ដំណើរការពេញលេញនៃ Hydrometallurgy: ពីការលេចធ្លាយ Cyanide ទៅជា Electrolysis

នៅក្នុងវិស័យទំនើបនៃលោហធាតុ, ធារាសាស្ត្រ កាន់កាប់ទីតាំងសំខាន់មួយក្នុងការទាញយក និងចម្រាញ់លោហៈ ដោយសារតែគុណសម្បត្តិពិសេសរបស់វា។ តើ​អាថ៌កំបាំង​អ្វី​ខ្លះ​ដែល​ស្ថិត​នៅ​ពី​ក្រោយ​ការ​ប្រែ​ក្លាយ​ពី​រ៉ែ​ទៅ​ជា​លោហៈ​ដ៏​បរិសុទ្ធ? ថ្ងៃនេះ ចូរយើងស្វែងយល់ឱ្យស៊ីជម្រៅអំពីដំណើរការពេញលេញនៃ hydrometallurgy ពី leaching ទៅ electrolysis តាមរយៈសំណួរសំខាន់ៗចំនួនដប់ពីរ។

1. តើ hydrometallurgy គឺជាអ្វី?

Hydrometallurgy នៅក្នុងពាក្យសាមញ្ញ គឺជាដំណើរការដែលប្រើភ្នាក់ងារ leaching ដើម្បីរំលាយសមាសធាតុលោហៈដ៏មានតម្លៃពីរ៉ែ ប្រមូលផ្តុំ calcines និងសម្ភារៈផ្សេងទៀតទៅជាដំណោះស្រាយ។ បនា្ទាប់មក លោហធាតុត្រូវបានស្រង់ចេញ បំបែក និងចម្រាញ់ចេញពីដំណោះស្រាយ តាមរយៈវិធីសាស្រ្តគីមី និងរូបវន្តជាបន្តបន្ទាប់។ មិនដូច pyrometallurgy ប្រពៃណីទេ hydrometallurgy ដំណើរការជាចម្បងនៅក្នុងបរិយាកាសដំណោះស្រាយ ដែលបង្ហាញពីការប្រើប្រាស់ថាមពលទាប និងកាត់បន្ថយការបំពុលបរិស្ថាន។

2. តើអ្វីជាគោលបំណងនៃការបន្ទោរបង់ និងវិធីសាស្រ្ដដែលប្រើជាទូទៅ?

គោលបំណងនៃការលាងគឺដើម្បីបំបែកលោហៈដ៏មានតម្លៃពី gangue នៅក្នុងរ៉ែ និងរំលាយលោហៈក្នុងទម្រង់ជាអ៊ីយ៉ុងទៅជាដំណោះស្រាយ។ វិធីសាស្ត្រ​លាង​សម្អាត​ទូទៅ​រួម​មាន​ការ​លាង​អាស៊ីត។ ជាឧទាហរណ៍ រ៉ែទង់ដែងត្រូវបានប្រឡាក់ជាមួយអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរិក ដើម្បីរំលាយទង់ដែងក្នុងទម្រង់ជាអ៊ីយ៉ុងទង់ដែង។ ការលាងអាល់កាឡាំងត្រូវបានប្រើដើម្បីព្យាបាលបាស៊ីតជាមួយនឹងដំណោះស្រាយសូដ្យូមអ៊ីដ្រូស៊ីតដើម្បីទាញយកអាលុយមីញ៉ូម។ ការលាងទឹកគឺសមរម្យសម្រាប់អំបិលមួយចំនួន - ប្រភេទសារធាតុរ៉ែដែលមានភាពរលាយទឹកល្អ ដូចជាការទាញយកអំបិលរបស់ glauber ជាដើម។

3. តើកត្តាអ្វីខ្លះដែលជះឥទ្ធិពលដល់អត្រាលេចធ្លាយកំឡុងពេលការបន្ទោរបង់?

កត្តាចំបងរួមមានកំហាប់នៃភ្នាក់ងារ leaching ។ ជាទូទៅ កំហាប់ខ្ពស់ អត្រា leaching កាន់តែខ្ពស់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការផ្តោតអារម្មណ៍ខ្លាំងពេកអាចនាំឱ្យមានការកើនឡើងនូវការចំណាយ និងការលំបាកក្នុងដំណើរការជាបន្តបន្ទាប់។ សីតុណ្ហភាព៖ ការកើនឡើងសីតុណ្ហភាពសមស្របអាចបង្កើនល្បឿននៃអត្រាប្រតិកម្ម និងធ្វើឱ្យអត្រាលេចធ្លាយប្រសើរឡើង ប៉ុន្តែសីតុណ្ហភាពលើសនឹងបង្កើនការប្រើប្រាស់ថាមពល និងការ corrosion ឧបករណ៍។ ទំហំភាគល្អិតរ៉ែ៖ ទំហំភាគល្អិតកាន់តែតូច ផ្ទៃដីជាក់លាក់កាន់តែធំ និងប្រតិកម្មការលេចធ្លាយកាន់តែហ្មត់ចត់។ អាំងតង់ស៊ីតេនៃការកូរ៖ ការកូរឱ្យបានល្អអាចធានាបាននូវទំនាក់ទំនងពេញលេញរវាងភ្នាក់ងារ leaching និងរ៉ែ បង្កើនការផ្ទេរម៉ាស់។

4. តើការបំបែកអង្គធាតុរាវត្រូវបានអនុវត្តយ៉ាងដូចម្តេចសម្រាប់ pulp បន្ទាប់ពី leaching?

រឹងទូទៅ - វិធីសាស្រ្តបំបែករាវរួមមានការច្រោះ។ តម្រងបូមធូលី និងបន្ទះ - និង - ឧបករណ៍ចុចតម្រងស៊ុមត្រូវបានប្រើដើម្បីស្ទាក់ចាប់ភាគល្អិតរឹងតាមរយៈឧបករណ៍ផ្ទុកតម្រង និងអនុញ្ញាតឱ្យរាវឆ្លងកាត់។ កំណកដី៖ ភាគល្អិតរឹងត្រូវបានអនុញ្ញាតឱ្យតាំងលំនៅក្រោមទំនាញផែនដី ឬកម្លាំង centrifugal ។ ឧទាហរណ៍នៅក្នុង thickeners, pulp ដោះស្រាយយឺតនៅក្នុងឧបករណ៍ធំ - បរិមាណ។ វត្ថុរាវលើសលប់ ហើយស្រទាប់ខាងក្រោម - ស្រទាប់ក្រាស់ត្រូវបានដំណើរការបន្ថែមទៀត។ ការបំបែក centrifugal: កម្លាំង centrifugal ដែលបង្កើតឡើងដោយការបង្វិលល្បឿនលឿនត្រូវបានប្រើដើម្បីសម្រេចបាននូវភាពរឹង - ការបំបែករាវដែលសមរម្យសម្រាប់ការបំបែកភាគល្អិតល្អ។

5. តើអ្វីជាគោលបំណងនៃការបន្សុតសូលុយស្យុង ហើយតើវិធីបន្សុតទូទៅមានអ្វីខ្លះ?

ការបន្សុតសូលុយស្យុងមានគោលបំណងលុបភាពមិនបរិសុទ្ធនៅក្នុងទឹករំអិល ដើម្បីជៀសវាងការជ្រៀតជ្រែកជាមួយនឹងការទាញយកលោហៈជាបន្តបន្ទាប់។ វិធីសាស្រ្តទូទៅរួមមានទឹកភ្លៀងគីមី។ Precipitants ត្រូវបានបន្ថែមដើម្បីបង្កើតជា precipitates នៃ ions impurity ។ ឧទហរណ៍ សូដ្យូមស៊ុលហ្វីតត្រូវបានបន្ថែមទៅ អ៊ីយ៉ុងដែកធ្ងន់។ អ៊ីយ៉ុង - វិធីសាស្រ្តផ្លាស់ប្តូរៈ អ៊ីយ៉ុង - ជ័រផ្លាស់ប្តូរត្រូវបានប្រើដើម្បីផ្លាស់ប្តូរជាមួយអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងដំណោះស្រាយដើម្បីយកអ៊ីយ៉ុងមិនបរិសុទ្ធចេញ។ ការទាញយកសារធាតុរំលាយ៖ ដោយផ្អែកលើភាពខុសគ្នានៃការរលាយនៃសារធាតុរំលាយក្នុងដំណាក់កាលពីរដែលមិនអាចកាត់ផ្តាច់បាន លោហៈគោលដៅត្រូវបានស្រង់ចូលទៅក្នុងដំណាក់កាលសរីរាង្គដើម្បីសម្រេចបាននូវការបំបែកចេញពីភាពមិនបរិសុទ្ធ។

6. តើអ្វីជាគោលការណ៍នៃការទាញយកសារធាតុរំលាយ និងរបៀបជ្រើសរើសសារធាតុចម្រាញ់ដែលសមស្រប?

គោលការណ៍នៃការទាញយកសារធាតុរំលាយគឺដើម្បីប្រើប្រាស់ភាពខុសគ្នានៃមេគុណចែកចាយនៃសារធាតុរំលាយរវាងដំណាក់កាលសរីរាង្គ និងដំណាក់កាល aqueous ដែលអនុញ្ញាតឱ្យផ្ទេរសារធាតុរំលាយពីដំណាក់កាល aqueous ទៅដំណាក់កាលសរីរាង្គ។ នៅពេលជ្រើសរើសសារធាតុចម្រាញ់ ចាំបាច់ត្រូវពិចារណាពីការជ្រើសរើសខ្ពស់របស់វាសម្រាប់លោហៈគោលដៅ មានន័យថាវាមានសមត្ថភាពទាញយកខ្លាំងសម្រាប់លោហៈគោលដៅ និងសមត្ថភាពទាញយកខ្សោយសម្រាប់ភាពមិនបរិសុទ្ធ។ វាគួរតែមានសមត្ថភាពទាញយកច្រើន ដើម្បីទាញយកបរិមាណដ៏ច្រើននៃលោហៈប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព។ វាក៏គួរតែមានស្ថេរភាពគីមីល្អ មិនងាយរលួយ មិនស៊ីគ្នាជាមួយនឹងដំណាក់កាល aqueous និងមានភាពខុសគ្នានៃដង់ស៊ីតេសមស្របសម្រាប់ការបំបែកដំណាក់កាលងាយស្រួល។ លើសពីនេះ ថ្លៃដើម និងភាពអាចរកបានគួរតែត្រូវបានពិចារណា។

7. តើ​ការ​ដក​ចេញ​មាន​តួនាទី​យ៉ាង​ណា ហើយ​វា​ទាក់ទង​នឹង​ការ​ដក​ចេញ​ដោយ​របៀប​ណា?

ការច្រូតគឺជាដំណើរការនៃការផ្ទេរលោហៈដែលបានស្រង់ចេញចូលទៅក្នុងដំណាក់កាលសរីរាង្គត្រឡប់ទៅដំណាក់កាល aqueous ។ វាបំពេញបន្ថែមការស្រង់ចេញ។ ការស្រង់ចេញបង្កើន និងបំបែកលោហធាតុ ខណៈពេលដែលការច្រូតយកលោហៈធាតុដែលចម្រាញ់ចេញពីដំណាក់កាលសរីរាង្គ ដើម្បីទទួលបានដំណោះស្រាយលោហធាតុដែលមានកំហាប់ខ្ពស់សម្រាប់ electrolysis ជាបន្តបន្ទាប់ ឬដំណើរការផ្សេងទៀត។ តាមរយៈការកែតម្រូវប្រភេទ ការផ្តោតអារម្មណ៍ និងតម្លៃ pH នៃភ្នាក់ងារច្រូត ការច្រូតលោហៈប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពអាចសម្រេចបាន។

8. តើអ្វីជា electrowinning (electrolytic deposition) ហើយតើអ្វីជាគោលការណ៍របស់វា?

Electrowinning គឺជាដំណើរការមួយដែលអ៊ីយ៉ុងដែកនៅក្នុងដំណោះស្រាយត្រូវបានកាត់បន្ថយ និងដាក់នៅលើ cathode ក្រោមសកម្មភាពនៃចរន្តផ្ទាល់។ ការយក electrowinning ទង់ដែងជាឧទាហរណ៍ នៅក្នុងដំណោះស្រាយស៊ុលទង់ដែង នៅពេលដែលចរន្តផ្ទាល់ត្រូវបានអនុវត្ត អ៊ីយ៉ុងទង់ដែងទទួលបានអេឡិចត្រុងនៅ cathode ត្រូវបានកាត់បន្ថយទៅជាទង់ដែងលោហធាតុ ហើយដាក់នៅលើចាន cathode ។ នៅ anode ប្រតិកម្មអុកស៊ីតកម្មនៃទឹកកើតឡើងដែលផលិតអុកស៊ីសែន។ នេះគឺជាជំហានដ៏សំខាន់មួយក្នុងការទទួលបានលោហៈដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់នៅក្នុង hydrometallurgy ។

9. តើកត្តាអ្វីខ្លះដែលប៉ះពាល់ដល់ប្រសិទ្ធភាពបច្ចុប្បន្ន និងគុណភាពដែកក្នុងកំឡុងដំណើរការអេឡិចត្រូលីត?

កត្តាដែលប៉ះពាល់ដល់ប្រសិទ្ធភាពបច្ចុប្បន្នរួមមានសីតុណ្ហភាពនៃអេឡិចត្រូលីត។ សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ពេកនឹងធ្វើឱ្យប្រតិកម្មចំហៀងកាន់តែធ្ងន់ធ្ងរ និងកាត់បន្ថយប្រសិទ្ធភាពបច្ចុប្បន្ន។ ដង់ស៊ីតេបច្ចុប្បន្ន៖ ទាំងដង់ស៊ីតេបច្ចុប្បន្នខ្ពស់ពេក និងទាបពេកគឺមិនអំណោយផលសម្រាប់ប្រសិទ្ធភាពបច្ចុប្បន្ន ហើយមានជួរដ៏ល្អប្រសើរមួយ។ មាតិកាមិនបរិសុទ្ធ៖ អ៊ីយ៉ុងមិនបរិសុទ្ធអាចឆ្លងកាត់ប្រតិកម្មប្រកួតប្រជែងនៅអេឡិចត្រូត ដោយកាត់បន្ថយប្រសិទ្ធភាពបច្ចុប្បន្ន។ កត្តាដែលប៉ះពាល់ដល់គុណភាពលោហៈរួមមានសមាសធាតុនៃអេឡិចត្រូលីត។ ប្រភេទ និងខ្លឹមសារនៃសារធាតុបន្ថែមអាចប៉ះពាល់ដល់សណ្ឋានគ្រីស្តាល់នៃលោហៈ។ វត្ថុធាតុអេឡិចត្រូត និងស្ថានភាពផ្ទៃ៖ អេឡិចត្រូតរលោង និងសំប៉ែត អំណោយផលដល់ការទម្លាក់ឯកសណ្ឋាននៃលោហធាតុដែលមានគុណភាពខ្ពស់។ ពេលវេលាអេឡិចត្រូលីស និងស្ថេរភាពប្រតិបត្តិការ៖ លក្ខខណ្ឌប្រតិបត្តិការមានស្ថេរភាពអាចធានាបាននូវស្ថេរភាពនៃគុណភាពលោហៈ។

10. តើ slime anode ត្រូវបានបង្កើតដោយរបៀបណា ហើយតើវាប្រើប្រាស់អ្វីខ្លះ?

ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការអេឡិចត្រូលីស បន្ថែមពីលើការរលាយនៃលោហធាតុនៅ anode ភាពមិនបរិសុទ្ធដែលមិនអាចរលាយបានមួយចំនួនដូចជាលោហៈដ៏មានតម្លៃដូចជាមាស ប្រាក់ និងផ្លាទីន និងភាពមិនបរិសុទ្ធផ្សេងទៀតបង្កើតបានជាស្លេស្ម anode និង precipitate ។ Anode slime គឺជាធនធានបន្ទាប់បន្សំដ៏សំខាន់។ លោហធាតុដ៏មានតម្លៃជាច្រើនអាចត្រូវបានរកឃើញពីវា។ ឧទាហរណ៍ មាស ប្រាក់ ជាដើម អាចត្រូវបានស្រង់ចេញពីស្ពាន់ អេឡិចត្រូលីស្យូម អ៊ីណូត ស្លីម តាមរយៈបច្ចេកវិជ្ជាកែច្នៃជាបន្តបន្ទាប់ ដែលមានតម្លៃសេដ្ឋកិច្ចខ្ពស់ខ្លាំង។

11. តើធ្វើដូចម្តេចដើម្បីសម្រេចបាននូវការការពារបរិស្ថាន និងការកែច្នៃធនធាននៅក្នុងដំណើរការវារីអគ្គិសនីទាំងមូល?

ទាក់ទងនឹងការការពារបរិស្ថាន ទឹកសំណល់ ឧស្ម័នកាកសំណល់ និងសំណល់សំណល់ត្រូវបានព្យាបាលឱ្យស្របតាមស្តង់ដារនៃការបំភាយឧស្ម័ន។ សម្រាប់ការព្យាបាលទឹកសំណល់ វិធីសាស្រ្តដូចជាអព្យាក្រឹត ការធ្លាក់ទឹកភ្លៀង និងការផ្លាស់ប្តូរអ៊ីយ៉ុង ត្រូវបានប្រើដើម្បីយកអ៊ីយ៉ុងដែកធ្ងន់ និងសារធាតុគ្រោះថ្នាក់។ ឧស្ម័នកាកសំណល់ត្រូវបានបន្សុតដើម្បីយកជាតិពុលដូចជាស្ពាន់ធ័រឌីអុកស៊ីតតាមរយៈឧបករណ៍បន្សុត។ នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃការកែឆ្នៃធនធាន ការព្យាបាលបន្ទាប់បន្សំត្រូវបានអនុវត្តលើសំណល់ leaching និង slime anode ដើម្បីយកមកវិញនូវលោហៈដ៏មានតម្លៃ។ អេឡិចត្រូលីតដែលបានចំណាយត្រូវបានបន្សុត និងបង្កើតឡើងវិញសម្រាប់ការកែច្នៃឡើងវិញ។

12. តើអ្វីជានិន្នាការអភិវឌ្ឍន៍នាពេលអនាគតនៃវារីលោហៈធាតុ?

នៅពេលអនាគត វារីលោហៈធាតុនឹងអភិវឌ្ឍឆ្ពោះទៅរកភាពបៃតង ប្រសិទ្ធភាព និងឆ្លាតវៃ។ វានឹងមានការស្រាវជ្រាវ និងការអភិវឌ្ឍភ្នាក់ងារបន្សាប និងសារធាតុចម្រាញ់ដែលមានប្រសិទ្ធភាព និងបរិស្ថានកាន់តែច្រើន ដើម្បីកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ថាមពល និងការបំពុល។ ស្វ័យប្រវត្តិកម្មកម្រិតខ្ពស់ និងបច្ចេកវិជ្ជាឆ្លាតវៃនឹងត្រូវបានប្រើដើម្បីសម្រេចបាននូវការគ្រប់គ្រងច្បាស់លាស់ និងការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃដំណើរការផលិត ការកែលម្អប្រសិទ្ធភាពផលិតកម្ម និងគុណភាពផលិតផល។ វិស័យ​កម្មវិធី​នឹង​ត្រូវ​បាន​ពង្រីក​ដូចជា​ការ​ទាញ​យក​លោហធាតុ​ពី​ធនធាន​ថ្មី​ដូច​ជា​កាក​សំណល់​អេឡិកត្រូនិក និង​រ៉ែ​ទឹក​ជ្រៅ។

តាមរយៈសំណួរទាំងដប់ពីរនេះ យើងបានទទួលការយល់ដឹងយ៉ាងទូលំទូលាយអំពីដំណើរការពេញលេញនៃ hydrometallurgy ពីការលេចធ្លាយទៅជាអេឡិចត្រូលីស។ ជាមួយនឹងការរីកចម្រើនជាបន្តបន្ទាប់នៃបច្ចេកវិជ្ជា ធារាសាស្ត្រនឹងដើរតួនាទីកាន់តែធំនៅក្នុងវិស័យទាញយកលោហៈ រួមចំណែកដល់ការអភិវឌ្ឍន៍សេដ្ឋកិច្ច និងការប្រើប្រាស់ធនធានប្រកបដោយសមហេតុផល។