अयस्क में तांबे की मात्रा का निर्धारण
अलौह धातु अयस्कों और उनके संवर्धन उत्पादों का विश्लेषण करते समय, सबसे पहले निम्नलिखित का निर्धारण किया जाता है:
- अयस्क में निहित मुख्य धातुएँ.
- चट्टान घटक (स्लैग बनाने वाले घटक).
- क्षार धातुएँ.
- सल्फर, और कभी-कभी अन्य उपधातु।
अयस्क में अन्य घटकों की तरह तांबे का निर्धारण भी कई तरह के तरीकों से किया जाता है, जो तत्वों के रासायनिक और भौतिक गुणों दोनों के आधार पर निर्धारित होते हैं। प्रत्येक विधि की अपनी खूबियाँ होती हैं और अयस्क की प्रकृति, नमूने, अयस्क के आगे के प्रसंस्करण और प्राप्त आंकड़ों के प्रमुख पहलुओं के आधार पर इसका चयन किया जाता है।
रासायनिक विधियाँ सांद्रता को सटीक रूप से निर्धारित करने के लिए प्रत्येक तत्व की रासायनिक प्रतिक्रिया तीव्रता और अन्य रासायनिक मापदंडों के उपयोग पर आधारित हैं। हालाँकि, ये विधियाँ बहुत लंबी अवधि की और श्रम-गहन हैं, जो शीघ्र जानकारी (बड़े समय की देरी के बिना) की अनुमति नहीं देती हैं। लेकिन इसका मतलब यह नहीं है कि ये विधियाँ अंततः गुमनामी में डूब जाएँगी, क्योंकि बाद की तेज़ विधियाँ उन्हें "औद्योगिक और वैज्ञानिक क्षेत्र" से विस्थापित कर देंगी। यह मुख्य रूप से इस तथ्य के कारण है कि तेज़ विधियाँ मुख्य रूप से अधिक सटीक और श्रम-गहन विधियों द्वारा प्राप्त डेटा पर आधारित हैं, जो कुछ हद तक इन प्रौद्योगिकियों के वंशज हैं।
आइये अयस्क से तांबा निकालने की कुछ विशिष्ट विधियों पर विचार करें।
1) सोडियम थायोसल्फेट के साथ तांबे का पृथक्करण। यह प्रतिक्रिया योजना के अनुसार आगे बढ़ती है
2Cu 2 + + 2S 2 O 3 2- ->Cu 2 S + 3SO 2
III और II विश्लेषणात्मक समूहों की धातुएं अम्लीय माध्यम में सोडियम थायोसल्फेट द्वारा अवक्षेपित नहीं होती हैं।
2) हाइड्रोजन सल्फाइड द्वारा तांबे का उत्सर्जन
Cu2 + + सीडीएस=CuS + Cd2 +
यह अभिक्रिया मात्रात्मक रूप से बाएं से दाएं की ओर आगे बढ़ती है।
3) सोडियम सल्फाइड के साथ तांबे के निष्कर्षण का उपयोग वी विश्लेषणात्मक समूह (आर्सेनिक, एंटीमनी और टिन) की धातुओं से तांबे (साथ ही सीसा, कैडमियम, पारा, चांदी) को अलग करने के लिए किया जाता है, जो सोडियम सल्फाइड के साथ सल्फोसाल्ट बनाते हैं।
4) औद्योगिक प्रयोगशालाओं में आयोडोमेट्रिक विधि बहुत आम है, जो इलेक्ट्रोलाइटिक विधि के समान ही सटीक परिणाम देती है। यह विधि पोटेशियम आयोडाइड द्वारा द्विसंयोजक तांबे को उसके एकसंयोजक रूप में कम करने की प्रतिक्रिया पर आधारित है।
2Cu 2+ + 4J <- -> Cu 2 J 2 + J 2
भौतिक विधियाँ विभिन्न प्रकार के विकिरणों द्वारा अयस्क की सतह परतों के उत्तेजना पर आधारित होती हैं, जैसे: एक्स-रे, ऑप्टिकल, लेजर, न्यूट्रॉन, आदि, और भौतिक विधियों में विभिन्न चुंबकीय और इलेक्ट्रोलाइटिक विधियाँ भी शामिल हैं।
रेडियोमेट्रिक विधियों में , सबसे आम उपकरण वे हैं जो एक्स-रे ट्यूब और स्रोतों के उपयोग पर आधारित हैं। ये उपकरण अयस्क में तत्वों के परमाणुओं को उत्तेजित करते हैं, जो बदले में विशिष्ट एक्स-रे उत्सर्जित करके अपनी उत्तेजना को दूर करते हैं। डिटेक्टर विशिष्ट किरणों को पंजीकृत करता है, चित्र 1 में दिखाए गए स्पेक्ट्रम के समान स्पेक्ट्रम प्राप्त करता है।
इस स्पेक्ट्रम को प्राप्त करने की प्रक्रिया के लिए अतिरिक्त साहित्य का अध्ययन करने की आवश्यकता होती है, लेकिन लगभग सभी डिटेक्टरों में इसे स्वचालित रूप से लागू किया जाता है। इसके बाद, उत्तेजित तत्वों की तीव्रता की गणना की जाती है, और अधिक सटीक तरीकों से प्राप्त प्रारंभिक निर्दिष्ट मापदंडों के अनुसार अंशांकन किया जाता है!!! पहले सन्निकटन में, अयस्क में तत्वों की सांद्रता K i I i के समानुपाती होती है , जहाँ I i तत्व की तीव्रता है, उदाहरण के लिए Cu (E = 8.02 keV), K i अंशांकन गुणांक है। परिणामी अंशांकन का उपयोग तब उद्यमों में खदान से आने वाले अयस्क के त्वरित और स्पष्ट विश्लेषण के रूप में किया जाता है।
यह विधि पूर्ण और सार्वभौमिक है, जो अयस्क और लुगदी के एआरपी-1सी प्रवाह विश्लेषक के निर्माण के लिए आधार के रूप में कार्य करती है, जो 0.05% से 90% तक की सांद्रता सीमा में सीए से यू तक तत्वों की सामग्री को निर्धारित करने की अनुमति देती है।
