Технике прераде које користе произвођачи бакра зависе од врсте руде, као и других економских и околинских фактора. Тренутно, око 80 процената светске производње бакра је извучено из сулпхидних извора.
Без обзира на врсту руде, рудник бакра мора прво бити концентрисан да би се уклонили ганги, нежељени материјали уграђени у руду.
Први корак у овом процесу је дробљење и прашење руде у кугли или шипку.
Сулфидне руде
Практично све бакарне руде од сулфидног типа, укључујући халцоците (Цу 2 С), халкоприте (ЦуФеС 2 ) и ковелит (ЦуС), третирају се топљењем.
После дробљења руде до финог праха, он се затим концентрише пјеном флотацијом, што захтева мешање прашкасте руде са реагенсима који се комбинују са бакром како би био хидрофобичан. Мешавина се потопи у воду заједно са средством за пењење, што подстиче пење.
Ваздушне млазнице се упуштају кроз водене мјехуриће које плутају водонепропусне бакарне честице на површину. Пена, која садржи око 30 процената бакра, 27 посто гвожђа и 33 процента сумпора, је посејана и узета за печење.
Уколико се економске, мање нечистоће које могу бити присутне у рудама, такав молибден , олово , злато и сребро могу такође бити обрађени и уклоњени у то вријеме кроз селективну флотацију.
На температурама између 932-1292 ° Ф (500-700 ° Ц), велики део садржаја сумпора се сагорева као сулфидни гас, што резултира у калцинској мешавини бакарних оксида и сулфида.
Флукс се додаје калцијум бакру, који је сада око 60 посто чист, пре него што се поново загрева, овај пут до 2192 ° Ф (1200Ц ° Ц).
На овој температури флукси силика и кречњака комбинују се са нежељеним једињењима, као што је жељезни оксид, и доводе их до површине како би се уклонили као шљака. Преостала мешавина је растопљени бакар сулфид назван "мат".
Следећи корак у процесу рафинисања је оксидирање течног мата како би се уклонио жељезо и, опет, сагорели садржај сулфида као сумпор-диоксид. Резултат је 97-99% блистер бакра. Термин "блистер бакар" долази од мјехурића које производи сумпор диоксид на површини бакра.
Да би се произвели тржишни бакарни катоди, блистер бакра мора прво бити бачена у аноде и третирана електролитички. Уроњен у резервоар бакар сулфата и сумпорне киселине, заједно са чистим бакарним катодним стартером, блистер бакар постаје анода у галванској ћелији. Кетоде од нерђајућег челика се такође користе у неким рафинеријама, као што је Рио Тинто-ов Кеннецотт Цоппер Мине у Утаху.
Како се уводи струја, бакарни јони почињу да мигрирају на катоду, или стартер лист, формирајући 99,9-99,99% чистих бакарних катода.
Прерада оксидне руде и СКС / ЕВ
После дробљења оксидних бакарних руда, као што су азурит (2ЦуЦО 3 · Цу (ОХ) 3), брохантит (ЦуСО 4 ), хризокола (ЦуСиО 3 · 2Х 2 О) и цуприт (Цу2О), разређена сумпорна киселина се примењује на површину материјала на подлошкама за испирање или у резервоаре за испирање.
Како киселина прелази кроз руду, она се комбинира са бакром, стварајући слаби раствор бакар сулфата.
Такозвани "трудни" раствор (или трудна течност) се затим обрађује коришћењем хидрометалургичког процеса познатог као екстракција растварача и електро-победник (или СКС-ЕВ).
Екстракција растварача подразумева уклањање бакра из трудноће помоћу органског растварача или екстракта. Током ове реакције, бакарни јони се размјењују за ионе водоника, омогућавајући да се кисели раствор опорави и поново користи у процесу изливања.
Водени раствор богат бакром се затим пребацује у електролитички резервоар где се јавља електро-победнички део процеса. Под електричним набојем, бакарни иони мигрирају из раствора на бакарне стартере катоде које су израђене од бакарне фолије високе чистоће.
Други елементи који могу бити присутни у раствору, као што су злато, сребро, платина , селен и телуриум , сакупљају се у дну резервоара као "слимес" и могу се опоравити даљем обрадом.
Електро-освојене бакарне катоде су једнаке или веће чистоће од оних произведених традиционалним топљењем, али захтевају само једну четвртину до једне трећине количину енергије по јединици производње.
Развој СКС-ЕВ омогућио је екстракцију бакра у подручјима гдје сумпорна киселина није доступна или се не може произвести из сумпора у тијелу бакра руде, као и од старих сулфидних минерала који су оксидовани изложеним зраком или бактеријским излучивањем и другим отпадни материјал који би претходно био уклоњен необрађеним.
Алтернативно, бакар може бити преципитиран ван трудног раствора цементацијом помоћу отпадног гвожђа. Међутим, ово производи мање чисту бакру од СКС-ЕВ и, тако, мање се користи.
Ин-Ситу Леацхинг (ИСЛ)
Изливање на лицу места такође се користи за опоравак бакра из одговарајућих подручја рудних наслага.
Овај процес укључује бушење бушотина и пумпање раствора за испирање - обично сумпорне или хлороводоничне киселине - у тело руде. Исцрпљивање раствара бакарне минерале пре него што се опорави кроз другу бушотину. Даља прерада помоћу СКС-ЕВ или хемијских падавина производи тржишне бакарне катоде.
ИСЛ се често проводи на нискоквалитетној бакарној руци у заосталим постолама (познатим и као испупчење стопе ) руде у препливеним подручјима подземних рудника.
Најраније бакарне руде до ИСЛ-а укључују бакар карбонати малахит и азурит, као и тенорит и хризокла.
Глобална производња минерала бакра процењује се у Америчком геолошком истраживању да је 2011. достигао 16,1 милиона метричких тона. Примарни извор бакра је Чиле, који производи приближно трећину укупне светске понуде. Остали велики произвођачи укључују САД, Кину и Перу.
Због високе вриједности чисте бакра, велики дио производње бакра сада долази из рециклираних извора. У САД, рециклирани бакар чини око 32% годишње понуде. Процењује се да је овај број ближи 20 посто на глобалном нивоу.
Највећи корпоративни произвођач бакра широм света је чилеанско државно предузеће Цоделцо. Цоделцо произвео је 1,76 милиона метричких тона рафинисаног бакра у 2010. години, или око 11% укупне глобалне производње. Остали велики произвођачи укључују Фреепорт-МцМоран Цоппер & Голд Инц., БХП Биллитон Лтд . и Ксстрата Плц .
Извори
Сцхоолсциенце.цо.ук. Бакар - Витални елемент. Мининг бакра.
УРЛ: хттп://ресоурцес.сцхоолсциенце.цо.ук/цда/14-16/цумининг/цопцх2пг2.хтмл
Википедиа. Технологије екстракције бакра.
УРЛ: хттпс://ен.википедиа.орг/вики/Цоппер_ектрацтион
Удружење за развој бакра. Производња.
УРЛ: хттпс://ввв.цоппер.орг/едуцатион/цоппер-продуцтион/