Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki
1
Symulacja 1

Przeczytaj tekst zawarty w harmonii, a następnie ułóż w odpowiedniej kolejności aparaty wykorzystywane w procesie oczyszczania miedzi. Zwróć uwagę na to, jakie urządzenia stosowane są podczas tego procesu oraz jakie pełnią funkcje. Na końcu rozwiąż ćwiczenia sprawdzające.

Zapoznaj się z tekstem zawartym w harmonii, a następnie zapoznaj się z opisem symulacji. Zwróć uwagę na to, jakie urządzenia stosowane są podczas procesu oczyszczania miedzi oraz jakie pełnią funkcje. Na końcu rozwiąż ćwiczenia sprawdzające.

RY1S26TZYiTE0
I. Kruszenie i mielenie Wydobyta w kopalni ruda zostaje przetransportowana do zakładu przeróbczego czyli Zakładu Wzbogacania Rudy. Pierwszym etapem otrzymywania miedzi jest przesiane jej przez sito, następnie jest ona kruszona i mielona w dużych cylindrycznych młynach kulowych., II. Flotacja pianowa Sproszkowana ruda jest mieszana ze specjalnym olejem, który powoduje, że cząstki minerałów miedzi stają się niezwilżalne wodą. Ruda jest następnie podawana do kąpieli wodnej, zawierającej środek spieniający, wytwarzający pianę. Flotacja to proces, w wyniku którego całość przerabianego urobku dzieli się na dwie grupy:
- koncentrat miedzi o wysokiej zawartości składnika użytecznego ~ 24-30 % Cu
- odpad o niskiej zawartości składnika użytecznego ~ 0,2 % Cu.

Odpady poflotacyjne trafiają do specjalnego zbiornika magazynującego. W przypadku KHGM Polska Miedź jest to Obiekt Unieszkodliwiania Odpadów Wydobywczych „Żelazny Most”., III. Odwadnianie i suszenie Powstały podczas flotacji koncentrat jest kierowany do odwadniania. Pierwszy etap to zagęszczanie grawitacyjne, następnie filtracja w ciśnieniowych prasach filtracyjnych oraz suszenie w suszarkach bębnowych. Po wysuszeniu koncentrat miedzi transportowany jest do hut miedzi., IV. Prażenie Na tym etapie rozpoczynają się reakcje chemiczne, których celem jest przekształcenie minerałów miedzi w miedź metaliczną. Proces ten polega na prażeniu koncentratu rudy z flotacji pianowej. Koncentrat jest ogrzewany w powietrzu do temperatury między 500⁰C a 700⁰C. Produktem otrzymanym z pieca prażalniczego jest ruda prażona. Jest to stała mieszanina tlenków, siarczków i siarczanów., V. Wytapianie Wsad jest ogrzewany do temperatury powyżej 1200⁰C z topnikami takimi, jak krzemionka i kamień wapienny. W efekcie procesu wytapiania otrzymuje się płynny materiał, który jest mieszaniną siarczków miedzi i siarczków żelaza. Jest to tzw. kamień miedziowy., VI. Produkcja anod Ciekły kamień miedziowy jest utleniany w konwerterze powietrzem, otrzymanym produktem jest miedź konwertorowa (blister).

Z miedzi konwertorowej, otrzymanej w piecu szybowym wytwarza się anody. Są one odlewane w formach odlewniczych o powierzchni około 1 metra kwadratowego. Anody są gotowe do rafinacji elektrolitycznej.

Ciekawostka
Nazwa miedzi “blister” pochodzi od pęcherzyków (ang. blister) dwutlenku siarki, powstających w tym procesie na powierzchni miedzi., VII. Rafinacja elektrolityczna Miedź konwertorowa zawiera prawie 99% miedzi, ale dla dzisiejszego rynku taka czystość nie jest wystarczająca. Kontynuuje się więc jej oczyszczanie w procesie elektrolizy. Proces ten jest znany jako rafinacja elektrolityczna. Elektrorafinacja umożliwia uzyskanie miedzi o czystości 99,99%.

Ciekawostka
Elektroliza to uporządkowana wędrówka jonów podczas przepływu prądu przez elektrolit – dodatnie kationy poruszają się w kierunku ujemnej katody, a ujemne jony w kierunku dodatniej anody. Na anodzie i katodzie zachodzą następnie odpowiednio procesy redukcji kationów i utlenienia anionów. Katody, mogą być miedziane (o czystości 99,99%) lub wykonane ze stali nierdzewnej, są zawieszone między anodami. Wszystkie katody są połączone z zaciskiem ujemnym, a wszystkie anody z zaciskiem dodatnim. Następnie są zanurzane w elektrolicie zawierającym siarczan miedzi i kwas siarkowy, a przez roztwór przepływa prąd o natężeniu ponad 200A. Pozornie w całym procesie niczego nie zyskujemy:
http://www.imatheq.com/imatheq/com/imatheq/math-equation-editor.html/center> Oczyszczanie następuje dlatego, że inne metale obecne w anodzie nie przechodzą do roztworu elektrolitu. Opadają one na dno zbiornika i tworzą cenny szlam (składający się ze złota, srebra i platyny), który jest zbierany, a metale odzyskiwane. Po zakończeniu procesu otrzymujemy na katodzie miedź o czystości 99,99% - nazywaną miedzią katodową.
R1EUuvuQjames
Symulacja przedstawia kolejne kroku w oczyszczaniu rudy miedzi. Rudy miedzi obecne w złożach zawierają średnio półtora procent metalu. Dlatego też przed skierowaniem ich do hut miedzi zostają one odpowiednio wzbogacone. Wydobyta ruda miedzi jest początkowo transportowana do aparatu, w którym zostaje przesiana. Zatrzymana na sitach grubsza frakcja zostaje najpierw rozkruszona, natomiast frakcja o mniejszych ziarnach trafia bezpośrednio do odpowiedniego młyna. Proces mielenia umożliwia wyodrębnienie minerałów miedzi złączonych ze skałą płonną. Aby móc kolejno rozdzielić powstałą mieszaninę ciał stałych, stosuje się proces flotacji. W procesie tym mieszanina umieszczana jest w odpowiednim zbiorniku, do którego dodawane są środki pieniące. Hydrofobowe związki siarki zostają unoszone w pianie na powierzchni cieczy. Natomiast skała płonna, należąca do cząsteczek hydrofilowych, opada na dno. Oddzielona piana wraz ze związkami miedzi jest osuszania, a następnie trafia do hut, gdzie zostaje wypalana. Dzięki symulacji można się dowiedzieć, w jakiej kolejności wykorzystuje się aparaty w procesie oczyszczania miedzi: 1. urządzenie do przesyłu, 2. sito, 3. kruszarka, 4. młyn kulkowy, 5. aparat flotacyjny, 6. suszarka bębnowa, 7. piec.
Symulacja interaktywna pt. W jaki sposób oczyszcza się rudy miedzi?
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Podpowiedźgreenwhite
R14UFv0E3BBjb
Ćwiczenie 1
Wybierz jedno nowe słowo poznane podczas dzisiejszej lekcji i ułóż z nim zdanie.
R1XZa57UrnTJf
Ćwiczenie 2
Uporządkuj w odpowiedniej kolejności etapy oczyszczania miedzi. Elementy do uszeregowania:
Ćwiczenie 3
R5hgSLJipLJHD
Odpowiedz na pytania lub uzupełnij tekst. 1. Urządzenie odpowiedzialne za rozkruszenie materiału., 2. W młynie ............ dochodzi do wyodrębnienia minerałów miedzi złączonych ze skała płonną., 3. Pierwiastek chemiczny, wykazujący wysokie przewodnictwo cieplne, wykorzystywany w elektryce., 4. W aparacie ...... dochodzi do usunięcia skały płonnej z mieszaniny minerałów miedzi., 5. Proces zachodzący w młynie kulowym., 6. Aparat, w którym wytapiania zostaje miedź., 7. Środki dodawane podczas procesu flotacji to mieszaniny., 8. Skała płonna w procesie flotacji opada na ..... ., 9. Piana, wraz ze związkami miedzi zostaje osuszona w ....... bębnowej., 10. Wskutek dodanie środków pieniącym, w aparacie flotacyjnym na powierzchni mieszaniny powstaje... .
R1SlSDU88g7Hy
Uzupełnij tekst prawidłowymi zwrotami. 1. Urządzenie odpowiedzialne za rozkruszenie materiału to 1. flotacyjnym, 2. rudy, 3. suszarce, 4. kruszarka, 5. miedź, 6. pieniące, 7. piana, 8. kulowym, 9. mielenie, 10. piec.
2. W młynie 1. flotacyjnym, 2. rudy, 3. suszarce, 4. kruszarka, 5. miedź, 6. pieniące, 7. piana, 8. kulowym, 9. mielenie, 10. piec dochodzi do wyodrębnienia minerałów miedzi złączonych ze skałą płonną.
3. Pierwiastek chemiczny, wykazujący wysokie przewodnictwo cieplne, wykorzystywany w elektryce, to 1. flotacyjnym, 2. rudy, 3. suszarce, 4. kruszarka, 5. miedź, 6. pieniące, 7. piana, 8. kulowym, 9. mielenie, 10. piec.
4. W aparacie 1. flotacyjnym, 2. rudy, 3. suszarce, 4. kruszarka, 5. miedź, 6. pieniące, 7. piana, 8. kulowym, 9. mielenie, 10. piec dochodzi do usunięcia skały płonnej z mieszaniny minerałów miedzi.
5. Proces zachodzący w młynie kulowym to 1. flotacyjnym, 2. rudy, 3. suszarce, 4. kruszarka, 5. miedź, 6. pieniące, 7. piana, 8. kulowym, 9. mielenie, 10. piec.
6. Aparatem, w którym wytapiana zostaje miedź, jest 1. flotacyjnym, 2. rudy, 3. suszarce, 4. kruszarka, 5. miedź, 6. pieniące, 7. piana, 8. kulowym, 9. mielenie, 10. piec.
7. Środki, które są dodawane podczas procesu flotacji mieszaniny, to środki 1. flotacyjnym, 2. rudy, 3. suszarce, 4. kruszarka, 5. miedź, 6. pieniące, 7. piana, 8. kulowym, 9. mielenie, 10. piec.
8. Pierwszym etapem otrzymywania miedzi jest przesianie 1. flotacyjnym, 2. rudy, 3. suszarce, 4. kruszarka, 5. miedź, 6. pieniące, 7. piana, 8. kulowym, 9. mielenie, 10. piec przez sito.
9. Piana wraz ze związkami miedzi zostaje osuszona w 1. flotacyjnym, 2. rudy, 3. suszarce, 4. kruszarka, 5. miedź, 6. pieniące, 7. piana, 8. kulowym, 9. mielenie, 10. piec bębnowej.
10. Wskutek dodania środków pieniących, w aparacie flotacyjnym na powierzchni mieszaniny powstaje 1. flotacyjnym, 2. rudy, 3. suszarce, 4. kruszarka, 5. miedź, 6. pieniące, 7. piana, 8. kulowym, 9. mielenie, 10. piec.