ٽامي جي معدنيات جي پيداوار ۽ پروسيسنگ جو عمل
ٽامي (Cu) جديد زندگي ۾ سڀ کان اهم ڌاتو مان هڪ آهي. ان جي بجلي ۽ حرارتي چالکائي، سنکنرن جي مزاحمت، ۽ نسبتي خرابي ٽامي کي بجلي جي ڪيبلن، اليڪٽرانڪ حصن، پائپن، ۽ اڃا تائين قابل تجديد توانائي صنعتي مواد جهڙوڪ سولر پينل ۽ ونڊ ٽربائنز لاءِ هڪ اهم مواد بڻائي ٿي. بهرحال، آخري پيداوار بڻجڻ کان اڳ، ٽامي کي عملن جي هڪ ڊگهي سلسلي مان گذرڻو پوندو، کان کني ۽ معدنيات جي پروسيسنگ کان وٺي ڪيٿوڊس يا ٻين تجارتي شڪلن ۾ ريفائننگ ۽ مولڊنگ تائين. هي مضمون هر مرحلي تي مقصدن ۽ ڪم ڪندڙ اصولن سان گڏ، ٽامي جي معدنيات جي پيداوار ۽ پروسيسنگ جي عام عمل تي بحث ڪري ٿو.
1. ٽامي جي معدنيات جي ڳولا ۽ کان کني
شروعاتي مرحلو معاشي طور تي قابل عمل ٽامي جي ذخيرن کي ڳولڻ لاءِ ڳولا سان شروع ٿئي ٿو. ڳولا جي سرگرمين ۾ جيولوجيڪل نقشو، جيو فزيڪل ۽ جيو ڪيميڪل سروي، ۽ گريڊ، معدني ورڇ، ۽ رزرو حجم کي طئي ڪرڻ لاءِ ڪور ڊرلنگ شامل آهن. هڪ ڀيرو ممڪن مطالعي ۽ اجازت ناما حاصل ڪيا وڃن، کان کني ٻن مکيه طريقن سان ڪئي ويندي آهي:
1. کليل کڏ کان کني: ٽامي جي ذخيرن لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي جيڪي مٿاڇري جي نسبتاً ويجهو هوندا آهن، جهڙوڪ پورفيري ٽامي. هي طريقو عالمي ٽامي جي پيداوار تي حاوي آهي ڇاڪاڻ ته ذخيرا وڏا آهن جيتوڻيڪ معدنيات جو گريڊ گهٽ هوندو آهي.
2. زير زمين کان کني: جيڪڏهن ذخيرا وڌيڪ اونچا هجن يا جاگرافيائي حالتون کليل کان کني جي اجازت نه ڏين ته لاڳو ڪيو ويندو آهي.
معدني معدنيات ۾ عام طور تي ٽامي جا معدنيات شامل آهن جهڙوڪ چالڪوپيرائٽ (CuFeS₂)، بورنائيٽ (Cu₅FeS₄)، چالڪوسائيٽ (Cu₂S)، ۽ آڪسائيڊ معدنيات جهڙوڪ مالاچائٽ (Cu₂CO₃(OH)₂) ۽ ازورائٽ. ٽامي کان علاوه، معدنيات ۾ اڪثر نجاست يا لاڳاپيل معدنيات شامل آهن جهڙوڪ لوهه، سلفر، سليڪا، سون، چاندي، ۽ موليبڊينم.
2. ڪرشنگ ۽ پيسڻ
ڪِريل معدنيات وڏي آهي ۽ تنهن ڪري ٽامي جي معدنيات کي گينگو کان الڳ ڪرڻ لاءِ ان کي ڪٽڻ جي ضرورت آهي. هن عمل ۾ ٻه مرحلا شامل آهن:
- ڪرشنگ: معدنيات جي سائيز کي ڪيترن ئي سينٽي ميٽرن تائين گھٽائڻ لاءِ جبڙي ڪرش، ڪون ڪرش، يا گيريٽري ڪرش استعمال ڪندي.
- پيسڻ: بال مل يا ايس اي جي مل استعمال ڪندي باریک ذرڙا پيدا ڪرڻ لاءِ، عام طور تي ڏهه کان سوين مائڪرو ميٽر سائيز تائين.
هن مرحلي جو مکيه مقصد پٿر جي ميٽرڪس مان ٽامي جي معدنيات کي آزاد ڪرڻ آهي. آزاديءَ جو درجو بعد ۾ علحدگي جي عملن جي ڪاميابي لاءِ اهم آهي.
3. معدنيات جي ڪنسنٽريشن: فلوٽيشن (سلفائيڊ معدنيات لاءِ)
سلفائيڊ ٽامي جي معدنيات لاءِ، سڀ کان عام طريقو فوم فلوٽيشن آهي. هن عمل ۾، هڪ نفيس معدنيات جي سلري کي پاڻي ۽ ڪجهه ڪيميائي ريجنٽس سان ملايو ويندو آهي:
- ڪليڪٽر: ٽامي جي معدنيات جي مٿاڇري کي هائيڊروفوبڪ بڻائي ٿو ته جيئن اهو آساني سان هوا جي بلبلن سان چپڪي وڃي.
- ڀائي: مستحڪم جھاگ ٺاهيندو آهي.
- موڊيفائر (ايڪٽيويٽرز، ڊپريسنٽس، پي ايڇ ريگيوليٽر): علحدگي جي چونڊ کي وڌايو.
هوا کي فلوٽيشن سيل ۾ ڦوڪيو ويندو آهي، جنهن جي ڪري ٽامي جا معدنيات بلبلن سان چپڪي ويندا آهن ۽ مٿاڇري تي جھاگ جي طور تي اڀرندا آهن، جتي اهي ٽامي جي ڪنسنٽريٽ جي طور تي گڏ ڪيا ويندا آهن. باقي غير ٽامي مواد کي ٽيلنگ جي طور تي رد ڪيو ويندو آهي.
نتيجي ۾ نڪرندڙ ڪنسنٽريٽ ۾ عام طور تي 20-35% Cu هوندو آهي، جيڪو شروعاتي معدنيات کان گهڻو وڌيڪ هوندو آهي جيڪو ڪجهه پورفيري کاڻ ۾ 0,4-1% Cu جيترو گهٽ ٿي سگهي ٿو.
4. هائيڊرو ميٽالرجيڪل پروسيسنگ (آڪسائيڊ معدنيات لاءِ)
ڪاپر آڪسائيڊ معدنيات عام طور تي سلفائيڊ فلوٽيشن ذريعي اثرائتي طريقي سان پروسيس نه ڪيا ويندا آهن. تنهن ڪري، هائيڊرو ميٽالرجيڪل رستا جهڙوڪ:
1. ليچنگ: معدنيات يا ڪٽيل مواد کي ڍير ڪيو ويندو آهي (هير ليچنگ) ۽ سلفورڪ ايسڊ (H₂SO₄) محلول سان ملايو ويندو آهي. ٽامي حاملہ ليچ محلول ۾ Cu²⁺ آئنن ۾ حل ٿي ويندو آهي.
2. سالوينٽ ڪڍڻ (SX): نامياتي سالوينٽ استعمال ڪندي ليچ محلول کان Cu²⁺ کي الڳ ڪرڻ ۽ صاف ڪرڻ.
3. اليڪٽرو وننگ (EW): برقي ڪرنٽ ذريعي ڪيٿوڊ تي خالص ٽامي کي جمع ڪرڻ، هڪ اعليٰ پاڪائي وارو ٽامي ڪيٿوڊ پيدا ڪرڻ.
SX-EW رستو تمام گهڻو مشهور آهي ڇاڪاڻ ته اهو پگھلڻ کان سواءِ سڌو سنئون ڪيٿوڊ پيدا ڪري سگهي ٿو، خاص طور تي گهٽ گريڊ آڪسائيڊ معدنيات لاءِ.
5. ڪاپر ڪنسنٽريٽ جو پگھلڻ
سلفائيڊ ڪنسنٽريٽس لاءِ، ايندڙ مرحلو پائروميٽالرجيءَ جو آهي. ڪنسنٽريٽ کي خشڪ ڪيو ويندو آهي ۽ پوءِ فرنس ۾ ڳاريو ويندو آهي (مثال طور، هڪ فليش سميلٽر يا ريوربرٽري فرنس). پگھلائڻ جي عمل دوران، الڳ ٿيڻ ٻن مکيه مرحلن ۾ ٿئي ٿو:
- ميٽ: ٽامي ۽ لوهه جي سلفائيڊ جو مرکب، جنهن ۾ لڳ ڀڳ 45-70٪ ڪيوبڪ هوندو آهي.
- سليگ: ان ۾ سليڪا، لوهه ۽ ٻين معدنيات جهڙين نجاستن مان آڪسائيڊ ۽ سليڪٽ شامل آهن.
پگھلائڻ دوران ڪيميائي رد عمل پڻ SO₂ سان مالا مال گيسون پيدا ڪن ٿا. جديد سهولتن ۾، SO₂ کي قبضو ڪيو ويندو آهي ۽ سلفورڪ ايسڊ ۾ پروسيس ڪيو ويندو آهي، اخراج کي گهٽائيندو آهي ۽ هڪ قيمتي ضمني پيداوار پيدا ڪندو آهي.
6. بليسٽر ڪاپر ۾ تبديل ڪرڻ
پوءِ سميلٽر مان نڪرندڙ ميٽ کي ڪنورٽر ۾ پروسيس ڪيو ويندو آهي (مثال طور، پيئرس-سمٿ ڪنورٽر). آئرن سلفائيڊ ۽ سلفر کي آڪسائيڊ ڪرڻ لاءِ هوا يا آڪسيجن کي ڦوڪيو ويندو آهي:
- لوهه کي FeO ۾ آڪسائيڊ ڪيو ويندو آهي ۽ پوءِ سليگ ۾ داخل ٿيندو آهي.
- سلفر کي SO₂ ۾ آڪسائيڊ ڪيو ويندو آهي.
آخري نتيجو بليسٽر ڪاپر آهي جنهن جي پاڪائي تقريباً 98-99% Cu آهي. ان کي "بليسٽر" سڏيو ويندو آهي ڇاڪاڻ ته ان جي مٿاڇري اڪثر ڪري عمل دوران گيسن جي ڇڏڻ جي ڪري سوراخ ٿيل نظر ايندي آهي.
7. ريفائننگ: فائر ريفائننگ ۽ اليڪٽررو ريفائننگ
جيتوڻيڪ ڦڦڙن ۾ ٽامي جو مقدار وڌيڪ آهي، پر اڃا تائين اتي نجاستون آهن جهڙوڪ Fe، S، Ni، As، Sb، ۽ قيمتي عنصر (Au، Ag، Pt، Pd) جن کي هٽائڻ جي ضرورت آهي. ريفائننگ ٻن عام مرحلن ۾ ڪئي ويندي آهي:
1. باهه صاف ڪرڻ: آڪسيجن ۽ ڪجهه نجاستن کي گهٽائڻ لاءِ فرنس ۾ شروعاتي صاف ڪرڻ، پليٽ جي شڪل واري ٽامي اينوڊ پيدا ڪرڻ.
2. اليڪٽررو ريفائننگ: اينوڊ کي ڪاپر سلفيٽ جي محلول ۾ اليڪٽرولائيٽيڪل طور تي حل ڪيو ويندو آهي. خالص ڪاپر ڪيٿوڊ تي ڪيٿوڊ ڪاپر جي طور تي 99,99٪ جي پاڪائي سان تري ٿو.
سون ۽ چاندي جهڙيون عظيم نجاستون ناقابل حل آهن ۽ اينوڊ سلائيم جي طور تي نڪرنديون آهن، جنهن کي پوءِ قيمتي ڌاتو بحال ڪرڻ لاءِ وڌيڪ پروسيس ڪيو ويندو آهي. اهو ئي سبب آهي ته ٽامي جي صنعت اڪثر ڪري سون ۽ چاندي کي ضمني پيداوار طور پڻ پيدا ڪري ٿي.
8. ڇپائي ۽ آخري پيداوار
ڪاپر ڪيٿوڊس کي سڌو سنئون بين الاقوامي معيار جي شين جي طور تي وڪرو ڪري سگهجي ٿو (مثال طور LME گريڊ A) يا ٻين شڪلن ۾ پروسيس ڪيو وڃي ٿو:
- بجليءَ جي ڪيبلن لاءِ تار جو راڊ،
- پلمبنگ ۽ HVAC لاءِ ٽامي جا پائپ،
- پيداواري صنعت لاءِ چادرون/پليٽون،
- مصرعون جهڙوڪ پيتل (Cu-Zn) ۽ ڪانسي (Cu-Sn).
هي ٺاھڻ جو مرحلو عام طور تي رولنگ، ايڪسٽروشن، يا وائر ڊرائنگ پلانٽ ۾ ڪيو ويندو آهي، جيڪو گهربل پراڊڪٽ تي منحصر هوندو آهي.
9. ماحولياتي ۽ فضول انتظام
ٽامي جي معدنيات جي پروسيسنگ جي عمل مان ٽيلنگ، سليگ ۽ گئس جو اخراج پيدا ٿئي ٿو. تنهن ڪري، ماحولياتي پهلو اهم آهن:
- ٽيلنگز کي ٽيلنگز ڊيمن ۾ ذخيرو ڪيو ويندو آهي جنهن ۾ استحڪام ۽ پاڻي جي معيار جي نگراني ڪئي ويندي آهي.
- تازي پاڻي جي استعمال کي گهٽائڻ لاءِ پروسيس ٿيل پاڻي کي اڪثر ري سائيڪل ڪيو ويندو آهي.
- سميلٽر مان SO₂ سلفورڪ ايسڊ جي پيداوار لاءِ حاصل ڪيو ويندو آهي.
- زمين جي بحالي جو ڪم کان کني مڪمل ٿيڻ کان پوءِ ڪيو ويندو آهي.
جديد ماحولياتي معيارن ۾ مٽيءَ جي اخراج ۾ گهٽتائي، توانائي جي وڌيڪ موثر استعمال، ۽ سلفورڪ ايسڊ جهڙن ڪيميائي مادن جي محفوظ سنڀال جو مطالبو آهي.
نتيجو
معدنيات مان ٽامي پيدا ڪرڻ جي عمل ۾ هڪ پيچيده ٽيڪنالاجيڪل تسلسل شامل آهي: کان کني، ڪرشنگ ۽ پيسڻ سان شروع ٿئي ٿو، فلوٽيشن يا ليچنگ ذريعي معدنيات جي الڳ ٿيڻ، ۽ پوءِ سميلٽنگ-ڪنورشن يا SX-EW ذريعي ريفائننگ، اعليٰ معيار جي ٽامي ڪيٿوڊ پيدا ڪرڻ لاءِ. عمل جي رستي جو انتخاب گهڻو ڪري معدنيات جي قسم (سلفائيڊ يا آڪسائيڊ)، ٽامي جي مواد، انهي سان گڏ اقتصادي ۽ ماحولياتي خيالات تي منحصر آهي. بجلي، برقي گاڏين، ۽ قابل تجديد توانائي جي وڌندڙ عالمي طلب سان، موثر ۽ پائيدار ٽامي جي پيداوار صنعت جي مستقبل جي ترقي لاءِ اهم آهي.
