Ключовата разлика между хидрометалургията и пирометалургията е, че при хидрометалургията използваме воден разтвор за извличане на метали от рудата, докато при пирометалургията използваме високи температури за извличане на метали от рудата.
Хидрометалургията и пирометалургията са два основни клона в индустриалната химия. И двата процеса са важни за извличането на метали от техните естествено срещащи се метални руди. Следователно, тези техники се наричат още екстрактивни металургични процеси.
Какво е хидрометалургия?
Хидрометалургията е клон на индустриалната химия, където използваме воден разтвор за извличане на метал от неговата руда, концентрати, рециклиран или остатъчен материал и т.н. Има три основни области в хидрометалургията: излугване, концентрация и пречистване и възстановяване на метала.
Процесът на излугване може да се извърши по различни начини, като излужване на място, излугване на купчина, излугване в вана, излугване в резервоар и излугване в автоклав. Това са петте основни вида излугване. Процесът на излугване използва воден разтвор за извличане на метал от рудата. Разтворът, който се използва специално в хидрометалургията, се нарича излугващ разтвор. Той може да има различни стойности на pH, окислително-редукционни потенциали, състав на хелатиращия агент, температура и други свойства в зависимост от вида на метала, който ще извлечем. Тези реакционни условия се променят в зависимост от необходимостта от оптимизиране на скоростта на реакцията, степента и селективността на разтварянето и др.
Фигура 01: Хидрометалургия за добив на мед
Следващата стъпка в хидрометалургията е концентрацията и пречистването на разтвора. Тази стъпка включва концентриране на металния йон в излужения разтвор и отстраняване на нежеланите метални йони. Основните стъпки, включени в този етап, са утаяване, циментиране, екстракция с разтворител, йонен обмен и електродобив.
Етапът на възстановяване на метала е последният етап от хидрометалургията. Металът, получен от тази стъпка, е подходящ за директна продажба. По-нататъшното рафиниране обаче е задължително, когато се нуждаем от метал със свръхвисока чистота. Възстановяването на метала може да се извърши по два начина: електролиза и утаяване.
Какво е пирометалургия?
Пирометалургията е клон на науката и технологиите, занимаващ се с използването на високи температури за извличане и пречистване на метали. Следователно тя е клон на добивната металургия. Този процес може да произведе чисти метали, които са подходящи за директна продажба, и сплави, подходящи като фураж за по-нататъшна обработка. Пирометалургичните процеси могат да бъдат категоризирани въз основа на техниката, както следва: калциниране, печене, топене и рафиниране.
Калцинирането или калцинирането е термично разлагане на материала. Този процес се извършва в камери, които могат да издържат на високо входяща енергия. Например пещи като шахтови пещи, въртящи се пещи и реактори с кипящ слой.
Печенето включва термични реакции газ-твърдо вещество. Този процес използва техники като окисление, редукция, хлориране и сулфониране. Освен това този метод е подходящ главно за метални сулфидни руди. Тук металният сулфид се нагрява в присъствието на въздух до висока температура; тази температура може да накара кислорода във въздуха да реагира със сулфида, образувайки серен диоксид, който оставя металния оксид.
Фигура 02: Процес на топене на цинк
Топенето е термичен процес, при който най-накрая един продукт е в разтопено състояние. След това металните оксиди се топят чрез нагряване заедно с кокс (или въглен), което позволява освобождаването на въглероден диоксид. Това оставя рафинирания минерал. Рафинирането е отстраняването на примесите от рудата чрез термични процеси.
Каква е разликата между хидрометалургията и пирометалургията?
Хидрометалургията и пирометалургията са два основни клона в индустриалната химия. Ключовата разлика между хидрометалургията и пирометалургията е, че при хидрометалургията ние използваме воден разтвор за извличане на метали от рудата, докато в пирометалургията използваме високи температури за извличане на метали от рудата.
Инфографиката по-долу обобщава разликата между хидрометалургията и пирометалургията.
Обобщение – Хидрометалургия срещу пирометалургия
Хидрометалургията и пирометалургията са два основни клона в индустриалната химия. Ключовата разлика между хидрометалургията и пирометалургията е, че при хидрометалургията ние използваме воден разтвор за извличане на метали от рудата, докато в пирометалургията използваме високи температури за извличане на метали от рудата.
