Nøgleforskellen mellem hydrometallurgi og pyrometallurgi er, at i hydrometallurgi bruger vi en vandig opløsning til at udvinde metaller fra malmen, hvorimod vi i pyrometallurgi bruger høje temperaturer til at udvinde metaller fra malmen.
Hydrometallurgi og pyrometallurgi er to hovedgrene inden for industriel kemi. Begge disse processer er vigtige ved udvinding af metaller fra deres naturligt forekommende metalmalme. Derfor kaldes disse teknikker også ekstraktive metallurgiske processer.
Hvad er hydrometallurgi?
Hydrometallurgi er en gren inden for industriel kemi, hvor vi bruger en vandig opløsning til at udvinde et metal fra dets malm, koncentrater, genbrugs- eller restmateriale osv. Der er tre generelle områder inden for hydrometallurgi: udvaskning, koncentration og oprensning og genvinding af metallet.
Udvaskningsprocessen kan udføres på forskellige måder, såsom in situ-udvaskning, bunkeudvaskning, karudvaskning, tankudvaskning og autoklavudvaskning. Disse er de fem grundlæggende typer udvaskning. Udvaskningsprocessen bruger en vandig opløsning til at udvinde metal fra malmen. Opløsningen, der bruges specifikt i hydrometallurgi, er navngivet som lixiviant-opløsningen. Det kan have forskellige pH-værdier, oxidations-reduktionspotentialer, chelateringsmiddelsammensætning, temperatur og andre egenskaber afhængigt af den type metal, vi skal udvinde. Disse reaktionsbetingelser ændres i overensstemmelse med behovet for optimering af reaktionshastigheden, omfanget og selektiviteten af opløsningen osv.
Figur 01: Hydrometallurgi til kobberudvinding
Det næste trin i hydrometallurgi er opløsningens koncentration og oprensning. Dette trin involverer koncentrationen af metalionen i den udvaskede væske og fjernelse af uønskede metalioner. De vigtigste trin inkluderet i dette trin er udfældning, cementering, opløsningsmiddelekstraktion, ionbytning og elektrovinding.
Metalgenvindingsstadiet er det sidste trin i hydrometallurgi. Metallet opnået fra dette trin er egnet til direkte salg. Yderligere raffinering er dog et must, når vi har brug for metal med ultrahøj renhed. Metalgenvindingen kan udføres på to måder: elektrolyse og udfældning.
Hvad er pyrometallurgi?
Pyrometallurgi er den gren af videnskab og teknologi, der beskæftiger sig med brugen af høje temperaturer til at udvinde og rense metaller. Derfor er det en gren af udvindingsmetallurgi. Denne proces kan producere rene metaller, der er egnede til direkte salg, og legeringer egnede som foder til videre forarbejdning. Pyrometallurgiske processer kan kategoriseres baseret på teknikken som følger: kalcinering, ristning, smeltning og raffinering.
Balcinering eller calcinering er den termiske nedbrydning af materiale. Denne proces udføres i kamre, der kan modstå høj energitilførsel. For eksempel ovne såsom skaktovne, roterovne og fluid bed-reaktorer.
Ristning inkluderer termiske gas-faste reaktioner. Denne proces bruger teknikker som oxidation, reduktion, chlorering og sulfonering. Desuden er denne metode hovedsagelig egnet til metalsulfidmalme. Her opvarmes metalsulfidet i nærvær af luft til en høj temperatur; denne temperatur kan få ilt i luften til at reagere med sulfidet og danne svovldioxid, som forlader metaloxidet.
Figur 02: Zinksmelteproces
Smeltning er en termisk proces, hvor et produkt endelig er i smeltet tilstand. Derefter smeltes metaloxiderne ved opvarmning sammen med koks (eller trækul), som tillader frigivelse af kuldioxid. Dette efterlader det raffinerede mineral. Raffinering er fjernelse af urenheder fra malmen ved hjælp af termiske processer.
Hvad er forskellen mellem hydrometallurgi og pyrometallurgi?
Hydrometallurgi og pyrometallurgi er to hovedgrene inden for industriel kemi. Den vigtigste forskel mellem hydrometallurgi og pyrometallurgi er, at i hydrometallurgi bruger vi en vandig opløsning til at udvinde metaller fra malmen, hvorimod vi i pyrometallurgi bruger høje temperaturer til at udvinde metaller fra malmen.
Infografikken nedenfor opsummerer forskellen mellem hydrometallurgi og pyrometallurgi.
Opsummering – Hydrometallurgi vs Pyrometallurgi
Hydrometallurgi og pyrometallurgi er to hovedgrene inden for industriel kemi. Den vigtigste forskel mellem hydrometallurgi og pyrometallurgi er, at i hydrometallurgi bruger vi en vandig opløsning til at udvinde metaller fra malmen, hvorimod vi i pyrometallurgi bruger høje temperaturer til at udvinde metaller fra malmen.
