- •Раздел 1. Введение. Лекция 1. Требования, предъявляемые к современным металлургическим процессам.
- •Вопрос 1. Комплекснгость использования сырья (кис)
- •Вопрос 2. Экологическая безопасность технологий.
- •Вопрос 3. Удельная производительность оборудования
- •Вопрос 1. Способы получения порошков.
- •Вопрос 2. Механическое изельчение
- •Вопрос 3. Распыление расплава
- •Вопрос 1. Твердофазное восстановление
- •Вопрос 2. Электролиз.
- •Вопрос 3. Цементация
- •Вопрос 4. Карбонильный метод
- •Вопрос 5. Термолиз
- •Вопрос 6. Автоклавный способ
- •Вопрос 7. Специальные способы
- •Вопрос 1. Химические свойства
- •Вопрос 2. Физические свойства
- •Вопрос 3. Технологические свойства
- •Вопрос 4. Производство изделий из порошков
- •Раздел 3. Автогенные процессы в металлургии меди. Лекция 5. Некоторые теоретические аспекты автогенных процессов
- •Вопрос 1. . Физико-химические принципы автогенности, методы достижения.
- •Вопрос 2.Особенногсти тепловых балансов.
- •Вопрос 3. Влияние различных факторов на тб ап в общем случае автогенный режим автогенных процессов зависит от следующих факторов:
- •Вопрос 4. Оксисульфидные системы.
- •Лекция 3. Практика автогенных процессов (ап)
- •Вопрос 1. Классификация ап и преимущества ап
- •Совмещенная плавка-конвертирование (спк)
- •Технологические преимущества автогенных процессов.
- •Вопрос 2. Кислородно-факельная плавка, аппаратурное оформление
- •Технологическая схема приведена на рис. 1. Вопрос 2. Особенности ф-х процессов технологии
- •Вопрос 3. Технологическая схема производства с использованием кфп следующая
- •Вопрос 3. Т-э показатели процессса, преимущества, недостатки, перспективы.
- •Недостатки:
- •Лекция 7. Плавка во взвешенном состоянии.
- •Вопрос 2. Практика процесса.
- •Недостатки ап первой группы (классификация):
- •Лекция 8. Плавка в печах Ванюкова.
- •Вопрос 2. Конструкция печи. Печь представляет собой шахту, кессонированную в средней части и футерованную ниже оси фурм.
- •Вопрос 7. Показатели и перспективы процесса пв:
- •Вопрос 1. Спк на уральских предприятиях(оао «ммск»)
- •Вопрос 2. Практика спк на оао «Святогор». Технологическая схема спк на оао «Святогор» включает (рис.2.) плавку концент-
- •Вопрос 3. Технология «Эльтениенте» (Чили).
- •Вопрос 2. Технология «Мицубиси»
- •Вопрос 3. Практика работы завода «Гресик» Индонезия
- •Лекция 11. Ап с погружной фурмой. Аусмелт
- •Вопрос 1. Классификация процессов.
- •Особенность фурмы аусмелт
- •Вертикальная фурма многоцелевого назначения.
- •Вопрос 2. Оосбенности технологии « кивцэт»
- •Вопрос 3. Схема кифцэт:
- •Показатели
- •Вопрос 3. Факельно-барботажная плавка фбп.
- •Технико-экономические показатели факельно-барбатажной плавки:
- •Раздел 4. Современное состояние и пути модернизации существующих процессов.
- •Вопрос 2. Характеристика шахтной плавки.
- •Вопрос 1. Характеристика современного состояния
- •Вопрос 2. Пути совершенствования оп и ее перспективы
- •Лекция 14. Современное состояние процесса конвертирования медных штейнов и перспективы развития производства.
- •Вопрос 1. Теория конвертирования
- •Вопрос 1. Распределение основных спутников меди
- •Лекция 16 Современная практика конвертирования и направление совершенствования процесса.
- •Вопрос 1. Характеристика конвертеров и технологии
- •Вопрос 2. Прогресс в области конвертирования:
- •Вопрос 3. Повышение качества флюса.
- •Часть 5.Современное состояние и перспективы технологии рафинирования черновой меди.
- •Вопрос 1. Термодинамика реакций окисления меди и примесей
- •Вопрос 2. Анализ системы Cu-п-о
- •Вопрос 5. Термодинамика дегазации и раскисления
- •Вопрос 1. Типы печей.
- •Стационарная отражательная печь
- •Технические характеристики пламенных печей
- •Наклоняющиеся печи, по сравнению с отражательными печами, имеют преимущества:
- •Вопрос 2. Характеристика печи «Мерц»
- •Вопрос 3. Оборудование для разливки анодов
- •Вопрос 4. Разливочная машина.
- •Технические характеристики
- •Лекция 20. Технология рафинирования. Режимные параметры операций
- •Вопрос 1. Основные операции рафинрвания
- •Вопрос 3. Виды восстановителя
- •Вопрос 4.Особенности восстановления в печи Мерц
- •Вопрос 5. Реагентное рафинирование.
- •Вопрос 2. Поведение примесей на аноде и катоде
- •Вопрос 4. Образование медеэлектролитного шлама
- •Вопрос 5. Пассивация анода
- •Вопрос 6. Структура катодных осадков
- •Вопрос 7. Добавки в электролит
- •Вопрос 8. Влияние температуры электролита
- •Вопрос 3. Принцип работы автоматической линии для сборки и расстановки стартерных катодов
- •Вопрос 4. Работа «Стрипп-машины».
- •Вопрос 5. Конструкции электролизных ванн
- •Вопрос 6. Системы включения электродов
Вопрос 1. Твердофазное восстановление
зключаеится в обработке оксидов солей металлов газообразными или твердыми восстановителями при температурах, включающих расплавление шихты обычно не более 0,7-
Шихта
Вопрос 2. Электролиз.
Способ заключается в обработке растворов или расплавов солей металла наложением электрического тока с образованием на катоде порошкообразного металла.
Получение порошка электролизом обусловлено формированием диффузионных осложнений при зарождении и росте кристаллической фазы, что достигается использованием высокой плотности тока и разбавленного электролита. Из водных растворов получают порошки меди, никеля, кобальта, цинка, сурьмы, кадмия, свинца, ряда редких и благородных металлов; для получения порошков тугоплавких металлов (2г, "Л, N5, Та, V, Ве) используют поликомпонентные расплавы на основе хлоридов или фторидов.
Варьируя типы и составы электролита, скорость его циркуляции, катодную плотность тока, температуру, тип и расход ПАВ, можно регулировать дисперсность и форму частиц в процессе электролиза, получать двухкомпонентные порошкообразные сплавы, влиять на морфологию осадка.
Как правило, в качестве анода используют одноименный металл высокой чистоты, а в качестве катода — металл с повышенной коррозионной стойкостью, низким электрическим сопротивлением, незначительной шероховатостью поверхности, обеспечивающий соответствующее перенапряжение водорода.
От формы катода зависит равномерность плотности тока, условия отделения осадка; чаще всего используют плоскую или стержневую форму катода, иногда — вращающиеся диски или барабаны.
Своевременный съем порошка с катодов обеспечивает воспроизводимость его свойств; порошок снимают щетками, скребками, встряхивают катоды вручную, механически, за счет электрогидравлического удара.
Последующая обработка пульпы порошка включает обезвоживание (на центрифугах, фильтрах), промывку, стабилизацию от окисления растворами поверхностно-активных веществ, сушку, исключающую окисление порошка (в вакууме, в среде газа-восстановителя). При необходимости порошок измельчают, рассеивают на фракции, шихтуют их в требуемом соотношении и упаковывают в герметичной таре.
В табл. приведены основные параметры получения и свойства электролитных порошков ряда металлов. Порошки отличаются высокой чистотой, а частицы имеют уникальную дендритную форму.
Способ характеризуется энергоемкостью, невысокой удельной производительностью, трудоемкостью, использованием дорогого исходного сырья (катодного металла).
Параметры и показатели процесса, свойства металлических порошков, | |||
полученных электролизом из |
водных растворов | ||
|
|
Порошки |
|
медь |
никель |
кобальт | |
Плотность тока, кА/м2 |
2,5—3,1 |
1,8—2,2 |
1,8—2,5 |
Состава раствора по ионам |
|
|
|
металла, г/дм3 |
10—16 |
4—6 |
6—8 |
Выход по току, % |
90 |
70 |
60 |
Расход электроэнергии, |
|
|
|
тыс кВтч/т |
1,3—1,6 |
15—17 |
12—16 |
Размер частиц, мкм |
20—100 |
70—250 |
45—100 |
Насыпная плотность, г/см3 |
1,2—2,7 |
2,0—5,0 |
2,0—3,5 |
Содержание металла в по- |
|
|
|
рошке, % |
99,5—99,8 |
99,3 |
99,25 |
|
|
|
Таблица 2 |
Параметры и показател |
и процесса, свойства металлических порошков, | ||
полученных электролизом из расплавов |
| ||
|
|
Порошки |
|
титан |
тантал |
цирконий | |
Плотность тока, кА/м2 |
5—15 |
27 |
35-^5 |
Выход по току, % |
90 |
80—85 |
60—65 |
Расход электроэнергии, |
|
|
|
тыс кВтч/т |
10—11 |
6—8 |
17—20 |
Размер частиц, мкм |
50—150 |
30—120 |
50—200 |
Содержание металла |
|
|
|
в порошке, % |
99,8 |
99,9 |
99,7 |
Показатели электролиза расплавленных солей для получения порошков тугоплавких металлов приведены в табл. 8.2.