Fémek finomítása - elsődleges (durva) fémek tisztítása a szennyeződésektől. Az alapanyagokból nyert vasfémek az alapfém 96-99%-át tartalmazzák, a többi szennyeződés. Az ilyen fémeket alacsony fizikai, kémiai és mechanikai tulajdonságaik miatt az ipar nem tudja felhasználni . A nyersfémekben lévő szennyeződéseknek saját értéke lehet. Így a rézdíjból kinyert arany és ezüst költsége teljes mértékben fedezi a Finomítás összes költségét. Három fő finomítási módszer létezik: pirometallurgikus , elektrolitikus és vegyi. Minden módszer az elemek tulajdonságainak különbségén alapul: olvadáspont, sűrűség, elektronegativitás és mások. A tiszta fémek előállításához gyakran több finomítási módszert alkalmaznak egymás után.
Az angol nyelvű szakirodalomban megkülönböztetik a cupellációt, a Patisson-folyamatot és a Parkes-folyamatot. A rézhez tűzi finomítást és elektrolitikus finomítást használnak.
Magas hőmérsékleten, olvadékban végzik, és számos fajtája van. Az oxidatív finomítás azon alapul, hogy egyes szennyeződések O , S , Cl , F -vel erősebb vegyületeket képeznek, mint az azonos elemeket tartalmazó nem nemesfémvegyületek. A módszert például Cu , Pb , Zn , Sn tisztítására használják . Így a folyékony rezet levegővel fújva a Fe , Ni , Zn , Pb , Sb , As , Sn szennyeződések , amelyek oxigénhez nagyobb affinitást mutatnak, mint a Cu , oxidokat képeznek, amelyek a fürdő felületére úsznak, és eltávolítják őket.
A szegregációs elválasztás az ötvözetet alkotó komponensek olvadási hőmérsékletének és sűrűségének különbségén, valamint azok alacsony kölcsönös oldhatóságán alapul. Például a folyékony nyers ólom hűtésekor bizonyos hőmérsékleten rézkristályok (ún. csúszások) szabadulnak fel belőle, amelyek kisebb sűrűségük miatt a felszínre úsznak és eltávolítódnak. A módszer a fekete ólom megtisztítására szolgál Cu , Ag , Au , Bi , cink tisztítására Fe , Cu , Pb , P , Sn és egyéb fémekkel.
A frakcionált átkristályosítás a fémszennyeződések szilárd és folyékony fázisban való oldhatóságának különbségét használja fel, figyelembe véve a szennyeződések lassú diffúzióját a szilárd fázisban. A módszert félvezető anyagok előállítására és nagy tisztaságú fémek előállítására használják (például zónaolvasztás, plazmakohászat, olvadékból egykristályok kivonása, irányított kristályosítás).
A rektifikáció vagy desztilláció alapja az alapfém és a szennyeződések forráspontjának különbsége. A finomítás folyamatos ellenáramú folyamat formájában történik, amelyben az eltávolított frakciók szublimációs és kondenzációs műveletei többször megismétlődnek. A vákuum használata lehetővé teszi a finomítás észrevehető felgyorsítását. A módszert Cd - ból Zn , Zn - ből Pb tisztítására, Al és Mg szétválasztására , Ti - kohászatban és egyéb eljárásokban alkalmazzák. A folyékony fém kerámiaszűrőkön keresztül történő levegő nélküli szitálása (például az Sn -kohászatban ) lehetővé teszi a benne szuszpendált szilárd szennyeződések eltávolítását. Amikor az acélt üstben folyékony szintetikus salakkal finomítják, a fém és a salak érintkezési felülete keveredésük eredményeként sokkal nagyobb, mint ha a finomítási folyamatokat olvasztóegységben végezzük; ennek köszönhetően a fémek kéntelenítésének , foszformentesítésének , deoxidációjának , nemfémes zárványoktól való megtisztításának intenzitása meredeken növekszik Az acél összetételének szerkesztése az olvadék inert gázokkal történő fújásával a lebegő salak- vagy szilárd részecskék eltávolítására szolgál. oxidok a fémből, megtapadnak a gázbuborékokban és lebegnek az olvadék felületén.
Az elektrolitikus finomítás vizes oldatok vagy sóolvadékok elektrolízise, amely lehetővé teszi nagy tisztaságú fémek előállítását. A legtöbb színesfém mélytisztítására szolgál.
Az oldható fémekkel végzett elektrolitikus finomítás a tisztítandó fémek anódos feloldásából és a tiszta fémek katódon történő lerakódásából áll, aminek eredményeként a nem nemesfém- ionok külső áramköri elektronokat vesznek fel. A fémek elektrolízis hatására történő szétválasztása a szennyeződések és az alapfém elektrokémiai potenciáljainak különbségei miatt lehetséges. Például a Cu normál elektródpotenciálja a hidrogén referenciaelektródához viszonyítva, feltételezve, hogy nulla + 0,346, Au-ban és Ag-ben ez az érték pozitívabb, míg Ni , Fe , Zn , Mn , Pb , Sn , Co esetén , a normál elektródpotenciál negatív. Az elektrolízis során réz rakódik le a katódon, az itt nem oldódó nemesfémek iszap formájában ülepednek az elektrolitfürdő aljára, és az elektrolitban negatív elektródpotenciálú fémek halmozódnak fel, amelyet időszakonként megtisztítanak. Néha (például a cink - hidrometallurgiában ) oldhatatlan anódokkal végzett elektrolitikus finomítást alkalmaznak. Az alapfém oldatban van, előzetesen alaposan megtisztították a szennyeződésektől, és az elektrolízis eredményeként kompakt formában lerakódik a katódra.
A fém és a szennyeződések eltérő oldhatósága alapján savak vagy lúgok oldataiban. A szennyeződések fokozatosan felhalmozódnak az oldatban, és kémiai úton (hidrolízis, cementálás, nehezen oldódó vegyületek képződése, tisztítás extrakcióval vagy ioncserével) választják el tőle. A kémiai finomításra példa a nemesfémek finomítása. Az Au - finomítást forrásban lévő kénsavban vagy salétromsavban végezzük. A Cu , Ag és más fémek szennyeződései feloldódnak, és a tisztított arany oldhatatlan csapadékban marad.