Galvenā atšķirība starp hidrometalurģiju un pirometalurģiju ir tāda, ka hidrometalurģijā metālu ekstrahēšanai no rūdas izmantojam ūdens šķīdumu, savukārt pirometalurģijā metālu iegūšanai no rūdas izmantojam augstu temperatūru.
Hidrometalurģija un pirometalurģija ir divas galvenās rūpnieciskās ķīmijas nozares. Abi šie procesi ir svarīgi, lai iegūtu metālus no to dabiski sastopamajām metālu rūdām. Tāpēc šīs metodes sauc arī par ekstrakcijas metalurģijas procesiem.
Kas ir hidrometalurģija?
Hidrometalurģija ir rūpnieciskās ķīmijas nozare, kurā mēs izmantojam ūdens šķīdumu, lai iegūtu metālu no tā rūdas, koncentrātiem, pārstrādāta vai atlikuma materiāla utt. Hidrometalurģijā ir trīs vispārīgas jomas: izskalošanās, koncentrēšana un attīrīšana, kā arī metāla reģenerācija.
Izskalošanas procesu var veikt dažādos veidos, piemēram, in situ izskalošana, kaudzes izskalošana, izskalošana tvertnē, izskalošana tvertnē un izskalošana autoklāvā. Šie ir pieci galvenie izskalošanās veidi. Izskalošanās procesā tiek izmantots ūdens šķīdums, lai iegūtu metālu no rūdas. Šķīdums, ko īpaši izmanto hidrometalurģijā, tiek nosaukts par šķidrinātāju. Tam var būt dažādas pH vērtības, oksidācijas-reducēšanas potenciāls, helātu veidotāja sastāvs, temperatūra un citas īpašības atkarībā no metāla veida, ko mēs gatavojamies iegūt. Šie reakcijas apstākļi tiek mainīti atkarībā no nepieciešamības optimizēt reakcijas ātrumu, šķīdināšanas apjomu un selektivitāti utt.
Attēls 01: Hidrometalurģija vara ekstrakcijai
Nākamais hidrometalurģijas solis ir šķīduma koncentrēšana un attīrīšana. Šis solis ietver metāla jonu koncentrēšanu izskalotajā šķidrumā un nevēlamo metāla jonu noņemšanu. Galvenie šajā posmā iekļautie soļi ir nogulsnēšana, cementēšana, ekstrakcija ar šķīdinātāju, jonu apmaiņa un elektroinstalācija.
Metālu atgūšanas posms ir hidrometalurģijas pēdējais posms. Šajā posmā iegūtais metāls ir piemērots tiešai pārdošanai. Tomēr turpmāka attīrīšana ir obligāta, ja mums ir nepieciešams īpaši augstas tīrības pakāpes metāls. Metāla atgūšanu var veikt divos veidos: elektrolīzes un nogulsnēšanas.
Kas ir pirometalurģija?
Pirometalurģija ir zinātnes un tehnoloģijas nozare, kas nodarbojas ar augstas temperatūras izmantošanu metālu ieguvei un attīrīšanai. Tāpēc tā ir ieguves metalurģijas nozare. Šajā procesā var iegūt tīrus metālus, kas ir piemēroti tiešai pārdošanai, un sakausējumus, kas ir piemēroti kā barība tālākai apstrādei. Pirometalurģiskos procesus var iedalīt kategorijās, pamatojoties uz tehniku: kalcinēšana, grauzdēšana, kausēšana un attīrīšana.
Kalcinēšana vai kalcinēšana ir materiāla termiskā sadalīšanās. Šis process tiek veikts kamerās, kas spēj izturēt lielu enerģijas patēriņu. Piemēram, krāsnis, piemēram, šahtas krāsnis, rotācijas krāsnis un verdošā slāņa reaktori.
Cepšana ietver termiskās gāzes un cietās vielas reakcijas. Šajā procesā tiek izmantotas tādas metodes kā oksidēšana, reducēšana, hlorēšana un sulfonēšana. Turklāt šī metode galvenokārt ir piemērota metālu sulfīdu rūdām. Šeit metāla sulfīds tiek uzkarsēts gaisa klātbūtnē līdz augstai temperatūrai; šī temperatūra var izraisīt gaisa skābekļa reakciju ar sulfīdu, veidojot sēra dioksīdu, kas atstāj metāla oksīdu.
Attēls 02: Cinka kausēšanas process
Kausēšana ir termisks process, kurā beidzot viens produkts ir izkusis. Pēc tam metālu oksīdus kausē karsējot kopā ar koksu (vai kokogli), kas ļauj izdalīt oglekļa dioksīdu. Tas atstāj rafinētu minerālu. Rafinēšana ir piemaisījumu noņemšana no rūdas, izmantojot termiskos procesus.
Kāda ir atšķirība starp hidrometalurģiju un pirometalurģiju?
Hidrometalurģija un pirometalurģija ir divas galvenās rūpnieciskās ķīmijas nozares. Galvenā atšķirība starp hidrometalurģiju un pirometalurģiju ir tā, ka hidrometalurģijā metālu ekstrahēšanai no rūdas mēs izmantojam ūdens šķīdumu, savukārt pirometalurģijā metālu iegūšanai no rūdas izmantojam augstu temperatūru.
Zemāk infografikā ir apkopota atšķirība starp hidrometalurģiju un pirometalurģiju.
Kopsavilkums - hidrometalurģija pret pirometalurģiju
Hidrometalurģija un pirometalurģija ir divas galvenās rūpnieciskās ķīmijas nozares. Galvenā atšķirība starp hidrometalurģiju un pirometalurģiju ir tā, ka hidrometalurģijā metālu ekstrahēšanai no rūdas mēs izmantojam ūdens šķīdumu, savukārt pirometalurģijā metālu iegūšanai no rūdas izmantojam augstu temperatūru.
