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제련
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■ 건식제련(乾式製鍊)
● 용융제련(熔融製鍊)
용융제련(smelting of ore)은 광석 또는 정광을 로내에서 용융시켜 목적금속을 조금속(粗金屬), 매트(matte), 스파이스(speiss) 등의 반제품으로 회수하고 광석 중의 맥석류를 슬랙(slag)으로 만들어 충분히 제거하는 조작이다. 이 때 필요에 따라 제련 예비 처리인 선광, 배소, 단광, 소결 등을 선행해야 할 때도 있다. 용융제련을 편의상 농축된 황화물인 매트나 연화물(硏化物)인 스파이스를 만드는 용련(Cu, Ni, Co 제련)과 조금속을 만드는 용련(Pb, Sn, Bi, Pb제련 및 Cu의 연속제련)등 2종류로 분류한다. 전자의 장입광은 황화광과 연화광이며 후자의 장입물은 천연산화물이나 완전 배소하여 산화물로 만든 소광(燒鑛)이다.
◆ 용련 생성물
용융금속
용융금속은 타금속을 상호 용해하거나 다수의 비금속원소를 용해하는 성질이 있으므로, 일반적으로 용련에서 생산된 금속(조금속:crude metal)은 많은 불순물을 함유하고 있다. 불순물을 분류하면 다음과 같다.
타금속(他金屬)
비금속 또는 아금속(C,S, Te, Se 등)
기체 (산소, 수소, 질소, CO, H2O, SO2)
기체가 조금속 중에 용해하는 기구를 보면 분자로서 용해 할 때도 있고 원자로서 용해할 때도 있다. 분자로서 용해할 때의 용해도는 그 기체의 기체압에 비례하지만 수소 질소 등은 원자로서 용해한다고 보며 이 때의 용해도는 기체분압의 평반근에 비례하게 된다.(Sieverts Law)
매트(matte)
매트는 황화광을 용련할 때 여러 가지 금속의 황화물이 용융, 결합하여 생성되는 물질이다. 매트는 Cu, Ni의 제련에서는 대단히 중요한 중간생성물로서 보통 Cu2S, Ni3S2, FeS 를 주체 하여 PbS, ZnS 등의 귀금속 황화물과 Au, Ag 등의 귀금속, 기타 환원된 금속 및 산화광 슬랙 등을 함유하고 있다.
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2011.03.11
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