Обновлено: 22.01.2025

Известен классический аффинаж благородных металлов полное растворение, раздельное осаждение из растворов, плавка чистых металлов, а затем последующее сплавление компонентов в сплав . Способ позволяет получить кондиционные по примесям сплавы, но требует существенных экономических затрат и длительного цикла переработки до 3-х месяцев. Кроме того, растворение благородных металлов осуществляется в концентрированных кислотах, что делает способ экологически грязным и требует специального аппаратурного оформления.

Вложенные файлы: 1 файл

Рафинирование благородных металлов.pptx

Рафинирование благородных металлов

• Рафинирование металлов, очистка первичных (черновых) металлов от примесей. Черновые металлы, получаемые из сырья, содержат 96—99% основного металла, остальное приходится на примеси. Такие металлы не могут использоваться промышленностью из-за низких физико-химических и механических свойств. Примеси, содержащиеся в черновых металлах, могут представлять самостоятельную ценность. Так, стоимость золота и серебра, извлекаемых из меди, полностью окупает все затраты на рафинирование. Различают 3 основных метода : пирометаллургический, электролитический и химический.
• В основе всех методов лежит различие свойств разделяемых элементов: температур плавления, плотности, электроотрицательности и т.д. Для получения чистых металлов нередко используют последовательно несколько методов
• Осуществляется при высокой температуре в расплавах, имеет ряд разновидностей. Окислительное рафинирование основано на способности некоторых примесей образовывать с О, S, Cl, F более прочные соединения, чем соединения основного металла с теми же элементами. Способ применяется, например, для очистки Cu, Pb, Zn, Sn. Так, при продувке жидкой меди воздухом примеси Fe, Ni, Zn, Pb, Sb, As, Sn, имеющие большее сродство к кислороду, чем Cu, образуют окислы, которые всплывают на поверхность ванны и удаляются.
• Представляет собой электролиз водных растворов или солевых расплавов, позволяет получать металлы высокой чистоты. Применяется для глубокой очистки большинства цветных металлов.
• Электролитическое рафинирование с растворимыми состоит в анодном растворении очищаемых металлов и осаждении на катоде чистых металлов в результате приобретения ионами основного металла электронов внешней цепи. Разделение металлов под действием электролиза возможно вследствие различия электрохимических потенциалов примесей и основного металла. Например, нормальный электродный потенциал Cu относительно водородного электрода сравнения, принятого за нуль, + 0,346, у Au и Ag эта величина имеет большее положительное значение, a Ni, Fe, Zn, Mn, Pb, Sn, Co нормальный электродный потенциал отрицателен. При электролизе медь осаждается на катоде, благородные металлы, не растворяясь, оседают на дно электролитной ванны в виде шлама, а металлы, обладающие отрицательным электродным потенциалом, накапливаются в электролите, который периодически очищают.
• Основано на различной растворимости металла и примесей в растворах кислот или щелочей. Примеси, постепенно накапливающиеся в растворе, выделяются из него химическим путём (гидролиз, цементация, образование труднорастворимых соединений, очистка с помощью экстракции или ионного обмена). Примером химического рафинирования может служить аффинаж благородных металлов. Р. Au производят в кипящей серной или азотной кислоте. Примеси Cu, Ag и др. металлов растворяются, а очищенное золото остаётся в нерастворимом осадке.
• Существующие способы переработки металлических отходов, содержащих золото и серебро, преимущественно основаны на гидрометаллургических схемах, ориентированных на извлечение отдельно золота или серебра на первой стадии процесса.
• Известен классический аффинаж благородных металлов полное растворение, раздельное осаждение из растворов, плавка чистых металлов, а затем последующее сплавление компонентов в сплав . Способ позволяет получить кондиционные по примесям сплавы, но требует существенных экономических затрат и длительного цикла переработки до 3-х месяцев. Кроме того, растворение благородных металлов осуществляется в концентрированных кислотах, что делает способ экологически грязным и требует специального аппаратурного оформления.
• Известен аффинаж хлорированием переплав при продувке через расплав хлора. Хлорирование применяется для отделения неблагородных металлов из сплава, но может быть использовано и для полного аффинажа с переводом благородных металлов в хлориды, при этом из состава сплава удаляются последовательно цинк, свинец, железо, медь, серебро и золото .Однако способ хлоридовозгонки может быть применен при значительных затратах на природоохранительные мероприятия, т.к. хлор отравляет атмосферу цеха. Кроме того, в процессе хлорирования теряется большое количество хлорного золота, рафинирование хлорированием включает дополнительную технологическую операцию - отделение и обработку хлоридов для выделения из них благородных металлов.
• Способ рафинировния металлов и сплавов газами, предусматривающий продувку расплава инертными газами. Способ осуществляется в герметическом объеме, содержащем геттер, при вращении расплава относительно вертикальной оси в пульсирующем режиме. Предлагаемая технология позволяет сократить расход газа, но при использовании инертного газа в качестве рафинирующего расплава удаляются не все приместные элементы.
• Способ рафинирования серебряного сплава включающий продувку серебряного сплава воздухом или кислородом, при этом металлы, содержащиеся в серебре, переходят в оксиды, которые затем отделяются за счет плотностей металла и оксидов. Недостатком способа является то, что он не предусматривает раскисление расплава, и содержание кислорода в проаффинированном металле остается выше допустимого, что снижает механические свойства сплава.
• Еще один способ относится к области металлургии благородных металлов и включает расплавление металла с введением флюса и проведение плавки в две стадии: на первой стадии в воздушной атмосфере и на второй при вдувании в расплав кислородосодержащего газа.
• Недостатком известного способа является то, что по предлагаемой технологии можно рафинировать только чистые металлы, а не сплавы. Кроме того, из-за высокого насыщения расплава кислородом снижаются механические свойства готового сплава. К недостаткам способа можно отнести также и введение в расплав флюсующих добавок, что ведет к увеличению потерь благородных металлов с образующимися шлаками или требует дополнительных технологических операций по извлечению их из шлаков.

Кыштымский медеэлектролитный завод.Процесс огневого рафинирования осуществляется в медеплавильном цехе.

Способы рафинирования металлов

Разработка способов повышения чистоты металлов и улучшения их физико-химических свойств в металлургии. Основные способы рафинирования специальных сталей. Использование вакуума для рафинирования стали. Рафинирование металла с помощью плазменного нагрева.

Рубрика	Производство и технологии
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	13.10.2016
Размер файла	228,1 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

1. Основные способы рафинирования специальных сталей

2. Использование вакуума для рафинирования стали

3. Рафинирование металла плазменным нагревом

4. Вторичные рафинирующие процессы

Список использованных источников

Качество стали -- это постоянно действующий фактор, который на всех исторических этапах побуждал металлургов искать новые технологии и новые инженерные решения. Ограниченные возможности регулирования физических и физико-химических условий протекания процессов плавки в традиционных сталеплавильных агрегатах (конвертерах, дуговых, мартеновских и двухванных печах) привели к созданию новых сталеплавильных процессов, комплексных технологий, обеспечивающих получение особо чистых по содержанию нежелательных примесей марок стали.

Развитие таких отраслей техники, как авиакосмическая, атомная, энергетическая и ряда других, во многом определяется состоянием и техническим уровнем производства легированных сталей и сплавов, способных работать в самых разнообразных условиях.

Поэтому возникла необходимость применения специализированных методов, относящихся к переплавным процессам, которые объединяют в особую группу специальной электрометаллургии - вторичные рафинирующие процессы. Общими для них являются переплав расходуемых заготовок (электродов), капельный перенос переплавляемого металла, последовательная кристаллизация его в водоохлаждаемом кристаллизаторе. Во всех этих процессах используется электрический источник тепла, под действием которого металл плавится. В то же время вторичные рафинирующие процессы различаются характером преобразования электрической энергии в тепловую, наличием или отсутствием вакуума и шлака в плавильном пространстве и рядом других особенностей.

1. Основные способы рафинирования специальных сталей

рафинирование сталь металл вакуум

Традиционными методами выплавки и разливки в ряде случаев нельзя получить металл требуемого качества. Взаимодействие жидкой стати в процессе выплавки и разливки с огнеупорными материалами, шлаком и атмосферой неизбежно приводит к значительному загрязнению металла неметаллическими включениями и газами. Затвердевание металла в чугунных изложницах сопровождается дефектами кристаллизационного (усадочные раковины, пористость, трещины и т.д.) и ликвационного происхождения.

Для повышения чистоты металлов и улучшения их физико-химических свойств металлурги используют различные виды воздействия на металл. Эти виды воздействия можно условно разделить на четыре группы:

1) применение шлаков или газов в качестве рафинирующих реагентов для проведения реакций дефосфорации и десульфурации, экстрактивного удаления из металла растворенных газов и неметаллических включений;

2) повышение температуры металлов, которое приводит к интенсификации процессов раскисления их растворенным углеродом, всплыванию неметаллических включений и т.д.;

3) вакуумирование металла, значительно повышающее раскислительную способность углерода и снижающее содержание растворенных газов и легкоплавких примесей цветных металлов, а также неметаллических включений в результате их флотации при барботировании металла;

4) принудительная кристаллизация в водоохлаждаемых кристаллизаторах (применяется в переплавных процессах), что дает возможность, регулируя скорость кристаллизации, получать желаемую макроструктуру, повышать плотность металла, оттеснять в металлическую ванну неметаллические включения с низкой адгезией, получать слитки без зональной ликвации, газовых пузырей и практически без усадочных раковин.

2. Использование вакуума для рафинирования стали

Вакуумирование стали [steel vacuum treatment (processing)] - обработка жидкой стали под вакуумом с целью улучшения ее качества за счет уменьшения в ней содержания газов (Н₂, N₂, О₂) и неметаллических включений, а при специальных методах выплавки и некоторых других элементов (например, Mn, Pb, Zn, Сu).

Вакуумирование стали является наиболее эффективным методом внепечной обработки, обеспечивающим производство сталей высокого качества за счёт минимального содержания вредных примесей. Это достигается максимальной степенью рафинирования, благодаря выполнению следующих условий:

- создание максимального разряжения над жидким металлом;

- максимальная поверхность взаимодействия между металлом и вакуумом;

- достаточное время взаимодействия металла с вакуумом.

Таким образом, использование вакуума позволяет обеспечить глубокую дегазацию металла (удаление O₂, H₂, N₂), снизить содержание углерода и неметаллических включений. Кроме того происходит усреднение химического состава и выравнивание температуры по всему объему металла.

Основная идея технологии вакуумной обработки стали основана на термодинамической возможности смещения равновесия химических реакций в сторону выделения газообразных продуктов в результате снижения атмосферного давления. Прежде всего, это относится к растворенным в стали водороду, азоту, а также кислороду. При этом в результате химической реакции с углеродом кислород выделяется из расплава в виде СО и СО₂, обеспечивая, наряду с раскислением, обезуглероживание стали. Как отмечалось выше, равновесие реакции

сдвигается вправо, кислород реагирует с углеродом, образуя оксид углерода (II). Следовательно, обработка стали в вакууме позволяет уменьшить концентрацию кислорода в расплаве пропорционально снижению остаточного давления.

В тех случаях, когда кислород в металле находится в составе оксидных неметаллических включений, снижение давления над расплавом приводит к частичному или полному их разрушению по реакции

МnО или Сг₂О₃, восстанавливаются почти полностью. Для восстановления более прочных включений, (А1₂О₃ или ТiO₂) требуется очень глубокий вакуум.

Обработка металла вакуумом также влияет на содержание в стали водорода и азота.

С присутствием водорода в стали связан такой дефект, как флокены. Верхние границы концентраций водорода, при которых металл свободен от флокенов, зависят от состава стали, сечения проката и скорости охлаждения.

Процесс очищения металла от водорода и азота под вакуумом ускоряется одновременно протекающим процессом выделения пузырьков окиси углерода. Эти пузырьки интенсивно перемешивают металл и сами являются маленькими «вакуумными камерами», так как в пузырьке, состоящем только из СО, парциальные давления водород и азота равны нулю (P_H2 = 0 и P_N2 = 0).

Для обеспечения достаточной площади поверхности раздела фаз вакуумную обработку раскисленной стали совмещают с продувкой расплава инертным газом. При продувке, массу металла пронизывают тысячи пузырьков инертного газа (обычно аргона). Каждый пузырек представляет собой маленькую «вакуумную камеру», так как парциальные давления водорода и азота в таком пузырьке равны нулю. При этом под вакуумом достижим принципиально новый количественный результат перемешивания металла инертным газом, так как величина мощности перемешивания при снижении давления увеличивается в 4-5 раз. Следует отметить, что при атмосферном давлении такая величина мощности перемешивания практически недостижима [1].

Таким образом, при обработке металла вакуумом уменьшается содержание растворенных кислорода, водорода, азота и содержание оксидных неметаллических включений; в результате выделения большого количества газовых пузырьков металл перемешивается, становится однородным, происходит «гомогенизация» расплава.

Кроме того, в тех случаях, когда металл содержит в повышенных концентрациях примеси цветных металлов (свинца, сурьмы, олова, цинка и др.), заметная часть их при обработке вакуумом испаряется. Примеси цветных металлов в некоторых случаях, особенно при производстве высокопрочных сплавов, заметно ухудшают свойства металла, и обработка вакуумом является по существу единственным способом уменьшить это вредное влияние.

Поэтому обработка стали вакуумом используют при производстве сталей высокого качества, необходимых для производства целого ряда изделий авиационной, радиоэлектронной, приборостроительной промышленности, а также для изготовления конструкций (например, трубопроводов, мостов и т. п.), работающих на крайнем Севере, для космической техники и т. п.

В настоящее время в промышленно развитых странах успешно работают сотни установок внепечного вакуумирования различной конструкции. Схемы наиболее распространенных конструкций представлены на рисунке 2.[5].

I - вакуумирование в струе: 1- при переливе из ковша в ковш; 2 - при разливки в изложницу; 3 - поточное вакуумирование; II - вакуумирование в вакуум-камере: 4 - циркуляционное вакуумирование; 5 - порционное вакуумирование; 6 - поточное вакуумирование; III - вакуумирование металла в ковше: 7, 8 - вакуум-кислородное рафинирование; 9, 10 - вакуум-кислородное рафинирование; 11, 12 - комбинированные с дуговым нагревом и вакуумированием.

Рисунок 1 Способы вакуумирования стали

На современном рынке высококачественных сталей постоянно растет спрос на продукцию, отвечающую строгим требованиям по минимизации содержания углерода и вредных примесей, поэтому во всем мире увеличиваются объемы выпуска вакуумированной стали.

3. Рафинирование металла плазменным нагревом

Плазму из-за особенностей протекания в ней физико-химических процессов относят к четвертому агрегатному состоянию вещества. В технике, в том числе и в металлургии, используют низкотемпературную плазму, получаемую за счет электрического разряда в газах, степень ионизации которой, как правило, составляет 1. 2%. Частица в такой плазме обладает энергией в пределах 0,5. 3 эВ. В связи с тем что 1эВ соответствует энергии теплового движения при температуре около 11600 К, область существования используемой в металлургии плазмы находится в интервале температур 5-10 3 . 50-10 3 К.

Плазменное состояние вещества характеризуется наличием заряженных частиц, которые в отличие от нейтральных молекул обычного газа взаимодействуют друг с другом на больших расстояниях. Общий заряд плазмы равен нулю, т.е. плазма квазинейтральна.

Плазмообразующие газы могут состоять из чистых газов или их смесей, т.е. быть одно- и многокомпонентными. От состава плазмо-образующего газа зависят конструкция и энергетические параметры плазматрона, тип и электрический режим источника питания, основные технологические и экономические показатели металлургического процесса.

В качестве плазмообразующей среды применяют аргон, гелий, азот и водород. Подбором состава компонентов можно создать любую среду:

- окислительную, например кислородсодержащие смеси при плазменной резке;

- восстановительную, например водородсодержащие смеси для рафинирования металлов.

Используемые в технике чистые газы, как правило, имеют небольшие примеси попутных газов, поэтому, строго говоря, понятие однокомпонентной плазмы несколько идеализировано. Кроме того, учитывая то, что в плазме могут одновременно присутствовать возбужденные атомы и ионы одного и того же элемента, обладающие разными термодинамическими свойствами, даже в наиболее простых случаях плазму только условно можно назвать однокомпонентной. Так, в аргоновой плазме кроме атомов и ионов аргона присутствуют в небольших количествах атомы, ионы и молекулы кислорода, водорода, углерода, азота и их соединения.

Физические свойства металлов в большой степени зависят от количества растворенных в них или химически связанных газов. Содержание газов в металле после переплава зависит от их парциального давления в печной атмосфере. Особенно чувствительны к атмосфере плавильных печей высокореакционные металлы. Технический аргон может содержать недопустимые количества других газов, таких как азот, кислород, углеводород, а также влагу. В связи с высокой реакционной способностью этих газов в возбужденном, атомарном и ионном состояниях, а также с учетом принципа работы плазменных печей необходимо снижать их содержание.

В большинстве случаев при плавлении металлов это не играет особой роли, но в ряде случаев, например в переплавных процессах, требования к чистоте газа бывают достаточно высокие, поэтому плазмообразующий газ подвергают очистке.

Аргон обладает высокой проводимостью и самой низкой величиной энтальпии. Недостаточно высокие электрические и теплофизические характеристики аргона как плазмообразующего газа можно компенсировать значительным повышением его расхода, но аргон -один из наиболее дефицитных и дорогих газов. Его применение определяется тем, что он инертен и создает «химический вакуум», способствующий глубокому рафинированию металлов от вредных примесей без потерь основного металла.

Азот при высоких температурах обладает довольно высокими значениями энтальпии, теплопроводности и теплоемкости, в результате чего электрический разряд в атмосфере азота обеспечивает достаточно эффективное преобразование электрической энергии в тепловую и передачу ее металлу. В пользу применения азота говорят его доступность и низкая цена. Широкое применение азота в качестве однокомпонентной плазмообразующей среды ограничено из-за возможного разрушения вольфрамового катода, поскольку при высокой температуре на его поверхности образуются нитриды вольфрама. Кроме того, использование технического азота, содержащего до 2% кислорода, приводит к разрушению катода в результате образования при температурах > 600 °С летучих оксидов типа W0₃, W₂O₃,W₂O₅. Поэтому азот в основном используют в качестве добавки к аргону при выплавке азотированных марок сталей.

Гелий обладает более выгодными энергетическими характеристиками, чем аргон, однако он очень дорогой и дефицитный, поэтому используется лишь в качестве добавки к Аг.

Водород - самый высокоэнтальпийный плазмообразующий газ, однако чистый водород при высоких температурах разрушает катод. Его используют для получения сталей и сплавов высокой чистоты.

4. Вторичные рафинирующие процессы

При вторичных рафинирующих процессах направленное затвердевание обеспечивается применением водоохлаждаемого поддона и тепловой изоляцией боковых стенок кристаллизатора в сочетании с наличием теплового центра в головной части слитка.

Условия ведения переплавных процессов позволяют получить химически и физически однородные слитки с минимальным содержанием вредных примесей.

Взаимодействие жидкого металла с рафинирующей средой происходит на трех стадиях переплава: 1 - пленке жидкого металла на торце расходуемой заготовки (электрода), 2 - поверхности капли, перемещающейся от заготовки (электрода) к ванне жидкого металла, 3 - поверхности плоской металлической ванны.

Несмотря на то что рафинирующей средой при ПДП является плазменная дуга, при ЭЛП - электронный луч, при ВДП - вакуумная дуга, при ЭШП - шлак, существуют общие закономерности, характерные для переплавных процессов.

К общим закономерностям, протекающих в переплавных процессах относятся химические реакции, протекающие между металлом и рафинирующей средой, которые являются гетерогенными. Например, поглощение и выделение газовых примесей, рафинирование от неметаллических включений и примесей цветных металлов, взаимодействие расплавленного металла со шлаком и газами и т.п. - все это гетерогенные процессы.

Гетерогенные процессы характеризуются наличием многих стадий, основными из которых являются три: 1-я - перенос (диффузия) реагирующих веществ к поверхности раздела фаз - реакционной зоне, 2-я - собственно химическая реакция, 3-я - отвод продукта реакции из реакционной зоны.

Кроме того существенную роль в переплавных процессах играет процесс каплеобразования, который носит ярко выраженный периодический характер: после ухода предыдущей капли расплавленный металл остается в пленке большую часть периода каплеобразования, во время которого происходит его перегрев, необходимый для преодоления сил поверхностного натяжения. Металл стекает и накапливается на конце конуса электрода, а затем отделяется в виде капли.

Преимущественным протеканием процессов рафинирования на поверхности переплавляемой заготовки и в ванне жидкого металла объясняется возможность получения чистого металла при переплавпых процессах.

В конце 50-х - начале 60-х годов XX в. с началом освоения па заводах качественной металлургии процессов электрошлакового переплава (ЭШП) и вакуумно-дугового переплава (ВДП), а затем и вакуумно-индукциоиного переплава (ВИИ) связано рождение новой промышленной отрасли - специальной электрометаллургии (СЭМ). Эти и последующие годы ознаменовались значительными успехами в повышении качества металла, что главным образом связано с успешным развитием процессов ВИП, ВДП, ЭШП, электронно-лучевого переплава (ЭЛП), плазменно-дугового переплава (ПДП). Успехи специальной металлургии связаны с применением одного или нескольких рафинирующих воздействий для коренного улучшения качества металла.

В таблице 4.1 показано, как при различных процессах рафинирующей обработки используются эти средства повышения качества металла. Наиболее прогрессивными являются процессы переплава, так как они позволяют одновременно использовать почти все средства.

Очистка металлов от вредных примесей

* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

CРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №5

Выполнили: ученики 11б класса

г. Новый Уренгой

Рафинирование. Промышленная очистка металлов.

Очистка металлов в простых условиях. Основные металлы.

Введение. Роль чистых металлов и сплавов в науке и технике.

Рафинирование - это совокупность технологических операций, приводящая к удалению излишних или вредных примесей из металлов и сплавов.

Цель рафинирования - получение чистых металлов и сплавов.

Потребность в чистых металлах и сплавах возникла лишь в середине 20-го века, с развитием новых направлений в технике:

- атомной энергетики (ядерной энергетики) и необходимости получения чистых топливных (Zr,Li) материалов, не содержащих вредных примесей с большой способностью к поглощению тепловых нейтронов;

- радиоэлектроники и вычислительной техники, в материалах которых(Ge, Si и т. д.) нежелательны примеси, изменяющие тип проводимости полупроводника;

- реактивной авиации и космической техники, для нужд которых требуются жаропрочные и жаростойкие материалы, получаемые на основе чистых тугоплавких металлов(W, Ti, Mo, Nb, Ta);

- порошковой металлургии, требующей порошки из чистых металлов и сплавов;

- получения композиционных материалов на металлической основе;

- производства прецизионных сплавов и массивных монокристаллических отливок.

Общая схема получения чистых металлов.

Общая схема получения чистых металлов и сплавов обычно состоит из двух стадий, причем операции глубокого рафинирования используются на второй стадии получения чистых металлических материалов.

Металлургическая схема получения чистых металлов:

Обогащение сырья и получение концентрата

Разложение концентрата и отделение посторонних элементов

Восстановление концентрата до металла

Технически чистый металл

образование и разложение летучих химических соединений

дистилляция и ректификация

диффузия и термодиффузия

Рафинированный (чистый) металл

1.2 Способы оценки выражения степени чистоты веществ.

Существует несколько подходов к оценке чистоты веществ:

1. Химическая чистота вещества. Воспринимается как общая химическая чистота веществ, определяемая суммарным содержанием примесей, содержащихся в веществе. По признаку “общая химическая чистота” все вещества распределены на классы и подклассы (см. таблицу 1).

Таблица 1. “Маркировка чистотых веществ”.

ние примеси, % мас

Общая химическая чистота часто включает понятие целевой чистоты - ограничение одного или нескольких нежелательных элементов по каким-либо причинам.

Существует понятие вакуумной чистоты - ограничение содержания неметаллов(10 -6 10 -8 % масс.) и летучих металлов (Zn, Hg) (10 -4 10 -6 % масс.).

Ядерная чистота - ограничение содержания в основном металле веществ, поглощающих тепловые нейтроны. Их содержание не должно превышать (10 -5 10 -6 % масс.).

Полупроводниковая (содержание примесей н более 10 -6 10 -8 % мас.) и сверхпроводниковая (содержание примесей не более 10 -10 10 -12 % мас.) чистота.

2. Физическая чистота вещества. Физическая чистота определяется бездефектностью кристаллической решетки материала. Чем выше химическая чистота, тем выше и физическая чистота вещества.

2. Рафинирование. Промышленная очистка металлов.

2.1 Окислительное рафинирование.

Окислительное рафинирование - самый распространенный способ очистки металлов от примесей. Он применяется при получении Fe (стали), Ni, Cu, Pb, Sn и т. д. Основная идея метода - окисление вредных и излишних примесей и перевод их в виде оксидов в оксидную или газовую фазу не растворяющуюся в металле. При производстве стали оксидной фазой является шлак, при рафинировании меди - штейн (сульфидный расплав). Окислителями при реализации процесса окислительного рафинирования явлются: чаще всего газообразный кислород, реже диоксид углерода, пары воды, используются также конденсированные окислители. В широком смысле к окислительному рафинированию можно отнести и взаимодействие с рафинируемым металлом таких реагентом как Cl,F, S. При этом примеси в виде галогенидов или сульфидов отделяются и образуют самостоятельную фазу, например штейн.

2.2 Ликвационное рафинирование.

Ликвация - нарушение однородности расплава, протекающее в жидком или затвердевающем металле.

Гетерогенизация расплава обусловлена различием в характере и величине сил взаимодействия между частицами расплава. При этом происходит обеднение компонентами одних участков объема расплава и обогащение других. Причем чем больше интервал кристаллизации (T_L-T_S), тем больше степень ликвации компонентов расплава.

Такова картина ликвационных явлений в случае образования растворов между компонентами расплава.

Различие в характере и величине сил межчастичного взаимодействия может приводить к отделению друг от друга больших объемов расплава. В этом случае происходит разделение по плотности фаз.

В процессе кристаллизации слитка или непрерывно литой заготовки ликвация носит дендритный и зональный характер и является явлением нежелательным.

Дендритная ликвация проявляется в микрообъемах сплава, сравнимых с размерами зерен и устраняется высокотемпературным гомогенизирующим отжигом.

Зональная ликвация проявляется во всем объеме слитка или заготовки и уменьшается при увеличении скорости охлождения расплава вследствие уменьшения сечения слитка, использования водоохлождаемых кристаллизаторов (МНЛЗ) и пр.

Косвенно явление ликвации проявляется при реализации процессов окислительного рафинирования, раскисления и пр.

2.2.2 Термодинамика процесса образования новой фазы.

- плотность новой фазы;

m -мольная масса;

r - радиус зародыша;

- поверхностное натяжение расплава.

Летучие соединения меди окрашивают несветящееся пламя газовой горелки в

сине-зелёный цвет. Соединения меди(I) в общем менее устойчивы, чем

соединения меди(II) , оксид Cu2O3 и его производные весьма нестойки. В паре

с металлической медью Cu2O применяется в купоросных выпрямителях

переменного тока. Оксид меди(II) (окись меди) - CuO - чёрное вещество,

встречающееся в природе (например в виде минерала тенерита) . Его легко

можно получит прокаливанием гидроксокарбоната меди(II) (CuOH) 2CO3 или

нитрата меди(II) - Cu(NO₃) ₂. При нагревании с различными органическими

веществами CuO окисляет их, превращая углерод в диоксид углерода, а водород

-- в воду и восстанавливаясь при этом в металлическую медь. Этой реакцией

пользуются при элементарном анализе органических веществ для определения

содержания в них углерода и водорода.

Гидроксокарбонат меди(II) - (CuOH) 2CO₃ - встречается в природе в виде

минерала малахита, имеющего красивый изумрудно-зелёный цвет. Применяется

для получения хлорида меди(II) , для приготовления синих и зелёных

минеральных красок, а также в пиротехнике.

Сульфат меди(II) - CuSO4 - в безводном состоянии представляет собой

белый порошок, который при поглощении воды синеет. Поэтому он применяется

для обнаружения следов влаги в органических жидкостях. Смешанный

ацетат-арсенит меди(II) - Cu(CH3COO) 2• Cu3(AsO₃) ₂ - применяется под

названием "парижская зелень" для уничтожения вредителей растений.

Из солей меди вырабатывают большое количество минеральных красок,

разнообразных по цвету: зелёных, синих, коричневых, фиолетовых и чёрных.

Все соли меди ядовиты, поэтому медную посуду лудят --- покрывают внутри

слоем олова, чтобы предотвратить возможность образования медных солей.

Характерное свойство двухзарядных ионов меди --- их способность соединяться

с молекулами аммиака с образованием комплексных ионов.

Медь принадлежит к числу микроэлементов. Такое название получили Fe, Cu,

Mn, Mo, B, Zn, Co в связи с тем, что малые количества их необходимы для

нормальной жизнедеятельности растений. Микроэлементы повышают активность

ферментов, способствуют синтезу сахара, крахмала, белков, нуклеиновых

кислот, витаминов и ферментов. Микроэлементы вносят в почву вместе с

микроудобрениями. Удобрения, содержащие медь, способствуют росту растений

на некоторых малоплодородных почвах, повышают их устойчивость против

засухи, холода и некоторых заболеваний.

Золото встречается в природе почти исключительно в самородном состоянии,

главным образом в виде мелких зёрен, вкраплённых в кварц или содержащихся в

кварцевом песке. В небольших количествах золото встречается в сульфидных

рудах железа, свинца и меди. Следы его открыты в морской воде. Общее

содержание золота в земной коре составляет около 5*10-7 вес. %. Крупные

месторождения золота находятся в Южной Африке, на Аляске, в Канаде и

Золото отделяется от песка и измельченной кварцевой породы промыванием

водой, которая уносит частицы песка, как более лёгкие, или обработкой песка

жидкостями, растворяющими золото. Чаще всего применяется раствор цианида

натрия (NaCN) , в котором золото растворяется в присутствии кислорода с

образованием комплексных анионов [Au(CN) 2]-:

Из полученного раствора золото выделяют цинком:

Освобождённое золото обрабатывают для отделения от него цинка

разбавленной серной кислотой, промывают и высушивают. Дальнейшая очистка

золота от примесей (главным образом от серебра) производится обработкой его

горячей концентрированной серной кислотой или путём электролиза. Метод

извлечения золота из руд с помощью растворов цианидов калия или натрия был

разработан в 1843 году русским инженером П. Р. Багратионом. Этот метод,

принадлежащий к гидрометаллургическим способам получения металлов, в

настоящее время наиболее распространён в металлургии золота. Золото —

ярко-жёлтый блестящий металл. Оно очень ковко и пластично; путём прокатки

из него можно получить листочки толщиной менее 0.0002 мм, а из 1 грамма

золота можно вытянуть проволоку длиной 3.5 км. Золото — прекрасный

проводник тепла и электрического тока, уступающий в этом отношении только

Ввиду мягкости золото употребляется в сплавах, обычно с серебром или

медью. Эти сплавы применяются для электрических контактов, для

зубопротезирования и в ювелирном деле. В химическом отношении золото —

малоактивный металл. На воздухе оно не изменяется даже при сильном

нагревании. Кислоты в отдельности не действуют на золото, но в смеси

соляной и азотной кислот (царской водке) золото легко растворяется:

Au + HNO3 + 3HCl —> AuCl₃ + NO + 2H₂O

Так же легко растворяется золото в хлорной воде и в аэрируемых

(продуваемых воздухом) растворах цианидов щелочным металлов. Ртуть тоже

растворяет золото, образуя амальгаму, которая при содержании более 15%

золота становится твёрдой.

Известны два ряда соединений золота, отвечающие степеням окислённости +1

и +3. Так, золото образует два оксида — оксид золота(I) , или закись

золота, - Au2O - и оксид золота(III) , или окись золота - Au2O3. Более

устойчивы соединения, в которых золото имеет степень окисления +3. Все

соединения золота легко разлагаются при нагревании с выделением

3.4 Очищающие составы для обработки металлов.

Основные очищающие и обезжиривающие составы для обработки металлов и металлических поверхностей:

- Средство для удаления следов резины с твердых поверхностей Биолюкс;

- Индустриальный очиститель и обезжириватель на водной основе Деталан;

- Средство для очистки низколегированной стали от нефте-масляных загрязнений Деталан А-10С;

- Средство для очистки металлических поверхностей от нефте-масляных отложений Деталан А-10М;

- Средство для снятия нагаров с металлических поверхностей в ультразвуковых ваннах Деталан А-20;

- Низкопенное средство для очистки металлических поверхностей Деталан Ф;

- Преобразователь ржавчины Металин ПР;

- Средство для удаления продуктов коррозии Металин ПР-15М;

- Кислотное средство для очистки и обезжиривания металлических поверхностей перед нанесением защитных покрытий Металин СТ;

- Универсальный автошампунь для транспортных средств Биолюкс М;

- Кислотный очиститель подвижного состава ж/д от тяжелых комплексных загрязнений Экспресс А-10 и т.д.

Таким образом мы ознакомились с промышленным методом очистки металлов – рафинированием и с самыми распространнеными металлами как серебро, золото и медь. Процесс очистки металлов очень важен в различных областях промышленности. Он необходим для создания высококачественных сплавов которые в последствии будут использованы в строительстве и конструировании техники и других обьектов.

Металлургия цветных металлов

Московский Государственный Институт Стали и Сплавов

Кафедра металлургии цветных и благородных металлов

Курсовая работа на тему:

Металлургия цветных металлов

Содержание

Описание технологии получения катодной меди………4

Выбор технологии плавки на штейне…………………. 8

Теоретические основы процесса Ванюкова…………….10

Расчет материального и теплового баланса…………….13

Введение

Металлургия меди, а также других тяжелых цветных ме­таллов является ведущим звеном отечественной цветной металлур­гии. На долю тяжелых цветных металлов в РФ прихо­дится значительная часть валовой продукции отрасли.

Значение меди из года в год возрастает, особенно в связи с бурным развитием энергетики, электроники, машинострое­ния, авиационной, космической и атомной техники. Дальнейшее развитие и технический уровень медного и никелевого производств во многом определяют технический прогресс многих отраслей на­родного хозяйства нашей страны, в том числе микропроцессорной техники. Для получения меди используются всевозможные способы плавок, например, плавка медных концентратов в электрических, отражательных, шахтных печах, при использовании процесса конвертирования медных штейнов, благодаря автогенным плавкам во взвешенном состоянии, на штейне и др. На сегодняшний день существует несколько основных процессов автогенных плавок : процесс «Норанда», «Уоркра», «Мицубиси» и Ванюкова. К сожалению, разработка новый конструкций печей и различных процессов требует значительных капиталовложений, а свободный средств у Российских предприятий недостаточно. В данной курсовой работе будет рассмотрена технология А.В. Ванюкова или ПЖВ.

Технология получения катодной меди

Электролитическое рафинирование меди преследует две цели:

1) получение меди высокой чистоты (99,90—99,99% Си), удовлетворяющей требованиям большинства потребителей;

2) извлечение попутно с рафинированием благородных и других ценных компонентов (Se, Те, Ni, Bi и др.).

Следует отметить, что чем выше в исходной меди содержание благородных металлов, тем ниже будет себестоимость электролит­ной меди. Именно поэтому при конвертировании медных штейнов стремятся использовать в качестве флюса золотосодержащие кварциты.

Для осуществления электролитического рафинирования меди аноды, отлитые после огневого рафинирования, помещают в элект­ролизные ванны, заполненные сернокислым электролитом. Между анодами в ваннах располагаются тонкие медные листы — катод­ные основы.

При включении ванн в сеть постоянного тока происходит элек­трохимическое растворение меди на аноде, перенос катионов через электролит и осаждение ее на катоде. Примеси меди при этом в основном распределяются между шламом (твердым осадком на дне ванн) и электролитом.

В результате электролитического рафинирования получают катодную медь; шлам, содержащий благородные металлы; селен;

теллур и загрязненный электролит, часть которого иногда исполь­зуют для получения медного и никелевого купоросов. Кроме того, вследствие неполного электрохимического растворения анодов получают анодные остатки (анодный скрап).

Электролитическое рафинирование меди основано на различии ее электрохимических свойств и содержащихся в ней примесей. В таблице приведены нормальные электродные потенциалы меди и наиболее часто встречающихся в ней примесей.

Медь относится к группе электроположительных металлов, ее нормальный потенциал +0,34 В, что позволяет осуществлять процесс электролиза в водных растворах (обычно в сернокислых).

На катоде протекают те же электрохимические реакции, но в обратном направлении. Соотношение между одновалентной и двух­валентной медью в растворе определяется равновесием реакции диспропорционирования.

Следовательно, в состоянии равновесия концентрация в растворе ионов Сu+ примерно в тысячу раз меньше, чем кон­центрация ионов Си 2+ . Тем не менее реакция имеет сущест­венное значение для электролиза. Она в частности определяет переход меди в шлам. В начальный момент вблизи анода в раст­воре соотношение двух- и одновалентной меди соответствует кон­станте равновесия. Однако вследствие большего заряда и меньшего ионного радиуса скорость перемещения двухвалентных ионов к катоду превышает скорость переноса ионов одновалентных. В ре­зультате этого в прианодном слое концентрация ионов Си 2+ ста­новится выше равновесной и реакция начинает идти в сто­рону образования тонкого порошка меди, выпадающего в шлам.

Как указывалось выше, электролитическое рафинирование осу­ществляют в сернокислых растворах. Электроположительный потенциал меди позволяет выделить медь на катоде из кислых растворов без опасения выделения водорода. Введение в электро­лит наряду с медным купоросом свободной серной кислоты су­щественно повышает электропроводность раствора. Объясняется это большей подвижностью ионов водорода по сравнению с под­вижностью крупных катионов и сложных анионных комплексов.

Для улучшения качества катодной поверхности в электролиты для рафинирования меди на всех заводах обязательно вводят разнообразные поверхностно-активные (коллоидные) добавки:

клей (чаще столярный), желатин, сульфитный щелок. В процессе электролиза на поверхности катода могут образо­вываться дендриты, что уменьшает в данном месте расстояние между катодом и анодом. Уменьшение межэлектродного расстоя­ния ведет к уменьшению электрического сопротивления, а следо­вательно, к местному увеличению плотности тока. Последнее в свою очередь обусловливает ускоренное осаждение меди на дендри­те и ускоренный его рост. Начавшийся рост дендрита в конечном итоге может привести к короткому замыканию между катодом и анодом. При наличии дендритов сильно развитая поверхность ка­тода удерживает большое количество электролита и плохо промы­вается, что не только ухудшает качество товарных катодов, но и может вызвать брак катодной меди по составу. Одно из объясне­ний механизма действия поверхностно-активных веществ заклю­чается в том, что они адсорбируются на наиболее активных частях поверхности и при этом вызывают местное повышение элек­трического сопротивления, что и препятствует росту дендрита. В результате поверхность катодов получается более ровной, а катод­ный осадок более плотным. После выравнивания катодной поверх­ности коллоидная добавка десорбирует в электролит.

Растворы коллоидных добавок непрерывно вводят в циркули­рующий электролит. Вид и расход поверхностно-активных веществ различны для каждого предприятия. Обычно применяют одновре­менно две добавки. На 1 т получаемой катодной меди расходуют 15—40 г клея, 15—20 г желатина, 20—60 г сульфитных щелоков или 60—100 г тиомочевины.

Основными требованиями, предъявляемыми к электролиту, явля­ются его высокая электропроводность (низкое электрическое сопротивление) и чистота. Однако реальные электролиты, помимо сульфата меди, серной кислоты, воды и необходимых добавок, обязательно содержат растворенные примеси, содержащиеся до этого в анодной- меди. Поведение примесей анодной меди при электролитическом рафинировании определяется их положением в ряду напряжений. По электрохимическим свойствам примеси можно разделить на четыре группы:

I группа — металлы более электроотрицательные, чем медь (Ni, Fe, Zn и др.);

II группа — металлы, близко стоящие в ряду напряжений к-меди (As, Sb, Bi);

III группа — металлы более электроположительные, чем медь (Au, Ag и платиноиды);

IV группа — электрохимически нейтральные в условиях рафи­нирования меди химические соединения (Cu2S, Cu2Se, Cu2Te, AuTe2, Ag2Te).

Примеси первой группы, обладающие наиболее электроотрица­тельным потенциалом, практически полностью переходят в электро­лит. Исключение составляет лишь никель, около 5% которого из анода осаждается в шлам в виде твердого раствора никеля в меди. Твердые растворы по закону Нернста становятся даже более электроположительными, чем медь, что и является причиной их перехода в шлам.

Особо по сравнению с перечисленными группами примесей-ведут себя свинец и олово, которые по электрохимическим свой­ствам относятся к примесям I группы, но по своему поведению в процессе электролиза могут быть отнесены к приме­сям III и IV групп. Свинец и олово образуют нерастворимые в сернокислом растворе сульфат свинца PbS04 и метаоловянную кислоту H2SnO3. Электроотрицательные примеси на катоде в условиях электро­лиза меди практически не осаждаются и постепенно накаплива­ются в электролите. При большой концентрации в электролите металлов первой группы электролиз может существенно рас­строиться.

Накопление в электролите сульфатов железа, никеля и цинка снижает концентрацию в электролите сульфата меди. Кроме того, участие электроотрицательных металлов в переносе тока через электролит усиливает концентрационную поляризацию у катода.

Электроотрицательные металлы могут попадать в катодную медь в основном в виде межкристаллических включений . раство­ра или основных солей, особенно при их значительной концентра­ции в электролите. В практике электролитического рафинирования меди не рекомендуется допускать их концентрацию в растворе свыше следующих значений, г/л: 20 Ni; 25 Zn; 5 Fe.

Примеси II группы (As, Sb, Bi), имеющие близкие к меди электродные потенциалы, являются наиболее вредными с точки зре­ния возможности загрязнения катода. Будучи несколько более электроотрицательными по сравнению с медью, они полностью растворяются на аноде с образованием соответствующих суль­фатов, которые накапливаются в электролите. Однако сульфаты этих примесей неустойчивы и в значительной степени подверга­ются гидролизу, образуя основные соли (Sb и Bi) или мышьяко­вистую кислоту (As). Основные соли сурьмы образуют плавающие в электролите хлопья студенистых осадков («плавучий» шлам), которые захватывают частично и мышьяк.

В катодные осадки примеси мышьяка, сурьмы и висмута могут попадать как электрохимическим, так и механическим путем в результате адсорбции тонкодисперсных частичек «плавучего» шлама. Таким образом, примеси II группы распределяются между электролитом, катодной медью и шламом. Предельно допустимые концентрации примесей II группы в электролите составляют, г/л:

9 As; 5 Sb и 1,5 Bi.

Более электроположительные по сравнению с медью примеси (III группа), к которым относятся благородные металлы (главным образом, Au и Ag), в соответствии с положением в ряду напряже­ний должны переходить в шлам в виде тонкодисперсного остатка. Это подтверждается практикой электролитического рафинирования меди.

Переход золота в шлам составляет более 99,5% от его содер­жания в анодах, а серебра — более 98%. Несколько меньший переход серебра в шлам по сравнению с золотом связан с тем, что серебро способно в небольшом количестве растворяться в электролите и затем из раствора выделяться на катоде. Для умень­шения растворимости серебра и перевода его в шлам в состав электролита вводят небольшое количество иона хлора.

Несмотря на практически полный переход золота и серебра в шлам, они все же в небольшом количестве попадают в катодные осадки. Объясняется это механическим захватом взмученного шлама и отчасти явлением катофореза. На механический перенос шлама на катод влияют применяемая плотность тока и взаимосвя­занная с ней скорость циркуляции электролита. С увеличением скорости циркуляции вследствие взмучивания шлама переход золо­та и серебра на катод возрастает. При выборе плотности тока и способа циркуляции электролита необходимо учитывать содержание благородных металлов в анодах. В случае их повышенного содер­жания плотность тока должна быть меньше. Снижению переноса шлама на катод способствует также наличие в ванне зоны отстаи­вания (область от нижнего конца катода до дна ванны). На многих заводах электролит перед его возвращением в ванну в цикле цирку­ляции подвергают фильтрованию, что уменьшает потери шлама и обеспечивает получение более чистой меди.

Аналогично электроположительным примесям ведут себя при электролизе меди химические соединения (примеси IV группы). Хотя в принципе химические соединения и могут окисляться на аноде и восстанавливаться на катоде, что используют в специаль­ных процессах, в условиях электролитического рафинирования меди анодного потенциала недостаточно для их окисления. Поэтому при электролизе меди в электродных процессах они не участвуют и по мере растворения анода осыпаются на дно ванны. В виде селенидов и теллуридов переходят в шлам более чем 99% селена и теллура.

Таким образом, в результате электролитического рафинирования анодной меди все содержащиеся в ней примеси распределяются между катодной медью, электролитом и шламом'.

Основными характеристиками, определяющими параметры и пока­затели электролитического рафинирования меди, являются плот­ность тока, выход металла по току, напряжение на ванне, удельный расход электроэнергии.

Плотность тока является важнейшим параметром процесса элек­тролиза. Она выражается в амперах на единицу поверхности элек­трода (D=I/S). В металлургии меди ее принято выражать в ампе­рах на квадратный метр площади катодов. По закону Фарадея на каждый 1 А • ч электричества осаждается 1 электрохимический эквивалент металла. Для меди он равен 1,1857 г/А • ч. Следова­тельно, с увеличением плотности тока интенсивность (производи­тельность) процесса электролиза возрастает. Величина плотности тока, при которой проводят процесс элек­тролитического рафинирования, определяет все его основные техни­ко-экономические показатели: напряжение на ванне, выход по току, расход электроэнергии, а также капитальные и эксплуатационные затраты. С увеличением плотности тока при прочих равных услови­ях увеличивается производительность цеха, уменьшаются число потребных ванн, затраты на капитальное строительство и рабочую силу, но возрастают затраты на электроэнергию. Следует отметить, однако, что с увеличением плотности тока увеличиваются потери благородных металлов за счет большего взмучивания шлама и захвата его растущим катод­ным осадком. В настоящее время применение особых режимов элек­тролиза (реверсивного тока, измененной системы циркуляции элек­тролита и др.) позволяет довести плотность тока до 500 А/м 2 и более.

Электрохимический эквивалент меди составляет 1,1857 г/А • ч. Однако практически при электролизе для выделения 1 г-экв метал­ла расходуется электричества больше. Это кажущееся противоречие объясняется тем, что часть электрического тока расходуется на побочные электрохимические процессы и утечку тока. Степень использования тока на основной электрохимический процесс назы­вается выходом металла по току.

В практике электрометаллургии цветных металлов в большин­стве случаев приходится иметь дело с катодным выходом по току, так как масса катодного осадка определяет конечный выход товар­ной продукции. Преднамеренный повышенный перевод меди в электролит за счет химического растворения часто обусловливают конъюнктурными соображениями. Избыточная медь может быть выделена из электроли­та в виде медного купороса при его регенерации. В тех случаях, когда потребность в медном купоросе, используемом в основном для борьбы с болезнями и вредителями сельскохозяйственных растений, очень велика (например, в НРБ), допускается работа электролиз­ных цехов с повышенной температурой электролита.

Выбор технологии плавки на штейне

Почти столетие в металлургии меди и около полувека в металлур­гии никеля (в Канаде) «господствует» отражательная плавка. Свое широкое распространение она получила благодаря освоенности плавки применительно к переработке различных видов мелких руд­ных материалов, главным образом флотационных концентратов, простоте организации процесса почти в любых условиях металлургического производства. Основными причинами острой необходи­мости замены отражательной плавки стали высокие требования к предотвращению загрязнения окружающей среды выбросами окси­дов серы. В условиях отражательной плавки, характеризующейся образованием огромных количеств очень бедных по SO2 газов, их обезвреживание требует больших капитальных затрат и обходится дорого в эксплуатации. В связи с этим, а также в связи с необхо­димостью активного использования теплотворной способности суль­фидов и ряда других рассмотренных выше факторов были разрабо­таны и освоены новые способы плавки медного сырья. Главным образом это — автогенные процессы, совмещающие в себе обжиг, плавку и конвертирование. В этих процессах большая часть серы переходит в отходящие газы с достаточно высоким и постоянным содержанием SO2.

Ниже приведены сравнительные основные технико-эконо­мические показатели применяемых в настоящее время в медной промышленности пирометаллургических процессов.

Уже в начальной стадии освоения процесса плавки в жидкой ванне достигнута удельная производительность, превышающая более чем в 15 раз производительность отражательной печи при плавке сырой шихты, и в 6—8 раз производительность КВП и фин­ской технологии. Возможно широкое управление составом штейна и получение на богатых штейнах относительно бедных отвальных шлаков.

Процесс характеризуется низким пылеуносом и получением возгонов, богатых по содержанию ценных компонентов. Для осущест­вления процесса создана надежная и долговечная аппаратура. Про­цесс не требует сложной подготовки сырья и пригоден для переработки как кусковой руды, так и концентратов различного состава. По своим показателям он превосходит все известные в мировой практике процессы. Процесс следует считать в основном освоенным и заслуживающим широкого и быстрого внедрения в отечественной медной и никелевой промышленности.

Помимо основного использования для плавки сульфидных кон­центратов на штейн, плавка в жидкой ванне пригодна для более широкого применения. При внедрении процесса в жидкой ванне необходимо учитывать его возможности, пути и направления раз­вития, которые будут осуществляться уже в недалеком будущем.

К перспективным направлениям относятся прежде всего прямое получение черновой меди и глубокое обеднение шлаков, прямое получение медно-никелевого файнштейна, плавка коллективных медно-цинковых концентратов, комплексная переработка отвальных шлаков. Заслуживает внимания также использование принципов плавки в жидкой ванне для переработки окисленных никелевых и железных руд.

Сравнительные технико-экономические показатели некоторых видов плавки сульфидных медных концентратов

Читайте также:

  
• Изготовление лестниц металл дерево
  
• Цвета гладкого металлического листа
  
• Маятниковая пила по металлу своими руками
  
• Наиболее активный металл в периодической системе
  
• Ас металл для advance steel 2015