Металдар өндірісі

Қазақстан Республикасы білім және ғылым министірлігі

Семей қаласының Шәкәрім атындағы мемлекеттік университеі

Химя және Гография кафедрасы

Тақырыбы: Металдар өндірісі

Орындаған : Жетпісқан . Ж

Тексерген : Сапакова . А

Өндірісте металдарды алу әдістері.

Металлургия деп аталады.

Металлургия - кеннен металды жасанды балқыту. Қазіргі мәні - бұл металдар, құймалар және олардан бұйымдар алудың барлық процестерін қамтитын ғылым және техниканың және өнеркәсіптің саласы.

Металлургияны

Қара

Түсті

Металлургияны қара және түсті деп екіге бөлінеді. Қара металлургияда темір негізіндегі құймалар - шойын, болат, ферроқұймалар (дүние жүзі бойынша өндірілетін металдардың 90 процентке жуығы қара металдар үлесіне тиесілі ) өндіріледі. Түсті металлургияға қалған көптеген металдардың өндірісі кіреді. Металдар туралы - металды тану ғылымы дамуда. Металл танушылар металдардың құрамын зерттейді, олардың қасиеттерін арттыру жолдарын табады, жаңа құймалар жасайды.

Түсті металлургияға қалған металдар мен олардың негізіндегі құймалар жатады. Түсті металдар термині шартты, өйткені бұл топтағы барлық металдардан алтын мен мыстың ғана ашық түсі бар. Қазіргі уақытта түсті металлургияда сирек элементтер болып табылатын 30-дан астам металл және олардың жүздеген құймалары өндіріледі.

Металдарды өңдіру. Кендерден және басқа да шикізаттардан металдарды өндіретін өндірісті металлургия деп атайды. Табиғаттағы элементтердің көбін металдар құрайды. Адамзат қоғамының дамуының бастапқы кезінде мыс, күміс, алтын және метеоритті темір сияқты металдар қолданыла бастады. Ең алғашқы алынған металдар қорғасын және қалайы болды. Металдарды барлық жерлерде қолданады. Электрорадио- және электроника техникасында, катализаторлар сияқты технологияда және басқа да өндірістерде қолданылады.

Түсті және қара металлургияның шикізаты.

Метал рудаларынан алынғанды темірлік, мысты, марганецті, қорғасынды, мысты - никельді, уранды және т. б. атайды. Оларды құрамына қарай сульфидті, тотығатын және өзіндік текті деп бөледі. Сульфидті рудалар дегеніміз - алынған металдар сульфид түрінде болатын жыныстар. Ол мысты, мырышты, қорғасынды және полиметалды рудалар (халькопирит CuFeS2, галенит PbS, сефалерид ZnS және т. б. ) . егер алынған метал оксид немесе басқа да оттек құрамды минералдар түрінде болса, ондай рудаларды тотығатын деп атайды. Оларға темір, марганец, алюминий рудалары жатады. Металдардың табиғи құймалары бар рудаларды өзіндік текті деп атайды.

Шойын өндіру.

Шойынды арнайы домна пештерінде өндіреді.

Домна пештің жоғарғы бөлігінен шикізатты және

қосымша материалдарды көрікке салады да, ыстық

ауамен үрлейді. Домна пешінде келесі химиялық

процестер жүреді.

Негізгі:

Кокс көміртек (IV) оксидіне дейін жанады, бұл кезде темірді балқытуға және реакция жүруіне қажетті жылу бөлінеді:

С + О2 = СО2 ∆Н0 = - 394 кДж/моль

Көміртек (IV) оксиді кокспен көміртек (II) оксидіне дейін тотықсызданады:

СО2 + С = 2СО ∆Н0 = 174 кДж/моль

Кен құрамындағы темір (III) оксиді көміртек (II) оксидімен тотықсызданады:

Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO ∆Н0 = - 30кДж/моль

Қосалқы:

Қосымша темір кеніндегі басқа элементтердің оксидтері тотықсызданады:

MnO2 + 2CO = Mn + 2CO2

SiO2 + 2CO = Si + 2CO2

P2O5 + 5CO = 2P + 5CO2

Кен құрамындағы қиын балқитын қоспа (SiO2) қож түрінде бөлініп шығады:

СаО + SiO2 = СаSiО3

Кальций оксиді әктас немесе доломит айырылғанда түзіледі:

СаСО3 = СаО + СО ∆Н0 = 178 кДж/моль

Өндірістің өзі үздіксіз, бірақ шикізатты салу және шойынды шығарып алу мезгіл - мезгіл орындалады. Мұндай әдіспен алынған шойынның құрамында 2, 5% С, 0, 3 - 5% Si, 1% Mn, 0. 1 S%, 0. 5 P%, кейде басқа қосымшалар да болады. шойын әр түрлі салада көп қолданылады. Оны қайта өндейтін, құйылатын легирленген шойын деп бөледі. Шойынның ең басты кемшілігі морт сынғыштығы, сондықтан оны болатқа қайта өндейді.

Болат өндіру: Болат өндіретін негізгі шикізатқа шойын және металл сынықтары, қосымша оттекпен байытылған ака, кейбір қоспалар жатады.

Негізгі процеске шойын құрамындағы қосымша элементтерді тотықтыру жатады: C, Si, Mn, P, S және т. б.

Түзілген темір (II) оксиді де, қоспаларды тотықсыздандыруға қатысады.

Кремний және фосфор кальций оксидімен қож түзеді:

СаО + SiO2 = СаSiО3

3СаО + Р2О5= Са3(РО4) 2

Темір (II) оксидін бөліп алу үшін басқа металдарды (мысалы, марганец) қосады:

FeO + Mn = MnO + Fe

MnO қожға айналады:

MnO + SiO2 = MnSiO3

Шойынды болатқа өндеудің бірнеше технологиялық әдістері бар. Көп таралғаны оттек - конвертор және мартен әдісі. Мартен әдісі қазіргі кезде көп қолданылмайды. Тиімді әдістерге конвертор және электролиздік әдістер жатады. Болат - ең маңызды материал. Болат - бұл аспанмен таласқан мұнаралар мен аспалы көпірлер, пойызға арналған рельстер, қуатты әскери кемелер мен артиллерия.