Skillnad mellan rostning och kalcination
Share
Huvudskillnad - Roasting vs Calcination
Även om det slutliga resultatet av rostning och kalcinering är densamma, är de två olika processer som används för att erhålla metaller från metallmalmer. Det slutliga resultatet av de två processerna är omvandlingen av en malm till en oxidmalm. Bränning är processen att värma malmen i närvaro av luft. Det handlar om gasfasta reaktioner som äger rum vid mycket höga temperaturer. Beräkning värms till höga temperaturer i luft eller syre. Mängden luft eller syre här är dock begränsad. Därför är den största skillnaden mellan rostning och kalcinering det rostning innebär upphettning av malm i närvaro av överflödig luft eller syre medan kalcineringen innefattar uppvärmning av malm i närvaro av begränsad luft eller syre.
Viktiga områden som omfattas
1. Vad är rostning
- Definition, Process, Exempel
2. Vad är beräkning
- Definition, Process, Exempel
3. Vad är skillnaden mellan rostning och beredning
- Jämförelse av viktiga skillnader
Nyckelord: Calcination, Calciner, Furnace, Metal, Malm, Oxid, Oxiderande Bröd, Bränning
Vad är rostning
Rostning är uppvärmning av en metallmalm i närvaro av överflödig luft eller syre. Denna process innefattar fastgasreaktioner. Syftet med denna process är att rena metaller från malmen. En malm är en typ av sten som innehåller tillräckliga mineraler med viktiga element inklusive metaller. Vid rostning värms malmen under smältpunkten.
Figur 1: En del av en rostad malm
Oxiderande rostning
Oxiderande rostning är den vanligaste formen av rostning. Här värms metallmalmen i närvaro av överskott av syre. Rostningen orsakar förbränning av orenheter, delvis eller helt genom syre. Rostning görs genom att behandla malmen med mycket hetluft. Denna teknik används mest för sulfider.
De reaktioner som sker under rostningsprocessen kan innefatta:
oxidation
Oxideringen sker i den oxiderande rostningsprocessen. Här ersätts föroreningarna bundna med metallen med syre. Ex: Svavel ersätts med syre.
Minskning
Reduktionsreaktioner kan delvis minska en oxidmalm före smältningsprocessen (smältningsprocessen är processen från en metall som extraheras från malmen genom upphettning och smältning).
sulfate
Sulfationsreaktioner orsakar bildningen av metallsulfider på grund av reaktionen mellan sulfider i matningen (malmen) och metallen. Dessa reaktioner uppträder under kontrollerade temperaturer och gasförhållanden.
Men om temperatur- och gasförhållandena upprätthålls kan vi få en metalloxid och en metallsulfid från ett blandat sulfidfoder (en blandning av sulfider av olika metaller. Ex: järnsulfid och sammansulfidblandning). Denna process är känd som "selektiv sulfatering".
Pyro-hydrolys
Pyrohydrolys är en kemisk process som sker i närvaro av vattenånga (vid ca 300oC). Det är användbart vid bildning av metalloxiden från en metallklorid. (Men alla metallklorider kan inte genomgå pyrohydrolys om de inte har en negativ Gibbs-energi för sönderdelning och låg volatilitet).
Ex: Mxcly + nH2O → MxOz + yHCl
M är metall, n är antalet vattenmolekyler som reagerar, y är antalet HCl-molekyler som bildas och x och z är antalet metall och syreatomer närvarande i respektive molekyl.
Rostning av sulfidmalmer omvandlar sulfiden till oxid och svavel till svaveldioxid. Denna process frigör emellertid en hög mängd giftiga gaser och giftiga ämnen, såsom arsenik.
Vad är beräkning
Beräkning är uppvärmning av en metallmalm i närvaro av begränsad luft eller syre. Vid kalcering upphettas malmen till en temperatur under dess smältpunkt. Denna process görs huvudsakligen för att avlägsna flyktiga föroreningar. Benämningen kalcineringen härstammar från ett latinskt namn på grund av dess stora tillämpning; uppvärmningen av kalciumkarbonatmalm.
Vid kalcering upphettas malmen till en temperatur under dess smältpunkt. Beräkning görs i en reaktor, som kallas en cylindrisk struktur kalcineringsanordning. I denna reaktor görs kalcineringen under kontrollerade betingelser. Här produceras koldioxid och släpps under kalcineringen och kalciumkarbonatet omvandlas till kalciumoxid. Denna process görs huvudsakligen för att avlägsna flyktiga föroreningar.
Figur 2: Ugnen som används för kalcination
Men ibland används en ugn för kalcineringen, eftersom uppvärmning av ett ämne i mycket höga temperaturer görs inom en ugn.
Ett typiskt exempel på kalcinering är produktionen av kalk från kalksten. Där får kalksten en hög temperatur som är tillräcklig för att bilda och frigöra koldioxidgas. Kalk produceras i ett lätt pulveriserat tillstånd.
Skillnad mellan rostning och kalcination
Definition
Rostning: Rostning är uppvärmning av en metallmalm i närvaro av överflödig luft eller syre.
Kalcinering: Beräkning är uppvärmning av en metallmalm i närvaro av begränsad luft eller syre.
Syre eller luft
Rostning: Stekning kräver en överflödig mängd luft eller syre.
Kalcinering: Beräkning sker vid begränsad luft eller syre.
Stor applikation
Rostning: Rostning görs huvudsakligen för sulfider.
Kalcinering: Beräkning görs för karbonatmalmer.
Giftighet
Rostning: Rostning avger giftiga gaser och ämnen.
Kalcinering: Beredning frisätter giftiga, flyktiga föreningar.
Slutsats
Bränning och kalcinering är termiska processer. Den viktigaste skillnaden mellan rostning och kalcinering är att rostning innebär upphettning av malm i närvaro av överskott av luft eller syre medan kalcineringen innefattar uppvärmning av malm i närvaro av begränsad luft eller syre.
referenser:
1. "Roasting (Metallurgi)." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 6 december 2017, Tillgänglig här.
2. "Beräkning." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 6 december 2017, Tillgänglig här.
Image Courtesy:
1. "Rostad Cripple Creek guldmalm" Av James St. John - Rostad Cripple Creek guldmalm, Cripple Creek Diatreme (Early Oligocene, 32 Ma), Central Colorado 1 (CC BY 2.0) via Wikimedia Commons
2. "LDLimeShaftKilnBasic" Av LinguisticDemographer - Ursprungligen från en.wikipedia (Public Domain) via Commons Wikimedia
