Kľúčový rozdiel medzi hydrometalurgiou a pyrometalurgiou je v tom, že v hydrometalurgii používame vodný roztok na extrakciu kovov z rudy, zatiaľ čo v pyrometalurgii používame na extrakciu kovov z rudy vysoké teploty.
Hydrometalurgia a pyrometalurgia sú dve hlavné odvetvia priemyselnej chémie. Oba tieto procesy sú dôležité pri získavaní kovov z ich prirodzene sa vyskytujúcich kovových rúd. Preto sa tieto techniky nazývajú aj extrakčné metalurgické procesy.
Čo je hydrometalurgia?
Hydrometalurgia je odvetvie priemyselnej chémie, kde využívame vodný roztok na extrakciu kovu z jeho rudy, koncentrátov, recyklovaného alebo zvyškového materiálu atď. V hydrometalurgii existujú tri všeobecné oblasti: lúhovanie, koncentrácia a čistenie a získavanie kovu.
Proces lúhovania sa môže uskutočniť rôznymi spôsobmi, ako je lúhovanie in situ, lúhovanie haldy, lúhovanie vo vani, lúhovanie v nádrži a lúhovanie v autokláve. Toto je päť základných typov lúhovania. Proces lúhovania využíva vodný roztok na extrakciu kovu z rudy. Roztok, ktorý sa používa špecificky v hydrometalurgii, sa nazýva roztok skvapalňovača. Môže mať rôzne hodnoty pH, oxidačno-redukčný potenciál, zloženie chelatačného činidla, teplotu a iné vlastnosti v závislosti od typu kovu, ktorý ideme extrahovať. Tieto reakčné podmienky sa menia podľa potreby optimalizácie rýchlosti reakcie, rozsahu a selektivity rozpúšťania atď.
Obrázok 01: Hydrometalurgia na extrakciu medi
Ďalším krokom hydrometalurgie je koncentrácia a čistenie roztoku. Tento krok zahŕňa koncentráciu kovového iónu vo vylúhovanom lúhu a odstránenie nežiaducich kovových iónov. Hlavné kroky zahrnuté v tejto fáze sú zrážanie, cementácia, extrakcia rozpúšťadlom, výmena iónov a elektrolytické získavanie.
Fáza získavania kovov je posledným krokom hydrometalurgie. Kov získaný týmto krokom je vhodný na priamy predaj. Ďalšia rafinácia je však nevyhnutná, keď potrebujeme kov s mimoriadne vysokou čistotou. Obnovu kovu je možné vykonať dvoma spôsobmi: elektrolýzou a zrážaním.
Čo je pyrometalurgia?
Pyrometalurgia je oblasť vedy a technológie, ktorá sa zaoberá využívaním vysokých teplôt na extrakciu a čistenie kovov. Preto ide o odvetvie ťažobnej metalurgie. Týmto procesom možno vyrobiť čisté kovy, ktoré sú vhodné na priamy predaj a zliatiny vhodné ako krmivo na ďalšie spracovanie. Pyrometalurgické procesy možno na základe techniky kategorizovať takto: kalcinácia, praženie, tavenie a rafinácia.
Kalcinácia alebo kalcinácia je tepelný rozklad materiálu. Tento proces sa uskutočňuje v komorách, ktoré vydržia vysoký prísun energie. Napríklad pece, ako sú šachtové pece, rotačné pece a reaktory s fluidným lôžkom.
Praženie zahŕňa tepelné reakcie plyn-pevná látka. Tento proces využíva techniky, ako je oxidácia, redukcia, chlorácia a sulfonácia. Okrem toho je táto metóda vhodná hlavne pre kovové sulfidové rudy. Tu sa sulfid kovu zahrieva v prítomnosti vzduchu na vysokú teplotu; táto teplota môže spôsobiť reakciu kyslíka vo vzduchu so sulfidom za vzniku oxidu siričitého, ktorý opúšťa oxid kovu.
Obrázok 02: Proces tavenia zinku
Tavenie je tepelný proces, pri ktorom je aspoň jeden produkt v roztavenom stave. Potom sa oxidy kovov tavia zahrievaním spolu s koksom (alebo dreveným uhlím), čo umožňuje uvoľňovanie oxidu uhličitého. Takto zostane rafinovaný minerál. Rafinácia je odstránenie nečistôt z rudy pomocou tepelných procesov.
Aký je rozdiel medzi hydrometalurgiou a pyrometalurgiou?
Hydrometalurgia a pyrometalurgia sú dve hlavné odvetvia priemyselnej chémie. Kľúčový rozdiel medzi hydrometalurgiou a pyrometalurgiou je v tom, že v hydrometalurgii používame vodný roztok na extrakciu kovov z rudy, zatiaľ čo v pyrometalurgii používame na extrakciu kovov z rudy vysoké teploty.
Infografika nižšie sumarizuje rozdiel medzi hydrometalurgiou a pyrometalurgiou.
Zhrnutie – Hydrometalurgia vs. Pyrometalurgia
Hydrometalurgia a pyrometalurgia sú dve hlavné odvetvia priemyselnej chémie. Kľúčový rozdiel medzi hydrometalurgiou a pyrometalurgiou je v tom, že v hydrometalurgii používame vodný roztok na extrakciu kovov z rudy, zatiaľ čo v pyrometalurgii používame na extrakciu kovov z rudy vysoké teploty.
