冶金過程

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介紹

冶金過程的重點是金屬的生產，因為這些金屬在地球上並不以遊離態存在。然而，金屬存在於與雜質和礦物質混合的粗原料中。因此，需要多種加工技術來提取金屬。冶金還包括以特定比例混合不同金屬以製造金屬合金。

定義冶金過程

冶金被定義為從地球上發現的粗態中提取金屬的過程。然而，冶金導致以其最純淨形式提取金屬。這是必要的，因為當金屬在地球地殼中以化合物狀態存在時。礦物的化合物狀態包括岩石、土壤、沙子和石灰石以及金屬。因此，已經發明瞭幾種方法來在最短時間內以最低成本提取金屬。

然而，這些礦物被稱為礦石，新增到爐中以去除雜質的物質稱為熔劑。雜質也稱為脈石。根據其性質及其雜質，在冶金中注意到多種去除金屬雜質的方法。

冶金型別

在化學中，冶金過程可以分為三個主要分支，這些分支包括物理冶金，然後是提取冶金，最後是選礦。物理冶金解決了建築以及進一步製造過程中所需的金屬合金狀態改進方面的問題。

冶金過程的步驟

然而，從礦物中提取金屬的基本步驟如下所示 -

• 第一步涉及礦石的破碎和研磨。

• 在此步驟之後，透過從粗相中濃縮礦石來進行礦石富集。

• 進一步的純化步驟導致從濃縮礦石中提取金屬。這增加了對不純金屬的重新定義和純化。

冶金遵循的原則

冶金的原理包括破碎和研磨的初級過程，然後是礦石的濃縮。破碎和研磨也稱為粉碎，其中礦石在破碎機中被轉化成細粉。在使用先前方法提取礦石後，含有長石、沙子、雲母和矽酸鹽等雜質，並且進一步去除這些脈石被稱為選礦。這導致礦石濃度降低，但金屬濃度增加。

圖 1 - 浮選

然而，物理和化學過程都應用於從其各自的礦石中提取金屬。

物理方法

物理方法是指傳統的揀選方法。然而，它包括水力方法或淘洗，其中分離基於金屬顆粒的重力。還有另一種稱為磁選的方法，其中雜質具有磁性，因此可以使用磁鐵從礦石中去除。例如，軟錳礦或 $\mathrm{(MnO_{2})}$、鉻鐵礦或 $\mathrm{(FeO.Cr_{2}O_{3})}$ 等用於提取過程。

圖 2 - 高爐

最後一種物理方法是浮選，其中將破碎的礦石與水以及松節油和洗滌劑等其他元素混合在罐中。這導致金屬分離並導致純金屬的提取。

圖 3 - 氧氣爐

化學方法

化學方法包括浸出和焙燒的方法。在浸出過程中，礦石透過化學反應進行處理。在此過程中，使用此類溶劑，其中礦石的雜質可溶並適當地去除在溶劑介質中。焙燒過程是在氧氣存在下加熱濃縮礦石以提取金屬。

冶金的重要性

在當今，冶金有利於經濟體系的進步以及製造金屬的時間消耗減少。然而，它對於建立人類日常使用的工具和裝置至關重要。

結論

在本教程中，重點放在滿足冶金領域涉及的過程。礦石是可以從中提取金屬並用於商業用途的礦物。因此，冶金過程非常重要，並用於為工業帶來效益，因為這些過程有利可圖且經濟。不僅在製造業，而且在製造飾品、烹飪用具和金屬合金的行業中也需要金屬。

常見問題

1. 礦石濃縮涉及哪些過程？

各種過程都涉及使用電磁分離、浮選和水力洗滌來濃縮礦石的過程。

2. 為什麼需要提純提取的金屬？

提純提取的金屬是一個非常必要的過程，因為大多數情況下在金屬提取過程中會發現雜質。雜質包括磷、碳、矽等等。

然而，用於純化的方***完全取決於金屬的性質及其雜質。考慮到多種去除雜質的方法，電解法是最好的方法。

3. 冶煉的定義是什麼？

冶煉被定義為將熱量施加於礦石的過程；導致提取賤金屬。此過程定義為提取冶金。例如，銅、銀、鐵等金屬使用此過程作為賤金屬提取。