- •Часть II «Металлургия и
- •Часть II «Металлургия и
- •Лекция 1. Черная металлургия Доменное производство
- •Общая характеристика железных руд
- •Подготовка руд к плавке
- •Дробление, измельчение и классификация
- •Обогащение
- •Усреднение
- •Лекция 2 Окускование
- •Агломерация
- •Производство окатышей.
- •Промышленные выбросы, образующиеся при подготовке руды, их очистка
- •Получение чугуна
- •Колошниковый газ. Его очистка
- •Доменный шлак, его использование
- •Лекция 3. Производство стали Основные реакции сталеплавильных процессов
- •Удаление газов из стали
- •Шихтовые материалы сталеплавильного производства
- •Лекция 4 Конвертерный способ получения стали
- •Очистка конвертерных газов
- •Очистка конвертерных газов c дожиганием со
- •Очистка конвертерных газов без дожигания со
- •Лекция 5 Мартеновское производство стали
- •Очистка мартеновских газов
- •Очистка сточных вод сталеплавильного производства
- •Утилизация сталеплавильных шлаков
- •Лекция 6. Цветная металлургия
- •Производство меди
- •Подготовка медных руд к плавке
- •Обжиг медного концентрата
- •Получение черновой меди
- •Плавка медных концентратов на штейн
- •Конвертирование медного штейна
- •Лекция 7 Огневое рафинирование черновой меди
- •Электролитическое рафинирование меди
- •Способы регенерации электролита
- •Производство глинозема
- •Производство криолита
- •Лекция 9 Электролитическое получение металлического алюминия
- •Очистка алюминия от примесей
- •Источники пылегазообразования и очистка отходящих газов
- •Переработка и использование бокситовых шламов
- •Лекция 10. Получение цинка
- •Выщелачивание
- •Теоретические основы выщелачивания
- •Схемы и способы выщелачивания
- •Лекция 11 Очистка растворов сульфата цинка от примесей
- •Электроосаждение цинка
- •Плавка катодного цинка
- •Переработка отходящих газов цинкового производства
- •Утилизация и обезвреживание металлургических газов
- •Лекция 12. Литейное производство
- •Литейные материалы и их свойства
- •Основные этапы литейного производства
- •Подготовка шихты и ее плавка
- •Изготовление литейных форм и их сборка
- •Технология изготовления песчано-глинистых смесей
- •Охлаждение и выбивка отливок
- •Лекция 13 Источники пылегазовыделения и очистка газопылевых выбросов
- •Специальные методы литья
- •Лекция 14. Обработка металлов давлением
- •Прокатное производство
- •Сточные воды прокатных цехов и их очистка
- •Методы утилизации окалиномаслосодержащих осадков
- •Лекция 15. Технология гальванических производств
- •Подготовка деталей к нанесению гальванических покрытий
- •Механическая подготовка
- •Обезжиривание
- •Обезжиривание органическими растворителями
- •Химическое обезжиривание
- •Электрохимическое обезжиривание
- •Травление
- •Химическое травление
- •Электрохимическое травление
- •Активирование и промывка деталей
- •Лекция 16. Механизм образования электрохимических покрытий
- •Лекция 17. Цинкование
- •Хромирование
- •Лекция 18. Очистка и обезвреживание сточных вод гальванического производства
- •Обезвреживание циансодержащих сточных вод
- •Обезвреживание хромсодержащих сточных вод
- •Химическое восстановление хрома (VI) с последующим осаждением гидроксида хрома (III)
- •Электрокоагуляционный метод
- •Гальванокоагуляция
- •Обезвреживание нитритсодержащих сточных вод
- •Нейтрализация сточных вод и осаждение тяжелых металлов
- •Доочистка сточных вод гальванического производства
- •Вопросы для самопроверки
- •Рекомендуемая литература
- •Часть II «Металлургия и металлообработка»
Переработка и использование бокситовых шламов
В процессепроизводства глинозема образуется два вида шламов: байеровские и спекательные. Байеровские шламы (их еще называют «красные») имеют следующий состав: Fe2O3 – 40-48%, Al2O3 – 10-15%, CaO – 10-15%, SiO2 – 5-10%, Na2O – 2,5-3%.
Основная фракция(50-70% частиц) размером меньше 5 мкм, удельная поверхность – 10-20 м2/г.
Спекательные шламы (их еще называют «белые») имеют следующий состав: CaO – 40-45%, Sio2 – 15-20%, Fe2O3 – 20-25%, Al2O3 – 8-10%, Na2O – 4,5 -5%.
Частицы, размером больше 50 мкм составляют более 90%. Удельная поверхность 10-60м2/г. Существует целый ряд методов, позволяющих использовать шламы глиноземного производства.
Комплексная переработка Байеровского шлама на чугун,
глинозем и цемент
Промытый красный шлам подают в емкость с мешалкой, туда же добавляют гашеную известь. При температуре 900С идет реакция восстановления щелочи:
Na2O + Ca(OH)2 2NaOH + CaO.
Полученный слабый раствор щелочи направляют в глиноземное производство. Шлам отфильтровывают и подают в трубную мельницу, туда же подают известняк и уголь. Влажность полученной смеси составляет 35%. Ее сушат в распылительной сушилке. Высушенную шихту направляют в плавильную печь для получения чугуна. Шлак, образующийся в процессе плавки, выливают в специальные канавы, где, охлаждаясь, он растрескивается и рассыпается. Затем его доизмельчают и направляют на выщелачивание содовым раствором в реакторы с мешалкой:
Al2O3 + Na2CO3 Na2O∙Al2O3 +CO2
Полученный раствор отфильтровывают и подают в глиноземное производство, а отфильтрованный осадок в цементное производство.
Использование красных шламов для окускования
железных руд и концентратов
Красный шлам можно использовать в качестве заменителя бентонита. В красном шламе содержание железа в 5-7 раз больше, чем в бентоните, а кремнезема в 5-7 раз меньше. Прочность получаемых окатышей такая же, как при использовании бентонита. Поэтому добавка 3% красного шлама вместо
1 % бентонита приводит к обогащению окатышей железом на 0,23%. При этом получают увеличение производительности на 0,6% и экономию известняка на 5-8%.
При агломерации также можно использовать красный шлам, добавляя его в шихту. Это обеспечивает увеличение производительности на 5%, сокращается количество мелочи. Добавка красного шлама составляет 1-3%.
Производство керамики
В производстве керамики можно использовать красные и спекательные шламы. Они используются в качестве одного из компонентов в смеси с пластичной глиной. Количество шлама составляет 10-15% от общей массышихты. Качество изделий достаточно высокое, прочность даже повышается. Можно получать керамический кирпич, канализационные трубы, глазурованные фасадные плитки.
Производство портландцемента
При производстве портландцемента красный шлам добавляют в количестве 5-7% для корректировки содержания железа. Красный шлам целесообразно использовать только на небольших расстояниях от места его образования. Перевозка на большие расстояния экономически нецелесообразна.
Для восстановления почвы
Особенно эффективны шламы глиноземного производства для кислых почв, так как в них содержатся алюмосиликаты натрия, которые медленно гидролизуются с выделением щелочи.
Получение смешанного коагулянта
Смешанный коагулянт можно получать путем обработки красного шлама серной кислотой. При этом идут следующие реакции:
Al2O3 + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2O
Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3+ 3H2O