ГоловнаЗворотній зв'язок
Главная->Різні конспекти лекцій->Содержание->4. ВИРОБНИЦТВО КОЛЬОРОВИХ МЕТАЛІВ

Металургія.

4. ВИРОБНИЦТВО КОЛЬОРОВИХ МЕТАЛІВ

4.1. Виробництво міді

4.1.1. Мідь її властивості та використовування.

Чиста мідь червоного кольору; плавиться за температури 1083°С; її густина дорівнює 8940 кг/м3; вона майже у 2 рази м'якша від заліза; має велику електро- та теплопровідність. За електропровідністю мідь стоїть за сріблом. Мідь є основним провідниковим матеріалом в електро- та радіотехніці. Майже половину міді використовують саме в них. Решта йде на виплавляння сплавів.

Мідь виробляють піро- та гідрометалургійним способами. Основним є пірометалургійний. Цим способом отримують 90% міді.

4.1.2. Пірометалургійний спосіб виробництва міді. Спрощена схема технологічної системи пірометалургійного способу виробництва міді подана на рис. 7. Вона складається з окремих елементів, складовим яких є обладнання та технологічні операції. До обладнання належать млини, флотаційна машина, печі різного типу, горизонтальний конвертер, електролізери. В обладнанні відбуваються такі технологічні процеси як подрібнення, збагачення, випалювання, плавлення та рафінування.

Вода,    Повіпря         Кокс,         Повітря, 

олія                           флюси          флюси

 

 

Руда                                                                                                         червона мідь 

             1              2               3                  4                 5                  6

 

 

                       Порда        SO2           Шлак         Шлак        Домішки                                    

 

Рис. 7. Схема технологічної системи виробництва міді пірометалургійним способом

         Багаnочеренева піч - це стовбурна піч висотою до 11 м, діаметром 6,5-7,5м. Концентрат подають на верхню черінь печі, з якого його за допомогою механічних перегрібачів , які кріпляться до обертового вала , згрібають на нижній черінь і т. д. За допомогою форсунок3 у піч подають паливо. Продуктивність такої печі невисока - 300 т шихти за добу. З печі разом із SО2 і пилом виноситься до 0,5% міді.

Випалюють концентрат і у печах із «псевдо киплячим шаром» . Така піч, як і багато черенева, працює на принципі зустрічних потоків.  

Продуктивність цих печей у кілька разів більша ніж багато череневих.

Рафінування міді.

1. Вогневе рафінування міді. За цим способом розплавленну чорнову мідь завантажують у полуменеву піч об'ємом до 400 тонн і продувають повітрям. При цьому цинк, свинець та інші домішки окисляються легше, ніж міді. Утворені оксиди (ZnO, PbO тощо) виходять разом із димовим газом. Оксиди заліза, алюмінію та інших металів переходять у шлак, благородні метали (Au, Ag) не окислюються, а залишаються в розплаві.

2. Електролізне рафінування міді. Як відомо, головними споживачами міді є електротехнічна промисловість і радіотехніка. Вони потребують дуже чистої міді (99,92-99,96% вмісту міді), яку не можна отримати вогневим рафінуванням.

4.2. Виробництво алюмінію

4.2.1. Алюміній його властивості та використання. Чистий алюміній – це метал сріблясто-білого кольору, малої густини (2700 кг/м3), низької температури плавлення (660°С), має велику тепло-, електропровідність та корозієстійкість в агресивних середовищах.

За електричною провідністю алюміній посідає 4-те місце після Ag, Cu, Au. У природі алюміній зустрічається у вигляді сполук. Алюміній і сплави на його основі використовують в електротехніці, будівництві, хімічному та харчовому машинобудуванні, літакобудуванні та космічній техніці.

4.2.2. Сировина для виробництва алюмінію та способи отримання глинозему. Сировина. Алюміній виробляють із бокситів, нефелінів, алеутів тощо. Основною сировиною є боксити, які складаються з 50 – 60% глинозему, 1 –5% кремнезему, 2 – 25% оксиду заліза, 2 –4% оксиду титану, 10 – 3-% води. У цьому мінералі алюміній міститься у вигляді сполук Аl(ОН)3, АІООН, АІ2О3, АІ2О32SіО2·2Н2О. Якість бокситів визначається вмістом в них оксиду алюмінію та кремнезему. Якісні боксити містять 50-60% оксиду алюмінію та не більше 0,2% АІО2 і 0,4% Fе2О3.

Алюміній виробляють у два заходи: спочатку отримують, із бокситів глинозем, а потім з глинозему алюміній.

           Технологічна система виробництва алюмінію складається з чотирьох самостійних підсистем: виробництво глинозему, кріоліту, електродної маси та алюмінію з глинозему.

4.2.3. Виробництво алюмінію з бокситів за способом Баєра. Схему технологічної системи виробництва алюмінію за способом Баєра можна подати у вигляді 8-ми елементів, структурними складовими яких є обладнання та технологічні процеси, які відбуваються в ньому або за його допомогою (рис. 8).

                             Глинозем                                                     Алюміній

 

 

                      NaOH    NaOH   Al(OH)3                        Кріоліт

 

Боксити                                                                  Al2O3              Al            Al               Al

             1           2           3           4          5                         6             7              8

 

 

                                Порода                 Вода                             Домішки

 

                              NaOH

 

Рис. 8. Схема технологічної системи виробництва алюмінію

 

 

7