Пирометаллургия

Пирометаллургия - старейшая технология металлургии, связанная с протеканием высокотемпературных металлургических процессов. К видам пирометаллургических процессов относятся обжиг, плавка, рафинирование, конвертирование и дистилляция. Пирометаллургиче- ская схема получения металлов состоит из обогащения сырья с выделением концентрата, разложения концентрата, восстановления концентрата до металла. Последняя стадия базируется на углетермии, металлотермии и электролизе.

В пирометаллургии находит применение подготовительная стадия, протекающая при температурах, не превышающих температур плавления сырья. На этой стадии удаляются вредные примеси, и происходит агломерация. Важное место в процессе занимает концентрирование и очистка сырья от примесей. Для этого используется технологический прием - плавка, при которой образуются не смешиваемые слои жидкостей. Это металлический расплав, шлак (сложные оксиды), штейн (сплав сульфидов), солевые расплавы.

Металлы могут быть получены посредством термической диссоциации химических соединений [43]:

При диссоциации обычно образуются соединения промежуточной валентности, например:

где Ъь bj-, п, т, q,p- стехиометрические коэффициенты.

В качестве примера можно привести последовательные реакции:

Для извлечения и разделения металлов применяют хлорирование сульфидов или оксидов металлов:

Хлорирование оксидов протекает по схеме:

В табл. 12 представлены значения AG подобных реакций для некоторых оксидов [43]. Очевидно, что хлорирование оксидов двувалентных металлов протекает легко. Для металлов более высокой валентности AG даже при 1000°С имеет положительные значения.

Таблица 12

_Значения АС хлорирования оксидов_

Хлорирование облегчается в присутствии веществ, поглощающих кислород, например:

На практике часто приходится встречаться с обжигом сульфидных концентратов:

К восстановительным процессам можно отнести: