Hüdrometallurgia ja pürometallurgia peamine erinevus seisneb selles, et hüdrometallurgia puhul kasutame maagist metallide ekstraheerimiseks vesilahust, samas kui püometallurgias kasutame metallide maagist eraldamiseks kõrgeid temperatuure.
Hüdrometallurgia ja pürometallurgia on kaks peamist tööstuskeemia haru. Mõlemad protsessid on olulised metallide ekstraheerimisel nende looduslikult esinevatest metallimaagidest. Seetõttu nimetatakse neid tehnikaid ka ekstraheerivateks metallurgiaprotsessideks.
Mis on hüdrometallurgia?
Hüdrometallurgia on tööstuskeemia haru, kus kasutame vesilahust, et ekstraheerida metalli selle maagist, kontsentraatidest, ringlussevõetud või jääkmaterjalist jne. Hüdrometallurgias on kolm üldist valdkonda: leostumine, kontsentreerimine ja puhastamine ning metalli taaskasutamine.
Leostusprotsessi saab läbi viia erinevatel viisidel, näiteks in situ leostumine, kuhjaga leostus, vaagnaleostumine, paakleostumine ja autoklaavis leostus. Need on viis peamist leostumise tüüpi. Leostamisprotsessis kasutatakse maagist metalli ekstraheerimiseks vesilahust. Lahust, mida kasutatakse spetsiaalselt hüdrometallurgias, nimetatakse vedeldavaks lahuseks. Sellel võivad olla erinevad pH väärtused, oksüdatsiooni-redutseerimise potentsiaal, kelaativa aine koostis, temperatuur ja muud omadused, olenev alt ekstraheeritava metalli tüübist. Neid reaktsioonitingimusi muudetakse vastav alt vajadusele optimeerida reaktsiooni kiirust, lahustumise ulatust ja selektiivsust jne.
Joonis 01: Hüdrometallurgia vase ekstraheerimiseks
Hüdrometallurgia järgmine samm on lahuse kontsentreerimine ja puhastamine. See etapp hõlmab metalliioonide kontsentreerimist leostunud lahuses ja soovimatute metalliioonide eemaldamist. Selle etapi peamised etapid on sadestamine, tsementeerimine, lahustiga ekstraheerimine, ioonivahetus ja elektrooniline võitmine.
Metalli taastamise etapp on hüdrometallurgia viimane etapp. Sellest etapist saadud metall sobib otsemüügiks. Kui vajame ülikõrge puhtusastmega metalli, on aga edasine rafineerimine kohustuslik. Metalli taaskasutamist saab teha kahel viisil: elektrolüüsi ja sadestamise teel.
Mis on püometallurgia?
Pürometallurgia on teaduse ja tehnoloogia haru, mis tegeleb kõrgete temperatuuride kasutamisega metallide ekstraheerimiseks ja puhastamiseks. Seetõttu on see kaevandava metallurgia haru. Selle protsessiga saab toota puhtaid metalle, mis sobivad otsemüügiks, ja sulameid, mis sobivad söödaks edasiseks töötlemiseks. Pürometallurgilised protsessid võib tehnika alusel liigitada järgmiselt: k altsineerimine, röstimine, sulatamine ja rafineerimine.
K altsineerimine ehk k altsineerimine on materjali termiline lagunemine. See protsess viiakse läbi kambrites, mis taluvad suurt energiasisendit. Näiteks ahjud, nagu šahtahjud, pöördahjud ja keevkihtreaktorid.
Röstimine hõlmab termilisi gaasi-tahke reaktsioone. Selles protsessis kasutatakse selliseid meetodeid nagu oksüdeerimine, redutseerimine, kloorimine ja sulfoonimine. Pealegi sobib see meetod peamiselt metallisulfiidmaakide jaoks. Siin kuumutatakse metallsulfiid õhu juuresolekul kõrge temperatuurini; see temperatuur võib õhus oleva hapniku reageerida sulfiidiga, moodustades vääveldioksiidi, mis lahkub metalloksiidist.
Joonis 02: tsingi sulatusprotsess
Sulatamine on termiline protsess, mille käigus on lõpuks üks toode sulas olekus. Seejärel sulatatakse metallioksiidid kuumutamise teel koos koksi (või puusöega), mis võimaldab süsinikdioksiidi vabastamist. Nii jääb rafineeritud mineraal. Rafineerimine on lisandite eemaldamine maagist termiliste protsesside abil.
Mis vahe on hüdrometallurgia ja pürometallurgia vahel?
Hüdrometallurgia ja pürometallurgia on kaks peamist tööstuskeemia haru. Peamine erinevus hüdrometallurgia ja pürometallurgia vahel on see, et hüdrometallurgia puhul kasutame maagist metallide eraldamiseks vesilahust, samas kui püometallurgia puhul kasutame metallide maagist eraldamiseks kõrgeid temperatuure.
Allpool toodud infograafika võtab kokku hüdrometallurgia ja pürometallurgia erinevused.
Kokkuvõte – hüdrometallurgia vs pürometallurgia
Hüdrometallurgia ja pürometallurgia on kaks peamist tööstuskeemia haru. Peamine erinevus hüdrometallurgia ja pürometallurgia vahel on see, et hüdrometallurgia puhul kasutame maagist metallide eraldamiseks vesilahust, samas kui püometallurgia puhul kasutame metallide maagist eraldamiseks kõrgeid temperatuure.
