Pêvajoya Hilberîn û Pêvajoya Pêvajoyê ya Madenê Sifir
Sifir (Cu) yek ji metalên herî girîng di jiyana nûjen de ye. Raguhêzbariya wê ya elektrîkî û germî, berxwedana wê ya li hember korozyonê û nermbûna wê ya nisbî sifir dike materyalek sereke ji bo kabloyên elektrîkê, pêkhateyên elektronîkî, boriyan û tewra materyalên pîşesaziyê yên enerjiya nûjenkirî yên wekî panelên rojê û turbînên bayê. Lêbelê, berî ku bibe berhemek dawî, sifir divê rêzek dirêj ji pêvajoyan derbas bibe, ji madenê û hilberandina madenê bigire heya rafinerkirin û qalibkirina wan bo katodan an formên din ên bazirganî. Ev gotar pêvajoya giştî ya hilberandin û hilberandina madena sifir, digel armanc û prensîbên xebatê yên di her qonaxê de nîqaş dike.
1. Lêkolîn û Madenkirina Kanên Sifir
Qonaxa destpêkê bi lêgerînê dest pê dike da ku rezervên sifir ên ji hêla aborî ve maqûl werin dîtin. Çalakiyên lêgerînê nexşeya jeolojîk, lêkolînên jeofîzîkî û jeokîmyayî, û kolandina bingehîn ji bo destnîşankirina ast, belavbûna madenê, û qebareya rezervê vedihewîne. Dema ku lêkolîna gengazbûnê û destûrname werin wergirtin, madenî bi karanîna du rêbazên sereke tê kirin:
1. Kanên vekirî: Ji bo depoyên sifir ên nêzîkî rûyê erdê, wek sifirê porfîrî, tê bikaranîn. Ev rêbaz li ser hilberîna sifir a cîhanî serdest e ji ber ku rezervên wê mezin in her çend rêjeya madenê bi gelemperî nizm be jî.
2. Kanên bin erdê: Ger depo kûrtir bin an jî şert û mercên erdnîgarî rê nedin kolandina vekirî, tê bikaranîn.
Madena ku tê derxistin bi gelemperî mîneralên sifir ên wekî kalkopîrît (CuFeS₂), bornît (Cu₅FeS₄), kalkosît (Cu₂S), û mîneralên oksît ên wekî malakît (Cu₂CO₃(OH)₂) û azûrît dihewîne. Ji bilî sifir, maden pir caran qirêjî an mîneralên têkildar ên wekî hesin, sulfur, silîka, zêr, zîv û molîbden dihewîne.
2. Perçiqandin û Hûrkirin
Madenê ku tê derxistin mezin e û ji ber vê yekê divê were pelçiqandin da ku mîneralên sifir ji çemberê werin veqetandin. Ev pêvajo du qonaxan dihewîne:
- Perçiqandin: bi karanîna makîneya perçiqandina çeneyê, makîneya perçiqandina konî, an makîneya perçiqandina gêrîk ji bo kêmkirina mezinahiya madenê bo çend santîmetreyan.
– Hêrandin: bi karanîna aşê gogê an aşê SAG ji bo hilberandina perçeyên ziravtir, bi gelemperî bi mezinahiya deh heta sedan mîkrometreyan.
Armanca sereke ya vê qonaxê azadkirina mîneralên sifir ji matrîksa keviran e. Asta azadkirinê ji bo serkeftina pêvajoyên veqetandinê yên paşê girîng e.
3. Kombûna Kanênê: Flotasyon (Ji bo Kanên Sulfîd)
Ji bo kanên sifirê yên sulfîdî, rêbaza herî gelemper flotasyona kefê ye. Di vê pêvajoyê de, şileka kanzayê ya nazik bi av û hin reaktîfên kîmyewî re tê tevlihevkirin:
– Koleksiyoner: rûyê mînerala sifir hîdrofobîk dike da ku bi hêsanî bi bilbilên hewayê ve bizeliqe.
- Kefker: kefek sabît çêdike.
- Guherker (çalakker, depresyonên laş, rêkxerên pH): selektîvîteya veqetandinê zêde dikin.
Hewa tê nav şaneya flotasyonê, dibe sedema ku mîneralên sifir bi bilbilan ve bizeliqin û wekî kef derkevin ser rûyê erdê, li wir wekî konsantreya sifir têne berhevkirin. Materyalê ne-sifir ê mayî wekî bermayiyên dûvikê tê avêtin.
Konsantreya ku derdikeve holê bi gelemperî dora %20-35 Cu dihewîne, ku ji madenên destpêkê pir zêdetir e ku di hin kanên porfîr de dikare bi qasî %0,4-1 Cu be.
4. Pêvajoya Hîdrometallurjîk (Ji bo Kanên Oksîdê)
Madeyên oksîda sifir bi gelemperî bi flotasyona sulfîdê bi bandor nayên hilberandin. Ji ber vê yekê, rêyên hîdrometallurjîk ên wekî:
1. Derxistin: maden an jî madeyên pelçiqandî têne komkirin (derxistin bi komkirinê) û bi çareseriya asîda sulfurîk (H₂SO₄) têne rijandin. Sifir di çareseriya derzê ya tijî de dibe iyonên Cu²⁺.
2. Derxistina bi çareserkerê (SX): veqetandin û paqijkirina Cu²⁺ ji çareseriya rijandinê bi karanîna çareserkerên organîk.
3. Elektroqezenckirin (EW): bi rêya herikîna elektrîkê danîna sifirê saf li ser katodê, û çêkirina katodek sifirê ya paqijiya bilind.
Rêya SX-EW pir populer e ji ber ku ew dikare rasterast katodan bêyî helandinê hilberîne, nemaze ji bo kanên oksîdê yên pileya nizm.
5. Helandina Konsantreya Sifir
Ji bo konsantreyên sulfîd, qonaxa din pîrometalurjî ye. Konsantre tê zuwakirin û dû re di firinekê de tê helandin (mînak, makîneya helandina bilez an firina dengvedanê). Di dema pêvajoya helandinê de, veqetandin dibe du qonaxên sereke:
– Mat: tevlîheviyeke ji sulfîdên sifir û hesin, ku bi qasî %45–70 Cu tê de heye.
– Xur: oksîd û sîlîkatên ji nepakiyên wekî silîka, hesin û mîneralên din dihewîne.
Reaksiyonên kîmyayî yên di dema helandinê de gazên dewlemend bi SO₂ jî çêdikin. Di tesîsên nûjen de, SO₂ tê girtin û vediguhere asîda sulfurîk, ku emîsyonan kêm dike û berhemeke alîgir a hêja çêdike.
6. Veguherandina bo sifirê tûj
Paşê madeya ji dezgeha helandinê di veguherînerekê de (mînak, veguherînera Pierce-Smith) tê hilberandin. Hewa an oksîjen tê avêtin da ku sulfîda hesin û sulfur oksîde bibe:
- Hesin dibe FeO û dû re dikeve nav şelqeyê.
- Sulfur oksîd dibe û dibe SO₂.
Encama dawî sifirê birûskî ye ku paqijiya wê nêzîkî 98–99% Cu ye. Ji ber ku rûyê wê pir caran ji ber berdana gazan di dema pêvajoyê de poroz xuya dike, jê re "birûskî" tê gotin.
7. Rafînerîkirin: Rafîneriya Agir û Elektrorafînerîkirin
Her çend rêjeya sifir di blisterê de zêde be jî, dîsa jî qirêjiyên wekî Fe, S, Ni, As, Sb, û hêmanên hêja (Au, Ag, Pt, Pd) hene ku divê werin rakirin. Rafînerî bi du gavan bi gelemperî tê kirin:
1. Rafîneriya agir: rafîneriya destpêkê di firinekê de ji bo kêmkirina oksîjen û hin qirêjiyan, û çêkirina anodeke sifir a bi şiklê plakayê.
2. Elektrorafînkirin: anodê bi awayekî elektrolîtîk di nav çareseriyeke sulfata sifir de tê helandin. Sifirê saf wekî sifirê katod bi safiyeke %99,99 li ser katodê dihele.
Neqişên hêja yên wekî zêr û zîv nayên çareserkirin û wekî lîmiya anodê diherikin, ku dû re ji bo vegerandina metalên hêja bêtir têne hilberandin. Ji ber vê yekê ye ku pîşesaziya sifir pir caran zêr û zîv wekî berhemên alî hildiberîne.
8. Çapkirin û Berhema Dawî
Katodên sifir dikarin rasterast wekî kelûpelên standard ên navneteweyî (mînak LME Grade A) werin firotin an jî bi şêweyên din werin hilberandin:
- Têlên çîpkirî ji bo kabloyên elektrîkê,
- boriyên sifir ji bo avjenî û HVAC,
- pel/plaq ji bo pîşesaziya çêkirinê,
- alavên wek pirinc (Cu-Zn) û bronz (Cu-Sn).
Ev qonaxa çêkirinê bi gelemperî, li gorî hilbera xwestî, di kargeheke gêrkirin, derxistinê, an kişandina têl de tê kirin.
9. Rêveberiya Jîngeh û Bermayiyan
Pêvajoya hilberandina madena sifir bermayiyên dûman, şelmaq û gazan derdixe holê. Ji ber vê yekê, aliyên jîngehê girîng in:
- Bermayiyên bermayiyan di bendavên bermayiyan de têne hilanîn û îstîqrar û qalîteya avê tê şopandin.
- Ava pêvajoyê pir caran tê vegerandin da ku vexwarina ava teze kêm bibe.
– SO₂ ji dezgeha helandinê ji bo hilberîna asîda sulfûrîk tê girtin.
- Piştî ku madenê temam bibe, sererastkirina erdê tê kirin.
Standardên jîngehê yên nûjen kêmkirina emisyonên tozê, karanîna enerjiyê bi bandortir, û bikaranîna ewledar a kîmyasalên wekî asîda sulfûrîk hewce dikin.
Xelasî
Pêvajoya hilberandina sifir ji madenê rêzeçalakiyeke teknolojîk a tevlihev dihewîne: dest pê dike bi madenê, perçiqandin û hûrkirin, veqetandina mîneralan bi rêya flotasyon an rijandinê, û dû re jî rafinkirin bi rêya veguherîna helandinê an SX-EW, da ku katodên sifir ên bi kalîte bilind werin hilberandin. Hilbijartina rêya pêvajoyê bi giranî bi celebê madenê (sulfîd an oksîd), naveroka sifir, û her weha bi faktorên aborî û jîngehê ve girêdayî ye. Bi zêdebûna daxwaza gerdûnî ya ji bo elektrîkê, wesayîtên elektrîkê û enerjiya nûjenkirî re, hilberîna sifir a bi bandor û domdar ji bo pêşkeftina pêşerojê ya pîşesaziyê mifteya sereke ye.
