Mbinu kwa ajili ya kuzalisha madini. Aina ya aloi. Maandalizi ya madini alkali

Modern mtu katika maisha yake ya kila siku ni kuzungukwa na aina ya madini. vitu zaidi kwamba sisi kutumia, kemikali hizi zipo. Yote yaliyotokea kwa sababu watu wamepata njia mbalimbali ya kuzalisha chuma.

ni chuma nini

Haya dutu muhimu kwa ajili ya watu wanaohusika katika kemia isokaboni. Kupata vyuma inaruhusu mtu kuunda zaidi mbinu kamili, inaboresha maisha yetu. Je, wanawakilisha? Kabla ya kutazama njia ya kawaida ya kuzalisha madini, ni muhimu kwa kuelewa nafasi yao. Vyuma ni kundi la mambo ya kemikali katika mfumo wa vitu rahisi kuwa na tabia ya tabia:

• mafuta na umeme conductivity,

• high ductility,

• kuangaza.

mtu anaweza kwa urahisi kutofautisha yao kutoka dutu nyingine. kipengele tabia ya madini yote ni kuwepo kwa uangaze maalum. Anatoka katika tafakari ya rays mwanga kuanguka juu ya uso usikose yao. Gloss - ni mali ya kawaida ya madini, lakini ni wazi zaidi wazi katika fedha.

Leo, wanasayansi waligundua 96 ya mambo haya ya kemikali, ingawa si wote ni kutambuliwa na sayansi rasmi. Wao ni kugawanywa katika makundi kulingana na mali zao asili ya tabia. Hivyo vyuma ni:

• alkali - 6;

• alkali - 6;

• mpito - 38;

• Rahisi - 11;

• semimetals - 7;

• lanthanides - 14;

• actinides - 14.

kupata vyuma

Ili ihakikishe Aloi lazima kwanza kupokea chuma kutoka madini ya asili. mambo Native - haya ni vitu ambayo hupatikana katika asili katika hali ya bure. Hizi ni pamoja na platinum, dhahabu, bati na zebaki. Wao ni kutengwa na uchafu mechanically au kwa vitendanishi kemikali.

vyuma iliyobaki ni kuondolewa na matibabu kwa kutumia misombo. Wao hupatikana katika madini mbalimbali. Madini - hii madini na miamba, ambayo yana chuma misombo kama vile oksidi za, carbonati, au salfaidi. Kwa ajili ya uzalishaji zao kwa kutumia matibabu ya kemikali.

Mbinu kwa ajili ya kupata madini:

• ahueni ya oksidi kaboni,

• bati kutoka jiwe bati kupokea;

• uzalishaji wa chuma kutupwa kutoka madini ya chuma ;

• uchomaji wa misombo kiberiti katika tanuu maalum.

Ili kuwezesha kupata vyuma kutoka miamba madini ni aliongeza kwa wao vitu mbalimbali kuitwa fluxes. Wao kusaidia kuondoa uchafu zisizohitajika kama vile udongo, chokaa, mchanga. Kutokana na utaratibu huu zinazozalishwa misombo fusible aitwaye slag.

Mbele ya kiasi kikubwa cha uchafu kabla ya chuma ore smelting utajiri kwa kuondolewa kwa sehemu kubwa ya vipengele lazima. mbinu wengi sana kutumika kwa ajili ya matibabu hayo - flotation, magnetic na njia mvuto.

vyuma alkali

Misa ya kupokea alkali chuma - mchakato tata. Hii ni kutokana na ukweli kwamba wao ni kupatikana katika asili tu katika mfumo wa misombo ya kemikali. Kwa kuwa wao ni kupunguza mawakala, maandalizi yao akifuatana na gharama kubwa za nishati. Kuna njia nyingi ya kupata madini alkali:

• Li wanaweza kuwa tayari kutoka oxide yake katika vacuo au kwa melt electrolysis chloride yake sumu wakati wa usindikaji spodumene.

• sodiamu iliyoondolewa na kutiwa na makaa ya mawe majivu katika crucibles muhuri au kloridi electrolysis ya kuyeyuka kwa kuongeza kalsiamu. Njia ya kwanza ni ya muda mwingi.

• Potassium kupatikana melt electrolysis au chumvi zake, sodiamu mvuke kupitia chloride yake. Pia ni sumu kwa Akijibu kusubu hidroksidi potasiamu na sodium kioevu kwenye joto ya 440 ° C.

• Cesium na rubidium kuondolewa kwa kurejesha calcium chloride wao katika 700-800 ° C au zirconium katika 650 ° C. Maandalizi ya chuma alkali kwa njia hii ni nishati kubwa sana na gharama kubwa.

Tofauti kati ya metali na aloi

Kimsingi, mpaka wazi kati vyuma na aloi zake karibu haupo, kwa vile hata safi zaidi, vitu rahisi ni sehemu ya uchafu. Basi nini tofauti kati ya wao? Karibu wote vyuma kutumika katika viwanda na katika matawi mengine ya uchumi, hutumika katika mfumo wa aloi kupatikana kwa kuongeza makusudi kuu kemikali kipengele vipengele vingine.

aloi

Technology mahitaji mbalimbali ya vifaa vya chuma. Katika hali hii, safi ya kemikali vipengele si kivitendo kutumika kwa sababu hawana mali muhimu kwa watu. Mahitaji yao tuna zuliwa mbinu mbalimbali kwa ajili ya kuzalisha aloi. Neno hili linamaanisha habari macroscopically linganifu, ambalo lina vipengele viwili au zaidi kemikali. Ambayo vipengele chuma ndio wengi alloy. Dutu hii ina muundo wake mwenyewe. Katika aloi kutofautisha vipengele yafuatayo:

• msingi, likijumuisha vyuma moja au zaidi;

• nyongeza ndogo ya kubadilisha na alloying vipengele;

• kutofutwa uchafu (mchakato, asili, random).

Hiyo chuma aloi ni kuu kimuundo nyenzo. Katika teknolojia, kuna zaidi ya 5,000.

aina ya aloi

Pamoja na aina hii ya aloi, watu wengi kucheza thamani kwa wale ambao ni msingi chuma na alumini. Ni wao ambao ni mara nyingi hupatikana katika maisha ya kila siku. Aina ya aloi ni tofauti. Zaidi ya hayo, wao ni kugawanywa kulingana na vigezo kadhaa. Kwa kuwa kuna mbinu mbalimbali kwa ajili ya kuzalisha aloi. Kwa mujibu wa kigezo hii, ni kugawanywa katika:

• Aloi, ambayo ni kupatikana kwa crystallization ya kuyeyuka kuchanganywa vipengele.

• Poda, kwa kutumia compression ya mchanganyiko wa unga na baadae sintering katika joto la juu. Na mara nyingi sehemu ya aloi kama si tu rahisi kemikali vipengele, lakini misombo yao mbalimbali kama vile carbides ya titanium au tungsten aloi katika kigumu. Kuongeza yao katika kiasi tofauti mabadiliko tabia za metali vifaa.

Mbinu kwa maandalizi ya aloi katika mfumo wa makala ya kumaliza au workpiece ni kutengwa katika:

• akitoa (silumin, kutupwa chuma),

• deformable (chuma);

• unga (titanium tungsten).

aina ya aloi

Mbinu kwa ajili ya kuzalisha madini ni tofauti, na hivyo viwandani kutokana na wao vifaa na mali mbalimbali. Katika aloi hali ngumu ni:

• linganifu (sare), yenye fuwele ya aina moja. Wao ni mara nyingi hujulikana kama moja ya awamu.

• Tofauti nyingi (tofauti nyingi), inajulikana kama awamu mbalimbali. Wakati wao ni kupokea katika msingi wa Aloi ni kuchukuliwa kama ufumbuzi imara (Matrix awamu). Muundo tofauti nyingi vitu vya aina hii hutegemea muundo wa kemikali mambo yake. aloi hizo ni pamoja na sehemu zifuatazo: unganishi na substitutional ufumbuzi imara, misombo ya kemikali (carbides, intermetallic misombo, nitrides), crystallites wa vitu rahisi.

mali aloi

Bila kujali mbinu za kuzalisha metali na aloi nini hutumiwa, mali zao kabisa kuamua na muundo wa kioo wa awamu na microstructure ya vifaa hivi. Kila mmoja wao ni tofauti. mali yenye kuonekana ya aloi hutegemea microstructure yao. Wao ni katika hali yoyote hujulikana kwa sifa zao awamu tegemezi tu juu ya muundo wa kioo wa nyenzo. Yenye kuonekana homogeneity ya tofauti nyingi (multiphase) aloi kupatikana kwa usambazaji sare ya awamu kwenye mkusanyiko wa chuma.

mali muhimu zaidi ya Aloi inachukuliwa weldability. Vinginevyo, ni vyuma kufanana. Hivyo, aloi na mafuta na umeme conductivity, ductility na reflectivity (Gloss).

aina ya aloi

Mbinu mbalimbali kwa ajili ya kuzalisha aloi na kuruhusiwa mtu kubuni na idadi kubwa ya vifaa vya chuma kuwa na tabia tofauti na sifa. Kwa mujibu wa madhumuni ni kugawanywa katika makundi yafuatayo:

• Miundo (chuma, duralumin, chuma). Kundi hili ni pamoja na, aloi na mali maalum. Basi tofauti intrinsically salama au kupambana na msuguano mali. Hizi ni pamoja na shaba na shaba.

• Ili kujaza fani (Babbitt).

• Kwa joto umeme na vifaa vya kupima (nichrome, manganin).

• Kwa ajili ya uzalishaji wa zana kukata (kushinda).

Katika uzalishaji wa watu hutumia aina nyingine ya vifaa vya chuma kama vile chini ya kiwango, joto sugu, kutu-sugu na aloi amofasi. Pia ni sana kutumika sumaku na thermoelectrics (teluridy SELENIDE na bismuth, risasi, antimoni na wengine).

ferroalloy

Karibu wote smelted chuma duniani ni moja kwa moja katika uzalishaji wa rahisi na vyuma alloy. Ni pia kutumika katika uzalishaji wa chuma nguruwe. aloi ya chuma kupata umaarufu wake kutokana na ukweli kwamba wamiliki mali ya manufaa kwa binadamu. Walikuwa kupatikana kwa kuongeza kwa rahisi kemikali kipengele cha vipengele mbalimbali. Hivyo, licha ya ukweli kwamba aloi mbalimbali chuma viwandani kwa misingi ya dutu moja, vyuma na chuma kutupwa na mali mbalimbali. Kutokana na hii ni nyanja mbalimbali za maombi. vyuma Wengi ngumu kuliko chuma. Mbinu mbalimbali kwa ajili ya maandalizi vyuma hizi kuruhusu kupata darasa tofauti (daraja) ya aloi hizi chuma.

Kuboresha mali ya aloi

Kwa njia ya vyuma alloying na baadhi mambo mengine wanaweza kupata vifaa na tabia bora. Kwa mfano, nguvu ya mavuno ya alumini safi ni 35 MPA. Katika maandalizi ya aloi ya chuma na shaba (1.6%), Zn (5.6%), magnesiamu (2.5%) index unazidi 500 MPA.

Kutokana na uwiano wa kiwanja mbalimbali za kemikali dutu mbalimbali yanaweza kupatikana vifaa vya chuma na mali bora magnetic, mafuta au umeme. Jukumu kuu katika mchakato huu ni aloi muundo anayewakilisha usambazaji wa fuwele yake na aina ya dhamana kati ya atomi.

Chuma na chuma

aloi hizi zinazozalishwa na misombo wa chuma na kaboni (2%). Katika uzalishaji wa vifaa vya alloyed aliongeza kwao nickel, chromium, vanadium. Wote wa aina ya kawaida ya chuma imegawanywa katika:

• mdogo wa gesi (0.25% carbon) kutumika kwa ajili ya utengenezaji wa ujenzi mbalimbali,

• high carbon (zaidi ya 0.55%) ni lengo kwa ajili ya uzalishaji wa kukata zana.

bidhaa mbalimbali za vyuma alloy kutumika katika uhandisi mitambo, na bidhaa nyingine.

Aloi ya chuma na kaboni, ambayo ni asilimia ya 2-4% inaitwa nguruwe chuma. muundo wa nyenzo hii ni pamoja na silicon. Ya bidhaa mbalimbali kutupwa chuma kuwa tabia nzuri mitambo.

zisizo na feri

Mbali na chuma, na mambo mengine hutumiwa kutengeneza aina ya vifaa chuma. Kutokana na misombo yao ni aloi zisizo na feri. Katika maisha, watu wamegundua kubwa vifaa maombi kwa misingi ya:

• Copper, shaba kuitwa. Wao vyenye 5-45% zinki. Kama maudhui 5-20%, shaba kuitwa nyekundu, na kama 20-36% - njano. Kuna aloi na silicon, bati, berili, alumini. Wao ni kuitwa bronzes. Kuna aina kadhaa ya aloi hizi.

• Kiongozi anayewakilisha solder kawaida (tretnik). Katika Aloi hii, ili sehemu ya 1 ya kemikali pripadaet 2 sehemu bati. Katika uzalishaji wa fani kutumika Babbitt ambayo ni aloi ya risasi, na bati, arseniki na antimoni.

• alumini, titanium, magnesium na berili, ambazo ni nyepesi zisizo na feri aloi kuwa nguvu ya juu na mali bora mitambo.

Mbinu kwa maandalizi

mbinu kuu ya kupata metali na aloi:

• foundry ambapo kukandishwa ya mchanganyiko ya jinsi moja ya vipengele mbalimbali ya kuyeyuka. Kwa ajili ya aloi kutumia njia pyrometallurgical kwa ajili ya kupata na vyuma electrometallurgical. mfano halisi kwanza hutumika joto ghafi mafuta ya nishati na kusababisha wakati wa mchakato mwako. Kupatikana kwa pyrometallurgical chuma katika tanuu wazi makaa na chuma katika furnaces mlipuko. Wakati electrometallurgical mchakato feedstock ni joto katika safu au introduktionsutbildning furnaces umeme. Katika hali hii, malighafi rasslavlyaetsya kwa haraka sana.

• Poda, ambapo poda sehemu zake kutumika kwa ajili ya kuzalisha alloy. Kutokana na kubwa yao ya kutoa sura fulani, na kisha sintered katika tanuu maalum.