logo
Металлургия цветных металлов (лекции)

Плавка.

Плавка – высокотемпературный процесс с полным расплавлением исходного сырья, задача которого отделить компоненты пустой породы – перевести их в шлак, а ценные - сконцентрировать в металлической или сульфидной фазе.

Плавки бывают:

Виды рудных плавок:

  1. Восстановительные.

Задача – восстановить оксид до металла (получение никеля, олова)

  1. Окислительные – распространены в переработке сульфидного сырья (конвертирование штейнов).

  1. Электролиз расплавленных солей.

Этот вид плавки производит расплавление исходного материала с использованием постоянного тока с получением металла (магний, алюминий).

На катоде:

На аноде:

Характерный пример: электролитическое получение алюминия из криолитных глиноземных расплавов.

  1. Металлотермические.

Суть: если металл находится в сульфидной, оксидной форме не удается получить другими способами (углеводородными материалами – уголь, кокс, H2), т. к. при этом образуются карбиды, но металл производят металлотермическим способом.

Виды рафинированных плавок:

  1. Окислительное рафинирование.

Суть: при окислении чернового металла в первую очередь в оксидную форму переходят металлы с большим сродством к кислороду. Окислы легче металлов, они всплывают и их удаляют механически. Т. о. металлы становятся чище.

  1. Ликвационное рафинирование.

Суть: выделение (ликвация) из основного металла отдельной фазы при охлаждении металла. При этом примесь концентрируется в выделяющейся из металла фазе. Необходимо, чтобы расплав основного металла и выделившаяся фаза, обогащенная примесью, имели разную плотность, чтобы произошло разделение фаз.

Пример: рафинирование металлического свинца от меди.

  1. Хлорирующее, сульфидирующее, фторирующее рафинирование.

Суть: используют различное сродство основного металла и примесей к сере, хлору и фтору.

Пример: очистка свинца от меди.

Многие фториды и хлориды – летучие и удаляются таким образом из металла (улетают), либо образуют отдельную фазу.