22.3: Металургія

Last updated

Oct 25, 2022
Save as PDF
- 22.2: Металеве склеювання
- 22.4: Збагачення

$\newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} }$

$\newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

Більшість металів в основному корисні в елементарній формі, але вони зазвичай зустрічаються в сполуках на земній поверхні. Руда - це природний матеріал, з якого можна отримати один або кілька корисних елементів або сполук за економічно доцільною вартістю. Як видно з таблиці, більшість металевих руд - це оксиди, карбонати або сульфіди. Деякі з найменш електропозитивних металів зустрічаються в якості елемента.

Таблиця $\PageIndex{1}$ : Виникнення металів.
Вид руди	Приклади
Рідні метали	Cu, Ag, Au, As, Sb, Bi, Pd, Pt
Оксиди	Ал ₂ О ₃, Фе ₂ О ₃, Фе ₃ О ₄, СНО ₂, МНО ₂, ТіО ₂, ФеО•Кр ₂ О ₃, ФеО•ВО ₃, Су ₂ О, ZnO
Карбонати	АСО ₃, АСО ₃ • МГСО ₃, МГСО ₃, ФеКО ₃, ПБСО ₃, БКО ₃, СРКО ₃, ZnCo ₃, NnCo ₃, КуСо ₃ •Су (ОН) ₂
Сульфіди	Ag ₂ S, Cu ₂ S, Cu, ПБС, ZnS, ГС, FeS•ЦП, FeS 2, Sb ₂ S ₃, Бі ₂ S, MoS ₂, MoS ₂, НіС, компакт-диски
галогеніди	NaCl, KCl, AgCl, KCl• MgCl ₂ • 6H ₂ O, NaCl і MgCl ₂ в морській воді
Сульфати	АСО ₄, СрСО ₄, ПБСО ₄, СаСО ₄ •2Н ₂ О, КуСО ₄ •2Су (ОН) ₂
Силікати	Бе ₃ Ал ₂ Сі ₆ О ₁₈, ЗрСіО ₄, _{Сб 2} Сі ₂ О ₇
Фосфати	АПО ₄, Ліф•Альпо ₄

Чи корисний мінерал може розглядатися як руда чи ні, залежить від таких факторів, як наскільки він концентрований, його точне місце розташування та чи є відповідний процес видобутку металу. Оскільки більш доступні руди вищого ґатунку вичерпуються, менш доступні та руди нижчого класу все частіше використовуються з подальшим зміщенням значення слова руда. Можна припустити, що багато силікатів можуть стати джерелами металів, зокрема алюмінію. Однак в даний час силікати дорого розкладаються хімічно, а силікати утворюють руди лише для відносно дорогих металів, таких як цирконій та берилій.

Обробку руд можна розділити на три етапи. Часто концентрація або інше збагачення потрібна для видалення нікчемного матеріалу (породи) або перетворення мінералу у відповідну форму для подальшої переробки. Другим і найважливішим етапом є зниження металу з позитивного ступеня окислення. Це може включати підвищені температури, хімічні відновники, електроліз або деяку комбінацію цих методів лікування. Зазвичай третій етап, рафінування, необхідний для досягнення чистоти (або точного змішаного складу у випадку сплаву) бажаного в кінцевому продукті.