Habka Wax Soo Saarka iyo Habaynta Macdanta Naxaasta
Naxaasta (Cu) waa mid ka mid ah biraha ugu muhiimsan nolosha casriga ah. Korantadeeda iyo kuleylkeeda, iska caabbinta daxalka, iyo dabacsanaanta qaraabada ah waxay naxaasta ka dhigtaa walax muhiim u ah fiilooyinka korontada, qaybaha elektarooniga ah, tuubooyinka, iyo xitaa tamarta la cusboonaysiin karo ee warshadaha sida muraayadaha qorraxda iyo marawaxadaha dabaysha. Si kastaba ha ahaatee, ka hor inta aysan noqon wax soo saar kama dambays ah, naxaasta waa inay martaa taxane dheer oo habab ah, laga bilaabo macdan qodista iyo farsamaynta macdanta ilaa sifeynta iyo qaabaynta cathodes ama qaabab kale oo ganacsi. Maqaalkani wuxuu ka hadlayaa habka guud ee wax soo saarka iyo farsamaynta macdanta naxaasta, iyo sidoo kale ujeedooyinka iyo mabaadi'da shaqada ee marxalad kasta.
1. Sahaminta iyo Macdanta Naxaasta
Marxaladda hore waxay ka bilaabataa sahaminta si loo helo kayd naxaas ah oo dhaqaale ahaan waxtar leh. Hawlaha sahaminta waxaa ka mid ah khariidaynta juqraafiyeed, sahaminta juqraafiyeed iyo juqraafiyeed, iyo qodista asaasiga ah si loo go'aamiyo heerka, qaybinta macdanta, iyo mugga kaydka. Marka la helo daraasad iyo ogolaansho, macdan qodista waxaa lagu sameeyaa laba hab oo waaweyn:
1. Macdan qodista godka furan: waxaa loo isticmaalaa kaydka naxaasta oo u dhow dusha sare, sida naxaasta porphyry. Habkani wuxuu xukumaa wax soo saarka naxaasta adduunka sababtoo ah kaydka ayaa badan inkastoo heerka macdantu uu u janjeero inuu hooseeyo.
2. Macdan qodista dhulka hoostiisa: la isticmaalo haddii kaydku uu qoto dheer yahay ama xaalado juqraafiyeed aysan u oggolaanayn macdan qodista furan.
Macdanta la macdaneeyo guud ahaan waxay ka kooban tahay macdano naxaas ah sida chalcopyrite (CuFeS₂), bornite (Cu₅FeS₄), chalcocite (Cu₂S), iyo macdano oksaydh sida malachite (Cu₂CO₃(OH)₂) iyo azurite. Marka laga soo tago naxaasta, macdantu waxay inta badan ka kooban tahay wasakh ama macdano la xiriira sida birta, sulfur, silica, dahabka, lacagta, iyo molybdenum.
2. Burburinta iyo Shiidida
Macdanta la qoday waa mid weyn sidaas darteedna waxay u baahan tahay in la burburiyo si loo kala saaro macdanta naxaasta ah iyo gangue-ka. Habkani wuxuu ku lug leeyahay laba marxaladood:
– Burburin: isticmaalka jajabiyaha daanka, jajabiyaha koonka, ama jajabiyaha gyratory si loo yareeyo cabbirka macdanta ilaa dhowr sentimitir.
– Shiidi: isticmaalka mashiinka kubbadda lagu sameeyo ama mashiinka SAG si loo soo saaro walxo khafiif ah, badanaa ilaa tobanaan ilaa boqollaal micrometers cabbir ahaan.
Ujeedada ugu weyn ee marxaladdan waa in macdanta naxaasta laga xoreeyo matrix-ka dhagaxa. Heerka xorayntu waa mid muhiim u ah guusha hababka kala-goynta ee xiga.
3. Xoogga Macdanta: Sabeynta (Madaarka Sulfide)
Macdanta naxaasta ee sulfide, habka ugu badan waa sabeynta xumbo. Habkan, slurry-ka macdanta fiican waxaa lagu qasaa biyo iyo walxo kiimiko ah oo gaar ah:
– Ururiye: wuxuu sameeyaa dusha sare ee macdanta naxaasta ah si ay si fudud ugu dhegto xumbo hawo leh.
– Frother: waxay samaysaa xumbo deggan.
- Wax ka beddelayaasha (dhaqdhaqaaqayaasha, niyad-jabka, nidaamiyayaasha pH): waxay kordhiyaan xulashada kala-soocidda.
Hawada ayaa lagu afuufaa unugga sabeynaya, taasoo keenta in macdanta naxaasta ahi ay ku dhegto xumbo oo ay u soo baxdo dusha sare sida xumbo, halkaas oo lagu ururiyo sida urur naxaas ah. Waxyaabaha kale ee aan naxaasta ahayn ee soo haray waxaa loo tuuraa sidii dabo.
Xoogga ka dhasha wuxuu caadi ahaan ka kooban yahay qiyaastii 20-35% Cu, oo aad uga sarreeya macdanta bilowga ah taasoo noqon karta wax yar oo ah 0,4-1% Cu gudaha qaar ka mid ah macdanta porphyry.
4. Habaynta Hydrometallurgical (Oksijiinta)
Macdanta oksaydhka naxaasta guud ahaan si wax ku ool ah looma farsameeyo iyadoo la adeegsanayo sabbeynta sulfide. Sidaa darteed, waddooyinka hydrometallurgical sida:
1. Daadinta: macdanta ama walxaha la jajabiyey ayaa la isku ururiyaa (tuubbo daadin ah) waxaana lagu shubaa xalka sulfuric acid (H₂SO₄). Naxaasku wuxuu ku milmaa aayoonnada Cu²⁺ ee ku jira xalka daadinta uurka leh.
2. Soo saarista dareeraha (SX): kala soocida iyo nadiifinta Cu²⁺ laga bilaabo xalka dareeraha iyadoo la adeegsanayo dareere dabiici ah.
3. Koronto-ku-guuleysiga (EW): ku shubidda naxaasta saafiga ah ee katoodka iyada oo loo marayo koronto koronto, taasoo soo saarta katoodka naxaasta ah oo saafi ah oo sarreeya.
Wadada SX-EW aad bay caan u tahay sababtoo ah waxay si toos ah u soo saari kartaa katodes iyada oo aan dhalaalin, gaar ahaan macdanta oksaydhka ee heerka hoose leh.
5. Dhalmada Naxaasta
Marka la eego cufnaanta sulfide, marxaladda xigta waa pyrometallurgy. Cufnaanta waa la qalajiyaa ka dibna waxaa lagu dhalaaliyaa foorno (tusaale ahaan, dhalaaliye dhalaalaya ama foorno reverberatory ah). Inta lagu jiro habka dhalaalinta, kala-soociddu waxay u dhacdaa laba marxaladood oo waaweyn:
– Matte: isku darka naxaasta iyo birta sulfide, oo ka kooban qiyaastii 45–70% Cu.
– Slag: waxa ku jira oksaydhyo iyo silikoono ka soo jeeda wasakhda sida silica, birta, iyo macdano kale.
Falgallada kiimikada inta lagu jiro dhalaalinta waxay sidoo kale soo saaraan gaasas hodan ku ah SO₂. Xarumaha casriga ah, SO₂ waxaa lagu qabtaa oo loo farsameeyaa aashitada sulfuric, taasoo yaraynaysa qiiqa isla markaana soo saarta wax soo saar qiimo leh.
6. U beddelka Naxaasta Naxaasta
Dabadeed matte-ka ka soo baxa dhalaaliyaha ayaa lagu farsameeyaa qalab beddela (tusaale ahaan, qalabka beddela Pierce-Smith). Hawada ama oksijiinta ayaa la afuufaa si ay u oksaydheeyaan birta sulfide iyo sulfur:
– Birta waxaa lagu oksaydheeyaa FeO ka dibna waxay gashaa slag-ka.
– Sulfur waxaa lagu oksaydheeyaa SO₂.
Natiijada kama dambaysta ah waa naxaas naxaas ah oo nadiif ah oo qiyaastii ah 98–99% Cu. Waxaa loogu yeeraa "balaastar" sababtoo ah dusha sare waxay u muuqataa mid dalool leh sababtoo ah sii deynta gaasaska inta lagu jiro hawsha.
7. Sifeynta: Sifeynta Dabka iyo Sifeynta Elektroonigga
Inkasta oo naxaasta ku jirta naxaasta ay badan tahay, haddana waxaa jira wasakho sida Fe, S, Ni, As, Sb, iyo walxo qiimo leh (Au, Ag, Pt, Pd) oo u baahan in laga saaro. Sifeynta waxaa lagu sameeyaa laba tallaabo oo guud:
1. Sifeynta dabka: sifeynta bilowga ah ee foornada si loo yareeyo oksijiinta iyo wasakhda qaarkood, iyadoo la soo saarayo anode naxaas ah oo u eg saxan.
2. Sifeynta Elektroonigga: anode-ka waxaa lagu milmaa elektroolitik ahaan xalka naxaasta sulfate. Naxaasta saafiga ah ayaa ku soo daadata katoodka sida naxaasta katoodka iyadoo nadiif ah 99,99%.
Wasakhda sharafta leh sida dahabka iyo lacagta lama milmi karo waxayna u soo bixi doonaan sidii slime anode ah, kaas oo markaa si dheeraad ah loo farsameeyo si loo soo celiyo biraha qaaliga ah. Tani waa sababta warshadaha naxaasta ay inta badan u soo saaraan dahabka iyo lacagta iyagoo ah wax soo saar ka soo horjeeda.
8. Daabacaadda iyo Badeecada Ugu Dambeysa
Katoodhada naxaasta waxaa si toos ah loogu iibin karaa badeecooyin heer caalami ah (tusaale ahaan LME Grade A) ama waxaa loo farsameyn karaa qaabab kale:
- Usha fiilooyinka korontada,
- tuubooyinka naxaasta ah ee loogu talagalay tuubooyinka iyo HVAC,
- xaashiyaha/taarikada warshadaha wax soo saarka,
– biraha sida naxaasta (Cu-Zn) iyo naxaasta (Cu-Sn).
Marxaladdan wax-soo-saarka waxaa badanaa lagu sameeyaa warshad duuban, xoqid, ama silig sawireed, iyadoo ku xiran badeecada la rabo.
9. Maareynta Deegaanka iyo Qashinka
Habka farsamaynta macdanta naxaasta ah wuxuu soo saaraa qiiqa dabada, wasakhda, iyo gaaska. Sidaa darteed, dhinacyada deegaanka ayaa muhiim ah:
– Dabada waxaa lagu kaydiyaa biyo-xireennada dabada iyadoo lala socdo xasilloonida iyo tayada biyaha.
– Biyaha warshadaysan badanaa waa la warshadeeyaa si loo yareeyo isticmaalka biyaha cusub.
– SO₂ laga soo qaado dhalaaliyaha ayaa loo qabtaa soo saarista aashitada sulfuric.
– Dib u soo celinta dhulka waxaa la sameeyaa ka dib marka la dhammeeyo macdan qodista.
Heerarka deegaanka ee casriga ah waxay u baahan yihiin in la yareeyo qiiqa boodhka, isticmaalka tamarta oo hufan, iyo si ammaan ah loo maareeyo kiimikooyinka sida sulfuric acid.
Gabagabo
Habka loo soo saaro naxaasta macdanta waxaa ku jira taxane tignoolajiyadeed oo adag: laga bilaabo macdan qodista, burburinta iyo shiididda, kala soocidda macdanta iyada oo loo marayo sabbeynta ama daadinta, ka dibna sifeynta iyada oo loo marayo beddelka dhalaalka ama SX-EW, si loo soo saaro katoodhyo naxaas tayo sare leh. Doorashada waddada habka waxay si weyn ugu xiran tahay nooca macdanta (sulfide ama oksaydh), maaddada naxaasta, iyo sidoo kale tixgelinta dhaqaale iyo deegaan. Iyadoo baahida caalamiga ah ee korontada, gawaarida korontada, iyo tamarta la cusboonaysiin karo ay sii kordhayso, wax soo saarka naxaasta ee hufan oo waara ayaa fure u ah horumarka mustaqbalka warshadaha.
