Головна

Властивості і галузі застосування | Глава 2. ТЕРМІНИ І ПОНЯТТЯ ФІЗИЧНОЇ ХІМІЇ | закони термодинаміки | розчини | електроліти | електроліз | Глава 3. КЛАСИФІКАЦІЯ МЕТАЛУРГІЙНИХ ПРОЦЕСІВ | металургійні плавки | Промислові способи випалу і плавки | гідрометалургійні процеси |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати

ВСТУП

  1. A1 Введення
  2. F1.1 Введення
  3. F11.1 Введення
  4. F14.1 Введення
  5. F3.1 Введення
  6. I. Вступ
  7. I. ВСТУП

ПЕРЕДМОВА

Ця книга написана як навчальний посібник з дисципліни "Вступ до спеціальності" Кольорова металургія ". Цей курс читається у всіх металургійних вузах СНД, однак ні підручника, ні навчального посібника по ньому немає. Автори прагнув заповнити цю прогалину в навчальній металургійної літературі, використовуючи досвід викладання цієї дисципліни в Запорізькій державній інженерній академії.

Мета написання цієї книги - познайомити студентів першокурсників з металургійної термінологією, основними і допоміжними матеріалами кольорової металургії, дати поняття про види і сутності металургійних процесів, полегшити сприйняття наступних дисциплін. Тому книга написана в чому як система класифікацій - кольорових металів, металургійних процесів та ін. Теоретичною основою металургії є фізична хімія, тому автор визнав за необхідне дати в стислій формі уявлення про деякі розділи фізичної хімії, в першу чергу, термодинаміки і розчинах. Без таких понять, як фізико-хіміческаясістема, процес, розчин, електроліт, фаза, компонент, рівновагу, кінетика, хімічна спорідненість, основні функції стану системи (внутрішня енергія, ентропія, ентальпія, енергія Гіббса, енергія Гельмгольца), закони термодинаміки, електродний потенціал , полярізаціяі ін., на думку автора, неможливо розглядати сутність і характер металургійних процесів. З іншого боку, в книзі не розглядаються технології кольорової металургії, так як це предмет спеціальних металургійних курсів.

Автор розраховує, що ця книга допоможе студентам в освоєнні таких наступних дисциплін, як "Фізична хімія", "Загальна металургія", "Теорія піро, гідро- і електрометалургійних процесів", "Обогащеніеруд" та інших.

Визначення термінів і цифрові дані наведені по книгам: Тлумачний металургійний словник (основні терміни) / Под ред. В. І. Куманина. - М .: Рус. яз., 1989-446 с .; Хімічний енциклопедичний словник / Гол. ред. І. Л. Кнунянц. - М .: Радянська енциклопедія, 1983.-792 с .; Політехнічний словник / Гол. ред. акад. А. Ю. Ишлинский. - 2-е вид. - М .: Радянська енциклопедія, 1980. - 656 с.

Навчальний посібник написаний відповідно до "Програми дисципліни" Вступ до спеціальності "для вузів за фахом 0402" Металургія кольорових металів "/ Cост. Колобов Г. А. - Індекс РОЗУМУ-Т-4 / 314.-М .: МВССО СРСР, 1985 .- 9 с.

Автори висловлюють глибоку подяку лікарям технічних наук І. А. Строїтєлєві і В. Н. Дев'яткіна, а також ст. наук. співр. В. І. Іванову за цінні зауваження та поради, зроблені при рецензуванні і редагуванні рукопису книги.

ВСТУП

Металургія, як ремесло, як спосіб отримання деяких металів, відома з давніх часів. Металургія, як наука, почала складатися в середині XVIII століття на основі успіхів хімії, після відкриття М. В. Ломоносовим в 1748 р закону збереження маси при хімічних реакціях. Наступні за тим фундаментальні роботи в області власне металургії та фізичної хімії зробили можливим не тільки розширення асортименту металів, одержуваних і застосовуваних у техніці, але і розробку фізико-хімічних основ цілого ряду принципово нових металургійних процесів, що дозволяють отримувати практично всі металлиперіодіческой системи Д. І. Менделєєва.

В даний час металургія - Це область науки і техніки, а також галузь промисловості, що охоплюють процеси здобуття металів з руд або інших матеріалів, процеси, що повідомляють металевих сплавів певні властивості шляхом зміни їх хімічного складу і структури, а також процеси додання металу певної форми. Сучасний технічний прогрес, розвиток в останні десятиліття машинобудування, авіації, енергетики, електроніки, хімії, атомної, ракетної і космічної техніки неможливі без розширення областей застосування металів, особливо кольорових, вдосконалення існуючих і створення нових металевих сплавів, що володіють більш високими властивостями. Кольорова металургія - Це галузь металургії, що охоплює виробництво кольорових металів і їх сплавів, починаючи від видобутку і переробки сировини і закінчуючи отриманням готової продукції (металів, сплавів, а також напівпровідникових матеріалів).

До металургії взагалі і кольоровий, зокрема, відносяться: процеси обробки руд з метою їх підготовки до витягання металів (дроблення, збагачення, окускование і ін.), Процеси вилучення металів з руд та інших матеріалів; очищення металів від небажаних домішок (рафінування); виробництво металів і сплавів у вигляді заготовок; термічна, хіміко-термічна і термомеханічна обробка металів; обробка металів тиском і литтям; покриття в декоративних або захисних цілях поверхні виробів з металів шарами іншого металу і диффузионное впровадження в поверхневі шари металевих виробів інших металів і неметалів. Металургія включає в себе також металознавство. Металознавство - Наука, що вивчає будову і властивості металів і встановлює зв'язок між їх складом, будовою і властивостями.

Що ж таке метал? У хімії під металами розуміють певну групу елементів, розташовану в лівій частині періодичної таблиці Д. І. Менделєєва. Атоми елементів цієї групи характеризуються наявністю зовнішніх, так званих валентних електронів, неміцно пов'язаних з ядром і володіють великою свободою руху. Теорія металевого стану розглядає метал як речовина, що складається з позитивно заряджених іонівMen +, Оточених негативно зарядженими частинками -Електронна, слабо пов'язаними з ядром. Ці електрони безперервно переміщаються і належать не одному якомусь ядру, а всієї сукупності атомів. Таким чином, характерною особливістю атомно-кристалічної будови металів є наступне. У певних місцях кристалічної решітки розташовуються позитивно заряджені іони, а зовнішні вільні електрони створюють всередині металу "електронний газ", який безладно рухається у всіх напрямках. Легке переміщення електронів усередині металу і мала їх зв'язок з атомами обумовлюють наявність у металів типових металевих властивостей. При хімічній взаємодії між металами і неметалами зовнішні електрони від атомів металу переходять до атомам неметалла. Атом металу перетворюється при цьому в позитивний іон, а атом неметалла - в негативний.

У техніці під металами розуміють речовини, що володіють високими значеннями електро- і теплопровідності, негативним температурним коефіцієнтом електропровідності, здатністю добре відображати світлові хвилі (що обумовлює їх характерний "металевий" блиск і непрозорість), пластичністю. Визначення, дане М. В. Ломоносовим: "Метали - суть світлі тіла, які кувати можна", не втратило свого значення і тепер, через 250 років.

З 107 елементів періодичної системи 86 - метали, з них 83 - кольорові. Загальна кількість металів в земній корі, становить близько 1/4 її маси, в тому числі деякі з них містяться в наступних кількостях,% (по масі): алюміній8,8; железо5,1; кальцій3,6; натрій2,6; магній2,1; тітан0,6; медь0,01; нікель0,008; цінк0,005; олово0,004; кобальт0,003; свінец0,0016; ніобій0,001; молібден3 ? 10-4; вольфрам1 ? 10-5; серебро5 ? 10-7; золото5 ? 10-7. Масштаби виробництва металів не збігаються з їх поширеністю в природі і складають (наводиться порядок чисел), т / рік: залізо (6-7) ? 108; алюміній, мідь (1-1,5) ? 107; цинк, свинець, олово (3-5) ? 106; нікель, магній (2-6) ? 105; титан, молібден, вольфрам, сурма, кадмій, літій, уран, кобальт, ванадій (1-7) ? 104; срібло, золото, ртуть, берилій, вісмут (1-10) ? 103; тантал, цирконій, германій (1-10) ? 102; галій, реній, платина, паладій, індій (1-10) ? 10; іридій, родій (1-10) ? 10-1. Алюміній, мідь, цинк, свинець, олово, нікель, магній, титан, молібден, вольфрам, кобальт складають по вартості понад 80%, а по масі - 99% продукції, що випускається в світі продукції кольорових металів. Необхідно відзначити, що кольорова металургія, як галузь промисловості, виробляє не тільки кольорові метали і сплави, але і сірчану кислоту, елементарну сірку, соду, мінеральні добрива, Стройматеріалию іншу важливу продукцію.

Бурхливе зростання за останні десятиліття виробництва кольорових металів значно збіднив сировинну базу галузі. Погіршується якість руд, знижується вміст в них цінних компонентів, гірничі роботи доводиться вести на все більших глибинах. Нові родовища розташовані, як правило, у віддалених, важкодоступних районах і для їх освоєння потрібні величезні капітальні витрати. У цих умовах важливого значення набуває вторічнаяметаллургія кольорових металів - Підгалузь кольорової металургії, яка виробляє заготовку, первинну обробку та металургійну переробку вторинної сировини - брухту і відходів кольорових металів і сплавів. Частка металів, отриманих із вторинної сировини, в загальному обсязі виробництва алюмінію, міді, цинку, свинцю і олова становить близько 30%. Термін "вторинний" вказує лише на походження, а не на якість металу, тобто первинні і вторинні метали слід розрізняти не за їх якістю, а за джерелами сировини.

Позначення величин, наведених в книзі, подані у відповідності до міжнародних стандартів і рекомендацій (наводяться в порядку згадування в тексті):

метал - Me

число ступенів свободи - c

число компонентів - k

число параметрів - n

число фаз - m

внутрішня енергія - U

ентропія - S

ентальпія - H

енергія Гіббса - G

енергія Гельмгольца - A

термодинамічна (абсолютна) температура - T

Об `єм - V

тиск - p

теплота, тепловий ефект реакції - Q

робота - W

теплоємність - c

температура в градусах Цельсія - t

константа рівноваги - K, Kp, Kc

концентрація - C, з

універсальна газова постійна - R

константа швидкості реакції - k

енергія активації - Е

Мольн-об'ємна концентрація, молярность - M

еквівалентна концентрація, нормальність - н

Мольн-масова концентрація, моляльность - м

водневий показник - рН

активність - a

коефіцієнт активності - g

іонний добуток води - KB

молярна частка - N

хімічний потенціал - m

постійна Генрі - г

ступінь дисоціації - a

електродний потенціал - Е

число Фарадея - F

напруга розкладання - Ер

сила струму - J

електричний опір - r

коефіцієнт розподілу (при зонної плавці) - K

твір розчинності - L

коефіцієнт розподілу (при екстракції, іонному обміні) - D

витяг (ступінь екстракції) - h

повнота вилучення (при іонному обміні) - a

коефіцієнт поділу (при екстракції) - b

коефіцієнт поділу (селективності) при іонному обміні - T

критерій Рейнольдса - Re

число Архімеда - Ar

тривалість - t

електрохімічний еквівалент - k

кількість електрики - q

хімічний еквівалент - k F

вихід за струмом - BT

вихід по енергії - BЭ

електрична енергія - W

щільність струму - D

ступінь дроблення - i

магнітна сприйнятливість - c

Текст книги набраний двома шрифтами. Основний текст, надрукований корпусом, обов'язковий для засвоєння. Читання і вивчення тільки матеріалу, надрукованого корпусом, що не порушує зв'язності викладу. Петитом набрана частина тексту, що містить розвиток і доповнення деяких положень основного тексту, а також матеріали довідкового характеру.

 



Отримання компактних танталу і ніобію | Класифікація