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

1 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

25159. Суспільно-культурологічні засади еліністично-римської філософії, її періодизація 30.5 KB
  В стоїцизмі знаходить своє обґрунтування натурфілософія епохи еллінізму. Необхідно обґрунтувати ідеал внутрішньої свободи відбувається обґрунтування становища людини в новому світі світі монархії деспотичний режим. Але система обґрунтування в різних школах була різна. Головна задача філософії – обґрунтування та досягнення щастя людини.
25160. Єдність та багатоманітність історії як філософсько-історична проблема 29 KB
  Єдність та багатоманітність історії як філософськоісторична проблема. Осягнення всесвітньої історії в її єдності і багатоманітності проявів – головна мета філософії історії. На відміну від дослідження історика який зосереджується на описі одиничних фактів філософське осмислення історії завжди намагається усвідомити ціліснсть історичного процесу. Вихідною при поясненні окремих явищ історії з філософсько – історичної позиції є ідея закономірності історичного розвитку і саме вона становить фундамент для побудови загального...
25161. Ідеологія, її місце в житті суспільства 26 KB
  В ній з більшою чи меншою адекватністю виражено їх соціальне становище колективний інтерес історичну еволюцію сучасний стан можливі перспективи розвитку€ Можна визначити ряд характеристик ідеології з метою кращого усвідомлення даного феномену: завжди дає цілісну картину світу акцентуючи увагу на місці і ролі людини в цьому світі; інтерферує знання отримані попередніми поколіннями; стимулює і направляє людську поведінку інтегруючи суспільні дії; є організуючою формою громадського життя; в цілому визначає перетворення розвиток і...
25162. Ф.Шеллінг про місце натурфілософії в системі знання 25.5 KB
  Система трансцендентального ідеалізму – це шлях від суб’єкта до об’єкта. А натурфілософія – це шлях від об’єкта до суб’єкта. А як в природі зародилося це ідеальне Цим ідеальним є дух або безкінцевий суб’єкт. В абсолютному розумі суб'єкт і об'єкт нерозривно пов'язані створюють цілісну нерозрізнюваність суб'єктивного й об'єктивного .
25163. Концепція локальних цивілізацій Тойнбі 27 KB
  Концепція локальних цивілізацій Тойнбі Заперечення лінійної універсальної моделі історії. Критика класичної теорії історії Тойнбі – культурноцивілізаційні моделі історії спираючись на доробок Шпенглера створив концепцію коловороту локальних цивілізацій; одиниця аналізу локальна цивілізація 21 Формування розвиток та занепад локальних цивілізацій Відмова від ідеї універсалізму історії і утвердження ідеї полілінійності варіативності багатоманітних історичних систем Майбутнє – не передбачуване залежить від вибору який робить те чи інше...
25164. Співвідношення науки і філософії в Античній культурі 22.5 KB
  А через досвід у людей виникає наука та мистецтво під мистецтвом в цьому контексті розуміється філософія. Та найвищою мудрістю яку Арістотель визначає як науку про граничні причини та начала є філософія. 1а філософія – знання про істину; це наука що досліджує суще як таке а також те що йому властиве само по собі. 1а філософія бажана заради самої себе і заради пізнання а не ізза корисності.
25165. Проблема істини у філософії. Гносеологічне і онтологічне розуміння істини. (за Коретом) 24 KB
  Проблема істини у філософії. Гносеологічне і онтологічне розуміння істини. за Коретом Австрійський філософ Корет виокремлює 3 види істини: логічну онтічну та онтологічну. З цього приводу Корет виділяє 3 концепції істини: кореспондентна відповідність пізнання і судження з предметом іншими словами це те що дійсно є консенсусна дещо вважається істинним якщо компетентні в цій області судді погодяться з цим та когерентна нове знання не має суперечити вже існуючому має узгоджуватися з ним.
25166. Проблема істини у філософії. Гносеологічне і онтологічне розуміння істини 32.5 KB
  Проблема істини у філософії. Гносеологічне і онтологічне розуміння істини. Класичне визначення істини яке потім стало традиційним у філософії дав Арістотелькореспондентська теорія істини визначивши істину як відповідність наших знань дійсності. Це визначення істини визнавали такі мислителі як Аквінський Гольбах Гегель Фейєрбах а також Маркс.
25167. Філософські засади гуманітарного знання 28 KB
  Філософські засади гуманітарного знання Тривалий час для філософії головним напрямком орієнтації були ідеали природничого знання точність об’єктивність повторюваність результату. Проте досить давно було підміченим що значна частина гуманітарного знання яке отримує своє коріння в культурі і з яким дуже тісно виявляється пов’язаним філософське знання не знаходить адекватного відображення в теорії і методології природничого знання. Головні проблеми гуманітарного знання властиві також і філософії – пізнавальне і ціннісне відношення людини...