তামা গলানোর প্রক্রিয়া: পাইরোমেটালার্জি এবং হাইড্রোমেটালার্জি ব্যাখ্যা করা হয়েছে

আকরিক থেকে পরিশোধিত তামা পর্যন্ত দুটি রুট

তামা গলানোর ফলে খননকৃত আকরিককে বিশুদ্ধতার ধাতুতে রূপান্তরিত করে যা ওয়্যার মিল এবং টিউব মিলের জন্য প্রয়োজন এবং শিল্প সেখানে যাওয়ার জন্য দুটি রুট ব্যবহার করে। পাইরোমেটালারজিকাল গলন সালফাইড ঘনীভূত উপর উচ্চ তাপমাত্রায় কাজ করে এবং বিশ্বের পরিশোধিত তামা উৎপাদনের প্রায় 80 থেকে 90% এর জন্য দায়ী। হাইড্রোমেটালার্জিক্যাল প্রক্রিয়াকরণ একটি লিচ দ্রবণে অক্সাইড আকরিক এবং নিম্ন-গ্রেড বা জটিল পদার্থ থেকে তামাকে দ্রবীভূত করে এবং দ্রাবক নিষ্কাশন এবং ইলেক্ট্রোউইনিংয়ের মাধ্যমে এটি পুনরুদ্ধার করে, অবশিষ্ট 10 থেকে 20% অবদান রাখে। দুটি রুট প্রতিযোগিতার পরিবর্তে পরিপূরক: সালফাইডগুলি বিশ্বের বেশিরভাগ তামার মজুদ বহন করে এবং মূল্যবান ধাতুও বহন করে যেগুলি পুনরুদ্ধার করা আবশ্যক, যখন অক্সাইড এবং মিশ্র আকরিকগুলি লিচিংয়ের মাধ্যমে ভালভাবে পরিচালনা করা হয়।

পাইরোমেটালার্জিক্যাল গন্ধ: চারটি ধাপ

প্রচলিত তামার পাইরোমেটালার্জি চারটি অনুক্রমিক ধাপের মধ্য দিয়ে এগিয়ে যায়, প্রতিটি অমেধ্য একটি নির্দিষ্ট গ্রুপ অপসারণ করে।

ম্যাট গন্ধকে এমনভাবে ডিজাইন করা হয়েছে যাতে তামাকে একটি সালফাইড ম্যাটে রাখা যায় যা স্ল্যাগ বন্ধ করে না। রূপান্তর করা গলিত ম্যাটের মধ্য দিয়ে বাতাস বা অক্সিজেনকে সমৃদ্ধ করে- যাতে অবশিষ্ট সালফার অক্সিডাইজ হয় এবং লোহা স্ল্যাগ হয়ে যায়, ফোস্কা তামা থেকে যায়। ফায়ার রিফাইনিং তারপরে অক্সিডাইজ করে এবং শেষ প্রতিক্রিয়াশীল অমেধ্য অপসারণ করে এবং ধাতবটিকে অ্যানোডে ফেলার আগে অক্সিজেনের উপাদান সামঞ্জস্য করে। ইলেক্ট্রোরিফাইনিং হল বিশুদ্ধকরণের ধাপ: সরাসরি কারেন্ট অ্যানোডকে দ্রবীভূত করে এবং ক্যাথোডে বিশুদ্ধ তামা জমা করে যখন বেশিরভাগ অমেধ্য ইলেক্ট্রোলাইটে থাকে বা অ্যানোড স্লাইমে ডুবে যায়, যেখান থেকে সোনা, রূপা এবং প্ল্যাটিনাম গ্রুপের ধাতুগুলি পরে উদ্ধার করা হয়।

আধুনিক গন্ধ প্রযুক্তি

1980-এর দশক থেকে শিল্পটি আরও ভাল শক্তি পুনরুদ্ধার এবং কঠোর নির্গমন নিয়ন্ত্রণের সাথে তীব্রতর, অক্সিজেন ভিত্তিক প্রক্রিয়াগুলির দিকে ধ্বনিত এবং ব্লাস্ট ফার্নেসের গন্ধ থেকে দূরে সরে গেছে।

ফ্ল্যাশ স্মেল্টিং ঘনত্বকে গভীরভাবে শুকিয়ে দেয়, তারপর এটিকে ফ্লাক্স এবং অক্সিজেন সমৃদ্ধ বাতাস দিয়ে-একটি প্রতিক্রিয়া টাওয়ারে প্রবেশ করায়। সূক্ষ্ম কণাগুলি এক থেকে তিন সেকেন্ডের জন্য স্থগিত থাকে এবং প্রায় তাত্ক্ষণিকভাবে অক্সিডাইজ করে, প্রতিক্রিয়া বজায় রাখার জন্য পর্যাপ্ত তাপ মুক্ত করে, তাই প্রক্রিয়াটি স্বয়ংক্রিয় অপারেশনের দিকে যায়। বসবাসের সময় কম, প্রতি ইউনিট থ্রুপুট বেশি, এবং অফ-গ্যাস সালফার ডাই অক্সাইড সমৃদ্ধ এবং তাই সালফিউরিক অ্যাসিডে রূপান্তর করা সহজ। ফ্ল্যাশ গলানোর জন্য গভীর শুকানো, একটি সূক্ষ্ম এবং সামঞ্জস্যপূর্ণ কণার আকার এবং ফিডে সীসা এবং জিঙ্কের নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন।

বাথ স্মেল্টিং সাইড-ব্লোন, টপ-ব্লো বা বটম-ব্লো টিউয়ারস ব্যবহার করে সরাসরি একটি গলিত স্নানে বাতাস বা অক্সিজেন ইনজেক্ট করে। হিংসাত্মক আন্দোলন চমৎকার তাপ এবং ভর স্থানান্তর দেয়, ফ্ল্যাশ গলানোর তুলনায় ফিডের আর্দ্রতা এবং কণার আকারের বিস্তৃত পরিসর সহ্য করে এবং সাধারণত কম ধুলো উৎপন্ন করে, আরও অবাধ্য পরিধান এবং আরও জটিল চুল্লি নকশার খরচে।

ক্রমাগত রূপান্তর এবং একক-চুল্লির ধারণাগুলি ম্যাট গলানো এবং রূপান্তরকে একত্রিত করে ল্যাডেলের ব্যাচ হ্যান্ডলিং অপসারণ করতে, শক্তির খরচ কমায় এবং অ্যাসিড উদ্ভিদের জন্য গ্যাসের গঠনকে স্থিতিশীল করে-।

চুল্লি পছন্দ হিসাবে ফিড প্রস্তুতি গুরুত্বপূর্ণ। ঘনীভূতগুলি শুকানো, মিশ্রিত এবং বিশ্লেষণ করা হয় যাতে চার্জের রসায়ন চুল্লিটি যে পরিসরের জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল তার মধ্যে থাকে; ফিডে অত্যধিক সীসা এবং দস্তা স্ল্যাগ সান্দ্রতা বাড়ায়, সঞ্চালন ভার বাড়ায় এবং অবাধ্য জীবনকে ছোট করে এবং উচ্চ আর্দ্রতা খাওয়ানোর সমস্যা এবং বাষ্প বিস্ফোরণ ঘটায়।

হাইড্রোমেটালার্জি এবং এসএক্স-ইডব্লিউ রুট

Hydrometallurgical কপার উৎপাদন আকরিক বা ঘনীভূত থেকে তামা দ্রবীভূত করে এবং তারপর তা ইলেক্ট্রোকেমিকভাবে পুনরুদ্ধার করে। রুটে চারটি ধাপ রয়েছে।

লিচিং: তামাকে সালফিউরিক অ্যাসিড, অ্যামোনিয়াকাল লিকার বা ফেরিক সালফেটের দ্রবণের সাথে দ্রবণে নেওয়া হয়। অক্সাইড আকরিক সরাসরি লিচ করা যেতে পারে, নিম্ন-গ্রেডের উপাদান স্তূপ বা ডাম্প লিচ করা হয় এবং সালফাইড ঘনত্বের জন্য সূক্ষ্ম গ্রাইন্ডিং, রোস্টিং বা প্রেসার লিচিং প্রয়োজন হয়।

দ্রাবক নিষ্কাশন: গর্ভবতী লিচ দ্রবণটি একটি জৈব নিষ্কাশনের সাথে যোগাযোগ করা হয় যা বেছে বেছে তামাকে জৈব পর্যায়ে স্থানান্তর করে এবং লোহা এবং অন্যান্য অমেধ্যকে প্রত্যাখ্যান করে।

স্ট্রিপিং: লোড করা জৈব পর্যায়ে শক্তিশালী অ্যাসিডের সাথে যোগাযোগ করা হয়, বিশুদ্ধ তামাকে আবার জলীয় ইলেক্ট্রোলাইটে স্থানান্তরিত করে।

ইলেক্ট্রোউইনিং: কারেন্ট পরিশোধিত ইলেক্ট্রোলাইটের মধ্য দিয়ে যায় এবং তামা স্টেইনলেস স্টিলের ক্যাথোডে উচ্চ-বিশুদ্ধতা ক্যাথোড কপার হিসাবে জমা হয়।

রুটের সুবিধাগুলি হল এর কম মূলধনের তীব্রতা, অক্সাইড এবং কম{0}}গ্রেড জমার জন্য উপযুক্ততা, গলানোর তুলনায় এর কম শক্তির চাহিদা, এবং সালফাইডের চিকিত্সা না হলে সালফার ডাই অক্সাইড নির্গমনের অনুপস্থিতি। এর সীমাবদ্ধতাগুলি হল একটি ধীর চক্র, বাণিজ্যিক স্কেলে চ্যালকোপাইরাইট ঘনত্বের চিকিত্সা করতে অসুবিধা, ইলেক্ট্রোলাইটে অশুদ্ধতার মাত্রার প্রতি উচ্চ সংবেদনশীলতা এবং গলিত পথের তুলনায় মূল্যবান ধাতুগুলির দুর্বল পুনরুদ্ধার।

পরিবেশগত নিয়ন্ত্রণ এবং শিল্প প্রবণতা

আধুনিক স্মেল্টাররা চুল্লি থেকে সালফার ডাই অক্সাইডকে একটি অ্যাসিড প্ল্যান্টের গ্যাসে- ধরে নেয়, এটি নির্গত না করে সালফিউরিক অ্যাসিড হিসাবে পুনরুদ্ধার করে; সর্বোত্তম উদ্ভিদে পুনরুদ্ধারের হার সালফার ইনপুটের 95% অতিক্রম করে, এবং কঠোর সীমা এখন অবশিষ্ট নির্গমন ঘনত্বের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য। চুল্লি এবং রূপান্তরকারী থেকে বর্জ্য তাপ বিদ্যুৎ উৎপন্ন করার জন্য বাষ্প হিসাবে পুনরুদ্ধার করা হয়। স্ল্যাগ দানাদার করা হয় এবং সিমেন্ট এবং নির্মাণ শিল্পে বিক্রি করা হয় বা প্রবেশ করা তামা পুনরুদ্ধারের জন্য একটি স্ল্যাগ পরিষ্কারের চুল্লিতে পুনঃপ্রক্রিয়া করা হয় এবং ক্লোজড সার্কিটে জল প্রক্রিয়াকরণ করা হয়। নির্গমন নিয়ন্ত্রণের পাশাপাশি, তামা গলানোর প্রবণতাগুলি হল বৃহত্তর অক্সিজেন সমৃদ্ধকরণ, স্বয়ংক্রিয় এবং স্ব-হিটিং অপারেশন, ব্যাচ রূপান্তরের পরিবর্তে অবিচ্ছিন্ন, বৃহত্তর একক-লাইন ক্ষমতা, এবং সম্পূর্ণ কম্পিউটার-ভিত্তিক প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ যা একটি একক অপারেটর লাইনকে অনেক বড় চুল্লি পরিচালনা করতে দেয়৷ উচ্চ-মূল্য, ছোট এবং প্রযুক্তিগতভাবে পুরানো স্মেল্টারগুলি বন্ধ হয়ে যাচ্ছে, যখন বড় গাছপালাগুলি স্বয়ংক্রিয়করণে এবং অবশিষ্ট তামা এবং মূল্যবান পণ্যগুলির আরও ভাল পুনরুদ্ধারের জন্য বিনিয়োগ করে৷

FAQ

প্রশ্নঃ তামা গলানোর দুটি প্রধান পথ কি কি?
সালফাইড ঘনীভূতের পাইরোমেটালার্জিক্যাল গলন, যা প্রায় 80% পরিশোধিত তামা সরবরাহ করে এবং দ্রাবক নিষ্কাশন এবং ইলেক্ট্রোউইনিংয়ের সাথে হাইড্রোমেটালারজিক্যাল লিচিং, যা অক্সাইড এবং নিম্ন-গ্রেডের আকরিক থেকে বাকি অধিকাংশ সরবরাহ করে।

প্রশ্নঃ কপার ম্যাট কি?
ম্যাট হল গলিত তামা-লোহার সালফাইড যা প্রথম গলানোর ধাপে তৈরি হয়। এটি তামাকে ঘনীভূত করে এবং অক্সিডাইজড লোহাকে স্ল্যাগে প্রত্যাখ্যান করে এবং এটি রূপান্তরকারী পদক্ষেপের জন্য ফিড।

প্রশ্ন: কেন ইলেক্ট্রোরিফাইনিং প্রয়োজনীয়?
ফায়ার রিফাইনিং প্রায় 99% খাঁটি তামা ছেড়ে দেয়, যা বৈদ্যুতিক ব্যবহারের জন্য অপর্যাপ্ত। ইলেক্ট্রোরিফাইনিং অ্যানোডকে দ্রবীভূত করে এবং তামাকে 99.99% বিশুদ্ধতায় জমা করে যখন অমেধ্য ইলেক্ট্রোলাইট এবং অ্যানোড স্লাইমে ধরা পড়ে।

প্রশ্ন: SX-EW বলতে কী বোঝায়?
দ্রাবক নিষ্কাশন এবং ইলেক্ট্রোউইনিং, দুটি পর্যায় যা ক্যাথোড কপার তৈরি করতে লিচ দ্রবণ থেকে তামাকে বিশুদ্ধ করে এবং পুনরুদ্ধার করে।

প্রশ্নঃ অক্সাইড কপার আকরিকের জন্য কোন প্রক্রিয়া ব্যবহার করা হয়?
অক্সাইড আকরিক ফ্লোটেশন দ্বারা অর্থনৈতিকভাবে ঘনীভূত হতে পারে না, তাই এটি অ্যাসিড দিয়ে লিচ করা হয়, দ্রাবক নিষ্কাশন দ্বারা বিশুদ্ধ করা হয় এবং ইলেক্ট্রোইনিং দ্বারা পুনরুদ্ধার করা হয়।

প্রশ্ন: গন্ধ থেকে সালফার ডাই অক্সাইড কীভাবে নিয়ন্ত্রিত হয়?
চুল্লি বন্ধ-গ্যাসে সালফার ডাই অক্সাইড একটি অ্যাসিড প্ল্যান্টে সালফিউরিক অ্যাসিডে রূপান্তরিত হয়, বেশিরভাগ সালফারকে বিক্রয়যোগ্য পণ্য হিসাবে পুনরুদ্ধার করে এবং স্ট্যাক নির্গমনকে কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রিত সীমাতে ধরে রাখে।