உலோகத் தாதுக்கள் எவ்வாறு பிரித்தெடுக்கப்பட்டு சுத்திகரிக்கப்படுகின்றன

உலோகத் தாதுக்கள் எவ்வாறு பிரித்தெடுக்கப்பட்டு சுத்திகரிக்கப்படுகின்றன

தாதுக்களிலிருந்து உலோகங்களைப் பிரித்தெடுத்து சுத்திகரிப்பது என்பது, பிரித்தெடுக்கப்படும் உலோகத்தின் வகையைப் பொறுத்து அமையும் ஒரு சிக்கலான மற்றும் பிரத்யேகமான செயல்முறையாகும். உலோகத் தாதுக்கள் என்பவை, இலாபகரமாக உலோகங்களைப் பிரித்தெடுக்கக்கூடிய பாறைகள் அல்லது கனிமங்கள் ஆகும். இந்தக் கட்டுரை, உலோகத் தாதுக்களைப் பிரித்தெடுத்து சுத்திகரிப்பதில் பயன்படுத்தப்படும் முறைகள் மற்றும் நுட்பங்களையும், அத்துடன் இத்துறையில் உள்ள சவால்கள் மற்றும் சமீபத்திய புதுமைகளையும் விரிவாக விவரிக்கும்.

1. தாது அகழ்வு

உலோகம் பிரித்தெடுக்கும் செயல்முறையின் முதல் படி, பூமியிலிருந்து தாதுவை அகழ்ந்தெடுப்பதாகும். உலோகத் தாதுக்கள் பொதுவாக உலோகமல்லாத பொருட்களுடன் இணைந்த கனிமங்களின் வடிவில் காணப்படுகின்றன. திறந்தவெளிச் சுரங்கம், நிலத்தடிச் சுரங்கம் மற்றும் கிணறுகள் தோண்டுதல் உள்ளிட்ட பல்வேறு முறைகள் மூலம் சுரங்கத் தொழில் செய்யப்படலாம்.

1.1 திறந்தவெளிச் சுரங்கம்
திறந்தவெளிச் சுரங்கமுறை என்பது மேற்பரப்பிற்கு அருகிலுள்ள தாதுக்களை வெட்டியெடுப்பதற்குப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு முறையாகும். இந்த முறையில், விரும்பிய கனிமங்களைப் பிரித்தெடுப்பதற்காக, தாதுவிற்கு மேலே உள்ள மண் மற்றும் பாறை அடுக்குகளை அகற்றுவது அடங்கும். இது எளிமையானதாகவும் செலவு குறைந்ததாகவும் இருந்தாலும், இந்த முறை குறிப்பிடத்தக்க சுற்றுச்சூழல் பாதிப்பை ஏற்படுத்தக்கூடும்.

1.2 நிலத்தடி சுரங்கத் தொழில்
பூமிக்கு அடியில் ஆழத்தில் அமைந்துள்ள தாதுக்களை வெட்டியெடுப்பதற்கு நிலத்தடிச் சுரங்கத் தொழில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. தாதுப் படிவங்களை அடைவதற்காக, பூமிக்கு அடியில் சுரங்கப்பாதைகளையும் செங்குத்துக் குழிகளையும் அமைப்பது இதில் அடங்கும். சுரங்கத் தொழில் செலவுகள் அதிகமாக இருப்பதோடு, தொழிலாளர்களின் பாதுகாப்பிற்குப் பெரும் அபாயங்களையும் ஏற்படுத்தினாலும், இந்த முறையானது ஆழத்தில் உள்ள, அதிக மதிப்புள்ள தாதுக்களை அணுக வழிவகுக்கிறது.

2. நொறுக்குதல் மற்றும் அரைத்தல்

தாது வெட்டி எடுக்கப்பட்ட பிறகு, அடுத்த கட்டமாக அதனை நசுக்கி அரைப்பதன் மூலம் நுண்ணிய வடிவமாக மாற்றப்படுகிறது. இந்தச் செயல்முறையின் நோக்கம், தாதுவின் மேற்பரப்புப் பரப்பை அதிகரித்து, அடுத்தகட்ட பிரித்தெடுப்புப் படிகளை விரைவுபடுத்துவதே ஆகும்.

2.1 அழிவு
தாது நசுக்குதல் என்பது, ஊசல் அல்லது பெரிய பற்களைக் கொண்ட ஒரு பெரிய இயந்திரமான நசுக்கியைப் பயன்படுத்தி செய்யப்படுகிறது; இது தாதுவை சிறு துண்டுகளாக அரைக்கிறது. இந்த நிலையில், தாது சில சென்டிமீட்டர் அளவுள்ள மிகச் சிறியதாக ஆக்கப்படுகிறது.

2.2 அரைத்தல்
நொறுக்கும் செயல்முறைக்குப் பிறகு, தாதுவானது பந்து ஆலை அல்லது வேறு இயந்திரத்தைப் பயன்படுத்தி நுண்ணிய துகள்களாக அரைக்கப்படுகிறது.
தண்டு அரவை இயந்திரம். அரவை செய்வதன் மூலம் தாதுவை நுண்ணிய தூளாக மாற்ற முடியும், இது உலோகக் கனிமங்களை உலோகமல்லாத பொருட்களிலிருந்து பிரித்தெடுப்பதை எளிதாக்குகிறது.

3. தாது செறிவூட்டல்

அடுத்த கட்டமாக, உலோகமல்லாத பொருட்களை அகற்றுவதன் மூலம் தாதுவில் உள்ள உலோகக் கனிமங்களின் செறிவை அதிகரிக்க வேண்டும். தாதுவைச் செறிவூட்டுவதற்காக, மிதத்தல், ஈர்ப்பு விசை மற்றும் காந்தச் சின்டரிங் உள்ளிட்ட பல முதன்மை முறைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

3.1 மிதத்தல்
மிதத்தல் என்பது கனிமங்களின் மேற்பரப்புப் பண்புகளில் உள்ள வேறுபாடுகளின் அடிப்படையில் அவற்றைப் பிரிக்கும் ஒரு இயற்பியல்-வேதியியல் முறையாகும். இந்தச் செயல்முறையில், ஒரு தாதுக் கூழ்மத்துடன் தண்ணீரும் ஒரு மிதத்தல் வேதிப்பொருளும் கலக்கப்படுகின்றன. இது, சில கனிமத் துகள்களைக் காற்றுக் குமிழ்களில் ஒட்டிக்கொண்டு மேற்பரப்பிற்கு மிதக்கச் செய்கிறது. இவ்வாறு மிதக்கும் கனிமங்கள் பின்னர் சேகரிக்கப்படுகின்றன, அதே சமயம் கனமான உலோகமல்லாத பொருட்கள் அடியில் தங்கிவிடுகின்றன.

3.2 ஈர்ப்பு விசை
ஈர்ப்பு விசை முறையானது, உலோகத் தாதுக்களுக்கும் உலோகமல்லாத கசடுகளுக்கும் இடையே உள்ள அடர்த்தி வேறுபாடுகளைப் பிரித்தெடுப்பதற்காகப் பயன்படுத்துகிறது. இந்த முறையில் பயன்படுத்தப்படும் உபகரணங்களுக்கு ஜிக்ஸ் மற்றும் அதிர்வு மேசைகள் எடுத்துக்காட்டுகளாகும். கனமான துகள்கள் மூழ்குகின்றன, அதே சமயம் இலேசான துகள்கள் அகற்றப்படுகின்றன.

3.3 காந்தம்
தாதுவில் ஃபெரோகாந்த கனிமங்கள் இருக்கும்போது காந்தச் செயலாக்கம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. தாது ஒரு வலிமையான காந்தப்புலத்தின் வழியே செலுத்தப்பட்டு, காந்தக் கனிமங்கள் காந்தமற்றவற்றிலிருந்து பிரிக்கப்படுகின்றன. பொருத்தமான தாதுக்களுக்கு இது ஒப்பீட்டளவில் எளிமையான மற்றும் திறமையான ஒரு முறையாகும்.

4. உலோக பிரித்தெடுத்தல்

தாது செறிவூட்டப்பட்டவுடன், அடுத்த கட்டமாக அந்தச் செறிவூட்டப்பட்ட தாதுவிலிருந்து உலோகத்தைப் பிரித்தெடுக்க வேண்டும். வெப்ப உலோகவியல், நீர் உலோகவியல் மற்றும் மின் உலோகவியல் உள்ளிட்ட பல முறைகளைப் பயன்படுத்தலாம்.

4.1 வெப்ப உலோகவியல்
வெப்ப உலோகவியல் என்பது உலோகங்களைப் பிரித்தெடுப்பதற்காக, தாது அல்லது செறிவூட்டப்பட்ட பொருளை உயர் வெப்பநிலைக்குச் சூடுபடுத்தும் ஒரு முறையாகும். வறுத்தல், உருக்குதல் மற்றும் சுத்திகரிப்பு ஆகியவை இதன் எடுத்துக்காட்டுகளாகும்.

4.1.1 வறுத்தல்
வறுத்தல் செயல்முறையில், கந்தகம், ஆர்சனிக் மற்றும் பிற ஆவியாகும் சேர்மங்களை அகற்றுவதற்காக தாது காற்றில் சூடுபடுத்தப்படுகிறது. இது தாதுவை, மேலும் எளிதில் பதப்படுத்தக்கூடிய ஆக்சைடுகளாக மாற்றுகிறது.

4.1.2 உருகுதல்
உருக்குதல் என்பது தாதுவை இளக்கியுடன் கலந்து உலையில் சூடுபடுத்துவதாகும். பின்னர், உருகிய உலோகம், இளக்கி மற்றும் தேவையற்ற அசுத்தங்களைக் கொண்ட கசடிலிருந்து பிரிக்கப்படுகிறது.

4.1.3 சுத்திகரிப்பு
இந்தக் கட்டத்தில், உருக்குதல் மூலம் பெறப்படும் கச்சா உலோகம், அதிலுள்ள அசுத்தங்களை நீக்குவதற்காக மேலும் சுத்திகரிக்கப்படுகிறது. உலோகத்தைச் சுத்தப்படுத்த மின்னாற்பகுப்பைப் பயன்படுத்தும் மின்சுத்திகரிப்பு ஒரு பொதுவான முறையாகும்.

4.2 நீர் உலோகவியல்
நீர் உலோகவியல் என்பது தாதுக்கள் அல்லது செறிவுகளில் இருந்து உலோகங்களைக் கரைக்க நீர்க்கரைசல்களைப் பயன்படுத்துவதாகும். நீர் உலோகவியலில் கரைத்தல், வீழ்படிவாக்குதல் மற்றும் மீட்டெடுத்தல் உள்ளிட்ட பல நுட்பங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

4.2.1 கசிவு
கரைத்தல் என்பது திடப் பொருட்களிலிருந்து உலோகங்களைக் கரைப்பதற்காக வேதி கரைசல்களைப் பயன்படுத்துவதாகும். எடுத்துக்காட்டாக, தங்கத்தைப் பிரித்தெடுக்க சயனைடேற்றம் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதே சமயம் ஆக்சைடு தாதுக்களிலிருந்து தாமிரத்தைக் கரைக்க கந்தக அமிலம் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

4.2.2 மழைப்பொழிவு
உலோகங்கள் கரைந்தவுடன், வீழ்படிவாக்கும் காரணியைப் பயன்படுத்தி அவற்றை கரைசலிலிருந்து வீழ்படிவாக்கலாம். வீழ்படிவாக்குதல் செயல்முறையானது, உலோகத்தை அதன் அயனி வடிவத்திலிருந்து ஒரு திடப்பொருளாக மாற்றுகிறது, அதனைப் பின்னர் பிரித்தெடுக்க முடியும்.

4.2.3 மீட்பு
வீழ்படிவுக்கு உள்ளான கரைசல்களில் இருந்து உலோகங்களைச் சேகரிக்கும் செயல்முறையே மீட்டெடுப்பு (recovery) ஆகும். இதை பல்வேறு வேதியியல் அல்லது இயற்பியல் செயல்முறைகள் மூலம் செய்யலாம்.

4.3 மின் உலோகவியல்
மின் உலோகவியல், உலோகங்களைப் பிரித்தெடுக்கவும் தூய்மைப்படுத்தவும் மின்சாரத்தைப் பயன்படுத்துகிறது. இதற்கு ஒரு சிறந்த எடுத்துக்காட்டு மின்பகுப்பு செயல்முறையாகும். இதில், கரைசலில் உள்ள உலோக அயனிகள் மின்முனைகள் வழியாகச் செலுத்தப்பட்டு, எதிர்முனையில் தூய உலோகம் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது.

5. மேலும் செம்மைப்படுத்துதல்

உலோகங்கள் பிரித்தெடுக்கப்பட்டவுடன், விரும்பிய தூய்மையையும் தரத்தையும் அடைவதற்காக அவை பெரும்பாலும் மேலும் சுத்திகரிக்கப்பட வேண்டும். சுத்திகரிப்பு முறைகளில் மின்னாற்பகுப்பு, காய்ச்சிவடித்தல் மற்றும் பிற வேதியியல் நுட்பங்கள் அடங்கும்.

5.1 மின்னாற்பகுப்பு
மின்பகுப்பு என்பது மின்சாரத்தைப் பயன்படுத்தி உலோகங்களைத் தூய்மைப்படுத்தும் ஒரு முறையாகும். தூய்மை குறைந்த உலோகம் நேர்மின்வாயிலும், தூய்மையான உலோகம் எதிர்மின்வாயிலும் படியவைக்கப்படுகிறது. தாமிரம், நிக்கல் மற்றும் அலுமினியம் போன்ற உலோகங்களுக்கு இது மிகவும் பயனுள்ள முறையாகும்.

5.2 காய்ச்சி வடிகட்டுதல்
துத்தநாகம் மற்றும் காட்மியம் போன்ற எளிதில் ஆவியாகக்கூடிய உலோகங்களுக்குக் காய்ச்சிவடித்தல் முறை பயன்படுத்தப்படுகிறது. இதில், உலோகம் ஆவியாகும் வரை சூடுபடுத்தப்பட்டு, பின்னர் குளிர்விக்கப்படுவதன் மூலம் தூய உலோகம் பெறப்படுகிறது.

5.3 இரசாயன சுத்திகரிப்பு
வேதியியல் சுத்திகரிப்பு முறைகள் என்பவை, உலோகங்களிலிருந்து குறிப்பிட்ட அசுத்தங்களை நீக்குவதற்காக வேதி வினைகளைப் பயன்படுத்துவதாகும். உலோகத்தில் ஏற்கனவே உள்ள அசுத்தங்களை அகற்ற, அமிலங்கள், காரங்கள் அல்லது வீழ்படிவாக்கும் வேதிப்பொருட்களின் பயன்பாடு இதில் அடங்கலாம்.

6. சவால்களும் புதுமையும்

உலோகத் தாதுக்களைப் பிரித்தெடுத்தல் மற்றும் சுத்திகரித்தல் ஆகியவை சுற்றுச்சூழல் பாதிப்பு, அதிக ஆற்றல் நுகர்வு உள்ளிட்ட பல முக்கிய சவால்களை எதிர்கொள்கின்றன.
மேலும் தொழிலாளர்களுக்கு உடல்நல அபாயங்களும் உள்ளன. இருப்பினும், இந்த சவால்களை எதிர்கொள்வதற்காக தொழில்நுட்பப் புதுமைகள் தொடர்ந்து வளர்ந்து வருகின்றன, அவற்றில் ஒன்று உயிரிவழிப் பிரித்தெடுத்தல் (bioleaching) ஆகும்.

6.1 உயிரிவழிப் பிரித்தெடுத்தல்
உயிரிவழிப் பிரித்தெடுத்தல் என்பது தாதுக்களிலிருந்து உலோகங்களைக் கரைக்க நுண்ணுயிரிகளைப் பயன்படுத்தும் ஒரு நுட்பமாகும். இந்த நுட்பம் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்தது மற்றும் அபாயகரமான இரசாயனங்களின் தேவையைக் குறைக்கிறது. தாமிரம், தங்கம் மற்றும் யுரேனியம் போன்ற உலோகங்களுக்காக உயிரிவழிப் பிரித்தெடுத்தல் சோதனை ரீதியாகப் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது.

6.2 பசுமை தொழில்நுட்பம்
பிரித்தெடுத்தல் மற்றும் சுத்திகரிப்பு செயல்முறைகளை மேலும் நிலைத்தன்மை வாய்ந்ததாக மாற்றுவதற்காக, பசுமைத் தொழில்நுட்பங்கள் தொடர்ச்சியாக உருவாக்கப்பட்டு வருகின்றன. சுற்றுச்சூழல் பாதிப்பைக் குறைப்பதற்காக, புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் பயன்பாடு, உலோக மறுசுழற்சி மற்றும் மேம்படுத்தப்பட்ட கழிவு சுத்திகரிப்புத் தொழில்நுட்பங்கள் ஆகியவை இதில் அடங்கும்.

6.3 ரோபோட்டிக்ஸ் மற்றும் ஆட்டோமேஷன்
சுரங்கத் தொழில் மற்றும் உலோகத் தாது பதப்படுத்துதலில் ரோபோட்டிக்ஸ் மற்றும் ஆட்டோமேஷன் பயன்பாடும் அதிகரித்து வருகிறது. இந்தத் தொழில்நுட்பங்கள் செயல்திறனை அதிகரிக்கவும், தொழிலாளர்களுக்கான அபாயங்களைக் குறைக்கவும், கடுமையான சூழல்களில் செயல்பாடுகளைச் சாத்தியமாக்கவும் உதவுகின்றன.

முடிவுரை

உலோகத் தாதுக்களைப் பிரித்தெடுத்து சுத்திகரிப்பது என்பது ஆழ்ந்த அறிவும் தொழில்நுட்பமும் தேவைப்படும் ஒரு சிக்கலான செயல்முறையாகும். சுரங்கத் தொழில் மற்றும் அரைத்தல் முதல் செறிவூட்டுதல், பிரித்தெடுத்தல் மற்றும் சுத்திகரித்தல் வரை, ஒவ்வொரு கட்டத்திலும் கவனமாகக் கையாளப்பட வேண்டிய குறிப்பிட்ட சவால்களும் நுட்பங்களும் உள்ளன. தொழில்நுட்பத்தில் தொடர்ச்சியான புதுமைகள் மற்றும் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த முறைகள் மூலம், இந்த செயல்முறையானது புவிக்கு மிகவும் திறமையான மற்றும் நிலையான வழியில் உலோகங்களுக்கான தேவையைப் பூர்த்தி செய்யும் வகையில் தொடர்ந்து மேம்பட்டு வருகிறது.