पायरोमेटालर्जी

पाइरोमेटालर्जी निष्कर्षण धातुकर्म की एक शाखा है। इसमें खनिजों और धातुकर्म अयस्कों का थर्मल उपचार शामिल है और मूल्यवान धातुओं की पुनर्प्राप्ति को सक्षम करने के लिए सामग्रियों में भौतिक और रासायनिक परिवर्तन लाने पर ध्यान केंद्रित किया जाता है।^[1] पाइरोमेटालर्जिकल उपचार से ऐसे उत्पादों का उत्पादन किया जा सकता है जो बेचे जा सकते हैं जैसे शुद्ध धातु, या मध्यवर्ती यौगिक या मिश्र धातु, जो आगे की प्रक्रिया के लिए फ़ीड के रूप में उपयुक्त हैं। पाइरोमेटालर्जिकल प्रक्रियाओं द्वारा निकाले गए तत्वों के उदाहरणों में लोहा, तांबा, जस्ता, क्रोमियम, विश्वास और मैंगनीज जैसे कम प्रतिक्रियाशील तत्वों के ऑक्साइड शामिल हैं।^[2] पाइरोमेटालर्जिकल प्रक्रियाओं को आम तौर पर निम्नलिखित में से एक या अधिक श्रेणियों में बांटा जाता है:^[3]

कैल्सीनिंग,
भूनना,
गलाना,
परिष्करण.

अधिकांश पाइरोमेटलर्जिकल प्रक्रियाओं को उस तापमान को बनाए रखने के लिए ऊर्जा इनपुट की आवश्यकता होती है जिस पर प्रक्रिया होती है। ऊर्जा आमतौर पर दहन के रूप में या विद्युत ताप से प्रदान की जाती है। जब फ़ीड में केवल एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रिया (यानी ईंधन या विद्युत ताप को शामिल किए बिना) द्वारा प्रक्रिया तापमान को बनाए रखने के लिए पर्याप्त सामग्री मौजूद होती है, तो प्रक्रिया को ऑटोजेनस कहा जाता है। कुछ सल्फाइड अयस्कों का प्रसंस्करण उनके दहन की ऊष्माक्षेपीता का शोषण करता है

कैल्सीनेशन

कैल्सीनेशन किसी सामग्री का थर्मल अपघटन है। उदाहरणों में हाइड्रेट्स का अपघटन शामिल है जैसे कि फेरिक हाइड्रॉक्साइड से फेरिक ऑक्साइड और जल वाष्प, कैल्शियम कार्बोनेट का कैल्शियम ऑक्साइड और कार्बन डाइऑक्साइड में अपघटन और साथ ही आयरन कार्बोनेट का आयरन ऑक्साइड में अपघटन:

CaCO₃ → CaO + CO₂

कैल्सीनेशन प्रक्रियाएं विभिन्न प्रकार की भट्टियों में की जाती हैं, जिनमें शाफ्ट भट्टियां, रोटरी भट्टियां और द्रवीकृत बिस्तर रिएक्टर शामिल हैं।

भुनना

भूनने में थर्मल गैस-ठोस प्रतिक्रियाएं शामिल होती हैं, जिसमें ऑक्सीकरण, कमी, क्लोरीनीकरण, सल्फेशन और पायरोहाइड्रोलिसिस शामिल हो सकते हैं।

भूनने का सबसे आम उदाहरण धातु सल्फाइड अयस्कों का ऑक्सीकरण है। धातु सल्फाइड को हवा की उपस्थिति में ऐसे तापमान तक गर्म किया जाता है जिससे हवा में मौजूद ऑक्सीजन सल्फाइड के साथ प्रतिक्रिया करके सल्फर डाइऑक्साइड गैस और ठोस धातु ऑक्साइड बनाता है। भूनने से प्राप्त ठोस उत्पाद को अक्सर कैल्सीन कहा जाता है। ऑक्सीडाइजिंग रोस्टिंग में, यदि तापमान और गैस की स्थिति ऐसी हो कि सल्फाइड फ़ीड पूरी तरह से ऑक्सीकृत हो जाए, तो इस प्रक्रिया को डेड रोस्टिंग के रूप में जाना जाता है। कभी-कभी, जैसा कि प्री-ट्रीटिंग रिवरबेरेटरी या इलेक्ट्रिक स्मेल्टिंग भट्टी फ़ीड के मामले में, भूनने की प्रक्रिया फ़ीड को पूरी तरह से ऑक्सीकरण करने के लिए आवश्यक मात्रा से कम ऑक्सीजन के साथ की जाती है। इस मामले में, प्रक्रिया को आंशिक भूनना कहा जाता है क्योंकि सल्फर केवल आंशिक रूप से हटाया जाता है। अंत में, यदि तापमान और गैस की स्थिति को इस तरह नियंत्रित किया जाता है कि फ़ीड में सल्फाइड धातु ऑक्साइड के बजाय धातु सल्फेट बनाने के लिए प्रतिक्रिया करते हैं, तो प्रक्रिया को सल्फेशन रोस्टिंग के रूप में जाना जाता है। कभी-कभी, तापमान और गैस की स्थिति को इस तरह बनाए रखा जा सकता है कि मिश्रित सल्फाइड फ़ीड (उदाहरण के लिए कॉपर सल्फाइड और आयरन सल्फाइड दोनों युक्त फ़ीड) इस तरह प्रतिक्रिया करती है कि एक धातु सल्फेट बनाती है और दूसरी ऑक्साइड बनाती है, इस प्रक्रिया को चयनात्मक रोस्टिंग के रूप में जाना जाता है। या चयनात्मक सल्फेशन।

गलाना

गलाने में थर्मल प्रतिक्रियाएं शामिल होती हैं जिसमें कम से कम एक उत्पाद पिघला हुआ चरण होता है।

धातु ऑक्साइड को कोक (ईंधन) या लकड़ी का कोयला (कार्बन के रूप) के साथ गर्म करके गलाया जा सकता है, एक कम करने वाला एजेंट जो एक परिष्कृत खनिज को छोड़कर कार्बन डाईऑक्साइड के रूप में ऑक्सीजन को मुक्त करता है। बढ़े हुए ग्रीनहाउस प्रभाव की पहचान के बाद, कार्बन डाइऑक्साइड के उत्पादन के बारे में चिंता हाल ही की चिंता है।

कार्बोनेट अयस्कों को भी चारकोल के साथ गलाया जाता है, लेकिन कभी-कभी पहले इन्हें कैल्सीन करने की आवश्यकता होती है।^{[citation needed]}

अन्य सामग्रियों को फ्लक्स (धातु विज्ञान) के रूप में जोड़ने की आवश्यकता हो सकती है, जो ऑक्साइड अयस्कों के पिघलने में सहायता करती है और लावा के निर्माण में सहायता करती है, क्योंकि फ्लक्स सिलिकॉन यौगिकों जैसे अशुद्धियों के साथ प्रतिक्रिया करता है।^{[citation needed]}

प्रगलन आमतौर पर धातु के पिघलने बिंदु से ऊपर के तापमान पर होता है, लेकिन इसमें शामिल अयस्क और अन्य मामलों के अनुसार प्रक्रियाएं काफी भिन्न होती हैं।^{[citation needed]}

परिष्करण

परिष्करण एक तापीय प्रक्रिया द्वारा सामग्रियों से अशुद्धियों को हटाना है। इसमें प्रक्रियाओं की एक विस्तृत श्रृंखला शामिल है, जिसमें विभिन्न प्रकार की भट्ठी या अन्य संयंत्र शामिल हैं।

रिफाइनिंग शब्द कुछ इलेक्ट्रोलीज़ प्रक्रियाओं को भी संदर्भित कर सकता है। तदनुसार, कुछ प्रकार के पाइरोमेटालर्जिकल शोधन को अग्नि शोधन कहा जाता है।

यह भी देखें

संदर्भ

↑ Brent Hiskey "Metallurgy, Survey" in Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 2000, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/0471238961.1921182208091911.a01.
↑ Adalbert Lossin "Copper" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2005, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a07_471.
↑ "पायरोमेटालर्जी". Encyclopedia Britannica. Retrieved January 16, 2021.

बाहरी संबंध

U.S. Patent 5616168 Hydrometallurgical processing of impurity streams generated during the pyrometallurgy of copper

[1] Brent Hiskey "Metallurgy, Survey" in Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 2000, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/0471238961.1921182208091911.a01.

[2] Adalbert Lossin "Copper" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2005, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a07_471.

[3] "पायरोमेटालर्जी". Encyclopedia Britannica. Retrieved January 16, 2021.

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