2. téma
2.3. A fémcsökkentés fizikai-kémiai alapja az ércekből
Az ércek fémcsökkentésének folyamata különbözik a redukálószer természetétől és a redukciós körülményektől függően. Vegyületeket vagy elektromos áramot alkalmaznak redukáló szerekként, és a redukciós eljárást oldatban, olvadékban vagy szilárd fázisban hajthatjuk végre. Ettől függően a következő helyreállítási módszerek különböztethetők meg:
1. Hidrometallurgiai redukció - vizes oldatok kémiai redukáló szerekkel történő redukciója, például:
2. Pyrometallurgical redukció - kémiai redukálószerek csökkentése magas hőmérsékleten olvadékból vagy szilárd fázisból, például:
3. Elektrohidrometallurgiai redukció - vízoldali elektromos áram által történő helyreállítás, például:
4. Elektro-pirometallurgiai redukció - nagyfeszültségű elektromos áram felújítása olvadékból, például:
metallothermy
A metallothermiában magnéziumot, alumíniumot, nátriumot, kalciumot használnak redukálószerként. Például a fém titánt úgy állítják elő, hogy titán-tetrakloridot magnézium-termikus módszerrel redukálnak:
aluminothermy
Az aluminotermi az alacsony aktivitású fémek oxidokból történő előállítására szolgál. Az aluminotermia fémek, például mangán, króm, vas, nikkel, réz előállítására használható. Éppen ellenkezőleg, az aluminotermi módszer nem alkalmas berillium és magnézium redukálására.
A következő redukáló szerek a legnagyobb teret kapták a kohászati folyamatokban: hidrogén, szén, szénmonoxid (II), aktív fémek. Az aktív fémek alkalmazásán alapuló folyamatok a metallothermy nevét kapták. A metallothermia egyik leggyakoribb esete az alumínium redukciója - az aluminotermia.
Az elektromos áram visszanyerése az elektrolízis folyamata vizes oldatokban vagy elektrolitok olvadásában, amelyekben a visszanyert fém felszabadul a katódon.
A fémek helyreállítása során figyelembe kell venni az elektrolízis folyamatának teljességét, amelyre a folyamat gazdaságossága függ. Az értékelés a folyamat technológiai és gazdasági mutatói szerint történik.
Az iparban nagy tisztaságú fémek előállítása érdekében széles körben alkalmazzák a halogenidek termikus disszociációját.