Πώς παράγεται ο ψευδάργυρος;
Σχεδόν όλος ο ψευδάργυρος που έχει καθαριστεί σήμερα (πάνω από 95 τοις εκατό) εκχυλίζεται από σφαιρίτη (ZnS), γνωστό και ως μίγμα ψευδαργύρου.
Τα μεταλλεύματα του σφαλερίτη γενικά περιέχουν μεταξύ 5 και 15 τοις εκατό ψευδάργυρο. Για να φτάσουμε σε καθαρή κατάσταση που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τους καταναλωτές, το μέταλλο πρέπει να διαχωριστεί, να συμπυκνωθεί και να εξευγενιστεί σε μια καθαρή μεταλλική μορφή. Είτε υδρομεταλλουργικές είτε πυρομεταλλουργικές διεργασίες μπορούν να το κάνουν αυτό, ωστόσο πάνω από το 90% της σημερινής παραγωγής προέρχεται τώρα από υδρομεταλλουργικά φυτά.
Μόλις εξορύσσεται, το μετάλλευμα ψευδαργύρου συνθλίβεται σε σκόνη και διαχωρίζεται από το μόλυβδο μέσω πλεύσης αφρού. Μόλυβδος και άλλα μέταλλα, όπως είναι ο άργυρος, που μπορεί να υπάρχουν στο μεταλλεύμα σε ανακτήσιμες ποσότητες, θα εξάγονται και θα υποβάλλονται χωριστά σε επεξεργασία.
Το υπόλοιπο συμπύκνωμα θα αποτελείται από 1 έως 15% ψευδάργυρο, αλλά διατηρεί υψηλή περιεκτικότητα σε θείο (περίπου 30%) που πρέπει να αφαιρεθεί. Αυτό μπορεί να γίνει με το ψήσιμο του θρυμματισμένου μετάλλου σε θερμοκρασίες πάνω από 1652 ° F (900 ° C), δημιουργώντας οξείδιο του ψευδαργύρου (ZnO) και διοξείδιο του θείου.
Εάν χρησιμοποιούνται υδρομεταλλουργικές τεχνικές, το οξείδιο του ψευδαργύρου στη συνέχεια απορροφάται από τα άλλα ασβεστολιθικά χρησιμοποιώντας θειικό οξύ. Ενώ ο ψευδάργυρος διαλύεται στο οξύ, το μόλυβδο και ο άργυρος είναι αδιάλυτα και ο σίδηρος καθιζάνει.
Προστίθεται σκόνη ψευδαργύρου για να βοηθήσει τον καθαρισμό του διαλύματος μέσω μιας διαδικασίας τσιμεντοποίησης πριν να ηλεκτρολυθεί.
Χρησιμοποιώντας ανόδους κράματος μολύβδου και κάθοδο αλουμινίου , το πλούσιο σε ψευδάργυρο διάλυμα ηλεκτρολύεται προκαλώντας εναπόθεση ψευδαργύρου στο αλουμίνιο.
Αυτό στη συνέχεια απογυμνώνεται, τήκεται και χυτεύεται σε πλινθώματα με καθαρότητα 99,95 έως 99,995 τοις εκατό ή απευθείας κράμα με χαλκό, αλουμίνιο ή μαγνήσιο .
Ο φυσικός ψευδάργυρος που διατίθεται στο London Metal Exchange (LME) πρέπει να πληροί τις ειδικές προδιαγραφές ψευδαργύρου υψηλού βαθμού 99,995%.
Ενώ οι πυρομεταλλουργικές τεχνικές εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται σε μια σειρά φυτών, η διαδικασία είναι εξαιρετικά ενεργειακή και δαπανηρή.
Η Imperial Smelting Corporation ανέπτυξε μια τεχνική κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1940 και της δεκαετίας του 1950, η οποία μείωσε τον ψευδάργυρο και το μέταλλο μολύβδου χρησιμοποιώντας άνθρακα μέσα σε μια ειδικά σχεδιασμένη υψικαμίνους.
Η διαδικασία, που αναφέρεται ως διαδικασία Imperial Smelting, περιλαμβάνει ψήσιμο ψευδαργύρου και μολύβδου, τα οποία απαντώνται φυσικά μαζί, έτσι ώστε να παράγονται οξείδια. Οι ψευδάργυροι και τα οξείδια μολύβδου στη συνέχεια φορτώνονται σε υψικαμίνους με άνθρακα οπτανθρακοποίησης.
Καθώς ο θερμαινόμενος αέρας εισέρχεται στον κλίβανο, ο μονοξείδιο του άνθρακα και οι ατμοί διοξειδίου που περιέχουν ψευδάργυρο ανέρχονται στον άξονα και ψύχονται σε έναν συμπυκνωτή μολύβδου. Ο ψευδάργυρος απορροφάται από τον τετηγμένο μόλυβδο, ο οποίος στη συνέχεια ψύχεται, επιτρέποντας στον ψευδάργυρο να επιπλέει στην επιφάνεια.
Το στρώμα ψευδαργύρου χύνεται και ρίχνεται ενώ το ηλεκτρόδιο αποστέλλεται πίσω στον συμπυκνωτή.
Σύμφωνα με τη Διεθνή Ένωση Ψευδαργύρου, οι κλίβανοι Imperial Smelting λειτουργούν προς το παρόν μόνο στην Κίνα, την Ινδία, την Ιαπωνία και την Πολωνία.
Εκτός από την εξαγωγή ψευδαργύρου από μεταλλεύματα (πρωτογενής παραγωγή), το μέταλλο μπορεί επίσης να ανακυκλωθεί από υπάρχουσες πηγές (δευτερογενής παραγωγή). Περίπου το ένα τέταρτο του συνόλου του ψευδαργύρου που καταναλώνεται τώρα προέρχεται από δευτερεύουσες πηγές.
Οι ηλεκτρικοί κλίβανοι τόξου, οι οποίοι χρησιμοποιούνται για την επεξεργασία και την ανακύκλωση χαλυβδοσωλήνων , μπορούν επίσης να συλλέγουν ψευδάργυρο που υπάρχει στους γαλβανισμένους χάλυβες.
Όπως και στους καμίνους Imperial Smelting, οι υψηλές θερμοκρασίες σε ηλεκτρικούς κλιβάνους τόξου εξατμίζουν τον ψευδάργυρο, προκαλώντας την άνοδο με αέρια που μπορούν να συλλεχθούν. Ο εμπλουτισμός σε έναν περιστροφικό κλίβανο (κλίβανος Waelz) παράγει οξείδιο ψευδαργύρου, το οποίο στη συνέχεια μπορεί να διοχετευθεί ξανά στον βρόχο παραγωγής.
Η παγκόσμια παραγωγή ορυχείων ψευδαργύρου ήταν περίπου 13,7 εκατομμύρια τόνοι το 2013, ενώ η παγκόσμια εξευγενισμένη παραγωγή μεταλλικού ψευδαργύρου ήταν περίπου 13,0 εκατομμύρια τόνοι κατά την ίδια περίοδο. Περίπου 3 εκατομμύρια τόνοι, ή λιγότερο από το ένα τέταρτο της παγκόσμιας παραγωγής, προέρχονταν από ανακυκλωμένες πηγές.
Ανά χώρα, ο μεγαλύτερος παραγωγός εξευγενισμένου ψευδαργύρου είναι η Κίνα, αντιπροσωπεύοντας περίπου το 40% της παγκόσμιας παραγωγής, ακολουθούμενη από την Ευρώπη και την Κορέα.
Από την εταιρεία, οι μεγαλύτεροι παραγωγοί επεξεργασμένου ψευδαργύρου είναι οι Nyrstar, Glencore και η Κορέα ψευδάργυρος.
Οι μεγαλύτερες πηγές μεταλλευμάτων ψευδαργύρου είναι η Κίνα, η Αυστραλία και το Περού.
Πηγές:
Διεθνής ομάδα μελέτης μόλυβδου & ψευδαργύρου. Ανασκόπηση Τάσεων το 2013: Ψευδάργυρος . 17 Φεβρουαρίου 2014.
Διεθνής Ένωση Ψευδαργύρου. Ανακύκλωση ψευδαργύρου: Προμήθεια υλικού . 2011.
URL: https://web.archive.org/web/20140802220949/http://www.zinc.org/basics/zinc_recycling
Ακολουθήστε το Terence στο Google+