متالورژی استخراجی به استخراج، تصفیه و بازیافت فلزات از یک سنگ معدن مربوط می شود.
بسته به نیازهای خاص استخراج، طیف وسیعی از فرآیندها و فن‌آوری‌ها از جمله تکنیک‌های احیای شیمیایی و الکترولیتی همراه با فرآوری مواد معدنی، هیدرومتالورژی و پیرومتالورژی به عنوان فناوری‌های متالورژی استخراجی اولیه در دسترس هستند.

متالورژی استخراجی عبارت است از استخراج فلز از سنگ معدن، خالص سازی و بازیافت آن. بیشتر فلزات موجود در پوسته زمین به صورت کانی های اکسیدی و سولفیدی وجود دارند. این ترکیبات باید کاهش یابد تا فلز مورد نظر آزاد شود. دو روش کاهش وجود دارد: الکترولیتی و شیمیایی.

احیای شیمیایی را می توان در فرآیندهای مختلفی انجام داد، از جمله ذوب احیایی - فرآیند گرم کردن سنگ معدن همراه با یک عامل احیا کننده (اغلب، کک یا زغال چوب) و عوامل تصفیه برای جداسازی فلز مذاب خالص از محصولات زائد. برخی از فرآیندهای دیگر برای احیای شیمیایی شامل احیاء و تبدیل هیدروژن اتوکلاو است. اما دومی فلز خالص را تولید نمی کند، بنابراین نیاز به درمان بیشتر محصول خود دارد.

احیای الکترولیتی شامل عبور جریان زیادی از اکسید فلز مذاب یا محلول آبی نمک فلز است. به عنوان مثال، آلومینیوم از بوکسیت حل شده در کرایولیت مذاب از طریق فرآیند هال-هرولت الکترولیز می شود.

قبل از احیا، اغلب لازم است ترکیبات فلزی جدا شوند تا از احیای همزمان فلزات مختلف و آلودگی محصول جلوگیری شود. فرآیندهای جداسازی بسیار متنوع است: برشته کردن، ذوب اکسیداتیو، تبدیل، شستشو و بسیاری دیگر.

فن آوری های متالورژی استخراجی به دو حوزه تقسیم می شود. فرآوری مواد معدنی، هیدرومتالورژی و پیرومتالورژی. عملیات متالورژی و مواد معدنی استخراجی به دو دسته تقسیم می شوند:

• متالورژی آهنی، که شامل کاهش سنگ آهن به آهن، و پالایش بیشتر و آلیاژسازی با فلزات دیگر برای ساخت فولاد است. • متالورژی غیر آهنی که شامل تمام فلزات دیگر می شود. این را می توان بیشتر به موارد زیر تقسیم کرد:

فلزات گرانبها - بازیافت طلا و نقره و فلزات گروه پلاتین.
فلزات پایه - بازیافت سرب، روی، مس و نیکل.
فلزات سبک - بازیابی منیزیم، آلومینیوم، قلع و تیتانیوم.
عناصر جزئی - بازیابی آرسنیک، سلنیوم، بیسموت، تلوریم و آنتیموان.
کانی های صنعتی - نمونه های اصلی شامل خاک رس، ماسه، سیلیکات و ماسه های معدنی سنگین است.
زغال سنگ - بهره مندی و درمان زغال سنگ.

مولیبدن، یک فلز نسوز اصلی، به طور گسترده ای به عنوان یک عنصر آلیاژی در فولادها و سوپرآلیاژها برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی، خواص فیزیکی و استحکام مکانیکی آنها به ویژه در دماهای بالا استفاده می شود. تولید و مصرف کنونی جهانی حدود 130000 تن مولیبدن در سال تخمین زده می شود.

مولیبدن به طور طبیعی به عنوان ماده معدنی مولیبدنیت (MoS2) وجود دارد و با فرآیند فلوتاسیون به عنوان کنسانتره اولیه در معادن مولیبدن و به عنوان کنسانتره محصول جانبی در معادن مس بازیابی می شود. کنسانتره به یک اکسید مولیبدی با درجه فنی (تکنولوژی اکسید) در روسترهای چند اجاقی برشته می شود. حدود 80 درصد از اکسید فناوری در این حالت یا پس از تبدیل به فرومولیبدن برای استفاده به عنوان افزودنی به آهن و فولاد فروخته می شود.

باقی مانده بیشتر به مواد شیمیایی خالص اکسید و مولیبدات که در ساخت کاتالیزورها، مواد شیمیایی ویژه، فلز مولیبدن و سوپرآلیاژها استفاده می شود، تصفیه می شود. این مقاله مراحل مختلف متالورژی استخراجی مولیبدن را مورد بحث قرار می دهد، از شناورسازی کنسانتره سولفید تا احیای اکسید خالص به فلز مولیبدن.

بسیاری از محصولات از استخراج و فرآوری سنگ معدن های حاوی مولیبدنیت (MoS 2 ) سرچشمه می گیرند، از جمله:

• محصولات شیمیایی Mo
• محصولات Meltstock
• محصولات فلزی Mo

قبل از استفاده، کنسانتره حاصل از فلوتاسیون باید از سولفید آزاد شود که با بو دادن انجام می شود:

MoS 2 + 3½ = MoO 3 + 2SO 2
MoS 2 + 3O 2 = MoO 2 + 2SO 2

واکنش در برشته کردن با تکامل گرما رخ می دهد و این فرآیند در دمای 590-620 درجه سانتی گراد در کوره های قلبی چندگانه انجام می شود.

شکل 2: تولید محصولات مولیبدن

شکل 3: تولید مواد شیمیایی مولیبدن