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Wozu dient die Hydrometallurgie?
Hydrometallurgie gehört zum Bereich der extraktiven Metallurgie und umfasst wässrige Chemie zur Gewinnung von Mineralien aus Erzen, zur Konzentration von Metallen oder zur Rückgewinnung von Reststoffen.
Die Geschichte der Hydrometallurgie ist so alt wie die der Pyrometallurgie, doch ihre Blütezeit begann erst mit dem Aufkommen der chemischen Industrie in der Neuzeit. Derzeit werden das gesamte Aluminiumoxid, Uranoxid, fast drei Viertel des Zinks und ein Zehntel des Kupfers weltweit durch das Nassverfahren/Hydrometallurgie hergestellt. Darüber hinaus gibt es etwas Gold, Silber, Nickel, Kobalt, Aluminium, Wolfram, Molybdän, Vanadium usw., die ebenfalls durch Hydrometallurgie raffiniert werden.

I, Hydrometallurgie vs. Pyrometallurgie

Anwendbar auf sehr minderwertige Erze (Gold, Uran) und auf die schwierige Trennung ähnlicher Metalle (Hafnium und Zirkonium). In der Pyrometallurgie ist der Stoffumschlag relativ einfach und der Grad der umfassenden Rückgewinnung wertvoller Metalle aus Rohstoffen hoch.
Im Vergleich zur Pyrometallurgie trägt die Hydrometallurgie zum Umweltschutz bei und der Produktionsprozess lässt sich leichter durch Kontinuität und Automatisierung erreichen.

II, Warum gibt es so viele Arten von Hydrometallurgie-Geräten?

Die Hydrometallurgie umfasst Flüssig-Fest-, Gas-Flüssigkeits-, Gas-Fest-Flüssigkeits-, Flüssig-Flüssigkeits- und andere Mehrphasenreaktionsprozesse.
Die Reaktion wird im Allgemeinen bei einer konstanten Temperatur durchgeführt, und abhängig von den Anforderungen des Reaktionsprozesses kann die Betriebstemperatur zwischen Raumtemperatur und hoher Temperatur (ca. 573 K) liegen und der entsprechende Reaktordruck kann auf 8,6 MPa erhöht werden. Daher gibt es verschiedene Arten von Geräten, die in hydrometallurgischen Reaktionsprozessen verwendet werden, und es gibt viele Möglichkeiten, sie zu kategorisieren.
Zum Beispiel:
Sie können nach Betriebsart, Systemphasenzustand, Betriebstemperatur usw. kategorisiert werden, hauptsächlich werden sie jedoch nach der Art der Ausrüstung kategorisiert. Die gleiche Art von Ausrüstung wird für unterschiedliche Reaktionsprozesse verwendet und ihr interner Aufbau kann unterschiedlich sein. Aufgrund der unterschiedlichen Arten von Metallen, insbesondere der Komplexität der Erzzusammensetzung, entwirft das Designinstitut in der Regel kundenspezifische Prozesse entsprechend der tatsächlichen Situation im technischen Design.
Die Arten der Hydrometallurgieausrüstung müssen den Prozessen entsprechen. Im Allgemeinen gehören zu den mehreren Hauptschritten der Hydrometallurgie die im Reaktor verwendeten Schritte: Laugung, Kristallisation, Destillation und Extraktion.
Seit Juli 2023 hat WHGCM Reaktoren gemäß den von den Designinstituten bereitgestellten Reaktionsbedingungen entworfen und hergestellt.
Tanklaugungsreaktor
Es handelt sich um einen typischen Reaktor, der in der Metallurgieindustrie verwendet wird.
Dabei handelt es sich um eine kontinuierlich unter Druck stehende Oxidationslaugungsreaktionsanlage, die für die chemische Behandlung von metallischen Mineralrohstoffen in einer wässrigen Lösung eines stark sauren Mediums oder stark alkalischen Mediums oder für die Extraktion organischer Lösungsmittel, die Abtrennung von Verunreinigungen und das Strippen von Metallen und deren Verbindungen verwendet wird.
Foto eines Hydrometallurgie-Reaktors

III,Klassifiziert als Prozesse

3.1Tank-Laugungskessel/Rührlaugungsreaktor

Es handelt sich um eine zylindrische Struktur mit einem relativ kleinen Durchmesser, die über Rühren mit Paddelrührern, Gasrühren, Gasrühren mit Paddelgelenken und Strahlpumpenrühren sowie andere Formen des Rührens verfügt. Es mischt die zerkleinerten und sortierten Materialien und die Laugungslösung. Während des kontinuierlichen Betriebs sind Zusammensetzung und Temperatur im Reaktor gleichmäßig. Es ist einfach zu bedienen.

3.2 Autoklav-Auslaugungskessel/Reaktor

Ein Autoklavenreaktor wird verwendet, um Reaktionen bei höheren Temperaturen durchzuführen, wodurch die Reaktionsgeschwindigkeit verbessert werden kann. Ebenso können Autoklaven in Systemen mit gasförmigen Reagenzien eingesetzt werden.

3.3 Kristallisationsreaktor

Je nach Art der Herstellung übersättigter Lösungen kann dieser Reaktor in vier Arten von Reaktoren unterteilt werden: Kühlung, Verdampfung, Vakuum und Salzfällungskristallisation.

3.4 Destillationskessel

Die Destillation ist einer der wichtigen Prozesse der Metallurgie zur Gewinnung von Nichteisenmetallen und wird häufig bei der Trennung und Raffinierung von Zink, Cadmium, Quecksilber, Selen, Gallium, Lithium, Rubidium und Cäsiumlegierungen eingesetzt. Die oben genannten sind die vier Reaktortypen, die wir (WHGCM) bisher für unsere Kunden hergestellt haben. Selbstverständlich wird WHGCM den Mischbehälter und die Anlagen weiterhin entsprechend den Anforderungen des Kunden anpassen, um die Nassmetallurgie-Industrieunternehmen zu unterstützen.

IV, nach Produkten klassifiziert

4.1 Goldgewinnung:

Reaktortypen: Rührlaugungsreaktoren, Adsorptionstürme usw.
Vorteile: Der gerührte Laugungsreaktor kann das Erz und die Laugungslösung effizient mischen, um den Auflösungsprozess von Gold zu beschleunigen. Der Adsorptionsturm wird zur Goldadsorption und -desorption verwendet, wodurch Gold effektiv abgetrennt werden kann.

4.2 Kupferverhüttung:

Reaktortyp: Rührlaugungsreaktor, Extraktionsturm usw.
Vorteil: Für die Laugung von Kupfer aus Kupfererz wird ein Rührlaugungsreaktor eingesetzt, sodass das Kupfer in der Laugungslösung gelöst wird. Extraktionstürme dienen der Abtrennung und Anreicherung von Kupfer aus der Laugungslösung.
Kupferschmelzreaktor

4.3 Gewinnung seltener Metalle:

Reaktortypen: Autoklavenreaktoren, Lösungsmittelextraktionsanlagen usw.
Vorteile: Autoklavenreaktoren können zur Verarbeitung schwieriger Erze, z. B. zur Gewinnung seltener Metalle, bei hohen Temperaturen und Drücken eingesetzt werden. Lösungsmittelextraktionsanlagen ermöglichen eine effiziente Trennung und Anreicherung seltener Metalle.

4.4 Behandlung nuklearer Abfälle:

Reaktortypen: Autoklavenreaktoren, Kristallisationsreaktoren usw.
Vorteile: Autoklavenreaktoren können zur Behandlung von Atommüll bei hohen Temperaturen und Drücken zur Umwandlung und Trennung radioaktiver Stoffe eingesetzt werden. Kristallisationsreaktoren werden verwendet, um radioaktive Substanzen aus der Behandlungsflüssigkeit auszufällen und eine Reinigung der Abfallflüssigkeit zu erreichen.
Reaktor zur Behandlung nuklearer Abfälle

4.5 Vorbereitung des Batteriematerials:

Reaktortyp: Kristallisationsreaktor, Destillationsreaktor usw.
Vorteile: Kristallisationsreaktoren werden zur Trennung und Reinigung metallischer Materialien aus Lösungen eingesetzt, z. B. zur Rückgewinnung von Metallen aus Batterieabfällen. Destillationskessel werden zur Extraktion und Reinigung von Metallen aus Batteriematerialien eingesetzt.
Reaktor zur Herstellung von Batteriematerial

4.6 Entsorgung elektronischer Altgeräte:

Reaktortypen: Lösungsmittelextraktionsanlagen, Kristallisationsreaktoren usw.
Vorteile: Lösungsmittelextraktionsanlagen dienen zur Extraktion wertvoller Metalle aus Elektronikaltgeräten und Kristallisationsreaktoren zur Trennung und Rückgewinnung von Metallverbindungen.
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