Ide o technológiu rafinácie, ktorá označuje získavanie kovov z rúd pražením, tavením, elektrolýzou a použitím chemických prostriedkov; zníženie nečistôt v kovoch alebo zvýšenie určitých zložiek v kovoch na rafináciu požadovaných kovov.
Klasifikácia tavenia
Správa
Upraviť
Tavenie sa delí na pyrometalurgiu, hydrometalurgiu alebo elektrochemické vylučovanie
Pyrometalurgia
(pyrometalurgia)
Tiež známa ako suchá metalurgia, ruda a potrebné prísady sa zahrievajú na vysokú teplotu v peci, roztavia sa na kvapalinu a vytvorí sa potrebná chemická reakcia na oddelenie surového kovu a potom sa surový kov rafinuje.
Hydrometalurgia
(Hydrometalurgia)
Hydrometalurgia je metalurgický proces, ktorý využíva vodné roztoky kyselín, zásad a solí na chemickú extrakciu požadovaných kovových zložiek z rudy a potom na výrobu kovov používa rôzne metódy, ako je elektrolýza vodného roztoku. Táto metóda sa používa hlavne pre nízkokvalitné, žiaruvzdorné alebo mikropráškové rudy. V súčasnosti sa 75 % svetového zinku a kadmia vyrába elektrolýzou vodného roztoku pražením-lúhovaním. Táto metóda do značnej miery nahradila predchádzajúce pyrometalurgické tavenie zinku. Iné ťažko separovateľné kovy, ako je nikel-kobalt, zirkónium-hafnium, tantal-niób a kovy vzácnych zemín, sú separované hydrometalurgickými technikami, ako je extrakcia rozpúšťadlom alebo iónová výmena, čím sa dosahujú pozoruhodné výsledky.
Metalurgický proces, ktorý využíva rozpúšťadlo na extrakciu a separáciu kovov zo surovín pomocou chemických reakcií (vrátane oxidácie, redukcie, neutralizácie, hydrolýzy a komplexačných reakcií). Hydrometalurgia zahŕňa štyri hlavné kroky: ① Použite rozpúšťadlo na prenos užitočných zložiek v surovinách do roztoku, to znamená vylúhovanie. ② Oddeľte lúhovací roztok od zvyšku a získajte metalurgické rozpúšťadlo a kovové ióny unášané vo zvyšku. ③ Vyčistite a obohaťte lúhovací roztok, zvyčajne pomocou technológie iónovej výmeny a extrakcie rozpúšťadlom alebo iných metód chemického zrážania. ④ Extrahujte kovy alebo zlúčeniny z čisteného roztoku.
Hydrometalurgia zaujíma významné postavenie v priemysle zinku, hliníka, medi, uránu a ďalších. Všetok oxid hlinitý, oxid uránu, väčšina zinku a časť medi na svete sa vyrába hydrometalurgiou. Výhody hydrometalurgie spočívajú v jej použiteľnosti na veľmi nízkokvalitné rudy (zlato, urán) a na situácie, kde je ťažké oddeliť podobné kovy (hafnium a zirkónium); a v porovnaní s pyrometalurgiou je obrat materiálov relatívne jednoduchý, komplexné získavanie cenných kovov v surovinách je vysoké, čo je prospešné pre ochranu životného prostredia a výrobný proces je ľahšie dosiahnuť kontinuitu a automatizáciu.
Pri výrobe ocele sa ako suroviny používa hlavne surové železo vyrobené vo vysokých peciach, hubovité železo vyrobené priamou redukciou železa a oceľový šrot ako suroviny a na výrobu ocele sa používajú rôzne metódy. Hlavnými metódami výroby ocele sú výroba konvertorovej ocele, výroba ocele v otvorenej nísteji a výroba ocele v elektrickej oblúkovej peci (pozri oceľ, konvertor, otvorená nístejová pec, elektrická oblúková pec). Vyššie uvedené tri procesy výroby ocele môžu spĺňať všeobecné požiadavky používateľov na kvalitu ocele. Aby sa splnili požiadavky na vyššiu kvalitu a viac druhov ušľachtilej ocele, objavili sa rôzne spôsoby mimopecnej úpravy roztavenej ocele (známej aj ako mimopecná rafinácia). Napríklad fúkaním argónom, vákuovým odplyňovaním, mimopecným odsírením atď., po dodatočnom spracovaní roztavenej ocele vyrobenej v konvertoroch, otvorených nístejových peciach a elektrických oblúkových peciach možno vyrobiť akosti ocele. Pre niektoré špeciálne použitia je potrebná oceľ s mimoriadne vysokou kvalitou a požiadavky nemožno splniť mimopecnou úpravou, preto sa musia použiť špeciálne metódy výroby ocele. Napríklad elektrotroskové pretavovanie je rafinačný proces, pri ktorom sa oceľ tavená v konvertoroch, otvorených nístejových peciach, elektrických oblúkových peciach atď. odlieva alebo kuje do elektród a znovu sa pretavuje odporovým teplom roztavenej trosky; vákuová metalurgia je metalurgický proces uskutočňovaný v podmienkach od 1 atmosféry do ultra vysokého vákua, vrátane tavenia, čistenia, rafinácie, tvarovania a spracovania kovov a zliatin.
Potom, čo je roztavená oceľ roztavená v oceliarskej peci, musí byť naliata do formy cez oceľovú panvu (naberačku) a stuhnúť do určitého tvaru ingotu alebo ingotu predtým, ako sa môže znovu spracovať. Odlievanie ingotov možno rozdeliť na horný odliatok a spodný odliatok. Horný liaty ingot má vo všeobecnosti lepšiu vnútornú štruktúru, menej inklúzií a nízke prevádzkové náklady; spodný liaty ingot má dobrú kvalitu povrchu, ale pretože prechádza cez strednú vstrekovaciu rúrku a polievkový kanál, inklúzie v oceli sa zväčšujú. Čo sa týka odlievania ingotov, objavili sa nové technológie ako kontinuálne liatie ocele, tlakové liatie a vákuové liatie
Väčšina modernej výroby železa využíva výrobu železa vo vysokej peci a niektoré používajú výrobu železa priamou redukciou a výrobu železa v elektrickej peci. Výroba železa vo vysokej peci je redukcia železnej rudy vo vysokej peci, jej tavenie a výroba surového železa. Táto metóda je jednoduchá na obsluhu, má nízku spotrebu energie, nízke náklady a môže byť sériovo vyrábaná. Okrem určitého množstva surového železa používaného na odliatky sa väčšina z neho používa ako surovina na výrobu ocele. V dôsledku narastajúceho nedostatku kvalitného koksového uhlia vhodného na tavenie vo vysokých peciach sa postupne objavovali spôsoby výroby mimovysokopecného železa, ktoré nevyužívajú koks, ale využívajú iné zdroje energie. Výroba železa priamou redukciou je redukcia rudy v pevnom stave pomocou plynu alebo pevného redukčného činidla a jej tavenie na pevnú alebo poloroztavenú železnú hubu, metalizované pelety alebo granulované železo obsahujúce malé množstvo nečistôt pri teplote nižšej ako je teplota tavenia. rudy, ktorá sa používa ako surovina na výrobu ocele (môže sa použiť aj ako surovina na výrobu alebo odlievanie vysokopecného železa). Výroba železa v elektrickej peci väčšinou využíva redukčnú pec bez telesa pece a ako redukčné činidlo môže používať koks (alebo uhlie, drevené uhlie) so slabou pevnosťou. Elektrický ohrev v elektrických peciach nahrádza časť koksu a možno použiť aj nízkokvalitný koks, ktorý však spotrebuje veľa elektriny a dá sa použiť len vtedy, keď je dostatok elektriny a nízke ceny elektriny.
