Жарел (металлургия)

Обжарка - это процесс нагрева сульфидной руды до высокой температуры в присутствии воздуха. Это шаг в обработке определенных руд . Более конкретно, обжаривание часто является металлургическим процессом, включающим реакции газа -сладости при повышенных температурах с целью очистки металлических компонентов (ов). Часто перед жаркой руда уже была частично очищена, например, флотацией . Концентрат смешивается с другими материалами, чтобы облегчить процесс. Технология полезна для использования определенных руд, но также может быть серьезным источником загрязнения воздуха . ^{[ 1 ]}

Жарел состоит из реакций теплового газа -солида, которые могут включать окисление, восстановление, хлорирование, сульфатирование и пирогидролиз. При жарке концентрат руды или руды обрабатывают очень горячим воздухом. Этот процесс обычно применяется к сульфидным минералам . Во время жарки сульфид превращается в оксид, а сера высвобождается в виде диоксида серы , газа. Для руд Cu ₂ S ( халкоцит ) и Zns ( сфалерит ) сбалансированные уравнения для жарки:

2 _куб .

2 Zns + 3 O ₂ → 2 Zno + 2 SO ₂

Газовый продукт для обжарки сульфида, диоксида серы (SO ₂ ) часто используется для производства серной кислоты . Многие сульфидные минералы содержат другие компоненты, такие как мышьяк, которые выпускаются в окружающую среду.

Вплоть до начала 20 -го века, жаркость началась с горящего дерева на вершине руды. Это повысит температуру руды до такой степени, что ее содержание серы станет его источником топлива, а процесс обжарки может продолжаться без внешних источников топлива. Раннее сульфидное обжарение практиковалось таким образом в ростерах «открытого очага», которые вручную перемешивали (практика, называемая «схемами») с использованием граблейных инструментов для обнаружения неровной руды на кислород, когда реакция продолжалась.

Этот процесс выпустил большое количество кислых, металлических и других токсичных соединений. Результаты этого включают области, которые даже после 60–80 лет все еще в значительной степени безжизненны, часто точно соответствующие области жареного слоя, некоторые из которых имеют ширину сотни метров в километрах. Обжарка - это экзотермический процесс. ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}

Обжаривающие операции

Ниже описываются различные формы жарки: ^{[ 4 ]}

Окислительное жаркое

Окислительное обжаривание, наиболее часто практикуемый процесс обжарки, включает нагрев руды в избыточном воздухе или кислороде, для сжигания или замены примеси элемента, как правило, сера, частично или полностью кислородом. Для обжарки сульфида общая реакция может быть дана:

2 мс (s) + 3o ₂ (g) -> 2mo (s) + 2SO ₂ (g)

Обжаривание сульфидной руды, до почти полного удаления серы из руды, приведет к мертвому жарению . ^{[ 5 ]}

Улетучивание жарки

Улечений жарки включает окисление при повышенных температурах руд, чтобы устранить примеси элементы в форме их летучих оксидов. Примеры таких летучих оксидов включают в себя 2 _O 3 _, SB 2 _O 3 _, ZnO и оксиды серы. Тщательный контроль над содержанием кислорода в жаровне необходим, так как чрезмерное окисление может образовывать нелетучивые оксиды.

Хлоридирование жарки

Хлоридирование жарки преобразует определенные металлические соединения в хлориды посредством окисления или восстановления. Некоторые металлы, такие как уран , титан , бериллий и некоторые редкоземельные Земли , обрабатываются в их хлоридной форме. Определенные формы хлоризации жарки могут быть представлены общими реакциями:

2 NaCl + MS + 2O ₂ -> Na ₂ SO ₄ + MCL,

4NACL + 2MO + S ₂ + 3O ₂ -> 2NA ₂ SO ₄ + 2MCL ₂

Первая реакция представляет хлорирование сульфидной руды, включающей экзотермическую реакцию. Второй реакции с участием оксидной руды способствует добавление элементарной серы. Карбонатные руды реагируют так же, как и оксидная руда, после разложения до их оксидной формы при высоких температурах. ^{[ 6 ]}

Сульфатная жаркая

Сульфавая жараница окисляет определенные сульфидные руды до сульфатов в подаче воздуха, чтобы обеспечить выщелачивание сульфата для дальнейшей обработки. ^{[ Цитация необходима ]}

Магнитная жаркая

Магнитная обжаривание включает в себя контролируемую жаровню руды, чтобы преобразовать ее в магнитную форму, что позволяет легко разделить и обрабатывать на последующих этапах. Например, контролируемое восстановление гематита (не магнитное Fe ₂ O ₃ ) до магнетита (магнитный Fe ₃ O ₄ ).

Сокращение жарки

Русбранная жарена, частично уменьшает оксидную руду перед фактическим процессом плавки.

Обжаривание спекания

Обжарка спекания включает нагревание тонких руд при высоких температурах, где происходит одновременное окисление и агломерация руд. Например, руды сульфида свинца подвергаются жарке в непрерывном процессе после флотации флата, чтобы преобразовать тонкие руды в работоспособные агломераты для дальнейших операций плавки.

Ссылки

^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2 -е изд.). Баттерворт-Хейнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8 .
^ Носко, Питер. «Жареные дворы Садбери: токсичность горячих точек - ценные живые лаборатории для изучения экосистемного восстановления» (PDF) . Университет Ниписсинга. Архивировано из оригинала (PDF) 2014-01-16 . Получено 2014-01-14 .
^ «История фото в стрессой среде Садбери» . Users.vianet.ca . Получено 21 сентября 2018 года .
^ Рэй, HS; и др. (1985). Извлечение неплозное металлы . Аффилированная восточная пресса Private Limited. с. 131, 132. ISBN 81-85095-63-9 .
^ Рэй, Хем Шанкер (1985). Извлечение неплозное металлы . ISBN 9788185095639 .
^ Гош, Ахиндра; Рэй, Хем Шанкер (1991). Принципы добывающей металлургии . ISBN 9788122403220 .

[1] Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2 -е изд.). Баттерворт-Хейнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8 .

[2] Носко, Питер. «Жареные дворы Садбери: токсичность горячих точек - ценные живые лаборатории для изучения экосистемного восстановления» (PDF) . Университет Ниписсинга. Архивировано из оригинала (PDF) 2014-01-16 . Получено 2014-01-14 .

[3] «История фото в стрессой среде Садбери» . Users.vianet.ca . Получено 21 сентября 2018 года .

[4] Рэй, HS; и др. (1985). Извлечение неплозное металлы . Аффилированная восточная пресса Private Limited. с. 131, 132. ISBN 81-85095-63-9 .

[5] Рэй, Хем Шанкер (1985). Извлечение неплозное металлы . ISBN 9788185095639 .

[6] Гош, Ахиндра; Рэй, Хем Шанкер (1991). Принципы добывающей металлургии . ISBN 9788122403220 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]