Phương pháp thủy luyện là gì? 5 phương pháp thủy luyện cơ bản

Phương pháp thủy luyện là gì? Để thực hiện phương pháp này cần phải làm theo đúng quy trình và các nguyên tắc nhất định. Nhưng có những phương pháp thủy luyện nào đang được áp dụng trong đời sống? Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn.

Phương pháp thủy luyện là gì?

Trong ngành luyện kim, chắc hẳn bạn sẽ có thắc mắc về phương pháp thủy luyện là gì? Phương pháp này được dùng để điều chế một số loại kim loại có hoạt động thấp. Cách này sẽ được áp dụng nhiều trong công nghệ kim loại hoặc ngành kim hoàn.

Lúc đầu, thủy luyện sẽ tạo ra 1 hỗn hợp rồi đun nóng lên thành chất lỏng bởi sự hỗ trợ của một số chất phụ gia. Các phản ứng hóa học trong quá trình này sẽ được diễn ra liên tục để tạo thành sản phẩm ưng ý.

Phương pháp thủy luyện thường được sử dụng để điều chế một số kim loại như: Bạc (Ag), Vàng (Au), Đồng (Cu), Thủy ngân (Hg). Mặc dù có tính ứng dụng cao nhưng phương pháp này cũng còn tồn tại một số hạn chế như:

• Chỉ có thể tinh chế một số loại kim loại nhất định
• Mất nhiều thời gian, công sức khi thực hiện quá trình nhiệt luyện
• Khó tái sử dụng hay phục hồi nguyên liệu, sản phẩm tạo thành
• Khả năng cao có thể gây ô nhiễm môi trường

Các phương pháp thủy luyện cơ bản thường dùng

Khi nhắc đến phương pháp thủy luyện là gì thì hầu hết mọi người đều hiểu được tầm quan trọng của phương pháp này. Nó được ứng dụng nhiều trong công nghệ hóa học, luyện kim, nhất là để điều chế, tinh chế kim loại từ quặng.

Và một số phương pháp thủy luyện thường được dùng như sau:

Phương pháp hòa tách

Đây là phương pháp dùng dung dịch hòa tan để tách kim loại từ quặng. Quy trình gồm các bước như sau:

Bước 1: Dùng axit hoặc kiềm dạng dung dịch để hòa tan quặng.

Bước 2: Khi đã hòa tan hết kim loại thì dung dịch có chứa kim loại đó sẽ được mang đi làm kết tủa dưới dạng hợp chất dễ tách.

Bước 3: Lọc và làm sạch kim loại đã được kết tủa để thu được kim loại nguyên chất.

Phương pháp điện phân

Phương pháp này dùng dòng điện để tách kim loại khỏi dung dịch muối kim loại. Các bước của quy trình này thường gồm:

Bước 1: Tiến hành điện phân dung dịch chứa muối kim loại, kim loại sẽ bám vào catot.

Bước 2: Kim loại bám vào catot sẽ được thu hồi và tinh chế để đạt đến độ tinh khiết mong muốn.

Phương pháp trao đổi ion

Phương pháp trao đổi ion là cách dùng các loại hạt nhựa trao đổi ion để tiến hành tách kim loại ra từ dung dịch. Cụ thể:

Bước 1: Cho dung dịch hấp thụ kim loại đi qua hạt nhựa trao đổi ion, lúc này ion kim loại sẽ bị hấp thụ bởi nhựa.

Bước 2: Rửa giải kim loại từ hạt nhựa bằng dung dịch thích hợp.

Bước 3: Kim loại vừa được rửa giải sẽ kết tủa và tinh chế để thu được kim loại nguyên chất.

Phương pháp trích ly bằng dung môi

Đây là phương pháp dùng dung môi hữu cơ nhằm chiết xuất ra kim loại từ dung dịch. Cách thực hiện bao gồm các bước:

Bước 1: Chiết xuất bằng cách trộn dung dịch chứa kim loại với dung môi hữu cơ, lúc này kim loại sẽ chuyển sang pha dung môi.

Bước 2: Tiến hành pha dung môi có chứa kim loại đã được tách ra khỏi dung dịch ban đầu.

Bước 3: Thu hồi kim loại bằng các phương pháp như kết tủa hoặc điện phân.

Phương pháp kết tủa hóa học

Phương pháp kết tủa hóa học là cách dùng phản ứng hóa học nhằm tạo kết tủa kim loại. Kết tủa dưới dạng hợp chất không tan. Để thực hiện thì cần phải theo đúng các bước sau:

Bước 1: Pha chế dung dịch chứa kim loại

Bước 2: Thêm chất kết tủa vào dung dịch các chất hóa học nhằm tạo ra phản ứng kết tủa kim loại dạng hợp chất không tan.

Bước 3: Tiến hành lọc chất kết tủa, rửa sạch và tinh chế để thu được kim loại mong muốn.

Quy trình thực hiện thủy luyện

Về cơ bản thì phương pháp thủy luyện là gì? Đó là quá trình dùng dung dịch để tách kim loại ra từ quặng hoặc là hợp chất kim loại. Đây cũng là một phương pháp phổ biến trong ngành luyện kim, nhất là những kim loại có tính khử yếu.

Quy trình để thực hiện thủy luyện như sau:

Nguyên liệu

Nghiền nhỏ quặng hoặc hợp chất kim loại

Chọn loại dung dịch thích hợp như H2SO4, NaOH, hoặc NaCN để hòa tan kim loại hoặc hợp chất kim loại.

Hòa tan

Cho quặng vào trong dung dịch đã chọn để có thể hòa tan chúng. Bước này sẽ giúp tách kim loại ra khỏi phần không tan của quặng.

Khử ion kim loại

Tiếp theo là dùng kim loại có tính khử mạnh hơn để khử ion kim loại trong dung dịch, từ đó tạo thành kim loại tự do.

Thu hồi kim loại

Sau khi được tách ra khỏi dung dịch, kim loại được tinh chế để có thể đạt được độ tinh khiết như mong muốn.

Ứng dụng của phương pháp thủy luyện

Trong cuộc sống, phương pháp thủy luyện cũng được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Cụ thể:

Chế tạo các sản phẩm điện tử

Hỗ trợ chế tạo những hợp chất kim loại có khả năng dẫn nhiệt, dẫn điện tốt để ứng dụng trong sản xuất linh kiện điện tử, chíp vi mạch…

Ứng dụng trong thực phẩm

Phương pháp này giúp tinh chế các loại gia dụng, chất liệu hay gia vị thường dùng trong thực phẩm. Ngoài ra, chúng còn làm cho sản phẩm có nét hương vị đặc trưng riêng.

Điều chế, làm sạch kim loại

Thủy luyện cũng là phương pháp giúp loại bỏ bớt hóa chất, cặn bẩn cùng những tạp chất khỏi quặng. Từ đó sẽ cho ra kim loại tinh khiết.

Sản xuất vàng trắng

Thủy luyện có thể tạo ra được vàng trắng – một loại kim loại quý trong công nghệ trang sức. Giá trị của vàng trắng trên thị trường cũng rất cao.

Phương pháp thủy luyện là gì? Hy vọng bạn đã có câu trả lời cho câu hỏi trên và thêm được nhiều kiến thức bổ ích hơn.