Kluczowa różnica między hydrometalurgią a pirometalurgią polega na tym, że w hydrometalurgii do ekstrakcji metali z rudy stosujemy roztwór wodny, podczas gdy w pirometalurgii do ekstrakcji metali z rudy stosujemy wysokie temperatury.
Hydrometalurgia i pirometalurgia to dwie główne gałęzie chemii przemysłowej. Oba te procesy są ważne w wydobywaniu metali z ich naturalnie występujących rud metali. Dlatego techniki te są również nazywane ekstrakcyjnymi procesami metalurgicznymi.
Co to jest hydrometalurgia?
Hydrometalurgia to gałąź chemii przemysłowej, w której używamy roztworu wodnego do ekstrakcji metalu z jego rudy, koncentratów, materiałów pochodzących z recyklingu lub pozostałości itp. W hydrometalurgii istnieją trzy główne obszary: ługowanie, zagęszczanie i oczyszczanie oraz odzyskiwanie metalu.
Proces ługowania można przeprowadzić na różne sposoby, takie jak ługowanie in situ, ługowanie hałdy, ługowanie kadzi, ługowanie zbiorników i ługowanie w autoklawie. Oto pięć podstawowych rodzajów wymywania. Proces ługowania wykorzystuje roztwór wodny do ekstrakcji metalu z rudy. Roztwór stosowany specjalnie w hydrometalurgii nazywany jest roztworem ługującym. Może mieć różne wartości pH, potencjały oksydacyjno-redukcyjne, skład czynnika chelatującego, temperaturę i inne właściwości w zależności od rodzaju wydobywanego metalu. Te warunki reakcji są zmieniane zgodnie z potrzebą optymalizacji szybkości reakcji, zakresu i selektywności rozpuszczania itp.
Rysunek 01: Hydrometalurgia do ekstrakcji miedzi
Następnym etapem hydrometalurgii jest zatężanie i oczyszczanie roztworu. Ten etap obejmuje zatężanie jonu metalu w ługowanym płynie i usuwanie niepożądanych jonów metali. Główne etapy tego etapu to wytrącanie, cementacja, ekstrakcja rozpuszczalnikiem, wymiana jonowa i elektroliza.
Etap odzysku metali jest ostatnim etapem hydrometalurgii. Metal uzyskany w tym etapie nadaje się do sprzedaży bezpośredniej. Jednak dalsza rafinacja jest koniecznością, gdy potrzebujemy metalu o ultrawysokiej czystości. Odzyskiwanie metali można przeprowadzić na dwa sposoby: elektroliza i strącanie.
Co to jest pirometalurgia?
Pirometalurgia to dziedzina nauki i technologii zajmująca się wykorzystaniem wysokich temperatur do ekstrakcji i oczyszczania metali. Jest to więc gałąź hutnictwa wydobywczego. W procesie tym można wytwarzać czyste metale nadające się do sprzedaży bezpośredniej oraz stopy odpowiednie jako wsad do dalszego przetwarzania. Procesy pirometalurgiczne można podzielić na następujące kategorie w oparciu o technikę: kalcynowanie, prażenie, wytapianie i rafinacja.
Prażenie lub kalcynacja to rozkład termiczny materiału. Proces ten przeprowadza się w komorach, które mogą wytrzymać wysoki nakład energii. Na przykład piece, takie jak piece szybowe, piece obrotowe i reaktory ze złożem fluidalnym.
Prażenie obejmuje termiczne reakcje gaz-ciało stałe. Proces ten wykorzystuje techniki takie jak utlenianie, redukcja, chlorowanie i sulfonowanie. Ponadto metoda ta jest odpowiednia głównie dla rud siarczkowych metali. Tutaj siarczek metalu jest podgrzewany w obecności powietrza do wysokiej temperatury; ta temperatura może spowodować reakcję tlenu z powietrza z siarczkiem, tworząc dwutlenek siarki, który opuszcza tlenek metalu.
Rysunek 02: Proces wytapiania cynku
Wytapianie to proces termiczny, w którym co najmniej jeden produkt znajduje się w stanie stopionym. Następnie tlenki metali są wytapiane przez ogrzewanie wraz z koksem (lub węglem drzewnym), co pozwala na uwolnienie dwutlenku węgla. To pozostawia rafinowany minerał. Rafinacja to usuwanie zanieczyszczeń z rudy za pomocą procesów termicznych.
Jaka jest różnica między hydrometalurgią a pirometalurgią?
Hydrometalurgia i pirometalurgia to dwie główne gałęzie chemii przemysłowej. Kluczowa różnica między hydrometalurgią a pirometalurgią polega na tym, że w hydrometalurgii do ekstrakcji metali z rudy stosujemy roztwór wodny, podczas gdy w pirometalurgii do ekstrakcji metali z rudy stosujemy wysokie temperatury.
Poniższa infografika podsumowuje różnicę między hydrometalurgią a pirometalurgią.
Podsumowanie – hydrometalurgia a pirometalurgia
Hydrometalurgia i pirometalurgia to dwie główne gałęzie chemii przemysłowej. Kluczowa różnica między hydrometalurgią a pirometalurgią polega na tym, że w hydrometalurgii do ekstrakcji metali z rudy stosujemy roztwór wodny, podczas gdy w pirometalurgii do ekstrakcji metali z rudy stosujemy wysokie temperatury.
