Η βασική διαφορά μεταξύ υδρομεταλλουργίας και πυρομεταλλουργίας είναι ότι στην υδρομεταλλουργία, χρησιμοποιούμε ένα υδατικό διάλυμα για την εξαγωγή μετάλλων από το μετάλλευμα, ενώ στην πυρομεταλλουργία, χρησιμοποιούμε υψηλές θερμοκρασίες για την εξαγωγή μετάλλων από το μετάλλευμα.
Η υδρομεταλλουργία και η πυρομεταλλουργία είναι δύο κύριοι κλάδοι στη βιομηχανική χημεία. Και οι δύο αυτές διεργασίες είναι σημαντικές για την εξαγωγή μετάλλων από τα φυσικά μεταλλεύματά τους. Επομένως, αυτές οι τεχνικές ονομάζονται επίσης εξαγωγικές μεταλλουργικές διεργασίες.
Τι είναι η Υδρομεταλλουργία;
Η υδρομεταλλουργία είναι ένας κλάδος στη βιομηχανική χημεία όπου χρησιμοποιούμε ένα υδατικό διάλυμα για την εξαγωγή ενός μετάλλου από το μετάλλευμά του, τα συμπυκνώματα, το ανακυκλωμένο ή υπολειμματικό υλικό του κ.λπ. Υπάρχουν τρεις γενικοί τομείς στην υδρομεταλλουργία: έκπλυση, συγκέντρωση και καθαρισμός και ανάκτηση του μετάλλου.
Η διαδικασία έκπλυσης μπορεί να γίνει με διαφορετικούς τρόπους, όπως in situ έκπλυση, έκπλυση σωρού, έκπλυση δεξαμενής, έκπλυση δεξαμενής και έκπλυση σε αυτόκλειστο. Αυτοί είναι οι πέντε βασικοί τύποι έκπλυσης. Η διαδικασία έκπλυσης χρησιμοποιεί ένα υδατικό διάλυμα για την εξαγωγή μετάλλου από το μετάλλευμα. Το διάλυμα που χρησιμοποιείται ειδικά στην υδρομεταλλουργία ονομάζεται διάλυμα ρευστοποίησης. Μπορεί να έχει διαφορετικές τιμές pH, δυναμικά οξείδωσης-μείωσης, σύνθεση χηλικού παράγοντα, θερμοκρασία και άλλες ιδιότητες ανάλογα με τον τύπο του μετάλλου που πρόκειται να εξαγάγουμε. Αυτές οι συνθήκες αντίδρασης αλλάζουν ανάλογα με την ανάγκη βελτιστοποίησης του ρυθμού της αντίδρασης, της έκτασης και της επιλεκτικότητας της διάλυσης κ.λπ.
Εικόνα 01: Υδρομεταλλουργία για εξόρυξη χαλκού
Το επόμενο βήμα της υδρομεταλλουργίας είναι η συγκέντρωση και ο καθαρισμός του διαλύματος. Αυτό το στάδιο περιλαμβάνει τη συγκέντρωση του ιόντος μετάλλου στο εκπλυμένο υγρό και την απομάκρυνση των ανεπιθύμητων ιόντων μετάλλου. Τα κύρια βήματα που περιλαμβάνονται σε αυτό το στάδιο είναι η κατακρήμνιση, η τσιμεντοποίηση, η εκχύλιση με διαλύτη, η ανταλλαγή ιόντων και η ηλεκτρονίκωση.
Το στάδιο της ανάκτησης μετάλλων είναι το τελευταίο βήμα της υδρομεταλλουργίας. Το μέταλλο που λαμβάνεται από αυτό το βήμα είναι κατάλληλο για απευθείας πώληση. Ωστόσο, η περαιτέρω διύλιση είναι απαραίτητη όταν χρειαζόμαστε μέταλλο εξαιρετικά υψηλής καθαρότητας. Η ανάκτηση μετάλλου μπορεί να γίνει με δύο τρόπους: ηλεκτρόλυση και καθίζηση.
Τι είναι η πυρομεταλλουργία;
Η πυρομεταλλουργία είναι ο κλάδος της επιστήμης και της τεχνολογίας που ασχολείται με τη χρήση υψηλών θερμοκρασιών για την εξαγωγή και τον καθαρισμό μετάλλων. Επομένως, είναι κλάδος της εξορυκτικής μεταλλουργίας. Αυτή η διαδικασία μπορεί να παράγει καθαρά μέταλλα που είναι κατάλληλα για απευθείας πώληση και κράματα κατάλληλα ως τροφή για περαιτέρω επεξεργασία. Οι πυρομεταλλουργικές διεργασίες μπορούν να κατηγοριοποιηθούν με βάση την τεχνική ως εξής: φρύξη, ψήσιμο, τήξη και εξευγενισμός.
Πύρωση ή φρύξη είναι η θερμική αποσύνθεση του υλικού. Αυτή η διαδικασία πραγματοποιείται σε θαλάμους που αντέχουν υψηλή εισροή ενέργειας. Για παράδειγμα, φούρνοι όπως φρεατοί φούρνοι, περιστροφικοί κλίβανοι και αντιδραστήρες ρευστοποιημένης κλίνης.
Το ψήσιμο περιλαμβάνει θερμικές αντιδράσεις αερίου-στερεού. Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιεί τεχνικές όπως οξείδωση, αναγωγή, χλωρίωση και σουλφόνωση. Επιπλέον, αυτή η μέθοδος είναι κυρίως κατάλληλη για μεταλλεύματα θειούχων μετάλλων. Εδώ, το θειούχο μέταλλο θερμαίνεται παρουσία αέρα σε υψηλή θερμοκρασία. αυτή η θερμοκρασία μπορεί να προκαλέσει το οξυγόνο στον αέρα να αντιδράσει με το σουλφίδιο, σχηματίζοντας διοξείδιο του θείου, το οποίο αφήνει το οξείδιο του μετάλλου.
Εικόνα 02: Διαδικασία τήξης ψευδαργύρου
Η τήξη είναι μια θερμική διαδικασία κατά την οποία επιτέλους ένα προϊόν βρίσκεται σε τηγμένη κατάσταση. Στη συνέχεια, τα οξείδια μετάλλων λιώνουν με θέρμανση μαζί με οπτάνθρακα (ή κάρβουνο), που επιτρέπει την απελευθέρωση διοξειδίου του άνθρακα. Αυτό αφήνει το εξευγενισμένο ορυκτό. Διύλιση είναι η αφαίρεση ακαθαρσιών από το μετάλλευμα με τη χρήση θερμικών διεργασιών.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ υδρομεταλλουργίας και πυρομεταλλουργίας;
Η υδρομεταλλουργία και η πυρομεταλλουργία είναι δύο κύριοι κλάδοι στη βιομηχανική χημεία. Η βασική διαφορά μεταξύ της υδρομεταλλουργίας και της πυρομεταλλουργίας είναι ότι στην υδρομεταλλουργία, χρησιμοποιούμε ένα υδατικό διάλυμα για την εξαγωγή μετάλλων από το μετάλλευμα, ενώ στην πυρομεταλλουργία, χρησιμοποιούμε υψηλές θερμοκρασίες για την εξαγωγή μετάλλων από το μετάλλευμα.
Το παρακάτω infographic συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ υδρομεταλλουργίας και πυρομεταλλουργίας.
Σύνοψη – Υδρομεταλλουργία εναντίον Πυρομεταλλουργίας
Η υδρομεταλλουργία και η πυρομεταλλουργία είναι δύο κύριοι κλάδοι στη βιομηχανική χημεία. Η βασική διαφορά μεταξύ της υδρομεταλλουργίας και της πυρομεταλλουργίας είναι ότι στην υδρομεταλλουργία, χρησιμοποιούμε ένα υδατικό διάλυμα για την εξαγωγή μετάλλων από το μετάλλευμα, ενώ στην πυρομεταλλουργία, χρησιμοποιούμε υψηλές θερμοκρασίες για την εξαγωγή μετάλλων από το μετάλλευμα.
