84661

Обогащение руд цветных металлов

Конспект урока

Педагогика и дидактика

Чистая медь - это металл розовато красного цвета очень мягкий и обладающий большой вязкостью и пластичностью. Подземного выщелачивания Техникоэко-номические показатели медного производства Производство черновой меди отличается высокой материало и топливоёмкостью.

Русский

2015-03-20

32.49 KB

2 чел.

Обогащение руд цветных металлов

  1.  дробление
  2.  метод флотации

  Особенность:

  Обогащение многостадийное: на каждой стадии выделяется концентрат какого-либо одного металла

Основные способы получения цветных металлов

  1.  Пирометаллургический процесс

а) Обжиг концентрата – для удаления вредных примесей (например, серы). Материал изменяет химический состав, сохраняя твёрдое состояние. Конечным продуктом является огарок.

б) Плавка. Шихта расплавляется и выделяется два слоя – штейн и шлак. Штейн – основной продукт, в который при плавке переходят цветные металлы.

в) Конвертирование. Заключается в продувке кислородом, либо воздухом расплавленного штейна. Кроме него в конвертер загружают флюсы. Выгорают примеси железа и серы.

Основные продукты – черновой металл и шлаки.

г) Рафинирование заключается в обработке расплавленных черновых металлов различными присадками (солями металлов).

Основной продукт – рафинированный металл (чистый). Происходит очистка и извлечение ценных элементов.

2. Гидрометаллургический процесс. Заключается в извлечении металлов из руд при t=20-200С и обычном или повышенном давлении с помощью кислот, щелочей и солей. Гидрометаллургические процессы широко распространены при производстве цинка, меди, никеля и др.

3. Электрометаллургический процесс. Основан на использовании электрического тока для проведения окислительных или восстановительных реакций.

Выделяют:

А) электротермические процессы - электроэнергия является источником технологического тепла.

Этот способ используют при производстве никеля, цинка, олова и др.

Б) электрохимические процессы основаны на электролизе водных растворов. При прохождении электрического тока через электролит протекают окислительно-восстановительные реакции.

Таким способом получают алюминий, магний и др.

Производство меди
Свойства и применение меди и медных сплавов

Чистая медь – это металл розовато- красного цвета, очень мягкий и обладающий большой вязкостью и пластичностью.

Легко куётся и прокатывается, в горячем и холодном состоянии легко волочится в проволоку. Самое ценное качество меди – высокая тепло- и электропроводность. Медь хорошо сплавляется со многими металлами.

Использование меди

Применение: 

  1.  В машиностроении
  2.  Судостроении
  3.  При изготовлении точных приборов
  4.  Чеканке монет
  5.  Электротехнике

Сплавы меди с другими металлами:

  1.  С цинком - латунь
  2.  С никелем - мельхиор
  3.  С оловом - бронза

Медные руды

Сульфидные руды:

  1.  халькопирит (медный колчедан CuFeS2);
  2.  халькозин (медный блеск CuS2);
  3.  ковеллин (CuS);
  4.  борнит (Cu3FeS3).

Окисленные руды:

  1.  куприт (Cu2O),
  2.  малахит

(CuCo3*Cu (OH)2),

  1.  азурит

(2CuCo3*Cu (OH)2).

Медеплавильная промышленность

Способы получения:

1.Пирометаллургический

2.   Подземного выщелачивания

Технико-экономические показатели медного производства

  1.  Производство черновой меди отличается высокой материало- и топливоёмкостью. Основным фактором размещения производства является сырьевой, при достаточно большом значении топливного фактора.
  2.  Поскольку черновая медь высоко транспорта-бельна, производство рафинированной меди в малой степени связано с сырьевым фактором. Данное производство является энерго- и теплоёмким. Поэтому производство размещается у источников дешёвой электроэнергии.

Основной формой организации производства является комбинирование, основанное на утилизации отходов.

Алюминиевые сплавы:

ДЮРАЛЮМИНИЙ  - медь, магний, марганец

СИЛУМИНЫ – кремний, алюминий

Алюминиевые руды:

1. Бокситы.

  Качество бокситов определяют по содержанию глинозёма (Al2O3) и кремнезёма (Si2O3).

2. Нефелины, алуниты, каолины

Алюминиевая промышленность

  1.  Основные стадии производства алюминия: Переработка руды с получением полуфабриката – глинозёма.
  2.  Получение из глинозёма алюминия.

1. Получение глинозёма (из бокситов)

Способ Байера (мокрый щелочной).

         Сущность – из размолотого боксита глинозём выщелачивают раствором гидроксида натрия. Процесс идет в автоклавах  с перегре-тым паром, который создает повышенное давление и температуру 2000 С. При данном производстве необходимо жидкое или газо-образное топливо. Этот способ довольно простой и дешёвый. Он позволяет извлечь из бокситов до 90% глинозёма.

Недостаток – бокситы должны содержать мало кремнезема.  

2. Сухой щелочной способ – пригоден для переработки любого сырья. Бокситы спекают с известняком и содой в трубчатых вращающихся печах при t более 10000 С. образуется полупро-дукт – спёк.  

Спёк измельчают и подвергают выщелачива-нию с образованием алюмината, который обрабатывают печными газами с углекислотой, обезвоживают и получают глинозём. Этот способ отличается высокой материало-ёмкостью, значительной топливо- и энергоёмкостью.

3.Получение глинозёмов из нефелинов.

Нефелин спекают с известняком при высокой температуре. Образуется глинозём, содовые растворы и шламы. Способ экономически эффективен, так как из отходов получают соду и цемент.

Факторы размещения производства

  1.  Стадия получения глинозёма привязана к сырью, но поскольку содержание глинозёма в рудах большое, влияние сырьевого фактора не столь велико, как в других отраслях цветной металлургии.
  2.  Наличие побочных производств (производство цемента, соды) обуславливает определённое значение потребительского фактора.

Производство металлического алюминия высокоэнергоёмкое. Поэтому главнейшим фактором является энергетический.

Производство свинца
Свойства и применение свинца.

Свинец – тяжёлый, очень мягкий и пластичный металл. Легко поддаётся механической обработке и литью, обладает высокими антикоррозийными свойствами. Это позволяет использовать свинец для изготовления кислотоупорной аппаратуры, различных сосудов и труб для предприятий химической промышленности. Его применяют для получения подшипниковых и типографических сплавов, в получении специальных сортов стекла, аккумуляторов, кабеля. Свинец широко применяют как металл, хорошо поглощающий различные излучения, используется в атомной промышленности.

Свинцовые руды

  1.  Свинцовый блеск (сернистый свинец или галенит -PbS), содержит до 86% свинца. Это наилучший свинцовый минерал.
  2.  Церуссит (углекислый свинец-PbCO3).
  3.  Англезит (сернокислый свинец-PbSO4).

Технико-экономические показатели

Производство свинца не отличается большой топливо- и энергоёмкостью, и его размещают в непосредственной близости от источника сырья.

Производство цинка.
Свойства и применение

Цинк резко изменяет свои свойства при изменении температуры. При обыкновенной температуру цинк хрупок, при температуре 100-150С - теряет хрупкость и становится ковким и пластичным, при температуре 200С - вновь становится хрупким.

Благодаря антикоррозийным свойствам цинк применяется для покрытия (оцинкования) железа, изготовления посуды, ванн, труб и т. д. Применяется в электротехнике, из цинка делают типографские клише, различные сплавы. Цинк входит в состав малярных красок, некоторых фармацевтических препаратов.

Цинковые руды

  1.  ЦИНКОВАЯ ОБМАНКА (СФАЛЕРИТ) ZnS
  2.  УГЛЕКИСЛЫЙ ЦИНК (СМИТСОНИТ) ZnCO3
  3.  Цинковая промышленность на стадиях добычи и обогащения очень тесно связана со свинцовой, поскольку они используют одни и те же руды.
  4.   Вследствие высокой ориентации на источники топлива и энергии заводы по производству металлического цинка удалены (иногда значительно) от своих рудных баз.

Производство никеля.
Свойства и применение никеля и его сплавов
.

Никель  отличается большой стойкостью против коррозии, даже во влажной среде и при высокой температуре он почти не окисляется. Обладает высокой пластичностью.

Входит в состав многих ценных сплавов с другими металлами. Велико его значение в производстве легированных сортов стали и при нанесении защитных покрытий на металлические изделия

Медно-никелевые сплавы:

  1.  КОНСТАНТАН
  2.  МОНЕЛЬ-МЕТАЛЛ
  3.  МЕЛЬХИОР

Получение никеля

  1.  Обогащение
  2.  Плавка
  3.  Конвертирование (файнштейн)
  4.  Флотация
  5.  Обжиг
  6.  Восстановление
  7.  Рафинирование

Технико-экономические особенности

Вследствие высокой тугоплавкости никеля и никелевых руд производство отличается высокой топливоёмкостью (1 тонна никеля  50 тонн условного топлива) и высокой электроёмкостью процесса рафинирования (1 тонна никеля – 3000 кВт/часов).

Таким образом, предприятия никелевой промышленности тяготеют к источникам топлива и энергии.

Производство олова.
Свойства и применение

Олово – металл белого цвета, очень мягкий, имеет низкую температуру плавления, на воздухе почти не окисляется. Применяется для покрытия (лужения) железа и других металлов, чтобы предохранить их от коррозии и для пайки. Олово используют при изготовлении подшипников, белой жести и др.

Производство олова

  1.  Баббиты – сплав меди сурьмы, олова
  2.  Руда:

Оловянный камень (Касситерит) SnO2

Получение:

  1.  Обогащение
  2.  Обжиг
  3.  Плавка
  4.  Рафинирование

Технико-экономические особенности производства

  1.  Так как олово легкоплавкий металл, расход топлива и энергии небольшой. Так на производство 1 тонны олова необходимо 1650 кВт/ч., на 1 тонну шихты – 300 кг топлива. Топливно-энергетический фактор по существу не влияет на размещение производства.
  2.  Оловянные заводы размещены в крупных промышленных центрах и используют сырьё не одного, а сразу нескольких месторождений, так как почти все оловянные месторождения обладают небольшими запасами олова.

Производство драгоценных металлов

  1.  Получение золота, серебра, платины
  2.  Золото встречается в самородном виде и в россыпях
  3.  Серебро встречается вместе с другими металлами, реже в самородном виде
  4.  Платина встречается в виде зерен, чешуек, пластин, редко в форме самородков
  5.  Использование – для ювелирных изделий, производства сложных приборов, некоторых медицинских инструментов


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

33527. «Чевенгур» Платонова как роман-предупреждение 14.06 KB
  Чевенгур Платонова как романпредупреждение. прочитав роман “Чевенгур†писал Платонову: “Человек вы талантливый это бесспорно бесспорно и то что вы обладаете очень своеобразным языком. Платонов же посылая Горькому рукопись “Чевенгура†писал что “в романе содержится честная попытка изобразить начало коммунистического обществаâ€. Роман “Чевенгур†это энциклопедия социальных инициатив в их взаимодействии с реальной плотью жизни.
33528. Проблематика романа Б. Пастернака «Доктор Живаго», значение лирического дневника в идейной концепции романа 20.46 KB
  Пастернака Доктор Живаго значение лирического дневника в идейной концепции романа. Пастернак начал писать роман “Доктор Живаго†в 1945 году и закончил его в декабре 1955 года.Лихачев уверен что автор Пастернак пишет о самом себе но пишет как о постороннем он придумывает себе судьбу в которой можно было бы наиболее полно раскрыть перед читателем свою внутреннюю жизнь что жизнь Юрия Андреевича Живаго это альтернативный вариант жизни самого Пастернака. Доктор Живаго выразитель сокровенного лирический герой Пастернака который...
33529. Литературный процесс 30-х годов (ведущие темы, основные имена) 13.59 KB
  Печатались новые произведения Н. Новые сферы жизни человека новые конфликты новые характеры видоизменение традиционного литературного материала привели к появлению новых героев к возникновению новых жанров новых приемов стихосложения к поискам в области композиции и языка.
33530. Литературные объединения 20-х годов, их роль в развитии литературы 25.13 KB
  в литературной жизни продолжали существовать литературные организации и группы писателей: футуристы акмеисты Пролеткульт сложившиеся в начале 1910х годов. Одной из самых многочисленных и авторитетных литературных организаций объединивших пролетарских поэтов и писателей стал Пролеткульт. Его теория пролетарской культуры оказала большое влияние на русскую литературу 1920 1930х годов особенно на творчество пролетарских поэтов и писателей. Драматическим моментом в судьбе Пролеткульта стал раскол который произошел накануне Первого...
33531. Несвоевременные мысли» М.Горького как опыт национальной самокритики 20.06 KB
  Советское литературоведение отталкиваясь от определения Ленина Горький не политик толковало публицистику как отступление от правды большевизма. Это хорошо понимал и сам Горький. Горький подозревает крестьянство в тяжких грехах и противопоставляет ему рабочий класс напутствуя: Не забывайте что вы живете в стране где 85 населения крестьяне и что вы среди них маленький островок среди океана. На крестьянство Горький не рассчитывает потому что оно жадное до собственности получит землю и отвернется изорвав на онучи знамя Желябова.
33532. Тема любви в лирике В.Маяковского и лирике С.Есенина 20-х гг. 21.61 KB
  Октябрьская революция раскрепостив человека создала условия для торжества любви любви как счастья как радости. Это произведение о человеческой любви во всех ее проявлениях о любви в самом широком смысле этого слова. Утверждая право человека ненавидеть во имя любви Маяковский по ходу эволюции своего лирического героя показывает как его чувства становятся социально осмысленными.
33533. Отражение истории в судьбе Г.Мелехова (по роману М.Шолохова «Тихий Дон») 14.64 KB
  Григорий Мелехов это главный герой романа. На войне герой возмужал заслужил четыре георгиевских креста и четыре медали стал офицером поддержал казачью честь и славу но стал злым. После знакомства с большевистской философией герой чувствует себя зрячим. Трех коней убили под Григорием в пяти местах продырявлена его шинель но геройство оказывается напрасным поток Красной армии затопляет Донскую землю.
33534. Проблематика и жанровые особенности романа М.Шолохова «Тихий Дон» 16.39 KB
  Действительно Шолохов в отличие от автора “Войны и мира†не дает в романе теоретического обоснования своей исторической концепции несмотря на то что его трактовка исторических событий нередко отличается от главенствовавшей тогда в исторической науке. В своем романе Шолохов рисует жизнь русского донского казачества. В этом романе Шолохов освещает проблемы связанные с войной и революцией начала 20 века. Но есть в романе и другое.
33535. Политическая лирика В.Маяковского 18.44 KB
  Февральская и Октябрьская революции явились для Маяковского началом реального воплощения его идей о новом свободном человеке и счастливом мироустройстве. Отныне романтический индивидуализм присущий лирическому герою Маяковского уступил место соборности единению с миллионами я сменилось на мы конфликт личности и общества был снят самой историей. Футуристическая эстетика Маяковского сменилась доктриной коммунистического футуризма и Левого фронта искусств с его идеями искусства как жизнестроения. Знаменитые Окна РОСТА регулярно...