Төмөр бус металлыг хэрхэн хийдэг вэ
Төмөр бус металл буюу төмөрлөг бус металлууд нь төмөр агуулаагүй, соронзон шинж чанартай биш металлууд юм. Төмөр бус металлын нийтлэг жишээнд хөнгөн цагаан, зэс, цагаан тугалга, никель, титан, хүрэл, гууль зэрэг зарим хайлш орно. Төмөр бус металлууд нь зэврэлтэнд тэсвэртэй, цахилгаан дамжуулах чанар, хөнгөн жинтэй байхын зэрэгцээ бат бөх чанар зэрэг олон төрлийн инженерчлэл, үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд чухал ач холбогдолтой давуу талуудтай. Энэ нийтлэлд хүдрээс гаргаж авахаас эхлээд эцсийн боловсруулалт хүртэлх өнгөт бус металлын үйлдвэрлэлийн процессыг авч үзэх болно.
Хүдэр олборлох болон цэвэршүүлэх
Төмөр бус металл үйлдвэрлэх үйл явц нь байгалиас хүдрийг гаргаж авахаас эхэлдэг. Хүдэр гэдэг нь химийн нэгдэл эсвэл бусад материалтай холимог хэлбэрээр металл агуулсан эрдэс бодис юм. Ашигласан хүдрийн төрөл нь гаргаж авч буй металлаас хамаарна. Жишээлбэл, бокситыг хөнгөн цагаан үйлдвэрлэхэд ашигладаг бол борнит, халькопиритийг зэс үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
Олборлолтын үйл явц нь ерөнхийдөө хэд хэдэн үе шатаас бүрдэнэ: олборлолт, тээвэрлэлт, хүдрийг боловсруулах.
1. Уул уурхай: Хүдрийг ил уурхай эсвэл далд уурхайн аргаар газрын гадаргаас эсвэл газрын доороос олборлодог. Уул уурхайн аргыг хүдрийн байршил, чанарт үндэслэн сонгоно.
2. Тээвэрлэлт: Олборлолтын дараа хүдрийг ачааны машин, галт тэрэг эсвэл бусад тээврийн систем ашиглан боловсруулах үйлдвэрт тээвэрлэдэг. Энэ үед хүдэр нь ихэвчлэн ялгах шаардлагатай бусад чулуулгийн холимог агуулдаг.
3. Хүдэр боловсруулах: Хүдэр боловсруулах эхний үе шат нь бутлах бөгөөд том хүдрийг жижиг хэсгүүдэд хуваадаг. Бутласны дараа металлыг чулуулгийн бусад хэсгээс ялгах баяжуулах процесс явагддаг. Нийтлэг аргуудад хөөсөнцөр флотаци, таталцал, соронзон болон электростатик баяжуулах орно.
Бууруулах ба хайлуулах
Хүдрийг баяжуулсны дараа дараагийн алхам бол металл агуулсан эрдсийг ангижруулах болон хайлуулах замаар цэвэр металл болгон хувиргах явдал юм. Энэ үйл явц нь металл бүрийн хувьд харилцан адилгүй боловч үндсэн зарчим нь ижил төстэй байдаг.
1. Бууруулах: Бууруулах процесс нь металлын оксидын химийн нэгдлүүдээс хүчилтөрөгчийг зайлуулж, цэвэр металл үүсгэдэг. Жишээлбэл, бокситын оксидыг хайлсан хөнгөн цагааны оксидоос хөнгөн цагааныг салгахад цахилгаан гүйдэл ашигладаг Холл-Эрутын процесс гэгддэг үйлдвэрлэлийн техникийг ашиглан хөнгөн цагаан болгон бууруулдаг.
2. Хайлуулах: Хайлуулах үйл явцад хүдэр эсвэл металлын баяжмалыг хайлах цэг хүртэл халааж, үлдсэн хольц буюу "шаар"-аас металлыг ялгах үйл явц орно. Зэсийн хувьд хайлуулах үйл явц нь ихэвчлэн хайлуулах, цэвэршүүлэх, цутгах зэрэг хэд хэдэн үе шатыг хамардаг бөгөөд цэвэр зэс гарган авдаг.
Цаашид боловсронгуй болгох
Баяжуулж хайлуулсны дараа үүссэн металл нь бага хэмжээний хольц агуулж байж магадгүй. Тиймээс хүссэн цэвэршилтийг бий болгохын тулд цаашид цэвэршүүлэх процесс шаардлагатай.
1. Электролитийн цэвэршүүлэлт: Түгээмэл хэрэглэгддэг нэг арга бол электролитийн цэвэршүүлэлт бөгөөд хайлсан металлыг электролитийн уусмалд хийж, цахилгаан гүйдэл ашиглан металлын ионуудыг анодоос (цэвэр металл) катод руу (цэвэр металл) шилжүүлдэг. Энэ арга нь зэс, хөнгөн цагаан зэрэг металлыг цэвэршүүлэхэд маш үр дүнтэй байдаг.
2. Нэрэх ба сублимаци: Энэ аргыг хольцоосоо өөр буцлах цэгтэй металлуудад ашигладаг. Ийм аргаар боловсруулсан металлын жишээнд цайр, хар тугалга орно.
Цутгах болон хэлбэржүүлэх
Металл хүссэн цэвэршилтдээ хүрсний дараа шаардлагатай бол янз бүрийн хэлбэр, хэмжээтэй болгож хэвлэж болно. Энэ процессыг цутгах гэж нэрлэдэг.
1. Цутгах: Хайлсан металлыг эцсийн бүтээгдэхүүн болгохын тулд хэвэнд цутгадаг. Элсээр цутгах, хэвээр цутгах, хөрөнгө оруулалтаар цутгах зэрэг янз бүрийн цутгах аргууд байдаг. Арга бүр өөрийн гэсэн давуу тал, тодорхой хэрэглээтэй байдаг.
2. Хэвлэх эсвэл өнхрүүлэх: Цутгасны дараа металлыг ихэвчлэн цаашдын боловсруулалтад оруулдаг, тухайлбал өнхрүүлэх, халааж, хуудас, саваа эсвэл бусад хэлбэрт оруулдаг. Бусад аргуудад металыг хүссэн хэлбэрийг бий болгохын тулд хэвээр шахаж гаргах, мөн өндөр температур, даралтын дор дарж хэлбэржүүлэх зэрэг орно.
Эцсийн боловсруулалт ба өргөдөл
Төмөр бус металлын үйлдвэрлэлийн эцсийн алхам бол эцсийн боловсруулалт бөгөөд эцсийн бүтээгдэхүүний техникийн шаардлагыг хангахын тулд янз бүрийн боловсруулалт, гагнуур, гадаргуугийн өнгөлгөөний техникийг ашигладаг.
1. Гагнах ба холбох: Өнгөт металлыг төмөрлөг бус металлд зориулсан MIG (Металлын инертийн хий) эсвэл TIG (Гольфрамын инертийн хий) гагнах зэрэг тусгай гагнуурын аргуудыг ашиглан холбож болно.
2. Гадаргууг өнгөлөх: Металл гадаргууг зэврэлтээс хамгаалах, гадаад төрх байдал, бат бөх чанар зэрэг шинж чанарыг сайжруулахын тулд тусгай боловсруулалт хийж болно. Гадаргууг өнгөлөх аргуудад аноджуулах (хөнгөн цагааны хувьд), электролиз хийх, өнгөлөх зэрэг орно.
Дүгнэлт
Өнгөт бус металлын үйлдвэрлэл нь хүдэр олборлохоос эхлээд эцсийн боловсруулалт хүртэл олон үе шатыг хамарсан нарийн төвөгтэй үйл явц юм. Уул уурхайгаас эхлээд өнгөлгөө хүртэлх энэ үйл явцын алхам бүр нь металлыг цэвэршилт болон хэрэглээнд шаардлагатай үзүүлэлтэд хүрэхийг баталгаажуулах зорилготой юм. Орчин үеийн үйлдвэрлэлд өнгөт бус металлын ач холбогдлыг хэтрүүлэн үнэлэх аргагүй, учир нь тэдгээр нь электроник, барилга, автомашин, нисэхийн салбар дахь технологийн дэвшлийг бий болгодог. Эдгээр үйлдвэрлэлийн процессыг ойлгох нь бидэнд өнгөт бус металлын өдөр тутмын амьдралд гүйцэтгэдэг чухал үүргийг илүү гүнзгий ойлгох боломжийг олгодог.
