पाइरोमेटालर्जिकल कॉपर सल्फाइड के पारंपरिक उपकरण गलाने का सिद्धांत मुख्य कच्चे माल के रूप में केंद्रित है

स्मेल्टिंग मुख्य रूप से मैट स्मेल्टिंग को संदर्भित करता है, जिसका उद्देश्य कॉपर कंसंट्रेट या रोस्टेड अयस्क में कुछ लोहे को ऑक्सीडाइज़ करना है और इसे स्लैग फॉर्मेशन जैसे गैंग्यू और फ्लक्स से हटाना है, जिसके परिणामस्वरूप कॉपर रिच मैट (xCu2S · yFeS) का उत्पादन होता है। मैट में कॉपर, आयरन और सल्फर की कुल मात्रा अक्सर 80 प्रतिशत से 90 प्रतिशत तक होती है, और फर्नेस चार्ज में लगभग सभी कीमती धातुएं मैट में प्रवेश करती हैं।
मैट स्मेल्टिंग के लिए पारंपरिक उपकरण ब्लास्ट फर्नेस, रिवरबेरेटरी फर्नेस, इलेक्ट्रिक फर्नेस आदि हैं। नव निर्मित आधुनिक बड़े कॉपर स्मेल्टर ज्यादातर फ्लैश फर्नेस का उपयोग करते हैं। स्मेल्टिंग के लिए ब्लास्ट फर्नेस एक वर्टिकल फर्नेस है, जिसका उपयोग छोटे देशों द्वारा लंबे समय से सीधे कॉपर गलाने के लिए किया जाता रहा है। पारंपरिक विधि सिंटर और ब्लास्ट फर्नेस गलाने की है। सल्फाइड कॉपर कंसन्ट्रेट को पहले पापदित किया जाता है और कुछ सल्फर को हटाने के लिए भुना जाता है, जिससे यह एक निसादित गांठ बन जाता है। यह प्रवाह, कोक और अन्य बैच सामग्री के साथ परतों में भट्टी में जोड़ा जाता है, और गलाने के दौरान मैट और अपशिष्ट लावा का उत्पादन करता है। इस पद्धति में फ़्लू गैस में SO2 की मात्रा कम होती है, जिससे सल्फर को आर्थिक रूप से ठीक करना मुश्किल हो जाता है। धुएँ के खतरों को खत्म करने और सांद्रता से सल्फर को पुनर्प्राप्त करने के लिए, 1950 के दशक में कंसंट्रेट ब्लास्ट फर्नेस गलाने की विधि विकसित की गई थी, जिसमें कॉपर सल्फाइड को एक पेस्ट में मिलाना और गूंधना शामिल है, और फिर इसमें कुछ ब्लॉक सामग्री, फ्लक्स, कोक आदि मिलाना शामिल है। फर्नेस टॉप के सेंट्रल फीडिंग पोर्ट से सामग्री सील बनाने, हवा के रिसाव को कम करने और SO2 एकाग्रता को बढ़ाने के लिए बैचों। गूंध सामग्री को भट्टी में गर्म फ़्लू गैस द्वारा सुखाया और भुना जाता है, जिससे एक पापी सामग्री का स्तंभ बनता है, और सांस लेने की क्षमता को बनाए रखने और गलाने के संचालन के सामान्य संचालन को सुनिश्चित करने के लिए ब्लॉक सामग्री को एक स्तंभ के आकार में पापी सामग्री के स्तंभ के चारों ओर लपेटा जाता है।
मैट की कॉपर सामग्री रोस्टिंग और स्मेल्टिंग प्रक्रिया के दौरान कॉन्संट्रेट ग्रेड और डिसल्फराइजेशन रेट पर निर्भर करती है। दुनिया के मैट ग्रेड में आम तौर पर 4 0 प्रतिशत से 55 प्रतिशत तांबा होता है। उच्च ग्रेड मैट का उत्पादन सल्फाइड प्रतिक्रिया की गर्मी का अधिक उपयोग कर सकता है और अगली प्रक्रिया के उड़ने का समय कम कर सकता है। स्मेल्टिंग स्लैग में तांबे की सामग्री मैट के ग्रेड से संबंधित है, और अपशिष्ट स्लैग में तांबे की सामग्री आम तौर पर 0.4 प्रतिशत और 0.5 प्रतिशत के बीच होती है। पिघलने की प्रक्रिया के दौरान मुख्य प्रतिक्रियाएं हैं:
2CuFeS2→Cu2S प्लस 2FeS प्लस S
Cu2O प्लस FeS→Cu2S प्लस FeO
2FeS प्लस 3O2 प्लस SiO2 → 2FeO·SiO2 प्लस 2SO2
2FeO प्लस SiO2→2FeO·SiO2
परावर्तन भट्टी आयताकार है और उच्च गुणवत्ता वाली आग रोक सामग्री के साथ निर्मित है। बर्नर भट्ठी के शीर्ष पर स्थित है, और ग्रिप गैस पूंछ से छुट्टी दे दी जाती है। भट्ठी की सामग्री को साइड की दीवार के ऊपर या ऊपरी हिस्से से जोड़ा जाता है, और मैट को साइड की दीवार के नीचे मैट पोर्ट से डिस्चार्ज किया जाता है। स्लैग को साइड वॉल या एंड वॉल के नीचे स्लैग डिस्चार्ज पोर्ट से डिस्चार्ज किया जाता है। भट्ठी के सिर का तापमान 1500 डिग्री से 1550 डिग्री तक होता है, भट्ठी की पूंछ का तापमान 1250 डिग्री से 1300 डिग्री तक होता है, और आउटलेट ग्रिप गैस का तापमान लगभग 1200 डिग्री होता है। अयस्क को गलाने और भूनने पर, ईंधन की दर 10 प्रतिशत से 15 प्रतिशत होती है, और संस्तर ऊर्जा दर 3-6t/(m2 · दिन) होती है। कॉपर कंसंट्रेट को सीधे भट्टी में डाला जाता है, जिसकी ईंधन दर 16 प्रतिशत से 25 प्रतिशत और बेड ऊर्जा दर 2-4t/(m2 · दिन) होती है, और इसे रॉ कॉन्संट्रेट स्मेल्टिंग कहा जाता है।
रिवरबेरेटरी फर्नेस स्मेल्टिंग प्रक्रिया फ्लोटेशन पाउडर कॉन्संट्रेट के प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त है। रिवरबेरेटरी फर्नेस स्मेल्टिंग प्रक्रिया की डिसल्फराइजेशन दर कम है, केवल 20 प्रतिशत ~ 30 प्रतिशत, जो उच्च कॉपर ग्रेड के साथ प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त है। यदि कच्चे माल में कम तांबा और उच्च सल्फर होता है, तो इसे गलाने से पहले भूनने की जरूरत होती है। पुनर्नवा भट्टी का उत्पादन पैमाने बड़े पैमाने पर हो सकता है, और इसमें कच्चे माल और ईंधन के लिए मजबूत अनुकूलन क्षमता है। यह लंबे समय तक तांबा गलाने का मुख्य उपकरण रहा है। 1970 के दशक में, देश रिवरबेरेटरी फर्नेस स्मेल्टिंग में सुधार करने के लिए अध्ययन कर रहे थे, और कुछ ऑक्सीजन छिड़काव उपकरणों का इस्तेमाल भट्ठी में केंद्रित करने के लिए करते थे ताकि SO2 एकाग्रता को बढ़ाने के लिए सीलिंग को मजबूत किया जा सके। चाइना बैयिन कॉर्पोरेशन के पहले स्मेल्टर ने ब्लास्ट स्मेल्टिंग के लिए रिवरबेरेटरी फर्नेस में पिघलने के लिए कॉपर कंसंट्रेट जोड़ा, जिससे गलाने की ताकत में सुधार हुआ और सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन के लिए ग्रिप गैस का इस्तेमाल किया जा सकता है। 1980 के दशक की शुरुआत तक, दुनिया भर में बनाए रखा reverberatory भट्टी क्षमता अभी भी तांबा गलाने के उपकरण में पहले स्थान पर है। बॉक्स प्रकार की विद्युत भट्टी, लेकिन रिवरबेरेटरी भट्टी में बड़ी मात्रा में फ़्लू गैस होती है और केवल लगभग 1 प्रतिशत SO2 को पुनर्प्राप्त करना मुश्किल होता है। पुनर्नवा भट्टी की तापीय क्षमता केवल 25 प्रतिशत ~ 30 प्रतिशत है, और गलाने की प्रक्रिया में प्रतिक्रिया ऊष्मा का कम उपयोग किया जाता है, और आवश्यक ऊष्मा की आपूर्ति मुख्य रूप से अतिरिक्त ईंधन द्वारा की जाती है।
तांबे की इलेक्ट्रिक भट्टी गलाने के लिए एक प्रतिरोध चाप भट्टी का उपयोग किया जाता है, जिसे खनन थर्मोइलेक्ट्रिक भट्टी के रूप में भी जाना जाता है, जिसमें सामग्रियों की अनुकूलन क्षमता की एक विस्तृत श्रृंखला होती है। यह आम तौर पर कम बिजली की कीमतों वाले क्षेत्रों में और आग रोक गैंग्यू युक्त प्रसंस्करण के लिए उपयोग किया जाता है। इलेक्ट्रिक फर्नेस स्मेल्टिंग द्वारा उत्पादित फ्लू गैस की मात्रा अपेक्षाकृत कम है। अगर ठीक से नियंत्रित किया जाए, तो फ्लू गैस में SO2 की सांद्रता लगभग 5 प्रतिशत तक पहुंच सकती है, जो सल्फर रिकवरी के लिए फायदेमंद है।
तांबे की गलाने वाली बिजली की भट्टियां ज्यादातर आयताकार होती हैं, जिनमें से कुछ गोलाकार होती हैं। बड़ी विद्युत भट्टियां आमतौर पर 30 मीटर से 35 मीटर लंबी, 8 मीटर से 10 मीटर चौड़ी और 4 मीटर से 5 मीटर ऊंची होती हैं। वे 1.2 मीटर से 1.8 मीटर के व्यास के साथ छह स्व-बेकिंग इलेक्ट्रोड का उपयोग करते हैं और तीन एकल-चरण ट्रांसफार्मर द्वारा संचालित होते हैं। विद्युत भट्टी की स्पष्ट शक्ति 3000 से 50000 किलोवोल्ट एम्पीयर तक होती है, एक इकाई भट्टी बिस्तर क्षेत्र की शक्ति लगभग 100kw/m2, एक बिस्तर ऊर्जा दर 3-6t/(m2 · दिन), एक भट्टी चार्ज शक्ति 400 से 500kw · h/t की खपत, और एक इलेक्ट्रोड पेस्ट की खपत लगभग 2-3 kg/t।
फ्लैश स्मेल्टिंग कॉपर सल्फाइड कंसंट्रेट और फ्लक्स को नीचे 0 के मिश्रण को सुखाना है। 3 प्रतिशत पानी की मात्रा, इसे गर्म हवा (या ऑक्सीजन, या ऑक्सीजन समृद्ध हवा) के साथ मिलाएं, इसे तेजी से ऑक्सीकरण के लिए भट्ठी में स्प्रे करें और पिघलना, और मैट और लावा उत्पन्न करना। इसका लाभ यह है कि बिजली की भट्टी में उच्च पिघलने की शक्ति होती है और यह सल्फाइड ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया की गर्मी का पूरी तरह से उपयोग कर सकती है। गलाने की प्रक्रिया की ऊर्जा खपत को कम करें। ट्यूब भट्टी फ्लैश गलाने से मैट ग्रेड को एक बड़ी रेंज में समायोजित किया जा सकता है, जिसे आम तौर पर लगभग 50 प्रतिशत पर नियंत्रित किया जाता है, जो परिवर्तित करने के अगले चरण के लिए फायदेमंद है। हालांकि, लावा में उच्च तांबे की सामग्री होती है और इसे और उपचार की आवश्यकता होती है।
ग्रिप गैस में SO2 की सांद्रता 8 प्रतिशत से अधिक हो सकती है।
मैट ब्लोइंग इस विशेषता का उपयोग करता है कि फेरस सल्फाइड कपरस सल्फाइड की तुलना में ऑक्सीकरण करना आसान है। एक क्षैतिज कनवर्टर में, फेरस सल्फाइड को फेरस ऑक्साइड में ऑक्सीकरण करने के लिए पिघला हुआ मैट में हवा उड़ा दी जाती है, जिसे बाद में जोड़ा क्वार्ट्ज प्रवाह के साथ स्लैग गठन से हटा दिया जाता है। अन्य अशुद्धियों को आंशिक रूप से हटा दिया जाता है, और फिर उड़ाने से सल्फर सल्फाइड में सल्फर को ग्रिप गैस में ऑक्सीकरण करना जारी रहता है, जिसके परिणामस्वरूप कच्चे तांबे में 98 प्रतिशत से 99 प्रतिशत तांबा होता है, और कीमती धातुएं भी कच्चे तांबे में प्रवेश करती हैं।
कॉपर मैट कन्वर्टिंग एक एक्सोथर्मिक रिएक्शन है, जिसे सेल्फ हीटिंग द्वारा किया जा सकता है। आमतौर पर, अतिरिक्त गर्मी को अवशोषित करने के लिए कुछ ठंडी सामग्री मिलानी चाहिए। उड़ाने के बाद लावा में उच्च तांबे की सामग्री होती है, आमतौर पर 2 प्रतिशत से 5 प्रतिशत, और इसे गलाने वाली भट्टी में लौटा दिया जाता है या लाभकारी या बॉक्स इलेक्ट्रिक भट्टी कमजोर पड़ने जैसी विधियों द्वारा उपचारित किया जाता है। उड़ने वाली फ़्लू गैस में SO2 की सांद्रता अपेक्षाकृत अधिक होती है, जो आमतौर पर 8 प्रतिशत से 12 प्रतिशत तक होती है, जिसका उपयोग एसिड उत्पादन के लिए किया जा सकता है। उड़ाने की प्रक्रिया आम तौर पर आंतरायिक संचालन के साथ एक क्षैतिज कनवर्टर का उपयोग करके की जाती है। कनवर्टर की लंबाई के साथ स्थापित वायु छिद्रों की एक पंक्ति के माध्यम से हवा को लगभग 1kgf/cm2 के गेज दबाव के साथ पिघलाया जाता है। फीडिंग, स्लैग डिस्चार्ज, कॉपर डिस्चार्ज और स्मोक एग्जॉस्ट सभी फर्नेस बॉडी पर फर्नेस माउथ से होकर गुजरते हैं।
पाइरो रिफाइनिंग और इलेक्ट्रोलाइटिक रिफाइनिंग कच्चे तांबे की पायरो रिफाइनिंग इस तथ्य का लाभ उठाती है कि कुछ अशुद्धियों में तांबे की तुलना में ऑक्सीजन के लिए अधिक संबंध होता है, और उनके ऑक्साइड तरल तांबे में अघुलनशील होते हैं, और ऑक्सीकरण स्लैगिंग या वाष्पीकरण द्वारा हटा दिए जाते हैं। अपचयन प्रक्रिया के दौरान, पुनर्ऑक्सीकरण को रोकने के लिए तांबे के तरल की सतह को चारकोल या कोक से ढक दें। शोधन के बाद, इसे इलेक्ट्रोलाइटिक शोधन के लिए कॉपर एनोड या कॉपर पिंड में डाला जा सकता है। प्रक्रिया यह है कि रिफाइनिंग भट्टी में तरल तांबे को गर्म करने के लिए जोड़ा जाए या पिघलने के लिए भट्ठी में ठोस तांबे की सामग्री को जोड़ा जाए, और फिर तांबे के तरल में ऑक्सीकरण करने के लिए हवा को उड़ाया जाए, अशुद्धियों को वाष्पित किया जाए, धातुमल को हटाया जाए और फिर तांबे के ऑक्साइड को कम किया जाए। तांबे के तरल में हरी लकड़ी डालने या भारी तेल, पेट्रोलियम गैस या अमोनिया डालने से। रिफाइनिंग स्लैग में उच्च तांबा होता है, जिसे रिवरबेरेटरी फर्नेस या रोटरी रिफाइनिंग फर्नेस में प्रोसेसिंग और रिफाइनिंग के लिए कनवर्टर में वापस किया जा सकता है।
एक ब्लोइंग चक्र को दो चरणों में विभाजित किया जाता है: पहला चरण FeS को FeO में ऑक्सीकृत करना, धातुमल को हटाना और सफेद मैट कॉपर (Cu2S) प्राप्त करना है। गलाने का तापमान 1150 डिग्री से 1250 डिग्री तक होता है। मुख्य प्रतिक्रिया है:
2FeS + 3O2 → 2FeO प्लस 2SO2
2FeO प्लस SiO2→2FeO·SiO2
गलाने का तापमान 1200 डिग्री से 1280 डिग्री तक होता है, और सफेद बर्फ तांबे को निम्नलिखित प्रतिक्रिया के अनुसार मोटे तांबे में उड़ाया और परिष्कृत किया जाता है:
2Cu2S+3O2→2Cu2O प्लस 2SO2
Cu2S प्लस 2Cu2O→6Cu प्लस SO2

उपरोक्त सामग्री सुपर्ब हीटर कंपनी, सुपर हीटर द्वारा आयोजित की जाती है। मुख्य रूप से व्यावसायिक उत्पादन: औद्योगिक ताप तत्व, तापमान मापने वाले तत्व, उत्पादन उपकरण, सहायक उपकरण, और कच्चे माल जैसे ट्यूबलर हीटर, ट्यूबलर हीटर, बेल्ट हीटर, सिरेमिक हीटर, सिलिकॉन रबर हीटर, थर्मोकपल आदि।

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