3. Метали і їх руди

Метали – тверді при нормальній температурі (за винятком ртуті), непрозорі кристалічні тіла, що відзначаються характерним металічним блиском, ковкістю, високою тепло- та електропровідністю, міцністю, в’язкістю та пластичністю.

Всі метали поділяються на чорні та кольорові. До чорних (по найбільш поши-реній класифікації) відносять залізо, марганець та хром.

Кольорові метали класифікуються за ознаками:

1. Щільністю:

Легкі ( 4500 кг/м³) – алюміній, магній, титан і т.д.

Важкі ( 4500 кг/м³) – свинець, мідь, нікель, олово і т.д.

2. Температура плавлення:

Легкоплавкі (1539С) – цинк, алюміній, олово і т.д.

Тугоплавкі (1539С) – мідь, нікель, ніобій і т.д.

3. Ступеню окислюваності:

Звичайні

Благородні – срібло, золото, платина

4. Ступення поширення:

Поширені – залізо, мідь, алюміній

Рідкоземельні – скандій, лантан, літій

Розсіяні – індій, селен

5. Ступеню чистоти (за кількістю домішок):

пониженої чистоти - 1…5%

середньої (технічної) чистоти - 0,1…1%

підвищеної чистоти - 0,01…0,1%

високої чистоти - 0,001…0,01%

особливої чистоти - 0,0001…0,001%

надчисті -  0,0001%

Відносна вартість металу без врахування конюктури, виду напівфабриката, ступеня чистоти приведена у табл. 2.4

Таблиця 2.4

Відносна вартість металів

Метал	Відносна вартість	Метал	Відносна вартість
Залізо Свинець Цинк Алюміній Сурьма Мідь Магній Марганець Нікель Олово Хром Кобальт Вісмут Ртуть	1 2,5 3 6 6,5 7,5 8 1 17 22 25 35 50 65	Титан Вольфрам Молібден Срібло Ванадій Ніобій Тантал Рубідій Палладій Золото Реній Іридій Осмій Платина Родій	90 120 170 500 750 800 1500 2200 5000 11000 12000 25000 25000 27000 45000

Руди металів бувають монометалічними, біметалічними та поліметалічними. Будь-яка руда складається з рудного мінерала, порожньої породи та домішок. До найбільш відомих і поширених руд металів відносять:

1. Залізні руди. Основні з них:

Магнетит (Fe₃O₄). Вміст заліза 40…70%. Важко відновлюються, бо відносяться до щільних гірських порід.

Гематит (Fe₂O₃) – червоний залізняк. Вміст заліза 45…65%. Присутні багато домішок: титан, алюміній, марганець і т.д.

Лимоніт (n Fe₂O₃*mH₂O) – бурий залізняк. Вміст заліза  63%.

Ільменіт (FeTiO₃) – титанистий залізняк. Вміст заліза  37%, титана  32%. Переважно використовують як титанову руду, бо залізо важко відновлюється.

Пірит (FeS₂) – сірчаний (залізний) колчедан. Вміст заліза  47%. Великий вміст домішок: сірки, міді, кобальта. Найчастіше використовують для виробництва сірчаної кислоти.

Якість залізних руд визначається факторами:

• вмістом заліза: багаті 60…67%

середні 50…60%

бідні 40…50%

• вмістом шкідливих домішок:

сірка -  0,005%

фосфор – 0,00075…0,003%

цинк та свинець -  0,05%

• температурою плавлення пустої породи;

• стабільністю хімічного складу;

• рівнем відновлюваності, який характеризується кількістю палива що необхідно витратити для відновлення метала з руди;

• пористістю;

• міцністю.

2. Марганцеві руди. Основні з них:

Піролюзит - 63,2%Mn

Псіломелан - 45…60%Mn

Брауніт - 9,5%Mn

Гаусманіт - 72%Mn

Манганіт - 62,5%Mn

Якість марганцевих руд визначають факторами:

• вмістом марганцю;

• вмістом шкідливих домішок основна з яких фосфор якого допустимо 0,003% на 1% марганцю;

• кусковатістю;

• твердістю;

• вмістом вологи.

В залежності від співвідношення вмісту марганцю та заліза марганцеві руди бувають:

• марганцеві - 30%Mn, 10…40% Fe

• марганцево-залізні – 4…10%Mn,  40%Fe

3. Хромові руди. Всі використовувані руди називають хромітами. Найбільш поширений хромітовий залізняк який містить 68%Cr₂O₃. Якість хромітів визначається факторами:

• вмістом оксиду хрома: високосортні - 48%Cr₂O₃

середньосортні – 40…46%Cr₂O₃

низькосортні -  40%Cr₂O₃

• співвідношенням Cr₂O₃ та FeO;

• вмістом шкідливих домішок.

Для визначення якості руди при прийомці використовують методи:

1. Рахунковий. Пробу береть через рівну кількість порцій ( ковшів, лопат тощо);

2. Вибірковий. Пробу беруть рівними порціями з різних місць партії;

3. Щуповий. Пробу беруть з різних місць партії з допомогою щупа.

Основні правила зберігання та транспортування руд вимагають дотримання таких норм:

• захист від можливого забруднення домішками;

• захист від змішування різних руд або однакових руд з різних партій;

• найменша кількість втрат;

• захист від змерзання.

Для виконання цих правил найбільш цінні руди перевозять навалом у чистих критих залізничних вагонах, а концентрати – у якісній дерев’яній тарі, у бочках або мішках. На кожне упаковочне місце ставлять товарний знак виробника, марку концентрата, номер партії, вагу брутто і нетто, номер стандарта. Менш цінні руди транспортують навалом у звичайних вагонах або великовантажних напіввагонах, а зберігають на відкритих майданчиках у штабелях висотою 6…8м.

На кожну партію руди або концентрата виписують сертіфікат у якому зазначають назву підприємства виробника, номер партії, вагу, номер стандарта, результати хімічного аналізу, вологість та інші відомості (кількість упаковочних місць, дату відвантаженння і т.д.).