Дистилляция металлов — термотехнологический процесс получения металлов из концентратов, основанный на восстановлении их и переводе из расплава в парообразное состояние с последующей конденсацией. Таким способом получают цинк, кадмий, сурьму, ртуть и др. Например, дистилляция цинка из цинкового концентрата осуществляется для получения чистого цинка переводом его из расплава в парообразное состояние с последующей конденсацией. Протекающее при этом восстановление цинка описывается уравнением:
ZnO (тв.) + C+=tZn (пар) + СО
Цинк в момент восстановления получается в парообразном состоянии.
Процесс осуществляется при 1200—1250 °С в ретортных и шахтных печах.
Термохимическое рафинирование металлов. Металлы, получаемые из рудного сырья, еще не представляют собой готового продукта. Они содержат примеси, и поэтому необходимо их рафинирование.
Термохимическое рафинирование — термотехнологический процесс получения металлов обработкой расплавленных черновых металлов с помощью различных присадок (солей, шлаков), окислением примесей, вакуумированием расплава и т. д. Этим способом получают медь, цинк, кадмий, олово, сурьму, ртуть и т. д.
Например, рафинирование черного олова обеспечивает получение товарного металла высших марок. Полный цикл рафинирования включает последовательно осуществляемые операции удаления железа, мышьяка, меди, сурьмы, висмута и свинца. В зависимости от состава черного олова некоторые из этих операций могут быть исключены или объединены.
Удаление железа осуществляется введением в расплав черного олова мелкого газового угля (500—600 °С); более глубокое удаление железа достигается введением элементарной серы (350—405 °С), переводящим железо в форму сульфида.
Удаление мышьяка основано на образовании тугоплавких соединений As—А1. Одновременно с мышьяком удаляется остаточное железо и частично медь и сурьма, а также интерметаллические соединения с алюминием. Алюминий вводится в черное олово при температуре не выше 500—600 °С.
Удаление меди проводится при 280—350 °С, реагентом является элементарная сера.
Сурьму удаляют введением алюминия при температуре 550 °С (лигатуры — при 450 °С).
Удаление висмута основано на образовании интерметаллических соединений висмута с магнием и натрием. Магний вводится при 38Q — 400 °С, натрий — при 240—300 °С.
Удаление свинца основано на обменной реакции
Этот процесс проводят при температуре 240—250 °С.