Hvordan produceres zink?
Næsten alt zink raffineret i dag (over 95 procent) ekstraheres fra sphalerite (ZnS), ellers kendt som zinkblende.
Sphaleritmalm indeholder generelt mellem 5 og 15 procent zink. For at få dette til en ren tilstand, der kan bruges af forbrugerne, skal metalen adskilles, koncentreres og raffineres til en ren metallisk form. Enten hydro-metallurgiske eller pyro-metallurgiske processer kan gøre dette, men over 90 procent af den nuværende produktion stammer fra hydrometallurgiske planter.
Efter minedrift knuses zinkmalm i pulver og adskilles fra bly via skumflotation. Bly og andre metaller, såsom sølv, der kan være til stede i malmen i genvindbare mængder, vil blive ekstraheret og behandlet separat.
Det resterende koncentrat vil bestå af mellem 1 og 15 procent zink, men behold et højt svovlindhold (ca. 30 procent), der skal fjernes. Dette kan gøres ved at stege den knuste malm ved temperaturer over 900 ° C, der producerer zinkoxid (ZnO) og svovldioxid.
Hvis der anvendes hydrometallurgiske teknikker, udtages zinkoxid derefter fra de andre calciner under anvendelse af svovlsyre. Mens zink opløses i syren, er bly og sølv uopløst og jern udfældes.
Zinkstøv tilsættes for at hjælpe med at rense opløsningen via en cementeringsproces, inden den elektrolyseres.
Ved anvendelse af blylegeringsanoder og aluminiumkatoder elektrolyseres den zinkrige opløsning, hvilket gør det muligt at deponere zink på aluminium.
Dette fjernes derefter, smeltes og støbes i ingots med renheder på 99,95 til 99,995 procent eller direkte legeret med kobber, aluminium eller magnesium .
Fysisk zink, der handles på London Metal Exchange (LME), skal opfylde den særlige højkvalitetssinkspecifikation på 99,995 procent.
Mens pyro-metallurgiske teknikker stadig anvendes i en række planter, er processen ekstremt energiintensiv og dyr.
Imperial Smelting Corporation udviklede en teknik i 1940'erne og 1950'erne, der reducerede zink og bly metal ved hjælp af kulstof inden for en specielt konstrueret højovne.
Processen, der kaldes Imperial smeltningsprocessen, involverer ristning af zink og blysulfider, der naturligt forekommer sammen for at fremstille oxider. Zink- og blyoxiderne anbringes derefter i en højovn med kokskul.
Da opvarmet luft kommer ind i ovnen, stiger kulilte og dioxindampe indeholdende zink op akslen og afkøles i en blyplaskekondensator. Zinket absorberes af den smeltede bly, som derefter afkøles, hvilket gør det muligt for zink at flyde til overfladen.
Zinklaget hældes og støbes, mens ledningen sendes tilbage til kondensatoren.
Ifølge International Zinc Association er Imperial Smelting Ovne kun i øjeblikket operationel i Kina, Indien, Japan og Polen.
Bortset fra udvinding af zink fra malm (primærproduktion) kan metalen også genbruges fra eksisterende kilder (sekundær produktion). Omkring en fjerdedel af alt zinkforbruget kommer nu fra sekundære kilder.
Elektriske lysbueovne, der anvendes til proces- og genanvendelsesskrotstål, kan også indsamle zink, som er til stede i galvaniseret stål.
Som i Imperial Smelting ovner fordamper de høje temperaturer i elektriske lysbueovne zink, hvilket får den til at stige med gasser, der kan opsamles. Berigelse i en roterende ovn (Waelz Ovn) producerer zinkoxid, som derefter kan føres tilbage til produktionssløjfen.
Verdens zinkmineproduktion var i år 13,7 mio. Tons i 2013, mens den globale raffinerede zinkmetalproduktion var ca. 13,0 mio. Tons i samme periode. Omkring 3 mio. Tons, eller lige under en fjerdedel af verdensproduktionen, kom fra genanvendte kilder.
For land er den største producent af raffineret zink Kina, der tegner sig for omkring 40 procent af den globale produktion efterfulgt af Europa og Korea.
Af selskab er de største producenter af raffineret zink Nyrstar, Glencore og Korea Zinc.
De største kilder til zink malm er Kina, Australien og Peru.
Kilder:
International Lead & Zinc Study Group. Gennemgang af tendenser i 2013: Zink . 17. februar 2014.
International Zinc Association. Zink Genbrug: Materialeforsyning . 2011.
URL: https://web.archive.org/web/20140802220949/http://www.zinc.org/basics/zinc_recycling
Følg Terence på Google+