Metal filizləri necə çıxarılır və emal olunur
Pendahuluan
Metal filizlərinin çıxarılması və emalı mədənçilik və metallurgiya sənayesinin vacib bir hissəsidir. Metal filizləri əhəmiyyətli miqdarda metal ehtiva edən mineral süxurlardır və bu da onların hasilatı və emalı üçün iqtisadi cəhətdən sərfəli olmasını təmin edir. Təbiətdə müxtəlif növ metal filizləri mövcuddur və hər biri təmiz metal məhsullarına çevrilmək üçün fərqli bir üsul tələb edir. Bu məqalədə hazır məhsullar istehsal etmək üçün metal filizlərinin mədənində istifadə olunan ümumi proseslər müzakirə olunacaq.
Metal Filizi Mədənçiliyi
Kəşfiyyat
Metal filizinin çıxarılmasında ilk addım kəşfiyyatdır. Bu mərhələ geofiziki, geokimyəvi və geoloji texnologiyalardan istifadə edərək minerallarla zəngin ərazilərin axtarışını əhatə edir. Bu ilkin ekspedisiyalar əhəmiyyətli mineral ehtiyatlarının olduğu potensial yerləri müəyyən etməyə kömək edir.
Qazma
Potensial yer müəyyən edildikdən sonra növbəti addım kəşfiyyat qazmasıdır. Bu, filiz nümunələrinin əlavə təhlil üçün səthə çıxarılmasını əhatə edir. Qazma həmçinin mövcud filiz ehtiyatlarını qiymətləndirməyə və ərazinin geoloji quruluşunu anlamağa kömək edir.
Mədən
Filizin yerləşdiyi yerdən və dərinliyindən asılı olaraq, mədən üsulları iki əsas növə bölünə bilər: açıq mədən və yeraltı mədən.
– Açıq mədən üsulu ilə mədən: Filiz səthə yaxın olduqda istifadə olunur. Filiz materialına çatmaq üçün onun üzərindəki torpaq və süxur qazılır.
– Yeraltı mədən: Filiz səthin dərinliyində yerləşdikdə tətbiq olunur. Filiz yataqlarına çatmaq üçün dəhlizlər və tunellər qurulur.
Metal Filizi Emalı
Filiz çıxarıldıqdan sonra növbəti addım metalın filizdən çıxarılmasını hədəfləyən emaldır.
Əzmə və üyütmə
Böyük filiz süxurları xırdalayıcı istifadə edərək daha kiçik hissələrə parçalanır. Daha sonra xırdalanmış filiz incə toz halına gətirilmək üçün üyüdülür. Bu proses metalı istənməyən minerallardan (qanq) ayırmaq üçün vacibdir.
Filiz Konsentrasiyası
Bu mərhələdə metal hissəcikləri iqtisadi dəyəri olmayan hissəciklərdən ayrılır. Ümumi konsentrasiya metodlarına flotasiya, cazibə qüvvəsi və maqnit sinterləmə daxildir.
– Flotasiya: Xırda filiz hissəcikləri su suspenziyasında qarışdırılır. Metal hissəciklərini səthə qaldırmaq üçün hava qabarcıqları daxil olur, istənməyən hissəciklər isə dibə çökür.
– Cazibə Konsentrasiyası: Filiz və tullantı süxurları arasındakı sıxlıq fərqlərinin istismarı prosesi. Nümunələrə santrifüjlərin, jiqlərin və novların istifadəsi daxildir.
– Maqnit Konsentrasiyası: Dəmir kimi maqnit xüsusiyyətlərinə malik filizlər üçün istifadə olunur. Filiz konveyerə yerləşdirilir və güclü maqnit sahəsi istifadə edilərək ayrılır.
Metal çıxarılması
Filiz qatılaşdırıldıqdan sonra növbəti proses metalın konsentratdan çıxarılmasıdır. Bu texnika, ümumiyyətlə iki kateqoriyaya bölünən müxtəlif üsulları əhatə edir: pirometallurgiya və hidrometallurgiya.
Pirometallurgiya
Pirometallurgiya istilikdən istifadə edən metal çıxarma üsuludur. Bəzi pirometallurgiya proseslərinə aşağıdakılar daxildir:
– Əritmə: Filiz əriyənə qədər qızdırılır və bu da metalın şlakdan ayrılmasına imkan verir. Ərimə prosesinə kömək etmək üçün flüs kimi əlavə materiallar da əlavə olunur.
– Qovurma: Filiz yüksək temperaturda qızdırılır, lakin sulfid minerallarını oksidlərə oksidləşdirmək üçün hələ əridilməyib.
– Kalsinasiya: Filiz, adətən üzvi maddələri çıxarmaq və ya karbonatları oksidlərə çevirmək üçün termal olaraq parçalanır.
Hidrometallurgiya
Hidrometallurgiya üsulları metalları filizlərindən ayırmaq üçün kimyəvi məhlullardan istifadə edir. Hidrometallurgiyadakı əsas proseslərə aşağıdakılar daxildir:
– Yuyulma: Filiz, metalları ion şəklində həll edən turşu və ya qələvi kimi kimyəvi məhlul ilə isladılır və ya suvarılır.
– Həlledici Ekstraksiyası: Bu texnika, metalı süzülmə məhlulundan ayırmaq üçün iki fərqli həlledicidə metalın həll olma qabiliyyətindəki fərqdən istifadə edir.
– Elektroqazanma: Məhluldakı metal ionları elektroliz prosesi vasitəsilə metal katoduna çökdürülür.
Metalların emalı
Metallar çıxarıldıqdan sonra, istənilən təmizlik səviyyəsinə çatmaq üçün tez-tez əlavə təmizləmə tələb olunur. Bəzi təmizləmə üsullarına aşağıdakılar daxildir:
– Elektrorafinq: Daha az təmiz metal elektrolitdə anod kimi həll olunur və katodda təmiz metal kimi çökdürülür.
– Təmizləmə Zonası: Metal çubuq dar bir istilik zonasından keçir. Bu zona çubuq boyunca hərəkət etdikcə, çirklər çubuğun ucunda toplanır.
– Kimyəvi Təmizləmə: Bu proses metalları müvəqqəti birləşmələrə çevirərək çirkləri təmizləyən və sonra yenidən təmiz metala çevirən kimyəvi reaksiyaları əhatə edir.
Tətbiq və Nəticə
Bu uzun prosesdən keçdikdən sonra təmiz metallar müxtəlif sənaye sahələrində istifadəyə hazır olur. Mis, alüminium, nikel, dəmir və qızıl kimi metallar texnologiya, tikinti, istehsal və elektronika sahələrində geniş tətbiq sahələrinə malikdir. Metal filizlərinin çıxarılması və emalı proseslərinin yaxşı başa düşülməsi ətraf mühitin dayanıqlılığı üçün çox vacibdir, çünki bu proseslər yerli ekosistemlərə mənfi təsir göstərə bilər. Buna görə də, istifadə olunan texnologiyalar və metodlar ətraf mühitə təsirini azaltmaq və səmərəliliyi artırmaq üçün davamlı olaraq təkmilləşdirilir.
Ümumiyyətlə, metal filizlərinin çıxarılması və emalı geologiya, kimya və material mühəndisliyi sahələrində ixtisaslaşmış biliklər tələb edən mürəkkəb bir sıra addımlardır. Davamlı və innovativ yanaşmalar ətraf mühiti qoruyarkən cəmiyyətin ehtiyaclarını ödəmək üçün kifayət qədər metal tədarükünün təmin edilməsinin açarıdır.
