Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Отрасль извлекательной металлургии
Branch of extractible metallurgy
Пирометаллургия – это отрасль извлекательной металлургии, включающая термическую обработку минералов и металлургических руд и концентратов для осуществления физических и химических превращений, обеспечивающих извлечение ценных металлов. Пирометаллургическая обработка может приводить к получению продуктов, пригодных для продажи, таких как чистые металлы, или промежуточные соединения и сплавы, подходящие для дальнейшей переработки. Примеры элементов, извлекаемых пирометаллургическими процессами, включают оксиды менее активных элементов, таких как железо, медь, цинк, хром, олово и марганец. Пирометаллургические процессы обычно классифицируются на одну или несколько из следующих категорий:
кальцинация,
обжиг,
плавка,
рафинирование. Большинство пирометаллургических процессов требует подвода энергии для поддержания температуры, при которой они протекают. Энергия обычно обеспечивается за счет сгорания или электрического нагрева. Если в исходном материале содержится достаточно вещества для поддержания температуры процесса исключительно за счет экзотермической реакции (то есть без добавления топлива или электрической энергии), то процесс считается "автогенным". При переработке некоторых сульфидных руд используется экзотермичность их сгорания.
Pyrometallurgy is a branch of extractive metallurgy. It consists of the thermal treatment of minerals and metallurgical ores and concentrates to bring about physical and chemical transformations in the materials to enable recovery of valuable metals. Pyrometallurgical treatment may produce products able to be sold such as pure metals, or intermediate compounds or alloys, suitable as feed for further processing. Examples of elements extracted by pyrometallurgical processes include the oxides of less reactive elements like iron, copper, zinc, chromium, tin, and manganese. Pyrometallurgical processes are generally grouped into one or more of the following categories:
calcining,
roasting,
smelting,
refining. Most pyrometallurgical processes require energy input to sustain the temperature at which the process takes place. The energy is usually provided in the form of combustion or from electrical heat. When sufficient material is present in the feed to sustain the process temperature solely by exothermic reaction (i. e. without the addition of fuel or electrical heat), the process is said to be "autogenous". Processing of some sulfide ores exploit the exothermicity of their combustion
Жарка
Обжарка состоит из тепловых газо-твердофазных реакций, которые могут включать окисление, восстановление, хлорирование, сульфатацию и пирогидролиз. Наиболее распространенным примером обжарки является окисление сульфидных руд металлов. Сульфид металла нагревается в присутствии воздуха до температуры, при которой кислород воздуха реагирует с сульфидом, образуя диоксид серы и твердый оксид металла. Твердый продукт, полученный в результате обжарки, часто называют "кальцием". В случае окислительной обжарки, если температура и газовые условия обеспечивают полное окисление сульфидного сырья, процесс называется "полным обжариванием". Иногда, например, при предварительной подготовке сырья для реверберационных или электролизных печей, процесс обжарки проводят с недостаточным количеством кислорода для полного окисления сырья. В этом случае процесс называется "частичным обжариванием", поскольку сера удаляется лишь частично. Наконец, если температура и газовые условия контролируются таким образом, чтобы сульфиды в сырье реагировали с образованием сульфатов металлов вместо оксидов металлов, процесс называется "сульфатирующим обжариванием". В некоторых случаях температура и газовые условия могут быть подобраны таким образом, чтобы смешанное сульфидное сырье (например, содержащее сульфид меди и сульфид железа) реагировало с образованием сульфата одного металла и оксида другого; этот процесс называется "селективным обжариванием" или "селективной сульфатацией".
Roasting consists of thermal gas–solid reactions, which can include oxidation, reduction, chlorination, sulfation, and pyrohydrolysis. The most common example of roasting is the oxidation of metal sulfide ores. The metal sulfide is heated in the presence of air to a temperature that allows the oxygen in the air to react with the sulfide to form sulfur dioxide gas and solid metal oxide. The solid product from roasting is often called "calcine". In oxidizing roasting, if the temperature and gas conditions are such that the sulfide feed is completely oxidized, the process is known as "dead roasting". Sometimes, as in the case of pre treating reverberatory or electric smelting furnace feed, the roasting process is performed with less than the required amount of oxygen to fully oxidize the feed. In this case, the process is called "partial roasting" because the sulfur is only partially removed. Finally, if the temperature and gas conditions are controlled such that the sulfides in the feed react to form metal sulfates instead of metal oxides, the process is known as "sulfation roasting". Sometimes, temperature and gas conditions can be maintained such that a mixed sulfide feed (for instance a feed containing both copper sulfide and iron sulfide) reacts such that one metal forms a sulfate and the other forms an oxide, the process is known as "selective roasting" or "selective sulfation".
Плавление
Плавление включает в себя термические реакции, в которых как минимум один продукт находится в расплавленном состоянии. Оксиды металлов затем могут быть выплавлены путем нагрева с коксом или древесным углем (формами углерода), являющимися восстановителями, которые высвобождают кислород в виде углекислого газа, оставляя очищенный минерал. Беспокойство о выделении углекислого газа возникло относительно недавно, после установления факта усиления парникового эффекта. Карбонатные руды также выплавляют с использованием древесного угля, но иногда предварительно требуется их прокаливание. Для облегчения плавления оксидных руд и образования шлака могут добавляться другие материалы в качестве флюсов, поскольку флюсы реагируют с примесями, такими как соединения кремния. Обычно плавление происходит при температуре выше температуры плавления металла, однако процессы значительно варьируются в зависимости от типа руды и других условий.
Smelting involves thermal reactions in which at least one product is a molten phase. Metal oxides can then be smelted by heating with coke or charcoal (forms of carbon), a reducing agent that liberates the oxygen as carbon dioxide leaving a refined mineral. Concern about the production of carbon dioxide is only a recent worry, following the identification of the enhanced greenhouse effect. Carbonate ores are also smelted with charcoal, but sometimes need to be calcined first. Other materials may need to be added as flux, aiding the melting of the oxide ores and assisting in the formation of a slag, as the flux reacts with impurities, such as silicon compounds. Smelting usually takes place at a temperature above the melting point of the metal, but processes vary considerably according to the ore involved and other matters.
Рафинирование
Рафинирование – это удаление примесей из материалов посредством термической обработки. Это включает в себя широкий спектр процессов, использующих различные типы печей или другого оборудования. Термин "рафинирование" также может относиться к определенным электролитическим процессам. Следовательно, некоторые виды пирометаллургического рафинирования называют "огневым рафинированием".
Refining is the removal of impurities from materials by a thermal process. This covers a wide range of processes, involving different kinds of furnace or other plant. The term "refining" can also refer to certain electrolytic processes. Accordingly, some kinds of pyrometallurgical refining are referred to as "fire refining".