ජලවිදුලි කර්ම ක්රියාවලීන් සහ ඒවායේ යෙදීම්
පෙන්ඩහුලුවන්
ජල ලෝහ විද්යාව යනු ලෝහ විද්යාවේ ශාඛාවක් වන අතර එය ලෝපස් හෝ වෙනත් අමුද්රව්ය වලින් ලෝහ වෙන් කිරීම සඳහා ක්රියාවලීන් සැලසුම් කිරීම, සංවර්ධනය කිරීම සහ ක්රියාත්මක කිරීම සඳහා ජලීය ද්රාවණ භාවිතා කරයි. මෙම ක්රමය බොහෝ විට තඹ, රන්, නිකල්, යුරේනියම් සහ දුර්ලභ පාංශු ලෝහ වැනි ලෝහ නිස්සාරණය කිරීමට භාවිතා කරයි, මන්ද එය ඉහළ උෂ්ණත්වයන් අවශ්ය වන පයිෙරොමෙටලර්ජිකල් ශිල්පීය ක්රමවලට වඩා පරිසර හිතකාමී බැවිනි.
මෙම ලිපියෙන් අපි ජල ලෝහ විද්යා ක්රියාවලිය, මෙම ක්රමයට පාදක වන මූලධර්ම, ලෝහ වෙන් කිරීමට සම්බන්ධ වන අදියර සහ වර්තමාන කර්මාන්තයේ වැදගත් යෙදුම් කිහිපයක් පිළිබඳව ගැඹුරින් සාකච්ඡා කරමු.
ජල ලෝහ විද්යාවේ මූලික මූලධර්ම
ජල ලෝහ විද්යාව ප්රධාන ක්රියාවලීන් කිහිපයකින් සමන්විත වේ: කාන්දු වීම, ඝන-ද්රව වෙන් කිරීම සහ ලෝහ ප්රතිසාධනය. සෑම ක්රියාවලියකටම නිශ්චිත මෙහෙයුම් තත්වයන් සහ යාන්ත්රණ ඇත.
1. කාන්දු වීම: කාන්දු වීම යනු අම්ල, භෂ්ම හෝ ඇමෝනියම් කාන්දු වීම වැනි කාන්දු වන ද්රාවණයක ආධාරයෙන් එහි ලෝපස් වලින් ලෝහ ඉවත් කිරීම ඇතුළත් වන ආරම්භක අදියරයි. මෙම ක්රියාවලියේදී, කාන්දු වන ද්රාවණය සමඟ ස්පර්ශ වන මතුපිට ප්රදේශය වැඩි කිරීම සඳහා ලෝපස් තලා කුඩු කරනු ලැබේ. මෙම ක්රියාවලියේ වෙනස්කම් අතරට ටැංකි කාන්දු වීම, ගොඩවල් කාන්දු වීම, ස්ථානීය කාන්දු වීම සහ කැළඹිලි සහිත කාන්දු වීම ඇතුළත් වේ.
2. ඝන-ද්රව වෙන් කිරීම: කාන්දු වීමෙන් පසු, ලෝහය අඩංගු සාන්ද්රිත ද්රාවණය ඝන අවශේෂයෙන් වෙන් කරනු ලැබේ. මෙම වෙන් කිරීමේදී භාවිතා කරන පොදු ක්රම වන්නේ පෙරීම, කේන්ද්රාපසාරී කිරීම හෝ අවසාදිත කිරීමයි.
3. ලෝහ ප්රතිසාධනය: අවසාන අදියරේදී කාන්දු වන ද්රාවණයෙන් ලෝහය නැවත ලබා ගැනීම ඇතුළත් වේ. භාවිතා කරන සමහර ක්රම අතරට වර්ෂාපතනය, විද්යුත් විච්ඡේදනය සහ ද්රාවක නිස්සාරණය ඇතුළත් වේ. ප්රතිසාධන ක්රමය තෝරා ගැනීම නිෂ්පාදන ද්රාවණයේ ලක්ෂණ සහ නිස්සාරණය කරන ලෝහ වර්ගය මත රඳා පවතී.
හයිඩ්රොමෙටලර්ජිකල් ක්රියාවලියේ අදියර
1. කාන්දු වීම
කාන්දු වීමේ ක්රියාවලිය ජල ලෝහ විද්යාවේ හරය වන අතර එය විවිධ ආකාරවලින් සිදු කළ හැකිය:
– ගොඩවල් කාන්දු වීම: තලා දැමූ ලෝපස් එළිමහනේ විශාල ගොඩවල්වල තබා ඇත. කාන්දු වන ද්රාවණයක් වාරිමාර්ග පද්ධතියක් හරහා යොදන අතර ගොඩ හරහා විනිවිද ගොස් අපේක්ෂිත ලෝහ විසුරුවා හරිනු ලැබේ.
– ස්ථානීය කාන්දුව: ලෝපස් ඉවත් නොකර කාන්දු ද්රාවණය භූගත ලෝපස් තැන්පතු වලට කෙලින්ම පොම්ප කරනු ලැබේ. සාම්ප්රදායික ක්රම භාවිතයෙන් කැණීමට ආර්ථික වශයෙන් නුසුදුසු තැන්පතු සඳහා මෙම තාක්ෂණය බොහෝ විට භාවිතා වේ.
– කලවම් කළ කාන්දු වීම: ලෝපස් කලවම් ටැංකියක කාන්දු වන ද්රාවණය සමඟ මිශ්ර කරනු ලැබේ. යාන්ත්රික තත්වයන් මඟින් ලෝපස් මතුපිට කාන්දු වන ද්රාවණයට අඛණ්ඩව නිරාවරණය වන අතර කාන්දු වීම වේගවත් කරයි.
2. ඝන-ද්රව වෙන් කිරීම
කාන්දු වීමෙන් පසු, ඝන අපද්රව්ය ලෝහ අඩංගු ද්රාවණයෙන් වෙන් කළ යුතුය:
– පෙරීම: අංශු ප්රමාණය මත පදනම්ව ඝන ද්රව්ය ද්රව වලින් වෙන් කිරීමට භාවිතා කරයි. මෙය රසායනාගාර සහ කාර්මික පරිමාණයෙන් ඉතා සුලභ ක්රමයකි.
– කේන්ද්රාපසාරීකරණය: ඝනත්වයේ වෙනස්කම් මත පදනම්ව සංරචක වෙන් කිරීම සඳහා කේන්ද්රාපසාරී බලය භාවිතා කිරීම.
– අවසාදනය: ගුරුත්වාකර්ෂණය භාවිතා කරමින් ඝන අංශු ද්රවයෙන් වෙන් කිරීම. මෙය සිදු කරනු ලබන්නේ ඝණීකාරකයක් ලෙස හඳුන්වන විශාල ටැංකියක ය.
3. ලෝහ ප්රතිසාධනය
ලීචේට් ද්රාවණවලින් ලෝහ නැවත ලබා ගැනීමේ සමහර ක්රම අතරට:
– අවක්ෂේපණය: ද්රාවණයකට සුදුසු රසායනික ද්රව්යයක් (වර්ෂාපතන කාරකයක්) එකතු කර ලෝහය ඝන ආකාරයෙන් අවක්ෂේප කරන තාක්ෂණයකි.
– විද්යුත් විච්ඡේදනය: ද්රාවණයකින් ලෝහ වර්ෂාපතනයක් ඇති කිරීම සඳහා විද්යුත් ධාරාවක් භාවිතා කිරීම. මෙම ක්රියාවලියට කැතෝඩයක් සහ ඇනෝඩයක් මෙන්ම ලෝහ අයන අඩංගු ඉලෙක්ට්රෝලයක්ද අවශ්ය වේ.
– ද්රාවක නිස්සාරණය: ලෝහය කොටස් කිරීමේ ක්රියාවලියක් හරහා කාන්දු වන ද්රාවණයෙන් කාබනික ද්රාවකයකට මාරු කරනු ලැබේ. ඉන්පසු ලෝහය නැවත නිස්සාරණය කිරීමෙන් කාබනික ද්රාවකයෙන් ජලීය ද්රාවණයට ලබා ගත හැකිය.
ජලවිදුලි වෛද්ය යෙදුම්
1. රන් නිස්සාරණය
රන් කැණීම් කර්මාන්තයේ දී ජල ලෝහ විද්යාව බහුලව භාවිතා වේ. උදාහරණයක් ලෙස සයනීකරණය කිරීමේ ක්රියාවලියට සයනයිඩ් ද්රාවණයක් භාවිතා කර එහි ලෝපස් වලින් රත්රන් විසුරුවා හැරීම ඇතුළත් වේ. මෙම ක්රමය සියවසකට වැඩි කාලයක් තිස්සේ භාවිතා කර ඇති අතර එහි කාර්යක්ෂමතාව සඳහා ප්රසිද්ධය.
2. තඹ නිස්සාරණය
තඹ යනු ප්රධාන වශයෙන් ගොඩගැසීම් කාන්දු කිරීමේ ශිල්පීය ක්රම භාවිතා කරමින් ජල ලෝහ විද්යාත්මක ක්රම හරහා නිස්සාරණය කරන ලද තවත් ලෝහයකි. අඩු සල්ෆයිඩ් ලෝපස් වලින් තඹ විසුරුවා හැරීම සඳහා සල්ෆියුරික් අම්ලය ප්රාථමික කාන්දු ද්රාවණය ලෙස භාවිතා කරයි.
3. නිකල් නිස්සාරණය
නිකල් ලැටරයිට් (නිකල් ලැටරයිට් ලෝපස්) බොහෝ විට සැකසෙන්නේ ජල ලෝහ විද්යාත්මක ක්රියාවලීන් භාවිතා කරමිනි. අධි පීඩන අම්ල කාන්දු වීම (HPAL) යනු ඉහළ පීඩනයකදී සල්ෆියුරික් අම්ලය භාවිතා කර ලැටරයිට් ලෝපස් වලින් නිකල් වෙන් කිරීමට භාවිතා කරන පොදු තාක්ෂණයකි.
4. යුරේනියම් නිස්සාරණය
යුරේනියම් සඳහා ජලවිදුලි ලෝහ විද්යාත්මක ක්රියාවලීන් විශාල යුරේනියම් සංචිත ඇති රටවල් කිහිපයක බහුලව භාවිතා වේ. ලෝපස් වලින් යුරේනියම් විසුරුවා හැරීමට කාන්දු වීම භාවිතා කරන අතර, පසුව අයන හුවමාරුව හෝ ද්රාවක නිස්සාරණය හරහා යුරේනියම් නැවත ලබා ගනී.
5. ඉලෙක්ට්රොනික අපද්රව්ය සැකසීම
ඉලෙක්ට්රොනික අපද්රව්ය සැකසීම යනු ජල ලෝහ විද්යාවේ මෑත කාලීන යෙදුමකි. පරිගණක සහ ජංගම දුරකථන වැනි ඉලෙක්ට්රොනික අපද්රව්යවල දුර්ලභ පාංශු ලෝහ ඇතුළු වටිනා ලෝහ විශාල ප්රමාණයක් අඩංගු වේ. සාම්ප්රදායික ක්රමවලට සාපේක්ෂව ඉහළ කාර්යක්ෂමතාවයකින් මෙම ලෝහ නැවත ලබා ගැනීමට ජල ලෝහ විද්යාවට ඉඩ සලසයි.
ජල ලෝහ විද්යාවේ වාසි සහ සීමාවන්
කියුංගුලන්
1. බලශක්ති කාර්යක්ෂමතාව: ජල ලෝහ විද්යාත්මක ක්රියාවලීන් සඳහා සාමාන්යයෙන් පයිරෝමෙටලර්ජි වලට වඩා අඩු මෙහෙයුම් උෂ්ණත්වයක් අවශ්ය වේ, එනම් සමස්ත බලශක්ති පරිභෝජනය අඩු වේ.
2. පරිසර හිතකාමී: මෙම ක්රමය හරිතාගාර වායු විමෝචනය සහ වායු දූෂණය අඩු කරයි. තවද, එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස ඇතිවන අපද්රව්ය වඩා හොඳින් කළමනාකරණය කළ හැකිය.
3. ඉහළ ප්රතිසාධන ධාරිතාව: ජල ලෝහ විද්යාව මඟින් වෙනත් ක්රම මගින් සැකසීමට ආර්ථික වශයෙන් නුසුදුසු විය හැකි අඩු ශ්රේණියේ ලෝපස් වලින් ලෝහ නැවත ලබා ගැනීමට ඉඩ සලසයි.
සීමාවන්
1. රසායනික පිරිවැය: ඇතැම් රසායනික ද්රව්ය භාවිතය ඉතා මිල අධික විය හැකි අතර සමස්ත නිෂ්පාදන පිරිවැයට එකතු වේ.
2. සැකසුම් කාලය: සමහර ජලවිදුලි ලෝහ විද්යාත්මක ක්රම පයිෙරොමෙටලර්ජිකල් ක්රමවලට වඩා වැඩි කාලයක් ගත විය හැකිය, උදාහරණයක් ලෙස, ගොඩවල් කාන්දු වීම, ඒ සඳහා මාස කිහිපයක් ගත විය හැකිය.
3. ද්රව අපද්රව්ය කළමනාකරණය: ජල ලෝහ විද්යාත්මක ක්රියාවලීන් මගින් ජනනය වන ද්රව අපද්රව්ය බැහැර කිරීම සහ කළමනාකරණය කිරීම ප්රධාන පාරිසරික අභියෝගයකි.
නිගමනය
ලෝපස් සහ අනෙකුත් අමුද්රව්ය වලින් ලෝහ නිස්සාරණය කිරීම සඳහා කාර්යක්ෂම හා පරිසර හිතකාමී ක්රමයක් ජල ලෝහ විද්යාව මඟින් ලබා දේ. රන්, තඹ, නිකල්, යුරේනියම් සහ විද්යුත් අපද්රව්ය සැකසීම ඇතුළු නිස්සාරණ කර්මාන්තවල පුළුල් පරාසයක යෙදීම් සමඟින්, මෙම ක්රමය ගෝලීය ලෝහ සැපයුමේ වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. කෙසේ වෙතත්, රසායනික පිරිවැය සහ අපජල කළමනාකරණය වැනි අභියෝග පවතී. ක්රියාවලි කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීම සහ නව ශිල්පීය ක්රම සංවර්ධනය කිරීම කර්මාන්තයේ වර්ධනය වන අවශ්යතා සපුරාලීම සඳහා ජල ලෝහ විද්යාත්මක පර්යේෂණවල අවධානයක් ලෙස පවතී.
