तांबा-निकेल सल्फाइड और निकेल ऑक्साइड अयस्कों के लिए कौन सी निष्कर्षण प्रक्रियाएँ काम करती हैं?

2025-09-11

तांबे-निकेल सल्फाइड और निकेल ऑक्साइड अयस्कों के निष्कर्षण प्रक्रियाएं इन अयस्क प्रकारों की विभिन्न प्रकृति के कारण भिन्न होती हैं। नीचे उपयोग किए जाने वाले प्रमुख तरीकों का अवलोकन दिया गया है:

कॉपर-निकेल सल्फाइड अयस्क

तांबा-निकेल सल्फाइड अयस्क आमतौर पर मिनरल्स जैसे पेंटलंडाइट (\[Ni,Fe\]₉S₈), चैलकोपीराइट (CuFeS₂), और पायर्रोटाइट (Fe₁₋ₓS) के साथ जुड़े होते हैं। इन अयस्कों से निष्कर्षण में सामान्यत: शामिल होता है उष्माधात्विक विधियों प्रारंभिक समृद्धिकरण के बाद।

1. संकेंद्रण/लाभार्थीकरण

निकासी से पहले, अयस्क को गैंज को हटाने के लिए फ्रोथ फ्लोटेशन का उपयोग करके संकुचित किया जाता है। फ्लोटेशन प्रक्रिया सल्फाइड खनिजों के सतही गुणों में भिन्नताओं का लाभ उठाती है और उच्च गुणवत्ता वाले धातु-समृद्ध संकेंद्रण का परिणाम देती है।

2. स्मेल्टिंग

एक बार कंसंट्रेट प्राप्त होने के बाद, पिघलाने की प्रक्रिया पूरी की जाती है:

• फ्लैश स्मेल्टिंग या इलेक्ट्रिक फर्नेस गलाना: अयस्क सांद्रण को उच्च तापमान पर पिघलाया जाता है ताकि निकल, तांबा, सल्फर, और लोहे का पिघला हुआ मैट तैयार हो सके। अशुद्धियों को स्लैग के रूप में हटाने के लिए फलक (जैसे कि सिलिका) जोड़े जा सकते हैं।

3. रूपांतरण

फ्यूड मैट को फिर एक कन्वर्टर भट्टी में आयरन और सल्फर को ऑक्सीडाइज़ करने के लिए प्रोसेस किया जाता है:

• ऑक्सीज़न भट्टे में डाली जाती है, जिससे "कनवर्टर मैट" उत्पन्न होता है जिसमें निकेल और तांबे की उच्च सांद्रता होती है।

4. परिष्करण

निकल और तांबा हाइड्रोमेटालर्जिकल या इलेक्ट्रोलाइटिक विधियों के माध्यम से अलग किए जाते हैं:

• निकेल को अमोनिया के साथ दबाव के लेचिंग का उपयोग करके शुद्ध किया जा सकता है (निकेल सल्फेट के लिए)।
• तांबा सामान्यतः इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा शुद्ध तांबे के कैथोड्स बनाने के लिए शुद्ध किया जाता है।

निकल ऑक्साइड अयस्क

निकेल ऑक्साइड अयस्क, जिसे अक्सर "लेटेराइट" कहा जाता है, में खनिज शामिल होते हैं जैसे कि लाइमोनाइट (\[FeO(OH)\]·nH₂O) और गार्नियराइट \[(Ni,Mg)₃Si₂O₅(OH)₄\]। इन अयस्कों को आमतौर पर आवश्यकता होती है हाइड्रोमेटेलर्जिकल विधियों द्वारा संसाधित किए जाते हैं।हालांकि अग्निधातुकीय तकनीकों का भी उपयोग किया जा सकता है।

1. हाइड्रोमेटालर्जिकल प्रोसेसिंग (प्राथमिकता)

हाइड्रोमेटलर्जी निकेल ऑक्साइड अयस्कों के लिए सबसे सामान्य विधि है क्योंकि ये निम्न ग्रेड प्रकृति के होते हैं:

• ऐसिड लीचिंगलेटेराइट अयस्कों का उपचार सल्फ्यूरिक एसिड के साथ किया जाता है (पर्यावरणीय दबाव या ऑटोक्लेव में उच्च दबाव की स्थिति में) ताकि निकेल और अन्य लक्षित धातुओं को घोल में घुलाया जा सके।
  • उदाहरणHPAL (उच्च-दबाव एसिड लीचिंग) प्रक्रिया उच्‍च तापमान और दबाव का उपयोग करती है ताकि निष्कर्षण की दक्षता को बढ़ाया जा सके।
• निकेल समृद्ध समाधान को फिर से शुद्ध किया जाता है ताकि लोहे और अन्य धातुओं जैसी अशुद्धियों को हटाया जा सके।

2. सॉल्वेंट निष्कर्षण और अवक्षेपण

धुलाई के बाद, सॉल्वेंट निष्कर्षण प्रक्रियाओं का उपयोग समाधान से निकेल को चयनात्मक रूप से निकालने के लिए किया जाता है। निकेल को निकेल हाइड्रॉक्साइड या निकेल सल्फाइड के रूप में अवक्षिप्त किया जा सकता है और फिर आगे शुद्ध किया जा सकता है।

3. पायरोमेटैलर्जिकल प्रोसेसिंग (वैकल्पिक)

हालाँकि यह कम सामान्य है, फेरो निकल स्मेल्टिंग जैसे पायरोमेटालर्जिकल विधियों का उपयोग किया जा सकता है:

• खनिज को सूखा जाता है, कैल्सीन किया जाता है, और उच्च तापमान पर इलेक्ट्रिक भट्टियों में पिघलाया जाता है ताकि पेलेटनिकल मिश्र धातु (निकल-लोहे का मिश्र धातु) प्राप्त किया जा सके।

तुलना अवलोकन:

प्रक्रिया का चुनाव अयस्क के प्रकार, गुणवत्ता और आर्थिक विचारों पर निर्भर करता है, जिसमें लेटराइट्स के लिए हाइड्रोमेटैलर्जी पसंद की जाती है और सल्फाइड अयस्कों के लिए पायरोमेटैलर्जी प्रमुख होती है।

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