Федеральное агентство по образованию

Федеральное государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Государственный технологический университет

«Московский институт стали и сплавов»

Новотроицкий филиал

Кафедра металлургических технологий

Е.П. Большина

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

«Высокие технологии в металлургии. Ч.1 Производство цветных металлов»

для студентов специальности:

150101 «Металлургия черных металлов»

очной и заочной форм обучения

Новотроицк – 2008

Большина Е.П. Учебное пособие по дисциплине «Высокие технологии в металлургии. ч.1 Производство цветных металлов» для студентов специальности 150101 «Металлургия черных металлов» очной и заочной форм обучения. – Новотроицк: НФ МИСиС, 2008. – 68 с.

Учебное пособие предназначено для студентов металлургических специальностей. Кратко изложена теория и практика современной металлургии меди, никеля, алюминия, магния и титана. Рассмотрены основы производства, применяемое оборудование, приведены технико-экономические показатели основных переделов.

Одобрено на заседании кафедры МТ

Протокол № 22 от 29.04.08

Содержание

Введение
Раздел 1. Металлургия меди	5
1.1 Основы металлургии	5
1.2 Свойства меди и области её применения	8
1.3 Сырье для получения меди	9
1.4 Пирометаллургический способ производства меди	10
1.5 Плавка на штейн медного сырья	13
1.6 Автогенные процессы	20
1.7 Конвертирование медных штейнов	21
1.8 Рафинирование черновой меди	23
Раздел 2. Металлургия никеля	26
2.1 Свойства никеля и его применение	26
2.2 Сырье для получения никеля	27
2.3Схемы переработки никелевых руд	28
2.4 Получение огневого никеля из окисленных руд	30
2.5 Получение никеля из сульфидных медно-никелевых руд	35
Раздел 3. Металлургия алюминия	41
3.1 Свойства алюминия и области его применения	41
3.2 Сырье для получения алюминия	42
3.3 Схема производства алюминия	43
3.4 Производство глинозема	44
3.5 Производство криолита и фтористых солей	50
3.6 Электролитическое получение алюминия	51
3.7 Рафинирование алюминия	53
Раздел 4. Металлургия магния и титана	56
4.1 Свойства магния и области его применения	56
4.2 Сырье для получения магния	56
4.3 Общие принципы производства магния	57
4.4 Хлоридное производство магния	57
4.5 Свойства титана и области его применения	62
4.6 Сырье для получения титана и общие принципы его переработки	62
4.7 Хлоридное производство титана	63
Библиографический список	68

Введение

Металлургическое производство – одно из древнейших. Металлургией называют науку и область техники, занимающиеся получением металлов из руд и других видов металлосодержащего сырья.

С древности человеку известно восемь металлов: золото, серебро, медь, олово, свинец, ртуть, сурьма и железо. В настоящее время производится и потребляется около 80 металлов.

Несмотря на успехи в технологиях, поставляющих новые синтетические материалы, комплекс свойств, присущих металлам, остается непревзойденным.

Потребность в металлах из года в год возрастает. Они используются во всех отраслях экономики. Ежегодное мировое производство основных цветных металлов составляет десятки миллионов тонн. Некоторые металлы получают в небольших количествах, но они необходимы новым отраслям экономики.

Постоянный рост выплавки металлов истощает запасы сырья. Уже в настоящее время по некоторым рудам возникает угроза дефицита сырья. Поэтому одной из основных задач на современном этапе развития металлургического производства является комплексное использование сырья и внедрение ресурсосберегающих технологий.

Сырье цветных металлов бедное, поэтому велико количество отходов. Их необходимо подвергать переработке или утилизации, чтобы не загрязнять окружающую природную среду. Все это приводит к усложнению и удорожанию существующих металлургических технологий.

Из-за внедрения принципиально новых технологических процессов повышаются требования к чистоте металлов, часто они не ограничиваются допуском содержания примесей в количествах порядка сотых и тысячных долей. Иногда необходимы металлы и сплавы с содержанием примесей порядка не менее 10^-4.

В то же время глубокая очистка приводит к дополнительным потерям металлов и снижает их выход. Устранение этого противоречия требует взвешенных, обоснованных решений, подкрепленных технико-экономическими расчетами. Научный технико-экономический анализ – необходимое условие современного производства металлов.