Hvordan produseres sink?
Nesten all sink raffinert i dag (over 95 prosent) ekstraheres fra sphaleritt (ZnS), ellers kjent som sinkblende.
Sphalerittmalm inneholder generelt mellom 5 og 15 prosent sink. For å få dette til en ren tilstand som kan brukes av forbrukere, må metallet skilles, konsentreres og raffineres til en ren metallform. Enten hydro-metallurgiske eller pyro-metallurgiske prosesser kan gjøre dette, men over 90 prosent av dagens produksjon stammer fra hydrometallurgiske planter.
Når det er malt, blir sinkmalm knust i pulver og skilt fra bly via skumflotering. Bly og andre metaller, som sølv, som kan være tilstede i malmen i utvinnbare mengder, vil bli ekstrahert og behandlet separat.
Det gjenværende konsentratet vil bestå av mellom 1 og 15 prosent sink, men beholde et høyt svovelinnhold (ca. 30 prosent) som må fjernes. Dette kan gjøres ved å steke den knuste malmen ved temperaturer over 900 ° C, som produserer sinkoksid (ZnO) og svoveldioksid.
Hvis hydrometallurgiske teknikker anvendes, blir sinkoksid deretter uthakket fra de andre kalsiner ved bruk av svovelsyre. Mens sink løses i syren, er bly og sølv uoppløst og jern utfaller.
Sinkstøv er tilsatt for å hjelpe rense løsningen via en sementeringsprosess før den elektrolyseres.
Ved hjelp av blylegeringsanoder og aluminiumkatoder blir den sinkrike løsningen elektrolyserte og forårsaker at sink settes på aluminium.
Dette avdras deretter, smelter og støpes i ingots med renheter på 99,95 til 99,995 prosent eller direkte legering med kobber, aluminium eller magnesium .
Fysisk sink handlet på London Metal Exchange (LME) må oppfylle den spesielle høyverdige sink spesifikasjonen på 99,995 prosent.
Mens pyro-metallurgiske teknikker fortsatt er ansatt i en rekke planter, er prosessen ekstremt energiintensiv og dyr.
Imperial Smelting Corporation utviklet en teknikk i løpet av 1940- og 1950-tallet som reduserte sink og blymetall ved å bruke karbon i en spesialdesignet høyovn.
Prosessen, referert til som Imperial Smelting-prosessen, innebærer å brenne sink og blysulfider, som naturlig forekommer sammen, for å fremstille oksider. Zink- og blyoksidene blir så ladet i en storovn med kokkull.
Etter hvert som oppvarmet luft kommer inn i ovnen, stiger karbonmonoksid og dioksyddamp som inneholder sink opp akselen og avkjøles i en blyplaskekondensor. Sinket absorberes av den smeltede bly, som deretter avkjøles, slik at sinken flyter til overflaten.
Zinklaget blir hellet og kastet mens ledningen sendes tilbake til kondensatoren.
Ifølge International Zinc Association er Imperial Smelting-ovner for tiden operative i Kina, India, Japan og Polen.
Bortsett fra å trekke ut sink fra malm (primærproduksjon), kan metallet også resirkuleres fra eksisterende kilder (sekundær produksjon). Omtrent en fjerdedel av all konsumert sink kommer nå fra sekundære kilder.
Elektriske lysbueovner, som brukes til prosess og resirkulering av skrapstål, kan også samle sink som er til stede i galvanisert stål.
Som i Imperial Smelteovner fordamper de høye temperaturene i lysbueovner sink, noe som får den til å stige med gasser som kan samles inn. Berikning i en roterende ovn (Waelz Ovn) produserer sinkoksid som deretter kan føres tilbake til produksjonsløkken.
Verdens zinkgruveproduksjon var rundt 13,7 millioner tonn i 2013, mens den globale raffinerte sinkmetallproduksjonen var rundt 13,0 millioner tonn i samme periode. Omtrent 3 millioner tonn, eller bare mindre enn en fjerdedel av verdensproduksjonen, kom fra resirkulerte kilder.
For land er den største produsenten av raffinert sink Kina, som står for om lag 40 prosent av verdensproduksjonen, etterfulgt av Europa og Korea.
Etter selskap er de største produsentene av raffinert sink Nyrstar, Glencore og Korea Zinc.
De største kildene til sinkmalm er Kina, Australia og Peru.
kilder:
International Lead & Zinc Study Group. Gjennomgang av trendene i 2013: sink . 17. februar 2014.
Internasjonal sinkforening. Sink resirkulering: materiell forsyning 2011.
URL: https://web.archive.org/web/20140802220949/http://www.zinc.org/basics/zinc_recycling
Følg Terence på Google+