To je tehnologija rafiniranja, koja se odnosi na ekstrakciju metala iz ruda prženjem, taljenjem, elektrolizom i upotrebom kemijskih sredstava; smanjenje nečistoća u metalima ili povećanje određenih komponenti u metalima za pročišćavanje potrebnih metala.
Klasifikacija taljenja
Izvješće
Uredi
Taljenje se dijeli na pirometalurgiju, hidrometalurgiju ili elektrokemijsko taloženje
Pirometalurgija
(Pirometalurgija)
Također poznata kao suha metalurgija, ruda i potrebni aditivi se zagrijavaju na visoku temperaturu u peći, tope u tekućinu i generira se potrebna kemijska reakcija za odvajanje sirovog metala, a zatim se sirovi metal pročišćava.
Hidrometalurgija
(Hidrometalurgija)
Hidrometalurgija je metalurški proces koji koristi vodene otopine kiselina, lužina i soli za kemijsku ekstrakciju potrebnih metalnih komponenti iz rude, a zatim koristi različite metode kao što je elektroliza vodene otopine za proizvodnju metala. Ova metoda se uglavnom koristi za niskokvalitetne, vatrostalne ili mikropraškaste rude. Trenutno se 75% svjetskog cinka i kadmija proizvodi elektrolizom prženja-luženja-vodene otopine. Ova metoda je uvelike zamijenila dosadašnje pirometalurško taljenje cinka. Ostali metali koje je teško odvojiti kao što su nikal-kobalt, cirkonij-hafnij, tantal-niobij i metali rijetkih zemalja odvajaju se hidrometalurškim tehnikama kao što je ekstrakcija otapalom ili ionska izmjena, čime se postižu izvanredni rezultati.
Metalurški proces koji koristi otapalo za ekstrakciju i odvajanje metala od sirovina uz pomoć kemijskih reakcija (uključujući reakcije oksidacije, redukcije, neutralizacije, hidrolize i kompleksiranja). Hidrometalurgija uključuje četiri glavna koraka: ① Koristite otapalo za prijenos korisnih komponenti u sirovinama u otopinu, odnosno ispiranje. ② Odvojite otopinu za ispiranje od ostatka i oporavite metalurško otapalo i metalne ione povučene u ostatku. ③ Pročistite i obogatite otopinu za ispiranje, obično korištenjem tehnologije ionske izmjene i ekstrakcije otapalom ili drugih metoda kemijskog taloženja. ④ Ekstrahirajte metale ili spojeve iz pročišćene otopine.
Hidrometalurgija zauzima važno mjesto u industriji cinka, aluminija, bakra, urana i drugim industrijama. Sav aluminijev oksid, uranov oksid, većina cinka i dio bakra u svijetu proizvodi se hidrometalurgijom. Prednosti hidrometalurgije su njezina primjenjivost na rude vrlo niskog sadržaja (zlato, uran) i situacije u kojima je slične metale (hafnij i cirkonij) teško odvojiti; i u usporedbi s pirometalurgijom, promet materijala je relativno jednostavan, sveobuhvatno obnavljanje vrijednih metala u sirovinama je visoko, što je korisno za zaštitu okoliša, a proces proizvodnje lakše je postići kontinuitet i automatizaciju.
Proizvodnja čelika uglavnom koristi sirovo željezo proizvedeno u visokim pećima, spužvasto željezo proizvedeno izravnom redukcijom proizvodnje željeza i otpadni čelik kao sirovine, a koristi različite metode za proizvodnju čelika. Glavne metode proizvodnje čelika su konverterska proizvodnja čelika, proizvodnja čelika s otvorenim ognjištem i proizvodnja čelika u elektrolučnim pećima (vidi čelik, konvertor, otvoreno ložište, elektrolučna peć). Gornja tri procesa proizvodnje čelika mogu zadovoljiti opće zahtjeve korisnika za kvalitetom čelika. Kako bi se zadovoljili zahtjevi za višom kvalitetom i više varijanti visokokvalitetnog čelika, pojavile su se različite metode obrade rastaljenog čelika izvan peći (također poznate kao rafiniranje izvan peći). Na primjer, obradom puhanjem argona, vakuumskim otplinjavanjem, desulfurizacijom izvan peći, itd., nakon dodatne obrade rastaljenog čelika proizvedenog u konverterima, pećima s otvorenim ložištem i elektrolučnim pećima, mogu se proizvesti visokokvalitetni čelici. Za neke posebne namjene potreban je čelik izuzetno visoke kvalitete, a zahtjevi se ne mogu ispuniti obradom izvan peći, pa se moraju koristiti posebne metode proizvodnje čelika. Na primjer, elektropretaljivanje troske je proces rafiniranja u kojem se čelik taljen u konvertorima, otvorenim pećima, elektrolučnim pećima itd. lijeva ili kuje u elektrode i ponovno pretaljuje pomoću otporne topline rastaljene troske; vakuumska metalurgija je metalurški proces koji se provodi pod uvjetima ispod 1 atmosfere do ultravisokog vakuuma, uključujući taljenje, pročišćavanje, rafiniranje, oblikovanje i obradu metala i legura.
Nakon što se rastaljeni čelik rastali u peći za proizvodnju čelika, mora se izliti u kalup kroz čelični lonac (lonac) i skrutnuti u određeni oblik ingota ili gredice prije nego što se može ponovno preraditi. Lijevanje ingota može se podijeliti na gornji i donji lijev. Gornji lijevani ingot općenito ima bolju unutarnju strukturu, manje inkluzija i niske operativne troškove; donji lijevani ingot ima dobru kvalitetu površine, ali budući da prolazi kroz središnju cijev za ubrizgavanje i kanal za juhu, uključci u čeliku se povećavaju. Što se tiče lijevanja ingota, pojavile su se nove tehnologije kao što su kontinuirano lijevanje čelika, tlačno lijevanje i vakuumsko lijevanje
Većina suvremene proizvodnje željeza koristi proizvodnju željeza u visokim pećima, a neke koriste proizvodnju željeza izravnom redukcijom i proizvodnju željeza u električnim pećima. Proizvodnja željeza u visokoj peći je redukcija željezne rude u visokoj peći, njeno taljenje i dobivanje sirovog željeza. Ova je metoda jednostavna za rukovanje, ima malu potrošnju energije, nisku cijenu i može se masovno proizvoditi. Uz nešto sirovog željeza koje se koristi za odljevke, većina se koristi kao sirovina za proizvodnju čelika. Zbog sve veće nestašice visokokvalitetnog koksnog ugljena prikladnog za taljenje u visokim pećima, jedna za drugom pojavljuju se metode proizvodnje željeza bez visokih peći koje ne koriste koks, već druge izvore energije. Izravna redukcijska proizvodnja željeza je redukcija rude u krutom stanju plinom ili krutim redukcijskim sredstvom i taljenje u kruto ili polu-taljeno spužvasto željezo, metalizirane pelete ili granulirano željezo koje sadrži malu količinu nečistoća na temperaturi nižoj od temperature taljenja rude, koja se koristi kao sirovina za proizvodnju čelika (može se koristiti i kao sirovina za proizvodnju ili lijevanje željeza u visokim pećima). Proizvodnja željeza u električnim pećima uglavnom koristi redukcijsku peć bez tijela peći i može koristiti koks (ili ugljen, drveni ugljen) slabe čvrstoće kao redukcijsko sredstvo. Električno grijanje u električnim pećima zamjenjuje dio koksa, a može se koristiti niskokvalitetni koks, ali on troši puno struje i može se koristiti samo kada ima dovoljno struje i niske cijene struje.
