冶金是利用化学反应方法,将金属由矿石中提炼出来,再将提出的金属加以精炼,提取冶多学又可分为:火法冶炼、湿法提取。其中湿法冶金过程中常采用离心萃取机作为湿法冶金设备。
火法冶炼又称为干式冶金,把矿石和必要的添加物一起在炉中加热至高温,熔化为液体,生成所需的化学反应,从而分离出粗金属,然后再将粗金属精炼。利用高温从矿石中提取金属或其化合物的冶金过程。此过程没有水溶液参加,故又称为干法冶金。火法冶金的工艺流程一般分为矿石准备、冶炼、精炼3个步骤。
火法冶金,主要是热还原法,在对矿石加热情况下,用一些还原剂还原金属,如炭、一氧化碳。
湿法冶金,主要原理是用还原性强的物质从溶液中置换出金属单质,其中铁在硫酸铜溶液中置换铜应用较广。
湿法冶金这种冶金过程是用酸、碱、盐类的水溶液,以化学方法从矿石中提取所需金属组分,然后用水溶液电解等各种方法制取金属。此法主要应用在低本位、难熔化或微粉状的矿石。现在世界上有75%的锌和镉是采用焙烧-浸取-水溶液电解法制成的。这种方法已大部分代替了过去的火法炼锌。其他难于分离的金属如镍-钴,锆-铪,钽-铌及稀土金属都采用湿法冶金的技术如溶剂萃取或离子交换等新方法进行分离,取得显著的效果。
利用某种溶剂,借助化学反应(包括氧化、还原、中和、水解及络合等反应),对原料中的金属进行提取和分离的冶金过程。
湿法冶金包括4个主要步骤:
①用溶剂将原料中有用成分转入溶液,即浸取。
②浸取溶液与残渣分离,同时将夹带于残渣中的冶金溶剂和金属离子回收。
③浸取溶液的净化和富集,常用离子交换和溶剂萃取技术或其他化学沉淀方法。
④从净化液中提取金属或化合物。湿法冶金在锌、铝、铜、铀等工业中占有重要地位,世界上全部的氧化铝、氧化铀,大部分锌和部分铜都是用湿法生产的。
现代工业湿法冶金的优势
湿法冶金的优点在于对非常低品位矿石(金、铀)的适用性,对相似金属(铪与锆)难分离情况的适用性;以及和火法冶金相比,材料的周转比较简单,原料中有价金属综合回收程度高,有利于环境保护,并且生产过程较易实现连续化和自动化。