Хүдэр боловсруулалт

Та бүхэнд хүдэр боловсруулах технологийн талаар товчхон дурдсан мэдээллийг оруулав. Хэрэв илүү их мэдээллийг мэдэхийг хүсвэл Инженерийн Лавлах 7-АШИГТ МАЛТМАЛЫН БАЯЖУУЛАЛТЫН ТЕХНОЛОГИ номноос олж авах боломжтой. 

Металлыг ялгах

Хүдрийг газар доороос малтаж гаргах нь үйл ажиллагааны зөвхөн хагас нь юм. Хайлуулах болон боловсруулах үйлдвэрүүдэд хийдэг боловсруулалт нь өртөг өндөртэй, хариуцлага ихтэй ажил байдаг.

Гаднын хүн үйлдвэрт ороод харахад тэр нь нөөцлөх сав хоолойнууд, дамжлага конвейер, хөдөлгүүрүүд, химийн бодис болон уусмалууд гэх зэрэг эмх замбараагүй хөглөрсөн овоолгын газар мэт санагдаж болох энэхүү дүр зураг нь яг үнэн хэрэгтээ хүдрийн дотор агуулагдаж буй үнэт эрдсийг илрүүлэн гаргах цорын ганц зорилгоор сайтар, нарийн зохион байгуулагдсан систем буюу тогтолцоо байдаг юм.

Баяжуулах буюу боловсруулах үйлдвэрээс гардаг эцсийн бүтээгдэхүүнийг баяжмал, эсвэл алт, мөнгөний хувьд тухайн металлын dоге Ьаг буюу цэвэршүүлээгүй бүтээгдэхүүн гэж нэрлэдэг өөрөөр хэлбэл бутлуураас гарсан бутээгдэхүүнийг баяжмал гэж нэрлэнэ.

Боловсруулах болон баяжуулах бүхий л үйл ажиллагаань бутлах, тээрэмдэх зэргээс эхэлдэг бөгөөд энэ шат нь хүдэр болорсруулалтын нийт зардлын дийлэнх хувийг эзэлдэг.

Гол төлөв нэг хүдрийн эрдэс нь өөр хүдрийн эрдсүүдийн мөхлөг дотроос буюу эсвэл бүр ойролцоо, мөн бүр ашиггүй хоосон эрдсийн мөхлөгөөс олддог. Энэхүү бодит байдал нь зарим хүдрийг боловсруулахад бусдаас илүү бэрхшээлтэй болгодог байна. Жишээ нь, галенийн эсвэл бусад сульфидын бяцхан усны хөөсөн дотор сфалеритын нүдэнд үл үзэгдэх хэлтэрхийг агуулсан сульфидьш нийлмэл хүдэр байдаг нь хар төмөрлөг буюу ган хайлуулах инженерүүдэд онцгой үүрэг ногдуулдаг бөгөөд эдгээр төрөл бүрийн найрлагаас тус тусад нь хамгийн цэвэр, хамгийн хэмнэлттэй аргаар дахин чөлөөлөн салгаж авах боловсруулалтын явцыг зохион бүтээх нь чухал юм.

Анхдагч тээрэмдэлт буюу бутлуур

Боловсруулалтын тээрэмдэх үйл ажиллагаа нь анхны бутлалтаас эхэлдэг бөгөөд тэслэгдсэн хүдэр доош унаж, цааш бутлалтад орж, дараа нь хөнтөрч хөмөрдөг утгуур шанагаар гадаргуу руу зөөж байхаар зохион байгуулагдсан байдаг.

Анхны тээрэмдэлт нь гол төлөв том ширхэгтэй бутлалт байдаг. Энэ анхдагч бутлуур нь голдуу гол аман дээр байрласан байна. Бутлуур нээлттэй байгаа толгойн 2 талын металл ам руу худэр орж бутлагдаж, хөдөлгөөнд орж байгаа нь амандаа хоол тэжээл зажилж буй амьтантай огт адилгүй.

Их даацын бутлууртай анхдагч хэд нь эргэлдэх бутлуур байдаг. Энэ нь завсаргүй эргэлдэх толгойн хтад хэсэг, бункерийн дотор талд бутлах буюу холигч зэргээс тус тус бүтнэ. Хайрга чулуу бункерт орж бутлуурын толгойн эргэлдэх хэсэгт бутлагддаг.

Хоёрдогч бутлуур

Хоёрдогч бутлуур нь анхдагч бутлуураас ирсэн том хэмжээтэй хүдрийг олон дахин буталж жижиглэх үүрэгтэй. Умард Америкт шовгор буюу конусан бутлуурыг өргөн ашиглаж байна. Энэ нь эргэлдэх бутлуурын нэг төрөл боловч түүнийг сольж хадархаг чулуулгийг жижиг хэмжээтэй бутлах зориулалттай конусан нь бутлуур юм. Доргионы хяналтын дэлгэцнүүд нь бутлах байгууламжаас ирж буй эцсийн бүтээгдэхүүний хэмжээг хянах зориулалттай. Энэ нь бутлуурт орж туузан конвейерээр тээвэрлэгдэнэ. Нээлхийгээр унаж байгаа хүдрийг бага хэмжээт хүдэр гэж нэрлэх ба бутлуурт дахин орж ялгагдан туузан конвейерээр дамжиж, цааш тээрэм рүү очно. Нээлхийгээр чөлөөтэй унаж багтахгүй хэт том хүрдийг овор ихтэй гэж нэрлэдэг бөгөөд тэр нь дамжуулах конвейерийн туузаар дахин бутлалтад ордог. Ийм хүдрийг «эргэлдэх ачаа» гэж нэрлэдэг.

Бутлуурын байгууламж нь тоосыг хянах ба үлээх төхөөрөмж бухий агааржуулалтын системээр тоноглогдсон байдаг бөгөөд хортой тоос шороо хуримтлагдахаас урьдчилан сэргийлж, түүнийг арилгаж байх зориулалттай байдаг.

Бутлуур нь 7 хоногт 7 өдөр, хоногт 24 цаг ажилладаг харин уурхайнуудын ажиллагаатай харьцуулахад, тэдгээр уурхай нь 7 хоногт 5 өдөр ажилладаг байж болохыг анхаарах нь чухал юм. Хэрэв тэдгээр уурхайн ажлын хуваарьт ялгаа байдаг бол бутлах үйлдвэрийг өдөржин шөнөжин ажиллуулахын тулд буталсан чулуулгийг гадаргуу дээр хүрэлцээтэй хэмжээгээр нөөцлөн хурааж байх ёстой. Хүдэр агуулах ердийн газар нь гол төлөв хүдрийг дараагийн бутлуурт сайн хэвээр нь хадгалж чаддаг үйлдвэрийн хажуу дахь сайн чанарын цэвэр хүдрийн агуулах байдаг. Эдгээр агуулах нь бутлах үйлдвэрийг наад зах нь 48 цагийн турш тасралтгүй ажиллахад хангалттай хүдрийг хадгалдаг байна.

Нунтаглах тээрэм

Хүдэр нь агуулах савнаас усны хамт бутлах үйлдвэр буюу цехийн байгууламжинд байх анхдагч нунтаглах тээрэмд орно. Үүнийг нунтаглан тээрэмдэх төхөөрөмж гэдэг ба тэр нь нэг ба түүнээс дээш тооны бөмбөлгөн болон хоолойн бутлуур үйлдвэрээс бүрддэг. Бутлах үйлдвэр тус бүрт нунтаглах тээрэм болон түүний бөмбөлгөн шаар ба нарийн саваа хэлбэртэй бутлуур эргэлдэнэ. Эдгээр ган бөмбөлөг нь ган саваа дахь нунтаглалтын үйл явцыг идэвхжүүлдэг.

Өнөөдөр хэмнэлтэй тээрэм хаана ч хэрэглэгдэх боломжтой. Үүний үр дунд чулуу чулуутайгаа харьцах, хүссэн байдлаар бутлагдах, нунтаглагдах ба худрийн шаардлагатай хэмжээ, үе шатлалын өртөг гэх мэт ган бөмбөлгийг орлох зардал багасдаг.

Хагас автоген бутлалт нь зарим ган бөмбөлгийг бутлах үе шатанд хадыг хадаар нь бутлахад тус болдог байна Бутлуураас цэнэглэгдсэн доргиогоор нунтаглах ажилбар явагдах бөгөөд нунтаглагдсан тэр жижиг хэсгүүдийн хэмжээ харилцан адилгүй байдаг. Тухайлбал, зарим нь боловсруулаагүй хэт том эсвэл бүр сайн жижиглэгдсэн байх нь тэдгээрийн агуулгыг химийн сепратораар ялган үр ашигтай ажиллахад нөлөөлж болох талтай.

Хэрвээ тээрэмдэлт ба бутлуурын үйл явцыг нарийн хяналтанд байлгахгүй бол зарим хүдрийг дэндүү бичил жижиг хэмжээтэй болгоно. Үүнийг лаг шавар гэж нэрлэх бөгөөд энэ нь дараагийн шатны боловсруулах процесст хүндрэл учруулж болзүшгүй. Ийм ч учраас тэр олон тээрэм, бутлуурыг одоо компьютероор хянах боллоо.

Тэр жижиг хэсгүүд нь хэтэрхий том хэсгүүдтэй хамт бутлуурт орж ангилагдаж улмаар дахин сеператорт очиж, дахин бутлалтад ордог. Энэ уламжлалт ангилагч нь ташуу бэлд байрласан сав хайрцаг, материалыг хажуу тийш зөөх механизмаас бурдэн ажиллаж байх хооронд шинэ уйлдвзр, өөр өөр хэмжээ бүхий буталсан хэсгийг хүндийн төвөөр эргүүлэн салгадаг гидроциклон сеператорыг хэрэглэж болно.

Тээрэм ба ангилагч хамт ажиллаж байх процессыг битүү хаалттай цикл гэдэг. Тээрэмдэх үеийн хүдэр тодорхой хэмжээний хязгаартай байх ёстой. Ган бөмбөлгөн тээрэм нь битүү орчинд, нарийн хяналтын доор явагддаг. Бөмбөлөгт тээрэмд хүдрийг оруулахын өмнө савхан тээрмээр нунтагладаг. Тээрмийн үндсэн зорилго бол хүдрийг аль болохоор хамгийн бага хэмжээтэй болгон тээрэмдэх замаар хүдэрт агуулагдаж буй металлыг чулуулгаас салгах явдал юм.

Алт агуулсан хүдрийн боловсруулалт

Хүдрээс алтыг ялгах олон арга замыг зуун зууны турш нээн хэрэглэсээр ирсэн байна. Калифорнийн дөчин ес буюу Рокер нь асар их дуу чимээтэй нунтаглагч байсан. 19-р зууны үеийн бутлах үйлдвэрээс авахуулаад цианидын уусмалаар хүдрээс, алт уусган ялгах сонгомол аргууд нь энд хамарч байна.

Хүдрээс алтыг ялгах аливаа арга нь тухайн металлын төрөлх шинж чанараар тодорхойлогддог давуу талтай. Цианидын уусмал нь бусад ихэнх уусмалуудын нэгэн адилаар хүдрээс алтыг ялгах чадвартай учраас түүнийг алтнаас хүдрийг боловсруулахад хэрэглэж байна. Цианид нь уусмал дотор /хүчилтөрөгчтэй хамтран оршихдоо/ алтны зүйл хэсгүүдийг өөртөө аажмаар уусгадаг байна. Бас сонирхолтой нэгэн зүйл/ цианид туйлын хордуулах чадалтай ч гэсэн/ нь цианидын сулхан уусмал бөгөөд аливаа хүчтэй бусад уусмалаас ч илүү хурдан алтыг уусгадаг.

Цианидаар алтны хэсгийг ялгахдаа эхлээд чулуулгаас хэрэггүй хоосон агуулгатай хольцуудыг задалж ялгах бөгөөд цианид нь бусад эрдсүүдийг уусгадаггүй байна. Ерөнхийдөө цианидын үйлчилгээ нь ур дүн маш сайтай байдаг. Алт агуулсан худрээс 1 тонноос 1гр алт авахаас зарим тохиолдолд /гол төлөв алтны үнэ болон олборлох өртгөөс хамааран/ илүү багыг ч авч болно. Зарим алт агуулсан хүдрийн судал нь ашигтай байдаг. Сүүлийн үеийн тээрэм болон цианидын технологиор алтны 95%-98% хуртэлх хувийг хүдрээс ялгаж авч байна.

Цианидын бутлуурт хүдрийн зутан, шохой болон цианидыг нэмдэг. Энд шохой нь нилээн чухал үүрэг гүйцэтгэх бөгөөд байгаль дахь амьд сүйтгэгч болох цианидид гэж нэрлэгддэг химийн бодисоос цианидыг хамгаалдаг ба зутанг өтгөрүүлэх үе шатанд нь урвалжийн хурдын чанарыг зохицуулдаг. Цианиджуулалт /алтыг уусгах бодит явц/ нь нунтаглах бутлах үе шатаас эхэлдэг. Цианид ба шохойг уусмалд нэмснээр уусмал хөөсрөх бөгөөд үрэлтийн хүчний үйлчлэлээр алтны хэсгүүд улам цэвэршин өнгөлөгдөж, уусмал нь үрэлтийн хүчээр халж ирдэг ба хучсан хөөснөөс алтыг дахин ялгадаг. Хүдэр болон бутлалтын нарийн тохиргооноос хамаарч алтны 30%-70% нь бутлалтын үйл ажиллагааны явцад алтыг уусгаж чаддаг.

Чөлөөлөгдсөн алтыг уусмал болгох тэнцвэрийг бүрдүүлэхэд нэмэлт хугацаа шаардагддаг. Үүнийг зутан дахь холигч хэмээн нэрлэдэг алт холигчоор цистеринд насосоор шахах аргаар гүйцэтгэдэг. Энд зутанг шахсан хий буюу эсвэл механикаар хий үлээлгэх, мөн хоёуланг нь хослуулая урьдчилан тогтоосон хугацаагаар ажиллуулдаг. Энэ нь хаана ч гэсэн 24-48 цагийн хооронд явагддаг.

1980-аад оноос бага агуулгатай ангиллын ислийн ордоос алтны 6утээгдэхуун гаргах үйлдвэрлэл дэлхий дахинд их хурдацтай хөгжиж байна. Энэ нь алт боловсруулах хямд шинэ арга юм Энэ процессыг нуруулдан уусгах арга гэж нэрлэнэ. Нуруулдан уусгах процесс нь хамгийн хямд арга бөгөөд буталсан хүдрийн дор зузаан полэтилен дэвсэж овоолгын дээд хэсгээс эхлэн цианидын уусмалаар шүрших замаар тухайн ажиллагаа эхэлнэ. Цианидад ууссан алт тусгайлан бэлтгэсэн цөөрөмд ирнэ.

Энэ технологиор хүдэр дэх алтны 65%-85%-ийг авч болдог.

Уусмалаас алт гаргах нь:

Уламжлалт аргаар, цианидын уусмалаас алт гаргахдаа алт агуулсан хатуу биеийг уусмалд хийж, алтыг нь уусган хатуу биетийг тунгааж алт бүхий уусмалыг ялгадаг байжээ. Энэхүү уламжлалт аргыг Мерилл-Кроу гэнэ. Эхлээд хайлсан алтыг гоожуулах замаар арай жижиг хэвнүүд рүү цутган дүүрэхээр нь тусгаи багажаар өргөн авч өөр газар байрлуулна. Гэхдээ алт хайлсан савны ёроолд үлдсэн хаягдал хэсэгт мөн л бага боловч алт агуулсан байх тул түүнийг шүүж авна.

Эрдсийг уусмалаас шүүн ялгах:

Шүүлтүүр гэдгийг энгийн үгээр хэлбэл хөндлөнгөөрөө аажим эргэх том дамар юм Энэхүү дамар нь хагас дугуй хэлбэрийн ган цистерн рүү шурган орсон байдаг бөгөөд эргэлдэх хөдөлгөөний тусламжтайгаар ёроолд нь байгаа хайлмаг урсан гарч ирдэг. Дамар эргэх үед вакуум зутанг дамарт наалдахад ашиглагддаг. Дараагийн шат нь вакуумжилтын үрээр уусмалыг сорно. Ямар нэгэн үлдсэн уусмалыг угаахын тулд эргэлдэгч дамрын дээд хэсгийн гадаргууд ус цацна. Вакуум энэ уусмалыг хүртэл барина. Тээрмийн зарим операторууд үнэт алт-цианидын уусмалд үлдсэн байж болзошгүй гэж үзэн зутанг дахиж шүүдэг. Хатуу материал буюу шүүлтүүрээс үлдсэн зүйлийг устай хольж гадагшаа хаягдал зүйл хийдэг тогтоол ус руу шахаж гаргана. Эрт үед тээрмийн тогтоол усыг жижиг нуур буюу намаг руу шахдаг байжээ. Өнөөдөр хүрээлэн буй экологийн системд аюул учруулж болзошгүй учир хамаагүй хаяхыг хориглосон. Далан, хаалт барихдаа ихэвчлэн тогтоол усны нүхтэй барьдаг. Хүдэр дэх өтгөрүүлэгч болон шүүлтүүрээс ирсэн бүхий л алт уусмал дотор байна. Эдгээр уусмал нь саванд хураагдаж тэндээсээ цэвэршүүлэлт гэгдэх нарийн лаг шаварлаг хэсгийг зотон даавуугаар шүүдэг үйл явц руу шилжинэ. Цэвэршүүлсэн уусмал мэдээж цэнгэг байх бөгөөд бага зэрэг ногоон өнгөтэй байна. Үүнд цайрын тоосонцрыг хийж өгөх бөгөөд энэ нь тунамал байдлаараа алттай холигдож, шүүлтүүрийн шахагч доторхи зотон даавуунуудын хооронд үлдэнэ.

Тунасан энэхүү алт хар шаварлагтай төстэй, нэлээд бохир байдаг. Үүнийг цайр, ямар нэг төмөр, зэс буюу өөр бусад зүйлээс нь салгаж дахин цэвэршүүлэх ёстой. Орчин үеийн арга бол өтгөрүүлэх, шүүх дээрх үйл явцын ихэнхээс нь татгалзаж идэвхжүүлсэн нүүрстөрөгчийн мөхлөг ашиглах аргаар алт гаргаж авах явдал юм. Үүнийг идэвхжүүлсэн нүүрстөрөгчийн (СIР) арга гэнэ. СIР явцад цианидын зутан дах алт идэвхжсэн нүүрстөрөгчийн мөхлөг (голдуу нунтаг ба шатсан наргил модны самарын яс) хийдэг 4-өөс 6 саванд баяжигдана. Уусмал дахь алт эдгээр мөхлөгт шингэж, алт агуулсан мөхлөгүүдийг зутанд оруулан харж улмаар алт гарган авна. Нүүрстөрөгчинд суусан алтыг бага зэргийн халуун, хүчтэй натрийн ус төрөгч ба натрийн цианидын уусмалаар угаагаад, дараа нь тэр уусмалыг электролизид оруулан алтыг ялган авна. Хамгийн сүүлчийн алхам бол Мерилл-Кроу гийн технологиор гаргаж авсан алтыг цэвэршүүлэх явдал юм.

Алтыг цэвэршүүлэх:

Алт цэвэршүүлэх үйл явц бол хамгийн анхаарал татсан хэсэг юм. Цахиур, тунсаа, содын үнсийг шатаах зууханд халж байгаа хуурай тунадас (буюу ган угаагч, СIР арга хэрэглэх үед) руу нэмж хийнэ. Хайлсан алт жингээр хүнд тул савны ёроолд үлдэх ба хамгийн дээд хэсэгт бохир зүйл агуулсан шаар үлдэнэ. Шатаах зууханд байгаа зүйлүүд бүрэн хайлж дуусахад, шатаах зуух хазайж конус хэлбэрийн хэв рүү хайлсан материалыг оруулна.

Хэрэгцээгүй хар шаар дээр нь үлдэх бөгөөд доор байгаа хэвэнд цутгасан алт хөрөхөд энэ нь хагардаг. Эцэст нь туйван жигнэн цэвэршилтийн хувийг тогтоохын тулд (мянганы хувиар илэрхийлэгдэх цэвэр байдал) бага хэмжээгээр дээж авна. Туйванг dоге Ьаг гэх бөгөөд ачихын тулд багцалж бооно. Тодорхой хугацааны дараа уурхай нь алтны төлбөрийн чекийг хүлээж авдаг.

Холимог металлын хүдрийг боловсруулах нь:

Холимог металлын хүдрийг нэлээд олон шаттай баяжуулалтын явцад гарган авдаг. Учир юу гэвэл, холимог металлын хүдэр нь төмөрлөг хүхрийн эрдсийг агуулж байдаг тул хамгийн чухал шаардлага нь хүхрийг төмөрлөгөөс салгах, дараа нь байгаль орчинд хохирол учруулахгүй байхаар нотлох ёстой юм.

Алтыг бодвол, холимог металлыг уурхайн талбайд цэвэр чанартай боловсруулж бараг чаддаггүй нь олонтоо. Үүний учир нь ихэнх уурхай ерөнхийдөө хангалттай том биш, төмөр хүдрийг цэвэр метал болгон хувиргахад шаардлагатай бүх дамжлагыг /тээрэм, хайлуулагч, цэвэршүүлэгч г.м/ уурхай дээр нэг доор барьж байгуулах боломжгүйтэй холбоотой юм.

Холимог металлын үйлдвэр нь хүдрийн хаягдал чулуулгийг их хэмжээгээр гадагшлуулж, баяжмалыг стратегийн зөв байрлалтай хайлуулах үйлдвэр рүү зөөж аваачдаг.

Хөөсрүүлэн баяжуулалт

Холимог металлыг нунтаглах ажлыг тос болон хиймэл химийн нэмэгдэл хольц бүхий устай хамт хийж, гарсан зутанг тэгш өнцөгтэй саванд хуйлруулан эргүүлдэг. Эдгээр савыг хөөсрүүлэн баяжуулах үүрүүд хэмээн нэрлэдэг. Агаар болон хөөсрүүлэх урвалжууд гэж нэрлэгдэх химийн бодисыг нэмж өгдөг. Агаар нь зутан дотор хөөсөнцрүүдийг үүсгэж, хөөсрүүлэх урвалжууд нь металлын сульфидыг бүрхэж /гэхдээ хаягдал хэсгүүдийг нь биш/ тэдгээрийг хөөсөнцрүүдтэй авцалдуулан нийлүүлдэг бөгөөд энэ нь эргээд сульфидыг савны гадаргуу дээр гаргаж ирдэг байна. Сульфидыг тээж яваа хөөсөнцрүүд нь хөөсрүүлэгч машины гадаргаас ялгахад нөгөө үлдэж хоцорсон ашиггүй хаягдал нь ёроолд нь тунаж үлдэх бөгөөд тэдгээрийг гадагш зайлуулж хаядаг.

Хөөсрүүлэн баяжуулалтыг сайжруулах зорилгоор сүүлийн үед шинэ санаачилга болох хөөсрүүлэлтийн баганан үүр болох 10 метр өндөр /33 фут/ савнуудад өндөр баганан хөөс бий болгох зорилгоор ашиглаж байна. Орой дээрх ус шүршүүрүүд нь хөөснөөс хэрэггүй эрдсүүдийг угаан зайлуулж, улмаар хөөсөнцрүүдэд наалдсан эрдсийг химийн аргаар гаргаж аваад хадгалдаг байна.

Усгүйжүүлэлт

Ачихын өмнө металл агуулагч буюу баяжмал хэмээх бүтээгдэхүүнээс усыг нь зайлуулдаг. Үүнийг шахах шүүлтүүрээр ердийн байдлаар хийдэг. Энэхүү усгүйжүүлэх үе шатыг хэрэв ачих зай их хол бол баяжмалын жинг хорогдуулах, бас өвлийн улиралд тэдгээрийг /тухайлбал төмөр замын машин/ тээвэрлэх үед хөлдөхөөс сэргийлэх зорилгоор хийдэг.

Хөөсрүүлэн баяжуулахад төрөл бүрийн урвалжуудыг ашигласнаар төмөрлөгийн сульфидыг болон ялгаж авсан зүйлсээ хөвүүлэн баяжуулж авах боломжтой болдог. Ийнхүү хэрвээ нэг хүдэрт зэс, цайр болон төмрийн сульфид агуулж байгаа бол баяжмалуудыг металл тус бүрээс салгаж болдог.

Хөөсрүүлэлтийн аргыг алтны хөөсрүүлсэн баяжмал гаргах зорилгоор ашиглаж, түүнийгээ дараа нь цианидаар боловсруулдаг болжээ. Энэхүү аргыг тухайн металлын ширхэглэл маш бага, түүнчлэн хүхэр эсвэл хүнцэл агуулсан эрдсүүдтэй нягт холбогдсон байвал голдуу хэрэглэдэг. Ийм маягаар жишээ нь тээрмийн 300 тонн /330 тон/ хүдрээс 10 тонн/11 тон/ алтны баяжмалыг гарган авч болохоор байна. Ийм баяжмал нь цаашид цэвэршүүлэхэд илүү дөхөмтэй болдог.

Хүндийн хүчний нөлөөгөөр баяжуулах

Дээр тодорхойлсон хөөсрүүлэн баяжуулах аргаас үнэндээ маш өөр, хүдэр болон эрдсүүдийг хөөсрүүлэн баяжуулах өөр нэгэн арга бол хүндийн жингээр живүүлэн баяжуулах арга байдаг. Үүнд олборлосон чулуулаг дахь төрөл бүрийн эрдсийн хувийн жингийн зөрүүгээр хүдрийнхээ баяжмалыг гаргаж авах явдал юм.

Живүүлж хөөсрүүлэн баяжуулах үйлдвэрт бүдүүн ширхэгтэй буталсан хүдрийг сайн тээрэмдсэн хөрстэй ферросиликон бүхий ус руу оруулдаг.

Энэ технологи нь металл агуулсан хүнд хэсгүүд нь живж савны ёроолд тунах ба хоосон чулуулаг нь хөвөн савнаас гадагшилна.

Эрдсийн хувийн жинг ашиглан боловсруулдаг өөр нэг арга бол төвөөс зугтах хүчний арга юм Эрдэс агуулсан шингэнийг төвөөс зугтах хүчний төхөөрөмжинд хийж эргүүлснээр хүнд буюу хувийн жин өндөртэй металлууд хананд нь үлдэн, хөнгөн хэрэггүй хэсэг нь гадагшлах арга юм Эдгээр гадагшилж байгаа хаягдал нь хөнгөн жинтэй өөр металлуудыг агуулж байдаг тул түүнийг цааш нь өөр дамжлага руу явуулдаг. Хүндийн төвөөр баяжуулан ялгах аргыг мөн алмаазыг гаргаж авахад хэрэглэдэг.

Соронзон ялгалт

Бүх төмөрлөг эрдсүүд ямар нэгэн хэмжээгээр өөртөө соронзон чанар агуулдаг тул зарим доогуур чанартай төмрийн хүдрийг соронзон ялгагч ашиглан гаргаж болдог. Энэ технологид 30%-иас бага төмрийн агуулгатай хүдрийг ус холин сайн тээрэмддэг. Нунтагласан хүдэртэй шингэн буюу зутанг дараа нь эргэлдэх соронзон дамар дээгүүр явуулж, уг дамарт соронзон төмрийн эр дсүүд наалдаг байна. Тэдгээрийг хусаж аваад, усны хамт байгаа хэрэггүй хэсгийг гаргаж зайлуулдаг. Соронзонтой хэсгийг усгүйжүүлж шүүдэг боловч баяжсан бүтээгдэхүүн нь ган хайлуулах үйлдвэрийн агааржуулсан
зууханд хэрэглэхэд хэтэрхий нарийн учир түүнийг үрэл болгон хольж тавган дээр буюу эсвэл дамар дотор өнхрүүлэн бөмбөлөг хэлбэрийн хорголжингууд болгодог.

Эдгээр үрлэн хорголжингуудыг хатаагаад жигнэж, дараа нь ган хайлуулагчдад зориулан ачуулдаг. Металл гаргаж авах өөр аргын дотор фотомерийн ангилал ордог. Үүнд металлаг эрдсүүдийн өнгө ялгаруулах шинж чанарыг ашиглан түүнийг хоосон агуулгаас ялгаж авах хүндийн хүчний технологийг ашигладаг.

Хүнд металлын баяжмал ба соронзон ялгалт хийх зарчмын үндэс нь хүдрийн эрдэс болон хүнд ба соронзон эрдсийн аль алинд байдаг ванадий буюу титан байдаг бөгөөд үүгээр бусад эрдсийг гарган авахад ашигладаг. Соронзон чанар багатай циркон эсвэл рутил /титаны исэл/ зэрэг илүү үнэт металлыг тусад нь салган авахад соронзон ялгагчийг ашиглаж болдог.

Гидрометаллурги

Уул уурхайн аж үйлдвэр нь бусад салбарын адил хүдэр боловсруулах, эрдэс болон металлыг үр өгөөжтэй, хямд төсөр зардлаар гаргахын төлөө ажилладаг. Уусган баяжуулах буюу гидрометаллургийн процесс нь уран болон бусад металлыг гарган авах зориулалттай болно.

Шерритт Гордон умард Манитоба дахь өөрийн Линн Лэйк уурхайд олборлон боловсруулсан никель, зэс болон кобальтийн баяжмалуудаас цэвэр металлыг уусгах аргаар гарган авах технологийг боловсруулжээ. Энэ ажиллагаа нь заримдаа Форфардын Ажиллагаа ч гэж түүний нээлтийн дараа нэрлэгдэх болсон юм.

Шерриттийн хувьд никель болон зэсийн баяжмалыг үйлдвэртээ тус тусад нь гарган авсан байна. /эдгээр баяжмал нь 12% ийн никелийн орчим, 29% ийн зэсийн агуулгатай байв/. Дараа нь металлыг азотын шүвтрийг агаартай хольсон хольцоор баяжмалаас уусган гаргана. Никель ба зэс хоёуланг нь бага зэргийн кобальтын хамт уусгадаг ба үр дүн нь бүгд тусдаа гарч ирдэг. Хүхрийг аммониум сульфат болгон хувиргадаг ба энэ нь дайвар бүтээгдэхүүн болж гардаг бөгөөд түүнийг бордооны аж үйлдвэрт хэрэглэдэг.

Ураны зарим уурхайд хүхрийн хүчлийн уусмалыг ашиглан уусган гаргах ялгаатай арай өөр аргыг хэрэглэдэг.

Эдгээр үйл ажиллагааг холимог металл болон ураны хүдэрт өргөн хэрэглэж эхэлж байна. Энэ нь шинэлэг санаачлага мөн бөгөөд бидний тодорхойлсон цианидчиллын ажилбартай төсөөгүй ч эдгээр уусгах үйлдвэрүүд нь илүү нарийн төвөгтэй барьж байгуулахад зардал их шаарддаг байна.

Сүүлийн жилүүдэд уусгах болон электролизийн (Электролитын уусмалаас металлыг гарган авах явц. SX-EW) арга нь ялангуяа зэсийн уурхайнуудад хэрэглэгддэг хамгийн алдартай гидрометаллургийн арга болжээ. Энэ аргын гол онцлог бол уусмал дахь зэс электролизын аргаар цэвэршин гарах явдал юм. Бага агуулгатай нуруулдсан болон овоолсон хүдрийг хүчлээр уусгах арга нь үр ашигтай, харьцангуй хямд төсөр арга юм.

Агаарт хортой зүйл цацах, аль болох бага хаягдал бүтээгдэхүүн гаргах нь өнөөгийн уурхайчдыг зорилго. Өндөр даралтын хүчлээр уусгах нь латерит никелийн хүдрийг боловсруулах гол арга болж байна.

Хүхрийн хүчлээр хүдрийг уусгаад дараа нь зэсийг гаргаж авдаг, Электролитын уусмалаас металлыг гарган авах явц (SX-EW-тай төстэй аргаар никелийг гаргаж авна. Зэсийг (SX-EW)-ээр болон никелийг уусгах аргаар ялгах нь тухайн металлыг хайлуулах үйлдвэрлэлээс зардлын хувьд харьцангуй хямд юм.

Бактерийн уусгалт:

Ромын эзэнт гүрний үед металл агуулсан сульфидын хүдэр нь хүчилтөрөгч болон устай урвалд ордог аргыг мэддэг байсан бөгөөд ялангуяа хүдрээс цэвэр зэс гарган авахад хэрэглэж байжээ. Энэхүү урвалд оряс буй бодисыг микроскопоор хараад thiobacillus ferroxidans хэмээгдэх бичил биет болохыг тодорхойлсон байна Энэ нэг эст бактер сульфидын эрдсийг задалж, металлыг сульфат, сульфид байдлаар уусмал болгож хүхэр ба хүхрийн сул хүчлийг ялгаруулж, тунасан төмөрлөгийг үлдээнэ. Одоо энэхүү бактерийн уусгалтыг уурхайгаас шүүрүүлсэн ус болон хөрсний усыг ашиглан голдуу зэс ба ураныг гарган авч байна. Бактерийн уусгалтын өвөрмөц энэ аргыг ялангуяа баруун өмнөд Америкт бага агуулгатай зэсийн хүдрийг, овоолгыг уусгахад ашиглаж байгаа ба орчин үед туршилт судалгааны ажлыг улам бүр эрчимжүүлснээр уурхайн эдийн засгийн үр ашгийг дээшлүүлэхэд ихээхэн түлхэц өгсөн. 

Онтарио мужид орших Эллиот нуурын далд уурхайн мөргөцөгт орхигдсон ураны бага агуулгатай тэслэгдсэн хүдрийг газрын гүнд нь уусган шингэн байдлаар соруулан ашиглаж эхэлснээр хүдэр олборлон тээвэрлэх зардлыг бууруулан үйлдвэрлэлийн зардлыг багасгасан болно. Бактерийн уусгалтыг хэрэглэж байгаа өөр нэг талбар бол сульфидын алтны орд юм Энд цианын уусмалыг ашиглан эрдэс доторхи сульфидыг задлан, алтыг ялган авдаг.

Хайлуулалт:

Хөөсрүүлэн баяжуулах эсвэл физикийн өөр аргаар хүдрээс ялган авсан холимог металлын баяжмалуудыг хайлуулагч үйлдвэр рүү зөөн аваачиж, тэдгээрт агуулж буй металлыг илүү цэвэршүулсэн байдлаар гаргаж авдаг. Хайлуулах гэдэг нэр томъёо нь дулааны тусламжтайгаар тухайн металлын хайлах температурыг ашиглан баяжмалаас ялгаж авах төвшинд хүргэдэг пирометаллургийн үйл ажиллагааг хэлдэг.

Өнгөт метал хайлуулах хамгийн энгийн жишээ гэвэл зэсийн баяжмалыг хайлуулан хар буюу бохир зэс гаргах аясиллагаа юм Үүний дараа түүнийг электролизийн аргаар бүрэн цэвэршүүлж, цэвэр зэс гарган авдаг.

Зэсийн баяжмалаас зэс хайлуулах, цэвэршүүлэх үйл явцыг дараалан авч үзье. Жишээ нь 26% зэсийн агуулгатай, калькопирит буюу төмөр ба хүхрийн нэгдэл бүхий баяжмал байна гэж бодъё. Энэ ажиллагааны эхний алхам нь баяжмалыг шарах хэлбэрээр халаадаг.

Шарна гэдэг нь баяжмалыг хучилтөрөгчөөр баяжуулсан агаартай орчинд маш өндөр температурт халаахыг хэлдэг байна. Ингэснээр хүхрийн зарим хэсэг нь шатаж, хамгийн гол нь зэс-төмөр-хүхрийн нэгдэл нь мэдэгдэхүйц өөрчлөгдөж, химийн бүтэц нь буюу хайлах, хувиргах процесст ороход илүү хялбар болдог. Шарах үед хүхрийн зарим хэсэг шатдаг бөгөөд үүнээс их хэмжээний дулаан ялгардаг ба хааяа нэмэлт түлшийг бага зэрэг өгөх шаардлага гардаг.

Шаралтаас гарсан бүтээгдэхүүнийг кальцин гэнэ. Бидний авсан жишээнд түүний зэсийн агуулга 31 орчим хувь хүртэл өссөн байх болж байна. Дараа нь кальциныг флюс маягийн нэмэлт хольц болох урвалж бодисуудтай холино. Төрөл бүрийн нэмэлт хольц флюсийг эрдсийн янз бүрийн найрлагатай хүдрүүдэд хэрэглэдэг. Тухайлбал, цахиурыг (силикат) шохой ихтэй хүдэрт хэрэглэдэг.

Флюс-хүдрийн холимгийг ревербераторын зууханд хийнэ. Уг урт, хавтгай хөндий бүхий зуухны нэг төгсгөлөөс нөгөө рүү гал цацран харваж байхад түлшний флюс систем нь халуун хийг зайлуулдаг. Зуухан дотор флюс нь ашиггүй эрдэстэй урвалд орж шлак шаарга гэж нэрлэгдэх удаан хайлдаг янз бүрийн силикат эрдсийг үүсгэдэг.

Үүний дараа зэс болоод үлдсэн төмөр ба хүхрийн ихэнх нь нийлж штейнийг (матэ) үүсгэнэ. Штейнд мөн ямар нэгэн үнэт металл уусан үлдэж агуулагдсан байж болно. Зуухны ажлын температур 11000С (20000F) бөгөөд шлак хүнд штейний дээр нь хөвж гарахад нь үе үе авч зайлуулж, гадагшлуулна. 

Одоо бидний хайлсан штейн ойролцоогоор 46%-ийн зэсийн агуулгатай болсон. Түүнийг мөн ялган авч конвертерт хийж флюс болон хувиргагч бодисуудтай холиод агаараар үлээлгэнэ. Энэ зуухны сүүлчийн энэ ажиллагааны дараа төмөр исэлдэж флюсуудтай нэгдэн бас л шлак үүсгэнэ. Энэ үед зэс атомын төвшиндээ хүртэл баяжиж, үлдсэн бага зэргийн хүхэр хүхрийн давхар исэл болж хувирна. Төмрийн баяжмал шлак нь мөн л хайлсан цулын дээр хөвөн гарч ирэх бөгөөд түүнийг ялган авч ревербераторын зууханд зэсгүй болтол хайлна. Ийм конвертер ойролцоогоор 99 % агуулгатай хар зэс гаргадаг.

Цэвэршүүлэлт:

Цаашид зэсээ зөөлөн галаар халааж анод гэж нэрлэгдэх хэвэнд цутгана. Эдгээр нь цаашид ачигдан электролизийн аргаар цэвэршүүлэгдэхээс гадна түүнд агуулагдах үнэт металлын хэсгийг ялган авдаг. 

Электролизийн үйлдвэрт ийм зэс анодыг зэсийн сульфат (байван) 6үхий саван дотор байрлуулдаг. Түүн дотор өөр бас катод гэж нэрлэгдэх цэвэр зэсээр хийсэн нимгэн хуудсыг байрлуулна Анод-зэсийн байван -катод гэсэн хэлхээгээр цахилгаан гүйдэл гүйхэд анодоос ялгарсан хольцгүй цэвэр зэс катод дээр очиж хуримтлагдана. 

Төгсгөлд нь катодын зэсийг гарган авч хайлаад борлуулж худалдахад тохиромжтой янз бүрийн хэлбэрт оруулж бэлдэнэ. Анодын зэс дотор байсан үнэт металлууд доош савны ёроолд унаж үлдэх бөгөөд тэдгээрийг дараагийн ялгах процессоор цэвэршүүлдэг.

Никель-зэсийн сульфидын хүдэр зэрэг холимог металлыг цэвэршүүлэх нь маш нарийн ярвигтай ажиллагаатай байдаг. Үндсэн зарчим нь дээр өгүүлсэн зэс цэвэршүүлэх ажиллагаатай адил юм. Жишээ нь, галенит /хар тугалганы сульфидын/ хүдрээс хар тугалга гаргаяс авахын тулд түүний баяжмалыг синтерийн машинд хийж халаасны дараа түүнийг зөвхөн кокстой хамт шатаах зууханд оруулдаг. Энэ процесст кокс нь түлшний үүргийг гүйцэтгэхийн зэрэгцээ, олон янзын дагавар элементээс салгадаг. Энэ явцын дараа хар тугалга цэврээр ялган ембүү хэлбэрт оруулан электролизийн аргаар гүйцэд цэвэршүүлэх бөгөөд үнэт металл агуулсан бусад эрдсийг зэс цэвэршүүлэх технологийн адил гүйцэтгэнэ.

Цайрын баяжмалыг шарж, хайлах аргаар боловсруулах явцад хүхэр бүрэн ялгарч цайрын исэл ба сульфат, төмрийн исэл ба сульфат болон өөр бусад хэрэггүй хоосон агуулгатай эрдэс агуулсан кальцин гэгч үлддэг.

Дараа нь цайрыг сульфатад уусдаг болгохын тулд кальциныг хүхрийн хүчилд уусгадаг. Ингэж химийн аргаар ялгасны дараа шаардлагатай бол баяжсан цайрын сульфатын уусмалыг элекролизид оруулж цэвэр цайр гаргаж авна.

эх сурвалж: дар уу