ההבדל העיקרי בין הידרו-מטלורגיה לפירו-מטלורגיה הוא שבהידרו-מטלורגיה, אנו משתמשים בתמיסה מימית כדי להפיק מתכות מהעפרה, בעוד שבפירו-מטלורגיה, אנו משתמשים בטמפרטורות גבוהות כדי להפיק מתכות מהעפרה.
הידרומטלורגיה ופירומטלורגיה הם שני ענפים עיקריים בכימיה תעשייתית. שני התהליכים הללו חשובים בהפקת מתכות מעפרות המתכת המופיעות באופן טבעי. לכן, טכניקות אלו נקראות גם תהליכים מתכתיים מיצויים.
מהי הידרומטלורגיה?
Hydrometallurgy הוא ענף בכימיה תעשייתית שבו אנו משתמשים בתמיסה מימית כדי להפיק מתכת מהעפרה שלה, מתרכיזים, מחומר ממוחזר או שיורי וכו'.ישנם שלושה תחומים כלליים בהידרופטלורגיה: שטיפה, ריכוז וטיהור, והחלמה של המתכת.
תהליך השטיפה יכול להתבצע בדרכים שונות כגון שטיפה באתר, שטיפת ערמות, שטיפת מיכל, שטיפת מיכל, שטיפת אוטוקלאב. אלו הם חמשת הסוגים הבסיסיים של שטיפה. תהליך השטיפה משתמש בתמיסה מימית להפקת מתכת מהעפרה. התמיסה המשמשת במיוחד בהידרומטלורגיה נקראת התמיסה הליקסיוויאנטית. עשויים להיות לו ערכי pH שונים, פוטנציאל הפחתת חמצון, הרכב חומר קלאט, טמפרטורה ותכונות אחרות בהתאם לסוג המתכת שאנו הולכים לחלץ. תנאי תגובה אלו משתנים בהתאם לצורך באופטימיזציה של קצב התגובה, היקף וסלקטיביות הפירוק וכו'.
איור 01: הידרומטלורגיה להפקת נחושת
השלב הבא של הידרו-מטלורגיה הוא ריכוז התמיסה והטיהור. שלב זה כולל ריכוז של יון המתכת בשמן השטוף והסרה של יוני מתכת לא רצויים. השלבים העיקריים הנכללים בשלב זה הם משקעים, צמנטציה, מיצוי ממס, החלפת יונים ועיבוד חשמלי.
השלב של שחזור מתכות הוא השלב האחרון של הידרו-מטלורגיה. המתכת המתקבלת משלב זה מתאימה למכירה ישירה. עם זאת, זיקוק נוסף הוא חובה כאשר אנו זקוקים למתכת בטוהר גבוה במיוחד. שחזור המתכת יכול להיעשות בשתי דרכים: אלקטרוליזה ומשקעים.
מהי פירומטלורגיה?
Pyrometallurgy הוא ענף המדע והטכנולוגיה העוסק בשימוש בטמפרטורות גבוהות למיצוי וטיהור מתכות. לכן, זהו ענף של מטלורגיה מיצוית. תהליך זה יכול לייצר מתכות טהורות המתאימות למכירה ישירה וסגסוגות המתאימות כזנה לעיבוד נוסף.ניתן לסווג תהליכים פירומטלורגיים בהתבסס על הטכניקה כדלקמן: קלצינה, קלייה, התכה וזיקוק.
הסתיידות או הסתיידות היא פירוק תרמי של חומר. תהליך זה מבוצע בתאים שיכולים לעמוד בהזנת אנרגיה גבוהה. לדוגמה, תנורים כגון תנורי פיר, כבשנים סיבוביים וכורים עם מיטה נוזלית.
צלייה כוללת תגובות גז-מוצק תרמיות. תהליך זה משתמש בטכניקות כמו חמצון, הפחתה, הכלרה וסולפפון. יתרה מכך, שיטה זו מתאימה בעיקר לעפרות מתכת גופרתי. כאן, גופרית המתכת מחוממת בנוכחות אוויר לטמפרטורה גבוהה; טמפרטורה זו עלולה לגרום לחמצן באוויר להגיב עם הגופרית, וליצור דו תחמוצת הגופרית, שעוזבת את תחמוצת המתכת.
איור 02: תהליך התכת אבץ
התכה היא תהליך תרמי שבו סוף סוף מוצר אחד נמצא במצב מותך. אז תחמוצות המתכת מותכות על ידי חימום יחד עם קוקה (או פחם), המאפשרת שחרור פחמן דו חמצני. זה משאיר את המינרל המעודן. זיקוק הוא סילוק זיהומים מהעפרה באמצעות תהליכים תרמיים.
מה ההבדל בין הידרומטלורגיה לפירומטלורגיה?
הידרומטלורגיה ופירומטלורגיה הם שני ענפים עיקריים בכימיה תעשייתית. ההבדל העיקרי בין הידרו-מטלורגיה לפירו-מטלורגיה הוא שבהידרו-מטלורגיה, אנו משתמשים בתמיסה מימית כדי להפיק מתכות מהעפרה, בעוד שבפירו-מטלורגיה אנו משתמשים בטמפרטורות גבוהות כדי לחלץ מתכות מהעפרה.
להלן אינפוגרפיקה מסכמת את ההבדל בין הידרומטלורגיה לפירומטלורגיה.
סיכום – הידרומטלורגיה לעומת פירומטלורגיה
הידרומטלורגיה ופירומטלורגיה הם שני ענפים עיקריים בכימיה תעשייתית. ההבדל העיקרי בין הידרו-מטלורגיה לפירו-מטלורגיה הוא שבהידרו-מטלורגיה, אנו משתמשים בתמיסה מימית כדי להפיק מתכות מהעפרה, בעוד שבפירו-מטלורגיה אנו משתמשים בטמפרטורות גבוהות כדי לחלץ מתכות מהעפרה.
