உலோகத் தாதுக்கள் எவ்வாறு பிரித்தெடுக்கப்பட்டு சுத்திகரிக்கப்படுகின்றன

உலோகத் தாதுக்கள் எவ்வாறு பிரித்தெடுக்கப்பட்டு சுத்திகரிக்கப்படுகின்றன

உலோகத் தாதுக்கள் என்பவை இயற்கையாகக் கிடைக்கும் பாறைகள் அல்லது கனிமங்கள் ஆகும், இவற்றிலிருந்து உலோகங்களை சிக்கனமாகவும் எளிதாகவும் பிரித்தெடுக்க முடியும். தாதுக்களிலிருந்து உலோகங்களைப் பிரித்தெடுத்துத் தூய்மைப்படுத்தும் செயல்முறையானது, ஆய்வு செய்தல், சுரங்கத் தொழில், செறிவூட்டுதல், ஒடுக்குதல் மற்றும் சுத்திகரித்தல் உள்ளிட்ட பல நிலைகளைக் கொண்டுள்ளது. இந்த ஒவ்வொரு படிநிலைக்கும் குறிப்பிட்ட நுட்பங்களும் தொழில்நுட்பங்களும் தேவைப்படுகின்றன. தாதுவிலிருந்து தூய உலோகம் வரையிலான இந்த வியக்கத்தக்க பயணத்தைப் பற்றிய ஒரு ஆழமான பார்வை இங்கே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.

ஆய்வு மற்றும் சுரங்கம்

ஆய்வு மற்றும் ஆய்வு
தாதுப் பிரித்தெடுப்புச் செயல்முறையின் முதல் படி, உலோகத் தாதுக்களைக் கண்டறிவதாகும். புவியியலாளர்கள் தாதுப் படிவங்களை ஆய்வு செய்வதற்கும் அடையாளம் காண்பதற்கும் பல்வேறு நுட்பங்களைப் பயன்படுத்துகின்றனர். இதில் புவியியல் வரைபடங்களைப் படிப்பது, வான்வழி ஆய்வுகள், மற்றும் தொலை உணர்வு, புவி இயற்பியல் ஆய்வுகள் போன்ற தொழில்நுட்பங்களைப் பயன்படுத்துவது ஆகியவை அடங்கும். மண் மற்றும் பாறை மாதிரிகளைச் சேகரிப்பதும், துளையிடுதலும் தாதுப் படிவத்தின் அளவு, வடிவம் மற்றும் கலவையை உறுதிப்படுத்த உதவுகின்றன.

சுரங்க
ஒரு தாதுப் படிவம் அடையாளம் காணப்பட்டு, அது பொருளாதார ரீதியாக சாத்தியமானது எனக் கருதப்பட்டவுடன், சுரங்கத் தொழில் தொடங்குகிறது. தாதுவின் வகை, அதன் இருப்பிடம் மற்றும் சுற்றியுள்ள நிலவியல் அமைப்பு ஆகியவற்றைப் பொறுத்து சுரங்க முறைகள் வேறுபடுகின்றன. சுரங்கத் தொழிலின் இரண்டு முதன்மை முறைகள் பின்வருமாறு:

1. மேற்பரப்புச் சுரங்கம்: பூமியின் மேற்பரப்பிற்கு அருகில் அமைந்துள்ள தாதுக்களுக்கு இந்த முறை பயன்படுத்தப்படுகிறது. திறந்தவெளிச் சுரங்கம், கல் குவாரி மற்றும் பட்டைச் சுரங்கம் ஆகியவை இதன் நுட்பங்களில் அடங்கும். திறந்தவெளிச் சுரங்கத்தில், தாதுவை அணுகுவதற்காக ஒரு பெரிய குழி உருவாக்கப்படுகிறது, அதேசமயம் பட்டைச் சுரங்கத்தில், தாதுவை வெளிப்படுத்துவதற்காக மேற்பரப்பு அடுக்குகள் அகற்றப்படுகின்றன.

2. நிலத்தடிச் சுரங்கத் தொழில்: பூமிக்கு அடியில் ஆழத்தில் உள்ள தாதுக்களைக் கண்டறிய நிலத்தடிச் சுரங்கத் தொழில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஆழ்துளைச் சுரங்க முறை மற்றும் செங்குத்துச் சுரங்க முறை ஆகியவை பொதுவான முறைகளாகும். சுரங்கத் தொழிலாளர்கள் தாதுவை அடைந்து வெட்டியெடுப்பதற்காகச் சுரங்கங்களையும் ஆழ்துளைகளையும் உருவாக்குகிறார்கள்.

தாது செறிவு

தாது வெட்டி எடுக்கப்பட்ட பிறகு, அதன் உலோக உள்ளடக்கத்தை அதிகரிப்பதற்காக அது ஒரு செறிவூட்டும் செயல்முறைக்கு உட்படுத்தப்படுகிறது. செறிவூட்டும் முறையானது பெரும்பாலும் தாதுவின் வகை மற்றும் அதன் பண்புகளைப் பொறுத்து அமைகிறது. பொதுவான முறைகளில் பின்வருவன அடங்கும்:

நசுக்குதல் மற்றும் அரைத்தல்
தாது முதலில் சிறு துண்டுகளாக நொறுக்கப்பட்டு, பின்னர் நுண்ணிய தூளாக அரைக்கப்படுகிறது. இது மேற்பரப்புப் பரப்பை அதிகரிப்பதால், உலோகத்தைப் பிரித்தெடுப்பது எளிதாகிறது.

ஈர்ப்பு விசைப் பிரிப்பு
இந்த முறையில், தாது மற்றும் கசடு (தேவையற்ற பொருட்கள்) ஆகியவற்றின் ஒப்படர்த்தி வேறுபாடு பயன்படுத்தப்படுகிறது. தாது நீரோட்டத்தில் கழுவப்படும்போது, ​​கனமான தாதுத் துகள்கள் மூழ்குகின்றன, அதே சமயம் இலேசான கசடுத் துகள்கள் மிதந்து செல்கின்றன.

காந்தப் பிரிப்பு
காந்தப் பண்புகளைக் கொண்ட தாதுக்களுக்கு, காந்தப் பிரிப்பு முறை பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு காந்தப் பிரிப்பான், காந்தத் தாதுத் துகள்களை ஈர்த்து, அவற்றை காந்தத்தன்மையற்ற கசடுகளிலிருந்து பிரிக்கிறது.

நுரை மிதத்தல்
நுரை மிதத்தல் முறையில், நொறுக்கப்பட்ட தாதுவானது தண்ணீருடனும், உலோகத் துகள்களை நீர் விலக்கும் (ஹைட்ரோஃபோபிக்) தன்மையுடையதாக மாற்றும் வேதிப்பொருட்களுடனும் கலக்கப்படுகிறது. காற்றுக் குமிழ்கள் செலுத்தப்படும்போது, ​​நீர் விலக்கும் உலோகத் துகள்கள் அந்தக் குமிழ்களுடன் ஒட்டிக்கொண்டு மேற்பரப்பிற்கு மிதந்து வருகின்றன, அங்கு அவை சேகரிக்கப்படுகின்றன.

கசிவு
கரைத்தல் என்பது தாதுவிலிருந்து உலோகத்தைக் கரைக்க ஒரு கரைப்பானைப் பயன்படுத்துவதாகும். பின்னர், உலோகம் செறிந்த அந்தக் கரைசல், உலோகத்தை வீழ்படிவாக்குவதற்காகப் பதப்படுத்தப்படுகிறது.

தாது குறைப்பு

செறிவுபடுத்தலுக்குப் பிறகு, அடுத்த கட்டம் ஒடுக்கச் செயல்முறையாகும். இதில், உலோகச் சேர்மங்கள் அவற்றின் தனிம வடிவங்களாக மாற்றப்படுகின்றன. சம்பந்தப்பட்ட உலோகத்தைப் பொறுத்து இந்தக் கட்டம் பெருமளவில் மாறுபடலாம்.

பைரோமெட்டலர்ஜி
இந்த முறையில், வேதியியல் மாற்றங்களை ஏற்படுத்துவதற்காக உயர் வெப்பநிலை செயல்முறைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பொதுவான வெப்ப உலோகவியல் செயல்முறைகளில் பின்வருவன அடங்கும்:

– வறுத்தல்: இதில் தாது, ஆக்சிஜன் முன்னிலையில் சூடுபடுத்தப்படுகிறது. சல்பைடு தாதுக்களைப் பொறுத்தவரை, வறுத்தலானது அவற்றை ஆக்சைடுகளாக மாற்றுகிறது, இவற்றை ஒடுக்கம் செய்வது எளிது.
உருக்குதல்: இந்தச் செயல்முறையில், தாதுவானது கோக் (கார்பன்) போன்ற ஒடுக்கும் காரணியுடன் சேர்த்து ஊது உலையில் சூடுபடுத்தப்படுகிறது. உலோக ஆக்சைடு, கார்பனுடன் வினைபுரிந்து உலோகத்தையும் கார்பன் டை ஆக்சைடையும் உருவாக்குகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, இரும்பு பிரித்தெடுப்பில், இரும்புத் தாது (ஹெமடைட்) ஒரு ஊது உலையில் கோக்கைப் பயன்படுத்தி ஒடுக்கப்படுகிறது.
– சுண்ணமாக்கல்: நீர் அல்லது கார்பன் டை ஆக்சைடு போன்ற ஆவியாகும் அசுத்தங்களை அகற்றுவதற்காக, காற்று இல்லாத நிலையில் தாது வெப்பப்படுத்தப்படுகிறது.

ஹைட்ரோமெட்டலர்ஜி
நீர் உலோகவியல், தாதுக்களிலிருந்து உலோகங்களைப் பிரித்தெடுக்க நீர்க்கரைசல்களைப் பயன்படுத்துகிறது. இந்த முறையில் பின்வருவன அடங்கும்:

– கரைத்தல்: ஒரு கரைப்பானைப் பயன்படுத்தி தாதுவிலிருந்து உலோகத்தைக் கரைத்தல். எடுத்துக்காட்டாக, சயனைடைப் பயன்படுத்தித் தங்கம் பிரித்தெடுத்தல்.
– கரைப்பான் பிரித்தெடுத்தல்: கரைத்தல் மூலம் பெறப்பட்ட உலோகம் செறிந்த கரைசலானது, உலோகத்தை முன்னுரிமையுடன் கரைக்கும் ஒரு கரிமக் கரைப்பானுடன் கலக்கப்படுகிறது. பின்னர், அந்தக் கரைப்பானிலிருந்து உலோகம் மீட்கப்படுகிறது.
– மின் பிரித்தெடுத்தல்: உலோகம் செறிந்த கரைசலின் வழியே மின்சாரம் பாய்ச்சப்பட்டு, எதிர்மின்வாயில் உலோகம் வீழ்படிவாக்கப்படுகிறது.

மின் உலோகவியல்
இந்த நுட்பம், மின் ஆற்றலைப் பயன்படுத்தி உலோக அயனிகளை அவற்றின் தனிம வடிவத்திற்குக் குறைக்கிறது. கிரையோலைட்டில் கரைக்கப்பட்ட உருகிய அலுமினாவை மின்னாற்பகுப்பு செய்வதன் மூலம் அலுமினியத்தைப் பிரித்தெடுப்பதே இதன் மிகவும் பொதுவான உதாரணமாகும்.

உலோகங்களை சுத்திகரித்தல்

ஒடுக்கத்திற்குப் பிறகு பெறப்படும் உலோகம் பொதுவாகத் தூய்மையற்றதாக இருக்கும், மேலும் அதற்கு மேலதிக சுத்திகரிப்பு தேவைப்படுகிறது. பல்வேறு சுத்திகரிப்பு நுட்பங்களில் பின்வருவன அடங்கும்:

மின்னாற்பகுப்பு சுத்திகரிப்பு
இந்த முறையில், உலோகத்தைத் தூய்மைப்படுத்த மின்பகுப்பு முறை பயன்படுத்தப்படுகிறது. மாசடைந்த உலோகம் நேர்மின்வாயாகவும், தூய உலோகப் பட்டை எதிர்மின்வாயாகவும் செயல்படுகின்றன. ஒரு மின்பகுளிக் கரைசல் அயனிப் பரிமாற்றத்தை எளிதாக்குகிறது. மாசுகள் நேர்மின்வாய்ச் சேறாகப் படியும் அதே வேளையில், தூய உலோகம் எதிர்மின்வாயில் படியும். இந்த நுட்பம் தாமிரம், நிக்கல் மற்றும் பிறவற்றைச் சுத்திகரிக்கப் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

மண்டல சுத்திகரிப்பு
சிலிக்கான் போன்ற உயர் தூய்மை உலோகங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு முறை. இதில், தூய்மையற்ற உலோகம் ஒன்றின் மீது வெப்பமூட்டும் சுருளைச் செலுத்துவது அடங்கும். குறிப்பிட்ட இடத்தில் நிகழும் உருகுதல் மற்றும் மீண்டும் திடமாகும் செயல்முறையானது, அசுத்தங்களை ஒரு முனையில் குவியச் செய்து, அதன் மூலம் உலோகத்தின் மற்ற பகுதியைத் தூய்மையாக்குகிறது.

வடித்தல்
துத்தநாகம் மற்றும் பாதரசம் போன்ற குறைந்த கொதிநிலை கொண்ட உலோகங்களை, காய்ச்சி வடித்தல் மூலம் சுத்திகரிக்கலாம். தூய்மையற்ற உலோகம் சூடுபடுத்தப்பட்டு, விரும்பிய உலோகம் ஆவியாக்கப்படுகிறது. பின்னர் அந்த ஆவியானது ஒடுக்கப்பட்டு சேகரிக்கப்படுகிறது.

கப்பெல்லேஷன்
தங்கம் மற்றும் வெள்ளி போன்ற விலையுயர்ந்த உலோகங்களைத் தூய்மைப்படுத்துவதற்கென பிரத்யேகமாக உருவாக்கப்பட்ட ஒரு செயல்முறை. தூய்மையற்ற உலோகம், ஒரு கலனில் காற்று அழுத்தத்துடன் சூடுபடுத்தப்படுகிறது. அசுத்தங்கள் ஆக்ஸிஜனேற்றம் அடைந்து, உருகிய உலோகத்திலிருந்து பிரிந்துவிடுகின்றன.

சுற்றுச்சூழல் மற்றும் பொருளாதாரக் கருத்தாய்வுகள்

உலோகங்களைப் பிரித்தெடுத்தல் மற்றும் சுத்திகரித்தல் ஆகிய பயணங்கள் சவால்கள் அற்றவை அல்ல. சுரங்க நடவடிக்கைகளால் வாழ்விட அழிவு, மண் அரிப்பு, மற்றும் நீர் மாசுபாடு உள்ளிட்ட குறிப்பிடத்தக்க சுற்றுச்சூழல் பாதிப்புகள் ஏற்படக்கூடும். இந்தப் பாதிப்புகளைக் குறைப்பதற்கான முயற்சிகளில், நில மீட்பு, சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த சுரங்க நடைமுறைகளைப் பயன்படுத்துதல், மற்றும் கடுமையான ஒழுங்குமுறை கட்டமைப்புகளைச் செயல்படுத்துதல் ஆகியவை அடங்கும்.

பொருளாதார சாத்தியக்கூறும் ஒரு முக்கிய காரணியாகும். சுரங்க மற்றும் சுத்திகரிப்புச் செலவானது, உலோகத்தின் சந்தை மதிப்புடன் சமநிலைப்படுத்தப்பட வேண்டும். தொழில்நுட்ப முன்னேற்றங்களும் திறமையான வள மேலாண்மையும் இந்தச் சமநிலையை மேம்படுத்துவதில் முக்கியப் பங்கு வகிக்கின்றன.

தீர்மானம்

தாதுக்களிலிருந்து உலோகங்களைப் பிரித்தெடுத்துத் தூய்மைப்படுத்துவது ஒரு சிக்கலான மற்றும் பன்முகத்தன்மை கொண்ட செயல்முறையாகும், ஆனால் நவீன சமூகம் சார்ந்திருக்கும் உலோகங்களை உற்பத்தி செய்வதற்கு இது இன்றியமையாதது. புவியியல் ஆய்வு, அதிநவீன சுரங்க நுட்பங்கள், மேம்பட்ட செறிவூட்டும் முறைகள் மற்றும் புதுமையான சுத்திகரிப்புத் தொழில்நுட்பங்கள் ஆகியவற்றின் ஒருங்கிணைப்பின் மூலம், மூலத் தாதுக்கள் தூய உலோகங்களாக மாற்றப்படுகின்றன; இந்த உலோகங்கள் தொழில், தொழில்நுட்பம் மற்றும் பொருளாதார வளர்ச்சியை ஊக்குவிக்கின்றன. இந்தச் செயல்முறைகளை நாம் தொடர்ந்து புதுமைப்படுத்தி மேம்படுத்தும்போது, ​​நமது சுற்றுச்சூழல் மற்றும் சமூகப் பொறுப்புகளில் சமரசம் செய்துகொள்ளாமல், உலோகப் பிரித்தெடுப்பின் நன்மைகள் கிடைப்பதை உறுதிசெய்து, அவற்றை நிலைத்தன்மையுடன் செய்வதே நமது நம்பிக்கையாகும்.