1. Procesy stosowane w technologiach przygotowania surowców do przerobu metalurgicznego.

Proces metalurgiczny – całokształt przemian chemicznych i fizycznych, które przebiegają w ściśle określonej kolejności, pozwalają na uzyskanie metalu i zapewnienie mu oczekiwanych własności.

Dzieli się na:

1.procesy wstępne – wydzielenie metalu ze związku chemicznego, oddzieleniu go od składników skały płonnej

2.procesy rafinacji – dalsza przeróbka metalu surowego, usuwanie domieszek do uzyskania metalu lub stopu o odpowiednich własnościach i wymaganych stopniu czystości.

Procesy wstępne:

• Procesy pirometalurgiczne ( ogniowe) – przebiegają w piecach hutniczych w wyższych lub wysokich temperaturach. Ciepło potrzebne do ich przebiegu uzyskuje się ze spalania paliw lub z innych reakcji egzotermicznych.

Paliwa stosowane w hutnictwie:

- stałe – węgiel kamienny, koks (koksik), brykiety, koks pakowy, węgiel brunatny, koks naftowy, odpady drewna

- ciekłe – olej opałowy, oleje ciężkie, mazut (produkt węgla)

- gazowe – gaz ziemny ( najczystszy, największa wartość opałowa), koksowniczy ( produkt suchej destylacji węgla) , wielkopiecowy (najgorszy)

• Procesy elektrometalurgiczne – udział energii elektrycznej ( piece łukowe, zjawisko indukcji elektromagnetycznej, wykorzystanie rezystancji). Rozróżniamy:

- procesy elektrotermiczne

- procesy elektrochemiczne

• Procesy hydrometalurgiczne – obejmują operacje selektywnego rozpuszczania jednego lub więcej składników rud i przeprowadzenie go do roztworu. W procesie tym uzyskujemy oddzielenie metalu od skały płonnej. Rozróżniamy trzy etapy:

- rozpuszczanie (ługowanie) składników wodnymi roztworami związków chemicznych, proces prowadzony jest w specjalnych zbiornikach – autoklawami

- przygotowanie roztworu do wydzielenia metalu ( oczyszczanie, filtrowanie, klarowanie, zagęszczanie)

- wydzielenie z roztworu składnika podstawowego, na drodze cementacji, hydrolizy, krystalizacji, rozkładu termicznego

Pomocnicze operacje metalurgiczne:

• Rozdrabnianie – przed operacjami wzbogacania, kruszenie i mielenie. Celem operacji jest uzyskanie oczekiwanej krystalizacji i uwolnienie minerałów rozproszonych w bryłach rudy. Procesy prowadzi się w:

-kruszarkach bębnowych

-kruszarkach stożkowych

-kruszarkach walcowych

-kruszarkach młotkowych

• Klasyfikacja – operacja rozdzielenia ziaren wg ich wielkości

• Wzbogacanie – zwiększenie zawartości minerału użytecznego poprzez oddzielenie części skały płonnej. Zysk tej operacji wyraża się poprzez:

-zwiększenie wydajności urządzeń metalurgicznych

-zmniejszenie jednostkowego zużycia energii

-zmniejszenie zużycia topników na jednostkę produktu

-zmniejszenie masy żużla i tym samym strat pierwiastka podstawowego

Rozróżnia się:

1.wzbogacanie grawitacyjne

Wzbogacanie minerałów przy wykorzystaniu różnic ich gęstości, szczególnie minerałów tlenkowych. Dzieli się na :

a)wzbogacanie w ciężkich cieczach zawiesinowych

b)wzbogacanie w osadzarkach

c)wzbogacanie na stołach koncentracyjnych

2.flotacja

Proces fizyko- chemiczny, wykorzystuje się różnice w zwilżalności występujących w rudzie minerałów.

Mieszanie rozdrobnionych minerałów z roztworem wodnym( specjalne dodatki w roztworze wodnym: środki pianotwórcze, kolektory, aktywatory)

Formowanie większych brył z materiałów drobnoziarnistych:

• Spiekanie – na taśmach spiekalniczych, źródłem ciepła jest ciepło spalania paliwa (koksik), taśma porusza się ruchem jednostajnym. Mieszanka złożona z koncentratów, koksiku i topników rozsypywana jest na taśmie i przesuwana wraz z nią w sferę palników gazowych. Gotowy spiek wsypywany przez bęben zwrotny na przenośnik metalowy

• Grudkowanie – samodzielny proces lub obróbka wstępna przed spiekaniem. Materiał miesza się z wodą. Proces odbywa się na taśmach grudkujących. Mechanizm powstawania grudek opiera się na oddziaływaniu kapilarnych pomiędzy zwilżanymi cząsteczkami materiału.

• Brykietowanie – na prasach lub w brykieciarkach bębnowych. W trakcie procesu wprowadza się lepiszcze: cement, szkło wodne, łuki posulfitowe, sole metalu, substancje organiczne. Brykietowanie daje możliwość komponowania dowolnego kształtu i dowolnego układu materiału.