Metalurgia - to nauka zajmująca się otrzymywaniem metali z rud

Ruda- utwory skalne zawierające związki chemiczne metalu (metali), podstawowy surowiec stosowany w procesach metalurgicznych

Ruda- składnik podstawowy, skała płonna

FORMY WYSTĘPOWANIA METALI W RUDACH

Ⴗ W STANIE WOLNYM (Au, Ag, Pt, Hg )

Ⴗ TLENKI (Fe2O3 )

Ⴗ SIARCZKI (Cu2S)

Ⴗ WĘGLANY (FeCO3, MgCO3 )

Ⴗ UWODNIONE TLENKI ( Al2O3 n H2O )

WSTĘPNA PRZERÓBKA RUD

RUDA>ROZDROBNIENIE(PRZEMIANA ZWIAZKU, USUWANIE SKAŁY PŁONNEJ)>SCALENIE>KONCENTRAT

ROZDRABNIANIE: DROBNE Z 1-80mm DO 1mm(MŁYNKI KULKOWE) ŚREDNIE z ၦ 100-200 mm do ၦ 30-80 mm (Łamacze stożkowe Kruszarki bębnowe Młyny kulowe Młyny prętowe) GRUBEz ၦ 200-400 mm do ၦ 80-100 mm(ŁAMACZE STOŻKOWE ŁAMACZE SZCZĘKOWE)

Metody wzbogacania rudmetali

• Metody fizyczne :

-metody grawitacyjne,

- metody elektryczne:

- metody elektromagnetyczne,

- metody elektrostatyczne

- metody flotacyjne

• Metody chemiczne

WZBOGACANIE:

GRAWITACYJNE:

Ⴗ PŁUKANIE

Ⴗ STRUMIENIOWE

Ⴗ W CIECZACH CIĘŻKICH

Wykorzystuje różnice w gęstości pozornej ziarenek rudy i prędkości ich opadania w powietrzu i w cieczy

ELEKTRYCZNE

• WZBOGACANIE ELEKTROMAGNETYCZNE

- SEPARACJA ELEKTROMAGNETYCZNA

• WZBOGACANIE ELEKTROSTATYCZNE

- SEPARACJA ELEKTRYCZNA

PRZEMIANA ZWIĄZKU ZAWIERAJĄCEGO METAL (Me)

• Prażenie w atmosferze redukującej

MexO4 + R Ⴎ MexO(4-a) + ROa

• Prażenie w atmosferze obojętnej

Mex(CO3)z Ⴎ MexOz + z CO2

Mex(OH)z Ⴎ MexO 0.5z + 0.5z H2O

• Prażenie w atmosferze utleniającej

MexSw + (0.5z +w) O2 Ⴎ MexOz + z SO2

SCALANIE KONCENTRATU:

•SPIEKANIE KONCETRATU

•BRYKIETOWANIE KONCETRATU

•GRUDKOWANIE KONCENTRATU

PROCESY WSTĘPNE:

• WYDZIELANIE METALU ZE ZWIĄZKU

ZAWIERAJĄCEGO METAL

•ODDZIELENIE SKAŁY PŁONNEJ

OD METALU

PROCESY REDUKCYJNE

• STOSOWANE DO PRZERÓBKI RUD

TLENKOWYCH

• REDUKTORY:

C, CO , H₂, niektóre metale (Me)

PROCESY REDUKCYJNE

SCHEMAT PROCESU

MeO + R Ⴎ Me + RO

MeA + RMe Ⴎ Me + RMeA

A - dowolny pierwiastek występujący w związku z Me

R - reduktor

UTLENIANIE

Oddziaływanie na związek MeX tlenem

MeX + O2 Ⴎ Me + XO2

Przykład

Cu2S + O2 Ⴎ 2Cu + SO2

PROCESY ELEKTROLITYCZNE
( Nierozpuszczalna anoda )

ELEKTROLIT MeSO4= Ⴎ SO4- - + Me++

SO4- - - 2e Ⴎ SO3 + 0.5O2

SO3 + H2O Ⴎ H2SO4 (IDZIE DO ANODY)

Me++ + 2e Ⴎ Me (IDZIE DO KATODY)

Me++ + SO4- - + H2O - 2e Ⴎ H2SO4 + 0.5O2 + Me

PROCESY HYDROMETALURGICZNE (1)

SKŁADAJĄ SIĘ Z NASTĘPUJĄCYCH ETAPÓW

• ROZPUSZCZANIE

- POZWALA NA PRZEPROWADZENIE METALU WYSTĘPUJĄCEGO W RUDZIE DO ROZTWORU

• OCZYSZCZENIE ROZTWORU Z ZANIECZYSZCZEŃ

• WYDZIELENIE PIERWIASTKA Z ROZTWORU

ROZPUSZCZANIE:

ZASADA - METAL ZAWARTY W RUDZIE PRZEPROWADZMY DO ROZTWORU

SPSÓB REALIZACJI - ODDZIAŁYWANIE NA RUDĘ ROZTWORAMI KWASÓW, ZASAD LUB SOLI

Przykłady

MeO + H2SO4 Ⴎ MeSO4 + H2O

Al2O3 Ⴗ n H2O + 2Na(OH)2 Ⴎ 2NaAlO2 + (n+1)H2O

OCZYSZCZENIE ROZTWORU Z ZANIECZYSZCZEŃ

1. EKSTRAKCJA Z WYTRĄCANIEM PRZEZ SPECJALNIE WPROWADZONE DODATKI

2. ZASTOSOWANIE ROZPUSZCZALNIKÓW ORGANICZNYCH

3. KRYSTALIZACJA

WYDZIELENIE PIERWIASTKA Z ROZTWORU

STOSOWANE PROCESY

• WYDZIELENIE Z ROZTWORU NA DRODZE ELEKTROLIZY

• CEMENTACJA

CuSO4(liq) + Fe(s) Ⴎ FeSO4(liq) + Cu(s)

• REDUKCJA CIŚNIENIOWA WODOREM

CuSO4 + H2 Ⴎ Cu + H2SO4

* Cel procesów rafinacyjnych:

- usunięcie zanieczyszczeń z metalu

uzyskanego w procesach wstępnych

lub w wyniku przetapiania złomu( recyklingu )

* Definicja pojęcia zanieczyszczenie

* Klasyfikacja zanieczyszczeń

ZANIECZYSZCZENIA W METALACH

1. Metal po procesie wstępnym zawiera pewną ilość domieszek ( zwykle zawartość ich waha się od ułamka procentu do 10% )

2. Rafinacja metali ma na celu usunięcie domieszek lub ograniczenie ich zawartoścido dopuszczalnej koncentracji

ZANIECZYSZCZENIA>METALICZNE>NIEZWIAZANE>ROZPUSZCZALNE

ZANIECZYSZCZENIA>NIEMETALICZNE>ZWIAZANE>NIEROZPUSZCZAL

KLASYFIKACJA METOD RAFINACJI METALI

PODZIAŁ ZE WZGLĘDU NA MECHANIZM PROCESU :

• FIZYCZNE METODY RAFINACJI

• CHEMICZNE METODY RAFINACJI

METODY FIZYCZNEJ RAFINACJI METALI:

EKSTRAKCJA

• ŻUŻLOWA

• PRÓŻNIOWE

• GAZOWA

ZMIANA STANU SKUPIENIA

• POSTĘPUJĄCA KRYSTALIZACJA

• TOPIENIE STREFOWE

• DESTYLACJA REKTYFIKACJA

ELEKTROLIZA MECHANICZNA

FILTROWANIE

• WIBRACJA

• ULTRDŹWIĘKI

EKSTRAKCJA

• ŻUŻLOWA - wykorzystuje prawo Nernsta które określa warunki równowagi na granicy dwóch faz

• GAZOWA - wykorzystuje prawo Raoulta które określa równowagę na granicy faz : ciekły metal - gaz

Warunek przebiegu rafinacji fizycznej gazowej

pA` < pA

Powierzchnię rozdziału faz <F> może stanowić :

• Swobodna powierzchnia metalu,

• Powierzchnia pęcherzy gazu wprowadzonych do metalu,

• Powierzchnia pęcherzy gazów samoczynnie tworzących się w metalu wskutek wydzielania się zanieczyszczenia ( wstąpienie zjawiska przesycenia )

Efekt rafinacji można uzyskać:

• Przez przedmuchiwanie ciekłego metalu gazem obojętnym o niskiej koncentracji zanieczyszczenia A,

• Przez przetrzymanie ciekłego metalu w próżni

Przedmuchiwanie gazem obojętnym:

Wdmuchiwanie gazu obojętnego

Zastosowanie topników musujących

Rafinacja próżniowa

*Obniżanie stężenia zanieczyszczenia A w fazie gazowej sąsiadującej z ciekłym metalem

Rafinacja przez zmianę stanu skupienia

• Wykorzystuje zjawiska:

*zmiany rozpuszczalności zanieczyszczeń w metalu wraz ze zmianą temperatury,

*zmiany rozpuszczalności zanieczyszczeń podczas przejścia metalu ze stanu ciekłego w stan stały,

Istota procesu :

Swobodne przechodzenie zanieczyszczeń z tworzącej się fazy stałej do cieczy wymaga istnienia wyraźnego frontu krystalizacji

Metoda postępującej krystalizacji

OD GÓRY Zanieczyszczony metal, Metal rafinowany, Chłodzona wkładka krystalizatora. PO BOKACH IZOLACJA CIEPLNA

Rafinacja metodą topienia strefowego

Destylacja- Rektyfikacja

Wykorzystuje do oddzielenia zanieczyszczeń z metalu różnicę w prężności par składników stopu

• PROCES DESTYACJI - gdy rozdzielenie składników następuje podczas przeprowadzania ich w stan gazowy

• PROCES REKTYFIKACJI - gdy rozdzielenie składników następuje podczas ich przechodzenia ze stanu gazowego w stan stały

Temperatura topnienia i wrzenia wybranych metali

Metal Temperatura Temperatura

topnienia, oC wrzenia , oC

Magnez 650,0 1107,0

Cynk 419,5 906,2

Kadm 321,0 766,5

Ołów 327,4 1745,0

Bizmut 271,4 1552,0

MECHANICZNE METODY RAFINACJI

FILTROWANIE - znalazło szerokie zastosowanie przemysłowe,

Zastosowanie - usuwanie stałych wtrąceń z ciekłego metalu

Schemat procesu filtrowania

CHEMICZNA RAFINACJA METALI:

ŻUŻLOWA SPOSÓB REALIZACJI

• do żużla lub do metalu wprowadzamy pierwiastek (R) charakteryzujący się dużym powinowactwem chemicznym do zanieczyszczenia

GAZOW SPOSÓB REALIZACJI

• DO CIEKŁEGO METALU WDMUCHUJEMY GAZ ( G ) CHARAKTERYZUJĄCY SIĘ DUŻĄ AKTYWNOŚCIĄ W SOSUNKU DO ZANIECZYSZCZENIA

PRÓZNIOWA

ZASADA PROCESU

WYKORZYSTUJE MOŻLIWOŚĆ URUCHOMIENIA REAKCJI POPRZEZ OBNIŻENIE CIŚNIENIA NAD POWIERCHNIĄ CIEKŁEGO METALUPODSTAWOWE STOPY ŻELAZA

• SURÓWKA - stop żelaza z węglem i innymi domieszkami o zawartości C>2%,

• STAL - stop żelaza z węglem i innymi domieszkami o zawartości C<2%,

• ŻELIWO - stop żelaza z węglem i innymi domieszkami o zawartości C>2% przeznaczony na odlewy kształtowe,

• STALIWO - stop żelaza z węglem i innymi domieszkami o zawartości C<2% przeznaczony na odlewy kształtowe,

KLASYFIKACJA STOPÓW ŻELAZA

• WĘGLOWE ( NIESTOPOWE )

• STOPOWE ( ZAWIERAJĄ CELOWO WPROWADZONE DO STOPU PIERWIASKI W ILOŚCI NAWET DO 30% )

Podstawowe domieszki stopów żelaza :

Krzem ( Si ) , Mangan ( Mn ) ,

Fosfor ( P ) , Siarka ( S )

Podstawowe rudy żelaza

Rudy magnetytowe - zawierają głównie Fe₃O₄ oraz Fe₂O₃ ( bogactwo rudy od 45 do 70% Fe)

Rudy hematytowe - zawierają Fe₂O₃ ( bogactwo rudy od 40 do 65%Fe )

Rudy limonitowe - zawierają głównie uwodniony tlenek żelaza- mFe₂O₃• nH₂O (bogactwo rudy od 25 do 50% Fe ),

Syderyty - zawierają głównie węglan żelazowy - FeCO₃ ( bogactwo rudy od 30 do 40% Fe )

Przygotowanie rud do procesu metalurgicznego

Wstępna przeróbka rudy:

- podwyższenie zawartości Fe w rudzie

- sporządzenie koncentratu rudy o odpowiednichwłaściwościach takich jak temperatura topnienia, porowatość,wytrzymałość.

Cele te osiąga się przez :

- mieszanie rud o różnych właściwościach,

- prażenie rud,

- scalanie koncentratu o małej ziarnistości

WIELKI PIEC PROFIL

GARDZIEL 400 > SZYB900>PRZESTRON1800>SPADKI2900

>GAR

PODSTAWOWE PROCESY

REDUKCJA TELNKÓW ŻELAZA ZAWARTYCH W KONCENTRACIE

- FUNKCJĘ PODSTAWOWEGO REDUKTORA PEŁNI TLENEK WĘGLA ( CO),

ODDZIELENIE OTRZYANEGO ŻELAZA OD SKAŁY PŁONNEJ POPRZEZ ICH STOPIENIE

-SKŁANIKI SKAŁY PŁONNEJ ZOSTAJĄ ZMAGAZYNOWANE W ŻUŻLU

ELEMENTY SKŁADOWE INSTALACJI WIELKIEGO PIECA

WIELKI PIEC

NAGRZEWNICE POWIETRZA

URZĄDZENIA ZAŁAOWCZE

INSTALACJA ODPROWADZAJĄCA GAZY WIELKOPIECOWE

URZĄDZENIA DO ODBIORU ŻUŻLA

URZĄDZENIA DO ODBIORY SURÓWKI

PROCES SPALANIA KOKSU

• SPALANIE ZUPEŁNE

C + O2 Ⴎ CO2

• SPALANIE NIEZUPEŁNE

C + 0.5 O2 Ⴎ CO

• REAKCJA BOUDOUARDA

(400 - 950oC)

CO2 + C Ⴎ 2CO

REAKCJE REDUKCJI POŚREDNIEJ

• REDUKCJA TLENKÓW ŻELAZA W WIELKIM PIECU PRZEBIEGA STOPNIOWO OD TLENKÓW WYŻSZYCH ( O WYŻSZEJ ZAWARTOŚCI TLENU ) AŻ DO ŻELAZA METALICZNEGO

• DLA T> 573oC

Fe2O3 Ⴎ Fe3O4 Ⴎ FeO Ⴎ Fe

REAKCJE REDUKCJI POŚREDNIEJ
( 450 < T < 950oC )

3Fe2O3 + CO Ⴎ 2Fe3O4 + CO2 - Q

2Fe3O4 + 2CO Ⴎ 6FeO + 2CO2 + Q

6FeO + 6CO Ⴎ 6Fe + 6CO2 - Q

3Fe2O3 + 9CO Ⴎ 6Fe + 9CO2 - Q

REAKCJE REDUKCKCJI BEZPOŚREDNIEJ
( T > 950oC )

Powyżej 950oC cały powstały CO2 przechodzi w CO

• REAKCJA REDUKCJI BEZPOŚREDNIEJ

- ETAPY SKŁADOWE PROCESU

FeO + CO Ⴎ Fe + CO2 + Q

CO2 + C Ⴎ 2CO - Q

_____________________________

FeO + C Ⴎ Fe + CO - Q

UWAGA !

Niesłusznie odnosi się wrażenie, że reduktorem jest węgiel

Obecność Mn , Si i P w surówce

• WYNIK REDUKCJI TLENKÓW W PROCESIE WIELKOPIECOWYM

• Si

SiO2 + 2C Ⴎ Si + 2CO + Q

• Mn

MnO + C Ⴎ Mn + CO + Q

• P

P2O5 + 5C Ⴎ 2P + 5CO + Q

SIARKA W SURÓWCE

• Podstawowym źródłem siarki ( S ) jest koks ( zawiera do 1,2%S )

• Formy występowania siarki

- FeS - rozpuszczony w surówce,

- MnS - tylko częściowo rozpuszczony w surówce

- CaS oraz MgS - rozpuszczone w żużlu

Proces odsiarczania surówki

• Wymaga istnienia nadmiaru niezwiązanych tlenków CaO lub MgO w żużlu ( zasadowość żużla mierzona stosunkiem CaO/ SiO2= 1.2 - 1.3 )

• Musi być zapewniona odpowiednia masa żużla

• Odpowiednie warunki termiczne w dolnej części wielkiego pieca ( reakcja endotermiczna )

• Atmosfera w wielkim piecu musi być redukująca ( obecność CO)

Reakcja odsiarczania

FeS +CaO + C Ⴎ Fe + CaS + CO +Q

MnS +CaO + CႮ Mn + CaS+CO+ Q

• Warunki przebiegu

- żużel zasadowy ( CaO/SiO2>1.2 )

- atmosfera redukująca

- wysoka temperatura ( reakcja endotermiczna )

Bilans materiałowy(1 t surówki )

Materiały wsadowe

• Ruda - 2.0-2.5 t

• Koks - 1.0 t

• Topniki - 0.5 t

• Powietrze-(T=1100oC

p=0.2-0.3MPa)

Produkty

• Surówka - 1t

• Żużel - 0.6t,

• Pyły - 0.08t

• Gaz WP - 3250 Nm3

Klasyfikacja surówek

• SURÓWKI ODLEWNICZE

• HEMATYTOWA (H)

• NORMALNA (N)

• FOSFOROWA (F)

• NA WALCE ( W)

SURÓWKI PRZERÓBCZE

• PRZERÓBCZA ( P1)

• PRZERÓBCZA ( P2 )

METODY REDUKCJI BEZPOŚREDNIEJ

• POZWLAJĄ NA OTRZYMANIE CZYSTEGO ŻELAZA W STANIE STAŁYM ( GĄBKA ŻELAZNA ),

• REDUKTORAMI TLENKÓW ŻELAZA W TYCH PROCESACH SĄ :

- H2

- CH4

- CO

CEL PROCESU

• Podwyższenie jakości stopu

• Obniżenie ilości energii zużywanej do wytopienia 1 kg stali

Stal

Zabiegi możliwe do zrealizowania

• Odtlenienie stali ( staliwa)

• Odwęglenie stali

• Odgazowanie

• Odfosforowanie i odsiarczenie stali

• Wprowadzenie dodatków:

- modyfikujących strukturę

- zwiększenie zawartości pierwiastków stopowych

Podział zabiegów obróbki pozapiecowej stali

• Zabiegi obróbki pozapiecowej stali dzielą się na zabiegi realizowane przy :

- ciśnieniu atmosferycznym

- ciśnieniu obniżonym ( w próżni)

Obróbka ciekłego metalu pod ciśnieniem atmosferycznym

ODTLENIANIE OSADOWE

Wprowadzenie do ciekłego metalu po spuście do kadzi odtleniacza

Argonowanie stali

• Ujednorodnienie składu chemicznego

• Zmniejszenie zawartości gazów ( H,N )

• Zmniejszenie zawartości wtrąceń niemetalicznych i zmiana ich morfologii

Obróbka ciekłego metalu żużlem syntetycznym

• Ciekły metal przelewamy do kadzi w której znajduje się ciekły żużel syntetyczny o składzie :

- CaO - 55%

- Al2O3 - 45 %

• Spustu metalu dokonujemy z wysokości ok. 3m w celu zapewnienia dobrego wymieszania metalu z żużlem

Wdmuchiwanie sproszkowanych materiałów do stali

• Zwiększenie zawartości węgla w stali

• Obniżenie zawartości fosforu

• Obniżenie zawartości siarki i modyfikacja morfologii wydzieleń siarczków w stali

• Obniżenie zawartości tlenu - odtlenienie

Proces AOD Argon Oxygen Decarburisation

• Przedmuchiwanie ciekłej stali mieszaniną argonu i tlenu

• Produkcja stali Cr-Ni o zawartości węgla poniżej 0,03 %C

• Odsiarczenie staliwa

Mechanizm procesu

• Obniżenie ciśnienia cząstkowego CO w pęcherzu

Parametry realizacji procesu

• Wsad - ciekłe metal:

C - do 3.0%Si < 0.2 %Cr i Ni - jak w gtowym staliwie

Parametry przedmuchiwania ciekłego metalu

Stosunek

Ar/O2 1:5 1:3 1:2 1:1 2:1 8:1

Zawartość

ęgla,% do 0.55 0.35 0.20 0.04 0.02

1700oC

• Zużycie gazu - 0.6-0.8 nm3/tonę .min.

• Ciśnienie mieszanki - 1.0 -1.2 MPa

• Ostatni etap - przedmuchiwanie argonem w ilości - 0.4 nm3/tonę min.

• Do redukcji tlenków chromu stosujemy Fe-Si lub Al.

• Do odsiarczania stosujemy żużel wytworzony z mieszaniny wapna i fluorytu,

• Do podgrzewania cieklegometalu stosujemy grzanie chemiczne przez wprowadzenie 6-15kg Al / tonę stali

Obróbka ciekłego metalu przy ciśnieniu obniżonym

Argonowanie stali

• Obniżenie koncentracji wodoru H ( do 80% )

• Obniżenie zawartości siarki poniżej 20 ppm

• Obniżenie koncentracji azotu N ( o 20-40% )

• Efektywna flotacja WN

• Wyrównanie składu chemicznego w całej objętości ciekłego metalu

• Małe nakłady inwestycyjne na zakup urządzenia

Odgazowanie recyrkulacyjne

• Szybki proces odtlenienia stali

• Szybkie odwęglenie do zawartość C=15ppm

• Dobra homogenizacja ciekłego metalu

• Odgazowanie ( H<1.5 ppm ,N<30ppm )

• Duży uzysk wprowadzanych dodatków stopowych

• Dobre oczyszczenie metalu z WN

Odgazowanie recyrkulacyjne połączone z dmuchem tlenem

• Wszystkie zalety poprzedniego rozwiązania

• Pozwala na głębsze odwęglenie

• Wyższa temperatura metalu w kadzi dzięki procesowi dopalania CO na CO2 w objętości urządzenia,

• Brak konieczności przedmuchiwania argonem

• Szczególnie przydatny prace do wytwarzania niskowęglowego staliwa Cr-Ni

• Możliwość regulacji temperatury metalu w kadzi na drodze grzania chemicznego

Odgazowanie w kadzi

• Odgazowanie ( H i N )

• Odtlenienie

• Odwęglenie ( C< 20 ppm )

• Odsiarczenie ( S < 20 ppm )

• Ograniczenie zawartości WN

• Niskie koszty inwestycyjne

Proces VOD Vacuum Oxygen Decarburisation

Proces odwęglenie realizujemy bazując na przebiegu reakcji zachodzącej w ciekłym metalu

[C] + [O] = { CO }

Stała równowagi tej reakcji może być wyrażona zaleznoscią :

lg K = lg { Pco / a[O] . a[C] }

Istota realizacji procesu odwęglenia - przesunięcie równowagi ww. reakcji

Ciśnienie cząstkowe w fazie gazowej można obniżyć poprzez :

1. Obniżenie ciśnienia całkowitego nad ciekłym metalem (zasada procesu VOD)

2. Rozcieńczenie CO w pęcherzu gazem obojętnym ( zasada procesu AOD )

REALIZACJA PROCESU

• Stal wyjściowa o zawartości C=0.5-1.0%,

• metal przedmuchujemy tlenem przy ciśnieniu 50 - 150 mbar

• Po zakończeniu procesu utleniania obniżamy ciśnienie do 1 mbar

• redukcja tlenku chromu z żużla przez dodanie na jego powierzchnię sproszkowanego Fe-Si lub Al.

• Odłączenie układu próżniowego i spust

Obróbka ciekłej stali w piecu kadziowym

• Zwiększenie wydajności stalowni,

• Możliwość spustu metalu o niższej temperaturze

• Możliwość uzyskania niskiej koncentracji tlenu ( 20 - 30 ppm )

• Obniżenie zawartości H ( 1-2.5 ppm )

• Możliwość odsiarczenia metalu żużlem syntetycznym do zawartości S= 30-50 ppm przy sprawności procesu ၨ= 80%

• Możliwość płynnej regulacji temperatury ciekłego metalu

• Możliwość modyfikacji stopu poprzez wdmuchiwanie proszków lub wprowadzenie do metalu przewodu elastycznego

Grzanie chemiczne

ŻELIWO

• ŻELIWO - STOP ŻELAZA Z WĘGLEM I INNYMI PIERWIASTKAMI O ZAWARTOŚCI WĘGLA POWYŻEJ 2% PRZEZNACZONY DO WYKONYWANIA ODLEWÓW KSZTAŁTOWYCH

• ŻELIWO - STOP WIELOSKŁADNIKOWY ŻELAZA Z WĘGLEM O TAKIM SKŁADZIE CHEMICZNYM , KTÓRY ZAPEWNIA KRZEPNIĘCIE W KOŃCOWYM ETAPIE FAZY CIEKŁEJ W TEMPERATURZE EUTEKTYCZNEJ

FORMY WYSTĘPOWANIAWĘGLA W ŻELIWIE

• CEMENTYT - Fe3C

• GRAFIT

• WĘGIEL ŻARZENIA

CZYNNIKI WPŁYWAJĄCENA STRUKTURĘ ŻELIWA

• SKŁAD CHEMICZNY

• SZYBKOŚĆ STUDZENIA ODLEWU

KLASYFIKACJA( wg formy występowania węgla )

• ŻELIWO SZARE - WĘGIEL W POSTACI GRAFITU

• ŻELIWO BIAŁE - WĘGIEL W POSTACI CEMENTYTU ( Fe3C )

• ŻELIWO POŁOWICZNE ( PSTRE ) - WĘGIEL JEDNOCZEŚNIE W POSTACI GRAFITU I CEMENTYTU

Klasyfikacja wg PN

• żeliwo szare maszynowe,

• żeliwo sferoidalne,

• żeliwo ciągliwe,

• żeliwo stopowe

Żeliwo szare maszynowe

• Dzieli się na gatunki zależnie od Rm(MPa)

GATUNEK Rm, MPa Rg, MPa Eo

minimum minimum GPa

100 100 -

150 150 300 78

200 200 360 95

250 250 420 109

300 300 480 117

350 350 540 122

Żeliwo szare maszynowe

• dobre właściwości odlewnicze ( dobra lejność, mały skurcz )

• prosta technologia topienia,

• dobra skrawalność,

• dobra odporność na ścieranie i dobre właściwości ślizgowe,

• naturalna zdolność do tłumienia drgań,

• odporność na działanie szeregu czynników chemicznych (soda, ług sodowy, ług potasowy, kwas siarkowy, kwas azotowy, woda, ziemia )

• niskie koszty wytwarzania

Zawartość eutektyczna węgla

Zależy od zawartości :

• Węgla

• Krzemu

• Manganu

• Fosforu

• Siarki

Wzór do wyznaczenia zawartości eutektycznej węgla :

Ceut = 4,26 - 0.31[%Si] - 0.33[%P] - 0.40[%S] +

+ 0.027[%Mn]

Stopień nasycenia eutektycznego

Wyrażony zależnością :

Sc = 4.25 / Ceut

Gdy :

Sc = 1 - żeliwo eutektyczne

Sc < 1 - żeliwo podeutektyczne

Sc > 1 - żeliwo nadeutektyczne

ŻELIWO MODYFIKOWANE

Aby uzyskać Rm Ⴓ 250 MPa należy przeprowadzić zabieg modyfikacji

Żeliwo modyfikowane - otrzymujemy poprzez zabieg polegający na dodaniu do ciekłego żeliwa specjalnych dodatków zwanych modyfikatorami

Efekt zabiegu modyfikacji

• rozdrobnienie struktury

• rozdrobnienie i zwiększenie ilości wydzieleń grafitu

MODYFIKATORY

• Modyfikatory proste :

Ca, Al , C grafit , Ba, Sr

• Modyfikatory złożone :

Fe-Si (75%), Ca-Si, Fe-Si-Mn-Zr

SPOSÓB MODYFIKACJI

Sposoby realizacji zabiegu modyfikacji :

• Dozowanie modyfikatora na rynnie podczas spustu ciekłego żeliwa z pieca (zastosowanie różnego typu dozowników ),

• Modyfikacja prętowa,

• Modyfikacja w zbiorniku układu wlewowego,

• Metoda przewodu elastycznego,

• Metoda modyfikacji w formie „ in mould ”

WYTAPIANIE ŻELIWA

• Wytapianie w żeliwiakach ,

• Wytapianie w piecach elektrycznych indukcyjnych,

• Wytapianie w piecach elektrycznych łukowych

Materiały wsadowe metalowe

• Surówka odlewnicza,

• Złom handlowy żeliwny,

• Złom handlowy stalowy,

• Złom własny ( obiegowy ) żeliwny,

• Złom własny ( obiegowy ) staliwny lub stalowy

Paliwo w procesie żeliwiakowym

Koks odlewniczy zwykły lub formowany o odpowiedniej granulacji, zawartości popiołu i siarki

Zawartość siarki w koksie - 0.7 - 1,0 % S

Zużycie koksu ( rozchód koksu ) - 12-14kg na 100 kg wsadu metalowego

Materiały żużlotwórcze

Podstawowym materiałem żużlotwórczym stosowanym w procesie żeliwiakowym jest kamień wapienny ( CaCO3) odpowiedniej granulacji.

Funkcja żużla :

• magazynuje produkty reakcji chemicznych zachodzących podczas procesu topienia,

• magazynuje produkty pozostałe po procesie spalania koksu (popiół )

Masa materiałów żużlotwórczych - 30-40% masy koksu

Wady procesu żeliwiakowego

• niska temperatura ciekłego żeliwa na rynnie spustowej,

• trudna płynna regulacja składu chemicznego żeliwa,

• emisja niekorzystnych gazów i pyłów do otaczającego środowiska ,

• krótki czas pracy między kolejnymi remontami bieżącymi pieca ( ciągła praca przez 8 - 10 godz. )

Żeliwo sferoidalne jest to gatunek żeliwa w którym grafit występuje w postaci kulkowej

• dodanie do ciekłego żeliwa o określonym składzie chemicznym technicznie czystego ceru lub jego stopów,

• dodanie do ciekłego żeliwa o określonym składzie chemicznym technicznie czystego magnezu lub jego stopów,

• dodanie do ciekłego żeliwa o określonym składzie chemicznym stopu magnezu (7-8% Mg) z metalami ziem rzadkich

Klasyfikacja gatunków żeliwa sferoidalnego

Gat. Rm[MPa] Re[MPa] A5[%] HB Struktura

37017 370 230 17 <179 F

40012 400 250 12 <201 F

50007 500 320 7 170-241 F+P

55002 550 360 2 181-210 P+F

60003 600 370 3 192-269 P+F

65003 650 400 2 221-280 P

70002 700 420 2 228-302 P

80002 800 480 2 248-302 #

90002 900 530 2 241-302 #

Skład chemiczny żeliwa sferoidalnego

• posiada wyższą zawartość węgla i krzemu,

• posiada ograniczoną do 0.02% zawartość siarki,

• zawartość fosforu i manganu zależy od rodzaju osnowy metalowej ( dla struktury ferrytycznej-jest najmniejsza )

URZĄDZENIA DO SFEROIDYZACJI

• AUTOKLAW

• KONWERTOR

• KADŹ „SMUKŁA”

• SFEROIDYZACJA METODĄ DRUTOWĄ

ŻELIWO CIĄGLIWE

W zależności od atmosfery w której prowadzi się proces wyżarzania odlewów z żeliwa białego otrzymujemy:

• żeliwo białe gdy wyżarzanie prowadzimy w atmosferze utleniajacej,

• żeliwo czarne gdy wyżarzanie prowadzimy w atmosferze obojętnej

Klasyfikacja żeliwa ciągliwego białego

Gatunek Klasa Rm,MPa A5 ,% HBmax

Żeliwo ciągliwe W-35-04 340-360 3-5 230

Białe W-38-12 320-400 8-15 200

W-40-05 364-420 4-8 220

W-45-07 400-480 4-10 220

Klasyfikacja żeliwa ciągliwego czarnego

Gatunek Klasa Rm,MPa A5 ,% HBmax

Żeliwo ciągliwe B 30-06 300 6 150

czarne B 32-12 320 12 150

B 35-10 350 10 150

Żeliwo ciągliwe P 45-06 450 6 150-200

czarne P 50-05 500 5 160-220

perlityczne P 55-04 550 4 180-230

P 60-03 600 3 200-250

P 80-01 800 1 270-310

ALUMINIUM

• PODSTAWOWE WŁAŚCIWOŚCI :

- GĘSTOŚĆ - 2.7 g / cm3

_ TEMPERATURA TOPNIENIA - 660oC

- TEMPERATURA WRZENIA - 2000oC

- DOBRE PRZEWODNICTW

CIEPŁA I ELEKTRYCZNOŚCI

- POWIERZCHNIA PASYWUJE

SIĘ WARSTEWKĄ Al2O3

- DOBRA ODPORNOŚĆ NA KOROZJĘ

PODSTAWOWA RUDA > BOKSYT

Al2O3 Ⴗ3H2O i Al2O3 Ⴗ H2O

Zanieczyszczenia:

• tlenki, wodorotlenki i krzemiany Fe ,

• krzem w postaci kwarcu , opalu i kaolinitu,

• węglany Ca i Mg

• związki takich pierwiastków jak - Na, K, Zr, Cr, Ti, P, S, V

METODY OTRZYMYWANIA :

- METODY ALKALICZNE

( METODA BAYERA ),

- METODY KWAŚNE,

- METODY ELEKTROTERMICZNE

METODY ALKALICZNE

1. WIĄZANIE Al ZA POMOCĄ ŁUGÓW ( NaOH i NaCO3 ) W ROZPUSZCZALNY W WODZIE GLINIAN SODOWY - (NaAlO2)

2. ODDZIELENIE „ CZERWONEGO SZLAMU ” ZAWIERAJĄCEGO TLENKI DOMIESZEK I WODOROTLENKI Si

3. WYDZIELENIE Z ROZTWORU CZYSTEGO Al(OH)3

4. PRAŻENIE Al(OH)3 Ⴎ POZYSKANIE Al2O3

METODY KWAŚNE

1. DZIAŁANIE NA RUDĘ ROZTWOREM KWASÓW NIEORGANICZNYCH ( H2SO4 , HCl , HNO3 )

2. OTRZYMANIE SOLI ZAWIERAJĄCYCH Al TAKICH JAK - Al2(SO4)3 , AlCl3 , Al (NO3)3

3. ROZKŁAD SOLI Z WYDZIELENIEM - Al(OH)3

4. PRAŻENIE Al(OH)3 W CELU OTRZYMANIA TECHNICZNEGO Al2O3

METODY ELEKTROCHEMICZNE

STOPIENIE BOKSYTU Z WĘGLEM W PIECACH ELEKTRYCZNYCH W CELU ZREDUKOWANIA DOMIESZEK I UZYSKANIA STOPIONEGO Al2O3

UWAGA!!!

PROCES WYMAGA ZUŻYCIA DUŻEJ ILOŚCI ENERGII - BARDZO RZADKO STOSOWANY

METODA BAYERA - PROCESY CHEMICZNE

1. ŁUGOWANIE ( T=230oC i p= 1,3 - 2,4 MPa )

Al(OH)3 + NaOH Ⴎ NaAlO2 + 2H2O

2. HYDROLIZA

NaAlO2 + 2H2O Ⴎ NaOH + Al(OH)3

3. KALCYNACJA ( T= 1200oC )

2Al(OH)3 Ⴎ Al2O3 + 3H2O

ELEKTROLIZA TLENKU GLINU

• TEMPERATURA PROCESU - ၾ 960oC

• ELEKTROLIT:

- Al2O3 - 8 - 10%

- Na3AlF6 (KRIOLIT) - ၾ 80%

- AlF3 - 4 - 8%

- CaF2 - 2 - 7%

ALUMINIUM Z ELEKTROLIZERA
( CZYSTOŚĆ - 98 - 99.4 % Al)

ZANIECZYSZCZENIA :

• DOMIESZKI NIEMETALICZNE (elektrolit , Al2O3, cząstki elektrod- węgiel)

• DOMIESZKI METALICZNE ( takie pierwiastki jak Fe, Si, Ti, Na i Ca - pochodzące z surowca )

• DOMIESZKI GAZOWE ( zwłaszcza wodór pochodzący z elektrolitycznego rozkładu wody-ok. 0.2 cm3H / 1cm3 Al )

RAFINACJA ALUMINIUM Z ELEKTROLIZERA

• RAFINACJA OGNIOWA

• RAFINACJA ELEKTROLITYCZNA

RAFINACJA OGNIOWA-CZYSTOŚĆ 99,9% Al
( PIECE TRZONOWE )

1. USUWANIE TLENKÓW:

- OBRÓBKA CIEKŁEGO METALU ŻUŻLEM NA BAZIE CHLORKÓW I FLUORKÓW

- FILTROWANIE

2. USUWANIE WODORU Z CIEKŁEGO ALUMINIUM:

- PRZEDMUCHIWANIE CIEKŁEGO METALU GAZEM OBOJĘTNYM ( ARGON )

- PRZEDMUHIWANIE CIEKŁEGO METALU GAZEM AKTYWNYM ( CHLOR Ⴎ POWSTAJE AlCl3(g) )

3. USUWANIE ŻELAZA ( PRZTRZYMANIE METALU W PIECU - ODSTANIE METALU )

MIEDŹ (Cu)

PODSTAWOWE WŁAŚCIWOSCI:

- GĘSTOŚĆ - 8,93 g/cm3

- TEMEPERATURA TOPNIENIA - 1083oC

- TEMPERATURA WRZENIA - 2380oC

- DOBRE PRZEWODNICTWO CIEPŁA

I ELEKTRYCZNOŚCI

- NA POWIETRZU POKRYWA SIĘ CIENKĄ

WARSTEWKĄ SOLI ZASADOWYCH - tzw. „ patyną „

RUDY MIEDZI

• RUDY SIARCZKOWE

- CHALKOPIRYT - CuFeS2

- CHALKOZYN - Cu2S

- KOWELIN - CuS

• RUDY TLENKOWE

- MALACHIT - CuCO3ႷCu(OH)2

- CHRYZOKOL - CuSiO3 Ⴗ 2H2O

- KUPRYT - CuO2

- AZURYT - 2CuCO3 Ⴗ Cu(OH)2

CHARAKTERYSTYKA RUD MIEDZI

• BARDZO UBOGIE ( 1-3% Cu )

• SILNIE ZANIECZYSZCZONE ŻELAZEM ( FeS ) I SIARKĄ ( Cu2S )

PROCES PRZYGOTOWANIA RUD DO PROCESU METALURGICZNEGO

PROCES OTRZYMYWANIA MIEDZI Z RUD SIARCZKOWYCH

METODĄ PIROMETALURGICZNĄ

ETAP I
- WYTAPIANIE KAMIENIA MIEDZIOWEGO

• SKŁAD WSADU:

- KONCENTRAT RUDY

- PIASEK KWARCOWY ( TOPNIK )

- KOKS ( PALIWO )- 4 - 12 %

• GŁÓWNE SKŁADNIKI :

- Cu2S- FeS, FeS2

PRZEBIEG

1.UTLENIANIE ( Cu2S , FeS lub FeS2 )

Cu2S + 2O2 Ⴎ 2Cu2O + SO2

2FeS + 3O2 Ⴎ 2 FeO + 2SO2

3FeS2 + 8O2 Ⴎ Fe3O4 + 6SO2

2. REDUKCJA Fe3O4 do FeO - WĘGLEM Z KOKSU

Fe3O4 + C Ⴎ 3FeO + CO

3. OŻUŻLENIE FeO ( przy pomocy SiO2 )

2FeO + SiO2 Ⴎ 2FeO Ⴗ SiO2

4. PRZEJŚCIE KRZEMIANU 2FeO Ⴗ SiO2 DO ŻUŻLA

SKŁAD CHEMICZNY KAMIENIA MIEDZIOWEGO

• Cu -30% - 50%

• Fe + S - reszta

ETAP II
- KONWERTOROWANIE KAMIENIA MIEDZIOWEGO

• CEL PROCESU - DALSZE ZMNIEJSZENIE KONCETRACJI ŻELAZA - DALSZE ZMNIEJSZENIE KONCENTRACJI SIARKI - ODDZIELENIE ŻUŻLA

PRZEBIEG PROCESU KONWERTOROWANIA

• ETAP I

- PRZEDMUCHIWNIE POWIETRZEM I DODAWANIE SiO2

2FeS + 3O2 + SiO2 Ⴎ 2FeOႷSiO2 + 2SO2

• USUNIĘCIE ŻUŻLA W MOMENCIE UZYSKANIA PRZEZ

KAMIEŃ MIEDZIOWY KOLORU BIAŁEGO

• ETAP II

- DALSZE PRZEDMUCHIWANIE BEZ DODAWANIA SiO2

Cu2S + 1,5 O2 Ⴎ Cu2O + S02

Cu2S + 2 Cu2O Ⴎ 6Cu + SO2

Produkt procesu konwertorowania

MIEDŹ SUROWA - MIEDŹ CZARNA

SKŁAD CHEMICZNY :

• MIEDŹ - 98 - 99 %

• ZANIECZYSZCZENIA( As, Pb, Sb, Ni , S ) I GAZY - RESZTA

RAFINACJA OGNIOWA MIEDZI

CEL PROCESU:

- USUNIĘCIE ZANIECZYSZCZEŃ

- ODGAZOWANIE

OKRES I - REAKCJE CHEMICZNE

UTLENIANIE MIEDZI

4Cu + O2 Ⴎ 2 Cu2O

REAKCJA POMIĘDZY Cu2O i Cu2S

2Cu2O + Cu2S Ⴎ 6Cu + SO2

UTLENIANIE INNYCH PIERWIASTKÓW PRZEZ Cu2O

Cu2O + Me Ⴎ MeO + 2Cu

[Me] = Pb, Fe, Ni, Sb, As, Bi, Sn i inne

OKRES II- REAKCJE CHEMICZNE

• PO PROCESIE UTLENIANIA I ŚCIĄGNIĘCIU ŻUŻLA MIEDŹ W PIECU ZAWIERA OK. ( 8% Cu2O )

• PRZYSTĘPUJEMY DO PROCESU ŻERDZIOWANIA

Skład chemiczny miedzi po rafinacji ogniowej

Cu - 98,0 - 99,3 %

RAFINACJA ELEKTROLITYCZN

ANODA -

• BLOKI ANODOWE PO RAFINACJI OGNIOWEJ ( MIEDŹ ZANIECZYSZCZONA

KATODA

• PŁYTY WYKONANE Z CZYSTEJ MIEDZI O KSZTAŁCIE ZBLIŻONYM DO ANODY ALE O MNIEJSZEJ GRUBOŚCI

ELEKROLITႮ Skład :

CuSO4 ( 30 -50 g/ l ) + H2SO4( 135 - 220 g/ l )+

+ SUBSTANCJE ORGANICZNE ( Klej + żelatyna )MAGNEZ

• Temperatura topnienia - 651oC

• Temperatura wrzenia - 1107oC

• Gęstość - 1.75 g/cm3

• Pierwiastek metaliczny

o bardzo małej gęstości

• Używany do produkcji

stopów Mg i Al.

Podstawowe rudy magnezu

• Magnezyt ( MgCO3) -28.8%Mg

• Dolomit ( MgCO3ႷCaCO3 ) -13.2%Mg

• Karnalit ( MgCl2 ႷKCl Ⴗ6H2O)- 8.8%Mg

• Woda morska (MgCl2 ,MgSO4)- 0.14%Mg

PROCESY OTRZYMYWANIA MAGNEZU

• PROCES PIROMETALURGICZNY

( REDUKCJA TLENKÓW MAGNEZU

W WYSOKIEJ TEMPERATURZE )

• ELEKTROLIZA CHLORKU MAGNEZU

TRUDNOŚCI PRODUKCYJNE

• CIEKŁY MAGNEZ JEST BARDZO LEKKI

- 1.58 g/cm3 w T = 700oC

• JEST LŻEJSZY OD ELEKTROLITU

(GROMAZI SIĘ NA POWIERZCHNI ELEKTROLITU)

• GWAŁTOWNIE REAGUJE Z TLENEM

( PALI SIĘ GDY TႳ T TOPNIENIA )

• NALEŻY UTRZYMYWAĆ TEMPERATURĘ CIEKŁEGO MAGNEZU PONIŻEJ 700oC

REAKCJE CHEMICZNE

1.ROZKŁAD WĘGLANÓW

CaCO3ႷMgCO3 ႮCaO ႷMgO + CO2

2. REAKCJE REDUKCJI

- Pidgeon Proces ( T=1200oC - p=3Pa )

2(CaOႷMgO)+ Si(Fe-Si) Ⴎ

Ⴎ2{Mg} (g) + Ca2SiO4(s) + Fe (s)

• Magnetherm Proces ( T= 1500oC - p= 10kPa )

2(CaOႷMgO)+ Si(Fe-Si) + n Ⴗ Al2O3 Ⴎ

Ⴎ 2{Mg} (g) + {(2CaO) Ⴗ SiO2ႷnAl2O3} (l) + Fe (l)

Pidgeon process

• REAKCJA CHEMICZNA

2MgO + 2CaO + Si(Fe) = Ca2 SiO4 + 2Mg + Fe

Pidgeon process (Thermal reduction method)

• Sproszkowany Fe-Si i tlenek magnezu zostają załadowane do retorty i nagrzane do temperatury ok.1200oC w próżni ( 0,1mm sł. Hg )

• Otrzymujemy pary magnezu (Mg), które następnie podlegają procesowi kondensacji do postaci krystalicznej

PRODUKCJA MAGNEZU- ELKTROLIZA MgCl2

ETAP I - OTRZYMYWANIE BEZWODNEGO MgCl2

METODĄ CHLOROWANIA

MgCl2Ⴗ2H2O Ⴎ Mg(OH)Cl + HCl + H2O

MgCl2ႷH2O Ⴎ Mg(OH)Cl + HCl

Mg(OH)Cl Ⴎ MgO + HCl

ELEKTROLIZA MgCl2- ELEKTROLIT

SKŁAD ELEKTROLITU

• MgCl2 - 15%

• CaCl2 - w celu zwiększenia gęstości elektrolitu i jego przewodności

• KCl i NaCl - dla zwiększenia gęstości elektrolitu oraz obniżenia temperatury topnienia i rozpuszczalności Mg

• CaF2 i NaF - małe ilości

PRZEBIEG PROCESU ELEKTROLIZY

RÓWNANIE PROCESU ELEKTROLIZY

MgCl2 + CaCl2 + NaCl + KCl Ⴎ

ႮMg ++(l) + Ca ++(l) + Na +(l) + K +(l) + 6Cl - Ⴎ

Ⴎ Mg (l) + Ca++(l) + Na+(l) + K+(l) + 3Cl2(g)

CYNK (Zn)

PODSTAWOWE WŁAŚCIWOSCI:

- GĘSTOŚĆ - 7.13 g/cm3

- TEMEPERATURA TOPNIENIA - 419oC

- TEMPERATURA WRZENIA - 907oC

- W TEMPERATURZE - T= 500 - 510oC

SPALA SIĘ JASKRAWYM ZIELONKAWYM

PŁOMIENIEM DO ZnO

- W WYŻSZYCH TEMPERATURACH CYNK

UTLENIA SIĘ CO2 I PARĄ WODNĄ H2O

ZAKRES ZASTOS0WANIA

• SKŁADIK STOPOWY STOPÓW ODLEWNICZYCH (STOPY Al,Cu i Mg )

• STOPY CYNKU ( „ZNALE” )

• PRZEMYSŁ MOTORYZACYJNY

( ODLEWY GAŹNIKÓW, POMP OLEJOWYCH, WENTYLATORÓW )

• POWŁOKI KOROZYJNE NA WYROBACH ZE STOPÓW Fe

PODSTAWOWE RUDY CYNKU

1. RUDY SIARCZKOWE:

BLENDA CYNKOWA ( SFALERYT ) ZAWIERA:

- PODSTAWOWY SKŁADNIK - ZnS

- DRUGI PODSTAWOWY SKŁADNIK - PbS

- ZWIĄZKI Cd, Cu, As i Sn,

- DOMIESZKI METALI SZLACHETNYCH

TAKICH JAK Au, Ag, Se, Te, In, Ga, Ge

2. RUDY WĘGLANOWE

GALNAN CYNKOWY ( ZnCO3) Z DODATKIEM

WĘGLANÓW ŻELAZA I OŁOWIU

SPOSOBY WZBOGACANIA UBOGICH RUD CYNKOWYCH

Cel procesu wzbogacania rud cynku

• usunięcie skały płonnej

• przeprowadzenie metali występujących w rudzie w tlenki ( ZnO, PbO )

• przygotowanie wzbogaconej rudy do procesu metalurgicznego

WSTĘPNY PROCES METALURGICZNY

ZASADA PROCESU - REDUKCJA TENKU CYNKU

W TEMPERATURZE 1100oC

ZnO + CO Ⴎ Zn (g) + CO2

Proces jest realizowany w piecach :

- piecach szybowych

- piecach muflowych:

- z muflami poziomymi,

- z muflami pionowymi

Cu-elektrolityczna

Cu - cementacyjna

CuO

CuSO₄ • 5H₂O

WYDZIELANIE Cu

Z ROZTWORU

ROZPUSZCZANIE Cu

MIEDŹ KATODOWA

RAFINACJA ELEKTROLITYCZNA

RAFINACJA OGNIOWA

MIEDŹ

CZARNA

MIEDŹ

KONWERTOROWA

KONWERTOROWANIE

REDUKCJA TLENKÓW

WYTAPIANIE KAMIENIA MIEDZIOWEGO

HYDROMETALURGICZNE

PIROMETALURGICZNE

PROCESY METALURGICZE

PROCESY PRZYGOTOWAWCZE

( PRAŻENIE- AGLOMERACJA -BRYKIETOWANIE )

KONCENTRAT ( 10 - 50% Cu )

WZBOGACANIE (GRAWITACYJNE - FLOTACYJNE)

PRZERÓBKA MECHANICZNA

RUDY MIEDZI ( 1-4% Cu )

KONDENSACJA PAR MAGNEZU

REDUKCJA TLENKÓW MAGNEZU

PRZY OBNIŻONYM CIŚNIENIU

( REDUKTOREM W PROCESIE JEST

MIELONY ŻELAZOKRZEM )

ROZKŁAD RUD WĘGLANOWYCH NA TLENKI

PRAŻENIE

RUDY WĘGLANOWE

PROCES REDUKCJI TERMICZNEJ
(KALCYNACJA)

SCALANIE

PRAŻENIE W PIECACH

PRZEWAŁOWYCH

FLOTACJA

ROZDRABNIANIE

RUDA CYNKU

SPOSOBY WZBOGACANIA UBOGICH RUD CYNKOWYCH

KONDENSACJA PAR MAGNEZU

Metal rafinowany

Metal

zanieczyszczony

Pojemnik ze szkła kwarcowa

Natrysk wodny

Cewka indukcyjna

Ciekły metal

zanieczyszczony

Porowata

wkładka

ceramiczna

Czysty ciekły metal

Piec tyglowy

---