Чӣ тавр маъданҳои металлӣ истихроҷ ва тоза карда мешаванд
Истихроҷ ва тозакунии металлҳо аз маъданҳо раванди мураккаб ва мушаххас аст, ки аз намуди металли истихроҷшаванда вобаста аст. Маъданҳои металлӣ сангҳо ё маъданҳое мебошанд, ки аз онҳо металлҳоро бо фоида истихроҷ кардан мумкин аст. Дар ин мақола усулҳо ва усулҳои истифодашуда дар истихроҷ ва тозакунии маъданҳои металлӣ, инчунин мушкилот ва навовариҳои ахир дар ин соҳа муфассал шарҳ дода мешаванд.
1. Истихроҷи маъдан
Қадами аввал дар раванди истихроҷи металл истихроҷи маъдан аз замин аст. Маъданҳои металлӣ одатан дар шакли маъданҳое пайдо мешаванд, ки бо маводҳои ғайриметаллӣ алоқаманданд. Истихроҷро метавон бо усулҳои гуногун, аз ҷумла истихроҷи кушода, истихроҷи зеризаминӣ ва пармакунии чоҳҳо анҷом дод.
1.1 Истихроҷи маъданҳои фоиданок дар конҳои кушод
Истихроҷи маъдан бо усули кушод усулест, ки барои истихроҷи маъдан дар наздикии сатҳ истифода мешавад. Ин усул тоза кардани қабатҳои хок ва сангҳои болои маъданро барои истихроҷи маъданҳои дилхоҳ дар бар мегирад. Гарчанде ки ин усул соддатар ва арзонтар аст, он метавонад зарари назарраси экологӣ расонад.
1.2 Кишти зеризаминӣ
Истихроҷи маъдан дар зеризаминӣ барои истихроҷи маъдан дар умқи рӯи замин истифода мешавад. Ин сохтмони нақбҳо ва чоҳҳои амудиро дар зери замин барои расидан ба конҳои маъдан дар бар мегирад. Дар ҳоле ки хароҷоти истихроҷ баландтар аст ва хатари бештареро барои бехатарии коргарон ба бор меорад, ин усул имкон медиҳад, ки ба маъдани амиқтар ва арзишмандтар дастрасӣ пайдо карда шавад.
2. Майда кардан ва майда кардан
Пас аз истихроҷи маъдан, қадами навбатӣ табдил додани он тавассути майдакунӣ ва майдакунӣ ба шакли нозуктар аст. Ҳадафи ин раванд зиёд кардани масоҳати сатҳи маъдан барои суръат бахшидан ба қадамҳои минбаъдаи истихроҷ мебошад.
2.1 Нобудкунӣ
Майдакунии маъдан бо истифода аз мошини майдакунак анҷом дода мешавад, ки ин мошини калон бо маятник ё дандонҳои калон аст, ки маъданро ба қисмҳои хурд майда мекунад. Дар ин марҳила, маъдан то андозаи чанд сантиметр хурд карда мешавад.
2.2 Фрезеркунӣ
Пас аз раванди майдакунӣ, маъдан бо истифода аз осиёби курашакл ё
Осиёби чӯбӣ. Обистеъмолӣ метавонад маъданро ба хокаи майда табдил диҳад, ки ҷудо кардани маъданҳои металлиро аз маводҳои ғайриметаллӣ осонтар мекунад.
3. Консентратсияи маъдан
Қадами навбатӣ афзоиши консентратсияи маъданҳои металлӣ дар маъдан тавассути хориҷ кардани маводҳои ғайриметаллӣ мебошад. Барои консентратсияи маъдан якчанд усулҳои асосӣ, аз ҷумла флотатсия, ҷозиба ва пухтани магнитӣ, истифода мешаванд.
3.1 Шинохтан
Флотатсия як усули физикию химиявӣ мебошад, ки минералҳоро дар асоси фарқиятҳои хосиятҳои сатҳии онҳо ҷудо мекунад. Дар ин раванд, маҳлули маъдан бо об ва кимиёвии флотатсия омехта карда мешавад, ки боиси часпидани баъзе зарраҳои минералӣ ба ҳубобчаҳои ҳаво ва шино кардан дар рӯи замин мегардад. Сипас ин минералҳои шинокунанда ҷамъ карда мешаванд, дар ҳоле ки маводҳои вазнинтари ғайриметаллӣ дар поён боқӣ мемонанд.
3.2 Қувваи ҷозиба
Усули ҷозиба фарқиятҳои зичии байни маъданҳои металлӣ ва маводҳои ганг (ғайриметаллӣ)-ро барои ҷудокунӣ истифода мебарад. Ҷигҳо ва мизҳои ларзиш намунаҳои таҷҳизоте мебошанд, ки дар ин усул истифода мешаванд. Зарраҳои вазнинтар ғарқ мешаванд, дар ҳоле ки зарраҳои сабуктар партофта мешаванд.
3.3 Магнитӣ
Коркарди магнитӣ вақте истифода мешавад, ки маъдан дорои минералҳои ферромагнитӣ бошад. Маъдан аз майдони қавии магнитӣ гузаронида мешавад ва минералҳои магнитиро аз минералҳои ғайримагнитӣ ҷудо мекунад. Ин усули нисбатан содда ва самаранок барои маъданҳои мувофиқ аст.
4. Истихроҷи металл
Пас аз консентратсияи маъдан, қадами навбатӣ ҷудо кардани металл аз консентратсия мебошад. Якчанд усулҳоро истифода бурдан мумкин аст, аз ҷумла пирометаллургия, гидрометаллургия ва электрометаллургия.
4.1 Пирометаллургия
Пирометаллургия усулест, ки барои истихроҷи металлҳо то ҳарорати баланд гарм кардани маъдан ё консентратро дар бар мегирад. Мисолҳо бирён кардан, гудохта кардан ва тоза карданро дар бар мегиранд.
4.1.1 Бирён кардан
Дар раванди бирёнкунӣ, маъдан дар ҳаво гарм карда мешавад, то сулфур, арсен ва дигар пайвастагиҳои бухоршаванда тоза карда шаванд. Ин маъданро ба оксидҳои осонтар коркардшаванда табдил медиҳад.
4.1.2 Обшавӣ
Гудозиш омехта кардани маъданро бо флюс ва гарм кардани он дар танӯр дар бар мегирад. Сипас, металли гудохта аз шлак, ки аз флюс ва ифлосҳои номатлуб иборат аст, ҷудо карда мешавад.
4.1.3 Тозакунӣ
Дар ин марҳила, металли хом, ки тавассути гудохта ба даст оварда мешавад, барои тоза кардани ифлосӣ минбаъд тоза карда мешавад. Яке аз усулҳои маъмул электротозакунӣ мебошад, ки барои тоза кардани металл аз электролиз истифода мебарад.
4.2 Гидрометаллургия
Гидрометаллургия истифодаи маҳлулҳои обиро барои ҳал кардани металлҳо аз маъданҳо ё консентратҳо дар бар мегирад. Дар гидрометаллургия якчанд усулҳо, аз ҷумла шустушӯ, боришот ва барқароркунӣ истифода мешаванд.
4.2.1 Шусташавӣ
Шустушӯй истифодаи маҳлулҳои кимиёвиро барои ҳал кардани металлҳо аз маводҳои сахт дар бар мегирад. Масалан, сианидкунӣ барои истихроҷи тилло истифода мешавад, дар ҳоле ки кислотаи сулфат барои ҳал кардани мис аз маъданҳои оксидӣ истифода мешавад.
4.2.2 Боришот
Пас аз ҳал шудани металлҳо, онҳоро бо истифода аз агенти таҳшинкунанда аз маҳлул таҳшин кардан мумкин аст. Боришот металлро аз шакли ионии худ ба ҷисми сахт табдил медиҳад, ки баъдан онро ҷудо кардан мумкин аст.
4.2.3 Барқароркунӣ
Барқароркунӣ раванди ҷамъоварии металлҳо аз маҳлулҳое мебошад, ки ба бориш дучор шудаанд. Инро тавассути равандҳои гуногуни кимиёвӣ ё физикӣ анҷом додан мумкин аст.
4.3 Электрометаллургия
Электрометаллургия барои истихроҷ ва тоза кардани металлҳо аз нерӯи барқ истифода мебарад. Як мисоли барҷаста раванди электролиз аст, ки дар он ионҳои металл дар маҳлул аз электродҳо гузаронида мешаванд ва дар катод металли холис ҳосил карда мешавад.
5. Такмили минбаъда
Пас аз истихроҷи металлҳо, онҳо аксар вақт барои ба даст овардани покӣ ва сифати дилхоҳ бояд такмил дода шаванд. Усулҳои тозакунӣ электролиз, дистилятсия ва дигар усулҳои кимиёвиро дар бар мегиранд.
5.1 Электролиз
Электролиз усулест, ки барои тоза кардани металлҳо аз ҷараёни электрикӣ истифода мебарад. Метали камтар холис дар анод (электроди мусбат) ҷойгир карда мешавад ва металли холис дар катод (электроди манфӣ) ҷойгир карда мешавад. Ин усули хеле муассир барои металлҳо ба монанди мис, никел ва алюминий мебошад.
5.2 Дистиллятсия
Дистиллятсия барои металлҳои зудҳаракат ба монанди руҳ ва кадмий истифода мешавад. Металл то буғ гарм карда мешавад ва сипас барои ба даст овардани металли холис хунук карда мешавад.
5.3 Тозакунии кимиёвӣ
Усулҳои тозакунии кимиёвӣ истифодаи реаксияҳои кимиёвиро барои тоза кардани ифлосҳои мушаххас аз металлҳо дар бар мегиранд. Ин метавонад истифодаи кислотаҳо, ишқорҳо ё моддаҳои кимиёвии таҳшинкунандаро барои тоза кардани ифлосҳои мавҷуда аз металл дар бар гирад.
6. Мушкилот ва навоварӣ
Истихроҷ ва коркарди маъданҳои металлӣ бо як қатор мушкилоти асосӣ, аз ҷумла таъсири экологӣ, истеъмоли баланди энергия, рӯбарӯ мешаванд.
ва хатарҳои саломатӣ барои коргарон. Бо вуҷуди ин, навовариҳои технологӣ барои ҳалли ин мушкилот, ки яке аз онҳо биолесейинг мебошад, рушд мекунанд.
6.1 Биологӣ
Биолескунӣ усулест, ки барои ҳал кардани металлҳо аз маъданҳо аз микроорганизмҳо истифода мебарад. Ин усул аз ҷиҳати экологӣ тоза буда, ниёз ба моддаҳои кимиёвии хатарнокро кам мекунад. Биолескунӣ барои металлҳо ба монанди мис, тилло ва уран ба таври таҷрибавӣ истифода шудааст.
6.2 Технологияи сабз
Технологияҳои сабз барои устувортар кардани равандҳои истихроҷ ва коркарди маъдан пайваста таҳия карда мешаванд. Ин истифодаи энергияи барқароршаванда, коркарди металл ва технологияҳои такмилёфтаи коркарди партовҳоро барои кам кардани таъсири экологӣ дар бар мегирад.
6.3 Робототехника ва автоматизатсия
Истифодаи робототехника ва автоматизатсия дар истихроҷи маъдан ва коркарди маъдани металл низ рӯ ба афзоиш аст. Ин технологияҳо ба баланд бардоштани самаранокӣ, кам кардани хатарҳо барои коргарон ва имкон додани амалиёт дар муҳитҳои шадид мусоидат мекунанд.
Хулоса
Истихроҷ ва тозакунии маъданҳои металлӣ раванди мураккабест, ки дониш ва технологияи амиқро талаб мекунад. Аз истихроҷ ва майдакунӣ то консентратсия, то истихроҷ ва тозакунӣ, ҳар як марҳила бо мушкилот ва усулҳои мушаххасе рӯбарӯ мешавад, ки бояд бодиққат идора карда шаванд. Бо навовариҳои пайваста дар технология ва усулҳои бештар аз ҷиҳати экологӣ тоза, ин раванд барои қонеъ кардани талабот ба металлҳо бо роҳи самараноктар ва устувортар барои сайёра таҳаввул меёбад.
