1.3. Производство цветных металлов

Производство меди

 Наиболее распространенные руды – медный колчедан и медный блеск, содержащие 1…2 % меди.

90 % первичной меди получают пирометаллургическим способом, 10 % - гидрометаллургическим.

Гидрометаллургический способ – получение меди путём её выщелачивания слабым раствором серной кислоты и последующего выделения металлической меди из раствора.

Получение меди пирометаллургическим способом состоит из обогащения методом флотации, окислительного обжига, плавки на штейн, продувки в конвертере и рафинирования.

Метод флотации позволяет получать медный концентрат, содержащий 10…35 % меди.

После обжига руда и медный концентрат подвергаются плавке на штейн (Cu₂S, FeS) при температуре в зоне плавки 1450 ⁰C. Штейн содержит 20…50 % меди.

Полученный медный штейн, с целью окисления сульфидов и железа, подвергают продувке сжатым воздухом в горизонтальных конвертерах с боковым дутьём. Образующиеся окислы переводят в шлак, а серу – в . Тепло в конвертере выделяется за счёт протекания химических реакций без подачи топлива.

Продувкой в конвертере при температуре 1200…1300 °C получают черновую медь, содержащую 98,4…99,4 % меди. Эту медь сливают в ковш и разливают в стальные изложницы или на разливочной машине.

Черновую медь рафинируют для удаления вредных примесей, проводят огневое, а затем электролитическое рафинирование.

После огневого рафинирования получают медь чистотой 99…99,5 %.

Электролитическое рафинирование проводят для получения чистой от примесей меди (99,95 %).

Медь по чистоте подразделяется на марки: М0 (99,95% Cu), М1 (99,9%), М2(99,7%), М3 (99,5%), М4 (99%).

Производство магния

 Для получения магния наибольшее распространение получил электролитический способ, сущность которого заключается в получении чистых безводных солей магния, электролизе этих солей в расплавленном состоянии и рафинировании металлического магния.

Электролиз осуществляют в электролизере, футерованном шамотным кирпичом. Анодами служат графитовые пластины, а катодами – стальные пластины. Ионы магния движутся к катоду и после разряда выделяются на поверхности, образуя капельки жидкого чернового магния. Магний с поверхности электролита удаляют вакуумным ковшом.

Черновой магний содержит 5 % примесей, поэтому его рафинируют переплавкой с флюсами. Затем разливают в изложницы на чушки.

Вопросы для самопроверки по теме 1.3:

1. Назовите основные медные руды и укажите методы их обога­щения.

2. Назовите способы рафинирования меди.

3. Какова сущность электролитического рафинирования меди?

4. Объясните сущность получения магния.

Раздел 2. Литейное производство

2.1. Общая характеристика литейного производства

 Теория и практика технологии литейного производства на современном этапе позволяет получать изделия с высокими эксплуатационными свойствами. Отливки надежно работают в реактивных двигателях, атомных энергетических установках и других машинах ответственного назначения. Они используются     в изготовлении строительных конструкций, металлургических агрегатов, морских судов, деталей бытового оборудования, художественных и ювелирных изделий.

Современное состояние литейного производства определяется совершенствованием традиционных и появлением новых способов литья, непрерывно повышающимся уровнем механизации и автоматизации технологических процессов, специализацией и централизацией производства, созданием научных основ проектирования литейных машин и механизмов.

Важнейшим направлением повышения эффективности является улучшение качества, надежности, точности и шероховатости отливок с максимальным приближением их к форме готовых изделий путем внедрения новых технологических процессов и улучшения качества литейных сплавов, устранение вредного воздействия на окружающую среду и улучшения условий труда.

Литье является наиболее распространенным методом формообразования.

Преимуществами литья являются изготовление заготовок с наибольшими коэффициентами использования металла и весовой точности, изготовление отливок практически неограниченных габаритов и массы, получение заготовок из сплавов, неподдающихся пластической деформации и трудно обрабатываемых резанием (магниты).

 Вопросы для самопроверки по теме 2.1:

1. Объясните сущность литейного производства.

2. Каковы перспективы его развития?

3. Укажите основные этапы получения отливок.

4. Дайте характеристику литейным сплавам для получения отливок.