तांबे का धातुकर्म
तांबे का खनन:
तांबे के निष्कर्षण में उपयोग किया जाने वाला सबसे आम अयस्क चाल्कोपाइराइट (CuFeS2) है जिसे कॉपर पाइराइट्स और ऐसे अन्य सल्फाइड के रूप में भी जाना जाता है। तांबे के सीधे निष्कर्षण के लिए वास्तविक अयस्क में तांबे का प्रतिशत बहुत कम है। अयस्क की सांद्रता की आवश्यकता होती है और यह फ्रॉथ प्लवन विधि द्वारा किया जाता है।
अयस्क की सांद्रता:
अयस्क को बारीक पाउडर में कुचल दिया जाता है और पानी में एक निलंबन बनाया जाता है। इसमें कलेक्टर और झाग स्टेबलाइजर्स जोड़े गए हैं। संग्राहक (पाइन तेल, फैटी एसिड आदि) अयस्क के धातु भाग की गैर-वेटेबिलिटी को बढ़ाते हैं और इसे झाग बनाने की अनुमति देते हैं और झाग स्टेबलाइजर्स (क्रेसोल, एनिलिन आदि) झाग को बनाए रखते हैं। तेल धातु को गीला कर देता है और पानी गैंग को गीला कर देता है। झाग पैदा करने के लिए पैडल और हवा लगातार सस्पेंशन को हिलाते रहते हैं। इस झागदार धातु को ऊपर से हटा दिया जाता है और धातु को पुनः प्राप्त करने के लिए सुखाया जाता है।
तांबा प्रगलन:
प्रगलन ताप और एक रासायनिक कम करने वाले एजेंट की मदद से उनके अयस्कों से आधार धातुओं को निकालने की एक धातु विज्ञान तकनीक है। (निष्कर्षण प्रक्रिया के लिए यहां क्लिक करें)। कॉपर स्मेल्टिंग का मतलब है कि संकेंद्रित अयस्क को भट्ठी में सिलिकॉन डाइऑक्साइड (सिलिका), कैल्शियम कार्बोनेट (CaCO3) और हवा के साथ दृढ़ता से गर्म किया जाता है। तांबे के निष्कर्षण के प्रमुख चरण हैं
चाल्कोपीराइट में मौजूद कॉपर, कॉपर सल्फाइड में अपचयित हो जाता है।
ब्लास्ट फर्नेस की तरह ही, स्लैग बनाने के लिए फ्लक्स के रूप में कैल्शियम कार्बोनेट मिलाया जाता है।
चाल्कोपीराइट में आयरन को आयरन सिलिकेट स्लैग के रूप में हटा दिया जाता है।
चाल्कोपाइराइट में अधिकांश सल्फर सल्फर डाइऑक्साइड (SO2) में बदल जाता है।
इन प्रक्रियाओं की प्रतिक्रिया को इस प्रकार लिखा जा सकता है: तांबे की धातुकर्म
2CuFeS2+2SiO2+4O2→Cu2S+2FeSiO3+3SO2
इस प्रक्रिया से निकाले गए तांबे को स्लैग के साथ मिलाया जाता है और इसकी बनावट और उपस्थिति के कारण इसे मैट कॉपर कहा जाता है। इसमें मुख्य रूप से Cu2S होता है जिसे हवा के साथ मैट कॉपर को विस्फोटित करके शुद्ध धातु में बदल दिया जाता है।
Cu2S+O2→2Cu+SO2
सल्फर डाइऑक्साइड तांबे से बाहर निकल जाता है और इससे बुलबुले दिखाई देते हैं और SO2 निकलने के साथ ही फूट जाते हैं। इसके कारण अंतिम उत्पाद बहुत फफोले जैसा दिखता है और इसलिए इसे ब्लिस्टर कॉपर कहा जाता है; 98-99.5% शुद्ध।
तांबा बिजली का एक उत्कृष्ट संवाहक है और इसकी लचीलापन के साथ, यह घरेलू और औद्योगिक दोनों तरह की बिजली की वायरिंग बनाने के लिए एकदम सही धातु है। इस धातु के बिना इलेक्ट्रॉनिक युग महज़ एक सपना होता।
