شارك
الرئيسيةما هو علم المعادن؟
علم المعادن (Metallurgy): يطلق عليه أيضاً “علم الفلزات”، وهو دراسة المعادن وهياكلها وخصائصها فيزيائياً وكيميائياً، وكيفية استخراجها ومعالجتها وسبكها، ودراسة بنيتها المجهرية وسبائكها.
يوصف علم المعادن على أنه دراسة عملية استخراج المعادن في شكلها النقي، وعملية تنقيتها وتعدينها. ويشير عادةً إلى الأساليب التجارية في مقابل الأساليب المختبرية، ويدرس الخصائص الكيميائية والفيزيائية والذرية، وهياكل المعادن والمبادئ التي يتم بموجبها دمج المعادن لتشكيل السبائك. كذلك تُصنف المعادن وفقاً لها العلم حسب المستوى أو المجموعات الأيونية التي تسود في تركيبها الكيميائي.
أساسيات علم المعادن
يوجد أساسيات يتبعها علم المعادن في دراسته منها:
- التكسير والطحن: أول عملية هي تكسير الخامات إلى مسحوق ناعم في كسارة أو مطحنة كروية.
- تركيز الخامات: تُعرف عملية إزالة الشوائب من الخامات بـ “تركيز المعادن” (Concentration of Minerals) أو “تجهيز الخامات” (Mineral Processing).
- طريقة التحلل المائي: يُصب الخام فوق طاولة مموجة مائلة مُهتزة. ويُسمح بسكب الماء بالتدفق على السطح، لتستقر جزيئات الخام الأكثر كثافة في الأخاديد، ثم تُغسل الشوائب بالماء.
- الفصل المغناطيسي: يُوضع الخام المسحوق على حزام ناقل، ويدور هذا الحزام حول عجلتين تكون فيهما إحدى العجلات مغناطيسية، وبالتالي تنجذب الجزيئات المغناطيسية إلى العجلة وتنفصل عن الجسيمات غير المغناطيسية.
- تعويم الرغوة: يُؤخذ الخام المسحوق في خزان كبير يحتوي على الزيت والماء، ويمر عبره تيار من الهواء المضغوط. يتبلل الخام بالزيت ويفصل عن الشوائب على شكل رغوة. ويعدّ الخام أخف وزناً، وبالتالي يظهر على السطح وتترك الشوائب وراءه.
- التحميص والتكلس: تُعرف عملية “التحميص” (Roasting) في علم المعادن بأنها تسخين خام مركز في وجود الأكسجين، تُطبق هذه العملية في حالة خامات “الكبريتيد”. أما عملية “التكلس” (Calcination) فهي تسخين الخام في حالة عدم وجود هواء لإذابة الخامات، وتستخدم مع الخامات المحتوية على كربونات أو أكاسيد رطبة.
مواضيع ذات صلة: