Co to jest wytop miedzi?
Wytapianie miedzi to proces oddzielania metalu miedzianego od skały, w której jest on naturalnie osadzony przez stopienie. Odbywa się to poprzez szereg kilku etapów przetwarzania. Termin wytapianie miedzi może odnosić się w szczególności do tego etapu topienia lub może odnosić się nieco mniej formalnie do całego procesu.
W naturze miedź, a także wiele innych metali, można znaleźć w skale. Takie połączenie metalu i skały jest znane jako ruda. Aby miedź mogła być użyta w praktyce, musi być oddzielona od skały i innych metali i dopracowana do akceptowalnej czystości. Każda huta miedzi ma swój własny, unikalny proces, jednak wiele z nich dzieli podobne podstawowe kroki.
Typowy proces może rozpocząć się od zmielenia rudy na proszek. Proszek jest przetwarzany za pomocą chemikaliów i powietrza w celu oddzielenia niektórych niepożądanych materiałów i skoncentrowania miedzi. Niepożądany materiał z tego etapu jest nazywany odpadami odpadowymi. Odpady są zwykle usuwane w stawie odpadowym.
Stężony materiał z tego etapu jest następnie suszony i podawany do wysokotemperaturowego pieca do wytapiania. Gdy koncentrat jest podgrzewany, różne materiały w nim dzielą się na warstwy. Warstwa stopionego materiału zawierająca miedź, znana jako warstwa matowa, opada na dno. Odpady stałe, zwane żużlem, unoszą się na górze. Gazy żużlowe i dwutlenek siarki są usuwane i odrzucane lub sprzedawane, gdy warstwa matowa przechodzi do następnego etapu.
Matowy wlewa się następnie do konwertora, gdzie reaguje z powietrzem, wapnem i krzemionką, oddzielając miedź od żużla żelaznego. Powstała miedź z tego etapu jest znana jako miedź konwertorowa. Miedź konwertorowa poddawana jest dalszemu wypalaniu i oczyszczaniu w celu usunięcia wszelkich pozostałych zanieczyszczeń.
Jednym z głównych efektów ubocznych procesu wytopu miedzi jest wytwarzanie odpadów. Rafinacja miedzi powoduje trzy i pół razy więcej odpadów niż ilość wyprodukowanej miedzi. Odpady te są nie tylko w postaci ciał stałych, które muszą zostać usunięte lub poddane recyklingowi, ale także gazowy dwutlenek siarki. Dwutlenek siarki jest znaczącym zanieczyszczeniem powietrza, szczególnie godnym uwagi jako prekursor produkcji kwaśnych deszczy. Niektóre kraje wymagają kroków naprawczych w hucie miedzi i innych operacjach przemysłowych w celu złagodzenia negatywnego wpływu procesu na środowisko.
Uważa się, że wczesne wytop miedzi powstało w Azji Zachodniej między 4000 a 4300 pne. Wielu historyków uważa, że starożytni garncarze prawdopodobnie odkryli ten proces jako pierwszy. Ich piece do spalania z otwartym paleniskiem byłyby w stanie osiągnąć niezbędną wysoką temperaturę. Proste ogniska nie płonęłyby wystarczająco mocno, aby stopić miedź.
Większość rezerw miedzi koncentruje się głównie w kilku regionach, w tym w Stanach Zjednoczonych i Kanadzie, Zambii i Andach. Nowoczesne huty miedzi są jednak zlokalizowane na całym świecie na wszystkich kontynentach z wyjątkiem Antarktydy. Chociaż Antarktyda jest również źródłem złóż rudy miedzi, w 1991 r. Ustanowiono długoterminowe moratorium na wydobycie na Antarktydzie w celu zachowania tego obszaru.