提取冶金

研究分离和浓缩原材料过程的学科

提取冶金是研究分离和浓缩原材料过程的学科，它是一门应用科学，包含了所有它用到生产矿物和材料的物理和化学过程。提取冶金包含四方面的内容：1.矿物过程；2.水冶金；3.火冶金；4.电冶金。

基本信息

提取冶金（extractive metallurgy）是研究分离和浓缩原材料过程的学科。它是一门应用科学，包含了所有它用到生产矿物和材料的物理和化学过程。有时直接生产出最后的产品，但大多数出来的产品要加以进一步的物理过程加工，这就是物理冶金，陶磁和其它材料科学的项目。

提取冶金领域包含许多特别的次级学科。每一学科都和各种物理和化学过程有关，它们是许多生产特别材料的一个步骤。这些特别步骤一般组合为矿物加工，水冶金，火冶金和电冶金四大类。提取冶金内的这些类别不是分得很清楚的，有许多商业的重要冶金过程有很大的重叠。

提取冶金的理论基础由物理，化学和地质等更一般的科学所支持。加上提取冶金的实际，它常要用到分析化学，和矿物学等科学。提取冶金是把有用的金属从矿物中取出，并把取出的粗金属精炼成纯些的金属。为了把金属的氧化物或硫化物转变成更纯的金属，矿物要经物理，化学或电还原。

提取冶金有三个基本的流程：进料，浓缩（有用的金属氧/硫化物）和尾矿（废物）。采矿后，为了得到足够小的颗粒；这些颗粒或者是大部有用，或大部是废物，矿物要经粉碎或磨碎，制成进料。然后经过分离和浓缩后，把所要的金属和废物分离。

如矿体和物理环境有利于浸析，采矿可能不是必要的。在一个矿体内，由于矿物的浸析而得到浓缩的溶液。收集这些溶液而进行提取有用的金属。

矿体常含多过一种有价值的金属。前一过程的尾矿可用来供给另一过程，从原矿去提取第二种产品。浓缩的产品中可含有多于一种有价值的金属，这样的浓缩物可分别加工成个别的组元。

内容

提取冶金有下列四个主要内容：

1.矿物过程（Mineral processing）

矿物过程包括处理固体原材料成适当颗粒尺寸以及将有用和无用材料（称为尾矿）分离过程。一般把颗粒减小，称为粉碎是要求能把有用的材料和尾矿分离。分离过程利用材料的有利物理性质使彼此分开。这些物理性质包括密度，颗粒尺寸和形状，电和磁性，以及表面性质。由于许多尺寸的减少和分离过程要用水，固-液分离过程也是矿物过程的一个项目。

2.水冶金（Hydrometallurgy）

水冶金处理从水溶液中提取矿物的金属。最普通的水冶金过程是水浸析。它涉及把有用金属溶解入水溶液中。溶液和矿固体分开后，在了解有用金属或处在金属状态，还是化合物之前，这些溶液常受到纯化和浓缩过程处理。溶液的纯化和浓缩过程可包括沉积，蒸馏，吸收和溶剂提取。最后的步骤可包括沉积，渗碳，或电冶金过程。有时，水冶金过程在矿料还没有任何预处理步骤而直接进行。更普通的是，矿物必需经过各种矿物步骤，有时要经过火冶金过程。

3.火冶金（pyrometallurgy）

火冶金包括气体，固体和熔融材料发生化学反隐的高温过程。含有价值金属的固体反应以形成下一过程所用的中间化合物或转变为它的元素或金属态。火法冶金过程的典型内容是包含气体和固体的煅烧和烧烤。生产熔融产品的过程总称为熔炼操作。火法冶金过程维持高温所需的能量可由化学反应的放热而得到。但经常要燃烧燃料加热到过程中去。在一些熔炼过程中，就直接用电热。

4.电冶金（Electrometallurgy）

电冶金包括一些用电解槽的冶金过程。最通用的电冶金过程形式是电解沉积和电精炼。电解沉积是一种从水溶液中复原金属的电解过程。把希望得到的金属电解到阴极上，而阳极是个稳定的电导体（inert electrical conductor）电精炼是用来溶解一个不纯阳极和产生一个高纯阴极。溶融盐电解是另一电冶金过程。在此，有价值的金属已溶解到溶盐（起电解液的作用）中，而在电解槽的阴极则收集有用的金属。溶盐电解过程要在温度足以维持电解液和要生产的金属都处于溶融状态。电冶金的范围和水冶金及火冶金有很大的重叠，在许多矿物过程和水冶金过程中电化学现象起重要作用。

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