Металлургия

Металлургия (англ. metallurgy) - это наука о промышленном получении металлов. Металлургией также называют важнейшую отрасль тяжёлой промышленности, занимающуюся получением металлов из руд.

Чёрная металлургия

Цветная металлургия

История металлургии

Ещё в XVI веке известный учёный Г.Агрикола, заложивший основы металлургии, автор 12 книг "О горном деле и металлургии", призывал современников стремиться к тому, "чтобы руду плавить с пользой для дела и получать из неё путём отделения шлаков чистые металлы". Это главная задача металлургии и в наши дни.

В трудах Агриколы записано: Подвергая руду нагреванию, обжигу и прокаливанию, удаляют этим часть веществ, примешанных к металлу. Много отнимается примесей при дроблении руды в ступах, ещё более при промывке, грохочении и сортировке. Однако этим путём нельзя ещё отделить всё, что скрывает металл от глаза. Плавка необходима, так как только посредством её горные породы и затвердевшие соки (рассолы) отделяются от металлов, которые приобретают свойственный им цвет, очищаются и становятся во многих отношениях полезны человеку.

То, о чём говорится в этом отрывке, - и подготовка руды механическим и физико-химическим способами, и сама плавка, как сложный физико-химический процесс высвобождения металла из соединений и смесей - и сейчас остаётся предметом металлургии. Лишь одно утверждение, при всей его кажущейся бесспорности, устарело: "Плавка необходима..."

Действительно, большинство металлов получают при плавке. Пирометаллургические процессы (от греческого слова "пир" - "огонь") - обжиг и плавка - очень широко применяются и в современной металлургии. На этих процессах основано получение самых крупных по объёму производства металлургических продуктов - чугуна и стали. Многие другие ценные металлы и сплавы тоже выплавляются. Но на рубеже XIX и XX веков наряду с пирометаллургией появилась гидрометаллургия.

Пирометаллургические процессы основаны на химических реакциях. Так, обжиг бывает окислительным (сталь), восстановительным, хлорирующим, сульфатизирующим... Сульфиды (соединения серы с металлами) меди, свинца, цинка подвергаются окислительному обжигу, чтобы превратить сульфиды металлов в оксиды, а вредную для металла серу удалить в виде газообразного SO₂:

2MeS+3O₂=2MeO+2SO₂

Доменный процесс - типичный пример восстановительной плавки (Чугун; Кокс и коксование).

Главные процессы в гидрометаллургии - выщелачивание и осаждение металлов (из определёных их соединений) из растворов, экстракция, сорбция металлов ионообменными смолами (Сорбционные процессы). С помощью серной кислоты из концентратов выщелачивают медь, цинк и уран, с помощью соды - молибден и вольфрам. Гидрометаллургические способы применяются для извлечения главным образом редких, рассеянных, особо ценных металлов, но некоторые гидрометаллургические производства, например получение меди из окисленных руд, приобрели крупные промышленные масштабы.

Часто гидрометаллургические процессы предшествуют или сопутствуют пирометаллургическим - такое взаимодополнение экономически оправдано.

Особые виды металлургических процессов - электрометаллургия, порошковая металлургия и металлотермия.