파이로메탈루지

파이로메탈루지는 추출물 야금의 한 분야다. 광물과 야금 광석의 열처리 및 물질 내 물리적, 화학적 변형을 불러와 귀중한 금속의 회수가 가능하도록 집중 처리한다.^[1] 화로메탈리학 치료는 순금속, 또는 중간 화합물 또는 합금 같은 판매 가능한 제품을 생산할 수 있으며, 추가 처리를 위한 사료로서 적합할 수 있다. 화로메탈수술 과정에 의해 추출된 원소의 예로는 철, 구리, 아연, 크롬, 주석, 망간과 같은 덜 반응적인 원소의 산화물이 포함된다.^[2]

화미탈출술 과정은 일반적으로 다음 범주 중 하나 이상으로 분류된다.^[3]

• 석회화,
• 로스팅,
• 제련,
• 정제된

대부분의 화열절제술 공정은 공정이 일어나는 온도를 유지하기 위해 에너지 투입을 필요로 한다. 에너지는 보통 연소 또는 전기 열에서 공급된다. 연료나 전기 열을 추가하지 않고 발열 반응만으로 공정 온도를 유지할 수 있는 충분한 재료가 공급에 존재할 경우, 공정이 "자생적"이라고 한다. 일부 황화 광석을 처리하면 연소의 발열성을 이용한다.

석회화

석회화는 물질의 열분해다. 예로는 철 수산화물과 수증기에 대한 강수산화물 및 수증기에 대한 수산화물 분해, 산화칼슘에 대한 탄산칼슘 분해, 산화철에 대한 철 탄산염 등이 있다.

CaCO₃ → CaO + CO₂

석회화 공정이 샤프트 용해로, 회전 가마, 유체 침상 원자로 등 다양한 용해로에서 이루어진다.

로스팅

로스팅은 열가스와 고체반응으로 구성되는데 산화, 환원, 염소화, 황화, 화수분해 등이 포함될 수 있다.

로스팅의 가장 흔한 예는 황화 금속 광석의 산화다. 황화 금속은 공기가 있는 곳에서 공기 중의 산소가 황화물과 반응하여 황화 가스와 고체 금속 산화물을 형성할 수 있는 온도로 가열된다. 로스팅에서 나오는 고체 제품을 흔히 "칼신"이라고 부른다. 산화 로스팅에서 황화사료가 완전히 산화될 정도로 온도와 가스 상태가 되면 그 과정을 '죽은 로스팅'이라고 한다. 때때로, 반향이나 전기 제련로 사료를 미리 재생하는 경우와 마찬가지로, 사료를 완전히 산화시키기 위해 필요한 산소량보다 적은 양의 산소로 로스팅 공정을 실시한다. 이 경우 황이 부분적으로만 제거되기 때문에 이 과정을 "부분 로스팅"이라고 한다. 마지막으로 사료의 황화물이 금속 산화물이 아닌 금속 황산염을 형성하기 위해 반응하도록 온도 및 가스 조건을 제어하면 이 과정을 "황화 로스팅"이라고 한다. 때로는 황화 혼합사료(예를 들어 황화 구리와 황화 철을 모두 포함하는 사료)가 반응하여 한 금속이 황산을 형성하고 다른 금속이 산화물을 형성하는 등 온도 및 가스 조건을 유지할 수 있으며, 이 과정을 "선택적 로스팅" 또는 "선택적 황화"라고 한다.

제련

제련은 열반응을 동반하며, 적어도 하나의 제품이 녹은 단계다.

금속 산화물들은 그 다음 코카콜라나 숯(탄소의 형태)으로 가열하면 제련될 수 있는데, 이것은 산소를 이산화탄소로 해방시켜 정제된 광물을 남기는 환원제다. 이산화탄소 생산에 대한 우려는 강화된 온실 효과의 확인에 따른 최근의 우려일 뿐이다.

탄산염 광석도 숯으로 용해되지만, 때로는 먼저 석회화해야 할 때도 있다.^{[citation needed]}

다른 재료는 플럭스로 첨가하여 산화 광석이 녹는 것을 돕고 플럭스가 실리콘 화합물과 같은 불순물과 반응하기 때문에 슬래그 형성을 지원할 필요가 있을 수 있다.^{[citation needed]}

제련은 보통 금속의 용해점 이상의 온도에서 발생하지만, 관련 광석 및 기타 물질에 따라 공정은 상당히 다르다.^{[citation needed]}

정제

정제란 열 공정에 의해 물질에서 불순물을 제거하는 것이다. 이것은 다양한 종류의 용해로 또는 다른 발전소를 포함하는 광범위한 공정을 포함한다.

"정화"라는 용어는 특정한 전해질 공정을 지칭할 수도 있다. 따라서 어떤 종류의 화농정제를 "화염정제"라고 부른다.

참고 항목

• 용광로
• 플래시 제련
• 이스멜트 용광로
• 반향로

참조

외부 링크

• 미국 특허 5616168 구리의 열분해 과정에서 발생하는 불순물 흐름의 수화물 처리