Pagrindinis skirtumas tarp hidrometalurgijos ir pirometalurgijos yra tas, kad hidrometalurgijoje metalams iš rūdos išgauti naudojame vandeninį tirpalą, o pirometalurgijoje metalams iš rūdos išgauti naudojame aukštą temperatūrą.
Hidrometalurgija ir pirometalurgija yra dvi pagrindinės pramoninės chemijos šakos. Abu šie procesai yra svarbūs išgaunant metalus iš natūraliai susidarančių metalų rūdų. Todėl šie metodai dar vadinami ekstrahavimo metalurgijos procesais.
Kas yra hidrometalurgija?
Hidrometalurgija yra pramoninės chemijos šaka, kurioje mes naudojame vandeninį tirpalą, kad išgautume metalą iš jo rūdos, koncentratų, perdirbtų ar likutinių medžiagų ir kt. Yra trys bendros hidrometalurgijos sritys: išplovimas, koncentravimas ir valymas bei metalo atgavimas.
Išplovimo procesas gali būti atliekamas įvairiais būdais, pvz., išplovimas vietoje, išplovimas su kaupu, išplovimas cisternose, išplovimas rezervuaruose ir išplovimas autoklave. Tai yra penki pagrindiniai išplovimo tipai. Išplovimo procese metalui iš rūdos išgauti naudojamas vandeninis tirpalas. Specialiai hidrometalurgijoje naudojamas tirpalas vadinamas skystintu tirpalu. Jis gali turėti skirtingas pH vertes, oksidacijos-redukcijos potencialą, kompleksonų sudėtį, temperatūrą ir kitas savybes, priklausomai nuo metalo, kurį ketiname išgauti, tipo. Šios reakcijos sąlygos keičiamos atsižvelgiant į poreikį optimizuoti reakcijos greitį, tirpimo mastą ir selektyvumą ir kt.
01 pav.: Hidrometalurgija vario gavybai
Kitas hidrometalurgijos žingsnis yra tirpalo koncentravimas ir valymas. Šis etapas apima metalo jonų koncentravimą išplautame skystyje ir nepageidaujamų metalo jonų pašalinimą. Pagrindiniai žingsniai, įtraukti į šį etapą, yra nusodinimas, cementavimas, ekstrahavimas tirpikliu, jonų mainai ir elektroliavimas.
Metalo regeneravimo etapas yra paskutinis hidrometalurgijos etapas. Šiame etape gautas metalas tinkamas tiesioginiam pardavimui. Tačiau, kai mums reikia itin didelio grynumo metalo, būtinas tolesnis rafinavimas. Metalo regeneravimas gali būti atliekamas dviem būdais: elektrolizės ir nusodinimo.
Kas yra pirometalurgija?
Pirometalurgija yra mokslo ir technologijų šaka, susijusi su aukštos temperatūros naudojimu metalams išgauti ir išvalyti. Todėl tai yra gavybos metalurgijos šaka. Šis procesas gali pagaminti grynus metalus, kurie yra tinkami tiesioginiam pardavimui, ir lydinius, tinkamus tolesniam perdirbimui. Pirometalurginiai procesai pagal techniką gali būti suskirstyti į šias kategorijas: deginimas, skrudinimas, lydymas ir rafinavimas.
Kalcinavimas arba kalcinavimas yra terminis medžiagos skilimas. Šis procesas atliekamas kamerose, kurios gali atlaikyti didelį energijos sąnaudą. Pavyzdžiui, krosnys, tokios kaip šachtinės krosnys, rotacinės krosnys ir verdančio sluoksnio reaktoriai.
Skrudinimas apima termines dujų ir kietų medžiagų reakcijas. Šiame procese naudojami tokie metodai kaip oksidacija, redukcija, chlorinimas ir sulfoninimas. Be to, šis metodas daugiausia tinka metalų sulfidų rūdoms. Čia metalo sulfidas kaitinamas esant orui iki aukštos temperatūros; dėl šios temperatūros ore esantis deguonis gali reaguoti su sulfidu, sudarydamas sieros dioksidą, kuris palieka metalo oksidą.
02 pav.: Cinko lydymo procesas
Lydymas yra terminis procesas, kurio metu vienas produktas yra išlydytas. Tada metalo oksidai lydomi kaitinant kartu su koksu (arba medžio anglimi), kuris leidžia išskirti anglies dioksidą. Tai palieka rafinuotą mineralą. Rafinavimas – tai priemaišų pašalinimas iš rūdos naudojant terminius procesus.
Kuo skiriasi hidrometalurgija ir pirometalurgija?
Hidrometalurgija ir pirometalurgija yra dvi pagrindinės pramoninės chemijos šakos. Pagrindinis skirtumas tarp hidrometalurgijos ir pirometalurgijos yra tas, kad hidrometalurgijoje metalams iš rūdos išgauti naudojame vandeninį tirpalą, o pirometalurgijoje metalams iš rūdos išgauti naudojame aukštą temperatūrą.
Toliau pateiktoje infografijoje apibendrinamas skirtumas tarp hidrometalurgijos ir pirometalurgijos.
Santrauka – hidrometalurgija prieš pirometalurgiją
Hidrometalurgija ir pirometalurgija yra dvi pagrindinės pramoninės chemijos šakos. Pagrindinis skirtumas tarp hidrometalurgijos ir pirometalurgijos yra tas, kad hidrometalurgijoje metalams iš rūdos išgauti naudojame vandeninį tirpalą, o pirometalurgijoje metalams iš rūdos išgauti naudojame aukštą temperatūrą.
