25. Роль черных металлов в народном хозяйстве.

Важными промышленными металлами являются железо, которое в чистом виде и в сплавах с углеродом и другими элементами относятся к группе черных металлов. К сплавам этой группы относятся сталь, чугун и ферросплавы (ферро – от латинского названия железа «феррум»). Из общего количества выплавляемых во всем мире металлов, около 94% приходится на черные. Они представляют главный конструкционный материал в машиностроении и один из главных в строительстве. Поэтому технический уровень народного хоз-ва страны, прежде всего, характеризуется кол-ом выплавляемых черных металлов. Дешевая добыча. Расширение экспорта металлопродукции осуществлено в течение 1993-1994 гг., когда внутренние цены на металл, транспорт и энергоресурсы были значительно ниже мировых. Соотношение экспортных и мировых цен на черные металлы – 65% в 1994 г. Объём экспорта проката черной металлургии вырос с 10 млн. т. в 1992 г. до 23 млн. т. в 1996 г., в страны дальнего зарубежья - в 4 раза. Экспорт стал основным сектором товарного рынка проката черных металлов, составил 60% от объёма производства, листовой стали. В 1997 г. черные металлы в составе экспорта -7%.

26. Производство алюминия

В технике наиболее распространены алюминий, медь, титан и их сплавы.

Алюминий самый распространенный в мире металл, его содержание в земной коре 7,45%. В чистом виде алюминий не встречается, т.к. обладает высокой химической активностью. В руде алюминий содержится в основном в виде окислов.

Промышленное значение имеют руды: бокситы, алуниты, нифелины

Технология производства алюминия складывается из двух этапов: 1.получение глинозема из руды, 2.получение алюминия из глинозема

Наиболее распространенный способ первый. Способ (1) гидрометаллургический, щелочной. По этому способу глинозем выщелачивают из руды раствором едкого натра (NaOH), при этом глинозем под воздействием NaOH переходит в раствор в виде алюмината натрия NaAlO2↓. Нерастворившаяся пустая порода удаляется, а полезный компонент после выпаривания и сушки превращается в чистый глинозем (Al2O3). 2 этап: электролиз глинозема производится в раcплавленном криолите Na3AlF6 . Процесс идет в ванне, выложенной огнеупорным кирпичом; жидкий алюминий собирается на дне ванны и периодически удаляется в вакуум ковшом. На получение 1 кг алюминия расходуется 2 кг глинозема и 19 кВт(часов) электроэнергии, поэтому процесс энергоемкий. Электролитический алюминия подвергается последующему рафинированию. При этом удается довести чистоту алюминия до 99,999%. Технический алюминий содержит 98-995 чистого металла.

27. Производство меди из сульфидных руд

Медные руды делятся на:

сульфидные (80% мировых запасов), окисленные.

Около 5% всех месторождений представляет самородная медь. В сульфидных рудах наиболее распространен медный колчедан, за ним следует медный блеск (Cu2S). Медь из сульфидных руд получают пирометаллургическим способом. Прежде всего, руду подвергают флотации (флотационный способ основан на различной смачиваемости зерен минерала водой) для удаления большей части пустой породы. Затем концентрат обжигают для окисления Fe и удаления мышьяка, сурьмы и серы. Все это происходит в обжиговых печах, далее следует плавка меди в отражательных печах. В результате плавки получают штейн - сложный сульфидный расплав, содержащий до 65% Cu, до 50% Fe и около 25% серы.

Электропечь- сталь расплавляется при помощи электродуги.

Переработка штейна происходит в конверторах, где через жидкий штейн продувают воздух, в результате чего сера выгорает, а железо шлакуется. Продуктами такой переработки является черновая медь, которая содержит около 98% меди, а также различные примеси: Fe, S,O2,N,Ni,Co,Ag,Au,Pt и др.

Черновая медь в дальнейшем подвергается огневому или электролитическому рафинированию для удаления примесей. Огневое рафинирование производят «дразнением» с помощью березовых шестов. При этом все примеси, в том числе и полезные не подлежат утилизации. В электролитическом рафинировании удается извлечь такие полезные примеси: Ag, Au.