تحديد نسبة النحاس في الخام
عند تحليل خامات المعادن غير الحديدية ومنتجات إثرائها يتم أولاً تحديد ما يلي:
- المعادن الرئيسية الموجودة في الخام.
- مكونات الصخور (المكونات المكونة للخبث).
- المعادن القلوية.
- الكبريت، وأحياناً بعض المعادن الأخرى.
يتم تحديد النحاس، مثل المكونات الأخرى في الخام، من خلال مجموعة واسعة من الطرق، والتي يتم تحديدها من خلال الخصائص الكيميائية والفيزيائية للعناصر. كل طريقة لها مزاياها الخاصة ويتم اختيارها على أساس الجوانب الرئيسية لطبيعة الخام، والعينة، والمعالجة الإضافية لكل من الخام والبيانات التي تم الحصول عليها.
تعتمد الطرق الكيميائية على استخدام شدة التفاعلات الكيميائية وغيرها من المعايير الكيميائية المميزة لكل عنصر لتحديد التركيزات بدقة. ومع ذلك، فإن هذه الطرق طويلة الأمد وتتطلب الكثير من العمل، مما لا يسمح بالحصول على معلومات سريعة (دون تأخيرات زمنية كبيرة). لكن هذا لا يعني أن هذه الطرق سوف تندثر في نهاية المطاف، لأن الطرق الأسرع اللاحقة سوف تحل محلها من "الساحة الصناعية والعلمية". ويرجع هذا في المقام الأول إلى حقيقة أن الطرق الأسرع تعتمد بشكل أساسي على البيانات التي تم الحصول عليها من خلال طرق أكثر دقة وتتطلب الكثير من العمل، وهي إلى حد ما من نسل هذه التقنيات.
دعونا نفكر في عدد من الطرق النموذجية لاستخراج النحاس من الخام.
1) فصل النحاس باستخدام ثيوكبريتات الصوديوم، ويتم هذا التفاعل وفقًا للمخطط
2Cu 2 + + 2S 2 O 3 2- ->Cu 2 S + 3SO 2
لا تترسب المعادن من المجموعتين التحليليتين الثالثة والثانية بواسطة ثيوكبريتات الصوديوم في وسط حمضي.
2) تحرير النحاس بواسطة كبريتيد الهيدروجين
Cu2 + + CdS = CuS + Cd2 +
يتطور هذا التفاعل كميًا من اليسار إلى اليمين.
3) تستخدم طريقة استخلاص النحاس بكبريتيد الصوديوم لفصل النحاس (وكذلك الرصاص والكادميوم والزئبق والفضة) عن معادن المجموعة التحليلية الخامسة (الزرنيخ والانتيمون والقصدير) والتي تشكل أملاح الكبريت مع كبريتيد الصوديوم.
4) طريقة اليودومترية شائعة جدًا في المختبرات الصناعية والتي تعطي نفس دقة النتائج التي تعطيها الطريقة الكهربية. تعتمد هذه الطريقة على تفاعل اختزال النحاس ثنائي التكافؤ إلى شكله الأحادي التكافؤ بواسطة يوديد البوتاسيوم.
2Cu 2+ + 4J <- -> النحاس 2 J 2 + J 2
تعتمد الطرق الفيزيائية على إثارة الطبقات السطحية من الخام بواسطة أنواع مختلفة من الإشعاع، وهي: الأشعة السينية، والبصرية، والليزر، والنيوترون، وغيرها، كما تشمل الطرق الفيزيائية أيضًا طرقًا مغناطيسية وكهربائية مختلفة.
من بين الطرق الإشعاعية ، الأجهزة الأكثر شيوعًا هي تلك القائمة على استخدام أنابيب ومصادر الأشعة السينية. تعمل هذه الأجهزة على إثارة ذرات العناصر الموجودة في الخام، والتي بدورها تزيل إثارتها عن طريق إصدار أشعة سينية مميزة. يسجل الكاشف الأشعة المميزة، ويحصل على طيف مماثل للطيف الموضح في الشكل 1.
تتطلب عملية الحصول على هذا الطيف دراسة أدبيات إضافية، ولكن في جميع أجهزة الكشف تقريبًا يتم تنفيذها تلقائيًا. بعد ذلك، يتم حساب شدة العناصر المثارة، ويتم إجراء المعايرة وفقًا للمعلمات المحددة في البداية والتي تم الحصول عليها بطرق أكثر دقة!!!. في التقريب الأول، يكون تركيز العناصر في الخام متناسبًا مع K i I i ، حيث I i هي شدة العنصر، على سبيل المثال Cu (E = 8.02 keV)، K i هو معامل المعايرة. ثم يتم استخدام المعايرة الناتجة في المؤسسات كتحليل سريع وواضح للخام القادم من المنجم.
هذه الطريقة كاملة وعالمية، والتي كانت بمثابة الأساس لإنشاء جهاز تحليل تدفق ARP-1C للخام واللب، والذي يسمح بتحديد محتوى العناصر من Ca إلى U، في نطاق تركيز من 0.05٪ إلى 90٪.
