Metallurgiya: filizdən metala

Metal filizdən bir neçə mərhələdə alınır: çıxarma → zənginləşdirmə → ərimə/yuma → təmizləmə. Aşağıda əsas metalların proses sxemləri və onların filiz minerallarından hansıları kataloqdadır. Terminlər üçün lüğətə baxın.

Əsas üsullar

Flotasiya: Filiz tozunu suda hava qabarcıqları ilə zənginləşdirir (sulfidlər: mis, sink, qurğuşun).
Qovurma: Sulfidi hava axınında oksidə çevirir; SO₂ sulfat turşusu istehsalına gedir.
Ərimə (pirometallurgiya): Yüksək temperaturda reduksiya ilə metalı şlakdan ayırır (dəmir, qurğuşun, qalay).
Elektroliz: Elektrik cərəyanı ilə metalı məhluldan və ya ərintidən təmiz halda çökdürür (mis, sink, alüminium).
Hidrometallurgiya: Metalı turşu və ya sianid məhlulu ilə yuyub sonradan çökdürür (oksid mis, qızıl).

Dəmir

Filiz mineralları

Proses sxemi

1
Çıxarılma
Açıq karxana və ya şaxta ilə filizin partladılması və daşınması.
2
Xırdalama və zənginləşdirmə
Filiz xırdalanıb üyüdülür; maqnetit maqnit separasiyası ilə ayrılır, hematit qravitasiya/flotasiya ilə.
3
Aqlomerasiya
Toz konsentrat sinter və ya qranul (pellet) halına salınır ki, domna sobasında hava keçirsin.
4
Domna sobası
Filiz + koks + əhəngdaşı (flüs). Koks CO əmələ gətirib dəmir oksidlərini reduksiya edir; ~1500 °C-də maye çuqun (~4% C) yığılır.
5
Polad istehsalı
Oksigen konvertorunda çuqundakı karbon yandırılır (<2% C) və ərintiləyici elementlər əlavə olunur.

Ərintilər: Polad, paslanmayan polad (Fe–Cr–Ni), çuqun
Tətbiq: Tikinti, maşınqayırma, nəqliyyat, neft-qaz boruları
Azərbaycanda: Daşkəsən maqnetit yatağı

Azərbaycanda Daşkəsən dəmir filizi yatağı məşhurdur.

Mis

Filiz mineralları

Proses sxemi

1
Çıxarılma və üyütmə
Filizdə adətən cəmi 0,5–2% mis olur; xırdalanıb toz halına salınır.
2
Flotasiya
Sulfid dənələri hava qabarcıqlarına yapışıb köpüyə keçir; konsentrat ~25–30% Cu.
3
Ərimə (matt)
Konsentrat 1200 °C ətrafında əridilir; Cu–Fe–S matt (~50–70% Cu) və şlak ayrılır.
4
Konvertasiya
Havanın üfürülməsi ilə dəmir və kükürd yandırılır; qara mis (~98–99% Cu) alınır.
5
Elektrolitik təmizləmə
Anodda qara mis, katodda təmiz mis (99,99%) çökür.

Alternativ: Oksid filizlər üçün hidrometallurgiya: turşu ilə yuma → ekstraksiya → elektrolizlə mis alınır (SX-EW).

Ərintilər: Bürünc (Cu–Sn), tunc (Cu–Zn), monel
Tətbiq: Elektrik naqilləri, borular, elektronika
Azərbaycanda: Gədəbəy, Naxçıvan (Paragaçay)

Gədəbəy və Naxçıvan mis yataqları.

Alüminium

Filiz mineralları

Proses sxemi

1
Boksit çıxarılması
Boksit (qibsit + diaspor + boehmit qarışığı) qazılır. Azərbaycanda alunit də işlənib.
2
Bayer prosesi
NaOH məhlulunda ~150–250 °C-də həll edilir; sonra Al(OH)₃ çökdürülüb qızdırılır → təmiz alümina (Al₂O₃).
3
Xoll–Eru elektrolizi
Alümina əridilmiş kriolit (Na₃AlF₆) içində ~950 °C-də həll olunub elektroliz edilir; katodda maye alüminium toplanır.
4
Tökmə
Maye metal külçələrə tökülür; 1 kq üçün ~13–15 kWh elektrik enerjisi tələb olunur.

Ərintilər: Duralüminium (Al–Cu–Mg), silumin (Al–Si)
Tətbiq: Aviasiya, qablaşdırma, tikinti, elektrik xətləri
Azərbaycanda: Zaqlik alunit yatağı (Daşkəsən)

Gəncə alüminium zavodu alunitdən (Zaqlik) istifadə edib.

Qızıl

Au☠ Sianid və civə zəhərlidir

Filiz mineralları

Proses sxemi

1
Çıxarılma
Kvars damarlarından və ya aluvial qumlardan.
2
Üyütmə
Süxur xırdalanır ki, qızıl dənələri azad olsun.
3
Qravitasiya
İri qızıl sıxlığına görə (19,3 q/sm³) yuma masaları və sentrifuqa ilə ayrılır.
4
Sianid yuma
İncə qızıl NaCN məhlulunda həll edilir, aktiv kömürə (CIP/CIL) adsorbsiya olunur.
5
Elektroliz və ərimə
Məhluldan qızıl çökdürülür və külçəyə (doré) əridilir; sonra təmizlənir.

Ərintilər: Zərgərlik (Au–Ag–Cu), ağ qızıl (Au–Pd/Ni)
Tətbiq: Zərgərlik, elektronika, dövlət ehtiyatı
Azərbaycanda: Gədəbəy, Çovdar, Söyüdlü

Sianid və civə ətraf mühit üçün təhlükəlidir – müasir texnologiyalarda bağlı dövrə istifadə olunur.

Sink

Filiz mineralları

Proses sxemi

1
Flotasiya
Sfalerit konsentratı (~50–55% Zn) alınır.
2
Qovurma
ZnS hava ilə yandırılıb ZnO-ya çevrilir; ayrılan SO₂-dən sulfat turşusu istehsal olunur.
3
Yuma
ZnO sulfat turşusu ilə həll olunur → ZnSO₄ məhlulu.
4
Təmizləmə
Mis, kadmium və digər qarışıqlar sink tozu ilə çökdürülür.
5
Elektroliz
Alüminium katodda 99,99% sink çökdürülür.

Ərintilər: Tunc (Cu–Zn), sink–alüminium tökmə ərintiləri
Tətbiq: Dəmirin sinklənməsi (qalvanizasiya), batareyalar
Azərbaycanda: Filizçay, Gədəbəy

Polimetal yataqlarda qalenitlə birgə tapılır.

Qurğuşun

Pb☠ Qurğuşun zəhərlidir

Filiz mineralları

Proses sxemi

1
Flotasiya
Qalenit konsentratı (~60–70% Pb) alınır.
2
Aqlomerasiya-qovurma
PbS oksidləşdirilir və sinter halına salınır.
3
Domna sobası
Koksla reduksiya olunur; xam qurğuşun (~95–98%) ayrılır.
4
Təmizləmə
Pirometallurgik üsullarla (məs., Parkes prosesi) gümüş, mis və digər qarışıqlar ayrılır.

Ərintilər: Lehim (Pb–Sn), akkumulyator ərintiləri
Tətbiq: Akkumulyatorlar, radiasiyadan mühafizə
Azərbaycanda: Filizçay, Naxçıvan

Qalenitdən eyni zamanda gümüş də alınır.

Qalay

Filiz mineralları

Proses sxemi

1
Qravitasiya
Kassiterit ağır (6,95 q/sm³) olduğu üçün aluvial qumlardan yuma ilə ayrılır.
2
Zənginləşdirmə
Maqnit və elektrostatik separasiya ilə qarışıqlar təmizlənir.
3
Reduksiya ilə ərimə
SnO₂ + C → Sn + CO₂ (~1200 °C).
4
Rafinasiya
Dəmir və digər qarışıqlar likvasiya və elektroliz ilə çıxarılır.

Ərintilər: Bürünc (Cu–Sn), lehim, pyuter
Tətbiq: Konserv qutuları, lehim, bürünc

Bürünc dövrünün əsas metalı.