आधुनिक तांबे की अयस्क निष्कर्षण और प्रसंस्करण में प्रमुख चरण क्या हैं?

2025-06-03

आधुनिक तांबे के अयस्क निकासी और प्रसंस्करण को जटिल और अच्छी तरह से विकसित चरणों की एक श्रृंखला के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। ये चरण अयस्क के प्रकार (सल्फाइड या ऑक्साइड) के आधार पर थोड़े भिन्न होते हैं, लेकिन प्रमुख चरण आम तौर पर निम्नलिखित हैं:

1. खनन

तांबे के अयस्क को सतह (खुले गड्ढे) या भूमिगत खदानों से निकाला जाता है, जो अयस्क के शरीर की गहराई और स्थान पर निर्भर करता है।

• खुली खदान खनन सामान्यतः सतह के पास के अयस्कों के लिए उपयोग किया जाता है, जबकि भूमिगत खननमें गहरे जमाव को प्राप्त करने के लिए सुरंगें खोदी जाती हैं।
• निकाले गए अयस्क को आगे परिष्करण के लिए एक प्रसंस्करण सुविधा में ले जाया जाता है।

2. कुचलना और पीसना

खनन किए गए अयस्क को कुचलने और मिलों का उपयोग करके छोटे टुकड़ों में तोड़ दिया जाता है।

• प्राथमिक कुचलन: बड़े पत्थरों का आकार जबड़े या घूर्णी कुचलने वालों का उपयोग करके कम किया जाता है।
• माध्यमिक और तृतीयक कुचलन: शंकु या प्रभाव कुचलने वालों के माध्यम से आगे आकार में कमी हासिल की जाती है।
• पीसना: कुचले हुए पदार्थ को एसएजी (अर्ध-स्वदेशी पीसने) मिलों या गेंद मिलों का उपयोग करके छोटे कणों में बदल दिया जाता है।

3. सांद्रण/गण्यकरण

तांबे को आसपास की अवांछित सामग्रियों (गैंग) से सांद्रण विधियों द्वारा अलग किया जाता है, जिसमें अयस्क के प्रकार के आधार पर अलग-अलग तरीके अपनाए जाते हैं:

• सल्फाइड अयस्क: झाग तैरने की विधि आमतौर पर प्रयोग की जाती है। अयस्क को पानी, रसायनों और हवा के साथ मिलाया जाता है। तांबे युक्त कण बुलबुलों से जुड़ जाते हैं और सतह पर तैर आते हैं, जबकि गैंग नीचे बैठ जाता है।
• ऑक्साइड अयस्क: ढेर लीचिंग नामक एक प्रक्रिया अक्सर उपयोग की जाती है। अम्लीय घोल ऑक्साइड अयस्कों से तांबे को घोल देता है, जिसे आगे की प्रक्रिया के लिए एकत्र किया जाता है।

4. सल्फाइड अयस्क के लिए स्मेल्टिंग (Smelting for sulfide ores)

सल्फाइड अयस्क के लिए, केंद्रित तांबे की सामग्री को स्मेल्टिंग के माध्यम से शुद्ध रूप में परिवर्तित किया जाता है:

• भुजोना: केंद्रित सामग्री को ऑक्सीजन की उपस्थिति में गर्म किया जाता है ताकि सल्फर डाइऑक्साइड गैस के रूप में सल्फर को हटाया जा सके।
• स्मेल्टिंग: सामग्री को उच्च तापमान भट्टी में पिघलाया जाता है, जिससे पिघली हुई तांबा (मैट) और स्लैग (अपशिष्ट पदार्थ) प्राप्त होते हैं।
• रूपांतरण: पिघली हुई मैट को कन्वर्टर में और प्रक्रिया से गुजारा जाता है ताकि लोहा और सल्फर को हटाया जा सके, जिससे लगभग 98-99% शुद्धता वाला ब्लिस्टर कॉपर प्राप्त होता है।

5. विद्युत शोधन या विद्युत निष्कर्षण

यह चरण तांबे के शुद्धिकरण को अंतिम रूप देता है:

• विद्युत शोधन (सल्फाइड अयस्कों के लिए): ब्लिस्टर तांबा एक विद्युत अपघटनी सेल में एनोड के रूप में कार्य करता है, जबकि शुद्ध तांबे की चादरें कैथोड के रूप में कार्य करती हैं। विद्युत धारा एनोड से कैथोड पर तांबे के आयनों को जमा करती है, जिससे 99.99% शुद्धता प्राप्त होती है।
• विद्युत निष्कर्षण (ऑक्साइड अयस्कों के लिए): तांबे को लीच घोल से विद्युत अपघटनी प्रक्रिया द्वारा पारित करके प्राप्त किया जाता है, जिससे सीधे उच्च शुद्धता वाला कैथोड तांबा प्राप्त होता है।

6. अपशिष्ट प्रबंधन

सांद्रण चरण से बचा हुआ पदार्थ (अपशिष्ट) पर्यावरणीय प्रभाव को कम करने के लिए सावधानीपूर्वक प्रबंधित किया जाता है। अपशिष्ट को समर्पित तालाबों में संग्रहीत किया जाता है या द्वितीयक खनिजों के लिए पुनः संसाधित किया जाता है।

7. अंतिम परिष्करण और आकार देना

परिष्कृत तांबे को पिघलाया जाता है और विभिन्न उद्योगों, जिनमें निर्माण, इलेक्ट्रॉनिक्स और परिवहन शामिल हैं, में उपयोग के लिए अंगों, प्लेटों या छड़ों जैसे आकारों में ढाला जाता है।

8. पुनर्चक्रण

टिकाऊ प्रथाओं के हिस्से के रूप में, पुराने विद्युत घटकों और औद्योगिक अपशिष्ट से तांबे के स्क्रैप को पिघलाया और पुनः परिष्कृत किया जाता है ताकि तांबे की आपूर्ति को बढ़ाया जा सके।

अयस्क प्रकार के अनुसार प्रमुख प्रक्रियाओं का सारांश:

इन चरणों का पालन करके, आधुनिक तांबे के निष्कर्षण से अधिकतम वसूली, उच्च शुद्धता और न्यूनतम पर्यावरणीय क्षति सुनिश्चित होती है।