Differenza tra torrefazione e calcinazione
Share
Differenza principale - Torrefazione vs Calcinazione
Sebbene il risultato finale della tostatura e della calcinazione sia lo stesso, sono due diversi processi utilizzati per ottenere metalli dai minerali metalliferi. Il risultato finale dei due processi è la conversione di un minerale in un minerale di ossido. La tostatura è il processo di riscaldamento del minerale in presenza di aria. Coinvolge reazioni solide come il gas che si verificano a temperature molto elevate. La calcinazione si sta riscaldando ad alte temperature in aria o ossigeno. Tuttavia, la quantità di aria o ossigeno qui è limitata. Pertanto, la differenza principale tra torrefazione e calcinazione è quella la tostatura comporta il riscaldamento del minerale in presenza di aria o ossigeno in eccesso, mentre la calcinazione comporta il riscaldamento del minerale in presenza di aria o ossigeno limitati.
Aree chiave coperte
1. Cos'è la torrefazione
- Definizione, processo, esempi
2. Cos'è la Calcinazione
- Definizione, processo, esempi
3. Qual è la differenza tra torrefazione e calcinazione
- Confronto tra le principali differenze
Termini chiave: Calcinazione, Calcinatore, Fornace, Metallo, Minerale, Ossido, Torrefazione ossidante, Torrefazione
Cos'è la torrefazione
La tostatura è il riscaldamento di un minerale metallico in presenza di aria o ossigeno in eccesso. Questo processo implica reazioni a gas solido. Lo scopo di questo processo è di purificare i metalli dal loro minerale. Un minerale è un tipo di roccia che contiene minerali sufficienti con elementi importanti compresi i metalli. Nella torrefazione, il minerale viene riscaldato al di sotto del suo punto di fusione.
Figura 1: una porzione di minerale arrostito
Tostatura ossidante
La tostatura ossidante è la forma più comune di tostatura. Qui, il minerale metallico viene riscaldato in presenza di ossigeno in eccesso. La tostatura provoca la combustione di impurità, parzialmente o completamente dall'ossigeno. La tostatura viene effettuata trattando il minerale con aria molto calda. Questa tecnica è usata principalmente per i minerali di solfuro.
Le reazioni che si verificano durante il processo di tostatura possono includere:
Ossidazione
L'ossidazione si verifica nel processo di torrefazione ossidante. Qui, le impurità legate al metallo sono sostituite dall'ossigeno. Es: lo zolfo è sostituito dall'ossigeno.
Riduzione
Le reazioni di riduzione possono parzialmente ridurre un minerale di ossido prima del processo di fusione (il processo di fusione è il processo da un metallo estratto dal suo minerale mediante riscaldamento e fusione).
solfatazione
Le reazioni di solfatazione causano la formazione di solfuri metallici dovuti alla reazione tra i solfuri nel mangime (minerale) e il metallo. Queste reazioni si verificano a temperature controllate e condizioni del gas.
Ma se le condizioni di temperatura e di gas sono mantenute, possiamo ottenere un ossido di metallo e un solfuro di metallo da un alimento a base di solfuro misto (una miscela di solfuri di metalli diversi, ad esempio: solfuro di ferro e miscela di solfuro di rame). Questo processo è noto come "solfatazione selettiva".
Pyro-idrolisi
La piroidrolisi è un processo chimico che avviene in presenza di vapore acqueo (a circa 300oC). È utile nel formare l'ossido di metallo da un cloruro di metallo. (Ma tutti i cloruri metallici non possono essere sottoposti a pirroidrolisi se non hanno un'energia Gibbs negativa per la decomposizione e una bassa volatilità).
Es: MXCly + nH2O → MXOz + yHCl
M è metallo, n è il numero di molecole d'acqua che reagiscono, y è il numero di molecole di HCl formate e x e z sono il numero di metalli e gli atomi di ossigeno presenti in ogni molecola rispettivamente.
La tostatura di minerali di solfuro trasforma il solfuro in ossido e zolfo in anidride solforosa. Tuttavia, questo processo rilascia una quantità elevata di gas tossici e sostanze tossiche come l'arsenico.
Cos'è la Calcinazione
La calcinazione è il riscaldamento di un minerale metallico in presenza di aria o ossigeno limitati. In calcinazione, il minerale viene riscaldato a una temperatura inferiore al punto di fusione. Questo processo è fatto principalmente per rimuovere le impurità volatili. La calcinazione del nome deriva da un nome latino a causa della sua maggiore applicazione; il riscaldamento dei minerali di carbonato di calcio.
In calcinazione, il minerale viene riscaldato a una temperatura inferiore al punto di fusione. La calcinazione è fatta in un reattore, che è una struttura cilindrica chiamata calcinazione. In questo reattore, la calcinazione avviene in condizioni controllate. Qui, l'anidride carbonica viene prodotta e rilasciata durante la calcinazione e il carbonato di calcio viene convertito in ossido di calcio. Questo processo è fatto principalmente per rimuovere le impurità volatili.
Figura 2: forno utilizzato per la calcinazione
Ma a volte viene utilizzata una fornace per la calcinazione perché il riscaldamento di una sostanza in temperature molto elevate avviene all'interno di un forno.
Un tipico esempio di calcinazione è la produzione di calce dal calcare. Lì, al calcare viene data una temperatura elevata che è sufficiente per formare e rilasciare gas di anidride carbonica. La calce è prodotta in una condizione facilmente in polvere.
Differenza tra torrefazione e calcinazione
Definizione
torrefazione: La tostatura è il riscaldamento di un minerale metallico in presenza di aria o ossigeno in eccesso.
Calcinazione: La calcinazione è il riscaldamento di un minerale metallico in presenza di aria o ossigeno limitati.
Ossigeno o aria
torrefazione: La torrefazione richiede una quantità eccessiva di aria o ossigeno.
Calcinazione: La calcinazione è fatta con aria o ossigeno limitati.
Applicazione principale
torrefazione: La tostatura è fatta principalmente per minerali di solfuro.
Calcinazione: La calcinazione è fatta per i minerali di carbonato.
Tossicità
torrefazione: La torrefazione rilascia gas e sostanze tossiche.
Calcinazione: La calcinazione rilascia composti tossici e volatili.
Conclusione
Torrefazione e calcinazione sono processi termici. La principale differenza tra la torrefazione e la calcinazione è che la tostatura comporta il riscaldamento del minerale in presenza di aria o ossigeno in eccesso, mentre la calcinazione comporta il riscaldamento del minerale in presenza di aria o ossigeno limitati.
Riferimenti:
1. "Torrefazione (Metallurgia)." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 6 dic. 2017, disponibile qui.
2. "Calcinazione". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 6 dic. 2017, disponibile qui.
Cortesia dell'immagine:
1. "Arrosto del minerale d'oro Cripple Creek" di James St. John - Minerale d'oro arrostito Cripple Creek, Cripple Creek Diatreme (Early Oligocene, 32 Ma), Colorado centrale 1 (CC BY 2.0) via Commons Wikimedia
2. "LDLimeShaftKilnBasic" di LinguisticDemographer - Originariamente da en.wikipedia (dominio pubblico) tramite Commons Wikimedia
