ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΤΟ FLASH SMELTING- ΜΕΘΟΔΟΣ ΑΚΑΡΙΑΙΑΣ ΤΗΞΗΣ?

Πρόκειται για μια πυρομεταλλουργική μέθοδο, που αναπτύχθηκε από τη Φιλανδική εταιρεία Outotec πρώην Outokumpu O.Y.

Η τροφοδοσία μονάδων ακαριαίας τήξης έχει σαν βάση συμπυκνώματα χαλκού, στα οποία προφανώς συνυπάρχουν πυρίτες (διάφορες μεταλλικές ενώσεις θείου και συγκεκριμένα χαλκού, σιδήρου, αρσενικού, χρωμίου, μαγνησίου, ασβεστίου, νικελίου, μολύβδου, ψευδαργύρου κλπ, μαζί με τις οποίες συνυπάρχει και ο χρυσός με τον άργυρο), είτε εγγενώς είτε προσθετικά, όπου για την ανάκτηση μετάλλων σε χαμηλή περιεκτικότητα, αξιοποιείται η ιδιότητα του «συλλέκτη» της παραγόμενης matte χαλκού.

Το κοίτασμα της Ολυμπιάδας, ως θειούχο κοίτασμα, συνδυαζόμενο με το κοίτασμα των Σκουριών, ως κοίτασμα χαλκού, εντάσσεται άμεσα στις δυνατότητες της μεθόδου, γεγονός που επιβεβαιώθηκε από πιλοτικές δοκιμές που έγιναν από την Outotec.

Πρόκειται για μια καθετοποιημένη διαδικασία εξαγωγής χαλκού, χρυσού και αργύρου από τον συνδυασμό των συμπυκνωμάτων πυριτών Ολυμπιάδας και χαλκού -χρυσού του κοιτάσματος Σκουριών.

Ταυτόχρονα, με τη μέθοδο αυτή, το περιεχόμενο αρσενικό λαμβάνει τη μορφή σκορδίτη, μία σταθερή και περιβαλλοντικά αποδεκτή ένωση του αρσενικού, ενώ το θείο που περιέχεται και στα δυο συμπυκνώματα, ανακτάται με τη μορφή θειικού οξέως, το οποίο προωθείται στην αγορά ως εμπορεύσιμο προϊόν.

Στα πλεονεκτήματα της μεθόδου, η οποία αποτελεί την «καθαρότερη» σήμερα πυρομεταλλουργική μέθοδο, συγκαταλέγονται επίσης η σύμπτυξη των διεργασιών διάσπασης -οξείδωσης –τήξης, η αποτελεσματική αξιοποίηση της θερμότητας που εκλύεται από την καύση του θείου, η αξιόπιστη και λειτουργική παραγωγική διαδικασία και μηχανήματα, το ανεκτό, παρ’ ότι υψηλότερο άλλων, ύψος επένδυσης και χαμηλό κόστος λειτουργίας, η δυνατότητα της κατεργασίας διαφορετικών τύπων πρώτων υλών και εύκολης μεταβολής ρυθμών τροφοδοσίας, στοιχεία πλήρως εντασσόμενα στο μεταλλευτικό δυναμικό της περιοχής, οι υψηλές ανακτήσεις των περιεχομένων μεταλλικών αξιών, η πλήρης ικανοποίηση των αυστηρότερων περιβαλλοντικών κανονισμών, η ελαχιστοποίηση του όγκου και της ρυπογένειας των αποβλήτων και το ασφαλές και υγιεινό περιβάλλον εργασίας.

Η εταιρεία Outokumpu (σήμερα Outotec) ξεκίνησε την ανάπτυξη της τεχνολογίας της Ακαριαίας Τήξης (Flash Smelting) στα μέσα της δεκαετίας του 1940. Η πρώτη εφαρμογή της μεθόδου έλαβε χώρα το 1949 στο εργοστάσιο χαλκού της Harjavalta, Φιλανδία.

Σήμερα, με την εν λόγω τεχνολογία παράγεται πάνω από το 50% της παγκόσμιας πρωτογενούς παραγωγής χαλκού και το 30% της παγκοσμίου παραγωγής νικελίου και η τεχνολογία της Ακαριαίας Τήξης συνεχώς βελτιώνεται και ανοίγει νέους ορίζοντες για την κατεργασία πιο σύνθετων υλικών τροφοδοσίας.

Θεωρείται από τεχνολογικής πλευράς η «state-of-the-art» μέθοδος, ενώ από περιβαλλοντικής σκοπιάς η «καθαρότερη πυρομεταλλουργική μέθοδος» που υπερκαλύπτει τις περιβαλλοντικές απαιτήσεις του σήμερα και μπορεί να ανταποκριθεί και στις προκλήσεις του αύριο.

Ο συμπαγής σχεδιασμός των μονάδων ακαριαίας τήξης εξασφαλίζει τις μικρότερες εκπομπές ρύπων στον χώρο του εργοστασίου, ενώ η ευελιξία που διαθέτει στο να ανταποκρίνεται στις μεταβολές της τροφοδοσίας, η χαμηλή της ενεργειακή κατανάλωση και ο περιορισμός στις εκπομπές διοξειδίου του θείου, είναι οι κύριοι λόγοι που έχουν οδηγήσει την τεχνολογία της ακαριαίας τήξης της εταιρείας Outotec στην παγκόσμια ηγετική θέση της παραγωγής πρωτογενούς χαλκού και θεωρείται Βέλτιστη Διαθέσιμη Τεχνική (Best Available Technique (BAT)) για την παραγωγή πρωτογενούς χαλκού και νικελίου.

Η εταιρεία Outokumpu (σήμερα Outotec) έχει εκχωρήσει σε 50 χώρες παγκοσμίως τις άδειες χρήσεις της μεθόδου του Flash Smelting, ενώ θα πρέπει να επισημανθεί ότι η παραγωγή πρωτογενούς χαλκού στις χώρες της Ευρωπαϊκής Ένωσης (Φιλανδία, Σουηδία, Γερμανία, Ισπανία, Πολωνία και Βουλγαρία) γίνεται αποκλειστικά με την χρήση της εν λόγω μεθόδου.

Η τεχνολογία της ακαριαίας τήξης της εταιρείας Outotec συνεχώς αναπτύσσεται με δοκιμές που γίνονται στο ερευνητικό κέντρο της εταιρείας στο Pori Φιλανδίας και σε συνεργασία με τους παραγωγούς/χρήστες της τεχνολογίας. Συνοψίζοντας, η τεχνολογία της Ακαριαίας Τήξης της εταιρείας Outotec προσφέρει:

Νέες προοπτικές στην παραγωγή μετάλλων
Αξιόπιστη και λειτουργική παραγωγική διαδικασία και μηχανήματα
Υψηλό αλλά συμβατό ύψος επένδυσης και χαμηλό κόστος λειτουργίας
Δυνατότητα της κατεργασίας διαφορετικών τύπων πρώτων υλών και εύκολης μεταβολής ρυθμών τροφοδοσίας
Υψηλές ανακτήσεις των περιεχομένων μεταλλικών αξιών
Πλήρης ικανοποίηση των αυστηρότερων περιβαλλοντικών κανονισμών
Την «καθαρότερη» σήμερα πυρομεταλλουργική μέθοδο
Ασφαλές και υγιεινό περιβάλλον εργασίας

Όπως αναφέρεται στην περιγραφή της παραγωγικής διαδικασίας το συμπύκνωμα των πυριτών Ολυμπιάδας αφού αναμιχθεί με το συμπύκνωμα χαλκού θα οδηγηθεί ως υλικό τροφοδοσίας στην κάμινο της ακαριαίας τήξης.

Συνεπώς, στην κάμινο της ακαριαίας τήξης τροφοδοτείται ένα χαμηλής περιεκτικότητας συμπύκνωμα χαλκού προς τήξη για την παραγωγή matte χαλκού, matte σιδήρου και σκωρίας. Η matte του χαλκού λειτουργεί ως συλλέκτης των πολυτίμων μετάλλων που περιέχονται στην τροφοδοσία.

Ουσιαστικά, η εφαρμογή της εν λόγω τεχνολογίας στην κατεργασία του μίγματος συμπυκνώματος πυριτών Ολυμπιάδας και συμπυκνώματος χαλκού είναι αποτέλεσμα της ευελιξίας της ίδιας της μεθόδου όπως έχει αναφερθεί και στην εισαγωγική παράγραφο.

Η εφαρμοσιμότητα της μεθόδου της ακαριαίας τήξης στην κατεργασία του μίγματος συμπυκνώματος πυριτών Ολυμπιάδας και συμπυκνώματος χαλκού επιβεβαιώθηκε με την εκτέλεση μεγάλης κλίμακας πιλοτικών δοκιμών σε αντιπροσωπευτικά δείγματα πυριτών Ολυμπιάδας και συμπυκνώματος χαλκού που εστάλησαν στο ερευνητικό κέντρο της εταιρείας Outotec στο Pori, Φιλανδίας.

Από τα αποτελέσματα των παραπάνω πιλοτικών δοκιμών προέκυψε ότι ο σχεδιασμός της καμίνου παραμένει ο ίδιος όπως και στην περίπτωση της κατεργασίας των αμιγών συμπυκνωμάτων χαλκού και δεν προβλέπονται τροποποιήσεις ή ανάπτυξη νέων τεχνολογιών για την κατεργασία του μίγματος συμπυκνώματος πυριτών Ολυμπιάδας και συμπυκνώματος χαλκού. Τα κύρια στάδια της παραγωγικής διαδικασίας είναι:

Ακαριαία Τήξη (Flash Smelting)
Εκχύλιση της μάττας
Μονάδα ανάκτησης μετάλλων
Ψύξη και έκπλυση των απαερίων
Μονάδα κατεργασίας των διαλυμάτων της παραγωγικής διαδικασίας
Μονάδα θειικού οξέος

Η ετήσια δυναμικότητα κατεργασίας της μονάδας είναι 250.000t τόνοι συμπυκνώματος πυριτών Ολυμπιάδας και 30.000 τόνοι συμπυκνώματος χαλκού –χρυσού Σκουριών. Οι μεταλλουργικές ανακτήσεις, όπως αυτές προσδιορίστηκαν από τις δοκιμές που διεξήχθησαν στην Φιλανδία από την Outokumpu O.Y., είναι οι ακόλουθες: