- •1 Сырые материалы доменной плавки
- •1.1 Каменноугольный кокс
- •1.1.1 Процесс коксования
- •1.1.2 Устройство коксовых печей и цехов
- •1.1.3 Качество кокса
- •1.2 Железные руды
- •1.2.1 Классификация и генезис железных руд
- •1.2.2 Оценка качества железных руд
- •1.2.3 Важнейшие месторождения железных руд
- •2 Подготовка железных руд к доменной плавке
- •2.1 Современная к схема подготовки руд к доменной плавке
- •2.2 Агломерация железных руд и концентратов
- •2.2.1 Общие вопросы
- •2.2.2 Конвейерные агломерационные машины
- •2.2.3 Реакции между твердыми фазами
- •2.2.4 Плавление шихты, кристаллизация расплава и образование конечной микроструктуры агломерата
- •2.2.5 Удаление вредных примесей из шихты при спекании руд и концентратов
- •2.2.6 Качество агломерата
- •2.3 Производство железорудных окатышей
- •2.3.1 Получение сырых окатышей
- •2.3.2 Высокотемпературное упрочнение окатышей
- •2.3.3 Получение окатышей безобжиговым путем
- •2.3.4 Металлургические свойства окатышей
- •2.3.5 Сравнение металлургических свойств агломерата и окатышей
- •2.3.6 Производство металлизованных окатышей
- •2.4 Процессы восстановления в доменной печи
- •3 Образование чугуна и его свойства
- •3.1 Интенсификация доменной плавки
- •3.1.1 Нагрев дутья
- •3.1.2 Обогащение дутья кислородом
- •3.1.3 Водяной пар в дутье
- •3.1.4 Вдувание углеродсодержащих веществ в доменную печь
- •3.2 Профиль доменной печи
- •3.2.1 Общее понятие о профиле
- •3.2.2 Основные размеры профиля и его составные части
- •3.1. Производство стали в конвертерах.
- •3.1.1 Бессемеровский процесс.
- •3.1.2 Томасовский процесс.
- •3.1.3 Кислородно-конвертерный процесс.
- •3.3 Производство стали в мартеновских печах.
- •3.4 Производство стали в электрических печах.
- •3.5 Новые методы производства и обработки стали.
- •4 Ферросплавы
- •4.1 Введение
- •4.2 Сырые материалы
- •4.2.1 Требования к рудам и их выбор
- •4.2.2 Восстановители
- •4.2.3 Железосодержащие материалы
- •4.2.4 Флюсы
- •4.3 Основные элементы конструкции рвп
- •5 Технический (металлургический) кремний
- •5.1 Особенности процесса карботермического восстановления кремния в горне электропечи
- •5.1.1 Общие положения
- •5.1.2. Влияние температуры предварительного нагрева шихты на химизм карботермического восстановления кремнезема
- •5.1.3. Схема технологических зон горна электропечи
- •5.1.4 Влияние примесей шихты на состав технического кремния
- •5.2 Ферросилиций
- •5.2.1 Физико-химические основы получения ферросилиция.
- •5.2.2 Технология производства ферросилиция.
- •6 Сплавы марганца
- •6.1 Применение и состав сплавов марганца
- •6.2 Марганцевые руды и их подготовка к плавке
- •6.3 Производство сплавов марганца
- •6.3.1 Высокоуглеродистый ферромарганец.
- •6.3.2 Силикомарганец
- •6.3.3 Низко- и среднеуглеродистый ферромарганец.
- •6.3.4 Металлический марганец.
- •7 Общие сведения о рудах и концентратах олова
- •7.1 Требования, предъявляемые к рудам и концентратам
- •7.2 Минералы олова
- •7.3 Промышленные типы месторождений олова
- •7.4 Типы оловянных концентратов, поступающих в металлургический передел
- •7.5 Методы обогащения оловянных руд
- •7.6 Влияние типа и вещественного состава руд на их обогатимость
- •7.7 Обогащение россыпей и коренных руд олова
- •7.7.1 Обогащение оловосодержащих россыпей
- •7.7.2 Обогащение оловянных руд коренных месторождений
- •7.8 Доводка оловянных концентратов
- •7.9 Основы современной металлургии олова
- •7.10 Основы теории оловянной восстановительной плавки
- •7.10.1 Восстановление окиси олова и сопутствующих металлов в условиях оловянной плавки
- •7.10.2 Кинетика восстановления окислов металлов и скорость плавки
- •7.10.3 Шлаки оловянной восстановительной плавки
- •7.10.4 Плавка в электрических печах
- •7.10.5 Отечественная практика электроплавки оловянных концентратов
- •7.11 Схема рафинирования олова пирометаллургическим способом
- •8 Производство свинца
- •8.1 Введение
- •8.2 Руды и концентраты
- •8.3 Способы получения свинца
- •8.4 Шихта
- •8.4.1 Состав шихты
- •8.4.2 Приготовление шихты
- •8.4.3 Агломерирующий обжиг свинцовых концентратов
- •8.5 Теория шахтной восстановительной плавки
- •8.5.1 Общие сведения
- •8.5.2 Теоретические основы восстановления окислов металлов
- •8.5.3 Восстановительная способность печи и способы ее регулирования
- •8.5.4 Шлак свинцовой плавки
- •8.5.5 Штейн и шпейза
- •8.5.6 Шахтная восстановительная плавка
- •8.5.7 Топливо
- •8.5.8 Дутье
- •8.6 Реакционная плавка свинца
- •8.6.1 Теоретическая сущность процесса
- •8.6.2 Реакционная плавка в короткобарабанной печи
- •8.7 Электроплавка свинца
- •8.7.1 Реакционная электроплавка свинца
- •8.7.2 Восстановительная электроплавка свинца
- •9.1 Общие сведения и методы получения
- •9.2 Технологические свойства
- •9.3 Области применения
- •9.4 Характеристика рудного цинкового сырья
- •9.5 Основные способы извлечения цинка из сырья
- •9.6 Обжиг цинковых сульфидных концентратов
- •9.6.1 Цели и типы обжига
- •9.6.2 Химизм процессов обжига
- •9.6.3 Обжиг цинковых концентратов для выщелачивания
- •9.7 Химизм кислотно-основных взаимодействий при выщелачивании
- •9.8 У глетермическое восстановление цинка
- •9.8.1 Цели и типы восстановления
- •9.8.2 Химизм восстановления окисленных цинковых материалов
- •9.9 Вельцевание цинковых кеков, цинковистых шлаков и других материалов
- •9.10 Дистилляция цинка из агломерата
- •10 Производство меди и никеля
- •10.1 Сырье для производства меди и никеля. Вспомогательные материалы
- •10.1.1 Классификация рудного сырья
- •10.1.2 Медные руды
- •10.1.3 Никелевые руды
- •10.2 Электроплавка окисленных никелевых руд.
- •10.3 Электроплавка сульфидных медно-никелевых руд и концентратов
- •10.4 Конвертирование никелевых и медно-никелевых штейнов
- •10.4.1 Термодинамика основных реакций процесса
- •10.4.2 Конвертирование никелевых и медно-никелевых штейнов
- •10.5 Переработка медно-никелевого файнштейна
- •10.5.1 Разделение медно-никелевого файнштепна флотацией
- •10.5.2 Обжиг никелевого файнштейна и концентрата. Восстановительная электроплавка закиси никеля.
- •10.6 Восстановительная электроплавка закиси никеля
- •10.7 Способы получения меди из рудного сырья
- •11 Способы получения алюминия
- •11.1 Основы электролиза криолитоглиноземиых расплавов
- •11.2 Сырье и основные материалы
- •11.2.1 Основные минералы и руды алюминия
- •11.2.2 Фториды
- •11.2.3 Огнеупорные и теплоизоляционные материалы
- •11.2.4 Проводниковые материалы
- •11.3 Корректировка состава электролита
- •11.4 Выливка металла
- •11.5 Транспортно-технологическая схема цеха электролиза
- •11.6 Способы очистки отходящих газов
8.3 Способы получения свинца
Свинец можно получить двумя путями: пирометаллургическим и гидрометаллургическим. Пирометаллургия — это совокупность процессов получения и очистки металлов и металлических сплавов, протекающих при высоких температурах. При пирометаллургическом способе весь материал, содержащий свинец, подвергают плавке.
Гидрометаллургия — совокупность так называемых мокрых процессов получения металлов, протекающих при невысоких температурах. При гидрометаллургическом способе пользуются растворением (выщелачиванием) свинцовых соединений в различных растворителях.
В настоящее время практически весь свинец получают только пирометаллургическими способами, для чего используют восстановительную, реакционную, осадительную плавку.
Восстановительная плавка — универсальный метод получения cвинца из руд и концентратов любого состава: богатых и бедных, чистых и сильно загрязненных различными примесями.
Сульфидный свинцовый концентрат, полученный после обогащения соответствующих руд, смешивают с флюсами и подвергают окислительному обжигу. При обжиге сульфид свинца превращается в окись свинца по реакции
PbS + 1½ O2 = PbO + SO2
При этом окисляются и сульфиды других металлов, а обжигаемая смесь спекается, превращаясь в агломерат. Окускование материала при обжиге необходимо для плавки в шахтной печи.
Плавку агломерата в шахтной печи проводят при восстановительной атмосфере, т. е. при содержании в печных газах достаточного количества окиси углерода, энергично восстанавливающей свинец из окисленной формы:
РbО + CO = Pb + СО2
Глет РbО частично восстанавливается также и углеродом топлива. При шахтной плавке получается: черновой свинец, содержащий золото, серебро, висмут и другие примеси. Черновой свинец рафинируют и получают при этом чистый свинец, сплав золота с серебром, висмут и некоторые другие содержащие медь полупродукты либо отправляют на медный завод, либо перерабатывают на черновую медь.
Восстановительная плавка применима для бедных и богатых концентратов и в настоящее время является основным методом получения свинца.
Реакционная плавка может быть осуществлена в разных печах: отражательных, горновых, короткобарабанных или в электропечах.
Отражательная плавка, широко применявшаяся ранее, в настоящее время, не применяется.
При горновой плавке смесь богатой свинцовой сульфидной руды или концентрата с твердым топливом обрабатывают струей сжатого воздуха. Топливом служит древесный уголь, антрацит или кокс. Обжиг и реакционная плавка проводятся одновременно, часть окиси свинца восстанавливается углеродом топлива.
Горновая плавка — старинный способ, применяется и в настоящее время. Несмотря на ряд преимуществ (малый расход топлива и рабочей силы), она пригодна для очень ограниченной категории чистых и богатых руд и концентратов.
Осадительной плавкой получали свинец непосредственно из сырой сульфидной руды, без предварительного обжига. Принцип осадительной плавки заключается в том, что металлы, обладающие большим химическим сродством к сере, способны вытеснять свинец из сульфида свинца, а сами, соединяясь с серой, превращаются в сульфиды по реакции
PbS + Me = Pb + MeS.
Основная реакция этого способа свинцовой плавки — вытеснение свинца из его сульфида металлическим железом:
PbS + Fe = Pb + FeS.
Реакция протекает слева направо не полностью и относится к реакциям обратимым.
Осадительная плавка нигде не применяется.