Jedná se o rafinační technologii, která označuje získávání kovů z rud pražením, tavením, elektrolýzou a použitím chemických prostředků; snížení nečistot v kovech nebo zvýšení určitých složek v kovech pro rafinaci požadovaných kovů.
Klasifikace tavení
Zpráva
Upravit
Tavení se dělí na pyrometalurgii, hydrometalurgii nebo elektrochemickou depozici
Pyrometalurgie
(pyrometalurgie)
Také známá jako suchá metalurgie, ruda a potřebné přísady se zahřejí na vysokou teplotu v peci, roztaví se na kapalinu a vytvoří se požadovaná chemická reakce k oddělení surového kovu a poté se surový kov rafinuje.
Hydrometalurgie
(Hydrometalurgie)
Hydrometalurgie je metalurgický proces, který využívá vodné roztoky kyselin, alkálií a solí k chemické extrakci požadovaných kovových složek z rudy a poté využívá různé metody, jako je elektrolýza vodného roztoku k výrobě kovů. Tato metoda se používá hlavně pro nízkohodnotné, žáruvzdorné nebo mikropráškové rudy. V současné době se 75 % světového zinku a kadmia vyrábí elektrolýzou pražením-loužením ve vodném roztoku. Tato metoda do značné míry nahradila předchozí pyrometalurgické tavení zinku. Ostatní obtížně oddělitelné kovy, jako je nikl-kobalt, zirkonium-hafnium, tantal-niob a kovy vzácných zemin, se oddělují hydrometalurgickými technikami, jako je extrakce rozpouštědlem nebo iontová výměna, čímž se dosahuje pozoruhodných výsledků.
Metalurgický proces, který využívá rozpouštědlo k extrakci a separaci kovů ze surovin pomocí chemických reakcí (včetně oxidace, redukce, neutralizace, hydrolýzy a komplexačních reakcí). Hydrometalurgie zahrnuje čtyři hlavní kroky: ① Použijte rozpouštědlo k převedení užitečných složek v surovinách do roztoku, tedy vyluhování. ② Oddělte vyluhovací roztok od zbytku a izolujte metalurgické rozpouštědlo a kovové ionty unášené ve zbytku. ③ Vyčistěte a obohaťte vyluhovací roztok, obvykle pomocí technologie iontové výměny a extrakce rozpouštědlem nebo jiných metod chemického srážení. ④ Extrahujte kovy nebo sloučeniny z čištěného roztoku.
Hydrometalurgie zaujímá významné postavení v průmyslu zinku, hliníku, mědi, uranu a dalších. Veškerý oxid hlinitý, oxid uranu, většina zinku a část mědi na světě se vyrábí hydrometalurgií. Výhodou hydrometalurgie je její použitelnost na velmi nekvalitní rudy (zlato, uran) a tam, kde je obtížné oddělit podobné kovy (hafnium a zirkonium); a ve srovnání s pyrometalurgií je obrátka materiálů relativně jednoduchá, komplexní zpětné získávání cenných kovů v surovinách je vysoké, což je přínosné pro ochranu životního prostředí a výrobní proces je snazší dosáhnout kontinuity a automatizace.
Při výrobě oceli se jako suroviny používá hlavně surové železo vyrobené ve vysokých pecích, železná houba vyrobená přímou redukcí a ocelový šrot jako suroviny a k výrobě oceli se používají různé metody. Hlavními metodami výroby oceli jsou výroba konvertorové oceli, výroba oceli v otevřené nístěji a výroba oceli v elektrické obloukové peci (viz ocel, konvertor, pec s otevřenou nístějí, elektrická oblouková pec). Výše uvedené tři procesy výroby oceli mohou splnit obecné požadavky uživatelů na kvalitu oceli. Aby byly splněny požadavky na vyšší kvalitu a více druhů ušlechtilé oceli, objevily se různé způsoby mimopecního zpracování roztavené oceli (také známé jako mimopecní rafinace). Například zpracování vyfukováním argonu, vakuové odplyňování, mimopecní odsíření atd., po dodatečné úpravě roztavené oceli vyrobené v konvertorech, otevřených nístějových pecích a elektrických obloukových pecích lze vyrábět ušlechtilé oceli. Pro některá speciální použití je vyžadována ocel s extrémně vysokou kvalitou a požadavky nelze splnit mimopecní úpravou, proto se musí používat speciální metody výroby oceli. Například elektrostruskové přetavování je rafinační proces, při kterém se ocel tavená v konvertorech, otevřených nístějových pecích, elektrických obloukových pecích atd. odlévá nebo kuje do elektrod a znovu se přetavuje odporovým teplem roztavené strusky; vakuová metalurgie je metalurgický proces prováděný za podmínek od 1 atmosféry do ultra vysokého vakua, včetně tavení, čištění, rafinace, tváření a zpracování kovů a slitin.
Poté, co je roztavená ocel natavena v ocelářské peci, musí být nalita do formy přes ocelovou pánev (pánev) a ztuhnout do určitého tvaru ingotu nebo sochoru, než může být znovu zpracována. Odlévání ingotů lze rozdělit na horní odlitek a spodní odlitek. Horní litý ingot má obecně lepší vnitřní strukturu, méně vměstků a nízké provozní náklady; spodní litý ingot má dobrou kvalitu povrchu, ale protože prochází středovou vstřikovací trubkou a polévkovým kanálem, vměstky v oceli se zvětšují. V oblasti lití ingotů se objevily nové technologie, jako je plynulé lití oceli, tlakové lití a vakuové lití
Většina moderních železáren používá výrobu železa ve vysoké peci a některé používají přímou redukci železa a výrobu železa v elektrické peci. Výroba železa ve vysoké peci je redukovat železnou rudu ve vysoké peci, tavit ji a vyrábět surové železo. Tato metoda se snadno ovládá, má nízkou spotřebu energie, nízké náklady a lze ji vyrábět ve velkém. Kromě určitého množství surového železa používaného na odlitky se většina z něj používá jako surovina pro výrobu oceli. Vzhledem k narůstajícímu nedostatku kvalitního koksovatelného uhlí vhodného pro vysokopecní tavení se jedna po druhé objevily mimovysokopecní způsoby výroby železa, které nevyužívají koks, ale využívají jiné zdroje energie. Výroba železa přímou redukcí je redukovat rudu v pevném stavu plynem nebo pevným redukčním činidlem a tavit ji na pevnou nebo poloroztavenou železnou houbu, metalizované pelety nebo granulované železo obsahující malé množství nečistot při teplotě nižší, než je teplota tavení. rudy, která se používá jako surovina pro výrobu oceli (může být také použita jako surovina pro výrobu nebo odlévání vysokopecního železa). Výroba železa v elektrické peci většinou využívá redukční pec bez pecního tělesa a jako redukční činidlo může používat koks (nebo uhlí, dřevěné uhlí) se špatnou pevností. Elektrický ohřev v elektrických pecích nahradí část koksu a lze použít i nekvalitní koks, který však spotřebovává hodně elektřiny a lze jej používat pouze při dostatku elektřiny a nízkých cenách elektřiny.
