Ključna razlika između hidrometalurgije i pirometalurgije je ta što u hidrometalurgiji koristimo vodenu otopinu za ekstrakciju metala iz rude, dok u pirometalurgiji koristimo visoke temperature za ekstrakciju metala iz rude.
Hidrometalurgija i pirometalurgija dvije su glavne grane industrijske kemije. Oba su ova procesa važna u ekstrakciji metala iz njihovih prirodnih ruda metala. Stoga se ove tehnike nazivaju i ekstrakcijski metalurški procesi.
Što je hidrometalurgija?
Hidrometalurgija je grana industrijske kemije u kojoj koristimo vodenu otopinu za izdvajanje metala iz njegove rude, koncentrata, recikliranog ili zaostalog materijala itd. Tri su opća područja u hidrometalurgiji: ispiranje, koncentracija i pročišćavanje te obnavljanje metala.
Proces ispiranja može se provesti na različite načine, kao što je ispiranje na licu mjesta, ispiranje u gomili, ispiranje iz bačve, ispiranje iz spremnika i ispiranje u autoklavu. Ovo je pet osnovnih vrsta ispiranja. Proces ispiranja koristi vodenu otopinu za izdvajanje metala iz rude. Otopina koja se posebno koristi u hidrometalurgiji naziva se otopina lužila. Može imati različite pH vrijednosti, oksidacijsko-redukcijske potencijale, sastav kelirajućeg sredstva, temperaturu i druga svojstva ovisno o vrsti metala koji ćemo ekstrahirati. Ovi reakcijski uvjeti se mijenjaju u skladu s potrebom optimizacije brzine reakcije, opsega i selektivnosti otapanja, itd.
Slika 01: Hidrometalurgija za ekstrakciju bakra
Sljedeći korak hidrometalurgije je koncentracija otopine i pročišćavanje. Ovaj korak uključuje koncentraciju metalnog iona u ispranoj tekućini i uklanjanje nepoželjnih metalnih iona. Glavni koraci uključeni u ovu fazu su taloženje, cementiranje, ekstrakcija otapalom, ionska izmjena i elektrodobivanje.
Stadij dobivanja metala posljednji je korak hidrometalurgije. Metal dobiven ovim korakom prikladan je za izravnu prodaju. Međutim, daljnje rafiniranje je neophodno kada trebamo metal ultravisoke čistoće. Oporaba metala može se izvesti na dva načina: elektrolizom i taloženjem.
Što je pirometalurgija?
Pirometalurgija je grana znanosti i tehnologije koja se bavi korištenjem visokih temperatura za ekstrakciju i pročišćavanje metala. Dakle, to je grana ekstraktivne metalurgije. Ovim postupkom mogu se proizvesti čisti metali koji su prikladni za izravnu prodaju i legure prikladne kao sirovina za daljnju obradu. Pirometalurški procesi mogu se kategorizirati na temelju tehnike na sljedeći način: kalciniranje, prženje, taljenje i rafiniranje.
Kalciniranje ili kalcinacija je toplinska razgradnja materijala. Ovaj proces se provodi u komorama koje mogu izdržati veliki unos energije. Na primjer, peći kao što su osovinske peći, rotacijske peći i reaktori s fluidiziranim slojem.
Prženje uključuje toplinske reakcije plin-krutina. Ovaj proces koristi tehnike kao što su oksidacija, redukcija, kloriranje i sulfoniranje. Štoviše, ova metoda je uglavnom prikladna za metalne sulfidne rude. Ovdje se metalni sulfid zagrijava u prisutnosti zraka do visoke temperature; ova temperatura može uzrokovati reakciju kisika u zraku sa sulfidom, stvarajući sumporni dioksid, koji ostavlja metalni oksid.
Slika 02: Proces taljenja cinka
Taljenje je toplinski proces u kojem je barem jedan proizvod u rastaljenom stanju. Zatim se metalni oksidi tale zagrijavanjem zajedno s koksom (ili drvenim ugljenom), što omogućuje oslobađanje ugljičnog dioksida. Ovo ostavlja rafinirani mineral. Rafiniranje je uklanjanje nečistoća iz rude toplinskim procesima.
Koja je razlika između hidrometalurgije i pirometalurgije?
Hidrometalurgija i pirometalurgija dvije su glavne grane industrijske kemije. Ključna razlika između hidrometalurgije i pirometalurgije je u tome što u hidrometalurgiji koristimo vodenu otopinu za ekstrakciju metala iz rude, dok u pirometalurgiji koristimo visoke temperature za ekstrakciju metala iz rude.
U nastavku infografika sažima razliku između hidrometalurgije i pirometalurgije.
Sažetak – Hidrometalurgija protiv pirometalurgije
Hidrometalurgija i pirometalurgija dvije su glavne grane industrijske kemije. Ključna razlika između hidrometalurgije i pirometalurgije je u tome što u hidrometalurgiji koristimo vodenu otopinu za ekstrakciju metala iz rude, dok u pirometalurgiji koristimo visoke temperature za ekstrakciju metala iz rude.
