Металлургическим процессом называется получение металлов, сплавов, химических соединений металлов, а также металлосодержащих промежуточных продуктов. Исходным сырьем для производства большинства металлов являются руды, для переработки которых разрабатывают технологическую схему металлургического передела, т.е. последовательность и оптимальные условия процессов, при которых достигаются наиболее высокие технико-экономические показатели по себестоимости и качеству металла. Существуют сотни разнообразных технологических схем получения металлов, но принципиальная сущность всех схем одна – отделение металла от пустой породы и сопутствующих элементов. Весь комплекс операций, входящих в технологические схемы, целесообразно разделить на четыре стадии, в каждой из которых решается определенная задача (рисунок 2.1): На первой стадии процесса происходит отделение рудного минерала от пустой породы методами обогащения, в результате которых руда разделяется на две части: концентрат, куда переходит основное количество рудного минерала, и хвосты, состоящие главным образом из пустой породы. На второй стадии схемы производят удаление оставшегося количества пустой породы химико-металлургическими методами. Итогом этой стадии является получение либо химического соединения данного металла, либо металлического сплава. На третьей стадии в одних схемах получают «черновой» металл (загрязненный примесями), в других – чистое химическое соединение металла, которое является исходным материалом для получения чистого металла на последней стадии. На четвертой стадии получают чистый металл восстановлением соответствующего химического соединения или путем очистки «чернового» металла.
I стадия – получение рудного концентрата механическими способами (дробление, измельчение, обогащение)
II стадия – получение “химического” концентрата (обжиг, спекание-разложение, растворение-осаждение, плавка и пр.)
III стадия – получение “чернового” металла или его химического соединения (хлорирование, ректификация, экстракция, возгонка)
IV стадия – получение чистого металла (химические и физические методы очистки)
Рисунок 2.1 - Стадии получения металла
Получение металлов – задача трудная, и она существенно усложняется при переработке бедного или полиметаллического сырья. Наиболее сложные технологические схемы характерны для получения цветных металлов.