Рафінування - студопедія
Фізичне відділення металу.
Фізичні методи відділення металів використовуються в даний час для отримання зустрічаються в самородному стані металів (золото, платина). При цьому використовуються такі процеси як промивка, розчинення в ртуті (змішення) з подальшим випаровуванням ртуті.
Багато метали після їх отримання термохимическим методом, електролізом містять неприпустимо велику кількість домішок.
Методи рафінування (очищення) дозволяють отримати чисті метали, але природно призводять до додаткових витрат. Тому чистий метал може бути істотно дорожче.
Так алюміній чистотою 99,7%, застосовуваний для виробництва сплавів, коштує 1,5 $ / кг, в той час як надчистий алюміній для електронної промисловості чистотою 99,9999% коштує в тисячі разів дорожче.
Для очищення сталей від шкідливих домішок і введення в них корисних легуючих елементів застосовують переплав стали під шаром спеціальних шлаків, що поглинають шкідливі домішки. Плавку ведуть в електродугових (рис. 2.7) або індукційних печах з контрольованою атмосферою або в вакуумі.
Малюнок 2.7 - Електродугова піч:
1-кожух. 2-днище, 3-під, 4-звід, 5-електроди
Для очищення міді застосовують електролітичне рафінування (до 95% усієї виробленої в країні міді). При цьому отриману чорнову мідь розчиняють в електроліті (10-16% мідного купоросу + 10-15% сірчаної кислоти).
Розчинення відбувається при пропущенні через розчин електричного струму. Розчинена мідь (іони) осідають на катодах, заздалегідь виконаних з тонких листів чистої міді (рис.2.8).
Малюнок 2.8 - Установка для рафінування міді
Таким же чином отримують чистий нікель.
Основна маса металів застосовується в промисловості у вигляді сплавів. Це пояснюється більш високими механічними властивостями сплавів. З чистих металів практично неможливо виготовити деталі машин, так як міцність їх на порядок менше, ніж міцність сплавів на їх основі. Тому чисті метали застосовуються тільки в тих випадках, коли потрібні їх інші фізичні властивості (електропровідність, теплопровідність, хімічна стійкість, здатність поглинати або пропускати нейтрони і т.д.).
Питання для самоперевірки:
1.Який склад шихти, що завантажується в доменну піч при отриманні чавуну?
2.Сплави на основі якого металу найбільш широко застосовуються в техніці?
3. Які метали витягуються з руди методом фізичного відділення?
4.Какие метали отримують з їх хімічних сполук електролізом розплаву?
5. Що утворює вартість основних витрат при виробництві алюмінію?
6. З якою метою проводять рафінування металів?
8.Что завантажують в конвертер при отриманні стали конвертерний спосіб?
9.Что таке мідний штейн?
10. Якими способами виробляють рафінування металів?
Зразок карти тестового контролю:
1. В яких випадках видобуток руди виробляють відкритим способом:
б) Якщо рудне тіло залягає неглибоко і пласт руди щодо товстий
в) Якщо родовище знаходиться недалеко від промислово розвинених районів
2. З якою метою проводять дроблення руди:
а) Для подальшого відділення з'єднання металу
б) Для прискорення процесу термохімічного відновлення металу
в) Для вилучення металу електролізом
3. Чому основні, які використовуються сплави створюються на основі заліза: а) Через менших витрат при отриманні заліза
б) Через високий вміст сполук заліза в земній корі
в) Через високі механічних властивостей сполук заліза
4. Чому алюміній відновлюють електролізом:
а) Через неможливість відновлення його іншими способами
б) Через дешевизну способу
в) Через високої продуктивності способу
5. В яких випадках застосовуються чисті метали:
а) При потребі в матеріалах з унікальними фізичними властивостями
б) При потребі в високоміцних матеріалах
в) При неможливості отримання сплавів використовується металу