Контрольная работа №2.

1. Физико-химические свойства магния.

2. Основные минералы и природные источники магниевого сырья?

3. Где применяют магний?

4. Способы получения магния.

5. На каких заводах СНГ получают магний?

6. Чем исходный карналлит отличается от обезвоженного?

7. Аппаратура и технико-экономические показатели процесса первичного обезвоживания карналлита. Трубчатая печь.

8. Чем обезвоженный карналлит отличается от безводного?

9. Получение безводного карналлита. Конструкция и технические характеристики хлоратора С.П.Солякова.

10. Состав электролита?

11. Физико-химические свойства промышленных электролитов?

12. Технико-экономические показатели электролиза?

13. Почему в электролите не допускается присутствие кристаллической воды?

14. Технологическая схема получения магния на химико-металлургическом предприятии.

15. Технологическая схема получения магния на титано-магниевом комбинате.

16. Катодный процесс.

17. Анодный процесс.

18. Устройство бездиафрагменного электролизера и его отличие от диафрагменного

19. Технико-экономические показатели работы диафрагменных и бездиафрагменных электролизеров.

20. Развитие традиционных конструкций электролизеров.

21. Перечислите основные операции в технологии производства магния.

22. Термические способы получения магния?

23. Перечислите операции по подготовке стружки к плавке.

24. Чем отличаются литейные сплавы от деформируемых?

25. Принцип действия отражательных и индукционных печей. Преимущества и недостатки.

26. Какие бывают отходы во вторичной металлургии алюминия?

Доцент кафедры МЛМ, к.т.н. Лысенко А.П.

1.Физико-химические свойства магния.

Магний - серебристо-белого цвета, кристаллическая решетка - гексагональная с плотной упаковкой. Основные свойства приведены ниже:

Плотность, г/см³ при 20 °С (чистоты 99,9 %) ― 1,74; То же, при температуре плавления, г/см³ ― 1,59;Температура плавления, °С ― 650±1 ; Температура кипения, °С ― 1104±3 ; Теплота плавления, кДж/моль ― 8,96±0,21 ; Теплота испарения, кДж/моль: при 1107 °С ― 133,98±2,1 ; при 25 °С ― 145,7±2,9; Теплота сублимации, кДж/моль: при 650 °С ― 146,5±0,8 ; при 25 °С ― 149,1±1,3 ; Энтропия при 25 °С, кДж/(моль-К) ― 32,53 ; Теплопроводность при 20 °С, Вт/(моль К) ― 157;Удельное электрическое сопротивление при 25 °С, мкОмсм ― 4,45 ; Нормальный потенциал, В ― 2,38 ; Электрохимический эквивалент, г/(А ч) ― 0,454 ; Удельная теплоемкость, с_р (20 °С), Дж/(г К) ― 1,04.

Магний не взаимодействует с концентрированной азотной и серной кислотами, с растворами 30%-ной концентрации NaOH и КОН. При нагревании активно взаимодействует с азотом, кисло­родом. Магний в виде порошка при нагревании легко воспламеняется. Жидкий магний также интенсивно окисляется. В жидком состоянии и в сплавах на его основе магний хорошо растворяет атомарный водород. При затвердевании водород выделя­ется из раствора и образует поры, что снижает механические свойства металла. Хорошо растворяются в магнии медь, марганец и многие другие металлы. Не растворяется в расплавленном магнии железо. Также плохо растворяется в магнии титан.

2. Основные минералы и природные источники магниевого сырья?

Сульфатные руды магния.. Месторож­дения представлены лангебейнитовой породой (MgS0₄ от 25 до 34 %), карналлитовой (до 5 % MgCl₂ и 20 % MgSO₄).

Силикаты магния. Эти руды содержат, %: 36-51 MgO; 30-43 Si02 ; 0,3-7,6 Fe₂0₃; 0,2-3,0 (Аl₂0₃ + Ti0₂); 1,0-12,0 (FeO + MnO); 0-3,0 CaO; 0-0,6 Cr₂0₃; 0-14,0 п.п.п. Несмотря на высокое содержание магния в этих рудах, переработка их на MgCl₂ не ос­воена.

Карналлит. Средний химический состав карналлитовой породы Верхнекамского месторождения, %: 24 MgCl₂; 10 КСl; 24 NaCl; 30 Н₂0;. Природный карналлит обогащают для отделения избыточного NaCl.

Бишофит. Его получают при переработке карналлита, морской воды, воды соляных озер (рапы) и подземных природных рассолов. Обычно содержание MgCl₂ в рассолах колеблется в пределах от 0,06 до 11 %.

Магнезит содержит 47,82 % MgO и 52,18 % С0₂. Магнезит, пригодный для произ­водства, должен содержать 45-46 % MgO, примесей - не более 0,8 % СаО и 1,2 % Si0₂.

Доломит - двойная углекислая соль магния и кальция. Он содержит 21,8 % MgO, 30,4 % СаО и 47,8 % С0₂. В качестве примесей обычно присутствуют кварц, глинистые вещества, кальцит, гипс и др. Химический соства доломита, %: 19-21 MgO; 27-32 СаО; 0,1- 4,0 Si0₂; 0,2-2,0 R₂0₃; 42-48 п.п.п.

Брусит - гидроксид магния.

3. Где применяют магний?

Наибольшее применение магния и сплавов на его основе нашли в таких отраслях техники, как самолето- и ракетостроение, металлургия (в качестве металла-восстановителя, раскислителя или модифи­катора), военная техника, транспорт.

4.Способы получения магния?

Магний получают электролизом хлоридных расплавов и терми­ческими способами. Выбор метода зависит от местных технико - эко- номических и экологических требований. Производство магния электролизом получило наибольшее распространение, однако при ог­раниченных масштабах потребления целесообразен термический способ. Он более предпочтителен в экологическом отношении, а качество металла не уступает электролитическому.