تعدين الرصاص

الرصاص له بريق رتيب وهو معدن معتم إسفنجي مرن للغاية شديد الإذعان وله موصلية كهربائية، تتعارض معادن الرصاص هذه بشدة مع التآكل وبسبب هذه السلع المادية، يتم استخدامها لتطويق السوائل المسببة للتآكل، لسبب أن الرصاص شديد التأثر ومقاوم للتآكل، فإنه يستخدم في صرح المباني مثل الأغطية الخارجية لوصلات الأسقف، من المعروف أن الرصاص يحدث بشكل طبيعي في صورة حرة في الطبيعة، ولكن يتم الحصول عليه عموماً من خام الجالينا (PbS)، لا يُعتبر عنصر نادر على الرغم من أنه لا يشكل سوى حوالي 0.0013% من قشرة الأرض؛ نظراً لأنه يتم تعدينه وتنقيته بسهولة.

يُستخرج الرصاص من الخامات المحفورة من مناجم تحت الأرض، يوجد الرصاص أيضاً مع معادن أخرى مثل الفضة والزنك، يتم استخراج مواد الرصاص كمنتج ثانوي لهذه المعادن الأخرى الأكثر قيمة، يعتبر استخراج مواد الرصاص من الركاز عملية شاقة، أولاً يتم طحن خام الرصاص إلى جزيئات صغيرة تشبه الملح، بعد ذلك تتم عملية التعويم التي تتضمن خلط مسحوق خام الرصاص بالماء، وإضافة زيت الصنوبر وإدخال فقاعات الهواء التي تشكل رغوة من الزيت تحتوي على خام الرصاص.

يتم تقشير الرغوة ثم تصفيتها لإزالة الماء، يتم بعد ذلك تلبيد المسحوق عند أكثر من 2500 لأكسدة الشوائب مثل الكبريت ويتم تسخين المسحوق الناتج في فرن صهر، مع إنتاج الكربون للرصاص المصهور الذي يتم سحبه في قوالب الرصاص، في هذه المرحلة يتم الحصول على حوالي 95% من الرصاص النقي، ويتم تكريره بشكل أكبر للوصول إلى درجة نقاء تزيد عن 99% عن طريق إذابة الشوائب وقشطها، بمجرد أن تصل مواد الرصاص إلى مستوى كافي من النقاء، يتم صبها في كتل الرصاص كمنتج نهائي.

في بعض الأحيان يتم إضافة كميات صغيرة من الشوائب مثل النحاس والأنتيمون والقصدير والزنك لتشكيل سبائك الرصاص ذات الخصائص المختلفة.

أهمية الكبريت في تعدين الرصاص:

يشكل الكبريت جزءاً كبيراً من المعدن في خام الرصاص، والذي يسمى كبريتيد الرصاص، تساعد عملية التعويم في إخراج الأجزاء الحاملة للكبريت من الخام؛ لأنها تحتوي أيضاً على المعدن الثمين، يُخفف الخام المسحوق جيداً بالماء ثم يُسكب في خزان، يُطلق على خليط الماء والخام معاً اسم الملاط الذي تضاف إليه كمية صغيرة من زيت الصنوبر، يجب أن يجذب زيت الصنوبر جزيئات الكبريتيد، ممّا يسمح بتدفق الهواء عبر الخليط، هذا يجعل جزيئات الكبريتيد تشكل رغوة زيتية في الأعلى بينما تستقر الشوائب في القاع، تلعب أجهزة تحليل الأشعة السينية دوراً رئيسياً في عملية التعويم.

باستخدام تحليل الأشعة السينية، يمكن فحص المحتوى المعدني للملاط باستخدام جهاز مراقبة التعويم، ويمكن من خلاله ضبط نسبة المواد المضافة الكيميائية لتحسين استخلاص المعدن، بالتالي يتم إضافة مواد كيميائية أخرى التي تجمع المعدن إلى الخزان للمساعدة في تركيز المعادن، يضاف الملح أيضاً إلى الملاط، ممّا يساعد جزيئات المعدن على الطفو على السطح، نتيجة لهذه العملية يتم فصل الرصاص عن الصخور وكذلك عن المعادن مثل الزنك والنحاس.

ثم يتم ترشيح الخام المركز الذي يتم من خلاله إزالة 90% من الماء، يحتوي هذا المركز على حوالي 40-80% رصاص مع كميات أكبر من الشوائب الأخرى، في هذه المرحلة يتم شحنها إلى المصهر، الشوائب هي عبارة عن نفايات صخرية لا فائدة منها؛ لأنها لا تحمل معادن ويتم إجبارها على الخروج من الخزان، ثم يتم التخلص منها في بركة أو بحيرة طبيعية.

الرصاص المصهور المنتج من الأفران العالية نقي بنسبة 95-99% ويعرف باسم السبائك الأساسية بسبب النقاوة التي تم الحصول عليها، مرة أخرى يجب تنقيحها بشكل أكبر لإزالة الشوائب، حيث يجب أن يكون الرصاص التجاري نقياً بنسبة 99-99.999%، أخيراً عندما يتم تنقية الرصاص بشكل مناسب، يتم تبريده ثم يتم صبه في كتل كمنتج نهائي وقد يزن بالأطنان، يمكن أيضاً إنتاج سبائك الرصاص، تنتج المعادن المضافة إلى الرصاص المصهور بنسب دقيقة مادة الرصاص لاستخدامات صناعية محددة.