Rafinace kovu je operace spočívající v čištění na kov . Konečný kov je stejný jako výchozí, ale s méně nežádoucími chemickými prvky.
Existuje velké množství rafinačních procesů, včetně pyrometalurgie , hydrometalurgie a elektrolýzy .
Kov, který se často vyrábí redukcí jeho oxidu, se obecně nezískává v dostatečném stupni čistoty, aby byl použit v jednom kroku. Obvykle existují nečistoty, které je třeba odstranit, buď proto, že degradují vlastnosti kovu (například stopy uhlíku a fosforu v oceli, které snižují jeho mechanické vlastnosti), nebo proto, že mají hodnotu (zlato a stříbro v mědi , například).
Rafinace může být provedeno v peci (pro ocel například), kde se tekutý kov se čistí oxidací nečistot nebo destilací ( zinek , germanium ), prostřednictvím elektrolýzy ( mědi , hliníku ), které hydrometalurgie , atd. V případech, kdy je vyžadována extrémní čistota (elektronická), je použita technika roztavené zóny, která dosahuje 10 −11 % nečistoty.
Hutnictví | Počáteční produkt | Proces | Rafinovaný produkt | Poznámky |
---|---|---|---|---|
Žehlička |
Surové železo 93-95% Fe |
Mazéage |
Bílá litina ~ 96% Fe |
Proces, který se obvykle používá k přeměně šedé litiny na bílou litinu spalováním křemíku. Mizí v průběhu XIX th století. |
Surové železo 93-95% Fe |
Kaluže |
Kaluže > 99% Fe |
Proces zmizel. Jak se používá v XIX -tého století. | |
Hematit surového železa 93-95% Fe |
Bessemerův proces |
Ocel > 99,8% Fe |
Proces zmizel. Používá se od roku 1860 do roku 1970. | |
Fosforové železo 93-95% Fe |
Thomasův proces |
Ocel > 99,8% Fe |
Proces zmizel. Používá se od roku 1880 do roku 1980. | |
Surové železo 93-95% Fe |
Martin-Siemens proces |
Ocel > 99,8% Fe |
Proces v procesu mizení. Používá se od roku 1870. | |
Měď |
Matná měď 20-70% Cu |
Manhès-Davidův proces | Blistr > 97% Cu |
Tyto válcové Peirce-Smith měniče poskytnou 90% rafinace Mattes měděné. |
Blistr > 97% Cu |
Elektrolýza | Měď > 99,9% Cu |
||
Nikl |
Matný nikl 30-60% Ni |
Manhès-Davidův proces | Matně rafinovaný 40-80% Ni |
Týká se 2/3 těžby niklu . |
Matně rafinovaný 40-80% Ni |
Frakční tuhnutí | Matný matný 50-80% Ni |
||
Slitina niklu a mědi 65% Ni |
Mond proces | Nikl > 99% Ni |
Chemická rafinace, týká se 1/5 extrakce niklu. | |
Sulfid nikelnatý 55% Ni, 5% Co , 35% S |
Elektrolýza | Nikl > 99,9% Ni |
Týká se 13% těžby niklu. | |
Křemík | Hutní křemík > 99% Si |
Metoda roztavené zóny | Elektronický křemík 99,99999999% Si |
Proces technicky použitelný na všechny kovy. |
Procesy rafinace jsou vyvinuty ze dvou omezení: