Металлургиялык процесстер мен жабдыктар

Металлургиялык процесстер мен жабдыктар

Металдарды, қорытпаларды, металдардың химиялық қосылыстарын, сондай-ақ құрамында металл бар аралық өнімдерді алу металлургиялық процесс деп аталады.

Көптеген металдарды өндіру үшін бастапқы шикізат кендер болып табылады, оларды өңдеу үшін металлургиялық қайта бөлудің технологиялық схемасы, яғни металдың өзіндік құны мен сапасы бойынша неғұрлым жоғары техникалық-экономикалық көрсеткіштерге қол жеткізілетін процестердің дәйектілігі мен оңтайлы шарттары әзірленеді.

Металдарды өндірудің жүздеген түрлі технологиялық схемалары бар, бірақ барлық схемалардың негізгі мәні бірдей – металды бос жыныстардан және ілеспе элементтерден бөлу. Технологиялық схемаларға кіретін операциялардың бүкіл кешенін төрт кезеңге бөлген жөн, олардың әрқайсысында белгілі бір міндет шешіледі:

• бірінші кезең – кен концентратын механикалық тәсілдермен алу (ұсақтау, байыту);
• екінші кезең - "химиялық" концентратты алу (күйдіру, күйдіру-ыдырау, еріту, тұндыру, балқыту және т. б.);
• үшінші кезең - "қара" металды немесе оның химиялық қосылысын алу (хлорлау, ректификациялау, экстракция, сублимация);
• төртінші кезең-таза металл алу (химиялық және физикалық тазарту әдістері).

Процестің бірінші кезеңінде кен минералын байыту әдістерімен бос жыныстардан бөлу жүреді, нәтижесінде кен екіге бөлінеді: кен минералының негізгі мөлшері өтетін концентрат және негізінен бос жыныстардан тұратын қалдықтар.

Схеманың екінші кезеңінде бос жыныстың қалған мөлшерін химиялық-металлургиялық әдістермен алып тастау жүзеге асырылады. Бұл кезеңнің нәтижесі-берілген металдың химиялық қосылысын немесе металл қорытпасын алу.

Үшінші кезеңде кейбір схемаларда "өрескел металл (қоспалармен ластанған), ал басқаларында – соңғы сатыда таза металл алу үшін бастапқы материал болып табылатын таза химиялық металл қосылысы алынады.

Төртінші кезеңде таза металл тиісті химиялық қосылысты азайту немесе "өрескел" металды тазарту арқылы алынады.

Металдарды алу қиын міндет болып табылады және нашар немесе полиметалл шикізатын өңдеу кезінде айтарлықтай қиындайды. Ең күрделі технологиялық схемалар түсті металдарды өндіруге тән.

Металлургиялық процестер және олардың жіктелуі

Кез-келген металлургиялық процестің негізінде өңделген шикізатты құрамы мен физикалық қасиеттері бойынша ерекшеленетін және бір-біріне ерімейтін екі, үш немесе одан да көп фазалардан тұратын гетерогенді жүйеге ауыстыру жатыр. Бұл жағдайда фазалардың бірі алынатын металмен байытылып, қоспалармен азаяды, ал басқа фазалар, керісінше, негізгі компонентпен таусылады.

Металлургиялық өндіріс тәжірибесінде келесі фазалардың комбинациясы жиі кездеседі: Г + Ж; г + Т; Ж + Ж; Ж + Т; Г + Ж + Ж; Г + Ж + Т, мұнда г, Ж және т әріптері сәйкесінше газ, сұйық және қатты фазаларды білдіреді.

Тығыздықтың үлкен айырмашылығына байланысты г + Т және Г + Ж жүйелерін бөлу тұндыру арқылы жүзеге асырылады. Ж + Ж жүйелерінің бір-біріне ерімейтін фазаларын тұндыру немесе центрифугалау арқылы бөлуге болады Ж + Т жүйесі үшін 400 °с дейінгі температурада тұндыру, центрифугалау немесе сүзу қолданылады.

Металлургияда қолданылатын барлық процестер пирометаллургиялық және гидрометаллургиялық болып бөлінеді.

Пирометаллургиялық (грек pyr – отынан) жоғары температурада жиі өңделетін материалдың балқуымен жүргізілетін процестерді қамтиды. Электрометаллургиялық процестер пирометаллургияға да, гидрометаллургияға да қатысты болуы мүмкін, бірақ олардың айырмашылығы электр энергиясын олардың ағып кетуіне энергетикалық негіз ретінде пайдалану болып табылады.

Пирометаллургиялық процестер

Мақсаты, олардағы физика-химиялық өзгерістердің сипаты және соңғы нәтижелері бойынша бұл процестерді үш топқа бөлуге болады: күйдіру, балқыту және айдау.