Deoarece metalele preparate

Cum să obțineți metale?

metale pure din minereuri

Cu rare excepții, metalele nu se găsește în natură în stare pură, nativă, ci sub formă de compuși chimici. Acești compuși din istoria pământului a apărut din cauza reacțiilor de metale cu alte elemente chimice. In cele mai multe cazuri, minereuri sunt oxizi, sulfuri sau carbonați (tab. 6). Metalul care conține minerale din scoarța terestră conține componente minerale nedorite sau steril. Prin urmare, metodele de flotație, zdrobire, sortare și aglomerarea minereului trebuie mai întâi dată unui stat convenabil pentru prelucrarea metalurgică ulterioară.

Pentru a obține metale pure din minereuri, acestea sunt supuse degradării chimice corespunzătoare. Ca un exemplu, să ia oxidul de care se obține prin restaurarea primului material contaminat de degroșare, care este prelucrată în continuare de rafinare a purul sau din metale de înaltă puritate.

În industria metalurgică sau a minereului neoxidat prin încălzire în prezența ardere a aerului și a oxigenului este transformată în oxizi metalici sau compuși metalici necesari sunt eliminate din leșierea minereurilor folosind solvenți adecvați, cum ar fi apa, acizi, baze diluați, soluții de sare (hidrometalurgia).

În plus, oxizii metalici pot restaura substanța cu o afinitate mai mare pentru oxigen decât materialul rezultat. Acestea includ, de exemplu, carbon sau un oxid la temperaturi ridicate (metoda cdr-botermică), aluminiu (aluminothermy) sau siliciu (kremnetermiya). Aceste metode sunt combinate sub pyrometallurgy termen.

In metale electrometalurgia poate fi produs electrolitică dintr-o topitură sau o soluție apoasă a compusului. Este cunoscut de asemenea și descompunerea termică a compușilor metalici. din metal dur format mai întâi în toate metodele de mai sus este apoi purificată prin oxidare selectivă, metode electrolitice, evaporare și re-condensare, sau prin topirea zonei.

Pe baza acestor principii, au fost dezvoltate o varietate de opțiuni tehnologice de obținere a metalelor. Vom lua în considerare în continuare cele care sunt utilizate pentru producerea celor mai importante materiale metalice.

Fier produs de furnal

Furnalului funcționează continuu timp de 10-15 ani. Obținut de fier care conține 3.543% C, 1-3% Si, 0,5-1,5% Mn, 0,05-0,1% S și 0,05-0,1% P și zgură. Acest produs secundar este utilizat în producția de pietriș, pietriș fin, materialul pentru pod, cimentul, lână de zgură. Gazul de sus care iese prin grătarul încălzit la 300-400 ° C, intră încălzire încălzitor de aer. fontă brută este furnizat fie chugunosmesitel și prelucrate ulterior în formă lichidă în uzinele siderurgice sau într-o mașină de turnare prin injecție, care produce o plăci din fontă solide provenind oțelăriile suplimentare sau topitorii.

Rezumatul produce oțel este că partea îndepărtată a carbonului și a altor elemente nedorite prin oxidarea selectivă a fontei. Prin urmare, un proces important în oțelul este așa-numitul fier reprelucrare. Conform acestui concept combină toate oxidarea carbonului și alți însoțitori de fier (siliciu, mangan, fosfor, sulf) care au loc într-un cuptor metalurgic în topitură rezultată a introdus în acesta, sau fier și resturi de porc. Prin acest aer necesar pentru oxidarea sunt amestecate cu gazele de ardere și oxigen.

Toate metodele actuale majore de producție de oțel pot fi clasificate după cum urmează:

Metode de producere a oțelului

Producția de oțel folosind energie electrică apare cel mai des în electrice și mai puțin în cuptoare cu inducție. Aici, umplutura de metal este, de asemenea, în planul de focalizare. Administrat între trei electrozi de grafit de top și taxa de metal apar arcuri electrice. cuptoare cu arc electric sunt operate de mai multe luni, iar capacitatea lor variază de la 5 la 100 de tone de oțel, pentru fabricarea, care necesită 4 până la 10 ore.

Convertorul (25) taxa de metal este întotdeauna în stare lichidă. Oxigenul este furnizat fie din aer, care este suflat de dedesubt prin topitură (de jos suflare), sau sub formă de oxigen pur este injectat printr-o duză mică deasupra materialului (superior sau oxigen blast). Din cauza căldurii foarte intensă a reacției de oxidare necesar eliberat în timpul procesului în convertor, astfel încât nu este nevoie să traverseze combustibil suplimentar. Capacitatea acestor convertoare în intervalul de la 5 la 100 m, iar timpul de fabricare a oțelului este de la 20 la 60 de minute.

Finite din oțel turnat în principal sub formă de bare rotunde, secțiune pătrată sau dreptunghiulară, din care se obține într-un laminor semifabricate (foi, tije, profile). O mică bucată de oțel este procesat direct în turnătorii din oțel de turnare (de exemplu, elemente de mașini).

Cea mai recentă tendință în fabricarea oțelului este preparat reducerea directă a minereului de fier reducerea proceselor de domeniu gaz bypass. Acest lucru ridică fierul spongios, a cărui compoziție este în contrast cu fierul de porc este foarte aproape de oțel.

Prepararea electrolitică a aluminiului

Așa cum este utilizat în metale industriale neferoase, cum ar fi aluminiul, cuprul, magneziul, zincul, plumbul, datorită varietății de minereuri care le conțin preparate în diverse moduri. Cu toate acestea, fiecare dintre ele se bazează pe unul dintre principiile de mai sus obținerea metalelor. Luați în considerare în detaliu în exemplul Elektroterm aluminiu.

Aluminiul este produs din minereu de bauxită, conținând aproximativ 55-65% A12O3, nu mai mult de 28% Fe2O3 și 24% SiO2. Frezate, uscată și bauxită măcinat este convertit în aluminat de sodiu. Acest lucru se face prin un impact asupra mediului de hidroxid de sodiu, la o presiune de 6-8 ori mai mare decât cea atmosferică (metoda Bauer), sau prin sinterizare cu sodă în cuptoare rotative tubulare (Metoda Ruslan Levyha). soluție de aluminat poate fi precipitat de hidroxid de aluminiu, care este apoi, în același cuptor la 1300-1400 ° C, se transformă în alumină pură (A12O3). După dizolvarea sărurilor de alumină astfel obținute (criolit) începe procesul pas crucial topiturii electroliza aluminiului (26). Zgură de aluminiu cade în care din care se obține prin topirea aluminiului pur (A1 până la 99-99,8%) în partea de jos a celulei de electroliză. O altă metodă specifică pentru electroliza produce aluminiu ultrapură (99,99% A1).