Ez egy finomítási technológia, amely fémek kinyerésére vonatkozik az ércekből pörköléssel, olvasztással, elektrolízissel és vegyi anyagok alkalmazásával; a fémekben lévő szennyeződések csökkentése vagy bizonyos komponensek növelése a fémekben a szükséges fémek finomítása érdekében.
Az olvasztási osztályozás
Jelentés
Szerkesztés
Az olvasztást pirometallurgiára, hidrometallurgiára vagy elektrokémiai leválasztásra osztják
Pirometalurgia
(Pirometallurgia)
Szárazkohászat néven is ismert, az ércet és a szükséges adalékokat kemencében magas hőmérsékletre hevítik, folyadékká olvasztják, és a szükséges kémiai reakciót létrehozzák a nyersfém elválasztására, majd a nyersfémet finomítják.
Hidrometallurgia
(Hidrometallurgia)
A hidrometallurgia egy kohászati eljárás, amely savak, lúgok és sók vizes oldatait alkalmazva kémiai úton vonja ki a szükséges fémkomponenseket az ércből, majd különféle módszereket, például vizes oldatos elektrolízist alkalmaz fémek előállítására. Ezt a módszert elsősorban gyenge minőségű, tűzálló vagy mikroporos érceknél alkalmazzák. Jelenleg a világ cink és kadmium 75%-a pörkölés-kimosás-vizes oldatos elektrolízissel készül. Ez a módszer nagyrészt felváltotta a korábbi pirometallurgiai cinkolvasztást. Más nehezen elválasztható fémeket, mint például a nikkel-kobaltot, a cirkónium-hafniumot, a tantál-nióbiumot és a ritkaföldfémeket hidrometallurgiai technikákkal, például oldószeres extrakcióval vagy ioncserével választják el, és figyelemre méltó eredményeket érnek el.
Kohászati eljárás, amely oldószer segítségével kémiai reakciók (beleértve az oxidációt, redukciót, semlegesítést, hidrolízist és komplexképzési reakciókat) segítségével a fémeket nyersanyagokból extrahálja és elválasztja. A hidrometallurgia négy fő lépésből áll: ① Használjon oldószert a nyersanyagok hasznos összetevőinek oldatba, azaz kilúgozásba való átviteléhez. ② Válassza le a kioldóoldatot a maradéktól, és nyerje vissza a maradékban lévő kohászati oldószert és fémionokat. ③ Tisztítsa meg és dúsítsa a kilúgozó oldatot, általában ioncserélő és oldószeres extrakciós technológiával vagy más kémiai kicsapási módszerekkel. ④ Extrahálja ki a fémeket vagy vegyületeket a tisztított oldatból.
A hidrometallurgia fontos szerepet tölt be a cink-, alumínium-, réz-, urán- és más iparágakban. A világon az összes alumínium-oxidot, urán-oxidot, a cink nagy részét és a réz egy részét hidrometallurgiával állítják elő. A hidrometallurgia előnye, hogy alkalmazható nagyon gyenge minőségű ércekre (arany, urán) és olyan helyzetekre, ahol a hasonló fémek (hafnium és cirkónium) nehezen választhatók szét; és a pirometallurgiához képest viszonylag egyszerű az anyagforgalom, magas az értékes fémek nyersanyagban történő átfogó visszanyerése, ami előnyös a környezetvédelem szempontjából, a gyártási folyamat pedig könnyebben megvalósítható a folytonosságban és az automatizálásban.
Az acélgyártás főként nagyolvasztóban készült nyersvasat, közvetlen redukciós vasgyártással előállított szivacsvasat és acélhulladékot használ nyersanyagként, és különböző módszereket alkalmaz az acél előállítására. A főbb acélgyártási módszerek a konverteres acélgyártás, a nyitott kandallós acélgyártás és az elektromos ívkemencés acélgyártás (lásd acél, konverter, nyitott kandallós kemence, elektromos ívkemence). A fenti három acélgyártási eljárás megfelel a felhasználók általános acélminőségi követelményeinek. Annak érdekében, hogy megfeleljenek a magasabb minőségű acél és több fajta kiváló minőségű acél követelményeinek, az olvasztott acél kemencén kívüli kezelésének (más néven kemencén kívüli finomításnak) változatos módszerei jelentek meg. Például argonfúvásos kezeléssel, vákuumos gáztalanítással, kemencén kívüli kéntelenítéssel stb. a konverterek, nyitott kandallós kemencék és elektromos ívkemencék által előállított olvadt acél további kezelése után kiváló minőségű acélok állíthatók elő. Egyes speciális felhasználásokhoz rendkívül jó minőségű acélra van szükség, amely kemencén kívüli kezeléssel nem teljesíthető, ezért speciális acélgyártási módszereket kell alkalmazni. Például az elektrosalak újraolvasztása olyan finomítási eljárás, amelynek során a konverterekben, nyitott kandallós kemencékben, elektromos ívkemencékben stb. megolvasztott acélt elektródákká öntik vagy kovácsolják, és az olvadt salak ellenálláshője révén újra megolvasztják; A vákuumkohászat olyan kohászati folyamat, amelyet 1 atmoszféra alatti körülmények között végeznek ultramagas vákuumig, beleértve a fémek és ötvözetek olvasztását, tisztítását, finomítását, alakítását és feldolgozását.
Miután az olvadt acélt megolvasztották az acélgyártó kemencében, egy acélüstön keresztül öntőformába kell önteni, és egy bizonyos alakú rúdmá vagy tuskóvá kell megszilárdítani, mielőtt újrafeldolgozható lenne. A tuskóöntvény felső és alsó öntvényre osztható. A felső öntött bugának általában jobb a belső szerkezete, kevesebb a zárvány és alacsony a működési költsége; az alsó öntött tuskó jó felületi minőséggel rendelkezik, de mivel áthalad a központi befecskendező csövön és a levescsatornán, az acél zárványai megnövekednek. A tuskóöntés terén új technológiák jelentek meg, mint például a folyamatos acélöntés, nyomásöntés és vákuumöntés
A legtöbb modern vasgyártás nagyolvasztó vasgyártást alkalmaz, néhány pedig közvetlen redukciós vasgyártást és elektromos kemencés vasgyártást alkalmaz. A kohós vasgyártás célja a vasérc nagyolvasztóban való redukálása, megolvasztása és nyersvas előállítása. Ez a módszer egyszerűen kezelhető, alacsony energiafogyasztású, alacsony költséggel és tömegesen gyártható. Az öntvényekhez használt nyersvas egy része mellett a legtöbb acélgyártás alapanyaga. A kohós olvasztásra alkalmas, jó minőségű kokszszén egyre növekvő hiánya miatt sorra megjelentek a nem kohós vasgyártási eljárások, amelyek kokszot nem használnak, hanem más energiaforrást használnak. A közvetlen redukciós vasgyártás az érc szilárd halmazállapotú redukálása gázzal vagy szilárd redukálószerrel, és szilárd vagy félig olvadt szivacsvassá, fémezett pelletté vagy kis mennyiségű szennyező elemet tartalmazó szemcsés vasba olvasztása az olvadási hőmérsékletnél alacsonyabb hőmérsékleten. az ércből, amelyet az acélgyártás nyersanyagaként használnak (felhasználható kohós vasgyártáshoz vagy öntéshez is). Az elektromos kemencés vasgyártás többnyire kemencetest nélküli redukáló kemencét használ, redukálószerként gyenge szilárdságú kokszot (vagy szenet, faszenet) használhat. Az elektromos kemencékben elektromos fűtés helyettesíti a koksz egy részét, és alacsony minőségű koksz is használható, de sok áramot fogyaszt, és csak akkor használható, ha elegendő villamos energia és alacsony áramár van.
