Hydrometallurgy (original) (raw)

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علم الفلزات المائي هو فرع من فروع علم استخلاص الفلزات يتضمن استخدام المحاليل المائية والعلوم الكيميائية المتعلقة بها من أجل استحصال الفلزات من خاماتها المعدنية وكذلك من المركزات ومن المواد المدوَّرة.

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dbo:abstract La hidrometal·lúrgia és la branca de la metal·lúrgia que cobreix l'extracció i recuperació de metalls utilitzant solucions líquides, aquoses i orgàniques. Es basa en la concentració de solucions de diversos elements d'interès metalls, presents com a ions, que per a reaccions reversibles i diferències físiques de les solucions són separats i aïllats de forma específica. Com a resultat s'obté una solució rica en l'ió d'interès i amb característiques propícies per a la propera etapa productiva. En general, els metalls extrets per aquesta tècnica provenen dels minerals anteriorment lixiviats en mitjans sulfat, clorur, amoniacal, etc. Metalls com el coure, el níquel, el vanadi, el crom i l'urani són extrets d'aquesta manera. Per aquest últim metall, es va donar començament a la hidrometal·lúrgia durant l'auge de la indústria nuclear recolzada econòmicament per la segona guerra mundial i posteriorment per la guerra freda. Els processos hidrometal·lúrgics normalment operen a temperatures baixes (en el rang de 25 °C a 250 °C). Les pressions d'operació poden variar d'uns pocs kPa (kilopascals) (buit) fins a pressions tan altes com 5000 kPa. El punt fort de la hidrometal·lúrgia rau en la gran varietat de tècniques i combinacions que poden ser usades per a separar metalls una vegada que han estat dissolts en la forma d'ions en solució aquosa. El procés hidrometal·lúrgic més important és el , mitjançant el qual el mineral desitjat es va dissolent selectivament, encara que comunament també són freqüents els processos de lixiviació i biolixiviació dins de la metal·lúrgia contemporània. (ca) علم الفلزات المائي هو فرع من فروع علم استخلاص الفلزات يتضمن استخدام المحاليل المائية والعلوم الكيميائية المتعلقة بها من أجل استحصال الفلزات من خاماتها المعدنية وكذلك من المركزات ومن المواد المدوَّرة. (ar) Η υδρομεταλλουργία είναι ο κλάδος της εξαγωγικής μεταλλουργίας που ασχολείται με την παραγωγή (εξαγωγή) μετάλλων, κραμάτων ή καθαρών χημικών ενώσεων μεταλλικών στοιχείων από ορυκτά ή άλλες πρώτες ύλες, με την χρήση υδατικών διαλυμάτων σε σχετικά χαμηλές θερμοκρασίες. Το μέταλλο ή κράμα ή χημική ένωση συνήθως ανακτάται με ηλεκτρόλυση ή με κατακρήμνιση εντός του διαλύματος. Υδρομεταλλουργικές διεργασίες χρησιμοποιούνται μόνον για την παραγωγή μη σιδηρούχων μετάλλων, όπως χαλκός, νικέλιο, κοβάλτιο, μόλυβδος, χρυσός, άργυρος, κ.ά. Σε μερικές περιπτώσεις υδρομεταλλουργικές διεργασίες χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με πυρομεταλλουργικές, όπως συμβαίνει στην περίπτωση του αλουμινίου ή του ψευδαργύρου. Η πρώτη εφαρμογή της υδρομεταλλουργίας σε βιομηχανική κλίμακα πραγματοποιήθηκε στα μέσα του 18ου αι. στην Ισπανία, για την εκμετάλλευση μεταλλευμάτων χαλκού κοντά στον ποταμό Ρίο Τίντο («Κόκκινος Ποταμός»). Ήδη από την εποχή της Αναγέννησης, οι μεταλλωρύχοι του Ρίο Τίντο είχαν παρατηρήσει ότι όταν άφηναν τα θειούχα χαλκομεταλλεύματα που εξορύσσαν στην περιοχή για καιρό εκτιθέμενα στον αέρα, τότε από τα νερά της βροχής δημιουργούνταν κοντά στους σωρούς των χαλκομεταλλευμάτων «βιτριόλι», δηλ. ένα υδατικό διάλυμα θειικού οξέος (H2SO4), δισθενούς θειικού σιδήρου (FeSO4) και θειικού χαλκού (CuSO4). Στα 1752, οι ισπανοί μεταλλωρύχοι άρχισαν να παράγουν συστηματικά μεταλλικό χαλκό από το «βιτριόλι» με την προσθήκη μεταλλικού σιδήρου: Fe°(s) + CuSO4(aq) → Cu°(s) + FeSO4(aq). Η υδρομεταλλουργία πήρε τον χαρακτήρα επιστήμης προς τα τέλη του 19ου αι., όταν σημειώθηκαν σημαντικές πρόοδοι στην ανόργανης υδατική χημεία. Η κατεργασία μεταλλευμάτων χρυσού με κυανιούχα διαλύματα για την εξαγωγή του πολύτιμου μετάλλου άρχισε το 1887. Την ίδια χρονιά, ο αυστριακός Karl Bayer ανακάλυψε την ομώνυμη μέθοδο για την εκχύλιση βωξίτη σε διαλύματα καυστικού νατρίου (NaOH). Οι υδρομεταλλουργικές κατεργασίες περιλαμβάνουν * την εκχύλιση (διαλυτοποίηση των ορυκτών με οικονομικό ενδιαφέρον), * τον καθαρισμό του διαλύματος που προκύπτει από την εκχύλιση, και * την ανάκτηση του μετάλλου στην μορφή καθαρού στοιχείου ή καθαρού άλατος. (el) Unter dem Begriff Hydrometallurgie (früher auch: Nassmetallurgie) versteht man die Gesamtheit der Verfahren der Metallgewinnung und -raffination die unter – relativ zur Pyrometallurgie – geringen Temperaturen die stoffspezifische Löslichkeit und unterschiedliche Benetzbarkeit der Elemente und deren Verbindungen ausnutzen. (de) Hydrometallurgy is a technique within the field of extractive metallurgy, the obtaining of metals from their ores. Hydrometallurgy involve the use of aqueous solutions for the recovery of metals from ores, concentrates, and recycled or residual materials. Processing techniques that complement hydrometallurgy are pyrometallurgy, vapour metallurgy, and molten salt electrometallurgy. Hydrometallurgy is typically divided into three general areas: * Leaching * Solution concentration and purification * Metal or metal compound recovery (en) La hidrometalurgia es la rama de la metalurgia extractiva que cubre la extracción y recuperación de metales usando soluciones líquidas, acuosas y orgánicas. Se basa en la concentración de soluciones en uno a varios elementos de interés metales, presentes como iones, que por reacciones reversibles y diferencias físicas de las soluciones son separados y aislados de forma específica. Como resultado se obtiene una solución rica en el ion de interés y con características propicias para la próxima etapa productiva. En general los metales extraídos por esta técnica son provenientes de los minerales anteriormente lixiviados en medios sulfato, cloruro, amoniacal, etc. Metales como cobre, níquel, vanadio, cromo y uranio, son extraídos de esta forma. Por ese último metal se dio comienzo a la Hidrometalurgia durante el auge de la industria nuclear apoyada económicamente por la segunda guerra y posteriormente guerra fría. Los procesos hidrometalúrgicos normalmente operan a temperaturas bajas (en el rango de 25 a 250 °C). Las presiones de operación pueden variar de unos pocos kPa (kilopascales) (vacío) hasta presiones tan altas como 5000 kPa. El punto fuerte de la hidrometalurgia radica en la gran variedad de técnicas y combinaciones que pueden ser usadas para separar metales una vez que han sido disueltos a la forma de iones en solución acuosa. El proceso hidrometalúrgico más importante es el colado, mediante el cual el mineral deseado se va disolviendo selectivamente, aunque comúnmente también son frecuentes los procesos de lixiviación y biolixiviación dentro de la metalurgia contemporánea. (es) Hidrometalurgi adalah metode memperoleh logam dari sumbernya (metalurgi ekstraktif) dengan melibatkan reaksi-reaksi kimia dalam larutan berair. Biasanya metode ini dibagi menjadi tiga tahap: pelindian, pemekatan, dan pengambilan. Pelindian (leaching atau lixiviasi) adalah pelarutan sumber logam ke dalam larutan berair, dapat digunakan dengan pereaksi (misalnya asam atau basa) yang selektif melarutkan logam yang diingankan dan meninggalkan pengotor. Selanjutnya dilakukan pemekatan atau pemurnian terhadap larutan tersebut, untuk meningkatkan konsentrasi terlarut logam yang diinginkan, serta menghilangkan pengotor. Tahap terakhir adalah pengambilan (recovery) logam yang diinginkan dari larutan menjadi bentuk yang dapat dijual (misalnya padatan). Biasanya hal ini dilakukan dengan elektrolisis atau pengendapan. (in) L'hydrométallurgie est une technique d'extraction des métaux qui comporte une étape où le métal est solubilisé pour permettre sa purification. C'est un procédé de traitement des métaux par voie liquide, d'où le nom d'hydrometallurgie. Elle consiste à mettre en solution les différents métaux contenus dans un minerai ou un concentré afin de les séparer pour les valoriser. Un procédé hydrométallurgique typique est composé des opérations suivantes : * lixiviation ou dissolution : mise en solution des différents métaux ; * purification : séparation des différents métaux/constituants entre eux ; * électrolyse : récupération du métal voulu sous forme métallique. La lixiviation est réalisée à l'aide soit d'un acide, tel que l'acide sulfurique, soit d'un oxydant, tel que le chlore. Les métaux en solution sont sous forme ionique.La phase de purification est réalisée par différentes techniques : extraction liquide-liquide par un solvant, cémentation, précipitation. Le choix d'une de ces techniques est conditionné par l'élément à séparer, sa quantité et par la "chimie" utilisée : voie sulfate, voie chlorure, voie ammoniacale…L'électrolyse est utilisée, une fois obtenu une solution pure (ne contenant plus qu'un seul élément) pour récupérer cet élément sous forme "métal". Les procédés hydrométallurgiques permettent d'obtenir des degrés de pureté des métaux que les autres procédés métallurgiques, tels que la pyrométallurgie, ne permettent pas d'obtenir. Ils ont aussi l'avantage d'être moins énergivores. Les différents métaux traités par hydrométallurgie sont le zinc, le nickel, le cuivre, le cobalt, l'uranium, le chrome, le manganèse, le lithium… (fr) 湿式製錬(しっしきせいれん、または湿式冶金)は、金属を鉱石から取り出す手法の一つである。湿式製錬はの一分野であり、鉱石や精鉱、リサイクル原料、残渣から金属を回収するために水溶液の化学を利用するものである。湿式製錬以外の金属の化学的な処理技術としては、乾式製錬や揮発製錬、溶融塩電解がある。湿式製錬は、典型的には以下の3つの分野から構成される。 * 浸出(リーチング) * 浸出液の濃縮と浄液 * 金属採取と化合物採取 (ja) L'idrometallurgia è uno dei metodi usati in metallurgia per estrarre metalli dai rispettivi minerali. È una tecnica che si basa sulla chimica in soluzione acquosa per ricavare il metallo da minerali, da minerali arricchiti o da materiali riciclati o residui. Altri principali metodi usati in metallurgia sono la pirometallurgia (basata sul calore) e l'elettrometallurgia (che sfrutta un processo elettrochimico). I processi idrometallurgici in genere prevedono tre fasi principali: * Lisciviazione, per portare in soluzione il metallo o un suo composto * Concentrazione e purificazione della soluzione lisciviata * Recupero del metallo o di un suo composto (it) Hydrometalurgia − dział metalurgii zajmujący się otrzymywaniem metali z roztworów uzyskiwanych przez ługowanie rud, z reguły polimetalicznych. Zajmuje się również elektrochemiczną rafinacją metali. Procesy hydrometalurgiczne bywają sprzężone z pirometalurgicznymi (np. elektrochemiczna rafinacja metali otrzymywanych w procesach pirometalurgicznych lub prażenie i wysokotemperaturowa redukcja wodorotlenków wytrącanych z roztworów pozyskiwanych przez ługowanie rud). (pl) O termo Hidrometalurgia designa processos de extração de metais nos quais a principal etapa de separação metal-ganga envolve reações de dissolução do (mineral-minério) minerais contendo os metais desejados em meio aquoso. É a extração do Ouro (Au). As aplicações tradicionais da Hidrometalurgia incluem a produção de alumina, ouro, urânio, zinco, níquel, cobre, titânio, terras-raras, dentre outros. (pt) Гидрометаллурги́я — выделение металлов из руд, концентратов и отходов производства с помощью водных растворов определённых веществ (химических реагентов). (ru) Гідрометалургія (рос. гидрометаллургия, англ. hydrometallurgy, нім. Hydrometallurgie f) — галузь металургії, що охоплює різні способи вилучення металів із руд, концентратів та відходів різних виробництв за допомогою розчинів (найчастіше водних) хімічних реагентів з подальшим виділенням металів або їхніх сполук з цих розчинів. (uk)
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Hydrometallurgy is typically divided into three general areas: * Leaching * Solution concentration and purification * Metal or metal compound recovery (en) 湿式製錬(しっしきせいれん、または湿式冶金)は、金属を鉱石から取り出す手法の一つである。湿式製錬はの一分野であり、鉱石や精鉱、リサイクル原料、残渣から金属を回収するために水溶液の化学を利用するものである。湿式製錬以外の金属の化学的な処理技術としては、乾式製錬や揮発製錬、溶融塩電解がある。湿式製錬は、典型的には以下の3つの分野から構成される。 * 浸出(リーチング) * 浸出液の濃縮と浄液 * 金属採取と化合物採取 (ja) Hydrometalurgia − dział metalurgii zajmujący się otrzymywaniem metali z roztworów uzyskiwanych przez ługowanie rud, z reguły polimetalicznych. Zajmuje się również elektrochemiczną rafinacją metali. Procesy hydrometalurgiczne bywają sprzężone z pirometalurgicznymi (np. elektrochemiczna rafinacja metali otrzymywanych w procesach pirometalurgicznych lub prażenie i wysokotemperaturowa redukcja wodorotlenków wytrącanych z roztworów pozyskiwanych przez ługowanie rud). (pl) O termo Hidrometalurgia designa processos de extração de metais nos quais a principal etapa de separação metal-ganga envolve reações de dissolução do (mineral-minério) minerais contendo os metais desejados em meio aquoso. É a extração do Ouro (Au). As aplicações tradicionais da Hidrometalurgia incluem a produção de alumina, ouro, urânio, zinco, níquel, cobre, titânio, terras-raras, dentre outros. (pt) Гидрометаллурги́я — выделение металлов из руд, концентратов и отходов производства с помощью водных растворов определённых веществ (химических реагентов). (ru) Гідрометалургія (рос. гидрометаллургия, англ. hydrometallurgy, нім. Hydrometallurgie f) — галузь металургії, що охоплює різні способи вилучення металів із руд, концентратів та відходів різних виробництв за допомогою розчинів (найчастіше водних) хімічних реагентів з подальшим виділенням металів або їхніх сполук з цих розчинів. (uk) La hidrometal·lúrgia és la branca de la metal·lúrgia que cobreix l'extracció i recuperació de metalls utilitzant solucions líquides, aquoses i orgàniques. Es basa en la concentració de solucions de diversos elements d'interès metalls, presents com a ions, que per a reaccions reversibles i diferències físiques de les solucions són separats i aïllats de forma específica. Com a resultat s'obté una solució rica en l'ió d'interès i amb característiques propícies per a la propera etapa productiva. (ca) Η υδρομεταλλουργία είναι ο κλάδος της εξαγωγικής μεταλλουργίας που ασχολείται με την παραγωγή (εξαγωγή) μετάλλων, κραμάτων ή καθαρών χημικών ενώσεων μεταλλικών στοιχείων από ορυκτά ή άλλες πρώτες ύλες, με την χρήση υδατικών διαλυμάτων σε σχετικά χαμηλές θερμοκρασίες. Το μέταλλο ή κράμα ή χημική ένωση συνήθως ανακτάται με ηλεκτρόλυση ή με κατακρήμνιση εντός του διαλύματος. Fe°(s) + CuSO4(aq) → Cu°(s) + FeSO4(aq). 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