استخلاص الخام
عملية الاستخلاص هي نقل الخام إلى محلول مكون من مكون واحد أو أكثر (عادة محلول مائي) من مادة صلبة. يلعب الاستخلاص دورًا رئيسيًا في عمليات التعويم القائمة على استخدام قوى احتكاك الجسيمات وترسيب الجسيمات الأكثر كثافة وما إلى ذلك، حيث تحدث هذه العمليات في المحاليل السائلة.
تُستخدم عملية الاستخلاص على نطاق واسع في إنتاج اليورانيوم والذهب والنحاس والزنك والموليبدينوم والتنجستن والألمنيوم وعناصر أخرى. وإذا لزم الأمر لعمليات التخصيب الإضافية وكذلك عملية الاستخلاص نفسها، يتم إخضاع الخام للطحن والسحق في المراحل الأولية.
غالبًا ما يتم إجراء الاستخلاص باستخدام المحاليل المائية للأحماض غير العضوية (الكبريتيك، الهيدروكلوريك، النيتريك) أو القلويات (الصودا الكاوية، الأمونيا)، وكذلك الأملاح (الأمونيوم، السيانيد، إلخ). من السهل تخمين أن المذيب يتم اختياره بناءً على خصائص الخام، ووجود عناصر معينة فيه، بالإضافة إلى متطلبات المنتج النهائي. تكون مراحل الاستخلاص، في معظم الحالات، مصحوبة بوجود ثلاث عمليات:
- تكوين معقد (أثناء معالجة الذهب بالسيانيد أو أثناء معالجة كبريتيد النيكل بمحاليل الأمونيا).
- تفاعل التبادل (أثناء استخلاص الأكاسيد والكربونات بالمحاليل الحمضية)
- تفاعل الأكسدة والاختزال (استخلاص المعادن ذات السالبية الكهربية بواسطة الأحماض)
وتنقسم أيضًا إلى ثلاث مراحل: أولاً، يتم توفير المواد المتفاعلة للسطح الصلب، ثم تحدث التفاعلات الكيميائية، وبعد ذلك يتم إزالة نواتج التفاعل القابلة للذوبان في المحلول. لتسريع معدل الحصول على محاليل متجانسة، يتم استخدام حاويات مزودة بأجهزة خلط ميكانيكية أو هوائية أو ميكانيكية هوائية (خلاطات مختلفة وجسور هوائية).
لا يستخدم الاستخلاص لإعداد الخام لعمليات التخصيب الإضافية فحسب، بل أيضًا لاستخراج الخام الموجود في أحشاء الأرض. تسمى هذه التقنية الاستخلاص في الموقع (ISL) . عند استخدام هذه الطريقة، يظل الخام في مكانه ويتم ضخ السوائل من خلاله لاستخراج المعادن من الخام. ومع ذلك، لا يمكن تطوير كل رواسب بهذه الطريقة، حيث يجب أن يكون جسم الخام نافذًا للسوائل المستخدمة، أي لا يمنعها من المرور عبر الصخور الأرضية، ويجب أيضًا أن يكون جسم الخام موجودًا بحيث لا تلوث السوائل المياه الجوفية الواقعة بعيدًا عن جسم الخام.
تم تطوير هذه الطريقة بشكل مستقل في الاتحاد السوفييتي والولايات المتحدة في منتصف سبعينيات القرن العشرين، وفي المراحل الأولى تم استخدامها لاستخراج اليورانيوم من الرواسب من النوع الملفوف. يتم تحديد عملية الاستخلاص نفسها في هذه الطريقة، أي اختيار المذيبات، من خلال السمات الجيولوجية لتواجد الصخور، على سبيل المثال، إذا كانت هناك كمية كبيرة من الكالسيوم في منطقة الخام، فيجب استخدام الاستخلاص القلوي (الكربونات). اليوم، تم تطوير تقنية ISL بشكل جيد للغاية ولديها عدد من المزايا في تطوير الرواسب، حيث إنها طريقة استخلاص خاضعة للرقابة وآمنة ومقبولة بيئيًا.
تُستخدم هذه الطريقة على نطاق واسع في تعدين اليورانيوم في كازاخستان وأستراليا، وذلك باستخدام الاستخلاص باستخدام عوامل الاستخلاص القلوية مثل بيكربونات الصوديوم أو ثاني أكسيد الكربون.
