1. 농도 :
* 설파이드 광석 (예를 들어, chalcopyrite, cufes₂)은 분쇄되어 접지되어 다음 과정에서 표면적을 증가시킵니다.
* 거품 부양 황화 구리를 농축하는 일반적인 방법입니다. 이 과정은 구리 황화물과 강원 (원하지 않는 암석) 사이의 표면 특성의 차이를 활용합니다.
2. 로스팅 :
* 농축 광석은 고온 (약 800 ° C)에서 공기 중에 구운 것입니다. 이 과정은 황을 제거하고 황화철을 산화철로 전환합니다.
* 2cufes₂ (s) + 3o₂ (g) → cu₂s (s) + 2feo (s) + 2So₂ (g)
* 2fes (s) + 3o₂ (g) → 2feo (s) + 2So₂ (g)
3. 제련 :
* 구운 광석은 실리카 (Sio₂) 및 코크 (탄소)와 혼합되어 용광로로 가열됩니다.
* 실리카는 산화철과 반응하여 슬래그 (철 규산염)를 형성하며, 이는 황화 된 황화물 위에 떠 다니는 것입니다.
* feo (s) + sio₂ (s) → fesio₃ (l)
* 코크스는 황화 구리를 금속 구리로 줄입니다.
* cu cs (l) + o₂ (g) → 2cu (l) + so₂ (g)
4. 전환 (물집 구리) :
* 용융 구리는 공기로 추가로 처리되어 남은 황을 산화시킵니다.
* 2cu>s (l) + 3o₂ (g) → 2cu₂o (l) + 2so₂ (g)
* 2cu>o (l) + cu₂s (l) → 6cu (l) + so₂ (g)
*이 공정은 갇힌 가스의 존재로 인해 물집 구리 (약 98% 순수)를 생성합니다.
5. 정제 :
* 물집 구리는 전해 정제 를 사용하여 정제됩니다 고순도를 달성하기 위해 (99.9%).
* 불순한 구리는 양극으로 작용하고, 순수한 구리 시트는 음극이며, 산성 구리 황산염 용액은 전해질입니다. 전기 분해 동안, 순수한 구리는 캐소드에 증착되는 반면, 불순물은 양극 진흙으로 침전된다.
전반적인 반응 :
관련된 여러 단계로 인해 전체 반응이 복잡하지만 단순화 된 표현은 다음과 같이 제공 될 수 있습니다.
* cufes₂ (s) + o₂ (g) + sio₂ (s) + c (s) → cu (s) + fesio₃ (l) + so₂ (g) + co₂ (g)
참고 : 이 단순화 된 반응은 프로세스의 복잡성을 완전히 나타내지는 않지만 관련된 화학적 변형에 대한 일반적인 아이디어를 제공합니다.
