Рафінування металів енциклопедія Вікіпедія
Значення слова "Рафінування металів"
Рафінування металів, очищення первинних (чорнових) металів від домішок. Чорнові метали, отримані з сировини, містять 96-99% основного металу, решта припадає на домішки. Такі метали не можуть використовуватися промисловістю через низькі фізико-хімічних і механічних властивостей. Домішки, що містяться в чорнових металах, можуть представляти самостійну цінність. Так, вартість золота і срібла, які з міді, повністю окупає всі витрати на Р. Розрізняють 3 основні методи Р. пірометалургічний, електролітичний і хімічний. В основі всіх методів лежить відмінність властивостей поділюваних елементів: температур плавлення, густини, електронегативності і т.д. Для отримання чистих металів нерідко використовують послідовно декілька методів Р.
Пірометалургійного рафінування, здійснюване при високій температурі в розплавах, має ряд різновидів. Окислювальне Р. засноване на здатності деяких домішок утворювати з О, S, Cl, F міцніші з'єднання, ніж сполуки основного металу з тими ж елементами. Спосіб застосовується, наприклад, для очищення Cu, Pb, Zn, Sn. Так, під час продування рідкої міді повітрям домішки Fe, Ni, Zn, Pb, Sb, As, Sn, мають більшу спорідненість до кисню, ніж Cu, утворюють оксиди, які спливають на поверхню ванни і видаляються. Ліквационноє поділ грунтується на відмінності температур плавлення і щільності компонентів, складових сплав, і на малій їх взаємної розчинності. Наприклад, при охолодженні рідкого чорнового свинцю з нього за певних температурах виділяються кристали Cu (т. Н. Шлікери), які внаслідок меншої щільності спливають на поверхню і віддаляються. Спосіб застосовується для очищення чорнового свинцю від Cu, Ag, Au, Bi, очищення чорнового цинку від Fe, Cu, Pb, при Р. Sn і ін. Металів. При фракційної перекристалізації використовується відмінність в розчинності домішок металу в твердій і рідкій фазах з урахуванням повільної дифузії домішок в твердій фазі. Спосіб застосовується у виробництві напівпровідникових матеріалів і для отримання металів високої чистоти (наприклад, зонна плавка, плазмова металургія. Витягування монокристалів з розплаву, спрямована кристалізація). В основі ректифікації, або дистиляції, лежить відмінність в температурах кипіння основного металу і домішки. Р. здійснюється в формі безперервного противоточного процесу, в якому операції сублімації і конденсації видаляються фракцій багаторазово повторюються. Використання вакууму дозволяє помітно прискорити Р. Спосіб застосовується при очищенні Zn від Cd, Pb від Zn, при поділі Al і Mg, в металургії Ti і ін. Процесах. Вакуумна фільтрація рідкого металу через керамічні фільтри (наприклад, в металургії Sn) дозволяє видалити зважені в ньому тверді домішки. При Р. стали в ковші рідкими синтетичними шлаками поверхня контакту між металом і шлаком в результаті їх перемішування значно більше, ніж при проведенні рафінувальних процесів в плавильному агрегаті; завдяки цьому різко підвищується інтенсивність протікання десульфурації, дефосфорации, розкислення металів. очищення його від неметалічних включень. Р. стали продуванням розплаву інертними газами використовується для видалення з металу зважених часток шлаку або твердих оксидів, що прилипають до бульбашок газу і флотируемого на поверхню розплаву.
Електролітичне рафінування, що представляє собою електроліз водних розчинів або сольових розплавів, дозволяє отримувати метали високої чистоти. Застосовується для глибокого очищення більшості кольорових металів.
Електролітичне Р. з розчинними полягає в анодному розчиненні очищаються металів і осадженні на катоді чистих металів в результаті придбання іонами основного металу електронів зовнішнього ланцюга. Поділ металів під дією електролізу можливо внаслідок відмінності електрохімічних потенціалів домішок і основного металу. Наприклад, нормальний електродний потенціал Cu щодо водневого електрода порівняння, прийнятого за нуль, + 0,346, у Au і Ag ця величина має більшу позитивне значення, a y Ni, Fe, Zn, Mn, Pb, Sn, Co нормальний електродний потенціал негативний. При електролізі мідь осідає на катоді, благородні метали, що не розчиняючись, осідають на дно електролітної ванни у вигляді шламу, а метали, що володіють негативним електродним потенціалом, накопичуються в електроліті, який періодично очищають. Іноді (наприклад, в гідрометалургії Zn) використовують електролітичне Р. з нерозчинними анодами. Основний метал знаходиться в розчині, попередньо ретельно очищеному від домішок, і в результаті електролізу осідає в компактному вигляді на катоді.
Хімічне рафінування засноване на різній розчинності металу і домішок в розчинах кислот або лугів. Домішки, поступово накопичуються в розчині, виділяються з нього хімічним. шляхом (гідроліз, цементація. освіту важкорозчинних сполук, очищення за допомогою екстракції або іонного обміну). Прикладом хімічного Р. може служити афінаж благородних металів. Р. Au виробляють в киплячій сірчаної або азотної кислоти. Домішки Cu, Ag і ін. Металів розчиняються, а очищене золото залишається в нерозчинному осаді.
Літ .: Пазухин В. А. Фішер А. Я. Поділ і рафінування металів в вакуумі, М. 1969; Сучков А. Б. Електролітичне рафінування в розплавлених середовищах, М. 1970; Рафінування сталі синтетичними шлаками, 2 видавництва. М. 1970. Наступні
Велика Радянська Енциклопедія М. "Радянська енциклопедія", 1969-1978
Читайте також в Великої радянської енциклопедії:
Рафія (древн. Місто) рафія (грец. Rapheia), древнє місто в районі сучасного м Газа. У 217 до н. е. під час династичних воєн діадохів в районі Р. відбулася битва між сирійською армією Антіоха III.
Рафія (раст. Сем. Пальм) рафія (Raphia), рід рослин сімейства пальм. Одностовбурні або з численними стовбурами пальми заввишки 9-12 м. Листя перисті, довжиною до 15-20 м. Суцвіття великі (діаметр 4-5 м), ве.