I. صهر المعادن الحديدية ومعالجة الدرفلة

السباكة المعدنية الحديدية تشير عمومًا إلى صهر خام الحديد إلى حديد زهر، أو صهر حديد الزهر إلى قضبان فولاذية. المعالجة بالدرفلة هي نوع من المعالجة التي تتضمن درفلة القضبان الفولاذية إلى صفائح فولاذية أو أنواع مختلفة من الفولاذ المقاطع، حيث يتم تطبيق الضغط على المعدن لتمديده إلى شكل محدد.

II. المعادن الحديدية

تشير المعادن الحديدية بشكل رئيسي إلى الحديد وسبائكه، مثل الصلب، الحديد الزهر، الفيرو سبائك، الحديد الزهر، إلخ.

1، الفولاذ

الفولاذ هو مصطلح عام لسبائك الحديد والكربون التي تتراوح نسبة الكربون (كنسبة مئوية بالكتلة) من 0.02% إلى 2.11%. يمكن أن يختلف التركيب الكيميائي للفولاذ بشكل كبير؛ الفولاذ الذي يحتوي فقط على الكربون يسمى فولاذ الكربون أو الفولاذ العادي.

2، الحديد الزهر

الحديد الزهر هو سبيكة من الحديد والكربون تحتوي على نسبة كربون تتجاوز 2%. عادةً ما تحتوي الحديد الزهر الصناعي على نسبة كربون تتراوح بين 2.11% إلى 4.3% وتحتوي على عناصر مثل C و Si و Mn و S و P. إنه منتج يتم الحصول عليه عن طريق صهر خام الحديد في فرن الصهر. بناءً على الأشكال المختلفة للكربون الموجودة في الحديد الزهر، يمكن تقسيمه إلى عدة أنواع، بما في ذلك الحديد الزهر المستخدم في صناعة الصلب، والحديد الزهر المستخدم في الصب، والحديد الزهر القابل للسحب.

3، سبائك الحديد

فيريولويات (بالإنجليزية: Ferroalloys) — بمعنى واسع، تشير الفيريولويات إلى نوع من المنتجات التي تضاف إلى الحديد المنصهر أثناء صناعة الصلب كعوامل إزالة الأكسدة، وإضافات العناصر، وما إلى ذلك، لمنح الصلب خصائص معينة أو لتلبية متطلبات محددة. إنها سبائك وسيطة تتكون من الحديد وعنصر أو أكثر، وتستخدم بشكل رئيسي في صهر الحديد والصلب.

في صناعة الحديد والصلب، بشكل عام، تُسمى جميع السبائك الوسيطة المستخدمة في صناعة الفولاذ، بغض النظر عما إذا كانت تحتوي على الحديد (مثل سبائك الكالسيوم-silicon)، أيضًا "سبائك الحديد". عادةً ما تُدرج بعض الإضافات المعدنية النقية وإضافات الأكسيد أيضًا في هذه الفئة.

4، الحديد الزهر

الحديد الزهر هو مصطلح عام للسبائك المكونة أساسًا من الحديد والكربون والسيليكون. في هذه السبائك، يتجاوز محتوى الكربون الكمية التي يمكن الاحتفاظ بها في محلول الأوستنيت الصلب عند درجة حرارة التوازن.

تصنيف طرق الصهر

1، البيروميتالورجيا

يُعرف أيضًا باسم التعدين الجاف، تتضمن هذه الطريقة تسخين الخام مع الإضافات اللازمة في فرن إلى درجة حرارة عالية، مما يؤدي إلى إذابتها في حالة سائلة، وتحفيز التفاعلات الكيميائية المطلوبة لفصل المعدن الخام، الذي يتم بعد ذلك تنقيته.

2.الهيدروميتالورجيا

الهيدروميتالورجيا هي عملية معدنية تستخدم المحاليل المائية من الأحماض أو القلويات أو الأملاح لاستخراج المكونات المعدنية المطلوبة من الخام من خلال طرق كيميائية، تليها إنتاج المعادن باستخدام تقنيات مختلفة مثل التحليل الكهربائي المائي.

تُطبق هذه الطريقة بشكل رئيسي على الخامات ذات الدرجة المنخفضة، أو المقاومة، أو المسحوقة ناعماً. حالياً، يتم إنتاج 75% من الزنك والكادميوم في العالم باستخدام طريقة التحميص-الاستخلاص-التحليل الكهربائي المائي، والتي حلت إلى حد كبير محل عملية صهر الزنك التقليدية بالحرارة. بالنسبة للمعادن الأخرى التي يصعب فصلها (مثل النيكل-الكوبالت، والزركونيوم-الهفنيوم، والتنتالوم-النيوبيم، والمعادن الأرضية النادرة)، تُستخدم تقنيات جديدة في الهيدروميتالورجيا مثل استخراج المذيبات أو تبادل الأيونات للفصل، مما يحقق نتائج ملحوظة.

3، التفاعل الكيميائي (المعادن)

تشير إلى عملية معدنية تستخدم مذيبًا محددًا لاستخراج المعادن وفصلها عن المواد الخام من خلال تفاعلات كيميائية (بما في ذلك الأكسدة، والاختزال، والحياد، والتحلل المائي، والتعقيد، إلخ).

تلعب الهيدروميتالورجيا دورًا مهمًا في صناعات مثل الزنك والألمنيوم والنحاس واليورانيوم. يتم إنتاج جميع أكاسيد الألمنيوم واليورانيوم في العالم، ومعظم الزنك، وجزء من النحاس باستخدام طرق الهيدروميتالورجيا.

تشمل مزايا الهيدروميتالورجيا قابليتها للتطبيق على الخامات ذات الدرجة المنخفضة جدًا (مثل الذهب واليورانيوم) وعلى السيناريوهات التي يصعب فيها فصل المعادن المماثلة (مثل الهفنيوم والزركونيوم). مقارنةً بالبايروميتالورجيا، تتضمن عملية دوران المواد أبسط، ودرجة أعلى من الاسترداد الشامل للمعادن القيمة من المواد الخام، وهي أكثر ملاءمة لحماية البيئة، وعملية إنتاجها أسهل لتحقيق الاستمرارية والأتمتة.