Общая химическая технология. В 2-х частях. Ч. II. Важнейшие химические производства. Изд. 3-е, перераб. и доп. - Мухленов И.П.
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 52. Дуговая печь косвенного нагрева:
1 — кожух печи; 2 — электроды, 3 — уровень металла в вание, 4 — тепло изоляционный слой. 5 — футеровка
проводного материала производится токами, индуктированными в самом нагреваемом объекте, или теплопередачей от нагревателя, в котором возбуждаются индуктированные токи. Индукционные печи используются в металлургии для выплавки и переплавки металлов. Применяются индукционные печи с железным сердечником, который охватывается нагреваемым материалом, и без сердечника. Индукционная печь без сердечника (индуктор), внутри которой
Рис. 53. Индукционная бессердечниковая печь (для плавки стали).
/ — свод печи, 2 — сливной желоб, 3 — индуктор охлаждаемый водой, 4 — магнитный экран, 5 — тигель печн, 6 — каркас
(рис. 53) представляет собой катушку находится металл (шихта) в тигле. Через индуктор пропускается переменный ток, создающий пере-
менное магнитное поле, возбуждающее в металлической шихте вихревые токи, в результате чего выделяется тепло, необходимое для осуществления процесса.
3. производство меди
Медь —металл, широко применяемый в технике. В чистом' виде медь имеет светло-розовый цвет Т. пл. 1083° С, т. кип. 2300° С, пл. 8,93 г/см3. Она обладает большой вязкостью, хорошо куется и прокатывается на холоду и в нагретом состоянии. Медь очень хорошо проводит тепло и электрический ток, уступая в этом только серебру. При обычной температуре медь трудно окисляется, но в присутствии CO2 и H2O она покрывается зеленоватым налетом основного карбоната меди. Медь растворяется в HNO3, H2SO4, HCl. В присутствии воздуха, влаги и SO2 медь покрывается плотной зеленовато-серой пленкой основной сернокислой соли, которая предохраняет металл от дальнейшего окисления. В расплавленном виде медь поглощает O2, SO2 и другие газы. Примеси Mn, Ni, Zn, Sn дают с медью твердые растворы, при этом повышается твердость сплава и уменьшается его вязкость. Примеси Bi, Pb, Sn уменьшают ковкость. Медь — основной материал для изготовления проводов, кабелей, шин, контактов и других токопроводящих частей электроустановок. Около 50% всей производимой меди расходуется электротехнической промышленностью. Примеси понижают электропроводность меди. Высокая теплопроводность меди обусловила широкое применение ее для изготовления различного рода теплообменников, холодильников, радиаторов, двигателей внутреннего сгорания и других подобных устройств. Разнообразное применение получили сплавы меди, имеющие различное название в зависимости от их химического состава. Сплавы меди с цинком называются латунью, а меди с оловом — бронзой.
Сырьем для производства меди являются медные руды. Медь встречается в природе в виде сульфидных, окисленных, смешанных н самородных руд. Наибольшее значение имеют сульфидные руды (около 80% от общего количества руд). Содержание меди в рудах обычно колеблется от 1 до 5%, руды, содержащие меньше 0,5% меди, при современном уровне техники нерентабельны для переработки. В медных рудах часто кроме меди (1—6%) содержатся Другие металлы: цинк, свинец, никель, молибден, а также селен, мышьяк, теллур, таллий, золото и серебро. Бедные сульфидные медные руды и полиметаллические, как правило, подвергаются "богащению методом флотации, при этом получают медные концентраты, содержащие 10—30% меди. Из полиметаллических руд методом селективной флотации, кроме того, получают свинцовые,, цинковые, никелевые и другие концентраты, служащие сырьем Для производства соответствующих металлов. Богатые месторождения медных руд находятся на Урале, в Казахстане и в других Районах СССР. Кроме медных руд в качестве сырья для производства меди применяют промышленные и бытовые отходы меди. Из-
вторичного сырья получают до 30% меди от общего ее производства.
Для извлечения меди из руд и концентратов применяются два основных способа: пирометаллургический и гидрометаллургический Пирометаллургический способ пригоден для переработки сульфидных, окисленных и смешанных руд. Попутно с медью этот метод позволяет извлекать из руд и концентратов драгоценные металлы. Пирометаллургический методом получают около 90%
.Хвосты-
Газы
Газы Шлак
Газы Шлак
Отходы-
Медная РУДа
Обогащение
Концентрат
Обжиг
Обожженный концентрат
y_
Плавка на штейн
Штейн
Плавка на черновую медь
Рафинирование
-Воздух
¦Топливо
-Флюсы
-Воздух
¦ Флюсы • Воздух
Черновая медь
i_
—1
y
Чистая медь
Рис 54 Схема пирометаллургического способа производства меди
всей меди, производимой мировой промышленностью. Гидрометаллургический способ применяется только для переработки окисленных руд, преимущественно бедных по содержанию меди, и самородных руд. При гидрометаллургическом способе переработки драгоценные металлы из руды обычно не извлекаются. Этот метод не получил в промышленности широкого распространения.
П ирометаллургический с юхс р_б-Jjjo.iXJL?-'
н и~я" м ед nJpnc 54) основан на применении плавки сульфидных "руд. Сульфидная руда содержит не только сульфиды меди, железа и других металлов, но и пустую породу, состоящую из окислов кремния, алюминия, железа, кальция и др. Если такую руду Рас" плавить, то расплавленная масса при отстаивании будет разделяться на два слоя — нижний слой будет сплавом сульфидов пл. ^ 5,
