4.8. Кольорова металургія
Кольорова металургія містить у собі видобуток і збагачення руд, виробництво й обробку кольорових металів і сплавів. Як і в чорній металургії, виробничий комплекс складається з гірничодобувних підприємств (рудників, кар’єрів), збагачувальних фабрик, металургійних і металообробних заводів.
Кольорові метали і сплави набули широкого застосування в сучасному машинобудуванні. Особливо зросла їх роль у зв’язку з розвитком реактивної техніки й атомної енергетики, освоєнням космічного простору і розвитком радіоелектроніки. Це обумовлено їхніми особливими властивостями: високою електро- і струмопровідністю, корозійною стійкістю, жароміцністю, малою питомою вагою та ін.
В даний час кольорова металургія вилучає з руд кольорові метали понад 70 найменувань. Кольорові метали поділяють на 4 групи: важкі – мідь, нікель, свинець, цинк, олово; легкі – алюміній, магній, титан, кальцій та ін.; благородні – золото, срібло, платина; рідкісні – молібден, вольфрам, ванадій, уран та ін. Найбільше застосовуються в промисловості мідь, алюміній, цинк, свинець, олово, нікель, титан і магній.
Вміст кольорових і рідкісних металів у рудах вкрай низький. Для одержання однієї тонни кольорового металу добувається і переробляється від сотень до десятків тисяч тонн сировини. У зв’язку з цим у кольоровій металургії особливе значення має підготовка руд, що складається з процесів дріблення, подрібнювання, усереднення, збагачення й зшматкування.
У результаті такої підготовки вихідну сировину одержують у виді концентратів із високим вмістом металу і його оксидів.
У рудній сировині разом із “основними” елементами (алюмінієм, міддю, свинцем, нікелем та ін.) містяться побіжні – золото, срібло, платина, кобальт, кадмій та ін., причому їхня цінність іноді перевершує цінність “основних” металів. Це потребує комплексної переробки руд для вилучення з них усіх цінних компонентів. За умов промислової переробки руд раціональніше використовуються природні ресурси і запобігається небезпека забруднення навколишнього середовища.
У результаті цього металургійне виробництво кольорової металургії характеризується великою розмаїтістю технологічних процесів одержання металів. Основними способами одержання кольорових металів є пірометалургійні, гідрометалургійні й електрометалургійні процеси.
Пірометалургійні процеси проводять при високих температурах. Основні процеси: випал, плавка, конвертування, рафінування і дистиляція. Ці процеси застосовуються при виробництві міді, нікелю, кобальту, свинцю, олова й ін. Рафінування полягає в обробці розплавлених чорнових металів за допомогою присадок (солей, лугів), окислювання домішок, вакуумування розплаву і т. ін. Ряд металів, що належать до легковипарювальних, одержують методом дистиляції, і наступне їхнє очищення від домішок здійснюють методом багатократної перегонки. Дистиляцію здійснюють у ретортних печах (виробництво цинку), шахтних печах (виробництво свинцю, цинку, олова), у печах киплячого прошарку (виробництво титану).
Гідрометалургійні процеси полягають у вилученні металів із руд, концентратів і відходів різноманітних виробництв при температур 20-200°С і звичайному або підвищеному тиску за допомогою водяних розчинів хімічних реактивів (кислот, лугів або солей). У процесі вилучення металу із сировини, поміщеної у розчин, відбувається хімічна взаємодія металів із реагентом і розчинення у воді продуктів реакції, що утворюються при цьому (зазвичай солей). Ці процеси широко застосовуються при виробництві цинку, міді, нікелю й ін.
Електрометалургійні процеси засновані на використанні електричного току для проведення окисних або відбудовних реакцій. Вони підрозділяються на електротермічні й електромеханічні.
Електротермічні процеси використовуються для вилучення кольорових металів із руд і концентратів, виробництва і рафінування металів і сплавів на їхній основі. У цих процесах електроенергія є джерелом технологічного тепла. Електротермічні процеси набули широкого застосування при плавці і сублімації металів у нікелевій промисловості, при переробці цинкових концентратів, у виробництві свинцю, олова, рідкісних металів.
Електрохімічні процеси використовуються для виробництва кольорових металів на основі електролізу водяних розчинів (за звичайних температур) і розплавлених солей (при підвищених температурах). Ці процеси широко використовуються у виробництві алюмінію, магнію та ін.
Електрометалургійним процесам передують гідрометалургійні, рідше пірометалургійні процеси.
Металообробні заводи кольорової металургії виготовляють прокатно-тягнену продукцію: різноманітні напівфабрикати – від плит масою 5 т до фольги товщиною 5 мкм; від мідних труб діаметром 500 мм до нікелевих із товщиною стінки 0,05 мм.
Усього на заводах кольорової металургії виготовляється більше 200 тис. типорозмірів листів, стрічок, труб, прутків, дротів, профілів і фольги, напівфабрикатів, що відзначаються точністю розмірів, однорідністю властивостей, заданими фізико-механічними характеристиками.
- Міністерство освіти і науки україни
- 1.1. Поняття про технологію
- 1.2. Поняття про виробничий і технологічний процеси
- 1.3. Економічна оцінка технологічного процесу
- 1.4. Типи виробництв і їх основні технологічні ознаки
- 1.5.1. Визначення сировини і її класифікація
- 1.5.2. Збагачення сировини
- Сепаратора
- 1.5.3. Види і основні характеристики палива
- 1.5.4. Основні джерела і характеристики води
- 1.5.5. Класифікація вод
- 1.5.6. Очищення і знезараження води
- 1.5.7. Повітря у технологічних процесах
- Склад повітря і його властивості
- Основні поняття
- Питання для обговорення
- 2.1. Основні види і джерела енергії
- 2.2. Система технологій теплових електростанцій
- 2.3. Система технологій гес
- 2.4. Система технологій аес і проблеми
- 2.5. Біохімічні джерела енергії
- 2.6. Екологічно чисті нетрадиційні системи
- Основні поняття
- Геотермальна енергетика Питання для обговорення
- 3.1. Визначення видобувної промисловості
- 3.2. Різновиди природних ресурсів і способи експлуатації
- 3.3. Видобувні підприємства та їхні відмінні риси
- 3.4. Технологічний і життєвий цикли
- 3.5. Гірничогеологічні умови розробки
- 3.6.1. Викопне вугілля, його марки і властивості
- 3.6.2. Засоби видобутку вугілля
- 3.6.3. Технологія очисних робіт
- 3.6.4. Комплексна механізація видобутку вугілля
- 3.6.5. Допоміжні технологічні процеси
- 3.6.6. Використання вугілля
- 3.7.1. Особливості нафти та її використання
- 3.7.2. Умови залягання нафти і буріння свердловин
- 3.7.3. Підняття нафти на поверхню
- 3.7.4. Збереження і транспортування нафти і
- 3.7.5. Технологія видобутку газу
- Основні поняття
- Питання для обговорення
- 4.1. Поняття про металургійний завод і комбінат
- 4.2. Вихідні матеріали для виплавки чавуну
- 4.3. Технологія виплавки чавуну
- 4.4. Матеріальний баланс доменної плавки
- 4.5. Продукція доменного виробництва
- 4.6. Технологія виробництва сталі
- 4.7. Прокатне виробництво
- 4.8. Кольорова металургія
- 4.9. Технологія порошкової металургії
- Основні поняття
- Питання для обговорення
- Заліковий модуль 2 Технології ведучих галузей народного господарства
- 5.1. Поняття про технологію машинобудування
- 5.2. Ливарне виробництво
- 5.3. Ковальсько-штампувальне виробництво
- 5.4. Обробка металів різанням
- 5.5. Маловідхідні фізико-хімічні методи обробки металів
- 5.6. Підготовка виробцтва продукції.
- Основні поняття
- Питання для обговорення
- Змістовий модуль 6. Система технологій в хімічній промисловості
- 6.1.Технологія коксохімічного виробництва
- Вихід продуктів із 1 т шихти, %, на Авдіївському коксохімічному заводі
- 6.2. Технологія переробки нафти
- Основні поняття
- Питання для обговорення
- 7.1. Властивості будівельних матеріалів
- 7.2. Виробництво цементу і його різновиди
- 7.3. Виробництво гіпсу і вапна
- 7.4. Виробництво безвипальних кам’яних матеріалів
- 7.5. Виробництво бетону, залізобетону і виробів з них
- 7.6. Класифікація будинків і споруд та
- 7.7. Загальні принципи організації будівництва
- 7.8. Сучасні методи виконання основних
- Основні поняття
- Питання для обговорення
- Змістовий модуль 8. Система технологій в харчовій промисловості
- 8.1. Технологія виробництва цукру
- 8.2. Технологія виробництва кефіру
- 8.3. Технологія виробництва борошна
- 8.4. Технологія виробництва рослинної олії
- Основні поняття
- Питання для обговорення
- Змістовий модуль 9. Нанотехнології
- 9.1. Поняття про нанотехнології та наноматеріали
- 9.2. Напрямки розвитку нанотехнологій
- 9.3. Використання нанотехнологій в машинобудуванні
- 9.4. Перспективи розвитку нанотехнологій в машинобудуванні
- Основні поняття
- Питання для обговорення
- Література
- Системи технологій
- 83015, М. Донецьк-15, вул. Челюскінців, 163а