Le minerai

Le cuivre est extrait de minerais sulfurés et oxydés. 80 % du cuivre extrait est fondu à partir de minerais sulfurés. Comme ils contiennent de grandes quantités de roches stériles, les minerais sont enrichis avant d'être fondus. Le processus de fusion du cuivre consiste en plusieurs opérations : la fusion, le grillage, la conversion, l'affinage électrolytique et l'affinage par le feu.

Recuit

La plupart des impuretés sulfurées sont transformées en oxydes au cours du processus de grillage. Par exemple, la pyrite, principale impureté de nombreux minerais de cuivre FeS ₂, est transformée en _{Fe2 O3}. Les gaz formés pendant le processus de grillage contiennent du _SO2 et sont utilisés pour produire de l'acide sulfurique. Les oxydes de zinc, de fer et les autres impuretés produites pendant le processus de cuisson sont séparés sous forme de scories pendant la fusion. La matte de cuivre _(Cu2 S et un mélange de FeS) est introduite dans un convertisseur, à travers lequel de l'air est soufflé. Ce processus produit du cuivre brut ou blister et libère du dioxyde de soufre.

Affinage au feu

Pour extraire les éléments précieux (Ag, Au, Te, etc .) et éliminer les différentes impuretés délétères, le cuivre blister est d'abord affiné par le feu, puis par affinage électrolytique. Le cuivre liquide est oxygéné au cours du processus de raffinage. Les impuretés de zinc, de cobalt et de fer sont oxydées, transformées en scories, puis éliminées. Ces moules servent d'anodes pour le processus d'affinage électrolytique.

Affinage électrolytique

Le principal composant de la solution électrolytique est le sulfate de cuivre, car il s'agit du sel de cuivre le plus courant et le moins cher. De l'acide sulfurique est ajouté à l'électrolyte pour augmenter la conductivité électrique de _CuSO4. De petites quantités d'additifs sont également ajoutées à la solution pour produire un précipité de cuivre compact. Les impuretés métalliques contenues dans le cuivre brut "brut" sont divisées en deux groupes.

1. Au, Ag, Pb, Sn. Les métaux nobles (Ag, Au) ne subissent pas de dissolution anodique et forment avec d'autres impuretés des boues anodiques qui sont extraites périodiquement. Le plomb et l'étain sont dissous en même temps que le cuivre, mais il se forme des composés légèrement solubles qui précipitent et sont éliminés.

2. Zn, Fe, Co, Ni. Ces métaux ont un potentiel d'électrode nettement plus négatif que le cuivre, de sorte qu'ils se dissolvent avec le cuivre à partir de l'anode, mais ne précipitent pas sur la cathode, et s'accumulent dans l'électrolyte sous forme de sulfates. L'électrolyte doit donc être remplacé périodiquement.

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