Українські рефератиучбові матеріали на українській мові

RefBaza.com.ua пропонує студентам та абітурієнтам найбільшу базу з рефератів! Також ви можете ділитися своїми рефератами для поповнення бази.

Металургія кольорових металів

Реферат: Металургія кольорових металів

Зміст

1. Запровадження………………………………………………… 3

2. Опис технології отримання катодного меди………4

3. Вибір технології плавки на штейне………………… .8

4. Теоретичні основи процесу Ванюкова…………….10

5. Розрахунок матеріального і теплового баланса…………….13

6. Заключение……………………………………………….28

Запровадження

Металургія міді, і навіть інших важких кольорових ме таллов є головним ланкою вітчизняної кольорової металлур гии. Перед важких кольорових металів до прихо дится значної частини валової продукції галузі.

Значення міді рік у рік зростає, особливо у з бурхливим розвитком енергетики, електроніки, машинострое ния, авіаційної, космічної та атомної техніки. Подальший розвиток і технічний рівень мідного і нікелевого виробництв багато чому визначають технічний прогрес багатьох галузей на рідного господарства нашої країни, зокрема мікропроцесорної техніки. Для отримання міді використовуються всілякі засоби плавок, наприклад, плавка мідних концентратів в електричних, отражательных, шахтних печах, під час використання процесу конвертування мідних штейнов, завдяки автогенным плавкам в підвішеному стані, на штейне та інших. Сьогодні є кілька основних процесів автогенных плавок : процес «Норанда», «Уоркра», «Міцубісі» і Ванюкова. На жаль, розробка новий конструкцій печей і різних процесів вимагає значних капіталовкладень, а вільний коштів у Російських підприємств недостатньо. У цьому курсової роботі розглядатиметься технологія А.В. Ванюкова чи ПЖВ.

Технологія отримання катодного міді

Электролитическое рафінування олії міді переслідує мету:

1) отримання міді високої чистоти (99,90—99,99% Сі), задовольняє вимогам більшості споживачів;

2) вилучення попутно з рафинированием шляхетних та інших цінних компонентів (Se, Ті, Ni, Bi та інших.).

Слід зазначити, що вищий в вихідної міді зміст шляхетних металів, тим нижче буде собівартість електроліт іншої міді. Саме тому при конвертировании мідних штейнов прагнуть використовувати як флюсу золотосодержащие кварцити.

Для електролітичного рафінування міді аноди, відлиті після вогневого рафінування, вміщують у элект ролизные ванни, заповнені сернокислым електролітом. Між анодами в ваннах розташовуються тонкі мідні листи — катод ные основи.

При включенні ванн до мережі постійного струму відбувається элек трохимическое розчинення міді на аноді, перенесення катионів через електроліт і осадження в катоді. Домішки міді причому у основному розподіляють між шламом (твердим осадом дно якої ванн) і електролітом.

Через війну електролітичного рафінування отримують катодную мідь; шлам, у якому шляхетні метали; селен;

телур і забруднений електроліт, частину доходів якого іноді исполь зуют щоб одержати мідного і нікелевого купоросов. З іншого боку, внаслідок неповного електрохімічного розчинення анодів отримують анодные залишки (анодный скрап).

Электролитическое рафінування олії міді грунтується на відмінності її електрохімічних властивостей і які у ній домішок. У таблиці наведено нормальні электродные потенціали міді найчастіше трапляються у ній домішок.

Мідь належить до групи электроположительных металів, її нормальний потенціал +0,34 У, що дозволяє здійснювати процес електролізу у водних розчинах (зазвичай, у сернокислых).

На катоді протікають самі електрохімічні реакції, але у напрямку. Співвідношення між одновалентной і двох валентною міддю в розчині визначається рівновагою реакції диспропорционирования.

Отже, може рівноваги концентрація в розчині іонів Сu+ приблизно тисячу разів менше, ніж кін центрация іонів Си2+. Проте реакція має сущест венне значення для електролізу. Вона, зокрема визначає перехід міді в шлам. У початковий момент поблизу анода в раст воре співвідношення двох- і одновалентной міді відповідає кін станте рівноваги. Проте внаслідок більшого заряду і меншого іонного радіуса швидкість переміщення двовалентних іонів до катоду перевищує швидкість перенесення іонів одновалентных. У ре зультате цього, у прианодном шарі концентрація іонів Си2+ ста новится вище рівноважної і реакція починає у сто рону освіти тонкого порошку міді, выпадающего в шлам.

Як зазначалося вище, электролитическое рафінування олії осу ществляют в сернокислых розчинах. Электроположительный потенціал міді дає можливість окреслити мідь на катоді з кислих розчинів без побоювання виділення водню. Введення у електро літ поруч із мідним купоросом вільної сірчаної кислоти су щественно підвищує електропровідність розчину. Пояснюється це більшої рухливістю іонів водню проти під вижностью великих катионів і складних анионных комплексів.

Заради покращання якості катодного поверхні в електроліти для рафінування міді усім заводах обов'язково вводять різноманітні поверхнево-активні (колоїдні) добавки:

клей (частіше столярний), желатин, сульфитный щілин. У процесі електролізу лежить на поверхні катода можуть образо вываться дендрити, що зменшує у цьому місці відстань між катодом і анодом. Зменшення межэлектродного расстоя ния веде до зменшення електричного опору, а следо вательно, до місцевому збільшення щільності струму. Останнє своє чергу обумовлює прискорене осадження міді на дендри ті й прискорений його зростання. Розпочатий зростання дендрита зрештою можуть призвести до короткого замиканню між катодом і анодом. За наявності дендритов сильно розвинена поверхню ка тода утримує дуже багато електроліту й погано промы вается, що українці погіршує якість товарних катодів, а може викликати шлюб катодного міді за складом. Один із объясне ний механізму дії поверхнево-активних речовин заклю чается у цьому, що вони адсорбуються найбільш активних частинах поверхні і є у своїй викликають місцеве підвищення элек трического опору, як і перешкоджає зростанню дендрита. У результаті поверхня катодів виходить більш рівній, а катод ный осад більш щільним. Після вирівнювання катодного поверх ности колоїдна добавка десорбирует в електроліт.

Растворы колоїдних добавок безупинно вводять у циркулі рующий електроліт. Вигляд і витрати поверхнево-активних речовин різні кожному за підприємства. Зазвичай застосовують одновре менно дві добавки. На 1 т одержуваної катодного міді витрачають 15—40 р клею, 15—20 р желатину, 20—60 р сульфітних щелоков чи 60—100 р тиомочевины.

Основними вимогами, що висуваються до електроліту, явля ются його висока електропровідність (низька електричне опір) і чистота. Проте реальні електроліти, крім сульфату міді, сірчаної кислоти, води та необхідних добавок, обов'язково містять розчинені домішки, що містяться у анодної- міді. Поведінка домішок анодною міді при электролитическом рафинировании диктується їхнє становище у ряду напруг. По електрохімічним властивостями домішки можна розділити чотирма групи:

I група — метали більш электроотрицательные, ніж мідь (Ni, Fe, Zn та інших.);

II група — метали, близько які у ряду напруг к-меди (As, Sb, Bi);

III група — метали більш электроположительные, ніж мідь (Au, Ag і платиноиды);

IV група — электрохимически нейтральні за умов рафи нирования міді хімічні сполуки (Cu2S, Cu2Se, Cu2Te, AuTe2, Ag2Te).

Домішки першої групи, які мають найбільш электроотрица тельным потенціалом, практично цілком переходить до електро літ. Виняток становить лише нікель, майже п'ять% якого з анода осаджується в шлам як твердого розчину нікелю в міді. Тверді розчини згідно із законом Нернста стають навіть більше электроположительными, ніж мідь, що є причиною їхньої переходу в шлам.

Особливо проти переліченими групами примесей-ведут себе свинець і олово, котрі за електрохімічним свій ствам ставляться до домішкам I групи, але з своєї поведінки у процесі електролізу можна віднести до примі сям III і IV груп. Свинець і олово утворюють нерозчинні в сернокислом розчині сульфат свинцю PbS04 і метаоловянную кислоту H2SnO3. Электроотрицательные домішки на катоді за умов електро лиза міді мало глушаться та поступово накаплива ются в электролите. При великий концентрації в электролите металів першої групи електроліз може істотно рас будуватися.


Схожі реферати

Статистика

[1] 2 3 4 5 6 7 8