सेंट्रीफ्यूज एक्सट्रैक्टर का उपयोग वेट प्रक्रिया धातुकर्म में तांबे के शोधन हेतु किया

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वेट मेटलर्जी, ऐसी वैज्ञानिक तकनीक है, जिसमें अभिकारकों का उपयोग करके खनिजों, शुद्ध धातुओं, सल्फाइडों एवं अन्य पदार्थों में मौजूद मूल्यवान धातुओं को घोल में घोला जाता है, या नए ठोस रूप में प्राप्त किया जाता है; ताकि धातुओं को अलग किया जा सके, उन्हें संवर्धित किया जा सके एवं निकाला जा सके। चूँकि इस धातु-विज्ञान संबंधी प्रक्रियाएँ ज्यादातर जलीय घोलों में ही होती हैं, इसलिए इसे “आर्द्र-विधि धातु-विज्ञान” कहा जाता है। वेट मेटलर्जी में प्रयोग में आने वाली प्रक्रियाएँ काफी जटिल होती हैं। इस लेख में मुख्य रूप से वेट मेटलर्जी में तांबा निकालने हेतु सेंट्रीफ्यूज एक्सट्रैक्टरों के उपयोग के बारे में जानकारी दी गई ह वेट रीडिंग मेटलर्जी का इतिहास
वेट रीडिंग मेटलर्जी का इतिहास लगभग 200 ईसा पूर्व तक जाता है। चीन के पश्चिमी हान वंश के समय में ही तांबा निकालने हेतु “पिटरसाइट” विधि का उपयोग किया जाता था। लेकिन आधुनिक काल में वेट प्रक्रियाओं का विकास, जिंक के उत्पादन हेतु वेट प्रक्रियाओं की सफलता, एल्यूमिनियम ऑक्साइड उत्पादन हेतु “बेयर प्रक्रिया” का आविष्कार, यूरेनियम उद्योग का विकास, एवं 1960 के दशक में हाइड्रॉक्सिम एक्सट्रैक्टंट्स का आविष्कार एवं इनका तांबे के उत्पादन हेतु वेट प्रक्रियाओं में उपयोग – ये सभी एक-दूसरे से जुड़े हुए हैं। वेट धातुकर्म प्रक्रियाएँ एवं वर्तमान स्थिति: खनिजों की गुणवत्ता में कमी एवं पर्यावरण संरक्षण संबंधी आवश्यकताओं में वृद्धि के कारण, गैर-लौह धातुओं के उत्पादन में वेट धातुकर्म की भूमिका लगातार बढ़ रही है। वेट धातुकर्म में मुख्य रूप से अवक्षेपण, तरल-ठोस विभाजन, घोल का शुद्धीकरण, घोल से धातुओं का निष्कर्षण, एवं अपशिष्ट जल का उपचार जैसी प्रक्रियाएँ शामिल हैं। गीली विधि से तांबा निकालने हेतु, तांबे के अयस्क या शुद्ध खनिजों को विलायकों के उपयोग से घोला जाता है; इसके बाद उस घोल से तांबा निकाला जाता है। मुख्य प्रक्रियाओं में अवक्षेपण (इन्फ्यूजन देखें), शुद्धीकरण, निष्कर्षण आदि शामिल हैं। वर्तमान में, दुनिया भर में आर्द्र-विधि से तांबे का उत्पादन, कुल उत्पादन का लगभग 12% है। 1960 के दशक से, SO2 प्रदूषण को दूर करने हेतु तांबा सल्फाइड खनिजों के नम विधि से अपघटन संबंधी कई अनुसंधान किए गए। लेकिन आर्थिक दृष्टि से यह विधि गर्म विधि की तुलना में कम लाभदायक होने के कारण, नम विधि का उपयोग मुख्यतः परीक्षणों एवं छोटे पैमाने पर उत्पादन हेतु ही किया गया। वेट विधि से तांबा निकालने का उपयोग वर्तमान में मुख्य रूप से ऑक्सीकृत तांबा खनिजों क ऑक्साइड कॉपर खनिजों के लिए प्रत्यक्ष अम्लीय विधि, अमोनिया विधि (या अपचयनीय भट्ठीकरण के बाद अमोनिया विधि) आदि विधिय ； एसिड इमर्शन का उपयोग व्यापक रूप से किया जाता है, जबकि अमोनिया इमर्शन का उपयोग केवल उन ऑक्सीकृत खनिजों के उपचार हेतु किया जाता है, सल्फाइड युक्त खनिजों के संसाधन हेतु आमतौर पर सल्फ्यूरीकरण-भट्ठीकरण-अपघटन विधि, या सीधे अमोनिया या क्लोराइड घोलों का उपयोग करके अपघटन करने की विधियाँ इस्तेम ①सल्फ्यूरीकरण-भट्ठीकरण-निष्कर्षण विधि, अयस्क में मौजूद तांबे को घुलनशील कॉपर सल्फेट में परिवर्तित करने हेतु उपयोग में आती है। ； ②अमोनिया विधि में, तांबे को तांबा-अमोनिया संयुग में परिवर्तित किया जाता है; इस घोल को उच्च दबाव वाले बैरल में हाइड्रोजन के उपयोग से अपचयित करके तांबे का पाउडर तैयार किया जाता है। या फिर विलायक निष्कर्षण-विद्युत एकत्रीकरण विधि का उपयोग करके विद्युतीय तां ； क्लोराइड अपघटन विधि में, तांबे को तांबा-क्लोराइड संयुगों में परिवर्तित करके उसे घोल में मिला दिया जाता है; इसके बाद डायाफ्राम विद्युत विभाजन द्वारा विद्युतीय तांबा प सेंट्रीफ्यूज एक्सट्रैक्टर विधि/विलायक एक्सट्रैक्शन विधि – यह वेट मेटलर्जी प्रक्रिया है। इसमें, जलीय घोल में मौजूद कुछ धातुओं के ऑर्गेनिक विलायक एवं जलीय घोल में वितरण की दरों में अंतर होता है। जब ऑर्गेनिक घोल एवं जलीय घोल आपस में पूरी तरह मिलते हैं, तो जलीय घोल में मौजूद कुछ धातुएँ चयनात्मक रूप से ऑर्गेनिक घोल में स्थानांतरित हो जाती हैं। धातुओं के इस स्थानांतरण की प्रक्रिया को “एक्सट्रैक्शन” कहा जाता है। वेट मेटलर्जी में, इसका उपयोग जलीय घोलों के माध्यम से मूल्यवान धातुओं को निकालने, या घोलों को शुद्ध करने हेतु किया जाता है। चूँकि संपर्क में आने वाले जलीय एवं कार्बनिक घोल दोनों ही तरल अवस्था में होते हैं, इसलिए विलायक निष्कर्षण को अक्सर “तरल-तरल निष्कर्षण” कहा जाता है। अवक्षेपण विधि, आयन-विनिमय विधि जैसी अन्य पृथक्करण विधियों की तुलना में, विलायक-निष्कर्षण विधि में निष्कर्षण एवं पृथक्करण की दक्षता अधिक होती है; इसमें फिल्टरिंग की आवश्यकता नहीं होती, रसायनों की खपत कम होती है, पुनर्प्राप्ति दर अधिक होती है, उत्पादन क्षमता अधिक होती है, एवं इसे स्वचालित/निरंतर रूप से भी लागू किया जा सकता है। हाल के वर्षों में, इसका उपयोग वेट मेटलर्जी, तेल, रसायन उद्योग, पर्यावरण संरक्षण आदि क्षेत्रों में व्यापक रूप से किया जा रहा है। एक निष्कर्षण प्रणाली में आमतौर पर आपस में घुलनशील न होने वाला कार्बनिक घटक एवं जलीय घटक होता है। ऑर्गेनिक घटक, एक्सट्रैक्टंट एवं विलायकों से मिलकर बनता है; जबकि जलीय घटक में आमतौर पर एक या अधिक धातु आयन होते हैं, जिन्हें निकाला या अलग किया जाता है। जैविक घटकों को जलीय घोल में स्थानांतरित करने की प्रक्रिया को “रिवर्स एक्सट्रैक्शन” कहा जाता है। जलीय घोल में ठोस कणों की उपस्थिति के आधार पर, इसे “शुद्ध घोल निष्कर्षण” एवं “खनिज घोल निष्कर्षण” में विभाजित किया जाता है। जब निष्कर्षण प्रक्रिया में दो या अधिक निष्कर्षण एजेंटों का उपयोग किया जाता है, तो इसे “सह-निष्कर्षण” या “विपरीत-सह-निष्कर्षण” कहा जाता है।