Es tracta d'una tecnologia de refinació, que fa referència a l'extracció de metalls dels minerals mitjançant la torrat, la fosa, l'electròlisi i l'ús d'agents químics; reduir les impureses dels metalls o augmentar certs components dels metalls per refinar els metalls necessaris.
Classificació de la fosa
Informeu
Edita
La fosa es divideix en pirometal·lúrgia, hidrometal·lúrgia o deposició electroquímica
Pirometal·lúrgia
(Pirometal·lúrgia)
També coneguda com a metal·lúrgia seca, el mineral i els additius necessaris s'escalfen a alta temperatura en un forn, es fonen en líquid i es genera la reacció química necessària per separar el metall cru i, a continuació, es refina el metall cru.
Hidrometal·lúrgia
(Hidrometal·lúrgia)
La hidrometal·lúrgia és un procés metal·lúrgic que utilitza solucions aquoses d'àcids, àlcalis i sals per extreure químicament els components metàl·lics necessaris del mineral, i després utilitza diversos mètodes com l'electròlisi en solució aquosa per produir metalls. Aquest mètode s'utilitza principalment per a minerals de baixa qualitat, refractaris o micropols. Actualment, el 75% del zinc i el cadmi del món es produeixen mitjançant l'electròlisi de solució aquosa per lixiviació. Aquest mètode ha substituït en gran mesura l'anterior fosa de zinc pirometal·lúrgica. Altres metalls difícils de separar com níquel-cobalt, zirconi-hafni, tàntal-niobi i metalls de terres rares es separen mitjançant tècniques hidrometal·lúrgiques com l'extracció amb dissolvents o l'intercanvi d'ions, aconseguint resultats notables.
Procés metal·lúrgic que utilitza un dissolvent per extreure i separar metalls de matèries primeres amb l'ajuda de reaccions químiques (incloent reaccions d'oxidació, reducció, neutralització, hidròlisi i complexació). La hidrometal·lúrgia inclou quatre passos principals: ① Utilitzar dissolvent per transferir components útils de les matèries primeres a la solució, és a dir, lixiviació. ② Separeu la solució de lixiviació del residu i recupereu el dissolvent metal·lúrgic i els ions metàl·lics arrossegats al residu. ③ Purifiqueu i enriquiu la solució de lixiviació, normalment utilitzant tecnologia d'intercanvi iònic i extracció de dissolvents o altres mètodes de precipitació química. ④ Extraieu metalls o compostos de la solució purificada.
La hidrometal·lúrgia ocupa una posició important en les indústries de zinc, alumini, coure, urani i altres. Tot l'òxid d'alumini, l'òxid d'urani, la majoria de zinc i part del coure del món són produïts per hidrometal·lúrgia. Els avantatges de la hidrometal·lúrgia són la seva aplicabilitat a minerals de molt baixa qualitat (or, urani) i a situacions en què metalls similars (hafni i zirconi) són difícils de separar; i en comparació amb la pirometal·lúrgia, la facturació de materials és relativament senzilla, la recuperació integral de metalls valuosos en matèries primeres és alta, cosa que és beneficiosa per a la protecció del medi ambient, i el procés de producció és més fàcil d'aconseguir continuïtat i automatització.
La fabricació d'acer utilitza principalment ferro brut fet en alts forns, ferro d'esponja fet per ferro de reducció directa i acer de ferralla com a matèries primeres, i utilitza diferents mètodes per fabricar acer. Els principals mètodes de fabricació d'acer són la fabricació d'acer convertidor, la fabricació d'acer de foc obert i la fabricació d'acer amb forn d'arc elèctric (vegeu acer, convertidor, forn de foc obert, forn d'arc elèctric). Els tres processos de fabricació d'acer anteriors poden satisfer els requisits generals dels usuaris de qualitat de l'acer. Per tal de satisfer els requisits d'una qualitat superior i més varietats d'acer d'alta qualitat, han sorgit una varietat de mètodes de tractament fora del forn d'acer fos (també conegut com a refinació fora del forn). Per exemple, el tractament de bufat d'argó, la desgasificació al buit, la desulfuració fora del forn, etc., després d'un tractament addicional d'acer fos produït per convertidors, forns de foc obert i forns d'arc elèctric, es poden produir graus d'acer d'alta qualitat. Per a alguns usos especials, es requereix acer amb una qualitat extremadament alta i els requisits no es poden complir amb el tractament fora del forn, per la qual cosa s'han d'utilitzar mètodes especials de fabricació d'acer. Per exemple, la refusió d'electroescòries és un procés de refinació en què l'acer fos en convertidors, forns de foc obert, forns d'arc elèctric, etc. es col·loca o forja en elèctrodes i es torna a fondre a través de la calor de resistència de l'escòria fosa; La metal·lúrgia al buit és un procés metal·lúrgic que es porta a terme en condicions per sota d'1 atmosfera a buit ultra alt, incloent la fosa, purificació, refinat, conformació i processament de metalls i aliatges.
Després de fondre l'acer fos al forn de fabricació d'acer, s'ha d'abocar en un motlle a través d'un cullerot d'acer i solidificar-lo en una determinada forma de lingot o palangana abans que es pugui tornar a processar. La fosa de lingot es pot dividir en fosa superior i fosa inferior. El lingot de colada superior té generalment una millor estructura interna, menys inclusions i uns costos operatius baixos; el lingot de fosa inferior té una bona qualitat superficial, però com que passa per la canonada d'injecció central i el canal de sopa, les inclusions a l'acer augmenten. Pel que fa a la fosa de lingot, han sorgit noves tecnologies com la fosa contínua d'acer, la fosa a pressió i la fosa al buit.
La majoria de la fabricació de ferro moderna utilitza la fabricació de ferro d'alt forn, i algunes utilitzen la fabricació de ferro de reducció directa i la fabricació de ferro de forn elèctric. La fabricació de ferro d'alt forn consisteix a reduir el mineral de ferro en un alt forn, fondre'l i fer ferro brut. Aquest mètode és senzill d'operar, té un baix consum d'energia, un baix cost i es pot produir en sèrie. A més d'alguna ferro bruta utilitzada per a la fosa, la major part s'utilitza com a matèria primera per a la fabricació d'acer. A causa de l'escassetat creixent de carbó de coc d'alta qualitat adequat per a la fosa d'alts forns, els mètodes de fabricació de ferro no d'alt forn que no utilitzen coc però utilitzen altres fonts d'energia han sorgit un darrere l'altre. La fabricació de ferro de reducció directa consisteix a reduir el mineral en estat sòlid amb gas o agent reductor sòlid i fondre'l en ferro d'esponja sòlid o semi fos, pellets metal·litzats o ferro granular que conté una petita quantitat d'elements d'impureses a una temperatura inferior a la temperatura de fusió. del mineral, que s'utilitza com a matèria primera per a la fabricació d'acer (també es pot utilitzar com a matèria primera per a la fabricació de ferro o fosa en alts forns). La fabricació de ferro de forn elèctric utilitza principalment un forn de reducció sense cos de forn i pot utilitzar coc (o carbó, carbó vegetal) amb poca resistència com a agent reductor. La calefacció elèctrica als forns elèctrics substitueix part del coc, i es pot utilitzar coc de baixa qualitat, però consumeix molta electricitat i només es pot utilitzar quan hi ha prou electricitat i preus baixos.