Het is een raffinagetechnologie die verwijst naar de winning van metalen uit ertsen door roosten, smelten, elektrolyse en het gebruik van chemische middelen; het verminderen van onzuiverheden in metalen of het verhogen van bepaalde componenten in metalen om de vereiste metalen te raffineren.
Classificatie van smelten
Rapport
Bewerking
Smelten is onderverdeeld in pyrometallurgie, hydrometallurgie of elektrochemische afzetting
Pyrometallurgie
(pyrometallurgie)
Ook bekend als droge metallurgie, worden het erts en de noodzakelijke additieven in een oven tot een hoge temperatuur verwarmd, tot vloeistof gesmolten en wordt de vereiste chemische reactie gegenereerd om het ruwe metaal te scheiden, en vervolgens wordt het ruwe metaal geraffineerd.
Hydrometallurgie
(Hydrometallurgie)
Hydrometallurgie is een metallurgisch proces waarbij gebruik wordt gemaakt van waterige oplossingen van zuren, logen en zouten om de benodigde metaalcomponenten chemisch uit het erts te extraheren, en vervolgens verschillende methoden gebruikt, zoals elektrolyse van waterige oplossingen om metalen te produceren. Deze methode wordt voornamelijk gebruikt voor laagwaardige, vuurvaste of micropoedervormige ertsen. Momenteel wordt 75% van het zink en cadmium in de wereld gemaakt door elektrolyse door roosten, uitlogen en waterige oplossingen. Deze methode heeft de eerdere pyrometallurgische zinksmelting grotendeels vervangen. Andere moeilijk te scheiden metalen zoals nikkel-kobalt, zirkonium-hafnium, tantaal-niobium en zeldzame aardmetalen worden gescheiden door hydrometallurgische technieken zoals oplosmiddelextractie of ionenuitwisseling, waardoor opmerkelijke resultaten worden bereikt.
Een metallurgisch proces waarbij een oplosmiddel wordt gebruikt om metalen uit grondstoffen te extraheren en te scheiden met behulp van chemische reacties (waaronder oxidatie-, reductie-, neutralisatie-, hydrolyse- en complexeringsreacties). Hydrometallurgie omvat vier hoofdstappen: ① Gebruik oplosmiddel om nuttige componenten in grondstoffen in oplossing over te brengen, dat wil zeggen uitloging. ② Scheid de uitloogoplossing van het residu en win het metallurgische oplosmiddel en de metaalionen terug die in het residu zijn meegevoerd. ③ Zuiver en verrijk de uitlogingsoplossing, meestal met behulp van ionenuitwisselings- en oplosmiddelextractietechnologie of andere chemische precipitatiemethoden. ④ Extraheer metalen of verbindingen uit de gezuiverde oplossing.
Hydrometallurgie neemt een belangrijke positie in in de zink-, aluminium-, koper-, uranium- en andere industrieën. Al het aluminiumoxide, uraniumoxide, het meeste zink en een deel van het koper ter wereld worden geproduceerd door hydrometallurgie. De voordelen van hydrometallurgie zijn de toepasbaarheid ervan op ertsen van zeer lage kwaliteit (goud, uranium) en op situaties waarin soortgelijke metalen (hafnium en zirkonium) moeilijk te scheiden zijn; en vergeleken met pyrometallurgie is de omzet van materialen relatief eenvoudig, is de uitgebreide terugwinning van waardevolle metalen in grondstoffen hoog, wat gunstig is voor de milieubescherming, en is het productieproces gemakkelijker om continuïteit en automatisering te bereiken.
Bij de staalproductie wordt voornamelijk ruwijzer gebruikt dat in hoogovens wordt gemaakt, sponsijzer dat wordt gemaakt door ijzerproductie met directe reductie, en schroot als grondstoffen, en worden er verschillende methoden gebruikt om staal te maken. De belangrijkste staalproductiemethoden zijn de productie van convertorstaal, de productie van open haardstaal en de staalproductie van vlamboogovens (zie staal, convertor, openhaardoven, vlamboogoven). De bovengenoemde drie staalproductieprocessen kunnen voldoen aan de algemene eisen van gebruikers ten aanzien van staalkwaliteit. Om te voldoen aan de eisen van hogere kwaliteit en meer variëteiten van hoogwaardig staal, is er een verscheidenheid aan methoden voor de behandeling van gesmolten staal buiten de oven (ook bekend als raffinage buiten de oven) ontstaan. Bijvoorbeeld, argonblaasbehandeling, vacuümontgassing, ontzwaveling buiten de oven, enz., Na aanvullende behandeling van gesmolten staal geproduceerd door converters, open haardovens en vlamboogovens, kunnen hoogwaardige staalsoorten worden geproduceerd. Voor sommige speciale toepassingen is staal van extreem hoge kwaliteit vereist, en aan de vereisten kan niet worden voldaan door behandeling buiten de oven, dus moeten speciale staalproductiemethoden worden gebruikt. Het hersmelten van elektroslakken is bijvoorbeeld een raffinageproces waarbij staal dat wordt gesmolten in converters, openhaardovens, vlamboogovens, enz. Tot elektroden wordt gegoten of gesmeed en opnieuw wordt gesmolten door de weerstandswarmte van gesmolten slak; vacuümmetallurgie is een metallurgisch proces dat wordt uitgevoerd onder omstandigheden van minder dan 1 atmosfeer tot ultrahoog vacuüm, inclusief het smelten, zuiveren, raffineren, vormen en verwerken van metalen en legeringen.
Nadat het gesmolten staal in de staaloven is gesmolten, moet het via een stalen pollepel in een mal worden gegoten en tot een bepaalde vorm van staaf of knuppel worden gestold voordat het opnieuw kan worden verwerkt. Ingotsgieten kan worden onderverdeeld in bovengieten en ondergieten. De bovenste gegoten staaf heeft over het algemeen een betere interne structuur, minder insluitsels en lage bedrijfskosten; de onderste gegoten staaf heeft een goede oppervlaktekwaliteit, maar omdat deze door de centrale injectiepijp en het soepkanaal gaat, nemen de insluitsels in het staal toe. Op het gebied van het gieten van blokken zijn nieuwe technologieën ontstaan, zoals continu staalgieten, drukgieten en vacuümgieten
De meeste moderne ijzerproductie maakt gebruik van hoogovenijzerproductie, en sommige gebruiken ijzerproductie met directe reductie en ijzerproductie in elektrische ovens. Hoogovenijzerproductie is het reduceren van ijzererts in een hoogoven, het smelten ervan en het maken van ruwijzer. Deze methode is eenvoudig te bedienen, heeft een laag energieverbruik, lage kosten en kan in massa worden geproduceerd. Naast een deel van het ruwijzer dat voor gietstukken wordt gebruikt, wordt het grootste deel ervan gebruikt als grondstof voor de staalproductie. Als gevolg van het toenemende tekort aan cokeskolen van hoge kwaliteit die geschikt zijn voor het smelten van hoogovens, zijn er de een na de ander niet-hoogovenijzerproductiemethoden ontstaan waarbij geen cokes maar andere energiebronnen worden gebruikt. Het maken van ijzer met directe reductie is het reduceren van erts in vaste toestand met gas of een vast reductiemiddel, en het smelten ervan tot vast of halfgesmolten sponsijzer, gemetalliseerde pellets of korrelig ijzer dat een kleine hoeveelheid onzuiverheidselementen bevat, bij een temperatuur lager dan de smelttemperatuur van het erts, dat wordt gebruikt als grondstof voor de staalproductie (het kan ook worden gebruikt als grondstof voor de hoogovenijzerproductie of het gieten). Bij het maken van ijzer in elektrische ovens wordt meestal gebruik gemaakt van een reductieoven zonder ovenlichaam, en kan cokes (of steenkool, houtskool) met een slechte sterkte als reductiemiddel worden gebruikt. Elektrische verwarming in elektrische ovens vervangt een deel van de cokes, en er kan laagwaardige cokes worden gebruikt, maar deze verbruikt veel elektriciteit en kan alleen worden gebruikt als er voldoende elektriciteit is en lage elektriciteitsprijzen.
