И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 3 (1110089), страница 33
Текст из файла (страница 33)
металлургич, произ-во включает след. технол. операции: подготовку и обогащение руд; гидрометаллургич. (см. Гидрометаллургил), пирометаллургич. (см. )Тиромгталлургия, ягмлаллотермия), электротермич. и электролитич. процессы извлечения и рафинирования металлов; получение изделий спеканием порошхов (см. Поротксеая металлургия, Слгкаииг); хим. и физ. методы рафинирования металлов; плавку и разливку металлов и сплавов; обработку металлов давлением (прокат, штамповка и т.д.); термич., термомех., химико-термич. и др. виды обработки металлов лля придания им требуемых св-в и дрй процессы нанесения защитных и упрочняющих покрытий (иа металлы и металлов на изделия). В обогатит.
технологии наиб. распростраыение получили флотац., гравнтац., маги. и электростатич. методы обогащения (см. Обогащение яалезиых ископаемых, Флотаиия). Флотац, процессы примеюцот для обогащения более чем 90% руд цветных и редкых металлов. Полученные после обогащения концентраты подвергают сушке, усреднению состава, смешеыию и окускованию (агломерация, окатывание, брикетирование), для того чтобы повысить их реакц. способность н производительность их послед.
передела. В результате пирометаллургич. процессов (включают окисление, восстановление и др.) происходит концентрирование металла и удаление примесей в образующиесн фазы (парогазовая фаза, металлич. и шлаковые расплавы, штейн и твердые в-ва), После разделения фазы направляются на переработку для дальнейшего извлечения ценньсг составляющих. Для нптенсификацин металлургич. процессов (в конвертерах я автоклавах) вводят газообразные О,, С1, и др, окислители. В качестве восстановителей примеюпот С, СО, Н и активные металлы.
Распространенные восстановит. процессы-доменная плавка, выплавка вторичной Сп, Бпи РЬ в шахтных печах, произ-во ферросплавов н титано- ного шлака в рудовосстановит. электропечах, магнийтермич. восстановление Т!С!д с получением металлич. Тз. Окислит. рафинирование получило развитие в мартеновском и конвертерном произ-вах стали, при получении анодной Сп и в технологии РЬ.
Для извлечения я рафинирования металлов нашли примененые технол. процессы с использованием хлоридов, иодидов и карбонилов металлов, а также дисгилляция, ректификация, вакуумная сепарация и сублимация и др. Получили развятие внепечные методы рафинирования стали, процессы в вакууме и среде Аг в технология высокореакционноспособных металлов (ть ег, хь я др.). В гидрометаллургяи используют окислит., восстановит. и др. процессы, кислотное я др. вьпцелачивание, вытеснение элементов пз р-ров (ыгмеитаиия), дробную христаллизацню, осажденне и гидролиз. Заметное распространение получили сорбцнонные и экстракцпонные процессы извлечения элементов орг. сорбентами и экстрагентами нз р-ров, пульп, что позволяет исключить операции отстаивания, промывки и фяльтрации, а татке автоклавные процессы для переработки сульфидпых пирротиновых и волъфрамсодержащих концентратов црн повыш.
т-рах и давлениях. Прояз-во изделий с особыми св-вами и высоким качеством осуществляют методамн поропповой М., что позволяет достигать более высоких технико-экономич. показателей по сравнению с традпц. способами. Для получения высокочястых металлов и полупроводниковых материалов примеюпот ванную илавку, выращивание монокрясталлов вытягиванием из расплавов и др. способы. Осн. направление техн.
прогресса в области получения отливок из расплавл. 93 МЕТАЛЛУРГИЯ 51 табл. 2 — ВыБРОсы зт/сит ил з мля. вьзцлхвлякмой сталя н Годз в АтмОсФИРу ОснОВных мктьллуггычкОснх ПРОИЗВОДСТВ В СССР прсиз во тггрлие чытиии ЭО со Огиеупори яирроиииви Агломщюив . Каыозим.. домины Канверзеризи Эмю ритглгплавильМартевогзкоз Эагромиьбигииг црочяс . вкс зб 91,0 !,о !(д хе с,з с,'з 14д !,'3 з,з 1,2 е,г 5,0 250,0 162 30,6 1,5 с,з !,з !з,з !с,'в !,1 !йд бб,7 е,т 78 В СССР в 50-е гг. впервые в мире был разработан метод непрерывной разливки стали, резко снижающий потери металла в процессе произ-ва.
В 1986 этим способом разливали в СССР 14% выплавляемой стали, в Японии-92,7, ФРà — 84,6, Юж. Корее-71,19, США-53,4%. Мн. страны, в т. ч. Япония, ФРГ и др., полностью отказались от экологически вредного мартеновского произ-ва стали; осн. методы получения стали в капиталистич, странах — кислородно-конвертерный и электросталеплавильный. В СССР значит. кол-ва стали производит мартеновским способом. В СССР в 1986 произведено 161 мнн. т стани, из них получено готового проката 112 мли. т; т. обр., потери металла составляют 49 млн. т (30,4%), В США те же потери составляют 18,4%, ФРà — 9,4%, Юж. Корее-1%. Возврат (%) металлов на повторное яспользование (рециркуляция металлов) оценивается в среднем в мире: А1 11,7, Сц 40,9, Ац 15,9, Ре 27,9, РЬ 40„Н8 20,6, )зй 19,1, Ай 47 2, Вп 2!),4, г.п 27.
Осн. пути развития и сонершеыствоваыия М, — комплексное использование сырья, снижение расхода сырья, энергозатрат и металлоемкости на едннпцу металлопродукцяи, обеспечение прироста проката черньсг металлов без увеличения их произ-ва, создание экологически чистых техиол. процессов. Сведение кол-ва откодов к минимуму (безатхадиыг производства) не м.б, осуществлено в пределах только металлургич, отраслей, а требует межотраслевой кооперации (замхнутое произ-во) и новой концепции органызашш произ-ва-«процессы к сыоью» (т.е.
в места богатые рази 94 металлов и сплавов-зто переход к непрерывной раэливке стали и сплавов и к совмещению процессов литья и обработки металлов давлением (бесслнтковая прокатка А1, Со, 2п н др.). Обработка металлов давлением, кузнечно-штамповочное произ-во и црессование — важнейшие технол, процессы на металлургич.
и машиностроит. предприятиях. Прокатка— осн, способ обработки металлов и сплавов. Она осуществляется ца прокатных станах — мощных высокоавтоматизир. агрегатах производительностью песк. млн, т проката в год. Прокаткой производят листовой и сортовой металл, биметаллы, трубы, гнутые и периодич. профили и др. виды изделий.
Проволоку получают волочеыием. Термич. обработка включает закалку, отжиг и отпуск металлов. Кроме обработки готовых деталей на машино- строит. предприятиях, термообработке подвергают мн, виды продукции на металлургич. заводах — стальные рельсы (объемная закалка или закалка головки), толстые листы и арматурные стали, тонкие листы из трансформаторной стали и др. Большое значение в М. имеют процессы химико- термической обработки и нанесение на металл разл. защитных покрытий, напр.
оцинкование, лужение (см. Галъванотгхника), нанесение пластмасс и др. Современная М. характеризуется значит. выбросами в окружающую среду (табл. 2,3), в СССР— также незначит. применением непрерывной разливки стали, низким возвратом металлов на повторное использование, низким комплексным использованием сырья и абс. преобладанием в балансе металлов сталей (95%). 52 МЕТАЛЛЫ полезньпми ископаемыми и др. прир. ресурсами) в отличие от применяемой ныне в СССР практики — «сырье к процессам».
Впервые экологич. концепция организации произ-ва была высказана академиком А. Е. Ферсманом в 1932, Переход к такому произ-ву (процессы к сырью) позволит повысить комплексное использование сырья и откодов произ-ва (воспроизводство сырья), обеспечить рециркуляцию металлов, создавать металлич. материалы с учетом ресурсосбережения и распространенности металлов в природе, организовать замкнутые технол. (химико-металлургич.) комплексы в регионах с большой концентрацией месторождений различной технологической ориентации (напр., Кольский п-ов, Норильский регион). В пределах замкнутого производства м.
б. решены задачи обеспечения производства сырым, конструкционными материалами и обеспечена защита окружающей среды. Табл 3 -ВЫБРОСЫ (% ОТ ОБЩЬТО КОЛИЧЕСТВА ВЫБРООЗВ) В Атмосоерк Основнйх производств цветной метхллрргии В СССР тверлме чаетивм Бо„ Прона-во о,м 5,78 50,78 4Х80 29,05 З,аб 28,б7 34,55 7,85 7,)8 ),50 А) РЬ и Ьа......... Са Ы и Со т~ и Мв Вторичные металам . Обработав нветнмв металлов .
Возникновение М. относится к глубокой древности, выплавка меди производилась уже в 7 — 6-м тыс. до н.э. (юго-зап. часть Малой Азии). Вначале человек познакомился с самородными металлами †золот, серебром, медью и метеоритным железом, а затем научился производить металлы. Первые металлич. изделия изготовлялись в холодном состоянии. После открытия горячей обработки (ковки) металлич. Изделия получают более широкое распространение. Первоначально выплавку Сп производили из окисленньгх медных руд (литье, 5 — 4-е тыс. до н.з.), переработка сульфидных руд, их окисление и рафинирование Сн относятся ко 2-му тыс. до н.э. (Ближний Восток и Центр.
Европа). Во 2-м тыс. до н.э. медь стала вытесняться ее сплавом — бронзой (бронзовый век). В сер. 2-го тыс. до н.з. осваивается получение Ре из руд (сыродутный процесс). В дальнейшем успехи в произ-ве Ре (овладение процессами его науглероживания и закалки) привели к появлению литого металла и стали. Эти усовершенствования обеспечили главенствующее положение черным металлам среди материалов уже в 1-м тыс, до н.з. (железный век). На протяжении почти трех тысячелетий М. железа не претерпевала принципиальных изменений. В 18 в. в Европе открыт способ произ-ва литой стали (тигельная плавка), а в 19 в.-еще три новых процесса (бессемеровский, мартеновский и томасовский). В 16- 18 вв. достижения научного и техн.
прогресса послужили решению практич.задач пром-сти и мореплавания. В 18 — 20 вв, развитие черной М. привело к созданию сплавов н материалов на основе железа для массового потребления и машиностроения. В 60-е гг. 20 в, открытие потребительских св-в большинства металлов периодич. системы и совершенствование М. способствовали развитию электроники, космонавтики и др. В 80-е вт. 20 в. разработка новых легких, прочных и коррозионностойких материалов для массового потребления на основе широко распространенных в природе металлов выдвинула иа первое место цветную М.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
