Raffinazione metalli

La raffinazione dei metalli

Con il termine raffinazione si intende in metallurgia il processo di purificazione dei metalli, senza alterarne la composizione chimica. Per questo, la raffinazione dei metalli non va confusa con la fusione o la calcinazione, che determinano un cambiamento chimico della materia prima. Questa operazione, che rende i metalli più puri, può essere svolta utilizzando diverse metodologie in base alla materia trattata.

La coppellazione dell’argento

La coppellazione è una pratica che permette di separare i metalli nobili come oro e argento dai metalli di base naturalmente presenti in quei minerali: piombo, zinco, rame, antimonio e altri. La coppellazione dell’argento o dell’oro si basa sul fatto che i metalli preziosi non reagiscono chimicamente, quindi non vanno incontro a ossidazione a differenza di quanto avviene per gli altri minerali. Infatti, quando i metalli nobili vengono sottoposti a temperature elevate, rimangono inalterati (il loro punto di fusione è molto alto), mentre gli altri reagiscono e si trasformano in scorie e altri composti. In questo modo avviene la separazione dell’oro o dell’argento da piombo e altri metalli non preziosi. La coppellazione è un procedimento molto semplice e utilizzato già in antichità, a partire dall’età del bronzo, per dividere argento e piombo. Con il passare dei secoli, il fuoco è diventato anche un banco di prova per testare la purezza di metalli impiegati per produrre monete o fabbricare gioielli. Dato che l’argento puro è molto raro in natura, la coppellazione continua a essere praticata anche oggi e su larga scala.

La raffinazione del rame a caldo

Per essere utilizzato nell’industria, il rame deve essere sottoposto a un processo di raffinazione a caldo o elettrolitica. Questa necessità è dovuta al fatto che inizialmente questo metallo è un prodotto impuro e tendenzialmente nero, che va privato di tutte le parti impure prima di poterlo impiegare nella costruzione di lastre e semilavorati. Con la raffinazione a caldo, il rame viene fuso alternando i processi di ossidazione e riduzione. Questa operazione deve essere ripetuta molte volte prima di giungere alla totale raffinazione del rame e a un metallo pur. Fondendo ripetutamente il minerale, si può arrivare a ottenere un grado di purezza anche fino a 99%. Come combustibile, nella raffinazione a caldo viene utilizzato il carbone.

La raffinazione elettrolitica

La raffinazione del rame può avvenire anche per elettrolisi: in questo caso, si utilizzano una lastra di rame impuro e un foglio sottile di rame puro, rispettivamente come anodo e catodo. Come elettrolita viene invece impiegata una soluzione acida di solfato di rame. Durante l’elettrolisi, l’elettricità fa sciogliere la lastra di rame impuro: la parte pura va a depositarsi sul catodo, mentre gli elementi impuri precipitano formando dei fanghi anodici, che nel caso del rame sono ricchi di oro e argento; i metalli meno nobili, invece, restano in soluzione. Il rame ottenuto in questo modo può raggiungere una purezza del 99,9%, ma prima di poterlo utilizzare lo si deve nuovamente lavorare e trasformare in placche o billette, da cui derivano i vari semilavorati destinati all’industria (fili, tubi o lastre). La raffinazione elettrolitica può essere impiegata anche per separare l’uranio dalle scorie radioattive o i metalli dagli scarti industriali.

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