31. Сырьё:

1.По происхождению:

Природные делятся на минеральные и органические.

Минеральные делятся на рудные(железная руда, известняк, доломит, глина, мел),нерудные(фосфориты, апатиты, алюмосиликаты),горючие(уголь, нефть, торф). Органические делятся на растительные(лён, хлопок, сахарная свёкла) животные(жиры, шерсть, кожа, кости). Искусственные делятся на органические(вискозные, ацетатные волокна) и минеральные(металлические и силикатные нити) 2. по агрегатному состоянию: твёрдые, жидкие(нефть, вода) и газообразные(воздух, газы) 3. возобновляемые и невозобновляемые 4.основные,вспомогательные, полуфабрикаты.

Самое распространенное сырье: вода, воздух:

- азот – 73% кислород – 21% аргон – 0,94% углекислый газ – 0,3% Рудное сырье подразделяется на 3 группы: 1)монометаллические;2)биметаллические;3)полиметаллические.

По назначению руды разделяются на:

1)Черная руда;2)цветная руда;3)редких металлов.

К монометаллическим рудам относятся:

1) Железная руда; 2) золотосодержащие; 3) хромовые.

К биметаллическим рудам относятся:

1) Медно-молекденовые; 2) свинцово-цинковые.

К полиметаллическим рудам относятся:

1) Алтайские колчадановые руды: цинк, медь;

2) Саксонские: никель, серебро, уран.

Нерудное сырье: фосфор, соли, строительный материал.

Виды нерудного сырья служат: Самородная сера, фосфориты, природные соли, а так же алмазы и графит. Большинство горных пород состоит из кремнезема и глинозема, а также известняка, магния и сульфат кальция.

Растительное и животное сырье различают по назначению и сохранности. Получают жиры искусственные при помощи перегонки нефти.

С целью снижения себестоимости продукции сырье обогащают следующими тремя способами: 1)механический;2)физикохимический;3)химический;4)биометод.

Для обогащения сырья применяют следующие способы: 1.физический:

1)Грохочение (измельчение и деление на фракции); 2)гравитационный; 3) электромагнитный; 4)сепарация; 5)платация (промывка).

2. Физико-химическим методом.

3. Химическое обогащение основано на разделении исходного сырья с помощью химической реакции на определенные элементы (золото и серебро).

33. Энергия (е) (с греч. - действие) – общая количественная мера различных форм движения материи – изменение состояния окружного мира объектов или переход вещества из первой формы в другую.

Виды е:

- механическая;- тепловая;- электрическая;

- химическая;- магнитная;- электромагнитная;

- атомная;- гравитационная;- световая.

<Е> = 1 Дж (джоуль) или калория 1 калл = 4,2 Дж.

Е подразделяется:

1) Неисчерпаемая: солнца, ветра, воды и геотермальная;

2) Невосполняемая: нефть, уголь, природный газ, торф, горючие сланцы и т.Д.

Топливо разделяется на:

1)Естественное (ископаемые и растительные);

2)Искусственное (то, что получается в процессе химических реакций).

Топливо подразделяют по агрегатному составу:

1)Твердое;2)жидкое;3)газообразное.

Нефть состоит из предельных углеводородов низшего газообразования метан до твердых парафиновых.

Нефть состоит из углерода (83-87%) и водорода (12-14%). Удельное теплосгорание 39,8-44 МегаДж/кг.

Углерода содержится 70-95% Уд. Теплосгорание 25-33,5 МегаДж 1 кг.

Природный газ содержит до 98% метана и теплотворная способность 30-35 МДж/м³.

- Электрическая Е получается при помощи использования гидролической Е (ГЭС) 12%, использование тепловой Е (ТЭС), атомные электростанции, на которых производится 12%. Европейские страны 30-55%. Получение электроэнергии с помощью ветровых электропотоков (ВЭС) до 12% Е max производительность 1 станции до 300 кВатт.

- Использование химической Е. Считается, что все установки имеют самый высокий КПД. Различные аккумуляторы. В России были построены самые мощные ЭС: Братское, Краснодарское и Новосибирское.

- Используется свет (солнечные потоки) для зарядки различные фотобатарей. Снабжение теплой водой дома.

Гравитационная Е нак-ся в опит-ном варианте. Геотермальная Е на Камчатке, на Сахалине построены станции.

Термоэмиссионные установки.

Магнитогидродинамические генераторы.

Низкотемперетурные генераторы (не выше 100^о)

35. Основные источники:

- 97,5% - морская вода и океаны.

- ледники - 2,14% поверхности ЗЕМЛИ.

- Озера и реки – 0,29%

- водные пары в атмосфере – 0,001%

- подземельные воды от общего количества – 7%

- для промышленности используется только 3% всех пресных вод.

Ни одна отрасль промышленности не обходится без воды.

Вода делится на:

1. Атмосферная содержит растворимые газы: кислород, сероводород, оксиды азота, кислородные соединения серы, имеет в наличии органические вещества. Подразделяется на дождевую(не содержит соли кальция и магния) и снеговую.

2. Поверхностная делится на озёрную, морскую и речную(характеризуется наличием двууглекислой соли, нитратов, пестицидов)

3. Подземная характеризуется отсутствием примесей органических разложений. Бывает насыщенна минералами. Делится на лечебную и промышленную

Вода бывает пресной(соли менее 1 г/л) и солёной(соли более 1 г/л)

Сначала производится осветление и обесцвечивание воды; все станции имеют резервуары бетонные – происходит методом отстаивания – осаждение соли. Прогоняют через песчаные фильтры. Для осаждения колондальных примесей вводят коагулянты: сульфаты железа или алюминия. При этом получается аморфный осадок. Удаляется он с помощью смыва или пропуска воды через фильтры.

Затем обеззараживание. При этом уничтожаются болезнетворные микробы и окисление органических примесей. Самый эффективный метод – озонирование воды. Кроме этого очистка воды осуществляется с помощью обработки ионами серебра; ультрафиолетовыми лучами или ультразвуковыми сигналами.

После этого, устранение запаха. Которое обуславливается содержанием в ней сероводорода – до 50 мг/л. – вода издает запах тухлых яиц. Устранение происходит методом хлорирования, озонирования.

Потом умягчение и обессоливание.

Наличие железа влияет на организм: почки, пищеварение.

По этой причине считают, что железо предполагает к предфарктным болезням.

Наличие марганца и калия влияют на почки, печень, сердце.

37.Характеристика сырья:

- магнитный железняк: цвет темный.

- красный железняк: легко восстанавливается, без примесей.

- бурый железняк: легко восстанавливается, содержит вредные примеси;

- шпатовый железняк в виде карбоната серого или зеленого оттенка.

Пыль после размола железной руды направл. в печи.

Чугун производится в доменных печах. Загрузка производится послойно:

Первый слой – укладка обогащающей руды

После этого укладка слоя для раскисления и снижения температуры доломита или известняка.

Смесь руды топлива и флюсов называется шихтой.

Доменная печь состоит:

1)Шахтная часть; 2)распад; 3)заплечники, для подачи горячего газа;

4)Горн, поэтому добавляют известняк и т.Д. 5)Летка вторая для отвода чугуна.

Т.к. доменная печь работает постоянно в течении 10-12 лет, то процесс плавки происходит непрерывно и управляется автоматически.

Метод получения продукции.

1 Косвенное

1) 3Fe₂O₃ + CO = 2Fe₃O₄ + CO₂ 2) Fe₃O₄ + CO =3FeO + CO₂ 3) FeO + CO = Fe + CO₂

2 прямого FeO + C = Fe + CO

В результате плавки получается чугун 3-х марок:

1) Предельный:хрупок (белый), применяется для производства стали;

2) Литейный: применяется для изготовления различных конструкций. Содержит хром, ванадий, никель.

3) Специальный чугун служит для раскисления стали.

Доменный шлак: - строительные материалы (блоки); - шлаковаты для утепления помещения; - шлакопортланцемент.

Эффективность доменных печей определяется по количеству полученного чугуна с 1 м³. Существуют доменные печи 3000 м³ и в Криворожье 5000 м³. С каждого 1 м³ за 1 плавку получается до 2 тонн.

Концентрация Fe в руде на 1% приводит к увеличению выплавки до 3%.

По технико-экономическим показателям плавка длится 1 час, доменная печь дает до 2 млн.тонн чугуна в 1 год.

39. Цветные металлы обладают устойчивостью к коррозии. Цветные металлы делятся на 4 группы:

- тяжелые – медь, цинк, олово;

- легкие – алюминий, магний, титан;

- благородные – золото, серебро;

- редкоземельные – вольфрам, ванадий и др.

Медь – это металл красноватого цвета, температура плавления 1700^оС, плотность 8,96 тонн/м³.

Выплавляется из сульфидных руд. Медь в рудах – 1-5%.

Эти руды для прямого промышленного производства не подходят. В земной коре медные руды находятся в виде медного колчедана, который содержит калькопират – эта руда содержит медь, серу, железо. Метод обогащения медных руд – платация (вымывание).

Требуется измельчение (1-10 мм) руды. Получается руда с содержанием меди 10-15%. Извлекают медь – 90%.

После этого происходит обжиг, получают огарок, затем его засыпают в пламенную печь. Затем применяют конверторы. Жерди поглощают кислород, кислород выходит на поверхность – 99,95% меди.

Производство алюминия.

Алюминий – второе место по распространению после железа. 80% находится в земле.

Уникальность металла:

1)плотность = 2,7 тонн/м³; 2)660^оС – температура плавления; 3)высокая тепло-, электропроводность; 4)низкая окисляемость.

Получение алюминия:

1)Получение Al2o3 2)получение Al

Глиноземы получают тремя способами:

1)Химическо-термическим; 2)кислотный;3)щелочной.

Операции обогащения:

1)Дробление;2)сушка;3)размолка;4)размолка на более мелкие фракции.

Полученные мелкие фракции смешивают со щелочью, аморинат и куски руды обогащенные при помощи гидролиза выделяют алюминий в форме гидрооксида.

Осадок промывают, фильтруют и помещают в печь.

Метод электролиза осуществляется в расплавленном креолине.

Этот процесс длится порядка до 10 суток. После этого вынимают электроды и отделяют них методом плавки алюминия.