metalurgia012

22

ra topienia, lepkość itp. W wyniku &ld^p|ijyr7mej Hysocjacji związku zawierającego metal ionv metalu osadzaia_sie na katodzie w stanie stałym albo ciekłym.

gich tlenkowych rud metali nieżelaznych. Polegają one na przeprowadzeniu zą_r

Metndy hydrometalurgiezne są wykorzystywane przede wszystkim do ubo-

wąrtęgo wundzie związku, będącego nośnikiem metalu, w związek rozpuszczalny w wodzie, a następnie wytrąceniu metalu z otrzymanego roztworu. Procesy stosowane w tych metodach to:

1. J&Q2pJS2Czaai£_(lugowanie) polegające na selektywnym przeprowadzeniu roztworu wodnego związku chemicznego zawierającego metąh. Uzyskuje się to przez działanie na rudę wodnymi roztworami na ogół kwasów, często w podwyższonej temperaturze i pod zwiększonym ciśnieniem. Zachodzi wówczas reakcja wymiany:

lMeO + 2tT-

2.    Przygotowanie roztworu do wydzielenia metalu. W czasie ługowania skała płonna się nie rozpuszcza i oddziela od roztworu w postaci osadu. Przygotowanie roztworu polega zatem na dekantacji, filtrowaniu i ewentualnie zagęszczaniu.

3.    Wydzielanie metalu z roztworu w wyniku osadzania^-!

Te trzy typy procesów wstępnych nie zawsze występują samodzielnie. Często dwa z nich występują łącznie^ np. podczas elektrolizy roztworu otrzymanego metodąhySTometalurgiczną.

2.4. PROCESY RAFINACYJNE

Rafinację stosuje się w celu usunięcia zanieczyszczeń z metalu otrzymanego lub z przetapianego złomu. Ponieważ istnieje wiele metali i ich stopów podlegających tym procesom, jak również wiele zanieczyszczeń i postaci ich występowania, opracowano znaczną liczbę metod rafinacji. Klasyfika-

cję zanieczyszczeń i postaci ich występowania w ciekłym metalu przedstawiono na rysunku 2.7. Większość metali rozpuszcza się w innych ciekłych metalach. Z zanieczyszczeń niemetalicznych np. tlen tworzy z większością metali tlenki. Mogą się one rozpuszczać w metalu, jak tlenki żelaza w żelazie lub tlenki miedzi w miedzi. Mogą też być nierozpuszczalne i tworzyć z ciekłym metalem zawiesinę, jak

ZANIECZYSZCZENIA metaliczne i niemetaliczne

E

NIEZ WIĄZANE

ZWIĄZANE

kłych metalach

i jego stopach lub brązach alumi-

Rys. 2.7. Rodzaje i postać zanieczyszczeń w cie- tlenki aluminium w aluminium

niowych oraz tlenki magnezu w stopach magnezu. Wodór z kolei rozpuszcza się w metalach w stanie niezwiązanym. Na rysunku 2.8 podano klasyfikację metod rafinacji metali. Wybór właściwej metody zależy przede wszystkim od:

(^“rodzaju rafinowanego metalu,

Cj-? rodzaju i postaci występowania zanieczyszczenia,

<^3^wymaganej czystości metalu po rafinacji.

Niekiedy do usunięcia kilku rodzajów zanieczyszczeń wystarczy zastosować jeden zabieg. Tak się dzieje np. w zasadowych procesach stalowniczych czy podczas próżniowej rafinacji miedzi. W niektórych przypadkach rafmator (np. tlen w procesach stalowniczych czy rafinacji miedzi) stanowi zanieczyszczenie i musi być usunięty po wykonaniu swego zadania.

i -ś oewcrNA fi-. >

FIZYCZNA*-

EKSTRAKCYJNA

-"i — :~i_
	PRZ£Z 2WANĘ STANU SKUPIENIA	MECHANICZNA

— ftltrowtn*

_ żużtowm

— gazowi

-C

L_ prózmcr**

- próżniowi

Rys. 2.8. Metody rafinacji metali

2.4.1. Fizyczne metody rafinacji

, W fizycznych metodach rafinacji wykorzystuje się różnice właściwości fizYŁŁ nychrnetalu i zanieczyszczenia, takie jak: gęstość, lepkość, właściwości po-wierzchniowe-nr-az potencjał elektrochemiczny. Wykorzystuje się także takie zjawiska fizyczne, jak: rozpuszczanie i wydzielanie z roztworu, parowanie i kondensacja. Zjawiskami tymi rządzą prawa określające równowagę składników na granicach faz. Ich wykorzystanie pozwala na takie kierowanie procesem metalurgicznym, aby zanieczyszczenia opuszczały ciekły metal i przechodziły albo do żużla, albo do atmosfery.