МЕТАЛУРГИЯ Печат

МЕТАЛУРГИЯ

Металургията е наука за промишленото получаване на металите. Така се нарича най-важният отрасъл на тежката промишленост, свързан с получаването на металите от руди.

Още през XVI в. известният учен Г. Агрикола, който полага основите на металур­гията, автор на „За минното дело и мета­лургията в 12 книги", призовава съвремен­ниците си да се стремят .добитата руда да се претапя с полза за делото и от нея да се получават чисти метали чрез отделяне на шлаката". Това е главната задача на металургията и сега.

В трудовете на Агрикола пише: „Като се подлага рудата на нагряване, пържене и накаляване, част от веществата, които са примесени към метала, се отстраняват. Голяма част от примесите се отнема при раздробяване на рудата в хавани, още по­вече при промиване, пресяване, сортиране. По този път обаче все още не може да се отдели всичко, което скрива метала от око­то. Топенето е необходимо, тъй като чрез него скалите и втвърдените сокове (разсолите) се отделят от металите, които придо­биват свойствения си цвят, пречистват се и стават в много отношения полезни за човека."

Това, за което се говори в този откъс — и подготовката на рудата по механични и физикохимични начини, и самото топене като сложен физикохимичен процес на освобождаване на метала от съединенията и смесите, — и сега си остава предмет на металургията. Само едно твърдение, при цялата му привидна безспорност, е остаря­ло: „Топенето е необходимо..."

Действително повечето метали се полу­чават чрез топене. Пирометалургичните процеси (от гръцката дума „пир" — „огън") —пържене и топене — мно­го широко се прилагат и в съвременната металургия. На тези процеси се основава получаването на най-големите по обем на производството металургични продукти — чугун и стомана. Много други ценни метали и сплави също се получават чрез топене. Но на границата между XIX и XX в. наред с пирометалургията се появи и хидрометалургията.

Пирометалургичните процеси се основават на химични реакции. Така пърженето бива окислително редукционно, хлориращо, сулфатизиращо. . . Сулфидите на медта, оловото, цинка се подлагат на окислително пържене, за да се превърнат металните сулфиди в окиси, а вредната за метала сяра да се от­страни като газообразен SO2:

2MeS + 3O2 2МеО + 2SO2.

Доменният процес е типичен при­мер на редукционно топене.

Извличането на металите от рудите със сярна кисе­лина

е един от основните процеси на хидромета­лургията.

Главните процеси в хидромета­лургията са обработване с киселина и утаяване на металите (или на определени техни съединения) от разтворите, екстрак­ция, сорбция на металите с йонообменни смоли. С помощ­та на сярна киселина от концентратите се отделят медта, цинкът и уранът, а с помощ­та на сода — молибденът и волфрамът. Хидрометалургичните начини се прилагат за извличане главно на редки, разсеяни и на особено ценни метали, но някои хидрометалургични производства, например получа­ването на мед от окислени руди, имат вече крупни промишлени мащаби.

През последните десетилетия започна да се развива една доста специфична област на хидрометалургията. Както е известно, някои микроорганизми — т.нар. тиобактерии — в процеса на жизнената си дей­ност окисляват сулфидите до сулфати, чиято разтворимост обикновено е по-голяма от разтворимостта на изходните съединения. При опитните производства такива бакте­рии вече помагат на хидрометалурзите най-вече при добиването на мед.

Често хидрометалургичните процеси предшестват или съпътстват пирометалур­гичните — такова взаимно допълване е ико­номически оправдано. Ролята на хидроме­талургията расте с всяко десетилетие и по­лучаването на метали без огнедишащите пещи вече е реалност.

Металите, които са получени по пирометалургичен   или   по   хидрометалургичен път, преминават стадиите на пречистване (рафиниране), термично и химико-термич­но обработване с цел да се подобрят физи­кохимичните им (най-вече здравината) свой­ства.

Особени видове металургични процеси са електрометалургията, прахо­вата металургия и металотермията.