Hur produceras zink?
Nästan alla zinkraffinerade idag (över 95 procent) extraheras från sphalerit (ZnS), annars kallad zinkblende.
Sphaleritmalm innehåller vanligen mellan 5 och 15 procent zink. För att få detta till ett rent tillstånd som kan användas av konsumenterna måste metallen separeras, koncentreras och förädlas till en ren metallform. Varken hydrometallurgiska eller pyrometallurgiska processer kan göra detta, men över 90 procent av den nuvarande produktionen härstammar nu från hydrometallurgiska växter.
När det har gått i gång krossas zinkmalmen i pulver och separeras från bly via skumflotation. Bly och andra metaller, såsom silver, som kan vara närvarande i malmen i utvinningsbara mängder kommer att extraheras och behandlas separat.
Det återstående koncentratet kommer att bestå av mellan 1 och 15 procent zink, men behåller högt svavelhalt (cirka 30 procent) som måste avlägsnas. Detta kan göras genom att rosta den krossade malmen vid temperaturer över 900 ° C, vilket ger zinkoxid (ZnO) och svaveldioxid.
Om hydrometallurgiska tekniker används, lakas zinkoxid sedan från de andra kalcinerna med användning av svavelsyra. Medan zink upplöses i syran är bly och silver oupplösta och järn utfälls.
Zinkdamm tillsätts för att hjälpa rena lösningen via en cementeringsprocess innan den elektrolyseras.
Med hjälp av blylegerade anoder och aluminiumkatoder elektrolyseras den zinkrika lösningen och förorsakar zink på aluminium.
Detta avlägsnas sedan, smälts och gjutes i ingots med renheter av 99,95 till 99,995 procent eller direkt legerat med koppar, aluminium eller magnesium .
Fysisk zink som handlas på London Metal Exchange (LME) måste uppfylla den speciella högkvalitativa zinkspecifikationen på 99,995 procent.
Medan pyro-metallurgiska tekniker fortfarande används i ett antal växter, är processen extremt energiintensiv och dyr.
Imperial Smelting Corporation utvecklade en teknik under 1940- och 1950-talet som reducerade zink och blymetall med kol i en specialdesignad storugn.
Processen, som kallas Imperial Smelting-processen, innefattar rostning av zink och blysulfider, som naturligt förekommer tillsammans, för att framställa oxider. Zink- och blyoxiderna laddas sedan i en masugn med kokkol.
När uppvärmd luft går in i ugnen stiger kolmonoxid och dioxidångor innehållande zink upp axeln och kyls i en blyplaskondensor. Zinken absorberas av den smälta blyn, som sedan kyls, vilket gör att zinket kan flyta till ytan.
Zinkskiktet hälls av och gjutas medan ledningen skickas tillbaka till kondensorn.
Enligt den internationella zinkföreningen är Imperial Smelting-ugnar endast närvarande i Kina, Indien, Japan och Polen.
Förutom att extrahera zink från malm (primärproduktion), kan metallen också återvinnas från befintliga källor (sekundär produktion). Omkring en fjärdedel av all konserverad zink kommer nu från sekundära källor.
Elektriska ljusbågsugnar, som används för bearbetning och återvinning av skrotstål, kan också samla zink som finns i galvaniserad stål.
Liksom i Imperial Smelting-ugnar förångar de höga temperaturerna i elbågsugnar zink, vilket medför att den stiger upp med gaser som kan samlas in. Berikning i en roterugn (Waelz Ovn) ger zinkoxid som sedan matas tillbaka till produktionsslingan.
Den globala zinkminneproduktionen uppgick till cirka 13,7 miljoner ton 2013, medan den globala raffinerade zinkmetallproduktionen var ca 13,0 miljoner ton under samma period. Omkring 3 miljoner ton, eller bara mindre än en fjärdedel av den globala produktionen, kom från återanvända källor.
Enligt land är den största tillverkaren av raffinerad zink Kina, som står för cirka 40 procent av den globala produktionen, följt av Europa och Korea.
Av företag är de största tillverkarna av raffinerad zink Nyrstar, Glencore och Korea Zinc.
De största källorna till zinkmalmer är Kina, Australien och Peru.
källor:
International Lead & Zinc Study Group. Granskning av Trends 2013: Zink . 17 februari 2014.
International Zinc Association. Zinkåtervinning: Materialförsörjning . 2011.
URL: https://web.archive.org/web/20140802220949/http://www.zinc.org/basics/zinc_recycling
Följ Terence på Google+