Сұйық металдар ( қалай және қаттылар ) жылу биік ие болады - және электропро ­ сулықпен

Алғашқы жазылған металдар анау немесе қоспалардың басқа санын әрқашан асырайды, келесі өңдеумен алыстатылады (см.2.6).

Металл фазамен түрлі түсті металдардың сульфид кендерінің өңдеуі жанында әртүрлі құрам штейнысы келеді (табл.7.5).

Составы заводских штейнов, % Таблица 7.5

Штейновпен зауыттық құрамдар,% кесте 7.5

Еріт штейнымен мыс және мыс - никельденгендер жақсы келеді ­ телями (коллекторлармен) барлық мейірбан металдардың.

Штейны көптеген қасиеттерімен балқытылған металдарға таяу: жоғары тығыздықты болады (жанында 5 г | см 3), жақсыны электрлік - және жылу өткізгіштік және жидкоподвижностьпен биікті.

Штейнов балқу температуралары биіксіз: -1190; Cu 2 S -1130; Ni 3 S 2-790°: ещё эвтектикаларының балқу температуралары төмен: Cu 2 S - -995; Cu 2 S – -550° C.

Балқытылған күйінді сұйық фазамен келеді, қайсыда шихтаның йтын құрастырушыға шоғырланады: кен шығатын материалдардың бос тұқым, ісік, отын күлі, сонымен қатар бүлінетін отқа төзімді материалдардың компоненттері. Явля ­ ясь, бір жағынан, өндіріс кетуімен, күйінді ауруды сонымен қатар ойнайды ­ пирометаллургическихте шую роль процестерде, лақтырған алу қамсыздандыра ­ қойылатын талап химиялық құрам ла және сапаның. Нақ күйіндіге соналарды кешіп өтеді ­ зиянды қоспалардың новное саны: күкірттің және фосфордың. Қайсысыз металлургияларды технологияларда қоспалаушы элементтердің металына күйіндіден асуды ұйымдастырады (мысалы, ванадийді, марганецті, болатқа хромның). күйінді қабат үшін ­ зиянды әсердің щищает балқытылған металы газды атмоспен пеш ­ феры: метал тотығуының және тойдырудың оның газдармен. Руднотермической элек жанында ­ троплавке күйінді кедергі элементінің біреудің рөлін атқарады, қайда теп бөлінеді ­ ло электрлік ток өтуі жанында.

Барлық бұлар күйінді функциялары көрсетеді оған айқын талаптың балқу температурасымен, жабысқақтықтың, үстіңгі керуге, электр өткізгіш ­ ности.

Тәжірибеліде жиі металлургия процес температурасын күйінді балқу температурасы анықтайды (егер ол метал балқуы температурасы жоғарырақ), процес температуралық деңгейі төмендеуіне арналған сондықтан (энергетикалық шығындардың азаю мақсатымен) темпера ең азбен күйінділерді теріп алуға талаптанады ­ балқу туройы. Үшін мынаның талапқа сай боламын күй-жағдай диаграммалары қолданады ­ жүйелердің щихі. Дәл осылай, 2, 203- SiО домналық балқытулардың артынан жүйесін негіз болатынның келеді ал түрлі түсті металдардың кен шығатын балқытуларына арналған - СаО жүйесі - – 2.

Гетерогенді процестердің биік жылдамдық жетуіне арналған, қандайлармен күйінді аралық әрекеттестік келеді және металмен, туралысыз ­ ходимо диффузиялық сатылардың биік жылдамдығы қамсыздандыру,, қалай ­ өлшеу казываюты, лимиттелушіге жиі келеді. Долж күйінділері сондықтан ­ ны ең аз мүмкін жабысқақтық болу. Үлгілі сондай күйінділердің құрамдары орнында болады аналарды ғой облыстарда, не және құрамдар ең азбен плав температурасымен ­ ления. қажеттілерді ис лайықты күйінділерінің іріктеп алуына арналған оқиғаларда ­ төрттен бірі жүйелердің диаграмма пользуюты: - Al 2 O,- 2- MgO және др.

Күйінді балқымалардың жабысқақтығы жабысқақтық маңызды жоғарырақ балқытылған ­ металдардың ныхі және температурадан күшті тәуелді болады. Температура жоғарылауымен күйінді құрылысты бірліктерінің үлкейтуі болады (күрделі иондардың), және ол көбірек жидкоподвижным тұрады (кемірек жабысқақпен). жабысқақтықпен сұйықтық молекулалары аралық ішкі қажалу коэффициентін атайды. Жабысқақтық туралы, Н келесі тап осы көрнектілікке арналған ертіп әкелуге болады · | м 2:

Су 200 0,001

Глицерин 300 0,78

Күйінділер:

- жидкотекучие <0,5

- орталар 2

- жабысқақтар >3.

Қандай көрініп тұр күріш.7.9, Ашу ­ лые күйінділер жабысқақтық жылыту жанында өзінікін төмендетеді көбірек баяу («ұзындар»), немен негізгілер («қысқалар») күйінділер.

Күріш.7.9. Күйінділердің жабысқақтық өзгертуі температурамен:1– негізгі күйінділер (| >1);2– ащы күйінділер.

Балқытылған күйінділердің тығыздығы өзгереді 2,9 3,9 г | см 3(ұстаудың тәуелділігінде қосулардың тяжёлых оларға, мысалы).

Сұйық тотық балқымалар досталарды ие болады ­ дәл биік үстіңгі керумен, бла ­ годаря неге, сонымен қатар, ұсақ металл емес қосулардың коагуляциялауы жеңілденеді көбірек жарма ­ тамшы ныесі және жылдам олардың қалқып шығуы балқытылған ­ ном металда (болат раскислениясы мысалы, барысында).

Балқытулардың үшінші өнімдеріне газдарды келеді. Бір қатар жағдайда өзінің құрамға олар назарды ұсынбайды және атмосфераға лақтырылады. Бірақ қайсысыздарды технологияларда газдар қолданылады немесе газ тәрізді отын сияқты (жеткілікті биік ұстау жанында және Н,- мысалы кокс және домналық газдар), немесе газдардан өрмелеуге шығарады ­ ные компоненттер: 2, буға ұқсастар мырыш, қорғасын, германий, ТiС 14 және др.

Газдар металлургия агрегаттан шығатындар (атмосфераға алып тастаудың алдында) санитарлық тазалауға душар болуға міндетті тиісті шаңдат және зиянды компоненттердің (, 12, SO 2, тотық азоттың).

Негізгі әдебиет 5[104-151 стр.],6[38-47,80-112 стр.]

Қосымша әдебиет 8[183-247 стр.],9[215-263 стр.]

Бақылау сұрақтар:

1. қалай металлургия ошақтарды топтастырылады, олардың артықшылықтар және жетіспеушіліктер ме?

2. қалай қолданылады олар күнгей ошақтар және қайда жұмыс істейді?

3. қандай заттарды отындар құрамына енеді? Жылу айырбас түрлері және не сондай «қара дене»?

4. мақаламен қандайлардың жылы теңдік түзеледі ме? Отқа төзімді материалдардың түрлері және олардың құрамы ма?

5. қандай өнімдер балқытудан кейін, олардың құрамы және қасиеттерді алады?

Лекция 8. гидрометаллургияда негізгі жабдықтау – үгітшілер, сгустители, сүзгілер, автоклавтар, электролизерлер.

Лекция конспектісі

Ерітіндіден, қатты қалдықтың отделённогосы оның келесі бөліспен кендердің принцип өңдеу тәсіл гидрометаллургическогосы шығарылатын метал ерітіндісіне аудармада болады (бос тұқымның), элемент түрінде немесе химиялық қосудың.

Негізгі адамгершіліктің, арқасында гидрометаллургическиемен қайсыларға кең тарату көбірек барлық кендердің бөлісу әдістері алады, болады:

- металдардың сайлау шығару мүмкіншілігінде бейшаралардың және кендердің труднообогатимыхі (кен шығатын денеден кейде ортасыз - мыс жер асты сілтіден айыру, уранның) ең аз жылу энергетикалы шығындармен - жоғары қызулар жанында (300°);

- жоқ болуда атмосфера ластанулары зиянды газды алып тастаулармен;

- көбірек қолайлы санитарлық - гигиеналықтардың еңбек шарттарында қызметші қызмет етуші.

Негізгі кезеңдермен технология гидрометаллургическойы келеді:

1) дайындау бөлісуге кен шығатын шикізаттың,

Шығарылатын метал ерітіндісіне 2) аударма – сілтіден айыру,

З) ерітінді бөліну және қатты қалдықтың,

4) жағымсыз қоспаның ерітінді химиялық тазалауы,

5) бөліс ерітіндіден металдың.

Сондай қасиеттердің оған мақсатпен сілтіден айыруға кен алдын ала дайындаулары беруді келеді, нәтижесінде кен шығатын минерал еру процесі жылдамдықпен және толықтықпен барынша көп мүмкінмен келе жатқан үшін:

- салыстырмалы бет артуының кен шағылысулары еріткішпен ұсақтау жолымен;

- қажеттілік оқиғасында басқа химиялық қосуға табиғи кен шығатын минерал өзгертулері, жақсы ерігіштікпен қожалық етуші, өртеу жолымен (тотықтыратынды. Қалпына келтіргішті, сульфатизирующего) немесе кен бірігуінің айқын химиялық реагенттердің қосымшаларымен.

Ең маңыздылармен келтірілгендердің операциялар жоғарырақ бөлісу гидрометаллургическогосы сілтіден айыру және мақсаттық метал ерітіндісінен бөліс келеді.

Сілтіден айыру. Технологтердің негізгі мақсатымен бөлісу мына кезеңінде сондай еріткіш іріктеп алуы келеді және сілтіден айыру сондай шарттарының (температуралар, реагенттердің концентрациялары), қайсыларда шығарылатын метал толықтықпен және жылдамдықпен барынша көппен еру, ал бос тұқым және ілеспелі элементтер немесе жалпы ерген жоқ, немесе дәреже оларды ерітіндіге асуды ұлысыз болу.

Кендердің сілтіден айыруына арналған және өндіріс тәжірибеліде аралық өнімдерді пульпа механикалы араластыруымен реакторларды қолданады – үгітшілер (күріш.8.1) Немесе пневматикалы араластырумен – пачуки.

Биік цилиндрлік күбі өзімен Пачук ұсынады 1, 2. мына құбыр ішке қондырылған құбыр жақтардың екеуілерінен ашық қайсы тік осьтың жүреді 2| З биіктің басқа құбыр 3, арқылы қайсыны пачукта қысылған ауа енгізіледі. Құбырдан шығуда ауа селі ұсақ көбікшелерге соғылады. Көбікшелермен қанған маңызды азырақ ауаны құбырда сұйықтық орта тығыздықты 2 болады, немен сұйықтық құбыр сырттан. Мынау 2 құбырға төменгі жақ арқылы көбірек ауыр сұйықтық түседі және ауамен сұйықтық бағанасы жоғары жаншады, құбыр жоғарғы жағы арқылы құйылады. Дәл осылай аппаратта толассыз айналып жүруі орналастырады - пульпа араластыруы. Қақпақта 4 тесік арқылы өңделетін кен толтыра артылады, ал еңбек сіңірілген пульпа шығады арқылы патрубок 5. реакторлардың мына үлгі үлкен адамгершілігімен әркім механикалы қозғалушы бөлімдердің жоқ болуы келеді. Пачуков мінездемесі: диаметр 3,0-4.5 м; биік 10-15 м; сыйымдылық 50-150 м 3; шығын ауаның 1.5-3,0 м 3| мина; ауа қысымы 150-300 кПа (1,5-3,0 атм). кен ұсақтауы барысында кейде сілтіден айыру өндіреді жұмыр немесе өзектілерді диірмендерде, топтастырғышпен буда жұмыс істеушілердің. Мына оқиғада су орнына сілтіден айыруға арналған ерітіндіні қолданады.

Күріш.8.1. Сілтіден айыруға арналған күбі механикалы араластырумен (үгітші):1– келтіру;2– тиейтін люк пульпа жылуына арналған;3– жылан түтік;4– дене;5– футеровка;6– диффузор;7– импеллярная бұлғауыш;8– бітіруші патрубок;9– бұру конденсанттың;10– жеткізіп салу екі;11– қақпақ.

Сілтіден айыру температуралар жанында жоғарырақ 100-110° мүмкін тек қана газды фаза жоғары қысымдары жанында. Бұларды оқиғаларда реакторлар кім, не ретінде автоклавтарды қолданады (күріш.8.3).

Күріш.8.3. Бокситтердің сілтіден айыруына арналған автоклав схемасы:1– шығару пульпаның;2– жылуды шығармау.

Оқтын-оқтын тәртіпте әдеттегі өндіріс үмеген масштабтары жанында сілтіден айыруға арналған реакторлар жұмыс істейді. Біраз уақыт арасында кен өңдеуін жүргізеді, жеткіліктіні, толық кен шығатын минерал еру процесі өтті үшін. Кіріскен істерде үлкен өнімділіктің сілтіден айыру толассыз тәртіпте жүзеге асырады.

Пульпа бөлінуі ерітіндіге сілтіден айырудан кейін және арқасында қатты тұнба өндіреді аналардың ғой құрулардың, не және концентрат құрғатуы ылғал байытудан кейін: тұндырғыштардың - сгустителей, гидроциклонов, сүзгілердің.

Өндіріс салыстырма үмеген масштабтары жанында перспективалымен центрафигурамен қатты кішкентай бөлшектердің бөліну және сұйықтықтарды келеді. Мына тәсіл негізгі адамгершілігімен құрғату биік жылдамдығы есептеуге ереді, сонымен қатар тұнбалардың алуы азбен дымқылдықпен, немен вакуум - сүзгілерден кейін. Егер алынған қатты тұнба технологиямен кептіруге душар болса, анау мына түрде кептіруге жылу шығынында үлкен үнемділік жетеді. Бір 1,6 м горизонтальдық центрифуга типо өлшемдерінен диаметрмен дабыл болады, биікті 0,7 м, пайдалы сыйымдылық 500 дм 3, жиілік айналудың 500 туралы | миналардың; (3,5 атм 355 кПа ылғал қысым астында сығылады), дымқыл тұнбаның 80-100 кг сағаттық өнімділік құрастырады.

Қатты фазаны - шлам - бөлінуден кейін жуып тазартады және бағыттайды немесе ысырылысқа, немесе ілеспелі элементтердің шығаруына.

Сұйық фазаны - ерітінді - жағымсыз элементтің тазалауына басында ұшырайды, өтіп кеткендердің кеннен ерітіндіге, ал негізгі элемент неёсінен шығаруға содан соң бағыттайды.

Ерітінділерден металдардың шығаруы. Ерітінділерден металдардың шығаруына арналған әртүрлі тәсілдерді қолданады:

1) тұндыру ерігішсіз химиялық қосу түрінде шығарылатын элементтің;

2) цементтеу;

3) электролиз ерітінділердің;

4) автоклавтық тұндыру;

5) айыру және тазартуды - сәйкестікте компоненттерге ерітінділердің бөлінуі қайнау олардың температураларымен;

6) шығару элементтердің және ерітінділерден қосулардың сорбенттермен немесе экстрагенттермен.

Алынған ерітіндіге реагентті енгізеді, ерігішсіз химиялық қосу тап осы металмен құрушы (гидроксид, сульфид, сульфат және басқалар тұзда). дәл осылай, мысалы, мыстың молибден ерітінді тазалауына арналған күкіртті аммонийді қолданады:

[ Cu (3)4] OH + 4 НS +3 H 2 O = ↓+5 NН 4 OH.

Қайсысыздарды тап осы метал тотығу немесе бұрынғы қалпына келу алдын ала ерігішсіз қосу біліміне арналған оқиғаларда өткізеді оның иондардың. Алынған сондай реакциялар нәтижесінде сүзумен немесе центрафигурамен тұнба сұйық фазадан бөліп алады.

Элементтік түрге металдардың біреулерін ерітінділерінен ығыстыру басқалармен, химиялық көбірек белсенділермен, цементтеумен аталады. Электродтық потенциалдардың олардың бірінші жақындауда металдардың химиялық белсенділік өлшемімен мөлшер қызмет ете алады (табл.2.7). мына кестеде әрбір метал көңіл болумен қалпына келтіргішпен есептеле алады бәріне басқа, орналасқанмен төмен. 2 Ме электр терістілікті металы 1 көбірек ерітіндіге тиеу жанында Ме металының тұзда ион шектесуі жанында және Ме атомының 2(қалпына келтіргіш) тотықтыратын - қалпына келтіргіш процес басталады. Тәжірибеліде қалпына келтіргіш кім, не ретінде мырышты жиі қолданады, арқасында қайсының алтын, кобальт, мыс ерітінділерден белгілейді (бейшара ерітінділерден соның ішінде, алынғандардың сілтіден айыру жанында шикізаттың забалансового құрамында мыс бар).

Жағымсыз элементтің электролит тазалаулары электролиз тәжірибеліде кең қолданылады, сонымен қатар ерітінділерден негізгі метал шығаруына арналған оны тұзда..

Автоклавтық тұндыру газбен - қалпына келтіргішпен негізгі ерітінді өңдеуінде негізі салынған (жиірек барлығы сутегімен) температуралар жанында 100-2000 және сутегі қысымында 1-3 МПа. процес жүзеге асады герметикалықтарды ыдыстарда автоклавтарда қарқынды араластыру жанында. Тәсіл биік өнімділікпен және метал биік тазалығымен құйып алады (емес кемірек 99%). тәжірибеліде автоклавтық тұндыру Сu тұндыруы үшін қолданады, Ni, Co шоғырланғандардың (>30 г | дм 3) ерітінді.

Ерітінді компоненттерінің бөліну тәсілі тазартумен және тазартумен сұйықтықтардың қоспасы үшін қолдануға болатын, маңызды айыратындардың қайнау температураларымен. Тәсіл маңызы булану процестерінің жүйелі өткізуінде және конденсацияға болады.

Температураны, қайсыда сыртқы бірдей қанған қысым екі тұрады (атмосфералыққа), сұйықтық қайнауы температурасымен атайды. Әсіресе қарқынды мына температура жанында бу түзілу процесі жүреді. Қайнау температурасын өзінікін атомдық - молекулалық байланыстардың үлгісінің тәуелділікте әрбір сұйықтығы болады.

Өзара ерігіш сұйықтықтардың бөлінуіне арналған айырмамен үмеген қайнау температураларында операцияны «булану - конденсация» қайта-қайта қайта айтады. Сұйықтықтардың бөліну сондай тәсілі тазартумен атайды.

Күріш.8.4. Ректификаттық құру схемасы:1– ректификаттық бағана;2– жылытқыш негізгі ерітіндінің;3– су қайнатқыш;4– дефлегматор;5– мұздатқыш;6– жинақ легколетучего компонентті Ал;7– ашық көктің қалдық (труднолетучий компонент).

Тазарту процесі тәжірибеліде іске асады арнайыларды аппараттарда - бағаналарда, таныстырушы мұнараның үлкен санмен анықталғандардың қайсысыз ара қашықтықта горизонтальдық қалқалардың досының досы тесіктермен – тәрелкелердің. Tвқа дейін қыздырылған төмен жағынан жоғары көтеріледі бағана төменгі бөлімдері немесе арнайы жылытқышта сұйықтықтардың қоспа булары. Компонентті легколетучего қайнауы температурасы сәл жоғарырақ температурамен бөлінуші сұйықтық тәрелкеге тәрелкеден үстіңгі жағынан төмен құйылады – tа.

Теориялық әрбір тәрелкеде тазарту процес элементарлық актісі жүреді, суреттелген жоғарырақ. Төмен жағынан тәрелкеде тесіктер арқылы «ал» газды сел қозғайды, сұйықтық компоненттерінің екеулерінің буларының қоспа таныстырушы. Барботируя сұйықтық қабаты арқылы көбірек температурамен аласаның, булар фракция высококипящейі сұйықтықта конденсацияланады және қалады, ал легколетучего қайсысыз сан компонентті газды фазаға сұйықтықтан қосымша кешіп өтеді Ал, сол себепті мынаның орналасқан тесіктер арқылы өтетін тәрелке жоғарырақ «» компонентпен бай көбірек газды фаза болады Ал, немен тәрелкеде сұйықтыққа кіру жанында «ал». өз кезегінде, сұйықтық тәрелкеде «», аққан трубканы переливную арқылы тәрелкеден «ал», В. компонентімен байыған труднолетучим болады

.8.4. күрішке көрсетілген толассыз әрекет ректификаттық бағаналары құрылғы жалпы Сұйық қоспа, фракцияларға керек бөлу, жылудан кейін берілген температураға дейін бағана орта бөліміне береді. Ағып кете тәрелкелермен төмен, ол бірлесіп әрекет қылады көтергенмен паром жоғары және азат болады компонентті Ал, ал бағана төменгі бөлімдері сұйықтықты жинастырылады, құрылушы дерлік тұтас компонентті, оны атайды - сылбырмен. Сылбыр бөлімі - ашық көк қалдық - бағанадан алыстатылады, ал басқа бөлім жоғары су қайнатқышта қызу жанында tвқа дейін буланады және көтеріледі, сұйықтық компоненттерінің екеулердің булардың қоспалары сел өрлеп келе жатқанға құрастыра. Бу бағанадан шығатын, компонентті легколетучегодан негізінде құрылушы Ал қоспамен үмеген булардың компонентті, дефлегматорға әпереді.

Сұйық қоспа бөліну дәрежесі құрастырушыларды оның компоненттер, т. е. тазалық алынғандардың дистиллятты және ашық көк қалдықтың, фазалық контакті беттері мөлшерден тәуелді болады - бағанада тәрелкелердің санынан. Тәрелкелердің саны теориялық циклдердің санына бірдей «булану - конденсация». тазарту қолдануы үлгісімен түрлі түсті 4. TiCl техникалық металлургияның тазалау келеді

Шығару ион алмасушы процестері және қоспаның металдардың тазалаулары қатты заттардың қатар қабілеттіліктеріне негізі салынған - иониттердің - электролиттердің ерітінділерімен иондармен ауысу. Мынау жұту процесі қайсысыз металдардың иондарының иониттерімен сорбциямен аталады.

Кезең:1- й процес үшеу кезеңнен түзеледі - өңделетін ерітіндіден иондардың жұтуы мына ерітінді сүзуі нәтижесінде бидай дәндерінің ионитовых қабаты арқылы (жуандықпен 1,5 м). аппараттан тап осы метал ең аз ұстауымен ерітінді шығады. Шығару іріктеуі ионит үлгісі таңдауымен қамтамасыз етіледі. Мынау соған дейін процес созылады, (12-48 ч ионопоглотительная ионит қабілеттілігі толық емес қолданған болып жатқанда.).

2- й кезең – ионит десорбциясы. Иониттің метал сорбенттелген иондарының айырылуы арнайы ерітінді тогында жүзеге асады - элюенттің (қышқылдардың ерітінділері, аммиактың). мыналар жанында байыған өнімді алады – элюат, қайсыда метал концентрациясы 10-100 бір жоғарырақ, немен негізгі ерітіндіде.

З - й кезең - сорбент регенерациясы (ион алмасушы шайырдың): тазарту сумен, қопсыту, жаттығу, подгузка және др.

Күрделі және өндіргіш аппараттар көбірек өнеркәсіпте қолданады, сорбент өлшенген қабатымен толассыз тәртіпте жұмыс істеушілер. Пульпадан ортасыз бір қатар жағдайда ерітілген метал шығарады - қойылту арбиған операцияларының жүзеге асыру және сүзусіз. Жаңа өңдеу тоқталмайды, жетілген ион алмасушы материалдар көбірек. РЗМ өндірістері ерітінділерден металдардың шығару ион алмасушы әдісі технологияларда қолданады; Zr, Hf, Re, Mo,, Ag, Au, U.

Экстракцаямен сұйықталған басқа сұйық фазаға су ерітіндісінен берілген метал шығару процесі өзімен ұсынады, экстрагентпен атайды. Мынау табысты шарт жанында процес жүреді, не сұйық фазалар практикалық өзара ерігішсіз. Экстрагенттер кім, не ретінде органикалық заттарды қолданады: алкилфосфаты Дпен ащылар -2- ЭГФК, алкиламины ТОА, ТЛА, трибутифосфат ТБФ және др., ерітілгендер жиірек барлығы керосинде. Экстрагент тойдырудан кейін оны шығарылатын элементпен экстрактімен аталады. Су ерітіндісі, қайсының метал суырылған, рафинатом аталады.

Өзінің мәнге сұйықталған экстракция көптегенде ерітінділерден металдардың шығару ион алмасушы технологиясын есіне түсіреді:

1- й кезең - органикалық еріткішке ерітіндіден метал экстракциясы;

2- й кезең - зкстракта бөліну және рафината;

З - й кезең - реэкстракция - су ерітіндісіне экстрактіден метал аудармасы;

4- й кезең - экстрагент технологиялық қасиеттерінің бұрынғы қалпына келу және қайтару оның процеске - цикл келесі.

Экстракция противоточныемен толассыз процестері үшеу үлгі аппараттарында жүзеге асырады: бағаналарда саптаумен немесе тәрелкелі бағаналарда тамыр соғумен; үлгі экстракторларында «араластырғыш - тұндырғыш»; центрден тепкіштерді экстракторларда.

Экстракциялық жұмыс нәтижелілігі 1 бағана күшті жоғарылайды, егер сұйық фазаларға қайтқан - алға басқан тамыр соғулар хабарлау. Пульсационныхте бағаналарда бөліп тұратын тәрелкелермен күш жанында, бағытталғанда жоғары, тәрелкеге жоғарырақ орналасқанға саңылаулар арқылы органикалық фаза бұзып жарып өтеді. Саңылаулар арқылы үстіңгі жағынан төмен күш жанында төмен су фазасы орналасады. Тәртіпте бағаналардың жұмысы тамыр соғулармен үш бірге олардың өнімділігі жоғарылатады.

Іріктеу және металдардың шығару толықтығы экстракция жанында экстрагент лайықты және үйлесімді қышқылдық іріктеп алуымен жеткізіледі.

Экстракция өнімдерінің бөлінуі (экстрактіні және рафината) тұндырғыштарда өндіреді (тығыздықтардың айырмасын қолдана) немесе ректификаттықтарды бағаналарда, реэкстракциеймен мына операцияны бірлестіре.

Органикалық фаза Реэкстракциюі ыстық сумен, қышқылдардың ерітінділерімен жүзеге асырады, сілтілердің, тұздардың. Мына процес жүруінде органикалық фазаға метал кешендері қиратылады, және метал ноны бай ерітіндіге жаңадан кешіп өтеді, қайсының содан соң метал біреуінемен қатты фазаға бөлінеді суреттелгендердің тәсілдер жоғарырақ (электролизбен, ерігішсіз тұнба білімімен және др.).

Сұйық фазалы экстракцияны қолданады технологиялықтарды схемаларда Ta өндірістері, Nb, In,,, Mo, Te,, Re.

Негізгі әдебиет 3[101-115 стр.],5[154-161 стр.]

Қосымша әдебиет 8[21-48 стр.]

Бақылау сұрақтар:

1. тәсіл гидрометаллургическогосы қандай көрсеткіштер негізгі адамгершіліктерге келеді?

2. қандай аппарат қолданылады үшін жоғары температуралының сілтіден айыру ма?

3. қайда және қалай сілтіден айырудан кейін пульпаны бөледі?

4. қандай тәсілдер равстворовтан металдардың шығаруы үшін бар болады?

5. не сондай тазарту?

6. қандай кезеңдерден сұйықталған экстракция түзеледі?

Лекция 9. схема құрамында темірі бар шикізат өңдеулері. Шикізат дайындау технологиясы.

Лекция конспектісі

Рамында темірі бар шикізат өңдеу схемасы. Нға дейін алты мың жыл қалай дегенмен адамзатқа белгілі темір болды. э., метеориттер алдымен түрінде,;8,5% Ni 90% Fe әдеттегі ұстаушылардың және 0,5%. Жер қабыққа қорлар бұларды нға дейін 15 жүз жылдық кешіктірмей кендерден қорытуға үйренді 2·103:1. темір металдарды көңіл болуға шамалау талапқа сай болады. э.

Таза темір – күміс тәрізді – ақ, жабысқақ және созымды метал, балқу жанында ол көлемде үлкейеді 4,4%.

Темір кеннің химиялық және минералогия құраммен келесі топтарға ұсақталады:

Ал) магниттік тотық кендері без немесе железнякимен магниттіктер, олар 4; 3 O Fe түрінде қиын қалпына келтірілетін магнетитінің 50-60% без асырайды

Б) сусыз тотық кендері без немесе железнякимен қызылдар, мынау айрықша бай кеннің ұстаумен без 50-70% 2 O Fe гематиті түрінде фосформен тазалықпен 3, құйып алады және күкіртке, бос тұқым – кремнеземистая;

) су тотығы кендері без немесе железнякимен қоңырлар, олар бейшара, асырайды 25 50% без 2 Fe лимонита түрінде 2 O 3·3 H 2 O, попродамен бос сазды, кендер фосформен жиі ластанған, мышьякпен және күкіртпен;

Г) көмірқышқыл кеннің без немесе шпатовые железняки тұзда, олар темірмен бейшара, бірақ күкірттің және фосфор аз асырайды, жеңіл қалпына келтіріледі, 3; сидериті түрінде темір орнында болады

Д) марганец кендер қосымшамен қызмет етеді, шойынға енгізушінің – ферромарганец өндірісінде негізгі материалмен. Марганец кендер минералдардан түзеледі: пиролюзиті 2, браунит Mn 2 O 3, манганит Mn 2 O 3· H 2 O, Mn гаусманиті 3 O 4.

Сәйкестікте лекцияда келтірілгенмен 4 схема өндіріс без, ал – болаттар қосады өзінені следуюшие төрт саты:

Саты: механикалы байыту және темір кендердің окускованиесі,

Саты: тотықтардың бұрынғы қалпына келуін без және айырылу без бос пирометаллургическим тұқымдары тәсілмен - домналық балқытумен,

Саты: жартылай өнім тазалауы - шойынның - жағымсыз қоспалардан алумен берілген химиялық құрам болаттары,

Саты: болат әртүрлі маркаларының тұтыну қасиеттердің жақсару технологиялық қабылдауларының кешені онан арғы тазалау жолымен оның газды және металл емес қосулардан.

Қара металлургия кен шығатын базасы. Алуға арналған шикізат кім, не ретінде без темір кендерді қолданады,:1. сәйкестікте кен шығатын минерал минералогия үлгісімен төрт үлгіге бөледі железнякимен қызылдар - кен шығатын минерал - гематит – Fe 2 O 3,

2. железнякимен магниттіктер - кен шығатын минерал - магнетит - Fe 3 O 4,

3. железнякимен қоңырлар - кен шығатын минерал - гидроксидтер без - Fe 2 O 3· nH 2 O,

4. сидериты - кен шығатын минерал - 3.

Темір кендердің болу және басқа бір түрлері: мартиты, полумартиты, титаномагнетиты және др.

SiОдан негізінде темір кендердің көпшілік бос тұқымы түзеледі 2, аздарды 2 сандарда қатысады.

Жиі темірлерді кендерде бар үмегендерді қоспа концентрацияларында:

- пайдалылар: Мn;; Сг; Ni және др.;

- зияндылар:; Р; As; Zn.

Тап осы кен шығатын материалдан домналық балқытуға шойын алу экономикалық нәтижелілігі екі фактор бірге әсерімен анықталады: кен құнымен металлургия кіріскен істе және оның металлургия құндылығымен (см. лекцияны 3).

Кен сапа немесе оның металлургаческаясы құндылық, кен шығатын материал проплавкуына домналық цех шығындары анықтаушы (кокс құны негізінде), тәуелді болады:

- ұстаудың без (санның бос тұқымның),

- құрамның бос тұқымның: СаО көңіл болуларынан | SiО 2 және SiО 2| АI 2 Туралы 3(немен көбірек анамен жақсырақ),

- зиянды және пайдалы қоспалардың ұстауының.

Ресей қара металлургия және Қазақстанды железорудногомен Отан шикізат жеткілікті қорларымен ие болады.

Домналық ошақтардың шихтасында минералды шикізат комплексті қолдануы мақсатымен домналық балқыту сырт өнімдері және басқа өндірістердің кетулері жиі қолданады, жоғары сан без ұстаушылар және басқа бағалы элементтердің: колошниковую шаң және скрап (домналық цехтен), қабыршақты (жалға берілетін және темір соғатын цехтерден), пиритпые шырақ тұқылдары (күкірт қышқылы өндіріс кетулері), қызыл шлам (кетулер өндіріс глиноземногосы) және др.

Саты - балқытуға темір кендердің дайындауы. Жоғары талап өте замандас домналық өндіріс материалдарға железоруднымға көрсетеді қыр өлшегіштік және химиялыққа құрамдарға, зиянды қоспалардың ұстауымен, беріктікпен, восстановимости. сондықтан практикалық барлық табылатын темір кендер дайындау толық кешеніне душар болады: ұсақталу, ұсақтау, грохочение, таптастыру, байыту, орталау, окускование.

Немен концентратта ұстау без жоғарырақ алуды қалайды, анамен кенді уатуға ұсағырақ келеді, анамен концентрат қымбаттау болып шығады және көбірек жоғалту оның құйрықтарда. Сондықтан әрбір металлургия кіріскен істе байыту үйлесімді шарттары анықтайды, қайсыларда домналық шойын ең аз өзндік құны болып шығады.

Қалай белгілеп қойған, железорудныймен ұсақ концентрат домналық балқытуда ортасыз қолдану үшін жарамдысыз - оның окусковывать керек алдын ала 20-40 мм. кен шығатын материалдардың окускованиясына арналған қара металлургияда агломерацияны және құйындылардың өндірісін қолданады. Агломерация мақсатымен (бірігудің) окускования тек қана емес келеді, сонымен қатар материалдардың металлургия қасиеттердің жақсаруы – күкірт қашықтауы, офлюсованиемен алдын ала, кесектердің нығайту, макропористости жоғарылауы. агломерат қолдануы домналықтарды ошақтарда орнына дымқыл кендер кокс шығынын төмендетеді 18-20% және өнімділік үлкейту 25%.

Окускования тәсілі таңдауы жанында келесі түсініктермен басшылыққа алады. Егер байытудан кейін концентраттарды грубозернистые болып шықса, анау агломерацияны әрқашан қолданады. Концентраттардың тонкоизмельченныхінен (-0,05 мм) ана оқиғаларда әдеттегі құйындыларды өндіреді, қашан окускования фабрикасы домналық цехтің қашықтауында орнында болғанда (горно - байытатын комбинат құрамында). құйындылар жақсырақ (қиратусыз) теміржолдық көлікпен тасуды алып барады.

Агломерируемыйға жоғары қызулардың әсер кратковременностына байқайсыз материал (1,5-2,0 мина), оған көп санды химиялық реакциялар және физикалық айналуларды өтуге үлгереді, агломерат сапасына әсер етушілер.

Агломерационным басқару негізгі технологиялық параметрі процеспен - мынау шихтада отын көміртек ұстау жөнге салуы. Жылу кен шығатын кішкентай бөлшектердің бірігуіне арналған қойылатын талап көміртек жануы жанында бөлінеді, ал құрылушы газды фаза мыналар жанында үлгілі бірдей концентрациялармен және вюстита біліміне 2 жағдай жасайды (FеО) 2 O Fе жарым-жарты бұрынғы қалпына келуі нәтижесінде 3 және Fе 3 O спекаемомда 4. Присутсвие FеО материалда балқыма алуы жеңілдетеді жоғары қызуларда салыстырмалы (12000) 2 FеО фаялита білімінің арқасында · SiО 2 немесе железокальциевых оливинов СаОх · FеО 2- х · SiО 2(агломераттардың низкоосновных өндірісі жанында).

3; қайсысыз сан без будалар құрамына енеді офлюсованныхте негізгі сан без 2 O Fе ұстауы 4; бірнешенің азырақ 3 O Fе түрінде агломераттарда орнында болады - түрінде оливиновпен кальцийлердің. 4 3 O шихтада отын көміртегі ұстауы артуымен Fе концентрациясы үлкейеді және оливинов және гематит ұстауы аласарады - Fе 2 O 3. мыналар жанында агломераттардың беріктігі үлкейеді, бірақ олардың восстановимосты аласарады.

Екіншімен технологиялық фактормен процес агломерационногосы шихта негізділігін келеді. Фаялитпен қиын қалпына келтірілетін неофлюсованномда агломератта будамен келеді. өлшеммен шихта негізділік жоғарылаулары келесі фазалардың ұстауын жүйелі үлкейеді: оливинов → кальций силикаттардың (2 СаО · SiО 2)→ феррит кальцийдің (СаО · Fе 2 O 3,2 СаО · Fе 2 O 3).

Жүруде процес агломерационногосы табысты (кеннен күкірт 70-90%) алыстатылады - жанып кетеді (2). агломашин тәуліктік өнімділігі құрастырады SО түрінде газбен кетеді жанында 40 т | м 2.

Күйдірілген тотыққандарды құйындыларда кен шығатын фазамен ең басты гематит келеді (FеО ұстауы жанында -2-3%). йтын фазаның аналар ғой, не және агломераттарда. Құйындылардың өртеуі жанында кеннен күкірт үлкен бөлімі газбен алыстатылады.

Сатыны - см домналық және болат қорытатын өндірісі. лекцияда 10.

Негізгі әдебиет 2[223-227 стр.],5[182-185 стр.]

Қосымша әдебиет 9[35-40 стр.]

Бақылау сұрақтар:

1. қандай негізгі топтарға темір кендерді ұсақталады ма?

2. қалай құрамында темірі бар минералдарды аталады?

3. қандай тәсілдер балқытуға темір кендердің дайындауы үшін қолданылады?

Лекция 10. технология шойын алуының және болаттың. Ферроқорытпалардың өндірісі. Түзу алу әдістері без.

Лекция конспектісі

Шойын алу технология және болаттың. Пісіру домналық шығаруға арналған негізгі агрегатпен темір кендерден без келеді. Домналықтарды құю кәсіпорны ошақтарда қорытады, передельные (мартендер, бессемеровские, томасовские) және арнайылар (ферроқорытпаларға арналған) шойындар. (0,8-1,0 т отын жоғары шығыны жанында құю кәсіпорны шойын қорытады 1 т шойынның), ыстықта үрлеу және (0,6-0,9 т күйінді биік шығуы жанында | шойын ты).

Бессемерский шойын футеровкой ащысымен конверторахте болатқа бөлісу үшін арналады және әуедегіде үрлеу. Оған,0,6-1,5% Mn 0,9-2,0% Si болады, көбірек 0,07% Р емес және көбірек 0,04% S. емес

Мартен шойын болатқа өңдейді мартендерді ошақтарда. Қажет үшін оған болды 0,6-0,9% Si, ал фосфорды және күкірттің сәйкесті емес көбірек 0,3 және 0,06%. шығын коксті қоытпада 1 т шойынды құрастырады 0,5-0,7 т.

(10-12% Si арнайы шойындарға ферросилиций жатады), айналы шойын (12-20% Mn) және ферромарганец (60-80% Mn).