2. Металлургияда қолданылатын отынның түрлері мен алыну жолдары

Жануы кезінде жылудың үлкен мӛлшерін бӛлетін және энергетикалық, ӛнеркәсіптік, жылытқыш қондырғыларда жылу энергиясын алу кӛзі ретінде пайдаланылатын жанғыш зат отын деп аталады.

Тағайындалуы бойынша отын энергетикалық және технологиялық болып бӛлінеді.

Технологиялық отынға жылу кӛзі ғана емес, технологиялық процестің компоненттеріде бола алатын отын түрлері, ал энергетикалыққа–берілген технологиялық процесті жүзеге асыру үшін қажетті, энергияның жұмысшы түрі ретіндегі тек қана жылу кӛзі болатын отын түрлері жатады.

Органикалық отын қазбалы табиғи және жасанды болып бӛлінеді. Қазбалы табиғи отын бұл, миллиондаған жылдар бұрын болған ӛсімдіктер мен микроорганизмдердің биологиялық және химиялық түрленуінің ӛнімі. Ол жер қойнауында шоғырланған.

Жасанды органикалық отынды табиғи қосылыстарды сәйкес ӛңдеуден ӛткізу жолымен адам жасайды. Жасанды отын композициялық және синтетикалық болып екіге бӛлінеді. Композициялық отын жанғыштардың механикалық қоспасын кӛрсетеді (мысалы, пропан-бутан), синтетикалық отын – бұл жанғыш заттарды термохимиялық ӛңдеуден алынатын ӛнім. Ӛңдеу нәтижесінде олар тұтынушыларды қанағаттандыратын жаңа қасиеттер алады, оларға жататындар: мұнайды ӛңдеу ӛнімдері, кӛмірден алынатын сұйық отын, ӛсімдіктен алынған этанол және т.б

3. Қара металлургиядағы кесектеудің негізгі әдістері және олардың қысқаша сипаттамасы

Табиғи бай кендердің азайуына байланысты қазіргі кезде техника өрістеген заманда кендерді тек байыту арқылы ғана өндіріске қолданылатын болды.Байыту процессінен кейін алынған концентраттар майдаланған түрде болады. Дəстүрлік технологияның талаптары бойынша майда шикізаттарды тікелей металлургиялық процестерге пайдалану тиімсіз. Сондықтан майда концентраттарды өңдеу үшін олардан мықты кесектер дайындау қажет. Концентрат түріндегі шикізаттарды металлургиялық процесспен, əсіресе домна пешінде өңдеу үшін дайындау төмендегі үш түрлі жолмен процесске дайындау керек.Кесектеудің өндірісте кең тараған түрі – концентраттар мен майда кендерді агломерациялау процессі болып табылады. Кенді байытқаннан кейін алынған ұсақ концентраттарды одан ары қарай пирометаллургиялық қайта өңдеуге қолдану қиынға соғады. Кесектеу процессінің негізгі мақсаты ұсақ кесектерді ірі кесектерге (20 – 40 мм-ге дейін) айналдыру болып табылады. 20 ғасырдың ортасынан күйдірілгенжентектердің өндірісі, əсіресе темір кендерінің майда ұсақталған

концентраттарын кесектеу кең дами бастады. Қазіргі кезде кесектеу келесітəсілдермен: брикеттеу, агломерация, күйдірілген жентектердің өндірісі,күйдірілмеген жентектерді алу жəне АРS процессімен іске асырылады.

Агломерациялау процессі. Агломерациялау майда кендер менконцентраттарды қыздырып олардың түйіршектерін балқу температурасына

дейін жеткізіп, сұйық фазада тотықтар арасында жүретін реакциялар арқылы аңа минералдар түзілуін қамтамасыз ететін процесс. Жаңа түзілген минералдар майда түйіршіктерді біріктіріп біртұтас қабат құрайды. Қыздыруға арналған жылуды алу үшін шихтаның арасына 5 – 6 массалық пайыз бойынша майда кокс қосылады. Төселген шихта қабаттарының арасынан ыстық ауа жүргенде кокс түйіршіктері жанады. Жану нəтижесінде жылу шығып, қабатты қыздырады.Жану реакциясы:СК + О2 = СО2 + Q (2.1)Бөлініп шығатын жылу Q-дің мөлшері шамамен Q = 37700 – 38000 кДж/кгкокс. Концентрат пен кеннің химиялық құрамында металл емес тотықтырдың

ішінде көбінесе SiO2 басым болады. SiO2 – қышқыл тотық болғандықтан,агломератты қорытқан жағдайда шлактың негізділігін B = 1,1 – 1,2 шамада реттеп тұру металлургиялық процесстің негізгі талаптарының бірі болып есептелінеді. Сондықтан да агломерацияның үшінші қажет компоненті – флюс болып табылады. Флюс ретінде барлық жағдайда əктас пайдаланылады, яғни СаСО3. Шихтаны күйдірген кезде ол мынау реакция бойынша негізінен СаО-ны құрайды.СаСО3 ¾¾КЫЗ¾ДЫР¾У®СаО + СО2 (2.2)

Агломерациялау процессі үстінде мынандай минерал құрайтын реакция жүреді SiO2 + СаО = СаSiO3 (2.3) SiO2 + 2СаО = Са2SiO4 (2.4)

Кальцийлі жəне екі кальцийліминералдардың құрылуы СаО ның массалық мөлшеріне немесе негізділікке байланысты. Негізділік өскен сайын Са2SiO4 үлесі көбейеді.Жалпы алғанда əктастың химиялық құрамы тұрақты мына шамадан тұрады агломерациялық шихта негізінен үш компоненттен тұрады.1. Концентрат пен майда кендерден2. Кокстан3. Флюстен

Осылай құрамдалған шихтаны араластырып, оның арасына 5 %-ға дейінылғал жіберу қажет. Ылғалданып жентектелген агломерациялық шихта колосникті конвейерге қабатталып төселінеді. Оның үстінен 1000 0Стемпературадағы ауаны үрлегенде шихта беті қызып, оның ішіндегі кокс түйіршіктері жанады. Төңірегінде шихта түйіршіктері қызып балқу температурасына жетеді. Түйіршіктер бір – бірімен қосылып минералдар құрады. Жану біткеннен кейін олар ауаның жүруімен салқындайды да қатты фазаға айналады. Ауа тұрақты жүріп тұрғандықтан қабаттар арасында макро жəне микро торлар тұрақты орнығады. Сонымен агломерацияланған қатты

қабаттар алынды. Бұл қабаттарды ұсақтағыштардан ұсақтап кесектергеайналдырады. Одан ары оларды іріктеп 8 мм-ден жоғары мөлшердегі кесектер домна пешіне жіберіледі де, 8 мм-ден төмен мөлшердегі түйіршіктер агломерацияға қайтадан қайтарылады.

Жентектеу процессі. Жентектеудің агломерациядан ерекшелігі – шихта құрамына кокс қосылмайды. Майда концентраттардан жентектер алу майда түйіршіктердің бір – бірімен жабысу күшіне негізделген. Сондықтан да концентраттың ішіне жабыстырғыш компонент қосу керек. Мысалы майда ұнтақты бентонит түйіршіктердің бет қабатына жабысып, оларды бір – бірімен желімдейді. Осы желімдеу күшінің əсерінен майда түйіршіктер бір –біріне жабысып жентектер құрады. Концентратқа қосылатын бентониттің мөлшері 2,5– 3,0 % аралығында жеткілікті. Сонымен қатар 5 % шамасында ылғалдану қажет.Жентектердің екі түрі алынады: негізделген жəне негізделмеген.

Негізделген жентектер алу үшін концентратқа бентониттен басқа флюс қосу керек. Ол флюстың мөлшері жоғарыда көрсетілген əдіспен анықталады. Негізделмеген жентектер алу үшін флюс қосылмайды.Жентектер айналмалы барабанды қондырғыларды алынады. Одан шығатын жентектерді шикі жентектер деп атаймыз. Шикі жентектердің мықтылығы төмен– 20 – 50 кг/жентекке. Олардың мықтылығын арттыру үшін оларды колосникті конвейерге салып, оны ыстық газбен күйдіру керек. Күйдіру температурасы

1200 – 1280 0С аралығында. Осы кезде əрбір жентектің ішіндегі майда түйіршіктер бір – бірімен пісе қосылып минералдар құрайды да, соның арқасында мықты кесекке айналады. Күйдірілген жентектердің мықтылығы 100 кг/жентекке жетеді.

Осы жентектер іріктеліп 8 мм-ден жоғары өлшемдегісі домна пешіне жіберіледі де, одан төменгісі қайтадан жентектеу үшін шихтаға қайтарылады. Брикеттеу. Брикеттеу процесі кеннің химиялық құрамы мен құрылымын өзгеріссіз (өзгертпей) жүзеге асырылады. Брикеттеудің мəні ұсақ сусымалы материалды ылғалданған жəне мұқият біршама байланыстырғыш қоспалармен (5 – 10 %) немесе оларсыз мұқият араластырылып, (21 сурет) брикет – прессіне беріледі. Мұнда 20-дан 300 мм дейінгі өлшемді, əртүрлі пішінді брикеттер 50 –

100 МПа қысыммен пішінделеді. Брикеттердің қажетті беріктігі оларды кептіргенде немесе 150 – 500 0С температурасында қыздырумен өңдегенде болады. Байланыстырғыш ретінде ССБ (сульфидспиртті барда) сұйық шыны,əктас, цемент т.б. қолданылады.Брикеттеу түсті металлургиядағы аз тоннажды өндірісінде кесектеу үшін, сонымен бірге екінші реттік рессурстар үшін қолданылады. Брикеттеу өндірісі

техника – экономикалық көрсеткіштері бойынша агломериция мен жентектер өндірістерінен кейінгі орынға ие болды.

4. Металдық молибден алудың технологиясы мен әдістері Из числа известных молибденсодержащих минералов (около 20) первостепенное промышленное значение имеет молибденит MoS2 (молибденовый блеск), относящийся к минералам первичного происхождения. Из руд, содержащих молибденит, получают в настоящее время до 99 % Mo.Молибденит залегает большей частью в кварцевых жилах, ассоциируясь главным образом с шеелитом, вольфрамитом, касситеритом SnO2, пиритом, халькопиритом и некоторыми другими минералами. В результате выветривания в верхних зонах рудных тел молибденит окисляется до молибдита Fe2(MoO4)3-7,5 H2O, по- веллита CaMoO4 и вульфенита PbMoO4.Основным источником получения молибдена являются медно-молибденовые руды, в которых молибденит ассоциируется с сульфидами меди и железа. Чаще в таких рудах содержание меди выше, чем молибдена, но иногда его больше, чем меди. Содержание молибдена в эксплуатируемых рудах составляет 0,07 ... 0,4 %, редко достигая 1 %.Ценным спутником молибдена в медно-молибденовых рудах является рений, входящий изоморфно в кристаллическую решетку McS2. По этой причине, несмотря на очень низкое содержание в таких рудах рения (IO'2 ... IO"5 %), его достаточно успешно извлекают при флотации молибденита.Кроме медно-молибденовых руд, перерабатывают кварцево-молибденовые, кварцево-молибдено-вольфрамитовые и скарновые руды.Разрабатываются месторождения молибденовых руд на Северном Кавказе, в Сибири, в Казахстане, в Красноярском крае и других районах.Значительные месторождения молибдена сосредоточены в США, Мексике, Чили, Канаде, Норвегии и Австралии.Прямая металлургическая переработка молибденсодержащих руд с целью получения из них молибдена - задача предельно сложная. Поэтому такие руды обязательно подвергают флотационному обогащению.Молибденит относится к числу легко флотируемых минералов. Это позволяет на практике из очень бедного молибденом сырья получать концентраты с содержанием 90... 95% Mo S2 (48... 52% Mo) при общем извлечении минерала из руды до 90 %. Технические условия регламентируют содержание в молибденовых концентратах пяти примесей: фосфора, мышьяка, меди, кремнезема и олова.При обогащении полиметаллических молибденовых руд часто получают низкосортные концентраты и промышленные продукты, содержащие 15... 20 % Mo и значительные количества железа, меди, кремнезема и других примесей.Металлургическую переработку молибденитовых концентратов можно вести с получением ферромолибдена для черной металлургии или химических соединений различной чистоты - триоксида молибдена MoO3, парамолибдата аммония (NH4) 20- 7 MoO 3 • 4Н 20, молибдатов натрия и кальция (Na2MoO4 и CaMoOJ, используемых в производстве легированных сталей и чугунов, компактного молибдена или в химической промышленности.Непременной составной частью общепринятых технологических схем переработки молибденитовых концентратов является их окислительный обжиг с целью перевода молибдена из сульфидной формы В оксидную (MoO з).Дальнейшая переработка огарка зависит от назначения и вида конечного продукта технологии.При легировании сталей и чугунов могут использоваться ферромолибден, молибдат кальция и триоксид молибдена MoO3.Основным способом переработки огарка на ферромолибден является металлотермическая плавка с использованием в качестве восстановителей MoO3 кремния или алюминия.Технология получения компактного ковкого молибдена из обожженных концентратов состоит из следующих операций:получение чистого триоксида молибдена;получение молибденового порошка восстановлением MoO3 водородом или углеродом;перевод молибдена в компактное состояние плавкой или методами порошковой металлургии.Разложение молибденитовых концентратов можно осуществить методами, исключающими предварительный окислительный обжиг, например азотной кислотой, автоклавным выщелачиванием в щелочном растворе и др. Некоторые из них используют в промышленности.

БИЛЕТ №2