استخراج و تولید روی

استخراج و تولید روی

| مهدی صباغ

روشهای استخراج و تولید روی

۱-متدهای اصلی که در استخراج معادن بزرگ روی دنیا بکار می روند عبارتند از:

۱-۱- اطاق و پایه

۱-۲- متد انبارداری

۱-۳- روش کرسی چینی به غیراز معدودی از معادن روباز که در کشورهای استرالیا، برزیل، کانادا و ایران وجود دارند، روشهای استخراج روباز برای معادن روی ، زیاد مورد استفاده قرار نمی گیرند.

۱-۱- روش استخراج بصورت اطاق و پایه

شامل حفاری مواد معدنی (بصورت افقی و یا سطح شیب دار و ایجاد کارگاههایی بصورت اطاقکها و داشتن ستون هایی از کانه ی روی و یا سنگهای باطله جهت نگهداری سقف می باشد.

۱-۲- در متد انبارداری

مواد معدنی روی بصورت برشهای افقی شیب دار بطریق بالارو استخراج میشود و بعد از هر برش مقادیر کافی از سنگهای استخراج شده را از طریق شرکتها و یا نقاط کشش, بار نموده و بدین ترتیب فضای کافی بین توده هائی از مواد استخراج شده و سقف یا جبهه جدید کار را بوجود می آورند.

۱-۳- روشهای پر شونده و کرسی چینی

را که بسیار پر هزینه میباشند، معمولاً برای استخراج مواد معدنی پرعیار سرب و روی و مس بکار می برند.عملیات استخراج مواد معدنی روی بترتیب شامل حفاری، آتشباری و جابجا نمودن مواد معدنی و سنگهای استخراج شده میباشد. لبه حفاری معمولاً دستگاههای حفاری ضربه ای و هوای فشرده میباشد و برای آتشباری از انواع مواد آتش زا استفاده می نمایند. در

کانسارهای افقی و جانشینی میتوان بوسیله دستگاه های حفاری جایز (با چرخهای رنجری ویا لاستیکی) چند جا را باهم حفاری نمود. بارگیری مواد معدنی استخراج شده بوسیله لودرها و یا بیلهای مکانیکی دیزلی و یا الکتریکی انجام می گیرد و فعلاً باربری نیز توسط واگنهای خاک کشی الکتریکی و دیزلی و یا لوکوموتیوهای هوای فشرده بعمل میآید. ولی در حال حاضر تمایل به استفاده از ماشین آلات کابل مانور با سرعت بالای چرخ لاستیکی که بتواند از فواصل زیادی بارگیری در اسکیپ ها را انجام دهد، زیاد شده است.

 ۲- کانه آرائی روی

برای کانه آرائی روی از روشهای مختلفی مانند جیک، میز،هوی مدیا (مایع سنگین) و فلوتاسیون استفاده می نمایند و عوامل مربوطه انتخاب میشوند. هر کدام از روشهای کانه آرائی عبارتند از:

۲-۱- اندازه دانه های کانه ها در داخل ماده معدنی

۲-۲- همراه بودن کانه روی با سایر مواد معدنی فلزی و غیر فلزی

۲-۳- و چگونگی اکسیداسیون و یا تشکیل قشر نازک سطحی روی کانیها

۳– روشهای عمومی

برای فلوتاسیون: روش عمومی برای فلوتاسیون, مخلوط کانیهای سولفوره (پس از خورد کردن و تولید خوراک مناسب کارخانه کانه آرائی) عبارتند از:

 ۳-۱- فلوته کردن کانیهای سرب, مس و رسوب دادن کانیهای روی و آهن

 ۳-۲- تفکیک کنسانتره های سرب و مس از هم بوسیله روش فلوتاسیون

 ۳-۳- فعال نمودن آسفالریت (sz) و فلوته و جدا نمودن آن از آهن و سایر کانیها

۴– روشهای بالا بردن راندمان بدست آوردن کنسانتره با عیار بالا عبارتند از:

۴-۱- بکار بردن روشهای جدید کنترل

۴-۲- تغییرات در لوازم و ماشین آلات

فلوتاسیون و مصرفها در بعضی از کارخانجات فلوتاسیون با استفاده از آنالیز اشعه ایکس، اضافه نمودن داروها را به دوغاب مواد معدنی بطور اتوماتیک تنظیم نموده و نیز با کنترل مدار آسیابها و سیلکونها خوراک را با دانه بندی مشخص برای سلولها تهیه میکنند و نیز در سالهای اخیر حتی الامکان داروهای ارزان قیمت مورد استفاده قرار گرفته و در مورد میزان گانگهای کنسانتره روی، از قبیل تالک و ترکیبات کلسیم و منیزیم نیز پیشرفتهائی حاصل گردیده است.

۵– روشهای تولید روی

۵-۱- روش پیرومتالورژی در کارخانه های مربوطه به روش پیرومتالورژی عمل تقطیر روی به سه طریق انجام می گیرد

۵-۱-۱- قرع (retort) افقی

۵-۱-۲- قائم پیوسته

۵-۱-۳- قرع قائم الکتریکی پیوسته

روش قرع افقی تقریباً منسوخ گردیده و امروزه فقط تعداد کمی از تولید روی جهانی (حدود ۲ درصد) با استفاده از آن تولید می شود. روئی که بوسیله تقطیر بدست می آید دارای ناخالصیهائی میباشد که ممکن است آنها را بوسیله تصفیه کاهش داده و عیار روی را بالا ببرند و تصفیه آن با استفاده از تقطیر مجدد در ستون های قائم بعمل می آید. عیار روی تصفیه شده حاصل حدود ۹۹/۹۹ درصد میباشد. علاوه بر روشهایی برای تولید روی, از کوره های بلند و کوره امپریال اسملتینگ (آی-اس-پی) نیز استفاده می نمایند و در این کوره ها کربن در مجاورت کانه سوخته و آنرا احیاء می کند و بخارات حاصل از تقطیر روی از کوره خارج و وارد کندانسورها شده و در آنها تبدیل به مایع می گردد.

۵-۲– روش ئیدرومتالورژی (الکترولیتی)

در روش الکترولیتی مواد معدنی روی کلسینه در اسید  سولفوریک رقیق حل شده (Leaching) و محلول سولفات روی حاصل پس از صاف کردن به قسمت الکترولیز پمپ میشود و در آنجا روی در نتیجه عمل الکترولیز احیاء و در کاتد  لومینیومی رسوب می نماید و کاتدها را مرتباً از گانگهای مربوطه برداشته و روی آنها را کنده و سپس آن را در کوره هائی ذوب نموده و محصول حاصل را در قسمت ریخته گری به صورت شمش در می آورند. چون کنسانتره های روی که در کارخانه های الکترولیز مصرف می شود دارای مقداری سرب، نقره وطلا می باشد لذا پس از مدتی مواد و لجن

های مخازن الکترولیز از آنها غنی می شود که آنها را برای بازیابی سرب، نقره و طلا به کوره ذوب سرب حمل نموده و در آنجا فلزات مذکور را بازیابی مینمایند. خوراک هر دو روش کنسانتره های روی کلسینه شده میباشد.

۶– محصولات صنعتی و تجارتی روی 

روی تجارتی با اشکال و اندازه های مختلف تولید می شود که آنها را اصطلاحاً شمش می نامند که وزن آنها بطور نمونه حدود ۲۵ کیلوگرم است ولی ممکن است ۲۲۷ تا ۹۰۷ کیلوگرم نیز می باشند.

مشخصات تجاری هر شمش عبارتند از: درجه با عیار روی ومشخصات آن که روی شمش حک می شود. آلیاژهای ریخته گریِ روی، تعداد زیادی از آلیاژهای شمشِ روی می باشند که آلومینیوم و مس از عناصر آلیاژسازی اصلی آنها هستند و انواع این آلیاژها که مصارف وسیعی دارند محتوی ۵/۲ تا ۵/۴ درصد آلومینیوم و تا ۲۵ درصد مس و از ۰۲/۰ درصد تا ۰۸/۰ درصد منیزیم می باشند. آلومینیوم خواص میکانیکی مورد نظر را به آلیاژ می دهد و مس نیروی کشش، سختی و سایر خواص فیزیکی آن را اصلاح می نماید و منیزیم نیز باعث خنثی کردن خورندگی های ناشی از بعضی ناخالصیهای موجود در آن می شود.