Металлургия цветных металлов

ОГЛАВЛЕНИЕ

Р а з д е л I. Тяжелые цветные металлы

Р а з д е л II. Металлургия легких металлов

Гл а в а ш е с т а я . Общие сведения

Гл а в а с е д ь м а я . Металлургия алюминия

4

ПРЕДИСЛОВИЕ

Металлургия наших дней сложна и многогранна. Она охватывает производство десятков металлов, для чего применяется множество разных переделов.

Для подготовки среднего технического персонала вспомогательных служб металлургических заводов тре­ буется не очень подробное, но широкое изучение метал­ лургии.

Эта книга, составленная в соответствии с программой для специальности: «Эксплуатация автоматических уст­ ройств в металлургии», содержит краткое описание про­ изводства девяти важнейших металлов — меди, никеля, свинца, цинка, алюминия, магния, титана, вольфрама и молибдена. Каждому из металлов отведена отдельная глава. Первые параграфы ее сообщают общие сведения о химических свойствах металла, сырье для его получе­ ния, способах обогащения руд и наиболее употребитель­ ных металлургических схемах. В последующих парагра­ фах дается более подробное описание отдельных переде­ лов, в том числе и предназначенных для попутного получения некоторых металлов-спутников: золота, сереб­ ра, кадмия и кобальта.

Следует отметить, что в книге физические величины выражены не только в старых системах единиц измере­ ния, но и в новой Международной системе единиц (СИ). Эта система была принята в 1960 г. XI Генеральной кон­ ференцией по мерам и весам. Главное преимущество но­ вой системы перед другими, существующими в настоящее время, — ее универсальность, т. е. она охватывает все об­ ласти измерений.

Кроме того, как основные, так и многие производные единицы системы СИ удобны для практического примене-

6

ВВЕДЕНИЕ

С тех пор, как у наших предков металлы пришли на смену дереву и камню, потребность в них постоянно-ра­ стет. Металлы стали незаменимыми во многих отраслях промышленности и техники — машиностроении и моторо­ строении, строительстве и транспорте, электротехнике и электронике. Производство и потребление металлов из года в год неуклонно увеличивается.

Древнее искусство выплавлять металлы, которое в средние века зачастую было родовым или цеховым се­ кретом, с развитием химии и техники оформилось в науку о производстве металлов т- металлургию.

Металлургия изучает химические основы получения металлов из руд, необходимые для этого физические и технологические условия. Иными словами, металлур­ гия— это химическая технология производства металлов.

Основоположником металлургии как науки заслужен­ но считают М. В. Ломоносова. Книга М. В. Ломоносова «Первые основания металлургии или рудных дел» послу­ жила фундаментом для становления научной метал­ лургии.

Выделяя металлургию из среды смежных производств, М. В. Ломоносов писал: «Область металлургии тут кон­ чится, когда она поставит чистые металлы и полуметал­ лы, в дело годные»*

Следовательно, область металлургии начинается с до­ ставки руды или другого сырья на металлургический за­ вод и заканчивается получением чистого металла или стандартного сплава, пригодного для применения в дру­ гих отраслях промышленности.*

1 В то время полуметаллами называли цинк, висмут и сурьму.

8

Перед металлургической переработкой руды дробят, измельчают и обогащают.

Способы получения металлов могут быть проще или сложнее в зависимости от качества обогащения руд. Не­ которые методы обогащения используются в процессе по­ лучения металлов из руд наряду с чисто металлургиче­ скими переделами. Поэтому знания основ обогащения не­ обходимы металлургу, и их часто излагают в учебниках по металлургии, хотя процессы обогащения совсем не сходны с металлургическими.

Металлургия развивалась на основе успехов химии. Началом химии как науки считают сороковые годы XVIII века, когда М. В. Ломоносовым были развиты мо­ лекулярно-атомистические представления и впервые сформулирован закон сохранения массы К

В конце XVIII в. Лавуазье показал, что металлы, бывшие по прежним представлениям сложными вещест­ вами, в действительности — простые тела, а окислы, нао­ борот, сложные вещества. Вскоре Пруст установил вто­ рой основной закон химии — закон постоянства состава. Особенно быстрому развитию химии, а за ней и метал­ лургии способствовало открытие Д. И. Менделеевым пе­ риодического закона (1869 г.).

К началу XIX в. химики знали только 30 химических элементов, а металлурги умели получать только 10 из них, известные с древних времен. Открытие периодическо­ го закона облегчило поиски и изучение новых элементов

ик началу нашего столетия общее число их достигло 61.

Вэто же время началось развитие железнодорожного транспорта, автомобильной, авиационной промышлен­ ности и сложной военной техники. Для новых отраслей производства потребовались новые'материалы с разно­ образными свойствами. В большинстве случаев этими ма­ териалами стали металлы и их сплавы, содержащие алю­ миний, магний, цинк, никель и многие другие элементы.

1 В системе СИ единицей массы является килограмм (кг). Во всех случаях, когда речь идет о количестве вещества, например о рас­ ходе металла или другого материала на изготовление каких-либо изделий, необходимо говорить о массе. Поэтому надо пользоваться терминами «массовый состав», «массовый расход», «массовая тепло­ емкость», «массовая доля», «процент по массе» вместо терминов «ве­ совой состав», «весовой расход», «весовая теплоемкость», весовая доля», и «процент по весу».

?