secara bertahap, dan diharapkan mencapai 20% dari total output pada akhir abad ini. Pengenalan peleburan basah telah sangat mengurangi biaya peleburan tembaga.
Bagan alir prosesnya adalah sebagai berikut: Di antaranya, ekstraksi tembaga (proses masuknya tembaga ke lapisan organik dari lapisan air) dan ekstraksi balik (proses masuknya tembaga ke lapisan air dari lapisan organik) merupakan sarana teknologi penting dalam hidrometalurgi modern.
Kedua proses pirometalurgi dan hidrometalurgi memiliki karakteristik sebagai berikut:
(1) Peralatan peleburan yang terakhir lebih sederhana, tetapi kandungan pengotornya lebih tinggi, yang merupakan pelengkap yang menguntungkan bagi yang pertama.
(2) Yang terakhir mempunyai keterbatasan dan tergantung pada jenis dan mutu bijih.
(3) Biaya yang pertama lebih tinggi dibandingkan dengan biaya yang kedua.
Dapat dilihat bahwa teknologi hidrometalurgi memiliki banyak keuntungan, tetapi cakupan penerapannya terbatas. Tidak semua tambang tembaga dapat dilebur menggunakan proses ini. Namun, melalui peningkatan teknologi, dalam beberapa tahun terakhir, semakin banyak negara, termasuk Amerika Serikat, Chili, Kanada, Australia, Meksiko, dan Peru, telah menerapkan proses ini ke lebih banyak tambang tembaga. Peningkatan teknologi hidrometalurgi dan promosi penerapannya telah mengurangi biaya produksi tembaga, meningkatkan kapasitas produksi tambang tembaga, meningkatkan pasokan sumber daya sosial dalam jangka pendek, menyebabkan surplus relatif dari total pasokan sosial, dan memiliki efek tarikan pada harga.
