Резюме производство на мед - Банка на реферати, есета, доклади, курсови работи и дисертации
На дисциплина: Технология на металите 1
Топене на меден камък 8
б) Изгаряне на железен сулфид сяра 9
Преобразуване меден камък 11
Рафиниране на мед 13
За мед чистота трябва блистер мед изпичане и подлага на електролитно рафиниране, и където, в допълнение към премахване на вредни примеси могат също така да се отстранят благородни метали. Fire рафиниране блистер мед се провежда в пещи, отражателни пещи наподобяват използвани за мат топене на медни концентрати. Електролизата се провежда в бани futurovannyh вътре олово или винил пластмаса. 14
СПРАВКА 14
Разделяне на метали и цветни е условно. Обикновено, за цветни метали включват желязо, манган и хром, и други метали на цвят. Терминът цветни метали не трябва да се приемат буквално. В действителност, има само два цветни метали: мед, розово и жълто злато, и
Мед (Латинска Cuprum.) - химичен елемент. Един от седемте металите, известни още от древността. Според някои археологически данни - мед е бил добре познат на египтяните още за 4000 година преди новата ера. Въвеждане на човешки мед се отнася до по-ранна възраст от желязото; Това се дължи от една страна често констатация в свободна мед може да се справи с повърхността на земята, и от друга - на сравнителната лекота на получаване на съединенията. Древна Гърция и Рим, получена мед от остров Кипър (Cyprum), откъдето идва и името й Cuprum. Медта е особено важна за електрическото оборудване.
Електропроводимостта на мед е на второ място сред всички метали, след среброто. Но тези дни в цял свят електрически проводници, които се използват, за да се вземат почти половината от претопи мед, все по-често изработени от алуминий. Той е по-лошо поведение ток, но това е по-лесно и по-достъпни. Медта е същата, както и много други цветни метали, тя се превръща в по-оскъдни. Ако през 19-ти век. мед екстрахира от руди, които съдържат 6-9% от този елемент, сега 5% CIs медни руди се считат за много богати и много страни промишленост рециклира руда в които само 0,5% мед.
Медта е един от най-важните микроелементи. Той е включен в процеса на фотосинтеза и усвояването на азот от растения, тя спомага за синтеза на захари, протеини, нишесте, витамини. Най-често, медта се въвежда в почвата под формата на сулфат пентахидрат - меден сулфат. В значителни количества е токсичен, както и много други медни съединения, особено за по-ниски организми. В малки дози, мед е от съществено значение за всички живи същества.
По този начин, разделянето на метали и цветни е условно. Обикновено, за цветни метали включват желязо, манган и хром, и други метали на цвят. Терминът цветни метали не трябва да се приемат буквално. В действителност, има само две цветни метали: мед, розово и жълто злато, както и по отношение на другите метали не може да се говори за техните цветове и различните им нюанси, предимно сребристо-сив или червени тонове.
Също условно цветни метали могат да бъдат разделени в четири групи:
Тежки метали - Cu, Ni, Pb, Zn, Sn;
Леки метали - Al, Mg, Ca, K, Na, Ba, Be, Li;
Благородни метали - Au, Ag, Pt и неговите природни сателити
Мед - химичен елемент в първа група на периодичната система на Менделеев; атомен номер 29, атомно тегло 63,546. Plavleniya- температура от 1083 ° С; температура на кипене - 2595 ° С; плътност - 8.98 гр / см 3. Съгласно класификацията геохимичното VM Goldschmidt, мед chalcophile се отнася до елементи с висок афинитет към S, Se, Te, заемащи възходящата част на кривата на атомните обема; Те се концентрира в долната мантия sulfidnooksidnuyu образуване на обвивка.
Чрез валентност 1 включва дълбока връзка, първични сулфиди и минерали куприт - Си 2О. Всички други минерали, около сто отговорен валентност две. Радиусът на едновалентната мед 0.96, и това съответства на ЕК - 0.70. Стойността на атомен радиус меден - 1.28; йонен радиус от 0.80.
Много интересен е йонизация потенциала величието: един електрон - 7,69, за двама - 20,2. И двете цифри са много големи, особено второто, което показва голямата трудност за разделение на външните електрони. мед моновалентен е ravnokvantovoy и следователно води до безцветни соли и комплекси слабо оцветени, докато raznokvantovya две валентна медни соли, характеризиращи оцветяване във връзка с вода.
Мед - относително малко активен метал. сух въздух и кислород медта не се окислява при нормални условия. Достатъчно е лесно да реагира с халогени, сяра, селен. Но с водород, въглерод и азот не взаимодейства мед дори при високи температури. Киселина, не-окислителни свойства на мед не действат.
Електроотрицателност атома - способността при присъединяването на съединението да привлича електрони. Електроотрицателност Си2 + - 984 кДж / мол, Cu + - 753 кДж / мол. Елементи с рязко различна ЕО образува йонна връзка, и елементи с подобна ЕО - ковалентни. Сулфиди на тежки метали имат междинно ковалентна връзка връзка с по-голям дял (EO у S-1571, Cu-984, Pb-733). Медта е амфотерен елемент - образува катиони и аниони в кората.
Медта е повече от 198 минерали от които са важни за производството на само 17, за предпочитане сулфиди, фосфати, силикати, карбонати, сулфати. Основните рудни минерали халкопирит CuFeS2. ковелин меден сулфид, борнит Си5 FeS4. халкоцит Cu2 S.
Оксиди: тенор куприт. Карбонати малахит, азурит. Сулфати: chalcanthite, brochantite. Сулфидите: ковелин, халкоцит, халкопирит, борнит.
Чиста мед - ковък, ковък метал червено, розово в фрактурата, в много тънки слоеве от мед клирънс изглежда зеленикаво-синьо. Тези цветове са типични за много от съединенията с мед, както в твърдо състояние и в разтвор.
Понижаването на цвят с увеличаване на валентност може да се види от следните два примера:
CuCl - бяло, Cu2 О - червено, CuCl 2 + Н 2О - Blue, CuO - черен
Карбонатите, характеризиращи синьо и зелено, при условие съдържанието на вода от планираното интересна практическа функция за търсене.
Практическото значение са: естествени мед, сулфиди, карбонати и sulphosalts (силикати).
СУРОВИНИ ЗА производство на медни
За мед медната руда използвана, и отпадъци от мед и негови сплави. Рудата съдържа 1-6% мед.
На руди на мед е обикновено под формата на серни съединения (мед пирит или халкопирит CuFeS2. Халкоцит Cu2 S, covelline CuS), окиси (куприт Cu2 О, tenorite CuO) или водород (малахит CuCO3 # 61655; Cu (OH2), азурит 2CuCO3- # 61655; Cu (OH) 2).
Скални примеси, състояща се от пирит FeS, кварц SiO2. калциеви и магнезиеви карбонати (MgCO3 и CaCO3), както и различни силикати, съдържащи Al2 О3. СаО, MgO и железни оксиди.
В руди понякога съдържат значителни количества от други метали: цинк, калай, никел, злато, сребро, силиций и др.
Руда е разделена на сулфид, окислява и се смесва. Сулфидни руди обикновено са основният произхода и окисни руди са образувани чрез окисление на метални сулфидни руди.
В малки количества, се намират така наречените хапки руди, в която медта е в свободна форма.
Пиромсталургичните мед.
Има два метода за извличане на мед от руди и концентрати: хидрометалургични и пирометалургични.
Първият от тях не се използва широко. Той се използва при обработката на местните и бедни окислени руди. Този метод е за разлика от пирометалургични не позволява да се извлече едновременно с медни благородни метали.
Вторият метод е подходящ за обработка на руди и е особено ефективен, когато руди са подложени на обогатяване.
В основата на този процес се топи, където стопената маса се разделя на две течни слоеве, матово-шлаки и алуминиеви оксиди сулфиди сплав. стопилка, идващи или медна руда или мед концентрата калциниран руди. Калциниране концентрати се извършва за намаляване съдържанието на сяра на оптимални стойности.
Течният щейн се продухва с въздух в конвертори за окисление на железен сулфид, трансфер желязо в шлаката и отделяне на медта блистерната.
мед Блистерната допълнително се подлага на рафиниране - пречистване от примеси.
Получаване на руди за топене.
Най медна руда е обогатена чрез процес на флотация. Резултатът е меден концентрат, съдържащ 8-35% Си, 40-50% S, 30-35% Fe и скални примеси главно съставки, които са SiO2. Al2 O3 и СаО.
Калциниране осигурява добро смесване на всички компоненти на партидата и загряване до 550-600 0 ° С и в крайна сметка да се намали консумацията на гориво в отражателна пещ два пъти. Въпреки това, когато уволнен такса топене известно покачване медни загуби в шлака и прах увличане. Следователно, обикновено богати медни концентрати (25-35% Си) се стопяват без изгаряне, и лошо (8-25% Cu) се подлага на калциниране.
Концентрати температурата на изпичане се използва с няколко огнища с механична прегряване. Тези пещи работят непрекъснато.
Топене на меден камък
Меден камък, състояща се главно от мед и желязо сулфид (Cu2 + S FeS = 80-90%) и други сулфиди и оксиди на желязо, силиций, алуминий и калций, се претопи в пещи на различни видове.
Комплекс руди, съдържащи злато, сребро, селен и телур, е препоръчително да се обогати така че се прехвърля към концентрата, не само мед, но тези метали. Концентратът се разтопи в щейна в отражателна или електрическа пещ.
Сяра, чиста мед руда целесъобразно процес в доменни пещи.
При високо съдържание на сяра руди е препоръчително да се използва така наречената мед сярна топене процес в шахтова пещ с газове чрез улавяне и отстраняването им от елементарна сяра.
Пещта се зарежда с медна руда, варовик, кокс и настоящите продукти. Зареждане са отделни части на суровини и кокс.
Горните нива на мината е редуцираща среда и в долната част на пещта - окисляване. По-ниските слоеве на заряд се стопяват и постепенно се спуска към потока на горещите газове. Температурата на дюзата достигне 1500 0 ° С в горната част на пещта е равно на около 450 0 С
Такава висока температура на отработените газове е необходимо, за да се даде възможност за почистване на прах преди кондензация на сярата пара.
В долната част на пещта, главно в дюзите настъпи след основни процеса:
а) изгаряне на кокс въглероден
б) Изгаряне на железен сулфид сяра
в) железен силикат образование
Газове, съдържащи СО 2. SO2. излишък на кислород и азот, преминава нагоре през колоната за зареждане. По този начин топлина се обменя между газовете и ги заряд и СО2 взаимодейства с въглероден смес. При високи температури, CO2 и SO2 извлича въглерод кокс и където образува въглероден окис, въглероден дисулфид и карбонил сулфид:
SO2 + 2С = COS + CO
Горните нива на пирит на пещта разлага съгласно реакцията:
При температура около 1000 0 ° С най-топим евтектична стопилка на FeS и Cu2 S, при което се образува порьозна маса.
Порите на масовия поток от разтопен сулфиди се появява с повишаване на потока от горещ газ и при химичните реакции, най-важните от които са изброени по-долу:
а) Получаване на меден сулфид меден оксид
б) образуване на оксиди на желязо силикати
в) разлагане на СаСО3 и образуването на вар силикат
г) извличане на серен диоксид до елементарна сяра
Както се получават в резултат на щейна на топене, съдържащ 8-15% Си, шлака се състои предимно от силикати, желязо и вар, доменен газ, съдържащ S2. COS, Н2 S, и СО2. От първия газ osazhayut прах, след това се възстановява от сяра (до 80% S)
Ниска претопяване топене концентрати, както вече бе споменато, използвайте отразяващи и електрически пещи. Понякога пещи директно над платформа отражателна пещ, за да не се охладят печеното концентрата и да ги използват топло.
Както заряд в пещта за нагряване след реакции на редукция на меден оксид и по-високи железни оксиди:
6CuO + FeS = 3Cu2 О + SO2 + FeO;
Взаимодействие на получения меден оксид Cu2 О с FeS получава Cu2 S:
Медни сулфиди и желязо се сплавя с друг, образуват основната щейн и разтопено желязо силикати, тече надолу по повърхността склонове, разтваря други оксиди и образуване на шлака.
Благородни метали (злато и сребро) не се разтварят в шлаката и практически почти напълно превърнат в мат.
Топене мат отразяваща от 80-90% (тегловни) се състои от мед и желязо сулфиди. Stein включва,%: 15-55 мед; 15-50 желязо; 20-30 S; 0,5-1,5 SiO2; 0,5-3,0 Al2 О3; 0.5-2.0 (СаО + MgO); около 2% Zn и малки количества от злато и сребро. Шлаката се състои главно от SiO2. FeO, CaO, Al2 О3 и съдържа 0,1-0,5% мед. Възстановяване на мед и благородни метали в матиран достига 96-99%.
Преобразуване на меден камък
През 1866 г., един български инженер Г. С. Semennikov препоръчва използването на конвертор тип Bessemer за издуване матирана. Прочистване на въздуха от долу мат само при условие получаване polusernistoy меден (около 79% мед) - т.нар бял щейн. Допълнително пречистване доведе до втвърдяване на медта. През 1880 г. един български инженер, предложен конвертор да очисти матова страна издухване, което го прави възможно да се получи черна мед в конвертори.
Converter направи с дължина 6-10, с външен диаметър от 3-4 м. Изпълнение в една операция е 80-100 м. Footer конвертор магнезит тухла. Разтопения матирана и изпускателните продукти се извършва чрез устата на конвертор, който се намира в средната част на тялото му. Чрез същата гърлото се отстранява газове. Дюзи за инжектиране на въздух са разположени по дължината на образуващата на повърхността на преобразувателя. Броят на копията обикновено е 46-52, а диаметърът на тръбата за въвеждане - 50мм. Скоростта на въздушния поток достига до 800 m 2 / мин. щейн конвертор се излива и хранени кварц поток, съдържащ 70-80% SiO2. и обикновено известно количество злато. Тя се сервира по време на топене, с помощта на пневматичен натоварване през кръгъл отвор на стената в дъното на конвертора или зарежда през устата на конвертор.
Процесът може да се раздели на два периода. Първият период (окисление на железен сулфид да се получи бяло мат) продължава около 6-024 часа, в зависимост от съдържанието на мед в щейна. Зарежда кварцов поток започне от началото на чистката. С натрупването на шлака се отстранява частично и се излива в нова част на щейна изходния преобразувател, поддържане на определено ниво в щейна на преобразувателя.
В първия период след реакции сулфид окисляване:
2FeS + 3O2 = 2FeO + 2SO2 + 930 360 J.
Докато има FeS, меден оксид не е стабилен и се превръща в сулфид:
Железен оксид шлака се добавя към конвертор кварц видя:
При липса на SiO2 оксид на желязо се окислява до магнетит:
6FeO + O2 = 2Fe3 O4. който преминава в шлаката.
Температурата на щейна отливката в резултат на възникване на тези екзотермични реакции се увеличава от 1100-1200 до 1250-1350 0 ° С високите температури са нежелани, и следователно, когато разпенващ бедни камък, съдържащи много FeS, добавя охладители - твърда матова spleski мед.
През втория период, наречен реакция с продължителност около 2-3 часа, блистер мед се произвежда от бял мат. През този период на меден сулфид се окислява и мед се освобождава чрез обмен реакция:
По този начин, в резултат на продухване се получава черна мед, съдържащ 98,4-99,4% - мед, 0,01-0,04% желязо, 0.02-0.1% сяра, и малко количество никел, калай, арсен , сребро, злато и конверторна шлака, съдържаща 22-30% SiO2. 47-70% FeO, около 3% Al2 О3 и 1,5-2,5% мед.
рафиниране на мед
За мед чистота трябва блистер мед изпичане и подлага на електролитно рафиниране, и където, в допълнение към премахване на вредни примеси могат също така да се отстранят благородни метали. Fire рафиниране блистер мед се провежда в пещи, отражателни пещи наподобяват използвани за мат топене на медни концентрати. Електролизата се провежда в бани futurovannyh вътре олово или винил пластмаса.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Медта се използва широко. Например, чиста мед се използва електротехническата промишленост.
Са важни медни сплави месинг (медно-цинкови сплави), бронз (мед-калай сплав), алуминиев бронз (мед алуминиева сплав), никел сребро (сплав от мед с желязо, никел и манган), и други.
Медни соли, използвани в земеделието за борба с вредители, като микроелементи, както и катализатори в химичен синтез.
СПРАВКА
Arhipov В. В. Metal технологии и други строителни материали.
М. "High School" - 1968
Voskoboynikov VG Общи металургия. М. - металургичен - 1985
Технология на строителни материали. / Ed. Dalskogo A. М. - М. "Engineering", - 1985