2. Құрамында қорғасын бар қайтармалы және техногенді шикізаттың сипаттамасы мен жіктелуі .

Қорғасын мен оның қорытпаларының сынықтары мен қалдықтары 4 кластарға бөлінген: А, Б, Г, АЛ (қорғасынды аккумуляторлардың сынықтары мен қалдықтары).

А класы төрт топқа бөлінеді. Б класы (қорғасын мен оның қорытпаларының жоңқасы) екі топқа бөлінеді. Г класы (қорғасын мен оның қорытпаларының басқа қалдықтары) 2 сортқа бөлінеді. АЛ класының екі тобы бар.

Металл сынықтары мен қалдықтарының құрамы. Қорғасынды қорытпаларды өндіру кезінде А класының 1 және 3 топтарының және Б класының 1 тобының бірінші сорттағы сапалы сынықтары мен қалдықтарын пайдаланылады. Құрамында сурьма бар қорғасынды өндіру үшін әртүрлі қайтармалы және техногенді шикізат қолдануда – аккумулятор сынықтары, қорғасын мен оның қорытпаларының металдық және тотыққан қалдықтары, қорғасынның пайдаланылған химиялық қосылыстары.

3. Үйінді шлактарды өңдеудің цементациялау әдістері.

Шлактарды кедейлендірудің цементациялық әдісі сұйық шойындағы еріген көміртегінің жоғары белсенділігінде негізделген және шойын–шлак шекарасындағы шлак қабатының астында мына реакция бойынша жүреді:

Ме +О +С_шойын→Ме_шойын+ұшырындылар+СО_газ

Көміртегінің тотығы мен ұшқыш металдардың булары ваннаның араласуын қамтамасыздандырады, бұл қатты тотықсыздандырғыштарды (кокс, көмір) қолдануымен салыстырғанда шлактағы бағалы металдардың бөліну жылдамдығын үдетеді.

Шлактан тотықсыздандырылған Сu, Ni, Co және Fe шойынға өтіп, Zn, Рb, Sn және сирек металдар – ұшырынды шаңдарда жиналады. Пеш ваннасына мыс және басқа металдармен легірленген шойынның жиналуына қарай, оның артық мөлшерін мерзімді түрде пештен шығарып отырады.

Шлактарды цементациялау әдісімен өңдеген кезде алынатын үйінді шлактың құрамы келесідей болады, %: 0,03 Рb; 0,3 Zn; 0,06 Сu. Бастапқы шлактағы мөлшеріне байланысты металдардың шығуы мынадай, %: Zn – 91,2-98,2; Рb – 95,1-99,0 (ұшырынды шаңдарға); Сu – 78,0-98,5 (қаралы шойынға).

№ 4

1. Қайтармалы қорғасынды материалдарды агломерациялаудың мәні және ерекшеліктері.

Процесті агломерациялық машиналарда жүзеге асырады. Пісіру шихтасы кенді және қайтармалы шикізаттардың қоспасынан (Өскемен қорғасын-мырыш комбинаты, Шымкент қорғасын зауыты), немесе тек қана қайтармалы шикізаттар мен аз мөлшерде айналмалы материалдардың қоспасынан («Укрцинк» зауыты) тұруы мүмкін.

Агломерациялаудың ерекшелігі – жоғары мөлшерде процеске қайта оралатын материалдың қалуы. Тәжірибеде ол шихта массасынан 65-70 % құрайды. Шихтадағы сульфидті күкірттің мөлшері 6,5-8,0 %-тен аспауы қажет.

Сульфидтердің тотығуы келесі реакциялармен жүреді:

MeS + 2O₂↔MeSO₄;

MeS+1,5О₂↔МеО+ SO₂.

Тек қана қайтармалы материалдарды пісіру шихтасына келесі материалдар кіреді, %: құрамында қорғасын бар ұсақ фракция 30-35; пирит күйіндісі 7-12; кальцийдің сулы тотығы 5-8; айналмалы агломерат 30-40; түйіршіктелген шлак 10-15; кокс ұсағы 2-2,5 %. Шихта кесектеледі, бұл оның газөткізгіштігін жоғарылатады және сұйық фазалардың түзілуін төмендетеді. Шихтаның құрамындағы қорғасынның ең тиімді мөлшері – 25-35 %.

Қайтармалы материалдарды агломерациялау кезінде шихтаның пісірілуі, негізінен, отынды жану кезінде бөлінген жылудың есебінен жүреді. Қайтармалы қорғасынды шихтаны пісіру кезінде процестің журуі үшін қажетті жылудың мөлшері кенді шикізатпен салыстырғанда 1,5 есе жоғары болады, бұл шихтаның жоғары ылғалдылығына және оның құрамындағы хлоридтер мен органикалық қоспалардың бар болуына байланысты. Пісіру кезінде газ фазасына хлоридтердің 20-50 %-і және қоспалардың 35 %-і өтіп, газ жүру жүйесінде жиналады. Агломерациялық газдардағы хлоридтердің мөлшері 25 %-ке, ал органикалық қоспалардың мөлшері 20 %-ке жетеді.

2. Мыс өндірісіндегі шаңдарды өңдеудің пиро- және гидрометаллургиялық әдістері.

3. Баяу балқитын металдардың қайтармалы және техногенді шикізатының негізгі түрлерінің сипаттамасы мен жіктелуі

Вольфрамды қорытпалар, құрамында вольфрамы бар химиялық қосылыстар және вольфрамның сынықтары мен қалдықтары төрт класқа бөлінеді – А, Б, В және Г. А класы –металл сынықтары мен кесекті қалдықтары – екі топқа бөлінеді, металдың ұсақ сынықтарының, жоңқаның, шатысқан сымның топтастырылуы металл сынықтары мен кесекті қалдықтарының топтастырылуына ұқсас болып келеді. В класына ұнтақтәрізді қалдықтар жатады, бұл класс екі топқа бөлінеді, Г класына жоғарыда келтірілген кластар мен топтардың талаптарына сай келмейтін вольфрамның басқа қалдықтары жатады.

Молибденнің сынықтары мен қалдықтары, қорытпалары және химиялық қосындылары А, Б, В және Г кластарына бөлінеді. А класы – металл сынықтары мен кесекті қалдықтар – екі топқа жіктеледі, Б класына жоңқа мен шатысқан сым кіреді, бұл кластың жіктеліу А класына ұқсас болып келеді. В класы – ұнтақтәрізді қалдықтар, олар екі топқа жіктелген, Г класына жоғарыда келтірілген кластар мен топтардың талаптарына сай келмейтін қалдықтардың басқалары жатады, олардың құрамындағы молибденнің мөлшері 20 %-тен жоғары болып келеді.

№ 5

1. Мыс шликерлерінің сипаттамасы, оларды өңдеудің негізгі әдістері.

2. Құрамында мырыш бар қайтармалы және техногенді шикізаттың сипаттамасы мен жіктелуі.

Мырышқұрамды шикізат А, Б және Г кластарға бөлінген. А класы үш топқа таралады. Мырыш пен оның қорытпаларының жоңқасын топтарға ұқсас түрде жіктейді. Мырыш және оның қорытпалырының басқа да қалдықтары үш топқа бөлінеді

3. Түсті металлургиядағы шлактардың сипаттамасы. Химиялық құрамы бойынша шлактардың жіктелуі. Шлактармен қоса металдардың шығындары.

Өзінің химиялық құрамы бойынша шлактарды шартты түрде үш топқа бөлуге болады:

1) шлактарды толық және кешенді өңдеп, барлық компоненттерді бөліп алуды қажет етпейтін қорғасын және қалайы балқытуының шлактары және аз мөлшерде мыс балқытуының шлактары, олардың құрамындағы тек Pb, Zn, Sn сияқты ұшқыш компоненттерді бөліп алудың өзі экономика жағынан тиімді болады; 2) құрамындағы мырыш пен қорғасынның мөлшері 5 -тен төмен, сонымен қатар аз мөлшерде мыс және жоғары мөлшерде темірі бар мыс балқытуының шлактары. Бұл шлактардың өңдеуі тек ұшқыш компоненттерді, темірді және силикатты құраушыларды кешенді бөліп алу кезінде ғана тиімді болады. 3) никельді шлактар мен мыс шлактарының бір бөлігі. Олардың құрамындағы темір мен түсті металдардың мөлшері тым аз болғандықтан, бұл шлактар силикатты бөлігін пайдалану үшін тікелей өңделеді.

№ 6

1. Мыс қорыту өндірістегі шаңдардың сипаттамасы: шаңдардың пайда болу көздері, негізгі компоненттері және өңдеу әдістері.

Мыс зауыттарының ең ұсақ шаңдары сирек, шашыранды және басқа да ұшқыш компоненттермен байытылған. Түзілген шаңдардың көлемі үлкен емес болғандықтан, олардың құрамындағы сирек шашыранды металдардың мөлшері бастапқы шикізаттағымен салыстырғанда 4-10 есе жоғары болады. Негізінен мыс зауыттарының ұсақ конвертерлі шаңдары қорғасын зауттарына беріліп, олардан осы қорғасын өндірісінің технологиялық сұлбалары бойынша қорғасын, кадмий, висмут, селен, теллур, рений алынады.

Көп жағдайларда мұндай шикізатты гидрометаллургиялық жолмен өңдейді. Гидрометаллургиялық тәсілдердің кемшіліктері: қымбат реагенттердің жоғары шығыны; масыл айналымдардың үлкен мөлшерде процесте жүруі (сульфатты қорғасынды кек түрінде); сирек шашыранды элементтердің төмен алынуы.

Құрамында сирек шашыранды (Re, Ge) элементтері бар мыс өндірісінің шаңдарын өңдеу сұрақтары толығырақ 14-ші дәрісте қарастырылған.

2. Құрамында алтын бар шикізатты веркблейге балқыту.

Құрамында алтын бар шикізатты өңдеудің пирометаллургиялық әдістерінен веркблейге балқыту әдісі кеңінен тарады. Шикізаттың заттық құрамына және шығарылатын компоненттің мөлшеріне байланысты балқытудың бірнеше түрлері қолданылады. Материалдың құрамындағы алтынның мөлшері 0,4 % және одан жоғары болғанда (шламдар, күлдер, қоқыстар және т.б.) тигелді балқытуды қолданылады, 0,1-0,4 % алтынның мөлшерінде балқытуды шарпыма пештерде, ал металдың мөлшері 0,1 %-тен төмен болған жағдайда процесті шахталы пештерде жүзеге асырады.

3. Сазбалшық өндірісінің бокситті шламдарын өңдеу

Бір-бірінен химиялық құрамымен, фазалық сипаттамасымен және физикалық қасиет-терімен ерекшеленетін бокситті шламдардың аз дегенде екі тобы (Байер және пісіру) бар болғандықтан, көп жағдайларда шламның бұл топтарының қолдану аймақтары да әр түрлі:

-1 топ – Байер шламдары. Негізгі тотықтардың мөлшері, % (масса бойын-ша): Fe₂O₃ 40-45, Al₂O₃ 10-15, CaO 10-15, SiO₂ 5-10. Негізгі фазалар: гематит, шамозит, гидроганат, гидроалюмосиликат. 50-70 % фракцияның ірілігі  5 мкм.

- 2 топ – пісіру шламдары. Негізгі тотықтардың мөлшері, % (масса бойынша): Fe₂O₃ 20-25, CaO 40-45, SiO₂ 15-20. Негізгі фазалар: екікальцийлі силикат, магнезит, перовксит. 90 % фракцияның ірілігі 55 мкм.

Темірлі бокситтерді сазбалшыққа өңдеудің технологиялық сұлбасы келесі сатылардан тұрады: 1150-1200 ºС температурада айналмалы пеште тотықсыздану жағдайында бокситтен, әктастан және көміртекті тотықсыздандырғыштан тұратын ұсақталған ылғалы шихтаны пісіру; пайда болған қатты клинкерді (пісіріндіні) 1500-1600 ºС температурада доғалы электрпеште балқытып, шойын мен шлакты алу. Балқыту процесі аяқталғаннан кейін шлак пен шойынды арнайы ожауларға бөліп құяды және әрі қарай құйғыш машинаға бағыттайды. Шойынның дайын құймаларын жүк таситын машинамен қоймаға жеткізеді.

Ожаудағы шлак арнайы қанауларға құйылады, мұнда ол суытылып өздігінен ұсақталады. Шлактың сілтіленуі 70 ºС температурада 15-20 мин аралығында араластырығыштарда сода ерітіндісімен жүзеге асырылады. Сода ерітіндісін а₂О_y:СаО=1,5:1 мольдік қатынаста дайындайды. Шлакты сілтілеуден кейінгі алюминатты ерітіндідегі Al₂O₃-ң концентрациясы 55-60 г/дм³. Бұл ерітінді негізгі сазбалшық өндірісінде кремнийсіздендіру және Al₂O₃ бөлу үшін қолданады, ал сілтілеуден кейін қалған шлам жуылғаннан кейін цемент өндірісінде шикізат материалы ретінде қолданады.

Шламды тотықсыздандырып күйдіру кезіндегі компоненттердің шығыны: CaO:Al₂O₃=1,75:2,0; CaO:SiO₂=2,0; CaO:TiO₂=1,0. Металдың (шойынның) шығуы 96-97 %, әрі қарай шлактан сазбалшықтың бөлінуі 84-87 % құрайды.

№ 7