На головну

Основні проблеми

  1.  Event-менеджмент - поняття, основні методи.
  2.  I. Основні богословські положення
  3.  I. ОСНОВНІ Богословська ПОЛОЖЕННЯ
  4.  I. Основні завдання та напрямки роботи бібліотеки
  5.  I. Основні лінгвістичні джерела.
  6.  I. Основні права громадян
  7.  II. Основні визначення

7.1. Загальна характеристика легкоплавких металів

Порівняльна характеристика фізичних властивостей ряду легкоплавких металів наведена в таблиці 7.1. Найбільш широке застосування в якості машинобудівних матеріалів знайшли цинк, свинець, олово і сплави на їх основі. Крім цих елементів, компонентами сплавів на основі легкоплавких металів є також такі метали з низькою температурою плавлення, як сурма, вісмут, індій та інші.

Таблиця 7.1 - Порівняльна характеристика легкоплавких металів

 метал  Температура плавлення, ° С  Температура кипіння або сублімації, ° С  Щільність, г / см3(При 20 ° С)  Питомий електроопір, мкОм * см (20 ° С)
 цинк  419.5  7.14  5.96
 свинець  327.4  11.68  20.6
 олово  231.9  7.3  12.6
 сурма  630.5  6.68  40.1
 вісмут  9.8
 кадмій  320.9  8.64  7.3
 ртуть  -38.87  13.55  95.9
 індій  156.4  7.3  8.8
 калій  63.2  0.86  6.8
 літій  0.534  9.29
 телур  6.24
 талій  11.85  16.6

цинк порівняно недефіцитним метал, оскільки його вміст в земній корі становить 0,02%. Має гексагональную грати. Він пластичний в нагрітому стані, особливо при 100-150 ° С, однак, його пластичність в холодному стані невелика. При холодної деформації одночасно з міцністю збільшується і пластичність цинку. Аллотропических перетворень не відчуває. Чистий цинк характеризується наступними властивостями: sB = 150 Н / мм2, D = 20%, y = 70%. Дуже чистий цинк добре пручається корозії в атмосферних умовах і в морській воді. Однак, вже незначна кількість домішок, зокрема, свинцю, помітно знижує його стійкість проти корозії.

Зміст в цинку і його сплавах таких домішок, як олово і свинець, обмежується тисячними або сотими частками відсотка. Це обумовлено тим, що як олово, так і свинець практично не розчиняються в твердому цинку, утворюють легкоплавкіевтектики по межах зерен (подвійну - 91% Sn + 9% Zn, Тпл = 198 ° С в присутності Sn і потрійну при одночасному присутності як Sn , так і Pb з Тпл = 150 ° с), що охрупчиваются цинк і його сплави при підвищених температурах, приводячи до утворення "гарячих" тріщин при обробці тиском і охолодженні затверділих виливків. Вміст заліза також має бути незначним (менше 0,1%), оскільки з'єднання цинку з залізом (d-фаза) значно охрупчиваются сплави цинку.

Цинк як конструкційний матеріал практично не використовується. Основні галузі використання цинку: цинкування сталі для захисту від корозії, отримання цинкових сплавів, лиття під тиском, виготовлення напівфабрикатів, отримання сплавів інших металів (наприклад, латуні), легування сплавів, отримання цинкових сполук. Рафінований цинк (з вмістом Zn не менше 98,7%, отриманий шляхом дистиляції або електролізу первинного цинку) застосовується для виготовлення виробів методом холодного видавлювання, обробки тиском, витяжки та карбування. Чернової цинк (з вмістом цинку не менше 97,5%) використовується для жерстяних робіт, піддається обробці тиском і простий витяжці.

свинець в порівнянні з цинком має нижчу температуру плавлення, але приблизно в 1,5 рази більшу щільність. Аллотропических перетворень не відчуває. Після наклепу рекрісталлізуется при температурі нижче кімнатної, тобто деформація його при 20 ° С є не холодною, а гарячої пластичної деформацією. Свинець з вмістом домішок до 0,008-0,10% відрізняється невеликою міцністю (sв= 10-20 Н / мм2), Високою пластичністю (d = 20-80%), вже при малих навантаженнях схильний до повзучості. Характеризується хорошою кислотостойкостью, а також високу корозійну стійкість і в інших середовищах внаслідок утворення на його поверхні щільного захисного шару з гарну адгезію з основним металом. Однак, свинець мало стійкий проти дії соляної і плавикової кислот, лужних розчинів. Зі збільшенням температури і концентрації агресивних середовищ корозійна стійкість свинцю може різко падати.

Основні області застосування свинцю:

- Виготовлення свинцевих оболонок підземних кабелів для їх захисту від грунтової корозії, яка посилюється під впливом блукаючих струмів;

- Виготовлення елементів захисту від рентгенівського та інших видів іонізуючого випромінювання; виготовлення окремих елементів і захисних оболонок для хімічних апаратів;

- Отримання конструкційних сплавів на основі свинцю;

- Як легуючий елемент у сплавах кольорових металів;

- Виготовлення елементів акумуляторів, хоча частіше для цих цілей використовуються сплави свинцю;

- Для отримання деяких видів хімічних сполук свинцю для виготовлення антидетонаторних засобів, фарб.

олово. У порівнянні з Zn, Pb, Sb, Bi олово має нижчу температуру плавлення (див. Табл. 7.1), значно легше свинцю. але трохи важчий цинку. Є дорогим металом: його вартість приблизно в 25 разів більше, ніж цинку і в 15-20 разів більше, ніж свинцю. Як і в разі свинцю, деформація олова при кімнатній температурі може розглядатися як гаряча, оскільки температура рекристалізації олова знаходиться нижче кімнатної. Олово має високу пластичність і підвищену стійкість проти корозії в атмосферних умовах і деяких розчинах кислот. Олово має поліморфізмом: високотемпературна модифікація - b -Sn (біле олово) має тетрагональную грати і володіє металевими властивостями і щільністю 7,29 г / см3. Низькотемпературна модифікація - a -Sn (сіре олово) має кристалічну решітку типу алмаза і є напівпровідником з явно вираженою ковалентним зв'язком, має щільність 5,81 г / см3. Температура рівноваги Те = 13,2 ° С, однак, в реальних умовах полиморфное перетворення стає помітним при температурі нижче 0 ° С. Аллотропіческое перетворення білого олова в сіре характеризується зміною не тільки просторової решітки, а й типу зв'язку; при цьому олово розсипається в порошок (явище називається "олов'яної чумою"). При зворотному перетворенні сірого олова в біле підвищення тиску прискорює його, причому, чим вище температура і швидкість нагріву, тим при меншому тиску настає швидке полиморфное перетворення. Олово має низьку міцність (sB близько 15 Н / мм2), Хоча і вельми високою пластичністю (d близько 60%) і корозійну стійкість. Як конструкційний матеріал практично не застосовується.

Основними областями застосування олова є: покриття стали для підвищення корозійної стійкості - лудіння жерсті (біла жерсть для виготовлення консервних банок), оскільки олово не токсичне; виробництво сплавів на основі олова - бабітів, припоїв; легування сплавів кольорових металів (наприклад, бронзи, латуні).

7.4. легкоплавкие сплави

До них відносять зазвичай сплави з температурою плавлення нижче 230 ° С (тобто нижче температури плавлення олова). Компонентами таких сплавів є метали з низькою температурою плавлення - Pb, Sn, Sb, Bi, In, Hg. Склад таких сплавів підбирають зазвичай таким чином, щоб забезпечити утворення багатофазної багатокомпонентної евтектики, що складається з 2, 3 і більше фаз. Характеристика таких сплавів наведена в таблиці 7.4.

Легкоплавкие сплави застосовують для виготовлення різних запобіжних пробок і вставок, як особливо легкоплавких припоїв, в якості матеріалу для анатомічних зліпків, для фіксації металографічних шліфів при їх виготовленні з метою запобігання "завалення" їх країв і для інших цілей.

Маркують легкоплавкие сплави буквою Л і цифрою, яка б показала температуру його плавлення, що є постійною, оскільки ці сплави є сплавами евтектичного складу.

Таблиця 7.4 - Склад і температура плавлення легкоплавких сплавів

 Марка  Температура плавлення  Зміст елементів,%
 сплаву  сплаву, ° С  Sn  Pb  Zn  Cd  Bi  In
 Л 199  91.1 -  8.9 - - -
 Л 183  61.9  38.1 - - - -
 Л 141 - - - -
 Л 145  49.8 -  18.2 - -
 Л 130 - -
 Л 96  18.75  31.25 - - -
 Л 68 (сплав Вуда)  12.5 -  12.5 -
 Л 47  8.3  22.6 -  5.3  44.7  19.1

Температуру плавлення нижче 100 ° С мають також сплави з добавкою ртуті, звані амальгамою і є сплавами системи Sn - Pb - Bi - Hg. Чистий ртуть і сплави системи Tl - Hg мають температуру плавлення нижче 0 ° С. Найбільш легкоплавкий з відомих в природі сплавів - сплав з 8,5% Tl і 91,5 Hg - плавиться при температурі -59 ° С.


Основні проблеми

1. Дефіцит якісної сировини, як правило на російські і уральські підприємства надходить низькоякісне, поліметалеве, складне для поділу компонентів сировину. Надходить малосірчисте сировину, що містить значну кількість миш'яку, сурми, цинку. А останнім часом (ВАТ ММСК) і свинець містить. Методом збагачення розділити концентрати - неможливо. Тому ця задача повинна бути вирішена в металургійні циклі.

Керуватися якістю концентрату необхідно відповідно до гост Р 52998-2008 «Концентрат мідний технічні умови»

Таблиця 1

 Марка  Cu>    
 КМ0
 КМ1  2,5
 КМ2
 КМ3  4,5
 КМ4  4,5
 КМ5  4,5
 КМ6  4,6

Для всіх перерахованих вище марок концентрату вміст миш'яку має бути менше 0,6.

Загальна інформація про концентрат на УГМК.

Розвідані запаси сировини млн.тонн.

Головна сировинна база - Башкирія (Узельгінское родовище) 73,6 млн.тонн. Руди мідно-колчедановий. В даний час основний постачальник сировини на підприємства УГМК є Учалінскій ГЗК 26,7 млн.тонн. Руди мідно-колчедановие. Гайский ГЗК 300млн. тонн. Руди мідно-цинкове.

Загальна інформація про концентрат РМК

Головний постачальник - ОРМЕТО (Оренбург) Барсучий лог 10млн.тонн. Руди мідно-цинкові. Рудник імені 50 річчя Жовтня (45 млн.тонн). Руди мідно-колчедановие.

Загальна інформація про концентрат на ВАТ ГМК 1900 млн. Тонн. Поліметалічних руда.

Загальні світові запаси міді в перерахунку на мідь близько 600 млн. Тонн (25% Чилі). Найбільше родовище є Удаканское родовище в Забайкаллі. Руди - змішані. Середній вміст міді 1,5%, потужність родовища 20 млн.тонн по міді. Третє за потужністю в світі. Унікальність родовища полягає в тому, що руді містить шляхетні й рідкі метали (10-11г / т срібла, 1 г / т золото). 43% сульфідні руди. Змішані 40% Окислені 17%. Балансові запаси руди по меді 1400 млн.тонн Срібла 12000. Було куплено Металінвест 300.

Додаток 1 Таблиця 2.

Основна проблема полягає в видалення миш'яку. Миш'як є супутнім елементом рудної сировини і багатьох кольорових металів. Різноманітність його форм (оксидна, сульфідна) тісний зв'язок з іншими компонентами руди значно ускладнюють процес його відділення на стадії збагачення. З цього, миш'як переважно надходить на металургійні підприємства. Якщо прийняти за 100% миш'як в первинному рудному сировину, то на мідні заводи надходить 66,5% свинцево-цинкові підприємства 7,2% і олов'яні 9,8%.

На свинцевих і цинкових підприємствах, олов'яних підприємствах вдається при збагаченні виводити миш'як. А на олов'яних підприємствах застосовують деарсенірующій випал. Основну проблему на мідеплавильних заводах. Миш'як накопичується в різних пром.продуктах металургійного виробництва та, особливо, в промивної відділення сірчанокислотного цеху. Розподіл миш'яку в продуктах збагачення руд кольорових металів - наступне (якщо приять за 100% його зміст в вихідній руді).

Мідні сульфідні руди - 41% As переходить в концентрат

Поліметалічні руди - 15,3%

Золотовмісних - 35%

Нікель-кобальтові (окислені) - 19%

В відвали при переробці поліметалічних руд - 84,7

Мідні - 59%

олов'яні 82,6

Золотовмісні - 65%

Нікель-кобальтові -98%

При переробці концентратів миш'як потрапляє в пил, шлікера, штейн, шпейза. Значна кількість миш'яку міститься в пилях.

Таблиця 3 - Розподіл миш'яку в продуктах металургійних заводів

 Найменування продукту  виробництво
 Pb  Zn  Cu  Sn  Ni
 завантажено
 концентрати  37,9  87,3
 обороти  62,1  12,7
 отримано
 Продукція  2,7  0,4  2,8  1,3
 Пром.продукти  52,3  54,5  9,4  0,5  1,9
 відвал  30,4  37,7  47,1  80,1  76,
 викиди  0,5  0,4  41,9  1,3  
 Інші продукти і невраховані втрати
   15,9  4,7  1,2  0,3  

Різне розподіл миш'яку обумовлено властивостями його з'єднань, зокрема трьох-окис миш'яку As2O3 - летючий оксид з температурою сублімації 457,2 С.

Продукт відновлення трьох-окису в п'яти-окис As2O5 не летючий з'єднання. Так само існує варіант з похованням миш'яку. Він небажаний.

Таблиця 4 - Розподіл миш'яку з оборотними продуктами.

 завантажено  СУМЗ  СВЕТОГР  Карабаш
 пил  77,2  34,7  
 Шлаки  21,4  65,3  
 шликер      
 Інші      
 невраховані втрати  3,6  4,3  2,9

Висновок миш'яку - найбільш дорога операція при переробці пилу (до 20% всіх експлуатаційних витрат і 10% капітальних витрат в комплексній схемі переробки пилу).



© um.co.ua - учбові матеріали та реферати