|
[[پرونده:TVA phosphate smelting furnace.jpg|بندانگشتی|کوره ذوب الکتریک فسفات در [[کارخانه شیمیایی]] [[تنسی ولی آتوریتی]] (1942۱۹۴۲)]]
'''گدازگری''' {{به انگلیسی|Smelting}} روشی از [[متالورژی استخراجی]] است، که به فرایند اعمال حرارت به [[سنگ معدنی]] با هدف ذوب کردن [[فلز پایه]]، اطلاق می‌گردد. از این فرایند برای استخراج [[فلز|فلزات]] بسیاری همچون [[نقره]]، [[آهن]]، [[مس]] و دیگر فلزات پایه از سنگ معدن استفاده میشود. ذوب کردن فلزات در ظرفی بنام [[بوته آهنگری|بوته]] انجام میشود ،میشود، بوته ریخته گریریخته‌گری هر فلزی نسبت به درجه حرارت ذوب شدن آن فلز متفاوت میباشد،میباشد، با استفاده از گرمای زیاد و عامل کاهش دهنده مواد شیمیایی با هدف تجزیه سنگ، تخلیه سایر عناصر به صورت گاز یا سرباره و باقی ماندن فلز پایه انجام میشود.
باید توجه داشت اگرچه دو اصطلاح '''گدازگری''' {{به انگلیسی|Smelting}} و '''ذوب''' {{به انگلیسی|melting}} شبیه به هم هستند، اما هر کدام اصطلاح مختلفی هستند و کاربرد و معنای متفاوتی دارند. [[ذوب]] فرآیندفرایند مایع سازی یک ماده جامد، از طریق گرم کردن است. ذوب شدن فرایندی است که طی آن ماده از فاز جامد به فاز مایع تبدیل می شودمی‌شود. گدازگری فرآیندی است که طی آن سنگ معدنی یک فلز تا بیش از دمای ذوب فلز داغ می شودمی‌شود تا فلز استخراج شود. هر دو فرآیندفرایند شامل گرم کردن ماده تا دماهای بالا است. تفاوت اصلی بین ذوب و گدازگری اما این است که ذوب یک ماده جامد را به مایع تبدیل می کندمی‌کند در حالی که گدازگری یک سنگ معدنی را به خالص ترینخالص‌ترین حالت تبدیل می کندمی‌کند.<ref>{{یادکرد وب|عنوان=Difference Between Melting and Smelting {{!}} Definition, Melting Point, Steps, Requirements and Differences|نشانی=https://pediaa.com/difference-between-melting-and-smelting/|وبگاه=Pediaa.Com|تاریخ=2017-12-29|بازبینی=2020-12-31|کد زبان=en-US|نام خانوادگی=Madhusha}}</ref><ref>{{یادکرد وب|عنوان=Smelting - an overview {{!}} ScienceDirect Topics|نشانی=https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/smelting|وبگاه=www.sciencedirect.com|بازبینی=2020-12-31}}</ref>
== فرایند ==
گدازگری فقط شامل ذوب فلز از سنگ معدنی آن نمی شودنمی‌شود. بیشتر [[سنگ معدنی|سنگ هایسنگ‌های معدنی]] ترکیبی شیمیایی از فلز با سایر عناصر هستند؛ مانند [[اکسیژن]] (به شکل [[اکسید]]) ، [[گوگرد]] (به شکل [[سولفید]]) یا کربن و اکسیژن با هم (به شکل [[کربنات]]). برای استخراج فلز ،فلز، کارگران باید این ترکیبات را تحت واکنش شیمیایی قرار دهند. درنتیجه گدازگری شامل استفاده از [[اکسایش-کاهش|عوامل کاهنده مناسب]] برای ترکیب شدن با آن [[اکسایش-کاهش|عوامل اکسید کننده]] و آزاد شدن فلز می شودمی‌شود.
=== تفت دادن (Roasting) ===
در مورد سولفیدها و کربنات ها ،کربنات‌ها، فرایندی به نام "«[[تفت دادن (متالورژی)|تفت دادن]]"» باعث حذف کربن یا گوگرد ناخواسته می شودمی‌شود و اکسیدی به جا می گذاردمی‌گذارد که می تواندمی‌تواند مستقیماً کاهش یابد. تفت دادن معمولاً در محیط اکسید کننده انجام می شودمی‌شود. چند مثال عملی:
* [[مرمر سبز|مالاکیت]] ، سنگ معدن متداول [[مس]]، در درجه اول هیدروکسید کربنات مس Cu<sub>2</sub>(CO<sub>3</sub>)(OH)<sub>2</sub> است.<ref name="mindat">{{cite web|url=http://www.mindat.org/min-2550.html|title=Malachite: Malachite mineral information and data.|publisher=mindat.org|access-date=26 August 2015|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20150908005239/http://www.mindat.org/min-2550.html|archive-date=8 September 2015}}</ref> این ماده معدنی در چندین مرحله بین 250۲۵۰ درجه سلسیوس تا 350۳۵۰ درجه سلسیوس دچار [[گرماکافت|تجزیه حرارتی]] به 2CuO ،, CO2 و H<sub>2</sub>O می شودمی‌شود.<ref name="asminternational">{{cite web|url=http://www.asminternational.org/documents/10192/1942082/coppermetal.pdf/86992a2a-61db-4628-b01d-c70c0338b756|title=Copper Metal from Malachite | Earth Resources|publisher=asminternational.org|access-date=26 August 2015|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20150923175352/http://www.asminternational.org/documents/10192/1942082/coppermetal.pdf/86992a2a-61db-4628-b01d-c70c0338b756|archive-date=23 September 2015}}</ref> دی اکسیددی‌اکسید کربن و آب به اتمسفر رانده می شوندمی‌شوند و [[اکسید مس (I)|اکسید مس (II)]] باقی می ماندمی‌ماند که می تواندمی‌تواند مستقیماً به مس کاهش یابدیابد، ، همانطورهمان‌طور که در بخش زیر با عنوان ''کاهش'' توضیح داده شده استشده‌است. ▼
* [[گالن|گالنا]]، متداول ترینمتداول‌ترین ماده معدنی [[سرب]]، در درجه اول سولفید سرب (PbS) است. سولفید به یک سولفیت، اکسید می شودمی‌شود (PbSO<sub>3</sub>) ، که به صورت حرارتی به اکسید سرب و گاز [[گوگرد دی‌اکسید]] تجزیه می شودمی‌شود. (PbO و SO<sub>2</sub>) گوگرد دی‌اکسید دفع می شودمی‌شود (مانند [[کربن دی‌اکسید| دی اکسیددی‌اکسید کربن]] در مثال قبلی)، و اکسید سرب به شرح زیر کاهش می یابدمی‌یابد. ▼▲* [[مرمر سبز|مالاکیت]] ، سنگ معدن متداول [[مس]]، در درجه اول هیدروکسید کربنات مس Cu<sub>2</sub>(CO<sub>3</sub>)(OH)<sub>2</sub> است.<ref name="mindat">{{cite web|url=http://www.mindat.org/min-2550.html|title=Malachite: Malachite mineral information and data.|publisher=mindat.org|access-date=26 August 2015|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20150908005239/http://www.mindat.org/min-2550.html|archive-date=8 September 2015}}</ref> این ماده معدنی در چندین مرحله بین 250 درجه سلسیوس تا 350 درجه سلسیوس دچار [[گرماکافت|تجزیه حرارتی]] به 2CuO ، CO2 و H<sub>2</sub>O می شود.<ref name="asminternational">{{cite web|url=http://www.asminternational.org/documents/10192/1942082/coppermetal.pdf/86992a2a-61db-4628-b01d-c70c0338b756|title=Copper Metal from Malachite | Earth Resources|publisher=asminternational.org|access-date=26 August 2015|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20150923175352/http://www.asminternational.org/documents/10192/1942082/coppermetal.pdf/86992a2a-61db-4628-b01d-c70c0338b756|archive-date=23 September 2015}}</ref> دی اکسید کربن و آب به اتمسفر رانده می شوند و [[اکسید مس (I)|اکسید مس (II)]] باقی می ماند که می تواند مستقیماً به مس کاهش یابد ، همانطور که در بخش زیر با عنوان ''کاهش'' توضیح داده شده است.
▲* [[گالن|گالنا]]، متداول ترین ماده معدنی [[سرب]]، در درجه اول سولفید سرب (PbS) است. سولفید به یک سولفیت، اکسید می شود (PbSO<sub>3</sub>) ، که به صورت حرارتی به اکسید سرب و گاز [[گوگرد دی‌اکسید]] تجزیه می شود. (PbO و SO<sub>2</sub>) گوگرد دی‌اکسید دفع می شود (مانند [[کربن دی‌اکسید|دی اکسید کربن]] در مثال قبلی)، و اکسید سرب به شرح زیر کاهش می یابد.
=== کاهش ===
کاهش، مرحله نهایی و دما بالا در گدازگری است که در آن اکسید به فلز اصلی تبدیل می شودمی‌شود. یک محیط کاهنده (غالباً توسط [[کربن مونوکسید|مونوکسیدکربن]] تهیه می شود،میشود، که در اثر احتراق ناقص در کوره ای با هوای ناکافی ساخته می شودمی‌شود) اتم هایاتم‌های نهایی [[اکسیژن]] را از فلز خام بیرون می کشدمی‌کشد. دمای مورد نیاز در یک بازه بسیار بزرگ متغیر است، چه از نظر مطلق و چه از نظر نقطه ذوب فلز پایه. مثال هامثال‌ها:
* [[ جیوه (II)آهن اکسید|اکسید جیوهآهن]] تقریباً در نزدیکیدمای 550۱۲۵۰ درجه سلسیوس به بخارآهن جیوهفلزی تبدیل می شود.میشود ( 1022۲۲۸۲ درجه [[فارنهایت ]] یا 823.15۱۵۲۳٫۱۵ [[کلوین ]]) ، یعنی تقریباً 600۳۰۰ درجه '' بالاترزیر'' از نقطه ذوب جیوهآهن که منفی 38۱۵۳۸ درجه سلسیوس است . ( منفی 36.4۲۸۰۰٫۴ درجه فارنهایت یا 235.15۱۸۱۱٫۱۵ کلوین). ▼
* [[آهنجیوه (II) اکسید|اکسید آهنجیوه]] تقریباً در دماینزدیکی 1250۵۵۰ درجه سلسیوس به آهنبخار فلزیجیوه تبدیل می شودمی‌شود. (2282۱۰۲۲ درجه [[فارنهایت]] یا 1523.15۸۲۳٫۱۵ [[کلوین]]) ، یعنی تقریباً 300۶۰۰ درجه ''زیربالاتر'' از نقطه ذوب آهنجیوه که 1538منفی ۳۸ درجه سلسیوس است. (2800.4منفی ۳۶٫۴ درجه فارنهایت یا 1811.15۲۳۵٫۱۵ کلوین).
▲* [[جیوه (II) اکسید|اکسید جیوه]] در نزدیکی 550 درجه سلسیوس به بخار جیوه تبدیل می شود. (1022 درجه فارنهایت یا 823.15 کلوین) ، تقریباً 600 درجه ''بالاتر'' از نقطه ذوب جیوه که منفی 38 درجه سلسیوس است (منفی 36.4 درجه فارنهایت یا 235.15 کلوین).
پس از اتمام مرحله کاهش، فلاکس و سرباره می توانندمی‌توانند خدمات ثانویه ای را ارائه دهند: آنها یک پوشش مذاب روی فلز تصفیه شده ایجاد می کنند ،می‌کنند، از تماس با اکسیژن در حالی که هنوز گرم است و به راحتی اکسید می شودمی‌شود جلوگیری می کنندمی‌کنند. این از تشکیل ناخالصی هاناخالصی‌ها در فلز جلوگیری می کندمی‌کند.
=== گدازآورها (Fluxes) ===
کارگران فلزکاری به چند دلیل از گدازآور یا فلاکس در گدازگری استفاده می کنند ،می‌کنند، که اصلی تریناصلی‌ترین آنها [[کاتالیز]] واکنش هایواکنش‌های مورد نظر و اتصال شیمیایی به ناخالصی هایناخالصی‌های ناخواسته یا محصولات واکنش است. برای این منظور اغلب از [[اکسید کلسیم]] به شکل [[آهک]] استفاده می شد،می‌شد، زیرا اکسید کلسیم می تواندمی‌تواند با دی اکسیددی‌اکسید کربن و دی اکسیددی‌اکسید گوگرد تولید شده در حین تفت دادن و گدازگری واکنش نشان دهد و آنها را از محیط کار دور نگه دارد.
== جستارهای وابسته ==
== منابع ==
{{پانویس}}
<references />
{{انبار-رده}}
[[رده:قال]]
| 