طرق فصل المعادن عن الركاز

تُعرف عملية فصل المعدن عن خامه بالصهر. يمارس الصهر على نطاق واسع اليوم وله تاريخ طويل يعود إلى العصر البرونزي ، عندما تعلمت الشعوب القديمة هذه التقنية لأول مرة. تتراوح طرق الصهر من الأساسية إلى عالية التقنية ، ويتم تطبيقها على مجموعة متنوعة من المواد ، بما في ذلك الألمنيوم والحديد والنحاس.

استخدمت الحضارات القديمة ، مثل الإنكا والإغريق ، تقنيات بدائية لفصل المعدن الخام عن المعادن. تم بناء حرائق ضخمة تحت أواني صهر صلبة من الطين. تم تشكيل ثقوب في حاويات السيراميك لتصريف المعادن المنصهرة. في بعض الأحيان يتم طحن المركب يدويًا قبل وضعه في الفرن للصهر.

التحميص هو تقنية يتفاعل بها الكربون والكبريت مع المعدن لفصل الخام. على سبيل المثال؛ تتفاعل أسيتات النحاس مع المواد الكيميائية لفصل النحاس والخام والبقايا. يتم تقليل هذا المزيج ، والذي يتضمن وضعه تحت درجات حرارة عالية للغاية ، وحقن كاشف (مثل الهيدروجين أو ثاني أكسيد الكربون) ، وإذابة المعدن.

هذه الخطوات الثلاث هي في الواقع جزء من عملية عامة واحدة تستخدم في صهر الألومنيوم والمعادن الأخرى. تتضمن العملية أخذ الألومينا (مركب مكون من الألومنيوم والأكسجين) ووضعه في أفران كبيرة مبطنة بالكربون. تذوب الألومينا في مادة الكريوليت ، وهي مادة موصلة للكهرباء. ثم يتم ضخ الكهرباء من خلال الأنودات ، وهي عملية تعرف باسم التشكيل. تُخبز المادة في درجات حرارة تزيد عن 1000 درجة مئوية ، وعند هذه النقطة يتم استخراج الشوائب. الرود هو الخطوة الأخيرة لتحويل الخام من المعدن.

يمكن أيضًا استخدام أفران الصهر الصغيرة التي تعمل بالغاز لفصل المعدن عن الخام. يتم بناء حاوية أسطوانية من الصفائح المعدنية فوق لهب غاز (يمكن أيضًا استخدام البروبان). ثم يتم تركيب شبكة من الأنابيب حول المصهر. يشمل الأنبوب خط غاز وخط هواء وأنابيب أخرى. تستخدم بوتقة (عادة ما تكون مصنوعة من الجرافيت أو الطين) للغطس في المصهر لاستخراج المعدن المصهور والركاز.