Шикізатты байыту әдістері

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 16 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНСТРЛІГІ
М.Әуезов атындағы Оңтүстік Қазақстан университеті
Коммерциялық емес акционерлік қоғам
Химиялық инженерия және биотехнология Жоғары мектебі
Бейорганикалық заттардың химиялық технологиясы кафедрасы

Баяндама
Тақырыбы: Шикізаттарды электромагниттік байыту әдісі

Орындаған: Мухамедали Ж
Тобы: ЕП-18-4К
Қабылдаған: Джанмулдаева Ж.К

Шымкент, 2021ж
Жоспар
1 Кіріспе
2 Негізгі бөлім
2.1 Шикізатты өңдеуге даярлау
2.2 Шикізатты байыту әдістері
2.3 Шикізаттарды электромагниттік байыту әдісі
3 Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

Кіріспе

Шикізат дегеніміз - өнеркәсіп тауарларын өндіруде қолданылатын табиғи материалдар және шала өнімдер.
Химиялық өнеркәсіп суды, отынды, энергияны көп мөлшерде жұмсап, шикізаттың көп мөлшерін өңдейді. Технологиялық процесстерде шикізат пен энергияны эффективті пайдалану химиялық өнеркәсіптің маңызды поблемасы. Қорларды сақтаудың негізгі әдісіне:химико-технологиялық процессінің қозғалыс күштерін дурыс қолдану, жанармай-энергетикалық қорларды рационалды қолдану, аппараттар мен машиналарды структура функциональді түрде дұрыс пайдалану, химиялық өндірісте сенімділігін қамтамасыз ету және жоғарылату жатады.
Шикізатты қолдану жағынан химиялық өндірістің ерекшеліктері:
1) шикізат базасының көпнұсқалылығы,
2) әртүрлі химиялық өнімдерді алу үшін шикізаттың бір түрін комплексті қолдану мүмкіндіктері;
3) бір шикізаттан химиялық өнімнің бірнеше түрін алуға мүмкіндік беретін химиялық өңдеу әдістерінің көп түрлігі.
Химиялық өнімдерінің көпшілігі бірнеше жолдармен алынады. Химиялық өнеркәсіп шикізат ретінде тау рудаларынаң, мұнайдіқ, газдық, орманның және целлюлозо қағаздық өнеркәсіптің, қара және түсті металлургияның өнімдерін қолданады. Бөлініп шыққан газдарды пайдаланудың практикалық мәні зор, себебі, мысалы, құрамында күкірт бар шикізаттарды шығындалмай, мыстың әрбір тоннасына 10 тоннадан артық мөлшерде күкірт қышқылын алуға болады.
Химиялық өнеркәсіптің шикізат базасының дамуы неғурлым толық бағытпен жүреді, мүмкіндік бойынша шикізатты комплексті пайдалану, төмен процентті шикізатты өңдеуге негізгі затты араластыру, химиялық өнеркәсіптегі және басқа да саладағы қалдықтарды утилизациялау.
Өндірісте химиялық өнімдерді бастапқы зат (шикізат), аралық өнімдер (жартылай өнімдер) және дайын өнімдер деп ажыратады. Шикізат дегеніміз - өнеркәсіп тауарларын өндіруде қолданылатын табиғи материалдар және шала өнімдер. Химиялық өндіріс шикізатын әр түрлі қасиетіне байланысты жіктейді: шығу тегіне байланысты - минералді, өсімдік, жануарлар; агрегаттық күйі бойынша - қатты, сұйық, газ тәріздес. Қорына байланысты - қалпына келмейтін және қалпына келетін. Соңдай ақ шикізатты біріншілік және екіншілік, табиғи және жасанды деп бөлінеді. Химиялық құрамы бойынша - бейорганикалық және органикалық. Минералды шикізатты рудалық, рудалық емес және жаңғыш (органикалық). Рудалық шикізат - бұл темір, мыс, хром, титан және басқа рудалар, көбінесе олардың құрамында металдардың оксидтері мен сульфидтері болады. Рудалық емес шикізат - ас тұзы, фосфориттер, апатиттре, гипс, қум, асбест, күкірт, және т.б. жаңғыш кендер - торф, тас көмірлер, сланцы және табиғи газ. Олар органикалық қосылыстардан турады және шикізат, энергия қорлары ретінде қолданады.
Химиялық шикізаттың негізгі көзі болып екіншілік материалді қорлар (ЕМҚ) табылады. Оларға өнеркәсіп қалдықтары, қолдану қалдықтары және жағымсыз өнімдер жатады. Өндіріс қалдықтары деп өндіріс кезіндегі шикізаттың, материалдардың, жартылай өнімдерінің қалдықтарын айтады, олар біртіндеп немесе бірден өздерінің сапасын жоғалтады және стандарттарға (техникалық жағдайға) сәйкес келмейді.
Құрамы мен құрылысына байланысты химиялық өнеркәсіп пен мұнай өндіретін өнеркәсіп қалдықтарын 3 топқа бөледі:
1) бастапқы шикізатқа жақын;
2) негізгі өнімге жақын;
3) басқа өндіріс немесе сала шикізатына жақын.
Химиялық өндіріс өте көп мөлшерде шикізатты өңдейді және сондай көлемде су, отын, энергия жұмсайды. Дүние жүзінде Қазақстан минералды - шикізат қоры бойынша алдынғы қатарлы орынды алады. Сонымен қатар химиялық өндірісте шикізатты пайдаланудың ерекшеліктері бар. Олар:
1. Шикізат базасының көп варианттылығы, ауылшаруашылық өнімдері, ауа және су, металлургия мен мұнай өңдеу өнімдері;
2. Әртүрлі химиялық өнімдер алу үшін шикізаттың бір түрін комплексті пайдалану мүмкіндігі;
3. Бір шикізаттан әртүрлі өнім алу мүмкіндігі.
Химиялық өнеркәсіп өнімдері:
-бастапқы зат (шикізат);
-аралық өнім (жартылай өнімдер);
-дайын өнімдер.
Шикізат түрлері.
Шикізат - өнеркәсіптік өнімдер өндірісінде қолданылатын табиғи материалдар. Жартылай өнімдер - сол мекемеде шикізатты өнеркәсіптік өңдегенде алынған материалдар және қандай да бір өнім алу үшін бастапқы материалдар ретінде пайдалану.
Химиялық өнеркәсіп шикізаты әртүрлі белгілері бойынша жіктеледі:
-щығу тегіне байланысты: минералдық, өсімдік, жануартекті;
-қоры бойынша: сарқылмайтын,сарқылатын;
-химиялық құрамы бойынша: органикалық және бейорганикалық;
-Агрегаттық күйі бойынша: қатты, сұйық, газ.
Сонымен қатар:
-біріншілік шикізат: су, ауа, жанғыш пайдалы қазбалар;
-екіншілік: өнеркәсіптік және тұтынылатын қалдықтар;
Табиғи және жасанды: кокс, каучук, бояулар, шайырлар.
Минералды шикізат - жер қыртысында өндірілетін пайдалы қазбалар. Жанғыш минералды шикізат - көмір, мұнай, газ. Өсімдік және жануартекті шикізат қолданылуына байланысты тағамдық және техникалық болып бөлінеді. Тағамдық шикізат - ауыл, орман, балық шаруашылығының өнімдері. Техникалық шикізат - тамақ өнеркәсібіне жарамсыө, бірақ тұрмыста пайдаланылатын шикізат.

Негізгі бөлім

2.1 Шикізатты өңдеуге даярлау.

Шикізатты өңдеуге дайындаудың негізгі әдісі - оны байыту. Шикізатты байыту концентраттағы негізгі компоненттің мөлшерін арттыру. Шикізатты байыту оның фазалық күйіне байланысты болады. Шикізатты байытудың түрлері:
1. Гравитациялық байыту - ауа немесе сұйық ортада ұсатылған заттардың бөлшектерінің төмен түсу жылдамдығының бөлшек тығыздығына немесе бөлшек мөлшеріне тәуелді. Бұл әдіспен қаттылығы және тығыздығы әртүрлі минералдарды бөледі. Бұл әдіс гидроциклон аппараттарында жүреді. Силикат өндірісі мен металлургия өндірісінде шикізатты байыту үшін қолданылады.
2. Электромагниттік байыту - ұсынылған заттардың магнитке тартылу қасиетіне негізделген. Ұсатылған шикізат магнит сеператорынан өткенде магнитке тартылатын және тартылмайтын екі фракцияға бөлінеді. Біл әдіс темір және тас кендерін байыту үшін қолданылады.
3. Электростатикалық байыту - ұсақталған шикізат құрамындағы әртүрлі бөлшектердің электр өткізгіштігіне негізделген. Электростатикалық байыту сеператорларды магнит өрісінің орнына жоғары вольтті ток күштерінің теріс полюсіне жалғасқан электродты темір құбырының ортасына орнатады. Құбыр аралығы төмен түскенде электр өткізгіш бөлшектері теріс зарядталып қабырғасына бағытталады. Осылай электр тогын өткізетіндерден өткізбейтіннен бөліп алады. Бұл әдіс мыс, құм, силикат өндірісінде қолданылады.
Флотация физико - химиялық байыту әдістері, әрі көп қолданылатын әдіс. Ағылшынша қалғып шығу деген мағына береді. Бұл әдістің негізі - кендер мен бос жыныстың бөлшектеріне судың жұғу және жұқпау қасиетіне негізделген.
Термиялық байыту - ұсатылған шикізат құрамындағы компоненттердің балқу температураларының айырмашылығына негізделген.
Химиялық байыту - шикізат құрамындағы компоненттердің химиялық реагенттерімен әрекеттесулерінің айырмашылығына негізделген.
Шикізатты комплексті пайдалану
Шикізатты комплексті пайдалану - минералдық шикізат құрамындағы барлық пайдалы компоненттерді және өндіріс қалдықтарыны технологиялық жағынан мүмкін болатындай етіп, экономикалық жағынан ұтымды әдістермен пайдаға асыру. Минералдық шикізаттар құрамы жөнінен негізінен бірнеше пайдалы компоненттерден тұрады, сондықтан оларды комлексті пайдаланудың мәні зор. Мысалы, темір рудаларында титан, ваннадий, кобальт, күкірт, күміс, көмір кендерінде, колдедан күкірт, германит т.б жасауға болады. Минералдық шикізаттардың ішіндегі құрамы жағынан ең көп компонетті - түсті метал рудалары. Түсті металлургияда ең негізгі он бәр металлдан, алюминий, мыс, никель, қорғасын, мырыш, вольфрам, молибден, сынап, қалайы, сурьма, басқа ілеспе түрде алпыс түрлі компонент, оның ішінде асыл және сирек кездесетін металлдар, платиноидтар және сирек кездесетін элементтер алынады.
Республикамыз шикізатты комплексті өндіру саласында жетекші орынды иеленеді. Түсті металлургия саласынан, әсіресе Өскемен және Балқаш кен орындары жоғары көрсеткішке жетті және жетеді.

2.2 Шикізатты байыту әдістері

Өнеркәсіпте олар концентрацияланған шикізатты қолдануға тырысады, бұл оны өңдеу кезінде процестің жылдамдығын арттыруға, энергия шығынын азайтуға және әртүрлі өндірістерде шикізаттың әртүрлі компоненттерін пайдалануға мүмкіндік береді.
Минералдар-бұл физикалық оқшауланған заттар немесе табиғатта бар заттардың қоспалары.
Минералды шикізатты байытудың бірнеше әдістері белгілі. Қатты шикізатты механикалық байыту әдістері минералдардың әртүрлі физикалық және физика-химиялық қасиеттеріне, химиялық байыту әдістеріне -- шикізат компоненттерінің әртүрлі химиялық қасиеттеріне, термиялық байыту әдістеріне -- шикізаттың жекелеген компоненттерінің әртүрлі балқу температураларына негізделген (соңғысы өнеркәсіпте сирек қолданылады).
Байыту кезінде екі немесе одан да көп фракциялар алынады. Тау жынысының бір компонентімен байытылған фракция концентрат деп аталады. Бұл өндірісте қолданылмайтын минералдардан тұратын фракциялар құйрық деп аталады.
Қатты материалдарды байытудың механикалық әдістеріне шашырау (скрининг), гравитациялық бөлу, электромагниттік және электростатикалық бөлу, флотация жатады.
Материалдардың дән мөлшері бойынша таралуы тау жынысы күшті (Тұтқыр) және сынғыш (сынғыш) минералдардан тұратын жағдайларда қолданылады. Соңғылары оңай ұсақталады, ұсақ фракция түзеді және шашыраған кезде Елек саңылауларынан өтеді. Минералды шикізаттың таралуы скрининг деп аталады, ал қолданылатын металл електер -- дауылдар. Осылайша фосфоритті байыту жүзеге асырылады.
Гравитациялық бөліну сұйықтық немесе газ ағынындағы әртүрлі тығыздықтағы және мөлшердегі бөлшектердің әртүрлі түсу жылдамдығына негізделген. Бұл әдіс Силикат материалдарын, минералды тұздарды өндіруде және металлургияда шикізатты байыту үшін кеңінен қолданылады.
Ылғалды гравитациялық байытудың схемалық диаграммасыа раластырғыштағы сумен араластырылған ұсақталған материал үш шөгінді камераға тік бөліктермен бөлінген тұндырғышқа целлюлоза түрінде беріледі. Әр камера төменгі жағында хоппермен жабдықталған. Ең үлкен және ауыр бөлшектер камерада тез орналасады, орташа -- камерада, жеңіл-III камерада. Жыныстың ең кішкентай және жеңіл бөлшектерін тұндырғыштан Су алып кетеді.
Электромагниттік байыту магниттік материалды магниттік емес компоненттерден бөлу үшін қолданылады. Электромагниттік өрістің әсерінен магниттік бөлшектердің траекториясы өзгереді және олар бос жыныстардан бөлінеді.
Флотация (ағылш. float -- жер бетінде жүзу) -- байытудың ең көп таралған тәсілдерінің бірі.
1-суланбайтын бөлшек; 2-суланатын бөлшек өнеркәсіпте (мысалы, апатитті нефелиннен бөлу, полиметалл сульфидті кендерді фракцияларға бөлу, Көмірді байыту және т.б.).
Флотация минералдардың сумен әр түрлі сулануына негізделген. Үш фазаның шекарасындағы позиция: қатты -- сұйық-ауа, суретте көрсетілген. 3.5. Сұйықтық суланбайтын бөлшекпен 0 a жиегінің бұрышымен суланатын бөлшекпен 2 өткір бұрыш 02 құрайды. Беттік керілу күштері сұйықтық деңгейін теңестіруге тырысады. Нәтижесінде суланған (гидрофильді) бөлшек сұйықтыққа батырылады, ал суланбайтын (гидрофобты) бөлшек сұйықтықтан шығарылады, яғни.су бетінде қалады.
Жұқа ұсақталған минералдың қоспасы арқылы ауа флотаторға жеткізіледі. Сұйықтықтың бетіндегі көпіршіктердің көтерілуінің нәтижесінде гидрофобты минералды бөлшектермен толтырылған көбік қабаты пайда болады. Ылғалданған бөлшектер суспензия күйінде целлюлоза көлемінде қалады және біртіндеп түбіне түседі.
Флотацияның қолайлы жағдайларын жасау үшін пульпаға флотациялық реагенттер енгізіледі. Минералдың белгілі бір компоненттерінің гидрофильділігін арттыратын әртүрлі заттар таңдалады. Шикізатты бірнеше, селективті флотациялау арқылы әртүрлі компоненттері бар бірқатар концентраттар дәйекті түрде алынады. Су астында бос жыныс қалады. Флотациялық реагенттердің шығыны аз және әдетте өңделген шикізаттың 1 тоннасына 100 г аспайды.
Бөлінетін қоспаның жекелеген компоненттерінің әртүрлі ерігіштігіне негізделген галлургиялық әдіс, мысалы, табиғи сильвиниттен калий хлоридін алу кезінде қолданылады. Алайда, бұл әдіс флотацияға қарағанда күрделі және үнемді емес.
Металлургия өнеркәсібінде кенді өңдеу үшін жоғары температура әсеріне негізделген пирометаллургиялық әдіс және гидрометаллургиялық әдіс қолданылады. Пирометаллургиялық процестердің типтік түрлері-күйдіру, балқыту және айдау. Гидрометаллургиялық процестер жеке компоненттерді шаймалаумен және оларды ерітінділерден тұндырумен сипатталады.
Байытудың химиялық әдістері қоспаның құрамына кіретін заттардың біреуін іріктеп шоғырландыратын реагенттерді қолдануға немесе жаңа қосылыстардың түзілуіне және жауын-шашынына негізделген.
Өнеркәсіпте экстракция әдісі кеңінен қолданылады. Ерітінді ерітінді компоненттерінің бірі өтетін экстрагентпен өңделеді.
Қиын еритін қосылыстарды қалыптастыру әдісі Ағынды суларды тазартуда кеңінен қолданылады.

2.3 Шикізаттарды электромагниттік байыту әдісі

Магнит өткізгіштігінде немесе электр өткізгіштігінде түйірлердің айырмашылығын қолдана отырып, электромагниттік және электростатикалық байыту конвейерде магниттік немесе электр өрісінен өтіп, фракциялар бөлінеді. Бұл әдіс кен шикізатының кейбір түрлеріне қолданылады.
Ластанудың екінші көзі изотоптардың табиғи қоспасын сәулелендіру кезінде бір элементтің екі немесе бірнеше радиоактивті изотоптарының бір мезгілде түзілуі болып табылады. Осы типтегі қоспалардың мөлшерін азайтудың ең радикалды әдісі-бөлінген тұрақты изотоптарды бастапқы материал ретінде пайдалану. Мысалы, Ре изотопымен (электромагниттік тәсілмен) байытылған темір тотығын пайдалана отырып, құрамында Ре 1% - дан кем Ре препараты алынады, ал табиғи темір сәулеленген кезде Ре белсенділігінің пайызы 22% - ды құрайды.
Үйкеліс бойынша байыту науаларда, концентрациялық үстелдерде жуу арқылы байыту ылғалды байыту әдісі ауаны байыту ауыр Сұйықтықтар мен суспензиялардағы материалдарды бөлу құрғақ және дымқыл электростатикалық байыту құрғақ және дымқыл электромагниттік байыту флотациялық байыту әдісі.
Монацит электромагниттік бөліну арқылы байытылады. Монацит концентраты қышқыл немесе сілтілі әдіспен ашылады. Қышқылды ашу кезінде концентратты 200°С температурада концентрацияланған күкірт қышқылымен өңдейді.
Негізінен қатты материалдарды байытудың механикалық әдістері қолданылады шашырату (скрининг), гравитациялық бөлу, электромагниттік және электростатикалық бөлу және флотация. Байыту фабрикаларында әдетте байытудың бірнеше әдісі, нанример скринингі, электромагниттік және гравитациялық әдістер қолданылады.
Оптикалық құбылыстардың молекулалардың құрылымымен байланысын зерттеу қазіргі химияда үлкен рөл атқарады. Оптикалық өлшеулерден алынған ақпаратты байытудың жаңа мүмкіндіктері жарық толқынының электромагниттік тербелістерінің векторлық табиғатын ескереді.
Моназиттің негізгі көзі-АҚШ, Бразилия, Үндістан, Канада, Конго, Шри-Ланка, Малагасия Республикасы, Уругвайда кең таралған жағалау-теңіз және аллювиалды шөгінділер. Монацит көбінесе ильменит рутил, циркон, Анар, магнетит, турмалинмен бірге кездеседі. Құрамында 0,1 -- 5% монацит бар техникалық жарамды кен орындары. Мона цито кен орындарының құрамы соншалықты әр түрлі, сондықтан байыту схемасын егжей-тегжейлі беру мүмкін емес. Ауыр минералдар (циркон, иль менит, моназит және т.б.) әдетте бос жыныстардан скрининг арқылы бөлінеді, осылайша алынған ұжымдық концентрат кейіннен байытылып, процестің соңында бірнеше құнды концентраттар алынады. Рутил мен ильменитті бөлу үшін ұжымдық концентрат электростатикалық бөлінуге ұшырайды. Әдістің негізі-Электр өрісіне түсетін минералды бөлшектердің заряд алу қабілетінің әртүрлі болуы. Электростатикалық бөлудің қажетті шарты-материалды алдын-ала кептіру. Электростатикалық бөліну кезінде электр өткізбейтін циркон мен моназит электр өткізгіш титан минералдарынан бөлініп, құйрықтарға шоғырланған . Монацит пен цирконнан тұратын құйрықтар спиральды сепараторларда тазаланады, онда олардан бос жыныс қосымша бөлінеді (тығыздығы бойынша). Содан кейін олар рутилді қосымша бөлу үшін қайта электростатикалық бөлінуге ұшырайды. Монацит пен циркон осы минералдардың әртүрлі магниттік сезімталдығына негізделген электромагниттік бөліну ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.