தாதுவிலிருந்து தாமிர உலோகத்தை உருவாக்கும் செயல்முறை என்ன?
செம்பு உலகின் மிகவும் மதிப்புமிக்க உலோகங்களில் ஒன்றாகும். இது மின்சார மற்றும் மின்னணுத் தொழில் முதல் குழாய்கள் தயாரித்தல் மற்றும் கூரைகள் அமைத்தல் வரை பல்வேறு பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. செம்பு இயற்கையில் ஒரு தனி உலோகமாகக் காணப்படுவதில்லை, மாறாக தூய உலோகத்தைப் பெறுவதற்குப் பதப்படுத்தப்பட வேண்டிய தாது வடிவில் உள்ளது. இந்தக் கட்டுரை, தாதுவைப் பிரித்தெடுப்பது முதல் இறுதிச் சுத்திகரிப்பு வரை, தாதுவிலிருந்து செம்பு உலோகம் தயாரிக்கும் செயல்முறையை விரிவாக விவாதிக்கும்.
1. செப்புத் தாது அகழ்வு
செம்பு உற்பத்தி செயல்முறை அதன் தாதுவை அகழ்ந்தெடுப்பதில் தொடங்குகிறது. செம்புத் தாது, ஆக்சைடு, சல்பைடு மற்றும் கார்பனேட் உள்ளிட்ட பல்வேறு வடிவங்களில் காணப்படுகிறது. செம்புத் தாது அகழ்ந்தெடுப்பு இரண்டு முக்கிய முறைகள் மூலம் செய்யப்படலாம்: திறந்தவெளிச் சுரங்கம் மற்றும் நிலத்தடிச் சுரங்கம்.
– திறந்தவெளிச் சுரங்கத் தொழில்: பூமியின் மேற்பரப்பிற்கு அருகில் உள்ள தாதுக்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. தாதுவை வெளிக்கொணர, அதன் மேலுள்ள மண் மற்றும் பாறை அடுக்குகள் அகற்றப்படுகின்றன.
– நிலத்தடிச் சுரங்கத் தொழில்: பூமியின் ஆழத்தில் உள்ள தாதுக்களைக் கண்டறிய இது பயன்படுத்தப்படுகிறது. தாதுக்களை அணுகுவதற்காகச் சுரங்கங்கள் அல்லது துளைகள் உருவாக்கப்படுகின்றன.
2. தாது நசுக்குதல் மற்றும் அரைத்தல்
செப்புத் தாது வெட்டி எடுக்கப்பட்ட பிறகு, அடுத்த கட்டமாக அத்தாதுவை நசுக்கி அரைப்பதாகும். இந்தச் செயல்முறை தாதுவின் துகள் அளவைக் குறைத்து, செப்பு உலோகத்தைப் பதப்படுத்துவதை எளிதாக்குகிறது. நசுக்கும் செயல்முறையில் பொதுவாகப் பல கட்டங்கள் அடங்கும், அவற்றுள் சில:
– நொறுக்குதல்: தாடை நொறுக்கிகள் மற்றும் சுழல் நொறுக்கிகள் போன்ற கருவிகளைப் பயன்படுத்தி, பருமனான தாதுக்களை சிறிய துண்டுகளாக நொறுக்குதல்.
– அரைத்தல்: நொறுக்கப்பட்ட தாதுவை, அடுத்த செயல்முறைக்கு ஏற்றவாறு போதுமான நுண்ணிய அளவை அடையும் வரை, பந்து ஆலை அல்லது தண்டு ஆலையைப் பயன்படுத்தி அரைத்தல்.
3. தாதுவிலிருந்து உலோகத்தைப் பிரித்தெடுத்தல் (செறிவூட்டல்)
அடுத்த செயல்முறை, தாமிர உலோகத்தை அதன் தாதுவிலிருந்து பிரித்தெடுப்பதாகும்; இது செறிவூட்டல் என்று அழைக்கப்படுகிறது. பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் பல செறிவூட்டல் முறைகள் உள்ளன:
– நுரை மிதத்தல்: இந்த நுட்பம் சல்பைடு தாதுக்களுக்கு குறிப்பாகப் பயனுள்ளதாக இருக்கிறது. நொறுக்கப்பட்ட தாது, தண்ணீர் மற்றும் ஒரு மிதத்தல் இரசாயனத்துடன் கலக்கப்படுகிறது. இது தாமிரத் துகள்களை நுரைக் குமிழ்களில் ஒட்டிக்கொள்ளச் செய்கிறது. பின்னர் இந்தக் குமிழ்கள் கலவையின் மற்ற பகுதியிலிருந்து பிரிக்கப்படுகின்றன.
– வறுத்தல்: சல்பைடு தாதுவிலிருந்து தாமிரத்தைப் பிரித்தெடுக்கப் பயன்படுகிறது. தாது திறந்த வெளியில் சூடுபடுத்தப்படுவதால், சல்பைடு ஆக்சைடாக மாறுகிறது.
– கரைத்தல்: ஆக்சைடு மற்றும் கார்பனேட் தாதுக்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. தாதுவானது கந்தக அமிலக் கரைசலில் ஊறவைக்கப்படுகிறது. இக்கரைசல் தாமிரத்தைக் கரைத்து, அதனை மற்றப் பொருட்களிலிருந்து பிரித்தெடுக்க உதவுகிறது.
4. உருக்குதல் மற்றும் மாற்றம்
செப்புத் தாது செறிவூட்டப்பட்ட பிறகு, அடுத்த கட்டம் உருக்குதல் ஆகும். இந்தச் செயல்முறையில், செறிவூட்டப்பட்ட செப்புத் தாதுவை ஒரு உலையில் மிக அதிக வெப்பநிலையில் சூடுபடுத்தி திரவ உலோகமாக மாற்றப்படுகிறது. உருக்குதல் படிகள் பின்வருமாறு:
உருக்குதல்: செப்புச் செறிவூட்டி, பெரும்பாலும் சல்பைடு வடிவில், சிலிக்கா போன்ற ஒரு பாய்மத்துடன் சேர்த்து உலையில் சூடுபடுத்தப்பட்டு, உலோகம் அசுத்தங்களிலிருந்து பிரிக்கப்படுகிறது. இந்த நிலையில், உருகிய செப்பும் மேட்டும் உருவாகின்றன. மேட் என்பது இரும்பு சல்பைடு மற்றும் செப்பு சல்பைடு ஆகியவற்றின் கலவையாகும்.
– மாற்றுதல்: உருக்குதல் மூலம் உருவாகும் உலோகக் கலன், பின்னர் ஒரு மாற்றும் கலனில் மீண்டும் சூடுபடுத்தப்படுகிறது. இந்தச் செயல்முறையில், உலோகக் கலனில் உள்ள இரும்பு மற்றும் கந்தகத்தை ஆக்சிஜனேற்றம் செய்வதற்காகக் காற்று அல்லது ஆக்சிஜன் சேர்க்கப்பட்டு, கொப்புளச் செம்பு (சுமார் 98% தூய்மையுள்ள செம்பு) பெறப்படுகிறது.
5. தாமிர சுத்திகரிப்பு
மாற்றும் செயல்முறையிலிருந்து பெறப்படும் கொப்புள செம்பில் இன்னும் சில அசுத்தங்கள் இருப்பதால், அதற்கு மேலும் சுத்திகரிப்பு தேவைப்படுகிறது. செம்பை சுத்திகரிப்பதற்கு இரண்டு முக்கிய முறைகள் உள்ளன:
– வெப்ப உலோகவியல் சுத்திகரிப்பு: இரும்பு மற்றும் கந்தகம் போன்ற பிற அசுத்தங்களை அகற்றுவதற்காக, கொப்புள செம்பு ஒரு உலையில் மீண்டும் சூடுபடுத்தப்படுகிறது. இந்த செயல்முறை மூலம் சுமார் 99% தூய்மையான செம்பு உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது.
– மின்பகுப்பு சுத்திகரிப்பு: மிக அதிக தூய்மையான (99.99%-க்கும் அதிகமான) செம்பை உற்பத்தி செய்யப் பயன்படுத்தப்படும் மிகவும் பொதுவான முறை இதுவாகும். கொப்புளச் செம்பு உருக்கப்பட்டு ஆனோடுகளில் ஊற்றப்படுகிறது, அவை பின்னர் மின்பகுப்புக் கலங்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. தூய செம்பு கேத்தோடில் படியும் அதே வேளையில், அசுத்தங்கள் ஆனோடு கசடாகக் கீழே தங்கிவிடுகின்றன அல்லது மின்பகுளிக் கரைசலில் தங்கிவிடுகின்றன.
6. இறுதித் தயாரிப்புகள் மற்றும் மேலதிக செயலாக்கம்
செம்பு சுத்திகரிக்கப்பட்ட பிறகு, அதன் இறுதித் தயாரிப்பு பொதுவாகத் தகடுகள், கம்பிகள் அல்லது கம்பியாக வார்க்கப்படுகிறது. இது செம்பு உற்பத்திச் செயல்முறையின் இறுதிக் கட்டமாகும். இருப்பினும், இந்தத் தூய செம்பை மின்சாரக் கம்பி, குழாய்கள், உலோகக் கலவைகள் மற்றும் பல்வேறு இதர கூறுகள் போன்ற பலவிதமான தொழில்துறைப் பயன்பாடுகளுக்காக மேலும் பதப்படுத்தலாம்.
மேம்பட்ட பயன்பாடுகள்
– மின் மற்றும் மின்னணுத் தொழில்: தாமிரத்தின் மிகப்பெரிய பயன்பாடு மின் மற்றும் மின்னணுத் தொழிலில் உள்ளது. அதன் சிறந்த மின் கடத்துத்திறன் காரணமாக, தாமிரம் கேபிள்கள், மோட்டார்கள், ஜெனரேட்டர்கள் மற்றும் பல்வேறு இதர மின் சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
– வீட்டு உபயோக மற்றும் கட்டுமான உபகரணங்கள்: தாமிரம் அதன் சிறந்த அரிப்பு எதிர்ப்புத்திறன் மற்றும் நீடித்துழைக்கும் தன்மை காரணமாக குழாய்கள், கூரைகள் மற்றும் வீட்டு உபயோக உபகரணங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
– தாமிர உலோகக் கலவைகள்: வெண்கலம் (தாமிரம் மற்றும் தகரம் கலந்த கலவை) மற்றும் பித்தளை (தாமிரம் மற்றும் துத்தநாகம் கலந்த கலவை) போன்ற சிறந்த பண்புகளைக் கொண்ட உலோகக் கலவைகளை உருவாக்க, தாமிரம் பெரும்பாலும் மற்ற உலோகங்களுடன் கலக்கப்படுகிறது.
முடிவுரை
தாதுவிலிருந்து செம்பு உலோகத்தை உற்பத்தி செய்யும் செயல்முறை ஒரு எளிமையானதல்ல. சுரங்கத் தொழில், நொறுக்குதல், அரைத்தல், செறிவூட்டுதல், உருக்குதல் மற்றும் சுத்திகரித்தல் உள்ளிட்ட பல சிக்கலான படிநிலைகள் இதில் அடங்கியுள்ளன. பல்வேறு தொழில்துறை பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்ற உயர்தர செம்பு உலோகத்தை உற்பத்தி செய்வதில் ஒவ்வொரு கட்டமும் ஒரு முக்கியப் பங்கை வகிக்கிறது.
தாமிரம் எவ்வாறு தாதுவிலிருந்து தூய உலோகமாகப் பதப்படுத்தப்படுகிறது என்பதைப் பற்றிய ஆழமான புரிதலுடன், சுரங்க மற்றும் உலோகவியல் தொழில்களில் தொழில்நுட்பப் புத்தாக்கத்தின் முக்கியத்துவத்தை நாம் சிறப்பாக உணர முடியும். பல்வேறு துறைகளில் இந்த உலோகத்திற்கான தேவை அதிகரித்து வருவதால், மேலும் திறமையான மற்றும் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த தொழில்நுட்பங்களின் வளர்ச்சி தொடரும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.
