الباحثون يرسمون مسارات تخفيض المعادن للحديد والمعادن الصناعية

جوهر المعالجة المعدنية هو تحويل العناصر المعدنية في الخام من الحالة المركبة إلى المعدن الأساسي.مرحلة الصهر الأولية لا تعتمد عادة على عامل تخفيض لإزالة الأكسجينبدلاً من ذلك، تستخدم تفاعلات الأكسدة للقضاء على الشوائب.

أثناء ذوبان الكبريتيد ، يتم تحويل الخام إلى تركيز معدن محصن جزئيًا يعرف باسم مات. في هذه المرحلة ، يجمع الغنغ وغيرها من مواد النفايات مع التدفقات لتشكيل الخامات.ينفجر التأكسيد اللاحق في محول يفصل المعدن المستهدف من حالة الكبريت، مما يؤدي إلى الحصول على معدن من أعلى نقاء. تؤكد العملية على إزالة الشوائب من خلال الأكسدة وتشكيل الخامات بدلاً من إزالة الأكسجين بواسطة عامل تخفيض.

على عكس معادن الكبريتيد، يتم إنتاج المعادن مثل الحديد والفيروكروم والرصاص والمغنيسيوم بشكل رئيسي عن طريق التصوير التخفيضي. في هذا الطريق، يتم استخدام عامل تخفيضي، عادة الفحم أو الكوكس،يعمل مع تدفق مثل الحجر الجيري في درجة حرارة عالية لتقليل أكسيدات المعادن في الخام إلى المعدن الأساسي.

بالنسبة للمعادن عالية التفاعل مثل الألومنيوم، فإن تخفيض الكربون التقليدي غالباً ما لا يمكن أن يلبي متطلبات العملية. لذلك تعتمد الصناعة بشكل رئيسي على تحليل الكهربائي للملح المنصهر.شكل آخر من أشكال صناعة المعادن الحرارية حيث يوفر التيار الكهربائي الإلكترونات اللازمة للتخفيض ويسمح بإيداع المعدن.

بغض النظر عن طريقة استخراج المواد المستخدمة، فإن الصهارة الأولية عادة ما تترك آثار من الشوائب في المعدن. التكرير هو الخطوة الأخيرة المطلوبة لجلب المعدن إلى معايير التطبيق التجاري.تم تصميم العملية لإزالة الشوائب ويمكن أحيانا استرداد المنتجات الثانوية ذات القيمة الاقتصادية.

تقع طرق التكرير في ثلاث فئات رئيسية:

• التكرير الحجري:الفصل القائم على الاختلافات في الخصائص الحرارية عن طريق الأكسدة أو التخفيض أو التقطير.
• التكرير الكهربائي:الهجرة الموجّهة وترسب المعادن في خلية تحليل كهربائي بناءً على المبادئ الكهروكيميائية.
• التكرير الكيميائي:الفصل من خلال ردود الفعل بين المفاعلات الكيميائية والشوائب.