Особенности технологического процесса производства сплавов цветных металлов: медь Cu, магний Mg, титан Ti

К цветным металлам, наиболее широко применяемым в технике, относятся медь, алюминий, олово, свинец, цинк, магний, титан и их сплавы. В чистом виде цветные металлы используют редко, в основном их применяют в виде сплавов.

Цветные металлы - это наиболее дорогой и ценный технический материал.

Легирующие элементы, входящие в состав цветных металлов и сплавов, обозначают заглавными буквами русского алфавита, например, алюминий - А, бериллий - Б, железо - Ж, кремний - К, медь - М и т. д.

1.1 Производство меди

Медь получают главным образом пирометаллургическим способом, сущность которого состоит в производстве меди из медных руд, включающем ее обогащение, обжиг, плавку на полупродукт - штейн, выплавку из штейна черновой меди и ее очистку от примесей (рафинирование).

Для производства меди применяют медные руды, содержащие 1 - 6% Cu, а также отходы меди и ее сплавов. В рудах медь обычно находится в виде сернистых соединений, оксидов или гидрокарбонатов. Перед плавкой медные руды обогащают и получают концентрат. Для уменьшения содержания серы в концентрате его подвергают окислительному обжигу. Полученный концентрат переплавляют в отражательных или электрических печах. Восстанавливаются оксид меди (CuO) и высшие оксиды железа.

...

1.2 Производство магния

Магний - серебристо-белый металл. Важнейшее его физическое свойство - малая плотность (р = 1,74 г/см при 20 °С). В электронной оболочке атома магния имеется двенадцать электронов. Два электрона 3s, находящиеся на внешней орбите, легко могут быть оторваны, что приводит к образованию иона Mg'2+, поэтому магний двухвалентен во всех известных соединениях.

Природный магний состоит из смеси трех стабильных изотопов. Причем искусственный изотоп.27Mg с полураспадом 10,2 ч может быть применен в качестве радиоактивного индикатора. Кристаллы магния обладают компактной гексагональной структурой.

...

1.3 Производство титана

Титан получают магнийтермическим способом, сущность которого состоит в обогащении титановых руд, выплавке из них титанового шлака с последующим получением из него четыреххлористого титана и восстановлении из последнего металлического титана магнием.

Сырьем для получения титана являются титаномагнетитовые руды, из которых выделяют ильменитовый концентрат, содержащий 40-45% TiO2, ~30% FeO, 20% Fe2O3 и 5-7% пустой породы. Название этот концентрат получил по наличию в нем минерала ильменита FeО*TiO2.

...

2 Особенности охраны труда в технологических процессах

Поскольку в состав электролита печи для непрерывного рафинирования магния входят хлористые соли, при обслуживании печи следует соблюдать все меры предосторожности, предусмотренные при работе с расплавленными солями. Кроме того, в состав электролита входит хлористый барий, что заставляет значительно ужесточить требования по соблюдению правил использования промышленных противогазов.

Работы по пуску, остановке печи, а также по замене колокола необходимо выполнять только по наряду-допуску в связи с совокупностью различных факторов: высокой температуры, загазованности, большой глубины печи и наличия в ней 10—20 т расплавленной соли.

...

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Подводя итоги, можно сделать следующий вывод: в настоящее время цветные металлы и сплавы на их основе находят весьма широкое применение. Наибольшее применение получили сплавы на основе меди, алюминия, магния. Указанные металлы в чистом виде в промышленности не применяют, но технически чистые, содержащие небольшое количество примесей, используют достаточно часто.

...