Tekinolosi Fa'amamāina o Uamea ma a Latou Fa'aoga
O le fa'amamāina o u'amea o se fa'asologa o faiga fa'ametala e fa'atatau i le fa'ateleina o le mama o u'amea mai ana mea mata—pe o le minerale, o le concentrate, po'o le fa'agasologa muamua o le fa'amamāina (u'amea mata). I faiga fa'apisinisi, o le fa'amamāina e sili atu nai lo le na'o le "fa'amamāina o le u'amea," ae e aofia ai fo'i le fa'aitiitia o le maualuga o nisi o mea leaga e ausia ai tulaga fa'atonuina e mana'omia mo fa'aoga fa'apitoa. O le 'apamemea mo uaea eletise, mo se fa'ata'ita'iga, e mana'omia le mama maualuga mo le fa'aleleia lelei o le eletise. I le taimi nei, o le u'amea fa'afefiloi mo galuega faufale e mafai ona tatalia nisi o mea fa'apitoa pe afai e talafeagai ona uiga fa'ainisinia. O lenei tusiga o lo'o talanoaina ai metotia autu mo le fa'amamāina o u'amea fa'atasi ai ma fa'ata'ita'iga o la latou fa'aoga i vaega eseese.
Aiseā e tāua ai le fa'amamāina o u'amea?
E mafai e mea leaga i totonu o u'amea ona a'afia tele ai meatotino fa'aletino ma vaila'au, e pei o le eletise/vevela, tete'e atu i le 'ele, malosi o le tosoina, ma'ale'ale, ma amioga o le uelo po'o le fa'apala. E o'o lava i ni nai mea leaga e mafai ona mafua ai ni fa'aletonu o oloa, e pei o le malepelepe i nisi o vevela, faigofie ona malepe, po'o le fa'aitiitia o le tete'e atu i le 'okesene. O le mea lea, o le fa'amamaina o u'amea o se la'asaga taua i le filifili o gaosiga—mai le eliina ma le fa'agasologa o minerale i le fa'a'eleina ma le gaosiga.
E le gata i le faatinoga, o le faamamaina e aofia ai foi mataupu tau le saogalemu ma le siosiomaga. O mea leaga e pei o le sulfur, phosphorus, arsenic, po o le lead e mafai ona aafia ai le kasa oona ma otaota i le faagasologa, ma e manaomia ai le pulea ina ia usitaia ai tulafono faatonutonu.
1) Fa'amamāina o le Pyrometallurgical (fa'avae i le vevela maualuga)
E fa'aaogā e le Pyrometallurgy le vevela maualuga e fa'a'okesa ai, fa'asuavaia, pe vavae'ese ai mea leaga e ala i tali atu i fluxes ma slag. E masani ona faia le fa'amamāina o le Pyrometallurgical pe a uma le fa'agasologa muamua o le fa'a'ele'eleina.
a. Fa'a'okesaine filifilia ma le fa'amamāina i le u'amea palapala
I lenei metotia, o mea leaga e faigofie ona fa'a'okesaita nai lo le u'amea autu e liua i oxides ma pu'eina e le slag. O le fa'aopoopoina o se flux (e pei o le lime/limestone e fausia ai le CaO) e fesoasoani e fusifusia ai mea leaga o le oxide i totonu o se slag e mafai ona vavae'ese mai le u'amea ua liusuavai.
Faʻataʻitaʻiga o talosaga:
– Faia o Uamea: O faiga faavae e pei o le Basic Oxygen Furnace (BOF) e fa'a'okesa ai le kaponi, silicon, manganese, phosphorus, ma nisi sulfur. O le alkaline slag e fesoasoani e fusifusia le phosphorus, ma fa'aitiitia ai lona aofa'i.
– Fa'amamāina o le 'apamemea: I le la'asaga o le "fa'amamāina i le afi", e fa'apuna le okesene e fa'a'okesaine ai nisi o mea leaga, ona fa'atino lea o le "poling" (fa'aitiitia o le malamalama) ina ia 'aua ne'i tele naua le okesene i le 'apamemea.
b. Fa'amamāina ma le fe'avea'i (evaporation)
O nisi u'amea po'o mea leaga e maualalo le tulaga pupuna ma e mafai ona vaevaeina e fa'atatau i eseesega o le fesuisuia'i. O lenei metotia e talafeagai mo u'amea e pei o le zinc (Zn) po'o le mercury (Hg), fa'apea fo'i ma le aveeseina o mea leaga e fesuisuia'i.
Faʻataʻitaʻiga o talosaga:
– Fa'amamāina o le zinc: O nisi auala e gaosia ai le zinc e fa'aogaina ai le fa'amamāina e fa'ateleina ai le mama o le zinc ua liusuavai.
– Aveeseina o mea leaga e vave ona feliuliuai: I nisi o faiga, e mafai ona vavaeeseina mea leaga e pei o le cadmium ona e sili atu ona vave ona feliuliuai nai lo le uʻamea autu.
O lelei o le pyrometallurgy e aofia ai le maualuga o le fua faatatau o le gaosiga ma lona talafeagai mo le faagasologaina o le tele o mea. Peitaʻi, o ona leaga e aofia ai le manaʻomia tele o le malosi ma le ono mafai ona faʻasaʻolotoina le kesi (e.g., SO₂) pe a le pulea i se faiga faʻatonutonu.
2) Fa'amamāina o le hydrometallurgical (fa'avae i luga o le fofo)
E faʻaaogā e le hydrometallurgy ni faʻagasologa faʻakemikolo i le vaega o le fofo, e masani lava i ni laʻasaga autū se tolu: leaching, vavaeʻeseina/faʻamamāina o le fofo, ma le toe faʻaleleia o le uʻamea e pei o le precipitation poʻo le electrowinning.
a. Fa'amamāina ma le fa'amamāina o vaila'au
E fa'a'asu'uina le minerale po'o le concentrate e fa'aaoga ai se acid, base, po'o se complexing agent. Ona fa'amamāina lea o le vaila'au mai mea leaga e fa'aaoga ai ni metotia e pei o le selective precipitation, ion exchange, po'o le solvent extraction.
Faʻataʻitaʻiga o talosaga:
– Nickel ma cobalt: O le tele o faiga fa'aonaponei e fa'agasolo ai le laterite po'o le sulfide e ala i le fa'amamāina, ona fa'amamāina lea o le vaila'au e vavae'ese ai le Ni ma le Co.
– Auro: I le faagasologa o le cyanidation, e faataapeina le auro o se mea faigata, ona vavaeeseina lea mai le vailaau e faaaoga ai le adsorption carbon activated ma isi laasaga.
b. Fa'a'esega o le vaila'au fa'a'aisa (SX)
E faʻaaogaina e le SX le eseesega o le vavalalata o ions uʻamea mo nisi o vailaʻau faʻaola, ina ia mafai ona "siitia" le uʻamea faʻamoemoeina mai le vaega vai i le vaega faʻaola, ona toe faʻafoʻi lea (aveʻese) i se vailaʻau mama.
Faʻataʻitaʻiga o talosaga:
– Kopa (SX-EW): E fa'amamāina le vaila'au fa'amamāina i le SX, ona fa'a'esea lea o le kopa e ala i le electrowinning e avea ai ma cathode kopa maualuga le tulaga.
O le hydrometallurgy e manatu e sili atu ona fetuutuunai ma e masani ona maua ai le mama maualuga, ae e manaʻomia ai le pulea ma le faʻaeteete o vailaʻau ma le pulega lelei o otaota.
3) Fa'amamāina eletise (fa'amamāina eletise ma le fa'amālosiina eletise)
O le fa'amamāina eletise o se metotia taua mo le gaosia o u'amea e matuā maualuga le mama. O le mataupu faavae o le fa'aaogaina lea o se eletise e fa'ata'ape'ape ai le u'amea mai le anode ma toe fa'apipi'i i luga o le cathode.
a. Fa'amamāina eletise
O le anode o se u'amea e le mama, o le cathode o se fasi u'amea manifinifi, ma o le electrolyte o se vaila'au o le masima o le u'amea. E fa'aputu le u'amea mama i luga o le cathode, a'o pa'u'ū ese nisi o mea leaga o se anode slime pe tumau pea ona liu suavai.
Faʻataʻitaʻiga o talosaga:
– Apamemea: E gaosia ai cathodes apamemea mama maualuga (e masani ona faʻaaogaina o ni ave eletise). O uʻamea taua e pei o le siliva ma le auro e masani ona faʻaputu i le anode slime mo nisi faʻagasologa.
– Nickel: O le electrorefining e gaosia ai le nickel maualuga le lelei mo le fa'afefiloi ma le ufiufi.
b. Fa'aeletise
I le eseesega ma le electrorefining, o le electrowinning e aveese sa'o mai le u'amea mai le leaching/refining solution, ae le o le crude metal anode.
Faʻataʻitaʻiga o talosaga:
– SX-EW kopa, zinc, ma isi u'amea eseese: e fa'aaogaina lautele ona e mafai ona gaosia ni oloa cathode e maualuga le mama.
O penefiti o le faiga eletise o le mama sili lea ma le pulea lelei o le tuufaatasiga, ae o le faʻafaigaluegaina o le eletise ma le manaʻomia o se electrolyte mautu o ni mea taua ia.
4) Fa'amamāina fa'apitoa mo le mama maualuga tele
Mo mea fa'aeletoronika, mea va'ai, po'o su'esu'ega, e mafai ona o'o atu le mama o u'amea i le 99,99% (4N) pe sili atu. O iinei e fa'aaogaina ai metotia fa'apitoa.
a. Fa'amamaina o le sone
E fa'a'asu'i le u'amea i se vaega la'ititi e fealua'i i luga o le pa. E masani ona sili atu le lelei o le liusuavai o mea leaga nai lo le mea ma'a'a, o lea e tuleia ai i le gaioiga o le vaega e liusuavai ai ma aoina i le pito o le pa, ona tipi ese lea.
Faʻataʻitaʻiga o talosaga:
– Silicon, germanium, gallium: e matuā tāua tele i le alamanuia o semiconductor.
e. Fa'amamāina i le masini e aunoa ma le ea (vacuum processing)
I le mamafa maualalo, e faigofie ona liu suavai mea leaga e mou atu. E aoga tele lenei metotia mo le faʻaitiitia o kasa ua liu suavai (haitorosene, naitorosene) poʻo mea leaga e feololo.
Faʻataʻitaʻiga o talosaga:
– Uamea faapitoa ma super alloys: o le aveeseina o kasa mai le masini e ala i le vacuum e faʻateleina ai le malosi ma faʻaitiitia ai le porosity.
– Titanium ma le zirconium: i nisi la'asaga, e taua tele le pulea o le ea ona o lo latou tali atu i le okesene ma le nitrogen.
5) O le faʻaaogaina o le faʻamamaina o uʻamea e mafua ai i vaega eseese
a. Eletise ma mea fa'aeletoronika
O u'amea mama e pei o le kopa ma le alumini e fa'aaogaina i uaea, pa, ma vaega o le uaea eletise. E mana'omia le mama maualuga mo le maualalo o le leiloa o le eletise ma le itiiti o le vevela e gaosia. I mea fa'aeletoronika, o u'amea mama tele ma semiconductors e lagolagoina le fa'atinoga o transistors, sensors, ma chips.
e. Felauaiga ma le fausiaina
I u'amea ma alumini, o le fa'amamāina e fesoasoani e pulea ai mea leaga e pei o le sulfur ma le phosphorus, lea e mafai ona mafua ai le malepelepe. O le i'uga o se mea e sili atu ona malosi, e sili atu ona tete'e i avega mamafa, ma e sili atu ona fa'atuatuaina e talafeagai mo alalaupapa, fale, va'a, ma e o'o lava i fa'avaa o ta'avale.
c. Alamanuia o vailaʻau ma le malosi
O u'amea fa'a'aisa e fa'avae i le nickel, chromium, ma le molybdenum e mana'omia le pulea lelei o le tuufaatasiga ina ia tete'e atu ai i le 'ele ma le vevela maualuga—mo se fa'ata'ita'iga, i totonu o reactors vaila'au, paipa, turbines kesi, ma fale eletise. O le fa'amamāina e fesoasoani e fa'amautinoa ai e le sili atu i tulaga fa'atapula'a mea leaga e fa'avavevave ai le 'ele.
d. Teuga ma u'amea taua
E fa'amamāina le auro, siliva, ma le platinum ina ia maua ai ni tulaga fa'apitoa (mo se fa'ata'ita'iga, auro 24K) pe fa'aaogaina fo'i i mea e fai ai teuga. O le faiga o le fa'amamāina e mafai ai fo'i ona toe fa'aleleia mai u'amea taua mai otaota eletise ma otaota anode.
I'uga
O metotia fa'amamāina u'amea e aofia ai auala pyrometallurgical, hydrometallurgical, ma electrolytic, fa'apea fo'i ma metotia fa'apitoa e pei o le zone refining ma le vacuum refining. O le filifiliga o metotia e fa'alagolago i le ituaiga u'amea, le foliga o le mea mata, le ituaiga ma le aofa'i o mea leaga, le sini o le mama, ma mafaufauga tau tamaoaiga ma le siosiomaga. I le fa'atinoina, e masani ona tu'ufa'atasia e pisinisi ni metotia se tele e ausia ai taunu'uga sili ona lelei. Faatasi ai ma le fa'amamāina lelei, e mafai e u'amea ona ausia tulaga fa'atonuina maualuga—mai uaea eletise ma fausaga o fale i vaega semiconductor—o le fa'avae taua lea o tekinolosi fa'aonaponei.
Afai e te manaʻo ai, e mafai ona ou fetuʻunaʻia lenei tusiga ina ia sili atu ona aʻoaʻoina (faʻatasi ai ma upusii ma ata o le faʻagasologa o galuega), pe taulaʻi atu i se uʻamea faapitoa e pei o le kopa, alumini, poʻo le nickel.
