Это технология нефтепереработки, подразумевающая извлечение металлов из руд путем обжига, плавки, электролиза и использования химических реагентов; уменьшение примесей в металлах или увеличение количества определенных компонентов в металлах для очистки необходимых металлов.
Классификация плавки
Отчет
Редактировать
Плавка делится на пирометаллургию, гидрометаллургию или электрохимическое осаждение.
Пирометаллургия
(Пирометаллургия)
Также известная как сухая металлургия, руда и необходимые добавки нагреваются до высокой температуры в печи, плавятся в жидкость, и возникает необходимая химическая реакция для отделения необработанного металла, а затем необработанный металл очищается.
Гидрометаллургия
(Гидрометаллургия)
Гидрометаллургия — это металлургический процесс, в котором водные растворы кислот, щелочей и солей используются для химического извлечения необходимых металлических компонентов из руды, а затем используются различные методы, такие как электролиз водного раствора, для производства металлов. Этот метод в основном применяется для бедных, упорных или микропорошковых руд. В настоящее время 75% цинка и кадмия в мире производятся путем электролиза в водном растворе обжига-выщелачивания. Этот метод во многом заменил предыдущую пирометаллургическую выплавку цинка. Другие трудно отделяемые металлы, такие как никель-кобальт, цирконий-гафний, тантал-ниобий и редкоземельные металлы, разделяются гидрометаллургическими методами, такими как экстракция растворителем или ионный обмен, с достижением замечательных результатов.
Металлургический процесс, в котором используется растворитель для извлечения и отделения металлов из сырья с помощью химических реакций (включая реакции окисления, восстановления, нейтрализации, гидролиза и комплексообразования). Гидрометаллургия включает четыре основных этапа: ① Использование растворителя для перевода полезных компонентов сырья в раствор, то есть выщелачивание. ② Отделите выщелачивающий раствор от остатка и извлеките металлургический растворитель и ионы металлов, увлеченные остатком. ③ Очистка и обогащение выщелачивающего раствора, обычно с использованием технологии ионного обмена и экстракции растворителем или других методов химического осаждения. ④ Извлечь металлы или соединения из очищенного раствора.
Гидрометаллургия занимает важное место в цинковой, алюминиевой, медной, урановой и других отраслях промышленности. Весь оксид алюминия, оксид урана, большая часть цинка и часть меди в мире производятся гидрометаллургическим способом. Преимущества гидрометаллургии заключаются в ее применимости к очень бедным рудам (золото, уран) и к ситуациям, когда аналогичные металлы (гафний и цирконий) трудно отделить; По сравнению с пирометаллургией, оборот материалов относительно прост, полное извлечение ценных металлов из сырья является высоким, что выгодно для защиты окружающей среды, а производственный процесс легче добиться непрерывности и автоматизации.
В сталелитейном производстве в качестве сырья в основном используется чугун, полученный в доменных печах, губчатое железо, полученное методом прямого восстановления, и стальной лом, а также используются различные методы производства стали. Основными способами выплавки стали являются конвертерная выплавка стали, мартеновская выплавка стали и электродуговая выплавка стали (см. сталь, конвертер, мартеновская печь, электродуговая печь). Вышеупомянутые три процесса производства стали могут удовлетворить общие требования пользователей к качеству стали. Чтобы удовлетворить требования более высокого качества и большего количества сортов высококачественной стали, появились различные методы внепечной обработки расплавленной стали (также известные как внепечное рафинирование). Например, обработка аргоном, вакуумная дегазация, внепечная десульфурация и т. д. После дополнительной обработки жидкой стали, получаемой в конвертерах, мартеновских и электродуговых печах, можно получать высококачественные марки стали. Для некоторых специальных применений требуется сталь чрезвычайно высокого качества, и эти требования не могут быть выполнены путем внепечной обработки, поэтому необходимо использовать специальные методы производства стали. Например, электрошлаковый переплав — это процесс рафинирования, при котором сталь, выплавленная в конвертерах, мартеновских печах, электродуговых печах и т. д., отливается или куется в электроды и снова переплавляется за счет теплоты сопротивления расплавленного шлака; Вакуумная металлургия — металлургический процесс, осуществляемый в условиях от ниже 1 атмосферы до сверхвысокого вакуума, включающий выплавку, очистку, рафинирование, формование и обработку металлов и сплавов.
После того как расплавленная сталь выплавлена в сталеплавильной печи, ее необходимо разлить в форму через стальной ковш (ковш) и затвердеть до определенной формы слитка или заготовки, прежде чем ее можно будет подвергнуть повторной переработке. Отливку слитков можно разделить на верхнюю и нижнюю. Верхний отлитый слиток обычно имеет лучшую внутреннюю структуру, меньше включений и низкие эксплуатационные расходы; нижний отлитый слиток имеет хорошее качество поверхности, но поскольку он проходит через центральную инжекционную трубу и суповой канал, включения в стали увеличиваются. Что касается литья слитков, появились новые технологии, такие как непрерывное литье стали, литье под давлением и вакуумное литье.
В большинстве современных производств чугуна используется доменное производство чугуна, а в некоторых - производство чугуна прямым восстановлением и производство чугуна в электропечах. Доменное производство чугуна заключается в восстановлении железной руды в доменной печи, ее плавке и производстве чугуна. Этот метод прост в эксплуатации, имеет низкое энергопотребление, низкую стоимость и может производиться серийно. Помимо некоторого количества чугуна, используемого для отливок, большая часть его используется в качестве сырья для производства стали. В связи с возрастающей нехваткой высококачественного коксующегося угля, пригодного для доменной плавки, один за другим возникли бездоменные способы производства чугуна, не использующие кокс, а использующие другие источники энергии. Производство железа прямым восстановлением заключается в восстановлении руды в твердом состоянии газом или твердым восстановителем и выплавке ее в твердое или полурасплавленное губчатое железо, металлизированные окатыши или гранулированное железо, содержащее небольшое количество примесных элементов, при температуре ниже температуры плавления. руды, которая используется в качестве сырья для выплавки стали (она также может быть использована в качестве сырья для доменного производства чугуна или литья). В электропечном производстве чугуна чаще всего используется восстановительная печь без корпуса печи, а в качестве восстановителя может использоваться кокс (или уголь, древесный уголь) низкой прочности. Электрический нагрев в электропечах заменяет часть кокса, при этом можно использовать низкосортный кокс, но он потребляет много электроэнергии и его можно использовать только при достаточном количестве электроэнергии и низких ценах на электроэнергию.
