Pirometalurji ekstraktif metalurji dallarından biridir. Temel amacı; kıymetli metalleri kazanmak için, cevhere bir dizi ısıl işlem uygulamak ve malzemenin bu işlemler sonucu fiziksel ve kimyasal olarak değişime uğramasını sağlamaktır. Bu şekilde kıymetli metallerin kazanılması hedeflenir.
Temel pirometalurjik işlemler:
- Kurutma
- Kalsinasyon
- Kavurma
- İzabe
- Rafinasyon
Kurutma
Kurutma işlemi, malzeme üzerinde bulunan nemi (kimyasal olarak bağlı olmayan) uzaklaştırmak için uygulanır. Genelde nemli katılar, fosil yakıtların yanması sonucu ortaya çıkan sıcak gazlarla kurutulur. Bir kurutma işleminde gereken ısı miktarı, katı malzeme üzerindeki nemi buharlaştırmak için gereken ısıya eşittir.
Kurutma işleminde, sıcaklık genelde, suyun buharlaştığı 100 oC'nin üzerinde bir değere ayarlanır. Yüksek sıcaklık katı malzemeye de zarar verebileceğinden, bu işlem için belirlenen sıcaklık genelde 105 oC'dir. Bununla birlikte, bazı durumlarda ise 120 oC üzerinde sıcaklık gerekebilir.
Endüstride kurutma işlemleri için kullanılan birçok farklı ekipman vardır. Bunlardan bazıları: , ve flaş kurutucular'dır. Bunun dışında kullanılan sprey kurutucularda ise, malzeme önce içinde çözünmeyeceği bir sıvı ile karıştırılır. Sıvı ile karıştırılan malzeme, özel enjektörlerle ısıtılmış bir odaya püskürtülür. Burada sıvılar buharlaşırken, katı alttan alınır. Ancak bu tür kurutucularda kullanılacak malzeme için belirlenmiş olan tane boyut aralıkları vardır. Bu sebeple kullanılacak malzeme önce sınıflandırılabilir.
Kalsinasyon
Kalsinasyonun uygulanma amacı, malzemeye kimyasal olarak bağlı suyu uzaklaştırmaktır. Malzemenin yüksek sıcaklıklardaki fırınlarda indirgenmesi şeklinde yapılır. Bu amaçla kullanılan ekipmanlar: Döner fırınlar ve .
Kavurma
Kavurma işleminde, katı malzeme sıcaklık etkisiyle belli kimyasal değişimlere uğrar. Kavurma işlemi sırasında, metal temel olarak oksitlenir.
Kavurma işleminin en tipik uygulaması sülfürlü metallerde görülebilir. Sülfürlü metaller, kimyasal yapıları sebebiyle, ileri rafinasyonda ve yüksek fırınlarda problem çıkartmaktadırlar. Ayrıca tepkimeye girme süreleri uzun olduğu için enerji ve zaman giderlerini arttırmaktadırlar. Ancak kavurma işlemi ile, metal sülfürün üzerine O2 üflenmesiyle malzeme tepkimeye girer. Tepkime sonunda SO2 gazı oluşurken, metal oksitlenmiş olarak reaksiyondan çıkar. Bu işlem sırasında, metaldeki tüm sülfür oksitlenirse, bu olaya “Tam kavurma (dead roasting)” adı verilir. Bazı durumlarda ise, kavurma işlemi ön hazırlık olarak tercih edilir ve metaldeki tüm sülfürün oksitlenmesi istenmez. Bu tür kavurmaya da “Kısmi kavurma” adı verilir. Bunun dışında ikiden fazla metalin ortamda olduğu durumlarda, bir metal oksitlenirken, diğeri sülfat formuna dönüşür. Buna da “Selektif kavurma” denir.
İzabe
İzabe aşaması, en az bir metalin sıvı faza geçtiği aşama olarak tanımlanabilir. Ancak bu aşamada metal sadece ergitilmez. Bununla birlikte belli kimyasal reaksiyonlara girer. Bu reaksiyonu gerçekleştirmek için gereken ısı genelde kömür ve türevlerinden elde edilir. Metal oksit içindeki oksijen ise indirgeyici bir madde ile indirgenerek, CO2 formunda metalden uzaklaştırılır.
Diğer malzemelerde ise ortama genelde curuf yapıcılar eklenerek, oksitli cevherin ergimesi kolaylaştırılır. Curuf yapıcı malzeme reaksiyona girerek safsızlıkları, malzemeden uzaklaştırılır.
Ergitme işlemi genelde metalin ergime sıcaklığının üzerindeki bir sıcaklıkta gerçekleşse de, tüm işlemin hangi sıcaklıkta yapılacağını etkileyen birçok değişken vardır.
Rafinasyon
Son aşama olan rafinasyon ise, metal içinde kalan son safsızlıkları uzaklaştırmak için uygulanır. Ancak rafinasyon aşamasında gerçekleşen ve birden fazla farklı fırın kullanılan birçok işlem bulunmaktadır.
Çevresel Sorunlar
Pirometalurjik işlemler sonucu oluşan SO2, CO2 gibi gazlar, hava kirliliği gibi çevre sorunlarına yol açmaktadır. Bazı işletmelerde ortaya çıkan bu gazlar değerlendirilse de (örneğin, bazı işletmelerde SO2'nin toplanarak sülfürik asit üretilmesi, gibi), pirometalurjik işlemlerin çevreye zarar verdiği bir gerçektir. Özellikle 20. yüzyılın başlarında, pirometalurjik işlemlerin kontrolü yok denecek kadar azdı. Bunun en büyük örneği , Tazmanya'da görülmüştür. Kavurma işlemi sonucunda ortaya çıkan atık gazlar çevredeki tüm bitkileri öldürmüş ve toprak üst katmanının erozyonuna sebep olmuştur. Sonuç olarak, bölgedeki toprak yapısı tamamen değişmiştir. İşletmeden atmosfere karışan baca gazı ise, bölgede yaşayan insanlar için çok büyük sağlık sorunlarına yol açmıştır. Bu duman sadece kömür külü değil, aynı zamanda arsenik, kadmiyum, kurşun, çinko gibi ağır metaller de içerebilmektedir.
Ancak son yıllarda uygulanmaya başlayan kurallar ve denetimler sayesinde, atmosfere salınan bu ağır metaller çok büyük ölçüde azaltılmıştır. Ayrıca baca gazı emisyonuna belli standartlar getirilmiştir. Bu tür kontroller ve önlemler, işletmeler için kısa vadede çok pahalı gibi görünse de, atmosfere vermek yerine geri kazandıkları metalleri ve gazları işlemeleri sonucu, uzun vadede hem kendileri hem de çevre için faydalı olmaktadır.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Pirometalurji ekstraktif metalurji dallarindan biridir Temel amaci kiymetli metalleri kazanmak icin cevhere bir dizi isil islem uygulamak ve malzemenin bu islemler sonucu fiziksel ve kimyasal olarak degisime ugramasini saglamaktir Bu sekilde kiymetli metallerin kazanilmasi hedeflenir Temel pirometalurjik islemler Kurutma Kalsinasyon Kavurma Izabe RafinasyonKurutmaKurutma islemi malzeme uzerinde bulunan nemi kimyasal olarak bagli olmayan uzaklastirmak icin uygulanir Genelde nemli katilar fosil yakitlarin yanmasi sonucu ortaya cikan sicak gazlarla kurutulur Bir kurutma isleminde gereken isi miktari kati malzeme uzerindeki nemi buharlastirmak icin gereken isiya esittir Kurutma isleminde sicaklik genelde suyun buharlastigi 100 oC nin uzerinde bir degere ayarlanir Yuksek sicaklik kati malzemeye de zarar verebileceginden bu islem icin belirlenen sicaklik genelde 105 oC dir Bununla birlikte bazi durumlarda ise 120 oC uzerinde sicaklik gerekebilir Endustride kurutma islemleri icin kullanilan bircok farkli ekipman vardir Bunlardan bazilari ve flas kurutucular dir Bunun disinda kullanilan sprey kurutucularda ise malzeme once icinde cozunmeyecegi bir sivi ile karistirilir Sivi ile karistirilan malzeme ozel enjektorlerle isitilmis bir odaya puskurtulur Burada sivilar buharlasirken kati alttan alinir Ancak bu tur kurutucularda kullanilacak malzeme icin belirlenmis olan tane boyut araliklari vardir Bu sebeple kullanilacak malzeme once siniflandirilabilir KalsinasyonKalsinasyonun uygulanma amaci malzemeye kimyasal olarak bagli suyu uzaklastirmaktir Malzemenin yuksek sicakliklardaki firinlarda indirgenmesi seklinde yapilir Bu amacla kullanilan ekipmanlar Doner firinlar ve KavurmaKavurma isleminde kati malzeme sicaklik etkisiyle belli kimyasal degisimlere ugrar Kavurma islemi sirasinda metal temel olarak oksitlenir Kavurma isleminin en tipik uygulamasi sulfurlu metallerde gorulebilir Sulfurlu metaller kimyasal yapilari sebebiyle ileri rafinasyonda ve yuksek firinlarda problem cikartmaktadirlar Ayrica tepkimeye girme sureleri uzun oldugu icin enerji ve zaman giderlerini arttirmaktadirlar Ancak kavurma islemi ile metal sulfurun uzerine O2 uflenmesiyle malzeme tepkimeye girer Tepkime sonunda SO2 gazi olusurken metal oksitlenmis olarak reaksiyondan cikar Bu islem sirasinda metaldeki tum sulfur oksitlenirse bu olaya Tam kavurma dead roasting adi verilir Bazi durumlarda ise kavurma islemi on hazirlik olarak tercih edilir ve metaldeki tum sulfurun oksitlenmesi istenmez Bu tur kavurmaya da Kismi kavurma adi verilir Bunun disinda ikiden fazla metalin ortamda oldugu durumlarda bir metal oksitlenirken digeri sulfat formuna donusur Buna da Selektif kavurma denir IzabeIzabe asamasi en az bir metalin sivi faza gectigi asama olarak tanimlanabilir Ancak bu asamada metal sadece ergitilmez Bununla birlikte belli kimyasal reaksiyonlara girer Bu reaksiyonu gerceklestirmek icin gereken isi genelde komur ve turevlerinden elde edilir Metal oksit icindeki oksijen ise indirgeyici bir madde ile indirgenerek CO2 formunda metalden uzaklastirilir Diger malzemelerde ise ortama genelde curuf yapicilar eklenerek oksitli cevherin ergimesi kolaylastirilir Curuf yapici malzeme reaksiyona girerek safsizliklari malzemeden uzaklastirilir Ergitme islemi genelde metalin ergime sicakliginin uzerindeki bir sicaklikta gerceklesse de tum islemin hangi sicaklikta yapilacagini etkileyen bircok degisken vardir RafinasyonSon asama olan rafinasyon ise metal icinde kalan son safsizliklari uzaklastirmak icin uygulanir Ancak rafinasyon asamasinda gerceklesen ve birden fazla farkli firin kullanilan bircok islem bulunmaktadir Cevresel SorunlarPirometalurjik islemler sonucu olusan SO2 CO2 gibi gazlar hava kirliligi gibi cevre sorunlarina yol acmaktadir Bazi isletmelerde ortaya cikan bu gazlar degerlendirilse de ornegin bazi isletmelerde SO2 nin toplanarak sulfurik asit uretilmesi gibi pirometalurjik islemlerin cevreye zarar verdigi bir gercektir Ozellikle 20 yuzyilin baslarinda pirometalurjik islemlerin kontrolu yok denecek kadar azdi Bunun en buyuk ornegi Tazmanya da gorulmustur Kavurma islemi sonucunda ortaya cikan atik gazlar cevredeki tum bitkileri oldurmus ve toprak ust katmaninin erozyonuna sebep olmustur Sonuc olarak bolgedeki toprak yapisi tamamen degismistir Isletmeden atmosfere karisan baca gazi ise bolgede yasayan insanlar icin cok buyuk saglik sorunlarina yol acmistir Bu duman sadece komur kulu degil ayni zamanda arsenik kadmiyum kursun cinko gibi agir metaller de icerebilmektedir Ancak son yillarda uygulanmaya baslayan kurallar ve denetimler sayesinde atmosfere salinan bu agir metaller cok buyuk olcude azaltilmistir Ayrica baca gazi emisyonuna belli standartlar getirilmistir Bu tur kontroller ve onlemler isletmeler icin kisa vadede cok pahali gibi gorunse de atmosfere vermek yerine geri kazandiklari metalleri ve gazlari islemeleri sonucu uzun vadede hem kendileri hem de cevre icin faydali olmaktadir