हाइड्रोमेटैलर्जी और पाइरोमेटैलर्जी के बीच मुख्य अंतर यह है कि हाइड्रोमेटैलर्जी में, हम अयस्क से धातुओं को निकालने के लिए एक जलीय घोल का उपयोग करते हैं, जबकि पायरोमेटैलर्जी में, हम अयस्क से धातु निकालने के लिए उच्च तापमान का उपयोग करते हैं।
Hydrometallurgy और pyrometallurgy औद्योगिक रसायन विज्ञान में दो मुख्य शाखाएँ हैं। ये दोनों प्रक्रियाएं धातुओं को उनके प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले धातु अयस्कों से निकालने में महत्वपूर्ण हैं। इसलिए, इन तकनीकों को एक्स्ट्रेक्टिव मेटलर्जिकल प्रक्रिया भी कहा जाता है।
हाइड्रोमेटैलर्जी क्या है?
Hydrometallurgy औद्योगिक रसायन विज्ञान की एक शाखा है जहां हम धातु को उसके अयस्क, सांद्र, पुनर्नवीनीकरण या अवशिष्ट सामग्री आदि से निकालने के लिए एक जलीय घोल का उपयोग करते हैं।हाइड्रोमेटेलर्जी में तीन सामान्य क्षेत्र हैं: लीचिंग, एकाग्रता और शुद्धिकरण, और धातु की वसूली।
लीचिंग प्रक्रिया को अलग-अलग तरीकों से किया जा सकता है जैसे सीटू लीचिंग, हीप लीचिंग, वैट लीचिंग, टैंक लीचिंग और आटोक्लेव लीचिंग। ये पांच बुनियादी प्रकार के लीचिंग हैं। अयस्क से धातु निकालने के लिए लीचिंग प्रक्रिया एक जलीय घोल का उपयोग करती है। विशेष रूप से हाइड्रोमेटैलर्जी में उपयोग किए जाने वाले घोल को लिक्सिविएंट सॉल्यूशन का नाम दिया गया है। इसके अलग-अलग पीएच मान, ऑक्सीकरण-कमी क्षमता, chelating एजेंट संरचना, तापमान और अन्य गुण हो सकते हैं जो धातु के प्रकार के आधार पर हम निकालने जा रहे हैं। प्रतिक्रिया की दर, विघटन की सीमा और चयनात्मकता आदि के अनुकूलन की आवश्यकता के अनुसार इन प्रतिक्रिया स्थितियों को बदल दिया जाता है।
चित्र 01: कॉपर निष्कर्षण के लिए हाइड्रोमेटैलर्जी
हाइड्रोमेटैलर्जी का अगला चरण समाधान एकाग्रता और शुद्धि है। इस चरण में निक्षालित शराब में धातु आयन की सांद्रता और अवांछित धातु आयनों को हटाना शामिल है। इस चरण में शामिल प्रमुख कदम वर्षा, सीमेंटेशन, विलायक निष्कर्षण, आयन एक्सचेंज और इलेक्ट्रोविनिंग हैं।
धातु पुनर्प्राप्ति का चरण हाइड्रोमेटैलर्जी का अंतिम चरण है। इस चरण से प्राप्त धातु प्रत्यक्ष बिक्री के लिए उपयुक्त है। हालांकि, जब हमें अल्ट्रा-हाई प्योरिटी मेटल की जरूरत होती है तो और रिफाइनिंग जरूरी है। धातु की वसूली दो तरीकों से की जा सकती है: इलेक्ट्रोलिसिस और वर्षा।
पाइरोमेटलर्जी क्या है?
पाइरोमेटलर्जी विज्ञान और प्रौद्योगिकी की वह शाखा है जो धातुओं को निकालने और शुद्ध करने के लिए उच्च तापमान के उपयोग से संबंधित है। इसलिए, यह निष्कर्षण धातु विज्ञान की एक शाखा है। यह प्रक्रिया शुद्ध धातुओं का उत्पादन कर सकती है जो प्रत्यक्ष बिक्री के लिए उपयुक्त हैं और मिश्र धातु आगे की प्रक्रिया के लिए फ़ीड के रूप में उपयुक्त हैं।पाइरोमेटेलर्जिकल प्रक्रियाओं को तकनीक के आधार पर निम्नानुसार वर्गीकृत किया जा सकता है: कैल्सीनिंग, रोस्टिंग, स्मेल्टिंग और रिफाइनिंग।
कैल्सीनिंग या कैल्सीनेशन सामग्री का थर्मल अपघटन है। यह प्रक्रिया उन कक्षों में की जाती है जो उच्च ऊर्जा इनपुट का सामना कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, भट्टियां जैसे शाफ्ट भट्टियां, रोटरी भट्टियां, और द्रवित बिस्तर रिएक्टर।
रोस्टिंग में थर्मल गैस-ठोस प्रतिक्रियाएं शामिल हैं। यह प्रक्रिया ऑक्सीकरण, कमी, क्लोरीनीकरण और सल्फोनेशन जैसी तकनीकों का उपयोग करती है। इसके अलावा, यह विधि मुख्य रूप से धातु सल्फाइड अयस्कों के लिए उपयुक्त है। यहाँ, धातु सल्फाइड को हवा की उपस्थिति में उच्च तापमान पर गर्म किया जाता है; यह तापमान हवा में ऑक्सीजन को सल्फाइड के साथ प्रतिक्रिया करने का कारण बन सकता है, जिससे सल्फर डाइऑक्साइड बनता है, जो धातु ऑक्साइड छोड़ता है।
चित्र 02: जिंक गलाने की प्रक्रिया
गलना एक तापीय प्रक्रिया है जिसमें अंतिम एक उत्पाद गलित अवस्था में होता है। फिर धातु ऑक्साइड को कोक (या चारकोल) के साथ गर्म करके पिघलाया जाता है, जो कार्बन डाइऑक्साइड को मुक्त करने की अनुमति देता है। यह परिष्कृत खनिज छोड़ देता है। शोधन तापीय प्रक्रियाओं का उपयोग करके अयस्क से अशुद्धियों को दूर करना है।
हाइड्रोमेटैलर्जी और पाइरोमेटैलर्जी में क्या अंतर है?
Hydrometallurgy और pyrometallurgy औद्योगिक रसायन विज्ञान में दो मुख्य शाखाएँ हैं। हाइड्रोमेटैलर्जी और पाइरोमेटैलर्जी के बीच मुख्य अंतर यह है कि हाइड्रोमेटैलर्जी में, हम अयस्क से धातुओं को निकालने के लिए एक जलीय घोल का उपयोग करते हैं, जबकि पाइरोमेटैलर्जी में, हम अयस्क से धातु निकालने के लिए उच्च तापमान का उपयोग करते हैं।
नीचे इन्फोग्राफिक हाइड्रोमेटैलर्जी और पाइरोमेटैलर्जी के बीच अंतर को सारांशित करता है।
सारांश – हाइड्रोमेटैलर्जी बनाम पायरोमेटेलर्जी
Hydrometallurgy और pyrometallurgy औद्योगिक रसायन विज्ञान में दो मुख्य शाखाएँ हैं। हाइड्रोमेटैलर्जी और पाइरोमेटैलर्जी के बीच मुख्य अंतर यह है कि हाइड्रोमेटैलर्जी में, हम अयस्क से धातुओं को निकालने के लिए एक जलीय घोल का उपयोग करते हैं, जबकि पाइरोमेटैलर्जी में, हम अयस्क से धातु निकालने के लिए उच्च तापमान का उपयोग करते हैं।
