Mis asosida ikkilamchi qotishmalarni ishlab chiqarish

Mis asosida ikkilamchi qotishmalarni ishlab chiqarish

Reja:

1. Kirish
   

2. Ikkilamchi mis va uning asosida qotishmalar ishlab chiqarish
   

3. Babbit ishlab chiqarish

   
   

4. Nikel asosidagi chiqindilar va chiqindilarni qayta ishlash

   
   

5. Foydalanilgan adabiyotlar

   
   

Metall ishlab chiqarish uchun ikkilamchi xom ashyo - bu turli sanoat korxonalari chiqindilari va sanoat va maishiy chiqindilar (amortizatsiya qoldiqlari).

Metall chiqindilarni hosil qilishning asosiy manbalari: metall va qotishmalarni eritish (shlaklar, tozalash, suv sepish, axlat va boshqalar); prokat ishlab chiqarish (qirqish, talaş, tegirmon shkalasi, qo'pol talaş); quyish (spreylar, olib tashlash); kabel mahsulotlarini ishlab chiqarish (simli so'qmoqlar, ip); kimyoviy ishlab chiqarish (ishlatilgan katalizatorlar, loy) va boshqalar.
Amortizatsiya qoldiqlarini shakllantirish manbalari: turli sohalarda asosiy vositalarni tugatish; uskunalar va inshootlarni kapital va joriy ta'mirlash; maishiy chiqindilar.
O'rtacha, ikkinchi darajali rangli metallarning umumiy xom ashyosidagi chiqindilarning ulushi taxminan 57% ni, amortizatsiya qoldiqlarining ulushi esa taxminan 43% ni tashkil qiladi.
GOST 1639-78 "Rangli metallar va qotishmalarning chiqindilari va chiqindilari" ga binoan bunday xom ashyoning 14 turi aniqlandi. Jismoniy holatiga qarab, hurda va chiqindilar 4 sinfga bo'linadi (A - chiqindilar va bo'lak chiqindilar; B - talaşlar; C - chang chiqindilar, D - boshqa chiqindilar), har bir sinf kimyoviy tarkibiga qarab guruhlarga, guruhlar sinflarga bo'linadi. ...
Standart iste'molchilarga sotib olinadigan va etkazib beriladigan eritma eritmalar va rangli metall chiqindilarining massasi va umumiy o'lchamlarini tartibga soladi.
Hurda va chiqindilarni birlamchi qayta ishlash ularni metallurgik qayta ishlashdan oldin amalga oshiriladi. U mexanik, issiqlik va kimyoviy usullar bilan amalga oshiriladi va quyidagi asosiy operatsiyalarni o'z ichiga oladi: saralash, kesish, qadoqlash, maydalash, maydalash, magnit ajratish, quritish, yog'sizlantirish va hk.
Rangli metallarning parchalari va chiqindilarini saralash aralash ikkilamchi xom ashyoni ajratishdan, shuningdek, qora va metall bo'lmagan materiallarni olib tashlashdan va o'lchamlari va bo'laklari bo'yicha ajratishdan iborat. Saralashning asosiy turlari: qo'lda saralash, mexanik saralash, qattiq muhitda, qayta ishlaydigan pechlardan foydalanish. Qoldiqlar va rangli metallarning chiqindilarini o'ziga xos saralash saralash jadvallarida (1-rasm), konveyerlarda va konveyer liniyalarida amalga oshiriladi.
Chiqindilarni va chiqindilarni kesish asosiy rangli metall yoki qotishmani boshqa metallar yoki metall bo'lmagan materiallar bilan ifloslanishdan ozod qilishdan, shuningdek, xom ashyoni keyinchalik qayta ishlash yoki tashish uchun qulay bo'lgan o'lcham va vaznga etkazishdan iborat.
Quritish talaşlarda, qoldiqlarda va bir tekis chiqindilarda, shlaklarda, oqmalarda va boshqa materiallarda amalga oshiriladi. Ko'pincha u barabanli quritgichlarda amalga oshiriladi.Yog'larni tozalash operatsiyasi chiplar uchun talab qilinadi.
Qadoqlash va briketlash ixcham bo'lmagan hurda va chiqindilarni ixchamlashtirish hamda ma'lum massa, o'lcham va zichlikdagi paketlar yoki briketlarni olish uchun amalga oshiriladi. Ushbu operatsiyalar gidravlik presslar yordamida amalga oshiriladi.
Hurda va chiqindilarni birlamchi ishlov berishning maxsus usullariga quyidagilar kiradi: kabellar va o'tkazgichlarni qayta ishlashning termal usullari, kabel qoldiqlaridan izolyatsiyani olib tashlashning kimyoviy usullari, kabel qoldiqlarini qayta ishlashning kriogen usuli va boshqa ikkilamchi xom ashyo turlari.
GOST bo'yicha mis va mis qotishmalarining qoldiqlari va chiqindilari 3 sinfga bo'linadi: A - mis va mis qotishmalarining qoldiqlari va bir martalik chiqindilari; B - mis va mis asosidagi qotishmalarning talaşlari; D - boshqa chiqindilar. A va B sinflarining chiqindilari va chiqindilari 13 guruhga bo'linadi, ularning har biri 3-6 sinflarga ega.
Ikkinchi mis tarkibidagi xom ashyoning taxminan 65% qotishmalar (yuqori sifatli xom ashyo) ishlab chiqarishga, taxminan 3% kimyoviy birikmalar ishlab chiqarishga va taxminan 34% pufakchali mis ishlab chiqarishga sarflanadi. Ikkinchi pufakchali misni ishlab chiqarish uchun, qoida tariqasida, past sifatli xom ashyo (shlaklar, axlat, kabel chiqindilari, mayda tiqilib qolgan qoldiqlar va chiqindilar va boshqalar) ishlatiladi.
Pufakchali mis ishlab chiqarish bilan past sifatli mis xom ashyosini qayta ishlash asosan quyidagi metallurgiya jarayonlarini o'z ichiga olgan texnologik sxema bo'yicha pirometallurgiya usuli bilan amalga oshiriladi: minalarni kamaytirish eritish, olingan qora misni konversiyalash, blister misni olov va elektrolitik tozalash. Nozik xom ashyo valni eritishdan oldin issiq pelletizatsiya yoki aglomeratsiya orqali aglomeratsiyaga uchraydi.
Issiq prokat uchun to'lov mis (minus 5mm) tarkibidagi mis tarkibidagi materiallar, qayta ishlangan chang, mayda granulalar, koks (10-12% gacha) va ohaktosh (15% gacha) ning qaytarilishidan iborat. U yoqilg'ining yonishi tufayli sinterlash zonasida harorat 750-900 ° S ga yetadigan quvurli aylanadigan o'choqqa beriladi. Aglomeratlangan material pechdan 550-650 ° S da chiqariladi. U baraban sovutgichida sovutiladi, so'ngra ikki fraktsiyaga bo'linadi (+ 5mm eritmaga kiradi, -5mm muomalaga kiradi).
Sinterlashda zaryadga 2-4% koks qo'shiladi va sinterlash jarayoni bilaguzukli sinterlash mashinalarida amalga oshiriladi. Zaryadning sinterlash zonasidagi harorat 1050-1100oS ga etadi.
Ikkinchi mis tarkibidagi xom ashyoni kondan eritish odatdagi eritmaning qisqarishi hisoblanadi. Bu eritish va boshqa qaytarilish jarayonlari metall oksidlarining kuchliligi farqiga asoslanadi. Ushbu hodisaning yaxshi tasviri - bu metall oksidlarining uglerod oksidi (II) bilan qaytarilish diagrammasi (2-rasm).
Eritish zaryadiga tarkibida mis tarkibidagi birlamchi xom ashyo, oqmalar (kvarts, ohaktosh), qayta ishlangan materiallar va koks (zaryad og'irligining 10-15%) kiradi. Eritma 3-10 m2 tuyeralar maydonida tasavvurlar maydoni bilan odatdagi val tipidagi pechlarda amalga oshiriladi (3-rasm) Zaryad qatlamidagi pechning balandligi bo'ylab yuqoridan pastga qarab 5 ta zonani ajratish mumkin: tayyorgarlik zonasi, kamayish zonasi, eritish zonasi, o'choq fokusi, ichki o'choq o'chog'i. Pechning markazida harorat maksimal qiymatlarga (1300-1400 ° S) etadi. Zaryadning yuqoridan pastga tushganda alohida komponentlarining xatti-harakatlarini ko'rib chiqing. Eritadigan mahsulotlar: qora mis (hosil 30-33%), cüruf (hosil 53-57%), chang va gazlar. Qora mis tarkibida,%: 82-87 Cu; 5-8 Zn; 1-2Sn; 1-2 Pb va boshqa metallar. Undagi misni qazib olish 97-98% ni tashkil qiladi. Pechning zaryadlash uchun o'ziga xos mahsuldorligi kuniga 80-100 t / m2 gacha.
Qora misdan aralashmalarni olib tashlash va pufakchali misni ishlab chiqarish mis quvvati 40-60 tonna bo'lgan gorizontal konvertorlarda amalga oshiriladi. Jarayon uchun asos aralashmalar va misning kislorodga yaqinligi farqidir. Kvarts oqim sifatida ishlatiladi. Issiqlik tanqisligini yo'qotish va ba'zi bir aralashmalarni (Zn, Cd, As, Sb va boshqalarni) to'liqroq yo'q qilish uchun konverter konvertorga yuklanadi. Konversiya mahsulotlari: pufakchali mis, cüruf. chang, gazlar. Blister mis tarkibida 97-98,5% Cu mavjud (misni qayta tiklash taxminan 93%) va undan keyin olov va elektrolitik tozalashga yuboriladi.
Mis asosidagi qotishmalarni ishlab chiqarish mis va uning qotishmalarining qoldiqlari va chiqindilaridan foydalanishning eng oqilona variantidir. Ikkilamchi kalay va qalaysiz bronza va ikkilamchi guruch ikkilamchi metall korxonalarida olinadi.
Qo'rg'oshin va qo'rg'oshin qotishmalarining qoldiqlari, qoldiqlari va talaşlari 4 sinfga bo'linadi: A, AL, B, G. A sinf (qoldiqlar va bir parcha chiqindilar) 4 guruhga bo'linadi. Qo'rg'oshin akkumulyatorlarining qoldiqlari va chiqindilari bir guruh va 6 sinfga ega bo'lgan alohida AL sinfida ajratiladi. B klassi (qo'rg'oshin talaşlari va uning qotishmasi) 2 guruhga ega. D sinf - boshqa chiqindilar.
Ikkilamchi qo'rg'oshinli xom ashyoning o'ziga xos xususiyati shundaki, uning tarkibida amortizatsiya qoldiqlarining juda katta qismi (taxminan 80%, shu jumladan akkumulyator qoldiqlarining ulushi taxminan 75%). O'rtacha batareyalarda taxminan 62% Pb va Sb mavjud. Qolgan 38% korpuslar, qoplamalar, ajratgichlar, shuningdek oltingugurt va kislorod materialidir. Batareyalar metallurgik qayta ishlashga kesilgan va kesilmagan holda etkazib beriladi.
Qo'rg'oshin o'z ichiga olgan boshqa ikkilamchi xom ashyolarga qo'rg'oshinli kabellar parchalari, babbitlarning qoldiqlari va chiqindilari (antifriktsion qotishmalar) kiradi. Qo'rg'oshin tarkibidagi kichik xom ashyo: gazni tozalash inshootlaridan olingan loy, erlarni otish, pastalar va boshqalar).
Ikkilamchi qo'rg'oshinli xom ashyoni pirometallurgiya usuli bilan unga asoslangan qo'rg'oshin va qotishmalarni olish uchun qayta ishlash eritish moslamalari sifatida amalga oshiriladi: val pechlari (eng keng tarqalgan birlik), qozonxonalar, reverberatorli pechlar, qisqa tamburli pechlar, elektr pechlar.
Konni eritishdan oldin qo'rg'oshin tarkibidagi kichik xom ashyo kamarni sinterlash mashinalarida aglomeratuvchi otishga uchraydi. Yoqilg'i - xom ashyoning yonuvchan tarkibiy qismlari va koks shabada (2-2,5%).
Minalarni kamaytirish eritish zaryadiga quyidagilar kiradi: katta va notog'ri xom ashyo, aglomerat, oqimli qo'shimchalar (ohaktosh, temir talaşlari) va koks (zaryad og'irligining 8-12%). Nonvoyxonalar dumaloq, tasvirlar shaklida yoki to'rtburchaklar shaklida kesma maydoni 2-10m2 bo'lgan tuyalar sohasidagi tasavvurlar maydoni bo'lishi mumkin. Yuqoridan pastgacha zaryad qatlamidagi o'choqdagi zonalar: tayyorgarlik, kamaytirish, eritish, o'choq o'chog'i. Yuqoridan pastga tushganda zaryadning alohida tarkibiy qismlarining xatti-harakatlarini ko'rib chiqing.
Konlarni eritish mahsulotlari: qo'pol qo'rg'oshin, cüruf, mot, chang, gazlar. Qo'rg'oshin 50-55%, cüruf 35-40% ishlab chiqaradi. Qo'rg'oshin tarkibida%, 91-94 Pb; 2,5-5Sb; 0,8-1,2Cu; 0,1-1 Sn. Qo'rg'oshin ekstrakti 90-92% ni tashkil qiladi. Zaryad olish uchun pechning o'ziga xos unumdorligi kunlik 50-60 t / m2.
Qo'rg'oshinni aralashmalardan tozalash pirometallurgiya usuli bilan surma qo'rg'oshini yoki sof qo'rg'oshinni olish uchun amalga oshiriladi.
Qo'rg'oshin-kalay babbitlari (BN1, BT, B16) tarkibida 13-17% Sb; 9-17% Sn, shuningdek 1-2% gacha Cu, Cd, Ni, As, Fe. Ular hurda va chiqindilardan, tayyorgarlik qotishmalaridan, asosiy qotishmalardan va birlamchi metallardan tayyorlanadi. Kerakli babbit navini olish uchun zaryad pota elektr qarshilik pechida eritiladi. Babbittni ishlab chiqarish jarayoni ikkita asosiy yuklash va nishonga olish operatsiyalaridan iborat. Yuklash - zaryadning eng olovga chidamli tarkibiy qismlaridan (harorat 680-730 ° C) suyuq vannani olish, maqsad - qotishmani ma'lum kimyoviy tarkibga etkazish. BK qotishmasi 440-500oS da quyiladi. Babbitt ingotlari vazni 22 kg dan oshmaydi.
Kaltsiy babbitlari, natriy-kaltsiy qoldiqlari va chiqindilarini ishlab chiqarish uchun 0,3% dan ko'p bo'lmagan Sb bo'lgan har xil turdagi qo'rg'oshin ikkilamchi xom ashyolaridan foydalaniladi. Sanoat amaliyotida kaltsiy babbitini olishning uchta usuli qo'llaniladi: metall kaltsiy va elektroliz yordamida xlorid (ko'pincha ishlatiladi).
Xlorid usuli bilan kaltsiy babbitini ishlab chiqarish uchun moslama (4-rasm) reverberatorli pechdan va ikkita qozondan iborat. Yansıtıcı o'choq (o'choq maydoni 1,5-2m2, hammom chuqurligi 0,1-0,15m) CaCl2.7H2O ning erishi va to'liq suvsizlanishi uchun xizmat qiladi. Yuqori qozonda kimyoviy jihatdan eng toza zaryad va barcha asosiy qo'rg'oshin eritiladi. Ushbu metall 350-370 ° C darajasida pastki qozonga tushiriladi, keyin kerakli miqdordagi natriy zaryadlanadi. Shundan so'ng, CaCl2 (harorat 820-850 ° C) kuchli aralashtirish bilan aks ettiruvchi pechdan hosil bo'lgan er-xotin qotishma ichiga quyiladi. Na2Pb5 + CaCl2 ® Pb3Ca + 2NaCl + 2Pb reaktsiyasi natijasida uchlamchi Pb-Na-Ca qotishmasi olinadi.
Nikel o'z ichiga olgan ikkilamchi xom ashyo 3 sinfga bo'linadi: A (hurda va bir parcha chiqindilar), B (talaşlar) va G (boshqa chiqindilar). A va B sinflarida 4 guruh mavjud. Hurda va chiqindilarning xususiyatiga qarab, ulardagi nikel miqdori 25 dan 98% gacha bo'lishi mumkin. Nikel o'z ichiga olgan chiplarda% bo'lishi mumkin: 49-81 Ni; 0,3-1 Co; 13,5-19,5 Cr; 2,5-6 Vt; 2.2-3.2 Mo; 0.05-0.27 Cu. Nikelning ikkilamchi metallurgiyasida ishlatilgan gidroksidi batareyalar alohida o'rin tutadi, ularning umumiy massasida nikel miqdori 8-10% ni tashkil qiladi.
Amalda, tarkibida ikkilamchi nikel bo'lgan xom ashyoni qayta ishlash ferronikel yoki metall nikel olish uchun pirometallurgiya usullari bilan amalga oshiriladi (ikkinchi holda, ishlov berish nikel yoki mis-nikel birlamchi xomashyosi bilan birgalikda amalga oshiriladi).
Ferronikelni eritish ko'pincha kamonli po'latdan yasalgan uch fazali elektr pechlarda (DSP-6N2, quvvati 6 t, quvvati 4000 kVA; DSP-12, DSP-25) amalga oshiriladi. Ferronikel uchun eritish kislorod bilan zaryad tarkibida bo'lgan metall birikmalarining kuchi farqiga asoslanadi. Kislorodga tobora yaqinlik darajasiga ko'ra, ularni quyidagi qatorda joylashtirish mumkin: Cu, Ni, Co, Mo, Fe, W, Cr. Erish paytida Cr, W, Co ni ferronikeldan olib tashlash uchun ular oksidlanib, cürufga o'tkazilishi kerak. Eritish paytida o'choqdagi atmosfera elektrodlarning intensiv oksidlanishiga yo'l qo'ymaslik uchun kamaytiruvchi xususiyatga ega bo'lishi kerak, shuning uchun aralashmalarni oksidlash uchun "qattiq" kislorod (Fe2O3 va NiO o'z ichiga olgan yuqori temir javhari yoki shkalasi) kiritiladi. Metall oksidlarni qaytaruvchi moddasi - bu xom ashyo tarkibidagi uglerod va zaryadga qo'shiladi. Kvarts (xomashyo massasining 5-6%) zaryadga oqim sifatida kiritiladi. Deyarli barcha mis va kobalt ferronikelda qoladi. Oltingugurt va fosforni ferronikeldan olib tashlash juda qiyin (ularni yo'q qilish uchun ohak shlakini pechga olib kelish kerak).
Erish jarayoni davriydir. Uning asosiy bosqichlari quyidagilardan iborat: eritish uchun zaryad tayyorlash, zaryadni zaryadlash va uni eritish, metallni tugatish, cürufni yuklab olish, shlakni to'kish. Olingan ferronikel granulyatlanadi. Pechdan tushganda metallning harorati 1700 ° S gacha. Zaryad massasidan ferronikelning rentabelligi taxminan 60% ni tashkil qiladi, unga nikel ekstraktsiyasi taxminan 97% ni tashkil qiladi. Ferronikel markasi FN-1 kamida 25% Ni + Co (shu jumladan Co 0,25% dan ko'p bo'lmagan), FR-3 - 15 va 0,35% mos ravishda o'z ichiga olishi kerak.
Rux tarkibidagi ikkilamchi xom ashyo 3 sinfga bo'linadi: A (hurda va bir martalik chiqindilar). B (talaş) va D (boshqa chiqindilar). Sinflar, o'z navbatida, kimyoviy tarkibiga qarab 3 guruhga bo'linadi. Ayrim sanoat tarmoqlari tarkibidagi rux tarkibidagi chiqindilarning kimyoviy tarkibiga misollar keltiring (rux keki, qo'rg'oshin ishlab chiqarishdagi shlaklar, qora metallurgiya zavodlarining changlari va boshqalar).

Qotishmalar ishlab chiqarish uchun tarkibida yuqori darajadagi sink bo'lgan ikkinchi darajali xom ashyo ishlatiladi. Sinkni asosan oksid shaklida o'z ichiga olgan past darajadagi xom ashyo va turli xil sanoat korxonalarining chiqindilari Waelz, fuming jarayoni yoki elektrotermik vositalar yordamida pirometallurgik usulda qayta ishlanishi mumkin. Uchala usul ham sink oksidi birikmalarini uning qaynash temperaturasidan (906 ° C) oshib ketadigan haroratda pasaytirish, ruxni bug 'shaklida gaz fazasiga o'tkazib, undan oksidlanishdan keyin ZnO ga ingichka chang (Waelz yoki fuming sublimatlari) shaklida chiqarib olish imkoniyatiga asoslangan. ) yoki suyuqlik shaklida (elektrotermiya bilan). Sink o'z ichiga olgan materiallarni Waelz jarayoni bilan qayta ishlash texnologiyasini batafsilroq ko'rib chiqish.

Foydalanilgan adabiyotlar

1.Ma'ruza. II qism, ASOSIY OChIN TEXNOLOGIYALARI. 110300 "Issiqlik fizikasi, avtomatika va sanoat pechlari ekologiyasi" mutaxassisligi talabalari uchun mo'ljallangan. Dotsent tomonidan tuzilgan Orlov A.K. 2018y. Sankt-Peterburg

2.Wikipidiya
3. Entsiklopediya, N. V. (s.f.). Qotishma. Newworldencyclopedia.org saytidan tiklandi
4.MatWeb. (s.f.). Qotishma elementlari mis qotishmalarining xususiyatlariga qanday ta'sir qiladi. Matweb.com saytidan olingan
5.Vudford, S (sf). Commentthatstuff.co saytidan tiklandi
6. Rayt, A. (sf). Metall qotishmalar. Azom.com saytidan olindi