1 семестр 2 курса / Для зачета / Для текста об истории металлургии / what_is_metallurgy

Металлургия, наука и техника металлов и их сплавов. Современное металлургическое исследование касается подготовки радиоактивных металлов, с получением металлов экономно от низкосортных руд, с получением и очисткой редких металлов, до настоящего времени не используемых, и с формулировкой сплавов. Порошковая металлургия имеет дело с изготовлением железных и цветных частей, уплотняя элементные порошки металла или сплава в умирании. Проистекающие формы тогда нагреты в печи управляемой атмосферы, чтобы соединить частицы так, чтобы часть сохранила форму при нормальных температурах и давлениях. Сварка и спаивание (см. припой) являются методами для того, чтобы присоединиться к металлам металлургически. Металлургия экстракта - исследование и практика отделения металлов от их руд и очистки их, чтобы произвести чистый металл. Эта статья обсуждает добычу металлов в общих чертах, но методы для обработки руд довольно разнообразны.

Концентрация руды

Когда у руды есть низкий процент желаемого металла, метод физической концентрации должен использоваться прежде, чем процесс извлечения начинается. В одном таком методе руда сокрушена и помещена в машину, где, дрожа, более тяжелые частицы, содержащие металл, отделены от более легких горных частиц силой тяжести. Другой метод - процесс плавания, используемый обычно для медных руд сульфида. В определенных случаях (как тогда, когда золотой, серебряный, или иногда медь происходят "свободные," то есть, необъединенные химически в песке или скале), механический или одни только методы одежды руды достаточны, чтобы получить относительно чистый металл. Ненужный материал смыт или отделен, показывая на экране и сила тяжести; сконцентрированную руду тогда рассматривают различные химические процессы.

Разделение металла

Процессы для того, чтобы отделить металл от примесей, которыми это найдено с или другие элементы, с которыми это объединено, зависят от химической природы руды, которую будут рассматривать и на свойства металла, который будет извлечен. Золото и серебро часто удаляются из примесей, связанных с ними лечением с ртутью, в которой они разрешимы. Другой метод для разделения золота и серебра - так называемый процесс цианида. Процесс Паркса, который основан на серебре, являющемся разрешимым в литом цинке, в то время как лидерство не, привык к бесплатному серебру от свинцовых руд. Так как почти все металлы сочтены объединенными с другими элементами в природе, химические реакции требуются, чтобы освобождать их. Эти химические процессы классифицированы как pyrometallurgy, electrometallurgy, и гидрометаллургия.

Pyrometallurgy или использование высокой температуры для обработки руды, включает плавление и жаренье. Если руда - окись, она нагрета с уменьшающим веществом, таким как углерод в форме кокса или угля; кислород руды объединяется с углеродом и удален в углекислом газе, газ (см. окисление и сокращение). Ненужный материал в руде называют жильной породой; это удалено посредством вещества, названного потоком, который, когда нагрето, объединяется с ним, чтобы сформировать литую массу, названную шлаком. Будучи легче, чем металл, плавания шлака на нем и можно просмотреть или снять. Используемый поток зависит от химической природы руды; известняк обычно используется с кремнистой жильной породой. Руда сульфида обычно жареная, то есть, нагревается в воздухе. Металл объединений руды с кислородом воздуха, чтобы сформировать окись и серу руды также объединяется с кислородом, чтобы сформировать двуокись серы, которая, будучи газом, исчезает. Металлическую окись тогда рассматривают с уменьшающим агентом. Когда руда карбоната нагрета, окись металла сформирована, и углекислый газ испущен; окись тогда уменьшена.

Electrometallurgy включает подготовку определенных активных металлов, таких как алюминий, кальций, барий, магний, калий и натрий, электролизом: сплавленный состав металла, обычно хлорид, подвергнут электрическому току, металлическому сбору в катоде.

Гидрометаллургия, иногда называемая выщелачиванием, вовлекает отборный роспуск металлов от их руд. Например, определенную медную окись и руды карбоната рассматривают с разведенной серной кислотой, формируя растворимый в воде медный сульфат. Металл восстановлен электролизом решения. Если металл, полученный из руды все еще, содержит примеси, специальные процессы очистки требуются.