வெளியிடப்பட்ட நேரம்: 12:29 (03/08/2018)

கடைசி தொடர்பு:12:29 (03/08/2018)

உலோகக் கலவை டு சுத்தமான தாமிரம்... தாமிர ஆலைக்குள் என்ன நடக்கிறது? #HowStuffWorks

உலோகக் கலவைகளிலிருந்து பிரித்தெடுக்கும்போது வெளியாகும் சிலிகா துகள்கள் காற்றில் கலந்துவிடுவதால், அதை சுவாசிப்போருக்கு ஆஸ்துமா, காசநோய் போன்ற பிரச்னைகள் ஏற்படும்.

உலோகக் கலவை டு சுத்தமான தாமிரம்... தாமிர ஆலைக்குள் என்ன நடக்கிறது? #HowStuffWorks

தாமிரம் (Copper)  10,000 ஆண்டுகளாக மனித நாகரிகத்தில் ஒரு பகுதியாக இருந்துவருகிறது. நிலத்திலிருந்து வெட்டியெடுக்கப்படும் தாதுப் பொருள்களில் ஒன்றான தாமிரம் எடுக்கும்போது பயன்பாட்டுக்கு உகந்ததாக இருப்பதில்லை. பல வேதிமங்களோடு கலந்திருக்கும் தாமிரத்தைச் சுரங்கங்களிலிருந்து வெட்டியெடுத்த பின்னர் அந்தக் கலப்படங்களிலிருந்து தாமிர ஆலைக்குக் கொண்டுசென்று பிரிக்கப்படுகிறது. அதற்குப் பலகட்ட செயல்முறைகள் நடைபெறுகின்றன.

உலோகக்கலவையாக ( Ores) இருக்கும் 15 வகையான தாமிரக் கலவைகள் இருக்கின்றன. அதில் தாமிரம் கந்தகத்தோடு கலந்திருக்கும். ஆக்ஸைடு கலவை ( Oxide Ores), கந்தகை உலோகக் கலவை ( Sulfide ores), கார்பனேட் கலவை ( Carbonate Ores) மற்றும் இரண்டுக்கும் மேற்பட்ட உலோகங்களோடு கலந்த தாமிரக் கலவை ( Mixed ores) போன்றவை அதிகமாக வெட்டப்படும் மற்ற சில தாமிர உலோகக் கலவைகள். சில தாமிரக் கலவைகள் தங்கம், வெள்ளி, நிக்கல் ( Nickel) போன்ற சில விலைமதிப்புள்ள உலோகங்களோடுகூடக் கலந்திருக்கும். அதே சமயம் வணிக ரீதியாக மதிப்பே இல்லாத சிலவற்றோடுகூடக் கலந்திருக்கும். இவையனைத்திலும் உலகளவில் 76 சதவிகிதம் எடுக்கப்படுவதுதான் கந்தகை உலோகக் கலவை ( Sulfide ores). அது சால்கோபைரைட் ( Chalcopyrite- CuFeS2), சால்கோசைட் ( Chalcocite- Cu2O) என்ற இரண்டு கலவைகளாக எடுக்கப்படுகின்றது.

இந்த உலோகக் கலவைகளிலிருந்து தாமிரத்தைப் பிரித்தெடுக்க ஒவ்வொரு விதக் கலவைக்கும் ஒவ்வொரு வழிமுறை உள்ளது. அதில் பொதுவாகப் பெரும்பாலான தொழிற்சாலைகள் கந்தகைக் கலவையையே பயன்படுத்துகின்றன. கந்தகத்திலிருந்து தாமிரத்தைப் பிரித்தெடுப்பதற்குமுன் அந்தக் கலவைத் தாதுவை அரைத்துத் துகள்களாக்க வேண்டும். நிலத்தைத் துளைப்பதன் மூலமும், வெடிக்க வைப்பதன் மூலமும் இந்தக் கந்தகைக் கலவைகளை வெட்டியெடுக்கிறார்கள். வெட்டியெடுத்த தாமிரக் கலவைகளை டிரக்குகளில் தொழிற்சாலைகளுக்குக் கொண்டுசெல்கிறார்கள்.

தாமிரச் சுரங்கம்

 உலோகக் கலவைகளைச் சுற்றிப் படிந்திருக்கும் களிமண், தூசு போன்ற தேவையற்ற படிமங்கள் தண்ணீர் மற்றும் பைன் எண்ணெய்யைப் பயன்படுத்தி அகற்றப்படுகிறது.

 தேவையற்ற பொருள்களை நீக்கிய பின்னர் அவை அரவை இயந்திரத்துக்குள் அனுப்பப்படுகிறது. பல்வேறு அரவை இயந்திரங்களைக் கடந்துவரும் தாமிரக் கலவைப் பாறைகள் இரண்டு கூம்புகளுக்கு இடையில் மாட்டி நசுக்கப்பட்டுத் துகள்களாக்கப்படுகிறது.

 அடுத்தகட்டமாக அரைக்கப்பட்ட துகள்களை பெரிய கொள்கலன்களுக்குள் மேலும் நொறுக்கப்பட்டு மூன்று மில்லிமீட்டர் விட்டம் அளவுக்குச் சிறிதாக்கப்படுகின்றன. அவை மீண்டும் இரும்பு உருளைகள் நிறைந்த அடுத்த கலன்களுக்கு அனுப்பப்படுகின்றன. அங்கே அவை மேலும் பொடியாக்கப்படும். 

 இவ்வாறு மூன்றுகட்டங்களில் அரைக்கப்படும் தாமிரக் கலவை 0.25 மில்லிமீட்டர் அளவுக்குக் குறைக்கப்பட்டு பிரித்தெடுக்கப்படும் செயல்முறைக்குச் செல்கின்றன. பைன் எண்ணெய் நிரம்பிய கிண்ண வடிவிலான கொள்கலனுக்குள் அனுப்பப்படும் அது மீண்டும் ஒருமுறை சுத்திகரிக்கப்படுகின்றது. அங்கிருந்து நீள்சதுர டாங்குகளுக்குக் கொண்டுசென்று அதற்குள் அடிப்பகுதியிலிருந்து செலுத்தப்படும் காற்றின் மூலம் குமிழிகளை உருவாக்குகிறார்கள். பல ரசாயன மறுதுணைப்பொருள்கள் ( Chemical reagents) நிறைந்திருப்பதால் மிக உறுதியான குமிழிகளாக உருவாகின்றன. அந்தக் குமிழிகள் தாமிரத் தாதுகளை ஈர்க்கின்றன. குமிழிகளில் ஒட்டிக்கொண்டிருக்கும் தாமிரத் தாதுகள் அந்தக் கிண்ண வடிவ கொள்கலனுக்கு அடுத்ததாக இருக்கும் தொட்டியில் சேகரிக்கப்படுகின்றன. தாதுப்பொருள்களைக் கொண்டுவந்த குமிழிகள் உருகி திரவமாகி, தாதுகளைக் காயவைக்கும் அந்தத் தொட்டியிலேயே ஆவியாகிவிடுகின்றன. இந்தச் செயற்பாட்டின் முடிவில் 25-30% தாமிரத்தோடு தாமிரம் மற்றும் இரும்பு கலந்த கந்தகையும் கலந்திருக்கும். அத்தோடு தங்கம், வெள்ளி மற்றும் சில தாதுகள் மிகச் சிறிய அளவில் கலந்திருக்கும். இவையல்லாமல் தொட்டியில் படிந்திருக்கும் சில கழிமங்களை ( tailings) அங்கேயே படிய விட்டுவிடுவார்கள்.

கந்தகை உலோகக்கலவை

மேலோட்டமாகப் படிந்திருந்த கழிமங்களைச் சுத்தம் செய்தபின் மீதமிருக்கும் தாமிரக் கலவையைச் சில வேதிமச் செயற்பாடுகளுக்கு உட்படுத்தவேண்டும். அப்போதுதான் அதனுள் கலந்திருக்கும் கந்தகம், இரும்பு போன்ற உலோகங்களைப் பிரித்தெடுக்க முடியும். அதற்குப் பின்பற்றப்படும் முறைதான் உருக்குதல். அதைச் செய்வதற்கு சில இடங்களில் இரண்டு உலைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. சில இடங்களில் ஓர் உலையிலேயே முடித்துவிடுகிறார்கள்.

 மணற்சத்து நிறைந்த பாய்மம் ( Flux) என்ற ஒருவகை சிலிக்காவோடு ( Silica) தாமிரக் கலவை உலைக்குள் செலுத்துப்படும். உலைக்கலனுக்குள் உருக்கப்படும்போது ஆக்சிஜன் நிறைந்திருக்கும் காற்றை உலைக்குள் செலுத்துவார்கள். தாமிரம், பாய்மம் ஆகியவை உருகி உலைக்கலனில் கீழே சேர்ந்துவிடும். இந்த உருக்குதலின்போது தாமிரத்தில் கலந்திருக்கும் இரும்புப் பாய்மத்தோடு சேர்ந்து கசடுகளாகப் பிரிந்துவிடும். உருகிய தாமிரக் கலவைக்கு மேலே அது படிந்திருக்கும். அதே சமயம் உருக்கப்படும்போது கந்தகமும் ஆக்சிஜனுடன் இணைந்து கந்தக ஆக்ஸைடாகப் பிரிந்துவிடுகிறது. எரிமலை வெடிக்கும்போது அதன் அருகே உயிரினங்கள் ஏதுமிருக்கக் கூடாது என்று கூறுவார்கள். ஏனென்றால் அதிலிருந்து கந்தக ஆக்ஸைடு வெளியாகும். அதைச் சுவாசிப்பவர்களுக்கு மேற்கொண்டு சுவாசிக்க முடியாத அளவுக்கு நுரையீரலைப் புண்ணாக்கிவிடும். ஆனால், உருக்குலைகளிலிருந்து வெளியாகும் இந்தக் கந்தக ஆக்ஸைடை வெளியேற்றாமல் முறையாகச் சேகரித்து கந்தகம் அமிலம் தயாரிக்கப் பயன்படுத்தலாம். அவற்றைத் தவிர உருக்குலைக்குள் படிந்திருப்பதுதான் மட்டி ( Matte). அதில் தாமிர கந்தகையும் ( Copper Sulfides), இரும்புக் கந்தகைகளும் போக அதன் மொத்த எடையில் 60% சுத்தமான தாமிரமும் கலந்திருக்கும்.

 உருக்கப்பட்ட மட்டி உருக்குலையிலிருந்து வெளியே எடுத்து கன்வர்ட்டர் ( Converter) எனப்படும் இரண்டாவது உருக்குலைக்குள் அனுப்பப்படுகிறது. முந்தைய உருக்குலையில் செய்யப்பட்டதைப் போலவே இங்கும் சிறிதளவு சிலிகா பாய்மம் சேர்த்து உருக்கப்படுகிறது. அதே சமயம் அங்கு போலவே இங்கும் ஆக்சிஜன் அதிகமாக இருக்கும் காற்று செலுத்தப்படுகிறது. மட்டியில் இன்னும் மிஞ்சியிருக்கும் இரும்பை சிலிகா பாய்மம் எடுத்துக்கொண்டு கசடுகளாகப் பிரிந்துவிடும். அதேபோல் ஆக்சிஜனும் மீதமிருக்கும் கந்தகத்தை உறிஞ்சிக்கொண்டு கந்தக ஆக்ஸைடு வாயுவாக வெளியேறிவிடும். இங்கு பிரிக்கப்படும் கசடுகளை மீண்டும் உருக்காலைகளில் பாய்மமாகப் பயன்படுத்தலாம். அதேபோல் கந்தக ஆக்ஸைடும் அமிலத் தயாரிப்புக்கு அனுப்பப்படும். இறுதியாக அனுப்பப்படும் ஆக்சிஜன் கொஞ்ச நஞ்சமிருக்கும் கந்தகத்தையும் உறிஞ்சிக்கொள்ளும். கடைசியில் 99% தாமிரத்தோடு உலைக்குள் படிந்திருப்பதுதான் கொப்புளச் செம்பு ( Blister Copper).

தாமிர ஆலை

 கொப்புளச் செம்பின் 99% தாமிரமாக இருந்தாலும், அதிலிருக்கும் சிறிதளவு கந்தகம் மற்றும் சில அசுத்தங்களை நீக்கியாகவேண்டும். அதற்காக மீண்டும் அது அதேபோல் வெப்பமூட்டப் படுகின்றது. இப்போது முன்பு அனுப்பப்பட்ட சிலிக பாய்மத்துக்கு பதிலாக சோடியம் கார்பனேட் பாய்மம் சேர்க்கப்படுகின்றது. அதன்மூலம் கொப்புளச் செம்பில் கலந்திருக்கும் ஆர்ஸெனிக் ( Arsenic), ஆன்டிமனி ( Antimony) போன்ற விஷத்தன்மை நிறைந்த உலோகங்கள் பிரிக்கப்படுகின்றன. இதன்முடிவில் 99.5% சுத்தமான தாமிரம் கிடைக்கிறது. மீதமிருக்கும் 0.5 கழிமங்களைப் பிரித்தெடுக்க இறுதியாக மின் சுத்திகரிப்புச் செயல்முறைக்கு உட்படுத்தப்படுகின்றது.

 மின் சுத்திகரிப்பு முறை செய்யப்படும் தொட்டியின் நேர்மின்முனையாக ( Anode) 99.5 சதவிகிதம் சுத்திகரிக்கப்பட்ட தாமிரம் அமைக்கப்படுகின்றது. எதிர்மின்முனையில் ( Cathode) சுத்தமான தாமிரம் பொருத்தப்படுகிறது. நேர்மின்முனை, எதிர்மின்முனை இரண்டையும் இணைப்பதற்கான மின்கடத்தியாக காப்பர் சல்பேட் அமிலம் ( Copper Sulphate acid) தொட்டியில் நிரப்பப்படுகின்றது. சில சமயங்களில் கந்தக அமிலமும் பயன்படுத்தப்படுகின்றது. இதைப்போலவே சுமார் 1,250 தொட்டிகள் ஒவ்வொன்றுக்கும் தொடர்போடு ஒரே சமயத்தில் செயல்படும். மின் சக்தி அனைத்துத் தொட்டிகளுக்கும் கடத்தும்போது, நேர்மின்முனையிலிருக்கும் கொப்புளச் செம்பிலிருந்து செம்பு/தாமிரம் பிரிந்து எதிர்மின்முனையிலிருக்கும் சுத்தமான தாமிரத்தோடு இணைந்துவிடும். நேர்மின்முனையிலிருக்கும் ஆர்ஸெனிக், கந்தகம் போன்ற மற்ற பொருள்கள் காப்பர் சல்பேட் அமிலத்துக்குக் கீழே தொட்டியில் சேறுபோலப் படிந்துவிடும். 9 முதல் 15 நாள்கள்வரை நடைபெறும் இந்தச் செயல்முறை மொத்தமாக முடிந்தபின் மின்சக்தித் தொடர்பைத் துண்டித்துவிட்டு எதிர்மின்முனையை எடுத்துக்கொள்கிறார்கள். அதில் தற்போது 99.95-99.99% சுத்தமான தாமிரம் படிந்திருக்கும்.

சேறுபோலப் படிந்திருக்கும் படிமத்தில் ஆர்ஸெனிக், கந்தகம் போன்ற விஷத்தன்மைகொண்ட வேதிமங்களும், தங்கம், வெள்ளி, செலினியம், டெலூரியம் போன்றவையும் நிறைந்திருக்கும். அவற்றிலிருந்து அந்த மதிப்புமிக்கத் தாதுகளைப் பிரித்தெடுக்க அடுத்தகட்ட முயற்சிகள் நடக்கும்.

தாமிர உற்பத்தியின்போது ஏற்படும் மாசுபாடுகள்:

உலோகக் கலவைகளிலிருந்து பிரித்தெடுக்கும்போது வெளியாகும் சிலிகா துகள்கள் காற்றில் கலந்துவிடுவதால், அதைச் சுவாசிப்போருக்கு ஆஸ்துமா, காசநோய் போன்ற பிரச்னைகள் ஏற்படும். உருக்குலைகளின் செயற்பாடுகள் நடைபெறும்போது அவற்றிலிருந்து அதிக அளவிலான கந்தக டை ஆக்ஸைடு வெளியாகும். அதிலிருந்து கந்தகத்தைப் பிரித்தெடுக்க முடியாது. அவை காற்றில் கலப்பதால் அமில மழையாகப் பொழிந்து பயிர்கள், மரங்களைப் பாதிக்கும். உலோகங்களைக் கழுவுவதற்காகப் பயன்படும் திரவங்களை மறுசுழற்சியோ மறுபயன்பாடோ செய்யமுடியாது. அதனால் அவை வெளியே கழிவுகளாகக் கொட்டப்படுகின்றன. இது அவை கொட்டப்படும் நிலத்தை மலடாக்கிவிடும்.

வனப்பகுதிகளில் சுரங்க வேலைகள் நடைபெறும்போது அங்கிருந்து கிளம்பும் அடர் தூசிகள் அங்கிருக்கும் உயிரியற் சூழலின் சமநிலையைக் கலைக்கின்றன. தாவரங்களில் படிந்து அவற்றை விஷத்தன்மை உடையவனவாக மாற்றிவிடுவதால் அதை உண்ணும் விலங்குகளையும் அவ்விஷம் பாதிக்கின்றது. வறண்ட பாலைகளைக்கூட வளம் மிகுந்தனவாக மாற்றும் திறன்கொண்டவை எறும்புகள். ஆனால், தாமிரச் சுரங்கத்தைச் சுற்றி வாழும் எறும்புகளால் அங்கிருக்கும் மண்ணில் கலந்திருக்கும் கழிவுகளை எளிதாகக் கடக்க முடிவதில்லை. சூழலியல் சமநிலையில் முக்கியப் பங்கு வகிப்பவை எறும்புகள். இருப்பினும் அவை வாழும் பகுதியில் தாமிரக் கழிவுகள் அதிகரிப்பதால் ஏற்படும் சுற்றுச்சூழல் சீரழிவை அவற்றால்கூடத் தடுக்கமுடிவதில்லை. இவற்றோடு நிலத்தடி நீர் மாசுபாடு, அமில மழை, உலோகங்களைக் கழுவிய கழிவுநீரை நிலப்பகுதிகளில் கொட்டுவது போன்றவற்றால் நீராதாரங்கள் மாசடைகின்றன.

சுரங்கத்திற்கு அருகிலான நீராதாரம்

சுரங்கப் பகுதிகளால் ஏற்படும் சுற்றுச்சூழல் பாதிப்புகளை ஈடுசெய்வதில் அக்கறை காட்டவேண்டும். சுரங்கத்தைச் சுற்றிவாழும் உயிர்களையும், சுரங்கத் தொழிற்சாலைகளைச் சுற்றியிருக்கும் குடியிருப்புகளையும் கவனத்தில் கொண்டு செயல்படவேண்டும். இந்தக் கரிசனம் குறிப்பிட்ட அளவுக்குச் சூழலியல் சீர்கேடுகளைத் தவிர்க்கலாம். மண் வளம், தாவர வளங்களைப் புதுப்பிப்பது, கழிவுகளை முறையாக மேலாண்மை செய்வது, முறையாக அப்புறப்படுத்துதல் போன்றவை அதில் சில முக்கியப் பணிகள். சுரங்கங்கள் செயல்படும் காலங்களைவிட அவை செயலற்று மூடப்படும் காலகட்டத்திலும் அவற்றால் எந்தவித எதிர்வினைகளும் ஏற்படாதவாறு அவை அமைக்கப்படவேண்டும். 

பொருளாதார நெருப்பை மூட்டவேண்டியது முக்கியமே. அந்த நெருப்பில் குளிர்காய நமக்குச் சந்ததிகள் இருக்கவேண்டியது அதைவிட முக்கியம்.


டிரெண்டிங் @ விகடன்