鉱石から鉱物の抽出:岩から資源への旅
鉱石から鉱物を抽出することは、いくつかのステップを含む複雑なプロセスであり、それぞれが目的の鉱物を周囲の岩や不純物から分離するように設計されています。使用される特定の方法は、鉱石の種類と抽出されている鉱物に依存します。一般的な概要は次のとおりです。
1。マイニング:
* 表面マイニング: この方法は、表面の近くにある鉱石に使用されます。これには、鉱石堆積物にアクセスするために、過負荷(岩と土壌)の層を除去することが含まれます。一般的な方法には、オープンピットマイニング、ストリップマイニング、採石が含まれます。
* 地下採掘: 深い鉱石堆積物に使用されるこの方法では、鉱石に到達するためにトンネルとシャフトを掘削することが含まれます。部屋とピラーの採掘、ロングウォールマイニング、ドリフトマイニングなど、鉱石鉱床の特性に応じてさまざまな技術が採用されています。
2。鉱石処理:
* 粉砕と粉砕: 採掘後、鉱石は押しつぶされ、より小さな粒子に粉砕され、さらなる処理のために表面積を増加させます。
* 濃度: このステップは、望ましいミネラルを廃棄物岩(輪郭)から分離し、それをより小さな容積に集中させることを目的としています。一般的な方法は次のとおりです。
* 重力分離: 密度の違いを使用して、より重いミネラルとより軽いミネラルを分離します。
* 泡の浮遊: 細かく挽いた鉱石と化学物質のスラリーを使用して、目的の鉱物粒子に選択的に付着する泡を作成します。
* 磁気分離: 磁石を使用して、磁気ミネラルと非磁性ミネラルを分離します。
* 浸出: 化学物質を使用して、鉱石から希望の鉱物を溶解し、輪郭を残します。
3。精製:
* 製錬: このプロセスでは、濃縮鉱石を非常に高温まで加熱して、溶かし、目的の金属を不純物から分離します。
* 電気分解: この方法では、電気を使用して、溶融鉱石または溶液から純粋な金属を抽出します。
* その他の精製方法: 鉱物に応じて、化学処理、蒸留、結晶化など、追加の精製技術を使用することができます。
4。製品の形成:
* キャスト: 洗練された金属は型に注がれ、望ましい形を形成します。
* パウダー冶金: 金属粉末は押され、焼結(加熱)して、目的の形状と特性を作成します。
* さらなる処理: 洗練された鉱物は、特定の特性または用途を実現するために、合金、コーティング、機械加工などのさらなる処理を受ける可能性があります。
環境上の考慮事項:
鉱物抽出は、環境に大きな影響を与える可能性があります。採掘は、生態系を破壊し、水と空気を汚染し、廃棄物を生成することができます。これらの影響を最小限に抑えるには、持続可能な採掘慣行と責任ある廃棄物管理が重要です。
鉱物抽出の例:
* 鉄鉱石: 磁気分離を使用して、粉砕し、濃縮されたオープンピットマイニングによって抽出されます。その後、濃縮物を製錬して豚の鉄を生産し、さらに鋼に加工されます。
* 銅鉱石: 地下採掘によって抽出され、泡立ち、泡の浮選を使用して濃縮。その後、濃縮物を製錬し、電解を使用して精製して純粋な銅を生成します。
* 金鉱石: オープンピットマイニングや地下採掘など、さまざまな方法で抽出されます。鉱石は、金を回収するために、重力分離とシアン化物の浸出を含む技術の組み合わせを使用して粉砕および処理されます。
これは、鉱物抽出の簡略化された概要です。関係する特定のプロセスは、鉱石の種類と目的の鉱物によって大きく異なります。