1。マイニングと抽出
* マイニング: これは、鉱石が地球から抽出される最初のステップです。 使用される方法は、鉱石の位置(表面または地下)と埋め込まれている岩の種類に依存します。一般的な方法は次のとおりです。
* オープンピットマイニング: 大規模な表面近くの堆積物に使用されます。
* 地下採掘: より深い堆積物に使用されます。
* ソリューションマイニング: 化学物質で鉱石を溶解します。
* 粉砕と粉砕: 採掘された鉱石は小さな部分に分解されます。これにより、後続の処理手順の表面積が増加します。
2。濃度
* 目的: 貴重な鉱物を望まない岩(輪郭)から分離する。
* メソッド:
* 重力分離: 密な鉱物は、水中の軽いものよりも速く落ち着きます。これは、密度の大きな違いがある鉱石に効果的です。 (例えば、ゴールド、ブリキ)
* 泡の浮遊: 空気は挽いた鉱石のスラリーを通して吹き飛ばされ、泡を作ります。化学物質は、貴重な鉱物を泡に付着させるために使用されます。 (例えば、銅、鉛、亜鉛)
* 磁気分離: 磁気鉱物は強い磁石に引き付けられ、非磁性鉱物は残されています。 (例えば、鉄、マンガン)
3。化学処理
* 目的: 濃縮鉱石から金属を抽出します。
* メソッド:
* ロースト: 濃縮鉱石は、硫黄のような不純物を除去するために空気で加熱されます。 (例えば、銅鉱石)
* 製錬: ローストした鉱石は、高温でフラックス(不純物を除去するため)と還元剤(金属を抽出する)で溶けます。 (例えば、鉄鉱石)
* 浸出: 鉱石は化学溶液に溶解し、その後、溶液から目的の金属が抽出されます。 (例えば、金、ウラン)
4。精製
* 目的: 抽出された金属をさらに浄化し、残りの不純物を除去します。
* メソッド:
* 電気分解: 電流は金属イオンを含む溶液を通過し、金属を電極に堆積させます。 (例えば、アルミニウム、銅)
* ゾーン精製: 加熱されたゾーンが金属の棒に沿って移動し、不純物が端まで移動し、その後除去されます。 (例えば、シリコン、ゲルマニウム)
* 真空融解: 金属は真空で溶けて、高温で蒸発する不純物を除去します。 (例えば、チタン)
5。形成と形成
* 目的: さまざまなアプリケーション向けの希望の形状で金属を生産する。
* メソッド:
* キャスト: 溶融金属はカビに注がれます。
* ローリング: 金属はローラーを通過して厚さを減らします。
* 押出: 金属は、特定の形状を作成するためにダイを通して強制されます。
* 鍛造: 金属は、希望の形状にハンマーまたは押し込まれます。
例:
* 鉄鉱石処理: 鉄鉱石は、磁気分離を使用して採掘され、粉砕され、濃縮されます。その後、硫黄を除去するためにローストし、豚の鉄を生産するために製錬されます。豚の鉄は、鉄鋼を爆風炉でさらに洗練して鋼を生産します。
* アルミニウム鉱石処理: ボーキサイト鉱石は、酸化アルミニウムを抽出するための強力なアルカリ溶液で採掘され、砕いて処理されます。次に、酸化アルミニウムを溶融クライオライトに溶解し、電解して純粋なアルミニウムを生成します。
重要な考慮事項:
* 環境への影響: 鉱石処理は、かなりの廃棄物と汚染を生み出す可能性があります。環境損害を最小限に抑えるために、持続可能な慣行を実装することが重要です。
* エネルギー消費: 鉱業と鉱石の加工には、多くの場合、化石燃料からの大幅なエネルギーが必要です。
* リソースの枯渇: 鉱業は天然資源を使い果たします。リソースを節約し、リサイクル方法を開発することが重要です。
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