ХИМИЧЕСКАЯ
ТЕХНОЛОГИЯ
Лекция №2
Сырьевая база химической
промышленности
Сырье (переменный компонент производства) это вещества и м
ранее воздействию труда и предназначенные для дальнейшей переработки.
Если при получении продукции исходные виды твердого сырья смешиваются, то такая смесь твердых веществ называется
шихтой (применяется при получении стекла, чугуна).
Если в качестве сырья применяют смесь твердых веществ с жидкостью, то такая смесь называется пульпа.
2
Классификация сырья
По происхождению
Минеральное 
Животное
Растительное
Сырье
|
|
По составу |
По агрегатному |
||
состоянию |
|
|
|
|
Твердое |
Органическое |
Неорганическое |
Жидкое |
|
Минеральное Газообразное
3
Характеристика минерального сырья 
Минеральным называют сырье, доставаемое из недр земли, которое может быть использовано без предварительной обработки или с небольшой предварительной обработкой.
Минеральное сырье
|
Рудное |
Нерудное |
|
|
Горючее |
|
(руды, служащие исходным сырьем для |
(горные породы, не |
(сырье, |
которое может |
быть |
||
получения |
черных, цветных или |
служащие специально |
использовано, как топливо: каменный |
|||
благородных металлов). Находится в |
для получения |
|
и бурый уголь, сланец, торф, нефть и |
|||
форме оксидов, сульфидов, сульфатов |
металлов. ) |
|
газовые |
гидраты. |
Горючее |
|
|
|
|
|
минеральное сырье содержит в своем |
||
|
|
|
|
составе углерод, поэтому его называют |
||
Металлические Полиметаллические |
|
также углеродсдержащим) |
|
|||
|
|
|
|
|||
руды |
руды |
|
|
|
|
|
|
Строительные материалы |
Индустриальное сырьё |
|
|||
(глина, песок, известняк, |
(применяется без химической |
|
мрамор, гравий) |
обработки (асбест)) |
4 |
Характеристика разработок минерального
сырья
Участки земной коры, где имеются скопления тех или иных минералов в свободном или связанном виде называются месторождениями.
Добыча твердого минерального сырья из недр земной коры называется
горной разработкой.
Добыча угля
Добыча руд
Добыча редких и драгоценных металлов
шахта карьер
рудники
прииски разрез
Добыча известняка, песка, мрамора
Добыча неглубоко залегающего угля
5
Химическое сырье
Химическое сырье - это сырье, которое применяется после химической обработки, а также непосредственно (без обработки): селитра, суперфосфат, апатиты, самородная сера.
Драгоценные и полудрагоценные камни или минералы относятся к поделочному материалу.
Нерудные материалы без обработки, также могут применяться как поделочный материал и в качестве украшений.
К горючему минеральному сырью относят сырье, которое применяется в качестве топлива, но может применяться и как химическое сырье (нефть, уголь, газ).
Растительное и животное сырье
Пищевое |
Техническое |
|
|
|
древесина, древесная смола, опилки, солома, |
картофель, зерно, молоко, рыба, |
лен, шерсть, пушнина, кость, а также |
мясо. |
некоторые пищевые продукты, |
|
применяемые в технических целях: |
|
картофель, растительные масла |
|
|
6
Качество сырья и методы его обработки
Сортировка – это разделение сырья на определенные классы;
Брикетирование – укрупнение: угольную пыль при высоком
давлении от 100-200 до 1000 атм подвергают сжатию; получают угольный брикет, иногда при параллельном нагревании;
Агломерация – процесс укрупнения частиц, сопровождающийся термической обработкой, т е. спеканием;
Обогащение и обезвоживание. Обогащение – это
механическая и физико-химическая обработка сырья с целью получения сырья обогащенного ценным компонентом.
Обезвоживание – операции по удалению излишней влаги из материала, в частности, из продуктов обогащения полезных
ископаемых.
Способы сортировки сырья
|
Грохочение – процесс разделения материалов на классы |
|
крупности, осуществляемый на просеивающих поверхностях; |
|
Гидравлический способ – основан на различной скорости |
|
оседания частиц в жидкости; |
Измельчение с помощью дробилок, которые бывают
молотковые, валковые, шаровые, вибромельница.
Схема грохочения 1-нижний класс, 2 –верхний класс
Молотковая дробилка |
Валковая дробилка |
|
|
Шаровая дробилка |
|
Вибромельница |
1-корпус, 2- мелючие тела, |
|
3- футеровочные плиты, 4 - привод |
||
1 – наружный конус |
|
|
2 – внутренний конус |
|
|
3 – приводной вибратор |
|
|
4 – станина |
|
|
5 – кривошипно-кулисный привод вибратора |
|
|
6 – эластичный амортизатор |
8 |
|
7 – опора |
||
|
Способы обогащения сырья
Механический – основан на различных |
Физико-химический: флотационное |
физических свойствах материалов |
обогащение, амальгамирование, цианизация. |
(гравитационный и воздушный, грохочение); |
|
Флотация основана на различной смачиваемости веществ.
Флотационное обогащение представляет собой физико-химический процесс разделения компонентов сырья (полезного сырья и пустой породы), основанный на различной смачиваемости водой или другими растворителями.
Смачиваемость минералов характеризуется величиной краевого угла смачиваемости (Ө), вдоль границы раздела твердого вещества – жидкость – воздух.
По величине Ө минералы подразделяют:
•несмачиваемые водой (гидрофобные) Ө>90о;
•смачивающиеся водой (гидрофильные) Ө<90о.
Эффективность флотации определяется рядом факторов, главные из которых:
Природа и состав сырья, в том числе разница в смачиваемости полезного компонента и пустой породы;
Дисперсность сырья: достаточная скорость и избирательность флотации достигается при некотором оптимальном значении дисперсности частиц, чаще всего 0,1-0,3 мм;
Концентрация пульпы, т.е. соотношение в ней твердой и жидкой фазы. Чаще всего колеблется от 1/3 до 1/5;
Состав воды: главным образом ее рН и содержание примесей. Чаще всего рН = 7;
Ассортимент флотоагентов – вещества, которые увеличивают эффективность флотационного процесса. 9
Так как минералы, входящие в состав сырья обычно не значительно 
различаются по смачиваемости, то для увеличения гидрофобности полезного
компонента в пульпу вводят коллекторы (собиратели): ПАВ, адсорбирующиеся на поверхности частиц и покрывающие ее иономолекулярной гидрофобной пленкой.
Коллекторы обладают избирательным действием, поэтому выбирают их на основе знания состава каждого вида сырья.
Для создания устойчивой пены в пульпу добавляют пенообразователи – это ПАВ, которые образуют на пузырьках воздуха пены адсорбирующую пленку, которая препятствует их смачиванию (терпеновые спирты, сосновая или еловая живенца, сосновое масло, каменноугольная смола, все алифатические спирты, кризолы или алкиларилсульфанаты).
При флотационном обогащении полиметаллических руд в пульпу вводят регуляторы. Регуляторы увеличивают гидрофобное действие собирателей. В этом случае их называют
активаторами;
Способствуя увеличению гидрофильности и предотвращая адсорбцию собирателя на поверхности минерала, они называются подавителями.
10