Je tehnologija rafiniranja, ki se nanaša na pridobivanje kovin iz rud s praženjem, taljenjem, elektrolizo in uporabo kemičnih sredstev; zmanjšanje nečistoč v kovinah ali povečanje določenih komponent v kovinah za rafiniranje zahtevanih kovin.
Razvrstitev taljenja
Poročilo
Uredi
Taljenje delimo na pirometalurgijo, hidrometalurgijo ali elektrokemijsko nanašanje
Pirometalurgija
(Pirometalurgija)
Znana tudi kot suha metalurgija, se ruda in potrebni dodatki segrejejo na visoko temperaturo v peči, stopijo v tekočino in sproži se zahtevana kemična reakcija za ločitev surove kovine, nato pa se surova kovina prečisti.
Hidrometalurgija
(Hidrometalurgija)
Hidrometalurgija je metalurški proces, ki uporablja vodne raztopine kislin, alkalij in soli za kemično ekstrakcijo potrebnih kovinskih komponent iz rude, nato pa uporablja različne metode, kot je elektroliza vodne raztopine, za proizvodnjo kovin. Ta metoda se uporablja predvsem za rude z nizko vsebnostjo, ognjevzdržne ali mikroprašne rude. Trenutno se 75 % svetovnega cinka in kadmija proizvede z elektrolizo praženja-izluževanja v vodni raztopini. Ta metoda je v veliki meri nadomestila prejšnje pirometalurško taljenje cinka. Druge kovine, ki jih je težko ločiti, kot so nikelj-kobalt, cirkonij-hafnij, tantal-niobij in redke zemeljske kovine, se ločijo s hidrometalurškimi tehnikami, kot je ekstrakcija s topilom ali ionska izmenjava, s čimer se dosežejo izjemni rezultati.
Metalurški postopek, ki uporablja topilo za ekstrakcijo in ločevanje kovin iz surovin s pomočjo kemičnih reakcij (vključno z reakcijami oksidacije, redukcije, nevtralizacije, hidrolize in kompleksiranja). Hidrometalurgija vključuje štiri glavne korake: ① Uporabite topilo za prenos uporabnih komponent v surovinah v raztopino, to je izpiranje. ② Ločite raztopino za izpiranje od ostanka in pridobite metalurško topilo in kovinske ione, ki jih vsebuje ostanek. ③ Očistite in obogatite raztopino za izpiranje, običajno z uporabo tehnologije ionske izmenjave in ekstrakcije s topilom ali drugih metod kemičnega obarjanja. ④ Ekstrahirajte kovine ali spojine iz prečiščene raztopine.
Hidrometalurgija zavzema pomemben položaj v industriji cinka, aluminija, bakra, urana in drugih. Ves aluminijev oksid, uranov oksid, večino cinka in del bakra na svetu proizvaja hidrometalurgija. Prednosti hidrometalurgije so njena uporabnost za rude z zelo nizko vsebnostjo (zlato, uran) in situacije, kjer je podobne kovine (hafnij in cirkonij) težko ločiti; in v primerjavi s pirometalurgijo je promet materialov razmeroma preprost, celovito pridobivanje dragocenih kovin v surovinah je visoko, kar je koristno za varstvo okolja, proizvodni proces pa je lažje doseči kontinuiteto in avtomatizacijo.
Pri proizvodnji jekla se kot surovine večinoma uporablja grodelj, proizveden v plavžih, gobasto železo, proizvedeno z neposredno redukcijo železa, in odpadno jeklo, za izdelavo jekla pa se uporabljajo različne metode. Glavne metode izdelave jekla so konverterska, martovska in elektroobločna peč (glej jeklo, konverter, martovska peč, elektroobločna peč). Zgornji trije postopki izdelave jekla lahko izpolnijo splošne zahteve uporabnikov glede kakovosti jekla. Da bi izpolnili zahteve po višji kakovosti in več različicah visoko kakovostnega jekla, so se pojavile različne metode obdelave staljenega jekla zunaj peči (znane tudi kot rafiniranje zunaj peči). Na primer, obdelava s pihanjem argona, vakuumsko razplinjevanje, razžveplanje izven peči itd., po dodatni obdelavi staljenega jekla, proizvedenega v pretvornikih, odprtih pečeh in električnih obločnih pečeh, je mogoče izdelati visokokakovostne vrste jekla. Za nekatere posebne namene je potrebno jeklo izjemno visoke kakovosti, zahtev pa ni mogoče izpolniti z obdelavo izven peči, zato je treba uporabiti posebne metode izdelave jekla. Na primer, elektropretaljevanje z žlindro je postopek rafiniranja, pri katerem se jeklo, talino v pretvornikih, odprtih pečeh, elektroobločnih pečeh itd., vlije ali kuje v elektrode in ponovno pretali z uporovno toploto staljene žlindre; vakuumska metalurgija je metalurški proces, ki se izvaja pod pogoji pod 1 atmosfero do ultra visokega vakuuma, vključno s taljenjem, čiščenjem, rafiniranjem, oblikovanjem in obdelavo kovin in zlitin.
Ko se staljeno jeklo tali v jeklarski peči, ga je treba vliti v kalup skozi jekleni lonec (lovec) in strditi v določeno obliko ingota ali gredice, preden se lahko ponovno predela. Ulivanje ingotov lahko razdelimo na zgornji in spodnji ulitek. Zgornji liti ingot ima na splošno boljšo notranjo strukturo, manj vključkov in nizke obratovalne stroške; spodnji liti ingot ima dobro kakovost površine, toda ker gre skozi osrednjo cev za vbrizgavanje in jušni kanal, se vključki v jeklu povečajo. Kar zadeva litje ingotov, so se pojavile nove tehnologije, kot so kontinuirno litje jekla, tlačno litje in vakuumsko litje
Večina sodobne proizvodnje železa uporablja proizvodnjo železa v plavžih, nekatere pa uporabljajo proizvodnjo železa z direktno redukcijo in proizvodnjo železa v električnih pečeh. Pridelava železa v plavžu pomeni redukcijo železove rude v plavžu, njeno taljenje in izdelavo grodlja. Ta metoda je enostavna za uporabo, ima nizko porabo energije, nizke stroške in jo je mogoče množično proizvajati. Poleg nekaj surovega železa, ki se uporablja za ulitke, se večina uporablja kot surovina za proizvodnjo jekla. Zaradi vedno večjega pomanjkanja kakovostnega koksnega premoga, primernega za taljenje v plavžu, so se drug za drugim pojavile neplavžne metode pridobivanja železa, ki ne uporabljajo koksa, temveč druge energente. Proizvodnja železa z neposredno redukcijo je redukcija rude v trdnem stanju s plinom ali trdnim redukcijskim sredstvom in taljenje v trdno ali delno staljeno gobasto železo, metalizirane pelete ali zrnato železo, ki vsebuje majhno količino nečistoč, pri temperaturi, nižji od temperature taljenja rude, ki se uporablja kot surovina za proizvodnjo jekla (lahko se uporablja tudi kot surovina za proizvodnjo železa v plavžu ali litje). Pri proizvodnji železa v električnih pečeh se večinoma uporablja redukcijska peč brez telesa peči in se lahko kot redukcijsko sredstvo uporablja koks (ali premog, oglje) s slabo trdnostjo. Električno ogrevanje v električnih pečeh nadomešča del koksa, lahko pa se uporablja tudi nizkokakovostni koks, ki pa porabi veliko električne energije in se lahko uporablja le ob zadostni količini električne energije in nizkih cenah električne energije.
