सारांश:धातु खानीको फाइदाकारी प्रक्रिया खनी उद्योगमा एक महत्वपूर्ण कदम हो, यसको उदेश्य मूल्यवान धातु खनिजहरुलाई ग्याङ्गबाट तिनीहरुको भौतिक वा रासायनिक गुणको भिन्नता अनुसार अलग गर्नु हो।
धातु खानीको फाइदाकारी प्रक्रिया खनी उद्योगमा एक महत्वपूर्ण कदम हो, यसको उदेश्य मूल्यवान धातु खनिजहरुलाई ग्याङ्गबाट तिनीहरुको भौतिक वा रासायनिक गुणको भिन्नता अनुसार अलग गर्नु हो। मुख्यधारा फाइदाकारी विधिहरूलाई तीन समूहमा व्यापक रूपमा वर्गीकरण गर्न सकिन्छ: भौतिक फाइदाकारी, रासायनिक फाइदाकारी, र बायो-फाइदाकारी। यीमध्ये, भौतिक फाइदाकारी सबैभन्दा व्यापक रूपमा लागू गरिन्छ किनभने यसको कम लागत र वातावरणीय मित्रता। उपयुक्त फाइदाकारी प्रक्रियाको चयन धेरै हदसम्म लक्षित धातु खनिजका विशेषताहरूमा निर्भर गर्दछ, जस्तै चुम्बकत्व, घनत्व, र सतहको हाइड्रोफोबिसिटी।
1. भौतिक फाइदा: चौडाई औद्योगिक अनुप्रयोगको लागि कम लागतको समाधान
भौतिक फाइदा खनिजहरूको रासायनिक संरचनालाई परिवर्तन नगरी तिनीहरूलाई अलग गर्दछ, केवल भौतिक गुणहरूमा भिन्नता भरमा निर्भर गर्दछ। यो दृष्टिकोण अधिकांश सजिलै मुक्त गरिएका धातु खनिजहरूको लागि उपयुक्त छ। चार प्रमुख भौतिक फाइदा विधिहरू हुन्:
1.1 चुम्बकीय पृथक्करण: चुम्बकीय धातुहरूको लक्षित पुनःप्राप्ति
- मुख्य सिद्धान्त:खनिजको चुम्बकीयता (उदाहरणका लागि, चुम्बकको क्षेत्रतर्फ चुम्बकत्वले आकर्षित भएको जस्तै, जबकि ग्याङ खनिजले गर्दैन) मा भिन्नता प्रयोग गरेर चुम्बकीय र गैर-चुम्बकीय खनिजहरूलाई अलग गर्न प्रयोग गरिन्छ।
- Applicable Metals: प्राथमिकताका लागि फलाम, म्याङ्गनीज, र क्रोमियम खनिज। विशेष रूपमा चुम्बकीय (तागत चुम्बकीय) र प्यारेहाइट (कमजोर चुम्बकीय) को लागि प्रभावकारी। गैर-धात्विक खनिज जस्तै क्वार्ट्ज बालुवाबाट फलामका अशुद्धता हटाउन पनि प्रयोग गरिन्छ।
- Key Applications:
- फलाम अयस्क सुधार संयन्त्रहरूले चुम्बकीय पृथक्करणको प्रवाह प्रयोग गर्छन् जसले २५%-३०% को फलामको सामग्रीलाई ६५% भन्दा बढीमा वृद्धि गर्न रोफिङ, सिध्याउने, र स्क्याभेन्जिङ गर्छ।
- कमजोर चुम्बकीय खनिज जस्तै हेमाटाइटलाई चुम्बकीय पृथक्करण अघि चुम्बकीयमा परिणत गर्न पहिलो पटक भुटिन्छ।
- फाइदाहरू:कम प्रदूषण, कम ऊर्जा खपत, र ठूलो प्रशोधन क्षमता (एकल चुम्बकीय विभाजकहरूले दैनिक हजारौं टनको प्रबन्ध गर्न सक्छ)।
1.2 फ्लोटेसन: “हाइड्रोफोबिक-हाइड्रोफिलिक” नाजुक मूल्यवान खनिजहरूको विभाजन
- मुख्य सिद्धान्त:रासायनिकहरू (सङ्कलक र फोथर) लक्षित धातु खनिजलाई हाइड्रोफोबिक बनाउने लागि थपिन्छन्। यी कणहरू हावा फोका सँग जडान हुन्छन् र फोथको रूपमा सतहमा उठ्छन्, जबकि गैर-लक्षित खनिजहरू कच्चामा रहन्छन्।
- लागू हुने धातुहरू:ताम्र, बाँध, जस्ता, मोलीब्डेनम, सुन, चाँदी, र अन्य नाजुक (सामान्यतः
- Key Applications:
- The standard process for copper ore: Sulfide copper flotation upgrades ore from 0.3%-0.5% Cu to a 20%-25% copper concentrate.
- Auxiliary gold recovery: For finely disseminated gold, flotation first concentrates it into a sulfide concentrate, reducing cyanide consumption in subsequent cyanidation.
- फाइदाहरू:High separation efficiency (recovery rates above 90%), effective for complex polymetallic ores.
- कमजोरीहरू:Use of chemical reagents requires wastewater treatment.
1.3 Gravity Separation: Exploiting Density Differences to Recover Coarse Heavy Metals
- मुख्य सिद्धान्त:ग्राभिटी पृथकीकरणले भारी धातु खनिजहरू र हल्का ग्याङ्गको बीच दृश्यता भिन्नताहरूलाई ग्राभिटी वा केन्द्रापास विभिन्न क्षेत्रमा उपयोग गर्दछ।
- लागू हुने धातुहरू:सुन (प्लेसर र लोड मोटा कण), टङ्स्टेन, टिन, एन्टिमोनी, विशेष गरी 0.074 मिमिको भन्दा ठूलो मोटा कण।
- Key Applications:
- प्लेसर सुन खननले 95% भन्दा बढीको पुनर्प्राप्त गर्न स्लुइस र झोलि तालाबहरू प्रयोग गर्दछ।
- टङ्स्टेन र टिन खनिजहरू फ्लोटेसनबाट पहिले 70%-80% कम घनत्वको ग्याङ्गलाई फाल्नको लागि ग्राभिटी पृथकीकरणको रूपमा अपठित चरणमा जान्छ।
- फाइदाहरू:केही रासायनिक प्रदूषण छैन, धेरै कम लागत, साधारण उपकरण।
- कमजोरीहरू:Low recovery for fine particles and minerals with small density differences.
1.4 इलेकट्रोस्टाटिक पृथक्करण: विशेष धातुहरूको लागि चालन क्षमताको भिन्नताहरू प्रयोग गर्दै
- मुख्य सिद्धान्त:उच्च-भोल्टेज क्षेत्रमा विद्युत चालनको भिन्नता (जस्तै, धात्विक खनिजहरू चालन गर्छ, गैर-धात्विकले गर्दैन) को आधारमा खनिजहरूलाई छुट्ट्याउँछ, जहाँ चालक खनिजहरूलाई इलेक्ट्रोडहरूले आकर्षित वा धकेलिन्छ।
- लागू हुने धातुहरू:मुख्यतया दुर्लभ धातु खनिजहरू जस्तै टाइटेनियम, जिरकोनियम, टाँटालम, र निओबियमलाई छुट्ट्याउन वा सन्क्षेपणलाई सफा गर्न (जस्तै, ताम्र/सिसा/जस्ताको सन्क्षेपणबाट गैर-चालक ग्याङलाई हटाउने) प्रयोग गरिन्छ।
- Key Applications:
- टाइटेनियमको समुद्री बालुवाबाट अलग गरिने प्रक्रिया: हainan मा, इलेक्ट्रोस्टेटिक अलग गर्ने विधिले ऐल्मेनाइटलाई नन-कन्डक्टिभ क्वार्ट्जबाट अलग गर्न सक्षम बनाउँछ।
- कन्सन्ट्रेटको सफाई: टंगस्टेन कन्सन्ट्रेटबाट खराब कन्डक्टिभ क्वार्ट्ज हटाएर यसको स्तर सुधार गर्न।
- फाइदाहरू:उच्च अलग गर्ने सटीकता, रासायनिक रासायनिक पदार्थको प्रयोग बिना।
- कमजोरीहरू:आर्द्रताप्रति संवेदनशील (सुकाउन आवश्यक), कम थ्रुपुट, सामान्यतया केवल सफाईको कदमको रूपमा प्रयोग गरिन्छ।
२. रासायनिक फाइदा: गाह्रो खनिजहरूको लागि "अन्तिम उपाय"
जब धातु खनिजहरू बारीक रूपमा फैलिएका छन् वा ग्याङ्गसँग कडाईले बाँधिएका छन् (जस्तै, अक्सीकृत खनिजहरू, जटिल सल्फाइडहरू), भौतिक विधिहरू असफल हुन सक्छन्। रासायनिक फाइदा खनिज संरचनाहरूलाई भङ्ग गरेर धातुहरू निकाल्ने कार्य गर्दछ, मुख्य रूपमा:
2.1 लीचिंग: “मेटल आयनको विलयन र उत्खनन”
- मुख्य सिद्धान्त:खनिजलाई रासायनिक विलायकहरू (अम्ल, अल्काली, वा नूनको समाधान) मा भिजाइन्छ ताकि लक्ष्य धातु धातुको लागि गर्भवती लीच समाधान (PLS) मा विलिन होस्, जसबाट धातु पुनःप्राप्त गरिन्छ (जस्तै, थोप्लन, सिमेन्टेसन, वा इलेक्ट्रोविनिङद्वारा)।
- लागू हुने धातुहरू:सुन (साइनाइडेशन), चाँदी, तामा (हिप लीचिंग), निकेल, कोबाल्ट, र अन्य प्रतिरोधी धातुहरू।
- केस अध्ययन:
- सुन साइनाइडेशन: बारीक चुरेको खनिजलाई साइनाइड समाधानसँग मिसाइन्छ; सुनले एक समाधानयोग्य जटिलता बनाउँछ र पछि जिंक पाउडरसँग थोप्लिन्छ (पुनःप्राप्ति ≥90%)। साइनाइडको प्रदूषणलाई कडाइका साथ नियन्त्रणमा राख्नुपर्छ।
- कपासी थुप्र्याउने: कम-ग्रेड अक्साइड कपास खानी (0.2%-0.5% Cu) लाई सल्फ्यूरिक एसिडले सिँचाइ गरिन्छ; कपास घुल्नेछ र सॉल्भेन्ट एक्स्ट्रेक्शन र इलेक्ट्रोविनिङ (SX-EW) द्वारा क्याथोड कपासको रूपमा पुनःप्राप्त हुनेछ (कम-ग्रेड खानीको लागि लागत-कामदार)।
2.2 तापन-लीचिङ संयुक्त प्रक्रिया
- मुख्य सिद्धान्त:खनिजलाई उच्च तापक्रममा (300-1000°C) पहिलो चरणको रूपमा तातो पारिन्छ ताकि यसको संरचना परिवर्तन होस् (जस्तै, अक्सिडाइजिंग वा रिड्युसिंग ताप), र रिफ्रेक्टरी धातुहरूलाई पछि गर्ने लीचिङका लागि घुलनशील रूपमा रूपान्तरित गरिन्छ।
- लागू हुने धातुहरू:रिफ्रेक्टरी सल्फाइडहरू (जस्तै, निकेल सल्फाइड, कपर सल्फाइड) र अक्साइड खनिजहरू (जस्तै, हीमाटाइट)।
- केस अध्ययन:
- निकेल सल्फाइड तापन: निकेल सल्फाइडलाई निकेल अक्साइडमा रूपान्तरित गर्दछ, जुन सजिलैसँग सल्फ्यूरिक एसिडको साथमा लीच गरिन्छ, सल्फाइड हस्तक्षेपबाट टाढा रहन।
- रिफ्रेक्टरी स्वर्ण खनिज तापन: आर्सेनिक र कार्बन含 धातुहरूको लागि, तापनले आर्सेनिकलाई (As₂O₃ रूपमा वाष्पीकरण गरिन्छ) र कार्बनलाई (जुन स्वर्णलाई अवशोषित गर्न सक्छ) हटाउँछ, जुन पछि गरिएको सयानाइडेशनलाई सक्षम बनाउँछ।
2.3 सूक्ष्मजीव लाभदायकता: कम-ग्रेड खनिजको लागि वातावरणमैत्री दृष्टिकोण
- सिद्धान्त:केही सूक्ष्मजीव (जस्तै, Acidithiobacillus ferrooxidans, Acidithiobacillus thiooxidans) धातु सल्फाइडलाई भौतिक रूपमा धातु नुनमा अक्साइज़ गराउँछन्, जसले समाधानबाट धातु पुनःप्राप्त गर्न सक्षम बनाउँछ—यसलाई बायोलिचिङको रूपमा पनि चिनिन्छ।
- लागू हुने धातुहरू:कम-ग्रेड ताम्र (जस्तै, पोर्फाइरी ताम्र), युरेनियम, निकेल, सुन (सल्फर हटाउने सहायकको रूपमा)।
- फाइदाहरू:वातावरणमैत्री (कुनै रासायनिक अभिकर्ता प्रदूषण छैन), कम लागत (सूक्ष्मजीवले स्वयंप्रति दोहोर्याउँछन्), 0.1%-0.3% जति कम ताम्र ग्रेड भएका खनिजहरूका लागि उपयुक्त।
- कमजोरीहरू:धिमा प्रतिक्रिया दर (हप्ता देखि महिना), तापमान र वातावरणीय अवस्थाहरूमा संवेदनशील।
- विशिष्ट प्रयोग:विस्वका लगभग २०% तामाको उत्पादन बायोलिचिंगबाट आउँदछ, जस्तो कि चिलीमा ठूलो heap leach सञ्चालनहरू।
३। लाभदायक विधिहरू चयन गर्नको लागि ३-चरणको मुख्य तर्क
३.१ खनिजको विशेषता विश्लेषण गर्नुहोस्:
- चुंबकीय खनिजहरू (जस्तै, चुम्बकित) → चुम्बकीय पृथक्करण
- हाइड्रोफोबिसिटीको भिन्नता भएको साना कणहरू (जस्तै, तामाको खानी) → फ्लोटेसन
- उच्च घनत्व भएका ठूला कणहरू (जस्तै, प्लेसर सुन, टंगस्टेन) → गुरुत्वाकर्षण पृथक्करण
3.2 खनिज गुणस्तर र मुक्ति मूल्याङ्कन:
- उच्च गुणस्तरको मोटा खनिज → गुरुत्वाकर्षण या चुम्बकीय पृथक्करण (कम लागत)
- निम्न गुणस्तरको सुँगुर खनिज → फ्लोटेशन या लिचिङ (उच्च पुनर्प्राप्ति)
- अत्यधिक प्रतिरोधी खनिज → रासायनिक या जैव-लाभप्राप्ति
3.3 आर्थिकता र वातावरणीय लागतको सन्तुलन:
- कम ऊर्जा प्रयोग र न्यूनतम प्रदूषणको लागि भौतिक लाभप्राप्तिलाई प्राथमिकता दिनुहोस्
- भौतिक विधिहरू प्रभावकारी नभएको अवस्थामा मात्र रासायनिक या जैव विधिहरूमा जानुहोस्, लागत र वातावरणीय प्रभावको weigh गर्दै
सल्लाह
समाधान प्राप्त गर्नुहोस्