銅の生産
鉱石
銅製品の80%は硫化鉱石と酸化鉱石から生産されています。これらの鉱石には多くの不純物が含まれているため、溶鉱前に濃縮処理が行われます。銅の製造は、溶鉱、焙焼、コンバーティング、電解精製、火精製の複数の工程から成り立っています。
焙焼
銅の製造には焙焼が含まれます。焙焼は大部分の不純物硫化物を酸化物に変えます。例えば、多くの銅鉱石に含まれる主な不純物、FeS2（黄鉄鉱）は、焙焼によりFe2O3に変わります。焙焼中に生成されるガスにはSO2が含まれており、硫酸の製造に利用されます。焙焼によって生成される亜鉛、鉄、他の不純物の酸化物は、溶鉱時にスラグとして分離されます。銅の液状スピン（Cu2Sと不純物FeS）はコンバーターに投入され、空気を吹き込みます。コンバーティングの後には、粗銅または黒銅が生成され、二酸化硫黄が排出されます。
火精製
貴金属(Ag, Au, Teなど)を抽出し、また様々な有害不純物を除去するために、粗金属はまず火精製され、その後電解精製されます。火精製の過程で液体の銅は酸素を吸収します。この時点で亜鉛、コバルト、鉄の不純物が酸化され、スラグとして分離され除去されます。その後、金属は型に流し込まれます。これらの鋳造品は電解精製プロセスでアノードとして使用されます。
電解精製
電解液の主成分はCuS硫酸塩で、これは最も一般的で安価な銅塩です。電解液の導電性を高めるために硫酸が添加されます。また、コンパクトな銅析出を得るために少量の添加物が溶液に投入されます。未精製の銅に含まれる金属不純物は2つのグループに分けられます。
アノードスラッジ
1. Au, Ag, Pb, Sn。貴金属(Ag, Au)はアノードで溶解しないため、他の不純物と共にアノードスラッジを形成し、定期的に抽出されます。銅と共に鉛とスズが溶解し、低溶解度の化合物として沈殿し除去されます。
硫酸塩
2. Zn, Fe, Co, Ni。これらの金属は銅よりもはるかに負の電位を持っているため、銅と一緒にアノードで溶解しますが、カソードでは析出せず、硫酸塩の形で電解液に蓄積します。そのため、電解液は定期的に交換される必要があります。
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