Обжиг.
Пирометаллургические процессы.
Пирометаллургические процессы:
· Обжиг;
· Плавка;
· Дистилляция. Обжиг – предварительный процесс, цель которого изменить состав сырья, улучшающий показатели дальнейшей его переработки. Протекает при t 500-1200° С. Это твердофазный процесс. С частичным расплавлением протекает только один обжиг – обжиг со спеканием.
Виды обжига:
1. Кальцинирующий.
Задача – разложить неустойчивые соединения при нагревании.

2. Окислительный.
Самый распространенный. Проводится для сульфидных концентратов, материалов.
Задача – окислить сульфиды исходного сырья и частично перевести серу в газовую фазу, о сульфиды – в оксиды. Проводят частичным окислением сульфидов.

· Сульфанизирующий – окисление проводят до сульфатов. Проводят в том случае, если в дальнейшем сырьё будет перерабатываться гидрометаллургическим методом.

· Обжиг со спеканием или агломерирующий – проводят при повышенных температурах (до 1200-1300° С) что бы часть сырья расплавилась. Этот жидкий состав скрепляет не расплавившиеся частицы и образуется спёк. Проводят перед ... плавками.
3. Восстановительный.
Задача – восстановить высшие оксиды до низших, либо оксиды до металлов.

Не преследует полного восстановления.
4. Хлорирующий или фторирующий.
Задача – перевести соединения исходного сырья в хлориды и фториды.
Используется перед гидрометаллической плавкой.
Плавка – высокотемпературный процесс с полным расплавлением исходного сырья, задача которого отделить компоненты пустой породы – перевести их в шлак, а ценные - сконцентрировать в металлической или сульфидной фазе.
Плавки бывают:
Ø Рудные – которые перерабатывают рудное сырье.
Ø Рафинировочные – проводят очистку чернового металла от примесей.
Виды рудных плавок:
1. Восстановительные.
Задача – восстановить оксид до металла (получение никеля, олова)
2. Окислительные – распространены в переработке сульфидного сырья (конвертирование штейнов).
3. Электролиз расплавленных солей.
Этот вид плавки производит расплавление исходного материала с использованием постоянного тока с получением металла (магний, алюминий).

На катоде: 
На аноде: 
Характерный пример: электролитическое получение алюминия из криолитных глиноземных расплавов.
4. Металлотермические.
Суть: если металл находится в сульфидной, оксидной форме не удается получить другими способами (углеводородными материалами – уголь, кокс, H2), т. к. при этом образуются карбиды, но металл производят металлотермическим способом.
Виды рафинированных плавок:
1. Окислительное рафинирование.
Суть: при окислении чернового металла в первую очередь в оксидную форму переходят металлы с большим сродством к кислороду. Окислы легче металлов, они всплывают и их удаляют механически. Т. о. металлы становятся чище.
2. Ликвационное рафинирование.
Суть: выделение (ликвация) из основного металла отдельной фазы при охлаждении металла. При этом примесь концентрируется в выделяющейся из металла фазе. Необходимо, чтобы расплав основного металла и выделившаяся фаза, обогащенная примесью, имели разную плотность, чтобы произошло разделение фаз.
Пример: рафинирование металлического свинца от меди.
3. Хлорирующее, сульфидирующее, фторирующее рафинирование.
Суть: используют различное сродство основного металла и примесей к сере, хлору и фтору.
Пример: очистка свинца от меди.
Многие фториды и хлориды – летучие и удаляются таким образом из металла (улетают), либо образуют отдельную фазу.
|