1.промышленная классификация металлов
все металлы делятся на две группы: черные и цветные К черным металлам относятся железо и его сплавы, марганец, и хром, Все остальные металлы относятся к цветным. Название «цветные металлы» условно, так как фактически только золото и медь имеют ярко выраженную окраску. Все остальные металлы, включая черные, имеют серый цвет с различными оттенками - от светло-серого до темно-серого.
Цветные металлы условно делятся на пять групп:
1. Основные тяжелые металлы: медь, никель, свинец, цинк и олово. Своё название они получили из-за больших масштабов производства и потребления, большого («тяжелого») удельного веса в народном хозяйстве.
2. Малые тяжелые металлы: висмут, мышьяк, сурьма, кадмий, ртуть и кобальт. Они являются природными спутниками основных тяжелых металлов. Обычно их получают попутно, но производят в значительно меньших количествах.
3. Легкие металлы: алюминий, магний, титан, натрий, калий, барий, кальций, стронций. Металлы этой группы имеют самую низкую среди всех металлов плотность (удельную массу).
4. Благородные металлы: , Ag,Au,Pt,Pd. Эта группа металлов обладает высокой стойкостью к воздействию окружающей среды и агрессивных сред.
5. Редкие металлы. В свою очередь подразделяются на подгруппы:
а) тугоплавкие металлы: W,Mo,V,Zr,Hf,Ta
б) легкие редкие металлы: Li,Rb,Cs,Be;
в) рассеянные металлы: Ga,Ge,Re,Te,TI
г) редкоземельные металлы: скандий, иттрий, лантан и лантаноиды;
д) радиоактивные металлы: Ra,Po,Ac и 14 актинойдов) 2.понятие о минералах и рудах
Минералы — это относительно однородные природные тела, имеющие определенные химический состав и физические свойства
Минералы представляют собой природные химические соединения, реже самородные элементы. Они возникают в результате разнообразных геологических процессов, совершающихся в земной коре, и встречаются преимущественно в твердом, а иногда в жидком и газообразном состояниях. Твердые минералы обладают определенными физическими и химическими свойствами, обусловленными кристаллическим строением и химическим составом слагающего их вещества. Минералы: рудные(ценные),не рудные -пустая порода(кварц,известняк)
Руда-ГП содержащая в своем составе Me в таком кол-ве которое позволяет экономично выгодно извлекать его в товарную продукцию-minсодержание основного Me позволяющие подвергать руду металлургической переработке-рентабильный минимум.
Руды состоят из минералов- природных хим.соединений.
3.характеристика руд:
Руда-ГП содержащая в своем составе Me в таком кол-ве которое позволяет экономично выгодно извлекать его в товарную продукцию-minсодержание основного Me позволяющие подвергать руду металлургической переработке-рентабильный минимум.
Состав руды определяется хим.анализом в зависимости от вида минерала составляющих руд
Руды квалифицируют :
1.окисленные
Сульфадные
Смешанные
Самородные
По форме залегания:
Сплошные
Жильные
Вкрапленные
По числу ценных металлов в руде:
1)монометаллические
2)полиметаллические
4 подготовка сырья к металлургическому переделу:
В металлургическую переработку, как правило, поступает смесь рудного сырья с флюсами и оборотами, которая называется шихтой. Качество всех шихтовых материалов влияет на технико-экономические показатели производства. Все шихтовые материалы должны удовлетворять следующим требованиям металлургического передела: постоянству химического состава, оптимальной крупности, оптимальной влажности. Рудное сырье как правило,не сосответствует этим требованиям и нуждается в спец.подготовке.
Подготовительные операции подразделяются на два вида: механическая подготовка-дробление , измельчение руд, обогащение, обезвоживание, а также складирование шихтовых материалов, приготовление шихты. химическая подготовка направлена на изменение химического состава сырьевых материалов. Характер такой подготовки диктуется требованиями последующего основного металлургического процесса.хим подготовка может осуществляться предварительным обжигом или спеканием сырьевых материалов с различными минеральными добавками.
5.Задачи обогащения и способы обогащения.
Обогащением руды называется операция, увеличивающая содержание железа или снижающая содержание вредных примесей в руде. Обогащение позволяет существенно повысить содержание железа в шихте доменных печей, улучшить условия восстановления железа, уменьшить выход шлака, улучшая тем самым ход печи и снижая расход кокса при возрастающей производительности. Задача обогащения руд заключается в увеличении содержания отдельных минералов в сырье;
способы обогащения
гравитационный
метод -
полезных ископаемых, методы отделения
полезных минералов от пустой породы
по различию их плотности. Г. о. —
древнейший метод обогащения полезных
ископаемых.
Г.
о. осуществляется в водной и воздушной
средах. В водной среде разделение
происходит более четко, что связано с
большей плотностью воды. Однако сухое
(т. н. пневматическое) Г. о. в ряде случаев
имеет преимущество, поскольку не требует
обезвоживания продуктов обогащения.
Это особенно важно для районов с суровым
климатом, где смерзание концентратов,
например угольных, затрудняет их
транспортировку.
Обогащение руды флотацией основано на неодинаковых гидрофильности и гидрофобности минералов. Наибольшее распространение получил метод магнитной сепарации руды, когда измельченную руду пропускают через магнитное поле.
6.Пирометаллургические процессы при переработки рудного сырья:
Пирометаллургия — совокупность металлургических процессов, протекающих при высоких температурах. Это отрасль металлургии, связанная с получением и очищением металлов и металлических сплавов при высоких температурах, в отличие от гидрометаллургии, к которой относятся низкотемпературные процессы.
Пирометаллургическими процессами являются процессы агломерации металлургического сырья, плавки шихтовых материалов, изготовления сплавов, рафинирования металлов. В частности, это — обжиг, доменная плавка, мартеновская плавка, плавка в конвертерах, дуговых и индукционных печах. Пирометаллургия — основа производства чугуна, стали, свинца, меди, цинка и др.
По целевому признаку пирометаллургические процессы можно разделить на подготовительные, концентрирование и очистку от основной массы примесей, получение металлов из их соединений, глубокую очистку металлов(рафинирование).
Наиболее распространенная подготовительная операция - обжиг, который проводят при температуре ниже температур плавления сырья и продукта с целью изменения состава, удаления вредных примесей или(и) укрупнения пылевидных материалов (агломерирующий обжиг, или агломерация).
За рубежом в настоящее время пирометаллургическим способом производится около 85% Cu. В России – всю медь. Наиболее распространённые пирометаллургические технологии завершаются получением черновой меди, требующей обязательного рафинирования. Получение черновой меди из сульфидного сырья достигается путём окисления сульфидов меди и железа и серы, содержащейся в сульфидах. Удаление железа и серы можно проводить: 1) в три стадии (обжиг, плавка, конвертирование), 2) в две стадии (плавки, конвертирование) 3) в одну стадию (плавка на черновую медь)