روشهای استخراج و فرآوری منابع معدنی
Methods of Extraction and Processing of Mineral
منابع معدنی برای صنایع مختلف حیاتی بوده و نقش بسزایی در توسعه اقتصادی دارند. استخراج و فرآوری این مواد معدنی نیازمند روشها و تکنیکهای خاصی برای اطمینان از بهرهبرداری کارآمد و پایدار است. این مقاله به بررسی برخی از روش های رایج مورد استفاده برای استخراج و فرآوری منابع معدنی می پردازد.
1. روش های استخراج معدن:Mining Methods
استخراج معادن روش اولیه ای است که برای استخراج مواد معدنی از پوسته زمین استفاده می شود. چندین روش استخراج معدن وجود دارد که هر کدام برای انواع مختلف ذخایر معدنی مناسب هستند. رایج ترین روش های استخراج عبارتند از:
الف) . استخراج روباز:(Open-pit Mining)
این روش شامل حفاری مواد معدنی از یک گودال یا سطح روباز است. برای ذخایر معدنی کم عمق مناسب است و شامل استفاده از ماشین آلات سنگین برای برداشتن روباره و استخراج مواد معدنی است.
ب) استخراج زیرزمینی:(Underground Mining)
در این روش مواد معدنی از زیر سطح زمین استخراج می شود. برای ذخایر معدنی عمیق مناسب است و شامل ساخت تونل ها و چاه هایی برای دسترسی به منابع معدنی است.
ج) معدنکاری پلاسر:(Placer Mining)
معدن پلاسر برای استخراج مواد معدنی مانند طلا، قلع و الماس از رسوبات آبرفتی استفاده می شود. این شامل استفاده از آب برای جداسازی مواد معدنی ارزشمند از رسوبات اطراف است.
2. فرآوری مواد معدنی: Mineral Processing
هنگامی که مواد معدنی از زمین استخراج میشوند، برای اینکه بتوانند برای مصارف صنعتی قابل استفاده باشند، باید تحت تکنیکهای مختلف فرآوری قرار گیرند. فرآوری مواد معدنی شامل فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی برای جداسازی مواد معدنی با ارزش از گنگ یا مواد زائد است. برخی از تکنیک های رایج فرآوری مواد معدنی عبارتند از:
الف) خرد کردن و آسیاب کردن:(Crushing and Grinding)
سنگ معدن استخراج شده معمولاً خرد شده و به ذرات کوچکتر تبدیل می شود تا پردازش بیشتر تسهیل شود. خرد کردن اندازه سنگ معدن را کاهش می دهد، در حالی که آسیاب به آزادسازی مواد معدنی ارزشمند از گنگ کمک می کند.
ب) جداسازی گرانشی:(Gravity Separation)
جداسازی گرانشی روشی است که برای جداسازی کانی ها بر اساس اختلاف چگالی آنها استفاده می شود. این به ویژه برای جداسازی مواد معدنی سنگین مانند طلا، قلع و الماس از مواد گانگی سبک تر مفید است.
ج) شناورسازی کف:( Froth Flotation)
فلوتاسیون کف یک تکنیک پرکاربرد برای جداسازی کانی های با ارزش از کانی های گانگی است. این شامل استفاده از مواد شیمیایی و حباب های هوا برای جداسازی انتخابی مواد معدنی بر اساس خواص آبگریز یا آبدوست آنها است.
(مطالب بیشتر درباره شناورسازی کف .......)
د) جداسازی مغناطیسی:(Magnetic Separation)
جداسازی مغناطیسی برای جداسازی کانی های مغناطیسی از غیر مغناطیسی استفاده می شود. این بر خواص مغناطیسی برخی از مواد معدنی متکی است و شامل عبور مخلوط معدنی از یک میدان مغناطیسی است.
3. ذوب و پالایش:Smelting and Refining
پس از فرآوری مواد معدنی، ممکن است مراحل بیشتری برای به دست آوردن فلزات خالص یا سایر محصولات ارزشمند مورد نیاز باشد. ذوب و پالایش تکنیک های رایجی برای این منظور هستند.
الف) ذوب:(Smelting)
ذوب شامل حرارت دادن سنگ معدن فرآوری شده تا دمای بالا در یک کوره برای استخراج فلز یا فلزات مورد نظر است. اغلب برای استخراج فلزاتی مانند مس، آهن و سرب استفاده می شود.
ب) پالایش:(Refining)
پالایش شامل تصفیه بیشتر فلز به دست آمده از ذوب است. تکنیک های مختلفی مانند الکترولیز، تقطیر و رسوب برای حذف ناخالصی ها و به دست آوردن یک فلز با خلوص بالا استفاده می شود.
نتیجه:
استخراج و فرآوری منابع معدنی برای صنایع مختلف و رشد اقتصادی بسیار مهم است. روش های مختلفی بسته به نوع ذخایر معدنی و ویژگی های آن استفاده می شود. برای استخراج مواد معدنی از پوسته زمین از روش های معدنی مانند استخراج معادن روباز، استخراج زیرزمینی و استخراج پلاسر استفاده می شود. تکنیکهای فرآوری مواد معدنی مانند خرد کردن، آسیاب کردن، جداسازی گرانشی، شناورسازی کف و جداسازی مغناطیسی برای جداسازی کانیهای با ارزش از مواد گنگ استفاده میشوند. فرآیندهای ذوب و پالایش بیشتر مواد معدنی استخراج شده را برای به دست آوردن فلزات خالص یا سایر محصولات ارزشمند تصفیه می کنند. با به کارگیری روش های کارآمد و پایدار می توان بهره برداری مسئولانه از منابع معدنی را برای نسل های آینده تضمین کرد.
