Klíčový rozdíl mezi hydrometalurgií a pyrometalurgií je v tom, že v hydrometalurgii používáme k extrakci kovů z rudy vodný roztok, zatímco v pyrometalurgii používáme k extrakci kovů z rudy vysoké teploty.
Hydrometalurgie a pyrometalurgie jsou dvě hlavní odvětví průmyslové chemie. Oba tyto procesy jsou důležité při získávání kovů z jejich přirozeně se vyskytujících kovových rud. Proto se těmto technikám také říká extrakční metalurgické procesy.
Co je hydrometalurgie?
Hydrometalurgie je odvětví průmyslové chemie, kde používáme vodný roztok k extrakci kovu z jeho rudy, koncentrátů, recyklovaného nebo zbytkového materiálu atd. V hydrometalurgii existují tři obecné oblasti: louhování, koncentrace a čištění a získávání kovu.
Proces louhování lze provádět různými způsoby, jako je louhování in situ, louhování haldy, louhování v kádi, louhování v nádrži a louhování v autoklávu. Toto je pět základních typů loužení. Proces loužení využívá k extrakci kovu z rudy vodný roztok. Roztok, který se používá speciálně v hydrometalurgii, se nazývá roztok lixiviantu. Může mít různé hodnoty pH, oxidačně-redukční potenciál, složení chelatačního činidla, teplotu a další vlastnosti v závislosti na typu kovu, který budeme extrahovat. Tyto reakční podmínky se mění podle potřeby optimalizace rychlosti reakce, rozsahu a selektivity rozpouštění atd.
Obrázek 01: Hydrometalurgie pro těžbu mědi
Dalším krokem hydrometalurgie je koncentrace roztoku a čištění. Tento krok zahrnuje koncentraci kovového iontu ve vyluhovaném louhu a odstranění nežádoucích kovových iontů. Hlavní kroky zahrnuté v této fázi jsou precipitace, cementace, extrakce rozpouštědlem, iontová výměna a elektrolytické získávání.
Fáze získávání kovů je posledním krokem hydrometalurgie. Kov získaný tímto krokem je vhodný pro přímý prodej. Další rafinace je však nutností, když potřebujeme kov s ultra vysokou čistotou. Obnovu kovu lze provést dvěma způsoby: elektrolýzou a srážením.
Co je pyrometalurgie?
Pyrometalurgie je odvětví vědy a technologie zabývající se využitím vysokých teplot k extrakci a čištění kovů. Jde tedy o obor těžební metalurgie. Tímto procesem lze vyrábět čisté kovy vhodné pro přímý prodej a slitiny vhodné jako vstupní surovina pro další zpracování. Pyrometalurgické procesy lze na základě techniky kategorizovat takto: kalcinace, pražení, tavení a rafinace.
Kalcinace neboli kalcinace je tepelný rozklad materiálu. Tento proces se provádí v komorách, které snesou vysoký energetický příkon. Například pece, jako jsou šachtové pece, rotační pece a reaktory s fluidním ložem.
Pražení zahrnuje tepelné reakce plyn-pevná látka. Tento proces využívá techniky, jako je oxidace, redukce, chlorace a sulfonace. Navíc je tato metoda vhodná hlavně pro kovové sulfidové rudy. Zde se sulfid kovu zahřívá v přítomnosti vzduchu na vysokou teplotu; tato teplota může způsobit, že kyslík ve vzduchu reaguje se sulfidem za vzniku oxidu siřičitého, který opouští oxid kovu.
Obrázek 02: Proces tavení zinku
Tavení je tepelný proces, při kterém je alespoň jeden produkt v roztaveném stavu. Poté se oxidy kovů taví zahříváním spolu s koksem (nebo dřevěným uhlím), což umožňuje uvolňování oxidu uhličitého. Tím zůstane rafinovaný minerál. Rafinace je odstranění nečistot z rudy pomocí tepelných procesů.
Jaký je rozdíl mezi hydrometalurgií a pyrometalurgií?
Hydrometalurgie a pyrometalurgie jsou dvě hlavní odvětví průmyslové chemie. Klíčový rozdíl mezi hydrometalurgií a pyrometalurgií je ten, že v hydrometalurgii používáme k extrakci kovů z rudy vodný roztok, zatímco v pyrometalurgii používáme k extrakci kovů z rudy vysoké teploty.
Níže uvedená infografika shrnuje rozdíl mezi hydrometalurgií a pyrometalurgií.
Shrnutí – Hydrometalurgie vs. Pyrometalurgie
Hydrometalurgie a pyrometalurgie jsou dvě hlavní odvětví průmyslové chemie. Klíčový rozdíl mezi hydrometalurgií a pyrometalurgií je ten, že v hydrometalurgii používáme k extrakci kovů z rudy vodný roztok, zatímco v pyrometalurgii používáme k extrakci kovů z rudy vysoké teploty.
