TOP8 Equipamento para Forno de Fundição de Cobre

  Forno de fundição de ouro e cobre do Congo

  Descrição de uso do equipamento:​

  O forno de fundição de cobre é um tipo de equipamento chave usado no processo de fundição de cobre. É aquecido por energia elétrica para fundir a carga contendo cobre em cobre bruto, mata de cobre ou outros produtos de cobre no forno.

  Princípio de funcionamento:

  O princípio de funcionamento do forno elétrico de fundição de cobre é baseado no efeito de aquecimento elétrico. Quando a corrente passa pelo eletrodo, há um arco entre o eletrodo e a carga, e a alta temperatura do arco faz com que a carga derreta. Ao mesmo tempo, a resistência da carga também gera calor, o que facilita ainda mais o processo de fundição. ‌ No processo de fundição, o elemento cobre na carga reage com outros componentes para formar cobre bruto, mata, escória e outros produtos.

  Alta eficiência:

  1. A fundição de cobre em forno elétrico tem as características de alta taxa de utilização de calor, pode derreter rapidamente a carga.
  2. Proteção ambiental: Em comparação com os métodos tradicionais de fundição de cobre, a quantidade de fumaça da fundição de cobre em forno elétrico é pequena e a temperatura da fumaça é baixa, o que é propício à proteção ambiental.
  3. Flexibilidade: a fundição de cobre em forno elétrico pode lidar com uma variedade de cargas contendo cobre, incluindo carga refratária, minério de óxido, minério de sulfeto, rejeitos contendo cobre, lama de cobre, etc...

  Descrição do processo do produto:

  1. Preparação da matéria-prima: ‌ Primeiro, prepare a carga contendo cobre, geralmente concentrado de cobre. Esses concentrados precisam ser preparados antes do refino, como secagem, peletização, etc., para garantir que o teor de umidade do material do forno seja moderado, ‌ para evitar acidentes como tombamento no processo de fundição ‌
  2. Ingredientes e adição de fluxo: ‌ O concentrado de cobre preparado é misturado com uma quantidade apropriada de fluxo, a função do fluxo é promover a reação química da carga no processo de fusão e a separação de impurezas
  3. Aquecimento e fusão do forno elétrico: a carga preparada é adicionada ao forno elétrico térmico mineral, arco elétrico e calor de resistência são gerados através do eletrodo, de modo que a carga seja derretida sob a ação do aquecimento elétrico. Na piscina de fusão, a carga completará várias reações químicas para produzir mata de cobre, escória e outros produtos;
  4. Separação de impurezas: No processo de fusão, controlando a temperatura e adicionando produtos químicos, várias impurezas (como arsênico, ferro, enxofre, etc.) na piscina de cobre flutuam na superfície da piscina de cobre líquido e descarregam-se de maneira apropriada para purificar o líquido de cobre;
  5. Resfriamento e fundição: após a separação de impurezas, o líquido de cobre bruto ou enxofre de cobre obtido é resfriado, ‌ e então fundido no lingote de cobre ou tarugo de cobre necessário. ‌

  Composição do equipamento:

  1. Corpo do forno;

  2. Revestimento do forno;

  3. Tampa do forno de resfriamento a água;

  4. Sistema de elevação do eletrodo;

  5. Sistema hidráulico;

  6. Sistema de rede curta;

  7. Tanque de água e dispensador de água;

  8. Molde de cobre;

  9. Transformador do forno elétrico;

  10. Armário de comutação de alta tensão;

  11. Sistema de controle do forno elétrico.

Componentes-chave do equipamento

1. Corpo do Forno: Revestido com materiais refratários de alta temperatura (por exemplo, tijolos de magnésia-cromo, alumina) para resistir à corrosão de escória/mata fundida e choque térmico. Possui uma porta de carregamento, torneira de escória (nível superior) e torneira de mata (nível inferior).
2. Sistema de Fornecimento de Combustível/Oxigênio: Fornece combustível (coque, gás natural) e ar enriquecido com oxigênio (crítico para fundição flash/banho) para manter as temperaturas de reação e a eficiência de oxidação.
3. Sistema de Tratamento de Gases de Exaustão: Captura gases de exaustão ricos em SO₂ (um subproduto da fundição de sulfeto) por meio de ciclones, precipitadores eletrostáticos e plantas de ácido (convertendo SO₂ em ácido sulfúrico). Obrigatório para conformidade ambiental.
4. Sistema de Manuseio de Materiais: Inclui transportadores para matérias-primas, alimentadores para carregamento preciso e sistemas de torneamento para escória/mata (frequentemente com panelas ou descarga contínua).
5. Sistema de Controle e Monitoramento: Acompanha em tempo real a temperatura, pressão, teor de oxigênio e composição da mata/escória. Automatiza o carregamento, o fluxo de oxigênio e o torneamento para otimizar as condições de fundição e reduzir erros humanos.

Vantagens dos Fornos Modernos de Fundição de Cobre

• Alta Eficiência: O autoaquecimento via combustão de sulfeto reduz a demanda de combustível em 30% a 50% em comparação com os altos-fornos.
• Amigo do Meio Ambiente: A taxa de captura de SO₂ excede 95% (vs. <70% para altos-fornos), minimizando a poluição do ar; subprodutos de ácido sulfúrico criam valor econômico adicional.
• Alta Taxa de Recuperação: A recuperação de cobre de concentrados atinge 97% a 99%, reduzindo o desperdício de recursos valiosos.
• Flexibilidade: Adaptável a diversas matérias-primas, desde concentrados de alta qualidade até sucata mista, apoiando práticas de economia circular.

Princípios de Trabalho Essenciais

1. Preparação da Matéria-Prima: Minérios/concentrados de cobre são triturados, moídos e misturados com fluxos (por exemplo, sílica, calcário) e combustíveis/agentes redutores (por exemplo, coque, gás natural). Os fluxos diminuem o ponto de fusão da ganga (impurezas de silicato) para formar escória, enquanto os agentes redutores convertem os óxidos de cobre em cobre elementar.
2. Fundição em Alta Temperatura: A carga misturada é alimentada no forno e aquecida até o estado fundido. Reações químicas ocorrem:
   • Oxidação: Minérios de sulfeto (por exemplo, calcopirita, CuFeS₂) reagem com o oxigênio para formar sulfeto de cobre (Cu₂S), óxido de ferro (FeO) e dióxido de enxofre (SO₂).
   • Separação de Fases: O sulfeto de cobre fundido combina-se com outros sulfetos metálicos para formar mata (uma liga densa de Cu₂S e FeS, com teor de cobre de 30% a 70%), enquanto a ganga e o fluxo formam escória (silicatos) de baixa densidade, que flutua sobre a mata para separação.
3. Conversão e Refino Inicial: A mata é processada posteriormente (por exemplo, em um conversor) para remover ferro e enxofre, produzindo cobre blister (98% a 99,5% de pureza). O cobre blister passa então por refino a fogo ou eletrólise para atingir cobre puro (99,95% a 99,999%).