Hidrometalurji ve pirometalurji arasındaki temel fark, hidrometalurjide cevherden metal çıkarmak için sulu bir çözelti kullanırken, pirometalurjide cevherden metal çıkarmak için yüksek sıcaklıklar kullanmamızdır.
Hidrometalurji ve pirometalurji, endüstriyel kimyanın iki ana dalıdır. Bu işlemlerin her ikisi de, doğal olarak oluşan metal cevherlerinden metallerin çıkarılmasında önemlidir. Bu nedenle, bu teknikler aynı zamanda ekstraktif metalurjik süreçler olarak da adlandırılır.
Hidrometalurji nedir?
Hidrometalurji, bir metali cevherinden, konsantrelerinden, geri dönüştürülmüş veya artık malzemesinden vb. çıkarmak için sulu bir çözelti kullandığımız endüstriyel kimyanın bir dalıdır. Hidrometalurjide üç genel alan vardır: liç, konsantrasyon ve saflaştırma ve metalin geri kazanılması.
Liç işlemi, yerinde liç, yığın liçi, tekne liçi, tank liçi ve otoklav liçi gibi farklı şekillerde yapılabilir. Bunlar beş temel liç türüdür. Süzme işlemi, cevherden metal çıkarmak için sulu bir çözelti kullanır. Özellikle hidrometalurjide kullanılan çözelti, ayrıştırıcı çözelti olarak adlandırılır. Çıkaracağımız metalin türüne bağlı olarak farklı pH değerlerine, oksidasyon-redüksiyon potansiyellerine, şelatlayıcı madde bileşimine, sıcaklığa ve diğer özelliklere sahip olabilir. Bu reaksiyon koşulları, reaksiyon hızının optimizasyon ihtiyacına, çözünmenin kapsamı ve seçiciliğine vb. göre değiştirilir.
Şekil 01: Bakır Ekstraksiyonu için Hidrometalurji
Hidrometalurjinin bir sonraki adımı çözelti konsantrasyonu ve saflaştırmadır. Bu adım, liç edilen sıvıdaki metal iyonunun konsantrasyonunu ve istenmeyen metal iyonlarının uzaklaştırılmasını içerir. Bu aşamada yer alan başlıca adımlar çökeltme, sementasyon, solvent ekstraksiyonu, iyon değişimi ve elektrokazanmadır.
Metal geri kazanım aşaması, hidrometalurjinin son adımıdır. Bu aşamadan elde edilen metal doğrudan satışa uygundur. Bununla birlikte, ultra yüksek saflıkta metale ihtiyacımız olduğunda daha fazla arıtma şarttır. Metal geri kazanımı iki şekilde yapılabilir: elektroliz ve çökeltme.
Pirometalurji nedir?
Pirometalurji, metalleri çıkarmak ve saflaştırmak için yüksek sıcaklıkların kullanılmasıyla ilgili bilim ve teknoloji dalıdır. Bu nedenle, ekstraktif metalurjinin bir dalıdır. Bu işlem, doğrudan satışa uygun saf metaller ve sonraki işlemler için besleme olarak uygun alaşımlar üretebilir. Pirometalurjik işlemler, tekniğe göre şu şekilde kategorize edilebilir: kalsine etme, kavurma, eritme ve rafine etme.
Kalsinasyon veya kalsinasyon, malzemenin termal bozunmasıdır. Bu işlem yüksek enerji girdisine dayanabilen odalarda gerçekleştirilir. Örneğin, şaft fırınları, döner fırınlar ve akışkan yataklı reaktörler gibi fırınlar.
Kızartma, termal gaz-katı reaksiyonlarını içerir. Bu işlem oksidasyon, indirgeme, klorlama ve sülfonasyon gibi teknikleri kullanır. Ayrıca, bu yöntem esas olarak metal sülfür cevherleri için uygundur. Burada metal sülfür havanın varlığında yüksek bir sıcaklığa ısıtılır; bu sıcaklık havadaki oksijenin sülfür ile reaksiyona girmesine neden olarak metal oksidi terk eden kükürt dioksit oluşturur.
Şekil 02: Çinko Eritme İşlemi
Ergitme, son bir ürünün erimiş halde olduğu termal bir işlemdir. Daha sonra metal oksitler, karbon dioksitin salınmasına izin veren kok (veya odun kömürü) ile birlikte ısıtılarak eritilir. Bu rafine minerali bırakır. Rafinasyon, termal işlemler kullanılarak cevherden yabancı maddelerin uzaklaştırılmasıdır.
Hidrometalurji ve Pirometalurji Arasındaki Fark Nedir?
Hidrometalurji ve pirometalurji, endüstriyel kimyanın iki ana dalıdır. Hidrometalurji ve pirometalurji arasındaki temel fark, hidrometalurjide cevherden metal çıkarmak için sulu bir çözelti kullanırken, pirometalurjide cevherden metal çıkarmak için yüksek sıcaklıklar kullanmamızdır.
Aşağıdaki infografik, hidrometalurji ve pirometalurji arasındaki farkı özetler.
Özet – Hidrometalurji ve Pirometalurji
Hidrometalurji ve pirometalurji, endüstriyel kimyanın iki ana dalıdır. Hidrometalurji ve pirometalurji arasındaki temel fark, hidrometalurjide cevherden metal çıkarmak için sulu bir çözelti kullanırken, pirometalurjide cevherden metal çıkarmak için yüksek sıcaklıklar kullanmamızdır.
