ધાતુ ઓર બેનિફિકેટન પદ્ધતિઓ: એક સંપૂર્ણ માર્ગદર્શિકા

સારાંશ：ધાતુના ખનિજને લાભ આપવા માટેનો પ્રક્રિયા ખનિજ ઉદ્યોગમાં એક મહત્વપૂર્ણ કદ્દમ છે, જેના દ્વારા મૂલ્યવાન ધાતુના ખનિજોને ગાંગમાંથી તેમના ભૌતિક અથવા રસાયણિક ગુણધર્મોની તફાવતების આadhar પર વિભાજિત કરવામાં આવે છે.

ધાતુના ખનિજને લાભ આપવા માટેનો પ્રક્રિયા ખનિજ ઉદ્યોગમાં એક મહત્વપૂર્ણ કદ્દમ છે, જેના દ્વારા મૂલ્યવાન ધાતુના ખનિજોને ગાંગમાંથી તેમના ભૌતિક અથવા રસાયણિક ગુણધર્મોની તફાવતોની આધાર પર વિભાજિત કરવામાં આવે છે. મુખ્ય ધાતુના લાભ નિમ્ન્રીતીની પદ્ધતિઓને મહત્ત્વમાં ત્રણ જૂથોમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: ભૌતિક લાભ, રસાયણિક લાભ, અને જીવ-લાભ. આમાં, ભૌતિક લાભ સૌથી વધુ વ્યાપક રૂપે લાગૂ કરવામાં આવે છે કારણ કે આ લોકો માટે ઓછા ખર્ચે અને પર્યાવરણીય મૈત્રી કરી શકે છે. યોગ્ય લાભ પ્રસેસનો પસંદગી મુખ્યત્વે લક્ષ્ય ધાતુના ખનિજોના ખાસિયતુઓ પર આધાર રાખે છે, જેમ કે ચુંબકો અને ઘનત્વ, અને સપાટી પર પાણીથી ઉલટતા હોવાની ક્ષમતા.

1. શારીરિક લાભ: વ્યાપક ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશન માટેની નીચી કિંમતની ઉકેલ

શારીરિક લાભ ખનિજોને તેમની રસાયણ વિદ્યાની રચનાને બદલે નાંખ્યા વિના અલગ કરે છે, માત્ર ભૌતિક ગુણધર્મોમાંના તફાવત પર વધુ આધાર રાખે છે. આ પદ્ધતિમાં સૌથી સહઝ રૂપે મુક્ત ધાતુ ખનિજઓ માટે યોગ્ય છે. ચાર મુખ્ય શારીરિક લાભ પદ્ધતિઓ છે:

1.1 ચુંબકીય અલગાવ: ચુંબકીય ધાતુઓના લક્ષ્ય પુનઃપ્રાપ્તિ

• મૂળ સિદ્ધાંત:ચુંબકીય અને અચુંબકીય ખનિજોમાંથી ભેદ કરવા માટે ખનિજ ચુંબકત્વમાંના તફાવતોનો ઉપયોગ કરે છે (જેમ કે, ચુંબક દ્વારા આકર્ષિત મેગ્નેટાઇટ, જ્યારે ગેંગ ખનિજો નથી).
• Applicable Metals: મુખ્યત્વે લોહો, મંગનીઝ, અને ક્રોમિયમ ખનિજ. ખાસ કરીને ભૌતિકી (મજબૂત આકર્ષક) અને પિર્વોટાઇટ (બજરૂક આકર્ષક) માટે અસરકારક. ક્વાર્ટઝ સૅન્ડ જેવી ગેર-ધાતુવિધિત ખનિજોમાંથી લોહાના દૂષણોને દૂર કરવા માટે પણ ઉપયોગ થાય છે.
• Key Applications:
  • લોખંડના ખનિઝની ઉદ્યોગો વિશિષ્ટ લોહાના સામગ્રીને 25%-30% થી આગળમાં વધારવા માટે કાચા, સાફ, અને સ્કેવેન્જિંગ માટે એક આકર્ષક વિભાજન પ્રવાહનો ઉપયોગ કરે છે.
  • દુબળા આકર્ષક ખનિજ જેમ કે હેમટાઈટને પહેલા પકવવામાં આવે છે જેથી તેમને આકર્ષકમાં ફેરવવા માટે, તેનાથી પહેલા આકર્ષક વિભાજન થાય છે.
• ફાયદા:Low pollution, low energy consumption, and large processing capacity (single magnetic separators can handle thousands of tons per day).

1.2 Flotation: “હાઈડ્રોફોબિક-હાઈડ્રોફિલિક” નોઝિંગના નોજી વિકાજ

• મૂળ સિદ્ધાંત:કેમિકલ્સ (કોલેક્ટર્સ અને ફ્રોથર્સ) ઉમેરવામાં આવે છે જેથી લક્ષ્ય ધાતુના નોઝિંગને હાઈડ્રોફોબિક બનાવવામાં આવે. આ કણો વાયુના બબલ્સ પર લાગણી કરે છે અને ફ્રોથ તરીકે સપાટી પર ઊતરતા હોય છે, જ્યારે નોન-ટાર્ગેટ મિનરલ્સ પલ્પમાં રહી જાય છે.
• લાગુ પડતા ધાતુઓ:કોપર, લીડ, ઝિંક, મોલિબ્ડેનમ, સોને, ચાંદી, અને અન્ય નાજુક (સામાન્ય રીતે
• Key Applications:
  • કપરના ધાતુઓની ધાત્રી પ્રક્રિયા: સલ્ફાઇડ કપર ફ્લોટેશન ઓરાને 0.3%-0.5% Cu થી 20%-25% કપર સાંકેતિકમાં વિકસિત કરે છે.
  • મદદરૂપ સોનું પુનઃપ્રાપ્તિ: જબરજસ્ત રીતે વિસેંગાયેલ સોનાના માટે, ફ્લોટેશન પ્રથમ તેને સલ્ફાઇડ સાંકેતિકમાં સંકેતિત કરે છે, આગળના સાયનાઇડેશનમાં સાયનાઇડનું સેવન ઘટાડે છે.
• ફાયદા:ઉચ્ચ વિભાજન કાર્યક્ષમતા (રિકા ઉપર 90%), જટિલ પોલીમેટલિક ઓર માટે અસરકારક.
• જનકો:રાસાયણિક રેજેન્ટ્સનો ઉપયોગ માઇઠક પાણીની સારવારની જરૂર છે.

1.3 વજ્જા વિભાજન: કુટ્ટાના વસ્ત્રોનો ઉપયોગ કરીને ભીંજવાયેલા ભારે ધાતુઓને પુનઃપ્રાપ્ત કરવાનો પ્રયાસ

• મૂળ સિદ્ધાંત:Gravity separation utilizes density differences between heavy metal minerals and lighter gangue in a gravitational or centrifugal field.
• લાગુ પડતા ધાતુઓ:સોનાં (જમીન અને લોડ ઘનકણ), ટેંગ્સ્ટન, ટિન, એન્ટિમોની, ખાસ કરીને 0.074 મીમીથી મોટા ઘનકણ.
• Key Applications:
  • જમીન સોના ખાણકામમાં 95%થી વધુ પુનપ્રાપ્તિ સાથે નેચરલ સોનાનો પુનઃપ્રાપ્તિ કરવા માટે સ્લૂઅઇસ અને કંપન ટેબલનો ઉપયોગ થાય છે.
  • ટેંગ્સ્ટન અને ટિનના ખાણીંગમાં ગ્રાવિટી સર્પેશન એકroughing પગલાં તરીકે થાય છે, 70%-80% નીચા ઘનત્વની ગેંગને ફલોટેશન પહેલાં કાઢી નાખવા માટે.
• ફાયદા:કોઈ રાસાયણિક મૃત્યુ, બહુ ઓછા ખર્ચ, સરળ સાધનો.
• જનકો:ક્રમશ: નાના ઘનતામાં ફરક ધરાવતો માઇક્રો પાર્ટિકલ અને ખનિજ માટે નીચું પુનઃપ્રાપ્તિ.

1.4 ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક સાંપડણ: વિશેષ ધાતુઓ માટેની સંદ્રહણ ભિન્નતા ઉપયોગ

• મૂળ સિદ્ધાંત:ઇલેક્ટ્રિકલ સંદ્રહણમાં ફરકના આધારે ખનિજોને અલગ કરે છે (જેમ કે, ધાત્વિક ખનિજ સંદ્રહણ હોય છે, જૈવોને સંદ્રહણ નથી) ઊંચી વોલ્ટેજ ક્ષેત્રમાં, જ્યાં સંદ્રહણ ધરાવતી ખનિજોને ઇલેક્ટ્રોડ દ્વારા આકર્ષિત કે ધકેલવામાં આવે છે.
• લાગુ પડતા ધાતુઓ:આગળ જ rare metal minerals જેમ કે ટાઇટાનિયમ, ઝિરકોનિયમ, તાંતલમ અને નીઓબિયમ અલગ કરવા અથવા કંટેન્સેટને સાફ કરવા માટે (જેમ કે કૉપર/લેડ/ઝિંક કંટેન્સેટમાંથી અંશ-સંદ્રહણ કણોને દૂર કરવા માટે) મુખ્યત્વે ઉપયોગમાં લેવામાં આવે છે.
• Key Applications:
  • ટાઇટાનિયમને સમુદ્દ્રના વાળી ગયેલી રેતીમાંથી વિખુરવું: હૈનાનમાં, ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક વિખુરણ પરિપ્રેખ્યાની અંદર કંડક્ટિવ ઇલમનાઇટને નોન-કંડક્ટિવ ક્વાર્ટઝથી અલગ કરે છે.
  • કૉન્સેન્ટ્રેટ શુદ્ધ કરે છે: ટંગસટન કૉન્સેન્ટ્રેટમાંથી ખરાબ કંડક્ટિવ ક્વાર્ટઝને દૂર કરવું તેના ગ્રેડને સુધારવા માટે.
• ફાયદા:ઉચ્ચ વિખુરણ ચોકસાઈ,ની ચેર્ડા રાસાયણિક એજન્ટ નથી.
• જનકો:નમ્રતા માટે સંવેદનશીલ (સૂકવવાની જરૂર), કમી થ્રુપુટ, સામાન્ય રીતે માત્ર સફાઈના પગલાં તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

2. રાસાયણિક લાભ: કઠિન ઓર માટે "છેલ્લું ખૂણું"

જ્યારે ધાતુ ખનિજ બરબાદી રીતે વિસારિત થાય છે અથવા ગેંગ સાથે સંપૂર્ણ બાંધવામાં આવે છે (ઉદાહરણ તરીકે, ઓક્સાઇઝ્ડ ખનિજ, જટિલ સલ્ફાઇડ), શારીરિક પદ્ધ્તિઓ નિષ્ફળ થઈ શકે છે. રાસાયણિક લાભ ખનિજની સંરચ્ચનાને તોડી નાખે છે જેથી ધાતુઓને કાઢી શકાય, મુખ્ય રૂપે:

2.1 લીચિંગ: "વિઘટન અને ઉલ્ટાશ" મેટલ આયન્સ

• મૂળ સિદ્ધાંત:અલ્બિદુઓને રાસાયણિક સોલ્વેન્ટ્સ (ઍસીડ, આલ્કલી, અથવા મીઠાના ઉકેલો) માં ભીંજવવામાં આવે છે, જેથી લક્ષ્ય મેટલને પ્રેગ્નન્ટ લીચ સોલ્યુશન (PLS) માં વિઘટિત કરે, જયાથી મેટલને પુનઃપ્રાપ્તિ કરવામાં આવે છે (ઉદાહરણ તરીકે, પ્રત્યાખ્યાન, સિમેન્ટેશન, અથવા ઇલેક્ટ્રોઇનિંગ દ્વારા).
• લાગુ પડતા ધાતુઓ:સોનું (સાયનાઇડેશન), ચાંદી, કોપર (કુંશફારાની લીચિંગ), નિકલ, કો્બાલ્ટ, અને અન્ય રિફ્રેક્ટરી મેટલ.
• કેસ સ્ટડી:
  • સોનાનું સાયનાઇડેશન: બારીક ભૂંગાવેલ કુદરતી ખનિજને એક સાયનાઇડ ઉકેલ સાથે ભળાવવામાં આવે છે; સોનું એક દ્રાવ્ય સંકુલ બનાવે છે અને પછી ઝિન્ક પાઉડર સાથે ઊતીરવામાં આવે છે (પુનઃપ્રાપ્તિ ≥90%). સાયનાઇડની પ્રદૂષણને કડક રીતે નિયંત્રિત કરવું જોઈએ.
  • કાપર હીપ લીચિંગ: નીચી-ગ્રેડ ઓક્સાઇડ કપર ઓર (0.2%-0.5% Cu) ને ગંધક તરલના ઉપયોગથી પાણી આપવામાં આવે છે; કપર દ્રાવ્ય થાય છે અને સોલ્વેંટ એક્સટ્રેક્શન અને ઇલેક્ટ્રોવિનિંગ (SX-EW) દ્વારા cathode copper તરીકે પુનઃપ્રાપ્ત થાય છે (નીચી-ગ્રેડ ઓર માટે ખર્ચ આર્થિક).

2.2 રોસ્ટિંગ-લીચિંગ સંયુક્ત પ્રક્રિયા

• મૂળ સિદ્ધાંત:ઓરને પહલાં ઉચ્ચ તાપમાન (300-1000°C) પર રોસ્ટ કરવામાં આવે છે જેથી તેની રચનામાં ફેરફાર થાય (ઉદાહરણ તરીકે, ઓક્સીડીઝિંગ અથવાReducing રોસ્ટ), સોફ્ટબલ ફોર્મમાં રિફ્રેક્ટરી મેટલ્સને બદલવા માટે જે બાદમાં લીચિંગ માટે ઉપયોગી બને.
• લાગુ પડતા ધાતુઓ:રીફ્રેક્ટરી સલ્ફાઇડ (ઉદાહરણ તરીકે, નિકલ સલ્ફાઇડ, કપર સલ્ફાઇડ) અને ઓક્સાઇડ ઓર્સ (ઉદાહરણ તરીકે, હેમાટાઇટ).
• કેસ સ્ટડી:
  • નિકલ સલ્ફાઇડ રોસ્ટિંગ: નિકલ સલ્ફાઇડને નિકલ ઑક્સાઇડમાં રૂપાંતરિત કરે છે, જે сулફ્યુરિક એસિડ સાથે સરળતાથી લિક થાય છે, સલ્ફાઇડના હસ્તક્ષેપથી બચતા.
  • રીફ્રેક્ટરી ગોલ્ડ ઓર રોસ્ટિંગ: આરસેનિક અને કાર્બન ધરાવતી ઓર માટે, રોસ્ટિંગ આરસેનિકને દૂર કરે છે (જે As₂O₃ તરીકે ઉલભાઈ જાય છે) અને કાર્બન (જે ગોલ્ડને શોષી શકે છે)ને દૂર કરે છે, પછીના સાયનાઇડેશનને સક્ષમ બનાવે છે.

2.3 માઇક્રોબિયલ બેનિફિશિએશન: લોકઅર્થધ્રુવવાળા ઓરો માટે પર્યાવરણ હિતૈષી દૃષ્ટિકોણ

• સરળતા:કેટલાક માઇક્રોએન્ટિશ (ઉદારણ તરીકે, એસિડાથિઓબેસિલસ ફેરોઑક્સિડન્સ, એસિડાથિઓબેસિલસ થિઓઑક્સિડન્સ) માઇટાબોલિકલી ધાતુની સલ્ફાઇડને ઉદ્યાગ અને ધાતુની lulકારક નો સ્વરૂપ માનતા મેટલ સોલ્ટ્સમાં ઓક્સાઇઝ કરે છે, જે દ્રાવ્યમાંથી ધાતુની પુનઃપ્રાપ્તિ શક્ય બનાવે છે—જેને બાયોલીછિંગ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
• લાગુ પડતા ધાતુઓ:કીશ્મી લીલાનું કાંસો (જેમ કે, પોર્ફીરી કાંસો), યુરેનિયમ, નિકેલ, સોનું (ગંધક દૂર કરવામાં સહાયરૂપ).
• ફાયદા:પર્યાવરણનું રક્ષણ કરનાર (કોઈ રાસાયણિક પ્રતિસાદ ઝેરીતા નથી), ઓછા ખર્ચનું (જીવાણુઓ જાતે પુનરાવર્તિત થાય છે), કાંસાના ગ્રેડની સાથે સ્રોતો માટે અનુકૂળ જે 0.1%-0.3% જેટલી નીચી છે.
• જનકો:ધીમી પ્રતિક્રિયા દર (હફ્તા થી મહિના), તાપમાન અને પર્યાવરણની શરતો પ્રત્યે સંવેદનશીલ.
• પ્રતિષ્ઠિત ઉપયોગ:આગામી વૈશ્વિક કાંસાની ઉત્પાદનનો લગભગ 20% બાયોલીચિંગ મારફતે આવે છે, જેમ કે ચિલીમાં મોટા હીપ લીચ ઓપરેશન્સ.

3. લાભકારી પદ્ધતિઓ પસંદ કરવા માટે 3-ધાપાની કેન્દ્રિય તર્ક

3.1 ખનિજ ગુણધર્મોનું વિશ્લેષણ:

• ચુંબકીય ખનિજ (ઉદાહરણ તરીકે, મેગ્નેટાઈટ) → ચુંબકીય વિશ્લેષણ
• હાઇડ્રોફોબિસિટી ભિન્નતાઓ ધરાવતી નાજુક કણો (ઉદાહરણ તરીકે, કાંસાના ખનીજ) → ફ્લોટેશન
• ઉચ્ચ ઘનતા ધરાવતી જાડા કણો (ઉદાહરણ તરીકે, પ્લેસર સ્વર્ણ, ટંક્સ્ટન) → બળકટ વિશ્લેષણ

3.2 ઓર ગ્રેડ અને મુક્તતાનું મૂલ્યાંકન:

• ઉચ્ચ-ગ્રેડ જાડા ખનીજ → બળકટ અથવા ચુંબકીય વિશ્લેષણ (ઓછી કિંમત)
• ઓછી-ગ્રેડ નાજુક ખનીજ → ફ્લોટેશન અથવા લીચિંગ (ઉચ્ચ પુનપ્રાપ્તિ)
• અતિશય રિફ્રેક્ટરી ખનીજ → રાસાયણિક અથવા બાયોએલાબોરેશન

3.3 સંતુલન આર્થિકતા અને પર્યાવરણ ખર્ચ:

• ઓછી ઊર્જા વપરાશ અને ન્યૂનતમ પ્રદૂષણ માટે ઢાંચાકીય લાભો પસંદ કરો
• મેંથોડિક અને બાયો-પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ ત્યારે જ કરો જ્યારે ઢાંચાકીય પદ્ધતિઓ અસફળ હોય, ખર્ચ અને પર્યાવરણ પ્રભાવ weighing