بنیادی خام مال کے طور پر پائرومیٹالرجیکل کاپر سلفائیڈ کانسنٹریٹ کا روایتی سامان سملٹنگ کا اصول

سمیلٹنگ سے مراد بنیادی طور پر دھندلا سمیلٹنگ ہے، جس کا مقصد تانبے کے ارتکاز یا بھنی ہوئی ایسک میں کچھ لوہے کو آکسائڈائز کرنا اور اسے سلیگ کی تشکیل جیسے کہ گینگو اور فلوکس سے ہٹانا ہے، جس کے نتیجے میں تانبے سے بھرپور میٹ (xCu2S · yFeS) کی پیداوار ہوتی ہے۔ دھندلا میں تانبے، لوہے اور سلفر کی کل مقدار اکثر 80 فیصد سے 90 فیصد تک ہوتی ہے، اور فرنس چارج میں تقریباً تمام قیمتی دھاتیں دھندلا میں داخل ہوتی ہیں۔
دھندلا سمیلٹنگ کا روایتی سامان بلاسٹ فرنس، ریوربریٹری فرنس، الیکٹرک فرنس وغیرہ ہیں۔ نئے بنائے گئے جدید بڑے تانبے کے سمیلٹرز زیادہ تر فلیش فرنس استعمال کرتے ہیں۔ سمیلٹنگ کے لیے بلاسٹ فرنس ایک عمودی بھٹی ہے، جسے چھوٹے ممالک ایک طویل عرصے سے براہ راست تانبے کو گلانے کے لیے استعمال کر رہے ہیں۔ روایتی طریقہ sinter اور بلاسٹ فرنس سمیلٹنگ کا ہے۔ سلفائیڈ کاپر کانسنٹریٹ کو سب سے پہلے سینٹر کیا جاتا ہے اور کچھ گندھک کو نکالنے کے لیے بھونا جاتا ہے، جس سے یہ ایک sintered گانٹھ بن جاتا ہے۔ اسے بھٹی میں بہاؤ، کوک، اور دیگر بیچ کے مواد کے ساتھ تہوں میں شامل کیا جاتا ہے، اور سمیلٹنگ کے دوران دھندلا اور فضلہ سلیگ پیدا کرتا ہے۔ اس طریقے میں فلو گیس میں SO2 کا مواد کم ہوتا ہے، جس سے گندھک کو اقتصادی طور پر بازیافت کرنا مشکل ہو جاتا ہے۔ دھوئیں کے خطرات کو ختم کرنے اور ارتکاز سے گندھک کو بازیافت کرنے کے لیے، 1950 کی دہائی میں کانسینٹریٹ بلاسٹ فرنس سمیلٹنگ کا طریقہ تیار کیا گیا تھا، جس میں کاپر سلفائیڈ کو ایک پیسٹ میں ملانا اور گوندھنا، اور پھر اس میں کچھ بلاک مواد، فلوکس، کوک وغیرہ شامل کرنا شامل ہے۔ فرنس ٹاپ کے سنٹرل فیڈنگ پورٹ سے بیچوں کو مادی مہر بنانے، ہوا کے رساو کو کم کرنے، اور SO2 کا ارتکاز بڑھانے کے لیے۔ گوندھے ہوئے مواد کو بھٹی میں گرم فلو گیس کے ذریعے خشک اور بھون کر ایک سنٹرڈ میٹیریل کالم بنایا جاتا ہے، اور بلاک میٹریل کو کالمی شکل میں بھی کالم کی شکل میں لپیٹ دیا جاتا ہے تاکہ سانس لینے کی صلاحیت کو برقرار رکھا جا سکے اور سمیلٹنگ آپریشن کے معمول کے عمل کو یقینی بنایا جا سکے۔
دھندلا کا تانبے کا مواد بھوننے اور گلنے کے عمل کے دوران ارتکاز کے درجے اور ڈیسلفرائزیشن کی شرح پر منحصر ہے۔ دنیا کے میٹ گریڈ میں عام طور پر 40 فیصد سے 55 فیصد تانبا ہوتا ہے۔ اعلی درجے کا دھندلا پیدا کرنے سے سلفائڈ کے رد عمل کی گرمی کا زیادہ استعمال ہوسکتا ہے اور اگلے عمل کے اڑانے کا وقت کم ہوسکتا ہے۔ سمیلٹنگ سلیگ میں تانبے کا مواد میٹ کے گریڈ سے متعلق ہے، اور ویسٹ سلیگ میں تانبے کا مواد عام طور پر 0.4 فیصد اور 0.5 فیصد کے درمیان ہوتا ہے۔ پگھلنے کے عمل کے دوران اہم رد عمل یہ ہیں:
2CuFeS2→Cu2S جمع 2FeS پلس S
Cu2O پلس FeS→Cu2S جمع FeO
2FeS جمع 3O2 جمع SiO2→2FeO·SiO2 جمع 2SO2
2FeO پلس SiO2→2FeO·SiO2
ریوربرٹری فرنس مستطیل ہے اور اسے اعلیٰ معیار کے ریفریکٹری میٹریل سے بنایا گیا ہے۔ برنر بھٹی کے سر پر واقع ہے، اور دم سے فلو گیس خارج ہوتی ہے۔ فرنس کا مواد سائیڈ دیوار کے اوپر یا اوپری حصے سے شامل کیا جاتا ہے، اور دھندلا کو سائیڈ وال کے نیچے دھندلا پورٹ سے خارج کیا جاتا ہے۔ سلیگ کو سائیڈ وال یا اینڈ وال کے نیچے سلیگ ڈسچارج پورٹ سے خارج کیا جاتا ہے۔ فرنس ہیڈ کا درجہ حرارت 1500 ڈگری سے 1550 ڈگری تک ہے، فرنس ٹیل کا درجہ حرارت 1250 ڈگری سے 1300 ڈگری تک ہے، اور آؤٹ لیٹ فلو گیس کا درجہ حرارت 1200 ڈگری کے قریب ہے۔ ایسک کو گلانے اور بھونتے وقت، ایندھن کی شرح 10 فیصد سے 15 فیصد ہے، اور بستر کی توانائی کی شرح 3-6t/(m2 · دن) ہے۔ تانبے کے ارتکاز کو براہ راست بھٹی میں کھلایا جاتا ہے، جس میں ایندھن کی شرح 16 فیصد سے 25 فیصد ہوتی ہے اور بیڈ انرجی کی شرح 2-4t/(m2 · دن) ہوتی ہے، اور اسے کچا کانسنٹریٹ سمیلٹنگ کہا جاتا ہے۔
ریوربرٹری فرنس سمیلٹنگ کا عمل فلوٹیشن پاؤڈر کنسنٹریٹ کی پروسیسنگ کے لیے موزوں ہے۔ ریوربریٹری فرنس سملٹنگ کے عمل کی ڈی سلفرائزیشن کی شرح کم ہے، صرف 20 فیصد ~ 30 فیصد، جو کہ اعلیٰ تانبے کے درجے کے ساتھ توجہ مرکوز کرنے کے لیے موزوں ہے۔ اگر خام مال میں کم تانبا اور سلفر زیادہ ہے تو اسے گلنے سے پہلے بھوننے کی ضرورت ہے۔ ریوربرٹری فرنس کا پیداواری پیمانہ بڑے پیمانے پر ہو سکتا ہے، اور اس میں خام مال اور ایندھن کے لیے مضبوط موافقت ہے۔ یہ ایک طویل عرصے سے تانبے کو پگھلانے کا اہم سامان رہا ہے۔ 1970 کی دہائی میں، ممالک ریوربرٹری فرنس سمیلٹنگ کو بہتر بنانے کے لیے مطالعہ کر رہے تھے، اور کچھ نے SO2 کی ارتکاز کو بڑھانے کے لیے سگ ماہی کو مضبوط بنانے کے لیے بھٹی میں ارتکاز لگانے کے لیے آکسیجن چھڑکنے والے آلات کا استعمال کیا۔ چائنا بائین کارپوریشن کے پہلے سمیلٹر نے دھماکے سے سملٹنگ کے لیے ریوربریٹری فرنس میں پگھلنے میں تانبے کا ارتکاز شامل کیا، جس سے گلنے کی طاقت میں بہتری آئی، اور فلو گیس کو سلفیورک ایسڈ بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ 1980 کی دہائی کے اوائل تک، پوری دنیا میں ریوربرٹری فرنس کی صلاحیت برقرار رکھی گئی تھی جو اب بھی تانبے کو گلانے والے آلات میں پہلے نمبر پر ہے۔ باکس ٹائپ الیکٹرک فرنس، لیکن ریوربرٹری فرنس میں فلو گیس کی ایک بڑی مقدار ہوتی ہے اور صرف 1 فیصد SO2 کو بحال کرنا مشکل ہوتا ہے۔ ریوربریٹری فرنس کی تھرمل کارکردگی صرف 25 فیصد ~ 30 فیصد ہے، اور پگھلنے کے عمل میں رد عمل کی حرارت کم استعمال ہوتی ہے، اور ضرورت کی حرارت بنیادی طور پر اضافی ایندھن کے ذریعے فراہم کی جاتی ہے۔
تانبے کی الیکٹرک فرنس سمیلٹنگ میں مزاحمتی آرک فرنس کا استعمال کیا جاتا ہے، جسے کان کنی تھرمو الیکٹرک فرنس بھی کہا جاتا ہے، جس میں مواد کے ساتھ موافقت کی وسیع رینج ہوتی ہے۔ یہ عام طور پر ان علاقوں میں استعمال ہوتا ہے جہاں بجلی کی کم قیمت ہوتی ہے اور ریفریکٹری گینگو پر مشتمل ارتکاز کو پروسیسنگ کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ الیکٹرک فرنس سلٹنگ سے پیدا ہونے والی فلو گیس کی مقدار نسبتاً کم ہے۔ اگر مناسب طریقے سے کنٹرول کیا جائے تو، فلو گیس میں SO2 کا ارتکاز تقریباً 5 فیصد تک پہنچ سکتا ہے، جو سلفر کی بحالی کے لیے فائدہ مند ہے۔
تانبے کو پگھلانے والی برقی بھٹیاں زیادہ تر مستطیل ہوتی ہیں، جن میں سے کچھ سرکلر ہوتی ہیں۔ بڑی برقی بھٹیاں عام طور پر 30 میٹر سے 35 میٹر لمبی، 8 میٹر سے 10 میٹر چوڑی اور 4 میٹر سے 5 میٹر اونچی ہوتی ہیں۔ وہ 1.2 میٹر سے 1.8 میٹر کے قطر کے ساتھ چھ سیلف بیکنگ الیکٹروڈ استعمال کرتے ہیں اور تین سنگل فیز ٹرانسفارمرز سے چلتے ہیں۔ الیکٹرک فرنس کی ظاہری طاقت 3000 سے 50000 کلو وولٹ ایمپیئر تک ہوتی ہے، ایک یونٹ فرنس بیڈ ایریا پاور تقریباً 100kw/m2، بیڈ انرجی ریٹ 3-6t/(m2 · دن)، ایک فرنس چارج پاور 400 سے 500kw · h/t کی کھپت، اور تقریباً 2-3 kg/t کے الیکٹروڈ پیسٹ کی کھپت۔
فلیش سمیلٹنگ کا مطلب ہے کہ کاپر سلفائیڈ کے مرکب کو خشک کرنا اور پانی کی مقدار کو 0.3 فیصد سے کم کرنا، اسے گرم ہوا (یا آکسیجن، یا آکسیجن سے بھرپور ہوا) کے ساتھ ملائیں، تیز آکسیکرن کے لیے اسے بھٹی میں چھڑکیں اور پگھلنا، اور دھندلا اور سلیگ پیدا کرتا ہے۔ اس کا فائدہ یہ ہے کہ برقی بھٹی میں زیادہ پگھلنے کی طاقت ہوتی ہے اور یہ سلفائیڈ آکسیکرن رد عمل کی گرمی کو مکمل طور پر استعمال کر سکتی ہے۔ سمیلٹنگ کے عمل کی توانائی کی کھپت کو کم کریں۔ ٹیوب فرنس فلیش سمیلٹنگ ایک بڑی رینج میں میٹ گریڈ کو ایڈجسٹ کر سکتی ہے، عام طور پر تقریباً 50 فیصد پر کنٹرول کیا جاتا ہے، جو تبدیل کرنے کے اگلے مرحلے کے لیے فائدہ مند ہے۔ تاہم، سلیگ میں تانبے کا مواد زیادہ ہوتا ہے اور اسے مزید علاج کی ضرورت ہوتی ہے۔
فلو گیس میں SO2 کا ارتکاز 8 فیصد سے زیادہ ہو سکتا ہے۔
دھندلا اڑانا اس خصوصیت کا استعمال کرتا ہے کہ فیرس سلفائیڈ کو کپرس سلفائیڈ کے مقابلے میں آکسائڈائز کرنا آسان ہے۔ افقی کنورٹر میں، فیرس سلفائیڈ کو فیرس آکسائیڈ میں آکسائڈائز کرنے کے لیے ہوا کو پگھلے ہوئے دھندلے میں اڑا دیا جاتا ہے، جسے بعد میں شامل کوارٹج بہاؤ کے ساتھ سلیگ کی تشکیل کے ذریعے ہٹا دیا جاتا ہے۔ دیگر نجاستوں کو جزوی طور پر ہٹا دیا جاتا ہے، اور پھر پھونکنے سے کپرس سلفائیڈ میں موجود سلفر کو فلو گیس میں آکسائڈائز کرنا جاری رہتا ہے، جس کے نتیجے میں خام تانبا 98 فیصد سے 99 فیصد تانبا پر مشتمل ہوتا ہے، اور قیمتی دھاتیں بھی خام تانبے میں داخل ہوتی ہیں۔
کاپر دھندلا تبدیل کرنا ایک خارجی رد عمل ہے، جسے خود حرارتی طور پر انجام دیا جا سکتا ہے۔ عام طور پر، اضافی گرمی کو جذب کرنے کے لیے کچھ ٹھنڈے مواد کو شامل کرنا ضروری ہے۔ اڑانے کے بعد سلیگ میں تانبے کی مقدار زیادہ ہوتی ہے، عام طور پر 2 فیصد سے 5 فیصد، اور اسے سمیلٹنگ فرنس میں واپس لایا جاتا ہے یا اس کا علاج بینیفیشن یا باکس الیکٹرک فرنس ڈیلیشن جیسے طریقوں سے کیا جاتا ہے۔ اڑانے والی فلو گیس میں SO2 کا ارتکاز نسبتاً زیادہ ہے، عام طور پر 8 فیصد سے 12 فیصد تک، جسے تیزاب کی پیداوار کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اڑانے کا عمل عام طور پر وقفے وقفے سے آپریشن کے ساتھ افقی کنورٹر کا استعمال کرتے ہوئے کیا جاتا ہے۔ تقریباً 1kgf/cm2 کے گیج پریشر والی ہوا کو کنورٹر کی لمبائی کے ساتھ نصب ایئر ہولز کی ایک قطار کے ذریعے پگھلنے میں اڑایا جاتا ہے۔ کھانا کھلانا، سلیگ ڈسچارج، تانبے کا اخراج، اور دھوئیں کا اخراج یہ سب بھٹی کے منہ سے بھٹی کے جسم پر گزرتے ہیں۔
خام تانبے کی پائرو ریفائننگ اور الیکٹرولائٹک ریفائننگ پائرو ریفائننگ اس حقیقت کا فائدہ اٹھاتے ہیں کہ کچھ نجاستیں تانبے کے مقابلے آکسیجن سے زیادہ تعلق رکھتی ہیں، اور ان کے آکسائیڈز مائع تانبے میں حل نہیں ہوتے، اور آکسیڈیشن سلیگنگ یا اتار چڑھاؤ کے ذریعے ہٹا دیے جاتے ہیں۔ کمی کے عمل کے دوران، دوبارہ آکسیڈیشن کو روکنے کے لیے تانبے کے مائع کی سطح کو چارکول یا کوک سے ڈھانپیں۔ ریفائننگ کے بعد، اسے الیکٹرولائٹک ریفائننگ کے لیے تانبے کے انوڈ یا تانبے کے پنڈ میں ڈالا جا سکتا ہے۔ عمل یہ ہے کہ ریفائننگ فرنس میں مائع تانبے کو گرم کیا جائے یا پگھلنے کے لیے ٹھوس تانبے کے مواد کو بھٹی میں شامل کیا جائے، اور پھر تانبے کے مائع میں ہوا کو آکسائڈائز کرنے، نجاستوں کو اتار چڑھاؤ، سلیگ کو ختم کرنے، اور پھر تانبے کے آکسائیڈ کو کم کرنے کے لیے ہے۔ ہری لکڑی ڈال کر یا تانبے کے مائع میں بھاری تیل، پیٹرولیم گیس یا امونیا ڈال کر۔ ریفائننگ سلیگ میں زیادہ تانبا ہوتا ہے، جسے ریوربرٹری فرنس یا روٹری ریفائننگ فرنس میں پروسیسنگ اور ریفائننگ کے لیے کنورٹر میں واپس کیا جا سکتا ہے۔
ایک اڑانے والا چکر دو مراحل میں تقسیم ہوتا ہے: پہلا مرحلہ FeS کو FeO میں آکسائڈائز کرنا، سلیگ کو ہٹانا، اور سفید دھندلا کاپر (Cu2S) حاصل کرنا ہے۔ پگھلنے کا درجہ حرارت 1150 ڈگری سے 1250 ڈگری تک ہے۔ اہم ردعمل یہ ہے:
2FeS＋3O2→2FeO جمع 2SO2
2FeO پلس SiO2→2FeO·SiO2
پگھلنے کا درجہ حرارت 1200 ڈگری سے 1280 ڈگری تک ہے، اور سفید برف کا تانبا اڑا دیا جاتا ہے اور درج ذیل رد عمل کے مطابق موٹے تانبے میں صاف کیا جاتا ہے:
2Cu2S＋3O2→2Cu2O جمع 2SO2
Cu2S جمع 2Cu2O→6Cu جمع SO2

مندرجہ بالا مواد کو سپر ہیٹر کمپنی، سپر ہیٹر نے ترتیب دیا ہے۔ بنیادی طور پر پیشہ ورانہ پیداوار: صنعتی حرارتی عناصر، درجہ حرارت کی پیمائش کرنے والے عناصر، پیداواری سازوسامان، لوازمات، اور خام مال جیسے نلی نما ہیٹر، نلی نما ہیٹر، بیلٹ ہیٹر، سیرامک ​​ہیٹر، سلیکون ربڑ ہیٹر، تھرموکوپل وغیرہ۔

تعاون پر تبادلہ خیال کرنے کے لئے عالمی صنعت کے شراکت داروں کا خیر مقدم!