Чӣ тавр металлҳои ғайриранга истеҳсол мешаванд
Металлҳои ғайриранга, аз ҷумла алюминий, мис, сурб, руҳ ва титан, дар соҳаҳои гуногун нақши муҳим мебозанд. Бар хилофи металлҳои сиёҳ, металлҳои ғайриранга оҳан надоранд ва одатан ба зангзанӣ тобовартар, сабуктар ва чандиртар мебошанд. Фаҳмидани усулҳои истеҳсоли ин металлҳо барои дарки аҳамият ва татбиқи онҳо муҳим аст. Ин мақола ба усулҳои истихроҷ, тозакунӣ ва коркарди металлҳои ғайриранга бахшида шудааст ва илм ва муҳандисиро, ки онҳоро аз маъдан ба бозор мебаранд, таъкид мекунад.
Истихроҷи маъданҳо
Сафари металлҳои ғайриранга аз истихроҷи маъдан оғоз меёбад. Истихроҷи маъдан истихроҷи маъданҳоро аз замин дар бар мегирад, ки маводи сахти табиӣ мебошанд, ки аз пайвастагиҳои металлӣ бо дигар моддаҳо омехта шудаанд. Усулҳои истихроҷ вобаста ба металл ва муҳити табиии он метавонанд ба таври назаррас фарқ кунанд.
1. Истихроҷи маъдан бо конҳои кушод: Ин усули маъмултарини истихроҷи маъдан дар наздикии сатҳи замин аст. Барои дастрасӣ ба конҳои маъдан чоҳҳои калон кофта мешаванд. Сипас маъдан бо маводи тарканда тарконида, ба мошинҳо бор карда, ба корхонаҳои коркард интиқол дода мешавад.
2. Истихроҷи зеризаминӣ: Ин усул барои конҳои амиқи маъдан истифода мешавад ва сохтани нақбҳо ва чоҳҳоро барои расидан ва истихроҷи маъдан дар бар мегирад. Ин усул меҳнатталабтар аст ва чораҳои бехатарии назаррасро талаб мекунад.
Консентратсияи маъданҳо
Пас аз истихроҷ, маъдан бояд консентратсия карда шавад, то миқдори металли қиматбаҳоро аз маводи партов ҷудо кунад. Усулҳои консентратсия инҳоянд:
1. Майдакунӣ ва майдакунӣ: Маъдан ба қисмҳои хурдтар тақсим карда мешавад, то маъданҳои дорои металл аз сангҳои партов ҷудо карда шаванд.
2. Флотатсия: Маъдани майдакардашуда бо об ва моддаҳои кимиёвӣ омехта шуда, маҳлул ҳосил мешавад. Ҳубобчаҳои ҳавоӣ ворид мешаванд, ки боиси он мегардад, ки минералҳои бой аз металл ба ҳубобчаҳо часпанд ва барои ҷамъоварӣ ба рӯи замин шино кунанд.
3. Ҷудокунии магнитӣ: Ин усул барои маъданҳое, ки металлҳои магнитӣ доранд, муфид буда, истифодаи магнитҳоро барои ҷалб ва ҷудо кардани ҷузъҳои бой аз металл аз партовҳои ғайриметаллӣ дар бар мегирад.
4. Ҷудокунии ҷозиба: Ин истифодаи фарқияти зичии байни маъданҳои дорои металл ва маводи партовро барои ҷудо кардани онҳо тавассути ҷозиба дар бар мегирад.
Гудозиш
Маъдани консентратсияшуда барои истихроҷи металл аз гудохта мегузарад. Гудозиш гарм кардани маъданро дар танӯр то ҳарорати баланд дар ҳузури агенти барқароркунанда, ки анъанавӣ карбон дар шакли кокс аст, барои тоза кардани ифлосҳо ва ҷудо кардани металл дар бар мегирад. Усулҳои мушаххас вобаста ба металли коркардшаванда фарқ мекунанд.
1. Кӯраи домнагӣ: Асосан барои коркарди металлҳо ба монанди мис ва сурб истифода мешавад, маъдан, агентҳои барқароркунанда ва флюсҳо ба кӯра илова карда мешаванд, ки дар натиҷа металл ва шлак (партовҳо) ба вуҷуд меоянд.
2. Кӯраи камони барқӣ: Ин кӯра барои коркарди дубора ва тоза кардани металлҳо истифода мешавад ва ҳарорати баландро тавассути камонҳои барқӣ барои об кардани металл ба вуҷуд меорад.
3. Бирён кардан ва коҳиш додан: Дар баъзе равандҳо, ба монанди коркарди маъдани сулфид, маъдан бирён карда мешавад, то сулфидҳои металлро ба оксидҳо табдил диҳад, ки сипас барои ҳосил кардани металл коҳиш дода мешаванд.
Камшавии электролитӣ
Барои металлҳо ба монанди алюминий ва магний, ки хеле реактивӣ буда, истеҳсолашон бо роҳи гудозиши анъанавӣ душвор аст, раванди барқароркунии электролитӣ истифода мешавад. Ин раванд ҳал кардани маъдани металлро дар маҳлул ва истифодаи ҷараёни электрикӣ барои барқарор кардан ва ҷойгир кардани металл дар катод дар бар мегирад.
1. Раванди Холл-Эру: Маъдани боксит, ки барои истеҳсоли алюминий истифода мешавад, барои истеҳсоли оксиди алюминий тоза карда мешавад, ки сипас дар криолити гудохта ҳал карда мешавад. Ҷараёни электрикӣ аз он мегузарад ва оксиди алюминийро ба металли алюминий табдил медиҳад.
2. Электролизкунӣ: Аксар вақт барои истеҳсоли мис истифода мешавад, ки дар он маҳлули сулфати мис барои ҷойгир кардани миси холис дар катод аз электролиз мегузарад.
Тозакунӣ ва хӯлакунӣ
Пас аз истихроҷ, металлҳо барои ба даст овардани таркиби дилхоҳ ва тоза кардани ифлосҳои боқимонда минбаъд тоза карда мешаванд. Усулҳои тозакунӣ инҳоянд:
1. Тозакунии оташ: гудохтани металл ва тоза кардани ифлосҳоро дар бар мегирад.
2. Тозакунии электролитӣ: Метали нопок ҳамчун анод дар элементи электролитӣ истифода мешавад, ки дар он металли холис дар катод ҷойгир мешавад. Ин ба таври васеъ барои металлҳо ба монанди мис ва нуқра истифода мешавад.
Хӯласозӣ, раванди илова кардани унсурҳои дигар барои беҳтар кардани хосиятҳо, баъдан ба амал меояд. Хӯлаҳои ғайриранга ба монанди биринҷӣ (мис ва руҳ), биринҷӣ (мис ва қалъагӣ) ва дуралюминий (алюминий ва мис) барои беҳтар кардани хосиятҳои механикӣ, ба зангзанӣ тобовар ё эстетикӣ сохта мешаванд.
Ташаккул ва ташаккул
Пас аз тозакунӣ, металлҳои ғайриранга ба шаклҳои зарурӣ рехта ё коркард карда мешаванд. Усулҳо инҳоро дар бар мегиранд:
1. Рехтагарӣ: Металли гудохташуда ба қолабҳо рехта мешавад, то шакли дилхоҳро гирад. Усулҳои гуногун рехтагарӣ бо қум, рехтагарӣ бо қолаб ва рехтагарии пайвастаро дар бар мегиранд.
2. Ғалтаккунӣ: Металл аз як қатор ғалтакҳо мегузарад, то ғафсӣ ва шакли дилхоҳ ба даст оварда шавад, ки одатан барои варақаҳо, табақҳо ва фолгаҳо истифода мешавад.
3. Экструзия: Металл тавассути қолаб маҷбур карда мешавад, то шаклҳои дароз бо буришҳои якхела эҷод кунад, ки барои қубурҳо, чӯбҳо ва профилҳо истифода мешаванд.
4. Сохтакорӣ: Металл бо истифода аз қувваҳои фишурда шакл дода мешавад, ки дар натиҷа қисмҳое ба вуҷуд меоянд, ки мустаҳкам ва пойдор мебошанд.
Истифодаи металлҳои ғайриранга
Аз сабаби хосиятҳои беназири худ, металлҳои ғайриранга дар соҳаҳои гуногун истифода мешаванд:
1. Алюминий: Сабук ва ба зангзанӣ тобовар, дар ҳавопаймоҳо, автомобилҳо, бастабандӣ ва сохтмон истифода мешавад.
2. Мис: Ноқилияти аълои барқӣ ва гармӣ, ки барои ноқилҳои барқӣ, сантехникӣ ва электроника муҳим аст.
3. Сурб: Зич ва чандир, дар батареяҳо, муҳофизат аз радиатсия ва масолеҳи сохтмонӣ истифода мешавад.
4. Руҳ: Ба зангзанӣ тобовар, барои галванизатсияи пӯлод, рехтагарии хӯлаҳо ва ҳамчун илова дар саноати кимиё истифода мешавад.
5. Титан: Таносуби баланди мустаҳкамӣ ба вазн ва муқовимат ба зангзанӣ, ки барои аэрокосмос, имплантатҳои тиббӣ ва молҳои варзишӣ муҳим аст.
хулоса
Равандҳои мураккаби истихроҷ, консентратсия, гудохта, тозакунӣ ва шаклдиҳӣ маъданҳои металлҳои ғайрисиёҳиро ба блокҳои муҳими сохтмонии саноати муосир табдил медиҳанд. Бо дарки ин равандҳо, мо мӯъҷизаҳои муҳандисиро қадр мекунем, ки истеҳсоли металлҳоро, ки ҷузъи ҳаёти ҳаррӯзаи мо ва технологияҳои пешрафта мебошанд, имкон медиҳанд. Бо рушди технология, усулҳои мо барои истифода аз ин захираҳои бебаҳои табиӣ низ рушд хоҳанд кард ва ҷойгоҳи онҳоро дар навовариҳои оянда таъмин хоҳанд кард.
