Презентация. Лекция-3. Производство цветных металлов. Методы плавки алюминия.

Внимание! 

ФИЛИАЛ РОССИЙКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА НЕФТИ И ГАЗА (НИУ) имени И.М. ГУБКИНА В г.ТАШКЕНТЕ

Лекция № 3 по курсу

«Технология конструкционных материалов»

Разработал: Желтухин А.В.

Тема:

«Производство цветных металлов.

Методы плавки алюминия».

Ташкент 2018

План

1. Цветные металлы – основные понятия.

2. Разновидности сырья.

3. Особенности процесса и способы производства.

4. Методы плавки алюминия.

Цветные металлы – основные понятия

Цветные металлы — особый класс нержавеющих металлов и сплавов, в составе которых нет железа. Сюда входят олово, медь, цинк, никель, серебро, золото.

Металлы называются цветными, потому что каждый из них имеет определенный окрас.

Они отличаются прочностью и долговечностью, поскольку формируют на своей поверхности защитную оксидную пленку и проявляют устойчивость к негативным факторам внешней среды.

Цветные металлы обладают высокой тепло– и электропроводностью, коррозионной стойкостью, стабильностью в температурном диапазоне и инертностью к воздействию агрессивной среды. В отличие от железа, они не реагируют на влагу и кислород, растворяют газы при нагревании (кроме интертных) и с легкостью взаимодействуют с ними.

Группы цветных металлов

Руды цветных металлов

Руды цветных металлов

Алюминий  ( Al , лат.  aluminium ) - элемент 13- й группы периодической таблицы химических элементов, с атомным номером 13. Относится к группе лёгких металлов. Наиболее распространённый металл и третий по распространённости химический элемент в земной коре (после кислорода и кремния).

Алюминий  -лёгкий парамагнитный металл серебристо-белого цвета, легко поддающийся формовке, литью, механической обработке. Алюминий обладает высокой тепло- и электропроводностью, стойкостью к коррозии за счёт быстрого образования прочных оксидных плёнок, защищающих поверхность от дальнейшего взаимодействия.

Руды цветных металлов

Ортоклаз

(K 2 O•Al 2 O 3 •6SiO 2 )

Нефелин

(Na, К) 2 O•Al 2 O 3 •2SiO 3

Кианит

Al 2 O 3 •SiO 2

Продукция из алюминия

Производство алюминия

Руды цветных металлов

Медь  ( Cu  от лат.  Cuprum ) — элемент одиннадцатой группы четвёртого периода (побочной подгруппы первой группы) периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 29. Простое вещество медь — это пластичный переходный металл золотисто-розового цвета (розового цвета при отсутствии оксидной плёнки). 

Медь  — наиболее распространенный цветной металл, обладающий великолепной электро- и теплопроводностью, а также пластичностью. На основе данного материала создается множество сплавов, широко используемых в машиностроении. Это обусловлено свойством меди хорошо сплавляться с другими металлами.

Руды цветных металлов

Куприт Cu2O

Тенорит CuO

Халькозин - самый богатый медью сульфид

Халькопирит ( медный колчедан ) CuFeS2.

Малахит С u СО 3 (ОН) 2

Продукция из меди

Производство меди

Руды цветных металлов

Свинец  (лат. Plumbum; обозначается символом Pb) — элемент 14-й группы, с атомным номером 82. Свинец широко распространён, легко добывается и обрабатывается. Он очень ковкий и легко плавится.

Для получения свинца в основном используют руды, содержащие галенит. Сначала методом флотации получают концентрат, содержащий 40—70 процентов свинца. Затем возможно несколько способов переработки концентрата веркблей (черновой свинец): распространённый метод шахтной восстановительной плавки, метод кислородно-взвешенной циклонной электротермической плавки свинцово-цинковых продуктов, метод плавки Ванюкова (плавка в жидкой ванне). Для плавки в шахтной (ватержакетной) печи предварительно производят агломерационный обжиг концентрата, а затем его загружают в шахтную печь, где происходит восстановление свинца из оксида.

Руды цветных металлов

Церуссит (белая свинцовая руда)

Галенит PbS

PbSO 3

Англезит PbSO 4 .

Самородный свинец

Продукция из свинца

Производство свинца

Руды цветных металлов

Цинк  - элемент побочной подгруппы второй группы, четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 30. Обозначается символом Zn (лат. Zincum). Простое вещество цинк при нормальных условиях - хрупкий переходный металл голубовато-белого цвета (тускнеет на воздухе, покрываясь тонким слоем оксида цинка).

Известно 66 минералов цинка, в частности цинкит, сфалерит, виллемит, каламин, смитсонит, франклинит. Наиболее распространенный минерал — сфалерит, или цинковая обманка.

Руды цветных металлов

Сфалерит ZnS

Цинкит ZnO

Виллемит Zn 2 [SiO 4 ]

Каламин Zn 4 [Si 2 O 7 ]

Смитсонит Zn С O 3

Франклинит Zn[F 2 O 4 ]

Продукция из цинка

Производство цинка

Руды цветных металлов

Серебро  (от лат.  Argentum ) — элемент 11 группы, с атомным номером 47.

Серебро  - ковкий, пластичный, благородный металл серебристо-белого цвета. Кристаллическая решётка -гранецентрированная кубическая. Температура плавления - 962 °C, плотность — 10,5 г/см³.

Серебро известно человечеству с древнейших времён. Это связано с тем, что в своё время серебро, равно как и золото, часто встречалось в самородном виде - его не приходилось выплавлять из руд.

Руды цветных металлов

Электрум Au Ag

Кераргирит Ag С l

( серебро-хлор )

( золото-серебро )

Прустит Ag 3 AsS 3

( серебро-мышьяк-сера )

Полибазит

Cu(Ag,Cu) 6 Ag 9 Sb 2 S 11

(серебро-медь-сурьма- сера)

Фрейбергит Ag 6 Cu 4 Fe 2 Sb

(медь-сера-серебро)

Агвиларит Ag 4 SeS

(серебро-селен-сера)

Продукция из серебра

Производство серебра