Unterschied zwischen Rösten und Kalzinieren
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Hauptunterschied - Rösten vs Kalzinierung
Obwohl das Endergebnis des Röstens und des Kalzinierens das gleiche ist, handelt es sich um zwei verschiedene Verfahren, um Metalle aus Metallerzen zu gewinnen. Das Endergebnis der beiden Prozesse ist die Umwandlung eines Erzes in ein Oxiderz. Beim Rösten wird das Erz in Gegenwart von Luft erhitzt. Es handelt sich um Gas-Feststoff-Reaktionen, die bei sehr hohen Temperaturen ablaufen. Kalzinierung ist das Erhitzen auf hohe Temperaturen in Luft oder Sauerstoff. Die Menge an Luft oder Sauerstoff ist hier jedoch begrenzt. Daher besteht der Hauptunterschied zwischen dem Rösten und dem Kalzinieren darin Beim Rösten wird Erz in Gegenwart von Luft oder Sauerstoff im Überschuss erhitzt, während bei der Kalzinierung Erz in Gegenwart von Luft oder Sauerstoff in begrenzter Menge erhitzt wird.
Wichtige Bereiche
1. Was ist Rösten?
- Definition, Prozess, Beispiele
2. Was ist Kalzinierung?
- Definition, Prozess, Beispiele
3. Was ist der Unterschied zwischen Rösten und Calcinieren?
- Vergleich der wichtigsten Unterschiede
Schlüsselbegriffe: Kalzinierung, Calcinator, Ofen, Metall, Erz, Oxid, oxidierendes Rösten, Rösten
Was ist Rösten?
Beim Rösten wird ein Metallerz in Gegenwart von Luft oder Sauerstoff im Überschuss erhitzt. Dieser Prozess beinhaltet Festgasreaktionen. Ziel dieses Prozesses ist es, Metalle aus ihrem Erz zu reinigen. Ein Erz ist eine Art Gestein, das ausreichend Mineralien mit wichtigen Elementen einschließlich Metallen enthält. Beim Rösten wird das Erz unterhalb seines Schmelzpunktes erhitzt.
Abbildung 1: Ein Teil eines gerösteten Erzes
Oxidierendes Rösten
Das oxidierende Rösten ist die häufigste Form des Röstens. Hier wird das Metallerz in Gegenwart von überschüssigem Sauerstoff erhitzt. Die Röstung bewirkt die Verbrennung von Verunreinigungen, teilweise oder vollständig durch Sauerstoff. Das Braten erfolgt durch Behandeln des Erzes mit sehr heißer Luft. Diese Technik wird meistens für Sulfiderze eingesetzt.
Die Reaktionen, die während des Röstvorgangs stattfinden, können umfassen:
Oxidation
Beim oxidierenden Röstvorgang tritt Oxidation auf. Hier werden die an das Metall gebundenen Verunreinigungen durch Sauerstoff ersetzt. Bsp: Schwefel wird durch Sauerstoff ersetzt.
Die Ermäßigung
Reduktionsreaktionen können ein Oxiderz vor dem Schmelzprozess teilweise reduzieren (Schmelzprozess ist der Prozess, bei dem ein Metall durch Erhitzen und Schmelzen aus seinem Erz gewonnen wird)..
Sulfatierung
Sulfatierungsreaktionen verursachen die Bildung von Metallsulfiden aufgrund der Reaktion zwischen Sulfiden im Einsatzmaterial (Erz) und dem Metall. Diese Reaktionen laufen unter kontrollierten Temperaturen und Gasbedingungen ab.
Wenn jedoch die Temperatur- und Gasbedingungen eingehalten werden, können wir ein Metalloxid und ein Metallsulfid aus einer gemischten Sulfidbeschickung (einer Mischung von Sulfiden verschiedener Metalle. Bsp. Eisensulfid und Co-Sulfid-Gemisch) erhalten. Dieser Prozess wird als "selektive Sulfatierung" bezeichnet..
Pyrohydrolyse
Pyrohydrolyse ist ein chemischer Prozess, der in Gegenwart von Wasserdampf stattfindet (bei etwa 300 ° C)OC). Es ist nützlich beim Bilden des Metalloxids aus einem Metallchlorid. (Aber alle Metallchloride können keiner Pyrohydrolyse unterzogen werden, wenn sie keine negative Gibbs-Energie für die Zersetzung und eine geringe Flüchtigkeit besitzen.).
Bsp .: MxCly + nH2O → MxOz + yHCl
M ist Metall, n ist die Anzahl der Wassermoleküle, die reagieren, y ist die Anzahl der gebildeten HCl-Moleküle und x und z sind die Anzahl der Metall- und Sauerstoffatome, die in jedem Molekül vorhanden sind.
Beim Rösten von Sulfiderzen wird das Sulfid in Oxid und Schwefel in Schwefeldioxid umgewandelt. Dieses Verfahren setzt jedoch eine große Menge toxischer Gase und toxischer Substanzen wie Arsen frei.
Was ist Kalzinierung?
Kalzinierung ist das Erhitzen eines Metallerzes in Gegenwart von begrenzter Luft oder Sauerstoff. Bei der Kalzinierung wird das Erz auf eine Temperatur unterhalb seines Schmelzpunktes erhitzt. Dieser Prozess wird hauptsächlich zur Entfernung flüchtiger Verunreinigungen durchgeführt. Die Namenskalzinierung wird aufgrund ihrer Hauptanwendung von einem lateinischen Namen abgeleitet. das Erhitzen von Calciumcarbonat-Erzen.
Bei der Kalzinierung wird das Erz auf eine Temperatur unterhalb seines Schmelzpunktes erhitzt. Die Kalzinierung erfolgt in einem Reaktor, der als zylindrische Struktur bezeichnet wird Kalzinator. In diesem Reaktor erfolgt die Kalzinierung unter kontrollierten Bedingungen. Hier wird während der Kalzinierung Kohlendioxid produziert und freigesetzt und das Calciumcarbonat wird in Calciumoxid umgewandelt. Dieser Prozess wird hauptsächlich zur Entfernung flüchtiger Verunreinigungen durchgeführt.
Abbildung 2: Ofen zum Kalzinieren
Manchmal wird jedoch ein Ofen für die Kalzinierung verwendet, weil das Erhitzen einer Substanz auf sehr hohe Temperaturen in einem Ofen erfolgt.
Ein typisches Beispiel für die Kalzinierung ist die Kalkherstellung aus Kalkstein. Dort erhält Kalkstein eine hohe Temperatur, die ausreicht, um Kohlendioxidgas zu bilden und freizusetzen. Kalk wird leicht pulverisiert.
Unterschied zwischen Rösten und Kalzinieren
Definition
Braten: Beim Rösten wird ein Metallerz in Gegenwart von Luft oder Sauerstoff im Überschuss erhitzt.
Kalzinierung: Kalzinierung ist das Erhitzen eines Metallerzes in Gegenwart von begrenzter Luft oder Sauerstoff.
Sauerstoff oder Luft
Braten: Das Rösten erfordert eine übermäßige Menge Luft oder Sauerstoff.
Kalzinierung: Die Kalzinierung erfolgt bei begrenzter Luft oder Sauerstoff.
Hauptanwendung
Braten: Das Rösten wird hauptsächlich für Sulfiderze durchgeführt.
Kalzinierung: Die Kalzinierung erfolgt für Carbonat-Erze.
Toxizität
Braten: Beim Rösten werden giftige Gase und Substanzen freigesetzt.
Kalzinierung: Die Kalzinierung setzt giftige, flüchtige Verbindungen frei.
Fazit
Rösten und Kalzinieren sind thermische Prozesse. Der Hauptunterschied zwischen dem Rösten und dem Kalzinieren besteht darin, dass beim Rösten das Erz in Gegenwart von Luft oder Sauerstoff im Überschuss erhitzt wird, wohingegen beim Kalzinieren das Erz in Gegenwart von begrenzter Luft oder Sauerstoff erhitzt wird.
Verweise:
1. „Rösten (Metallurgie)“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 6. Dezember 2017, hier verfügbar.
2. „Kalzinierung“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 6. Dezember 2017, hier verfügbar.
Bildhöflichkeit:
1. "Geröstetes Cripple Creek-Golderz" Von James St. John - Gebratenes Cripple Creek-Golderz, Cripple Creek Diatreme (frühes Oligozän, 32 Ma), Zentral-Colorado 1 (CC BY 2.0) über Commons Wikimedia
2. "LDLimeShaftKilnBasic" Von LinguisticDemographer - Ursprünglich von en.wikipedia (Public Domain) über Commons Wikimedia
