Pyrometallurgical ရောစပ်ခြင်း

မီးသန့်စင်ခြင်းသည် ယနေ့ခေတ် ကြေးနီထုတ်လုပ်ခြင်း၏ အဓိကနည်းလမ်းဖြစ်ပြီး ကြေးနီထုတ်လုပ်မှု၏ 80% မှ 90% အထိ၊ အဓိကအားဖြင့် sulfide သတ္တုရိုင်းများကို ကုသရန်အတွက်ဖြစ်သည်။ Pyrometallurgical ကြေးနီကျိုခြင်း၏ အားသာချက်များမှာ ကုန်ကြမ်းများ၏ ခိုင်မာသော လိုက်လျောညီထွေရှိမှု၊ စွမ်းအင်သုံးစွဲမှု နည်းပါးခြင်း၊ ထိရောက်မှု မြင့်မားခြင်းနှင့် သတ္တုပြန်လည်ရယူမှုနှုန်း မြင့်မားခြင်းတို့ဖြစ်သည်။ မီးဖြင့် ကြေးနီကို အရည်ကျိုခြင်းကို အမျိုးအစား နှစ်မျိုး ခွဲခြားနိုင်သည်- တစ်ခုမှာ ပေါက်ကွဲမှု မီးဖိုကို ရောစပ်ခြင်း၊ မီးဖိုကို အရည်ကျိုခြင်း နှင့် လျှပ်စစ်မီးဖိုများ ရောစပ်ခြင်း ကဲ့သို့သော ရိုးရာ လုပ်ငန်းစဉ်များ ဖြစ်သည်။ ဒုတိယအချက်မှာ မီးဖိုကို အရည်ကျိုခြင်း နှင့် ရေကန်အရည်ကျိုခြင်းကဲ့သို့သော ခေတ်မီအားကောင်းသည့် လုပ်ငန်းစဉ်များဖြစ်သည်။

20 ရာစုအလယ်ပိုင်းမှ စတင်ကာ ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ စွမ်းအင်နှင့် သဘာဝပတ်ဝန်းကျင်ဆိုင်ရာ ပြဿနာများကြောင့် စွမ်းအင်သည် ပိုမိုရှားပါးလာကာ သဘာဝပတ်ဝန်းကျင် ထိန်းသိမ်းရေးဆိုင်ရာ စည်းမျဉ်းများ ပိုမိုတင်းကျပ်လာပြီး လုပ်သားစရိတ်များ တဖြည်းဖြည်း မြင့်တက်လာခဲ့သည်။ ယင်းကြောင့် ၁၉၈၀ ပြည့်လွန်နှစ်များမှစ၍ ကြေးနီကျိုခြင်းနည်းပညာ အရှိန်အဟုန်ဖြင့် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်လာကာ ရိုးရာနည်းလမ်းများကို အားဖြည့်နည်းအသစ်များဖြင့် အစားထိုးခိုင်းစေကာ ရိုးရာအရည်ကျိုသည့်နည်းလမ်းများ တဖြည်းဖြည်း ပျောက်ကွယ်သွားခဲ့သည်။ နောက်ပိုင်းတွင်၊ flash smelting နှင့် အရည်ပျော် pool smelting ကဲ့သို့သော အဆင့်မြင့်နည်းပညာများ ပေါ်ထွက်လာပြီး အရေးအကြီးဆုံး အောင်မြင်မှုမှာ အောက်ဆီဂျင်ကို ကျယ်ပြန့်စွာအသုံးချခြင်း သို့မဟုတ် ကြွယ်ဝသော အောက်ဆီဂျင်ကို အသုံးချခြင်းပင်ဖြစ်သည်။ ဆယ်စုနှစ်များစွာ ကြိုးပမ်းပြီးနောက်၊ လျှပ်တစ်ပြက် အရည်ကျိုခြင်းနှင့် ရေကန်ကို အရည်ပျော်ခြင်းတို့သည် အခြေခံအားဖြင့် ရိုးရာ pyrometallurgical လုပ်ငန်းစဉ်များကို အစားထိုးခဲ့သည်။

၁။ မီးကျိုခြင်း လုပ်ငန်းစဉ် စီးဆင်းမှု

pyrometallurgical လုပ်ငန်းစဉ်တွင် အဓိကအားဖြင့် အဓိကအဆင့်လေးဆင့်ပါဝင်သည်- matte ရောစပ်ခြင်း၊ ကြေးနီဖျော့ဖျော့ (matte) မှုတ်ခြင်း၊ ကြေးနီကြမ်းများကို သန့်စင်ခြင်း နှင့် anode ကြေးနီလျှပ်စစ်ဓာတ်သန့်စင်ခြင်း တို့ပါဝင်သည်။

ဆာလဖာရည်ကျိုခြင်း (ကြေးနီအာရုံစူးစိုက်မှု)- ၎င်းသည် ကြေးနီစူးစိုက်မှုအတွင်း သံအချို့ကို ဓာတ်တိုးစေရန် ရည်ရွယ်ချက်ဖြင့် ကြေးနီစူးစိုက်မှုကို ဖယ်ရှားကာ ကြေးနီပါဝင်မှုမြင့်မားသော matte ထုတ်လုပ်ရန်အတွက် ကြေးနီအာရုံစူးစိုက်မှုကို အဓိကအသုံးပြုသည်။

Matte မှုတ်ခြင်း (matte crude copper)- သံနှင့် ဆာလဖာများကို ဖယ်ရှားရန်အတွက် ၎င်းမှ သံနှင့် ဆာလဖာများကို ဖယ်ရှားရန်၊ ကြေးနီကြမ်းကို ထုတ်လုပ်သည်။

မီးသန့်စင်ခြင်း (crude copper anode ကြေးနီ)- ကြေးနီကြမ်းကို ဓာတ်တိုးခြင်းနှင့် slagging ပြုလုပ်ခြင်းဖြင့် anode ကြေးနီထုတ်လုပ်ရန် အညစ်အကြေးများမှ ထပ်မံဖယ်ရှားသည်။

Electrolytic refining (anode ကြေးနီ cathode ကြေးနီ)- တိုက်ရိုက် လျှပ်စီးကြောင်းကို မိတ်ဆက်ခြင်းဖြင့်၊ anode ကြေးနီသည် ပျော်သွားပြီး ကြေးနီစစ်စစ်ကို cathode တွင် ရွာသွန်းစေသည်။ အညစ်အကြေးများသည် anode ရွှံ့ သို့မဟုတ် electrolyte အတွင်းသို့ ဝင်ရောက်ကာ ကြေးနီနှင့် အညစ်အကြေးများကို ခွဲထုတ်ပြီး cathode ကြေးနီကို ထုတ်လုပ်ပေးသည်။

2. pyrometallurgical လုပ်ငန်းစဉ်များ အမျိုးအစားခွဲခြားခြင်း

(၁) ဖလက်ရှ် အရည်ကျိုခြင်း

Flash ရောစပ်ခြင်းတွင် အမျိုးအစားသုံးမျိုးပါဝင်သည်- Inco flash furnace၊ Outokumpu flash furnace နှင့် ConTop flash smelting။ Flash smelting သည် အရည်ကျိုတုံ့ပြန်မှုဖြစ်စဉ်ကို အားကောင်းစေရန် ထုထည်ကြီးမားသော မြေသားပစ္စည်းများ၏ ကြီးမားသောတက်ကြွသောမျက်နှာပြင်ကို အပြည့်အဝအသုံးပြုကာ ရောစပ်သည့်နည်းလမ်းဖြစ်သည်။ အာရုံစူးစိုက်မှုကို နက်ရှိုင်းစွာခြောက်သွေ့ပြီးနောက်၊ ၎င်းကို အောက်ဆီဂျင်ကြွယ်ဝသောလေဖြင့် တုံ့ပြန်မှုမျှော်စင်ထဲသို့ ဖျန်းပေးသည်။ အာရုံစူးစိုက်မှုအမှုန်အမွှားများကို အာကာသထဲတွင် 1-3 စက္ကန့်ကြာ ဆိုင်းငံ့ထားရပြီး အပူချိန်မြင့်သော လေစီးကြောင်းနှင့်အတူ sulfide သတ္တုဓာတ်များ၏ ဓာတ်တိုးတုံ့ပြန်မှုကို လျင်မြန်စွာခံယူကာ အပူပမာဏများစွာကို ထုတ်လွှတ်ကာ Matte ထုတ်လုပ်မှုဖြစ်စဉ်ဖြစ်သည့် ရောစပ်တုံ့ပြန်မှုကို ပြီးမြောက်စေသည်။ တုံ့ပြန်မှု ထုတ်ကုန်များသည် အနည်ထိုင်ခြင်းအတွက် flash မီးဖို၏ အနည်ထိုင်ကန်ထဲသို့ ကျရောက်ကာ ကြေးနီနှင့် စလပ်များကို ခွဲခြားထားသည်။ ဤနည်းလမ်းကို ကြေးနီနှင့် နီကယ်ကဲ့သို့သော ဆာလ်ဖိုင်ဒ်သတ္တုရိုင်းများ ရောစပ်ရာတွင် အဓိကအားဖြင့် အသုံးပြုသည်။

Flash ရောစပ်ခြင်းကို 1950 ခုနှစ်များနှောင်းပိုင်းတွင် စတင်ထုတ်လုပ်ခဲ့ပြီး စွမ်းအင်ထိန်းသိမ်းမှုနှင့် သဘာဝပတ်ဝန်းကျင်ထိန်းသိမ်းမှုဆိုင်ရာ သိသာထင်ရှားသောအောင်မြင်မှုများဖြင့် စဉ်ဆက်မပြတ်တိုးတက်ကောင်းမွန်လာမှုကြောင့် လုပ်ငန်းပေါင်း 40 ကျော်တွင် ရာထူးတိုးလျှောက်ထားခဲ့သည်။ ဤလုပ်ငန်းစဉ်နည်းပညာသည် ကြီးမားသောထုတ်လုပ်မှုစွမ်းရည်၊ စွမ်းအင်သုံးစွဲမှုနည်းခြင်းနှင့် လေထုညစ်ညမ်းမှုနည်းပါးခြင်း၏ အားသာချက်များရှိသည်။ စနစ်တစ်ခု၏အမြင့်ဆုံးကြေးနီသတ္တုရိုင်းထုတ်လုပ်မှုစွမ်းရည်သည် 400000 t/a ကျော်အထိရောက်ရှိနိုင်ပြီး 200000 t/a နှင့်အထက်ရှိသောစက်ရုံများအတွက်သင့်လျော်သည်။ သို့ရာတွင် ကုန်ကြမ်းများကို အစိုဓာတ်ပါဝင်မှု 0.3% ထက်နည်းသော 1mm အောက်ရှိသော အမှုန်အမွှားအရွယ်အစားအထိ နက်ရှိုင်းစွာ အခြောက်ခံရန် လိုအပ်ပြီး ကုန်ကြမ်းများတွင် ခဲနှင့် ဇင့်ကဲ့သို့သော အညစ်အကြေးများ 6% ထက် မပိုသင့်ပါ။ လုပ်ငန်းစဉ်၏ အားနည်းချက်များမှာ ရှုပ်ထွေးသော စက်ကိရိယာများ၊ မီးခိုးနှင့် ဖုန်မှုန့်များထွက်နှုန်း မြင့်မားပြီး ပျော့ပျောင်းသော ကုသမှု လိုအပ်သော ကြေးနီပါဝင်မှု မြင့်မားသော စလင်းကျောက်များ ဖြစ်သည်။

2) Molten pool အရည်ပျော်

အရည်ကျိုခြင်းတွင် Tenente ကြေးနီကျိုနည်း၊ Mitsubishi နည်းလမ်း၊ Osmet နည်းလမ်း၊ Vanukov ကြေးနီကျိုနည်း၊ Isa ရောစပ်နည်း၊ Noranda နည်းလမ်း၊ ထိပ်တန်း လှည့်ပတ်ပြောင်းစက် (TBRC)၊ ငွေကြေးနီကျိုနည်း၊ ရောစပ်သည့်နည်းလမ်း နှင့် Dongying အောက်ခြေတွင် မှုတ်ထုတ်သော အောက်ဆီဂျင်ကြွယ်ဝသော အရည်ကျိုနည်းလမ်း။ အရည်ပျော်ရေကန်ကို အရည်ကျိုခြင်းဆိုသည်မှာ အရည်ထဲသို့ လေ သို့မဟုတ် စက်မှုအောက်ဆီဂျင်ကို မှုတ်ထုတ်စဉ် အရည်ကျိုထဲသို့ သေးငယ်သော ဆာလဖိုက်များ ပေါင်းထည့်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်ဖြစ်ပြီး ပြင်းထန်စွာမွှေထားသော သွန်းသောရေကန်တွင် အရည်ကျိုခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်ကို အားကောင်းစေပါသည်။ သွန်းသောရေကန်ပေါ်မှ လေမှုတ်ထုတ်သော ဖိအားကြောင့် ရေကန်မှတဆင့် ပူဖောင်းများ တက်လာပြီး "အရည်ပျော်ကော်လံ" ကို ရွေ့လျားစေကာ အရည်ပျော်မှုကို သိသာထင်ရှားစွာ ထည့်သွင်းပေးပါသည်။ ၎င်း၏ မီးဖိုအမျိုးအစားများတွင် အလျားလိုက်၊ ဒေါင်လိုက်၊ ရိုတာရီ သို့မဟုတ် ပုံသေပါဝင်ပြီး ဘေးထွက်မှုတ်ခြင်း၊ အပေါ်မှုတ်ခြင်းနှင့် အောက်ခြေမှုတ်ခြင်း အမျိုးအစားသုံးမျိုးရှိသည်။

ရေကူးကန် အရည်ပျော်ခြင်းကို ၁၉၇၀ ခုနှစ်များအတွင်း စက်မှုလုပ်ငန်းတွင် အသုံးချခဲ့သည်။ သွန်းသောရေကန်၏ အရည်ပျော်မှုဖြစ်စဉ်တွင် ကောင်းမွန်သောအပူနှင့် အစုလိုက်အပြုံလိုက်လွှဲပြောင်းမှုအကျိုးသက်ရောက်မှုများကြောင့်၊ သတ္တုဗေဒဆိုင်ရာလုပ်ငန်းစဉ်သည် အလွန်အားကောင်းလာကာ စက်ပစ္စည်းများ၏ ကုန်ထုတ်စွမ်းအားကို မြှင့်တင်ရန်နှင့် အရည်ကျိုခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်တွင် စွမ်းအင်သုံးစွဲမှုကို လျှော့ချရန် ရည်မှန်းချက်ကို အကောင်အထည်ဖော်နိုင်မည်ဖြစ်သည်။ ထို့အပြင် မီးဖိုချောင်သုံးပစ္စည်းများအတွက် လိုအပ်ချက်များမှာ မမြင့်မားပေ။ အမျိုးမျိုးသော အာရုံစူးစိုက်မှု အမျိုးအစားများ၊ အခြောက်၊ အစို၊ ကြီးမားသော၊ အမှုန့်များသည် သင့်လျော်သည်။ မီးဖိုတွင် သေးငယ်သော ထုထည်ရှိပြီး အပူဆုံးရှုံးမှုနည်းပါးပြီး စွမ်းအင်ထိန်းသိမ်းမှုနှင့် သဘာဝပတ်ဝန်းကျင်ကို အကာအကွယ်ကောင်းများ ရှိသည်။ အထူးသဖြင့်၊ မီးခိုးနှင့်ဖုန်မှုန့်နှုန်းသည် flash smelting ထက် သိသိသာသာနိမ့်သည်။