Metallide tootmise põhiklassid

Lust, Liisi

Metallide tootmise põhiklassid (0)

5 VÄGA HEA

8
Valga Gümnaasium 2008
Metallide tootmise põhiklassid
Referaat
Koostaja : Liisi Eelsaar
Juhendaja : õp Merike Madal
Valga 2008
Sisukord

0 Sisukord 2

Metallid 3

Metallide tootmine 3-4

Pürometallurgilised meetodid 4-5

Karbotermia 5

Vesiniku kasutamine 5-6

Metallotermia, Aluminotermia 6

Hüdrometallurgilised meetodid 6-7

Elektrometallurgilised meetodid 7

Kasutatud kirjandus 8

1 Metallid
Enamik tuntud elementidest on metallilised , mis lihtainena esinevad metallidena. Igapäevaelus oleme neist paljudega kokku puutunud. Kõige tuntum on raud (Fe) ja tema sulamid – teras ja malm , millest valmistatakse tööriistu, laevu- ronge -lennukeid-ronge-autosid, tööstusseadmeid ja palju muud. Värvilismetallidest on tuntud vask (Cu) ja tema sulamid, millest valmistatakse peenraha ja tehakse elektrijuhtmeid. Kergmetall alumiiniumist (Al) foolimisse pakitakse toiduaineid, komme ja šokolaadi. Katuseplekina kasutatakse tsingitud (tsingikihiga) (Zn) raudplekki, tinakihiga (Sn) plekkpurkides hoitakse konserve, magneesiumsulamist (Mg) purkides aga karastusjooke ja õlut. Palju haruldasem metall on volfram (W), kuigi seda leidub kõikides ruumides, kus on elektrivalgus. Väärismetallid kuld (Au) ja hõbe (Ag) on ehete valmistamise materjaliks . Kelli kaetakse kroomi - ja niklikihiga. Kroomi (Cr) ja nikli (Ni) sulam on elektriküttekehamaterjal elektripliidis ja – triikrauas. Termomeetris kasutatakse mürgist elavhõbedat (Hg).
Praegu tuntakse 112 elementi. Inimmõistuse töö tulemusena suureneb elementide arv veelgi. Need uued elemendid on kõik metallilised.
Nüüdisajal tuntakse 90 metalli, kuid tööstuslikult toodetakse umbes 60 metalli. Neist valmistatakse omakorda üle viie tuhande sulami. Metalli tootmine ( metallurgia ) hakkas kujunema umbes kuus- seitse tuhat aastat tagasi. Keskajal hakkas metallurgia arenema eriti Kesk-Euroopas, Saksamaal.
2 Metallide tootmine
Metallurgia kui teadusharu uurib metallide ja nende sulamite omadusi ning tootmise ja töötlemise tehnoloogiat. Eraldavad metallurgid on huvitatud peamiselt kolmest voolust: algainest (maak), kontsentraatidest (väärtuslik metallioksiid /sulfiid) ning jäätmetest. Värviliste ainete maagid sisaldavad tavaliselt mitmesuguseid komponente, mistõttu ühes maardlas kaevandatakse sageli mitut metalli.
Metallurgiaga tegelevad riigid on Venemaa, Ukraina ja Valgevene. Eestis sellega ei tegeleta, kuigi Eestil on kõik eeldused energiamahuka alumiiniumi –või magneesiumitööstuse tekkeks olemas ning siia võidakse luua uus alumiiniumitehas.
Metallurgiatehased on ehitatud linnast üpriski eemale – tehasest tulev lõhn ning üleüldse tehase olemasolu elurajoonis häiriks paljusid inimesi. Samuti on vaja selleks kindlat kohta, kus neid maake leidub ning reostaks võimalikult vähe loodust.
Ukrainas on metallurgiatehaste jaoks eraldatud lausa suur, 27,2 tuhande km2, maa-ala Zaporozhye. See moodustab Ukraina kogupindalast 4,5%.
Metalli tootmine on mitmeastmeline protsess. See koosneb maagi tootmisest , tema ettevalmistamisest (rikastamine - osaline lisanditest puhastamine, särdamine - sulfiidsete maakide muutmine oksiidiks) sellele jargneb metalli tootmine ja selle lõplik puhastamine. Metallide tootmine on redoksprotsess , mille põhiklassideks on:

Pürometallurgilised meetodid
Hüdrometallurgilised meetodid
Elekrtometallurgilised meetodid

Tavaliselt ei ole metallid lisanditest täiesti puhtad, vajadusel neid puhastatakse, kuid üldiselt on täiesti puhta metalli saamine väga kallis. Seda tehakse vaid haruldaste ja väga väärtuslike metallide puhul. Enamasti ei ole aga metalli absoluutne puhtus vajalik, sest põhiliselt kasutatakse argielus metallide sulameid. Sulam saadakse vähemalt kahe lihtaine sulatatult segamisel . Tavaliselt on sulami koostiseks metallid, kuid esineb ka mittemetalle. Väga levinud on süsiniku sisaldus rauasulamites. Näiteks teras ja malm.
3 Pürometallurgilised meetodid
Pürometallurgia on vanim metallurgiaharu. Pürometallurgia maake redutseeritakse kõrgel temperatuuril, redutseerijate järgi jaotatakse sedasi: karbotermia , vesiniku kasutamine ja metallotermia. Redutseerijana käsutatakse süsinikku, süsinikoksiidi, vesinikku, alumiiniumi, jt. Pürometallurgilised protsessid on ahjudest, reaktoritest ja sulametalli transportimisest eralduva tolmu ja metallide potentsiaalseks allikaks. Metalli tootmiseks on vajalik kõrge temperatuur ning see saadakse kütuse põlemisest. (joonis 1) Pürometallurgia alla kuulub ka elektrometallurgia, kus metallide tootmiseks kasutatakse elektrienergiat. (joonis 2)
(joonis 1.)
(joonis2.)
1. Fe2O33CO 2Fe + 3CO2
2. CO2 + C = 2CO
3. C + O2 = CO2
3.1 Karbotermia
Redutseerimist süsiniku või süsinikoksiidiga kõrgel temperatuuril nimetatakse karbotermiaks. Selle meetodi nimetus viitab süsinikule ja reaktsiooni toimumise kõrgele temperatuurile. Karbotermia redutseerija on süsinik. Tavaliselt kas koksina või mõne madalama ühendina ( CO või CH4 ). Näiteks malmi tootmine kõrgahjus. Fe2O3 + 3 CO →t◦ 2 Fe + 3 CO2 . Koks on kõige odavam võimalikest redutseerijatest ja seetõttu kasutatakse teda laialdaselt. Kindlasti ei sobi: aktiivsete metallide tootmiseks. Sellepärast, et süsinik pole piisavalt tugev redutseerija. Samuti lahustub ta hästi paljudes vedeletes metallides andes karbiide või sulameid.
3.2 Vesiniku kasutamine
Vesiniku kasutamine redutseerijana on kindlasti kallim ning leiab rohkem kasutamist puhaste metallide tootmiseks. Näiteks pole hõõglambi jaoks volframit võimalik saada karbotermiliselt, sest tekkiks ülikõva ja tehnikas laialdaselt kasutatav volframkarbiid WC. Temast tehakse puuride otsi jms. Hõõglampi ta ei sobi. Vesiniku abil saab puhta volframi WO3 + 3 H2 = W + 3 H2O. Vesinik võib ka mõnedes metallides lahustuda, muutes nad hapraks. Näiteks niklis. Aktiivseid metalle ei saa ka vesiniku abil toota.
3.3 Metallotermia, Aluminotermia ...
Metallotermia (aluminotermia, magnesotermia jne.) redutseerijaks on mingi aktiivne metall . Nagu näha on see meetod kallis. See sobib raskestisulavate metallide tootmiseks. Puhast kroomi toodetakse aluminotermiliselt 2 Al + Cr2O3 = 2 Cr + Al2O3 legeeritud teraste valmistamiseks vajalikku ferrokroomi toodetakse, aga karbotermiliselt FeO*Cr2O3 + 4 C = 4 CO + Fe + 2 Cr. Ei sobi, kui sulanud metallid omavahel segunevad.
Redutseerimist alumiiniumiga nimetatakse aluminotermiaks. Selles reaktsioonis eraldub palju soojust. Üles paiskub kõrge tulesammas ja kogu protsess toimub mõne hetkega. Aluminotermiliselt saadakse näiteks kroomi:
Cr2O3 + 2Al →t◦ 2Cr + Al2O3, △H

.DOC Laadi alla originaalfail 8 lk · .doc · 34 allalaadimist

50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.

~ 8 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2010-05-13 Kuupäev, millal dokument üles laeti

34 laadimist Kokku alla laetud

0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

Liisi Lust Õppematerjali autor

Referaat

karbotermia aluminotermia metallotermia pürometallurgilised meetodid hüdrometallurgilised meetodid elektrometallurgilised meetodid metallide tootmine metallid

Sarnased õppematerjalid

docx

Metallurgia

Sissejuhatus Metallurgia kui teadusharu uurib metallide ja nende sulamite omadusi ning tootmise ja töötlemise tehnoloogiat. Metalle leidub looduses väga harva puhaste maakidena, enamasti on nad ikka ühenditena. Maakidest metallide ja nende sulamite tootmist nimetatakse metallurgiaks. Tuntakse kolme erinevat metallide tootmise viisi: 1. Haruldasi ja värvilisi metalle toodetakse kloormetallurgiliselt. Sel juhul töödeldakse toormaaki klooriga. Metallid reageerides klooriga muutuvad kloriidideks, sellisel kujul nad eraldatakse ja seejärel töödeldakse puhtaks metalliks. Nii toodetakse titaani, tantaali, tina jne. 2. Hüdrometallurgia põhineb maakide töötlemisel niisuguste kemikaalide lahustega (hapete, leeliste), mis maagis oleva metalliga reageerides viivad selle ioonidena lahusesse. Lahuse järgneval töötlemisel eraldatakse metall sellest lihtainena. 3

Ehitus alused

doc

Metallurgia. kõrgahjutehnoloogia

Mootorliikurid, laevandus ja lennundustehnika KEIO OLEV AT 109 Metallurgia, kõrgahju tehnoloogia Iseseisev töö Juhendaja: Helmo Hainsoo Tartu 2010 2 Sissejuhatus Selles referaadis on teemadeks metallurgia ja kõrgahju tehnoloogia. Metallurgi eesmärk on metallide tootmine. Kõrgahju eesmärk terase tootmine Metalle toodetakse maakidest, kui kõikide metallide tootmiseks ei ole maake ja neid tuleb toota. Metallurgia jaguneb omakorda: · Rauametallurgiaks ehk ferrometallurgiaks, mis hõlmab raua ja selle sulamite tootmist. · Mitterauametallurgiaks ehk värvilismetallide mettalurgiaks. See hõlmab mitteraudmetallide tootmist. Enamik metalle on meil maakoores keemiliste ühenditena. Selleks, et neid kasutada saaks,

Kategoriseerimata

odt

Kõrgahju bilanss

.......................4 Kõrgahju materjalide bilanss..............................................................................6 Terase tootmine...................................................................................................8 Kasutatud kirjandus............................................................................................9 Sissejuhatus Metalle leidub looduses väga harva puhaste maakidena, enamasti on nad ikka ühenditena. Maakidest metallide ja nende sulamite tootmist nimetatakse metallurgiaks. Metallurgia kui teadusharu uurib metallide ja nende sulamite omadusi ning tootmise ja töötlemise tehnoloogiat. Metallurgia eesmärk on metallide tootmine. Enamus metallidest on Maakeral levinud ühenditena ja neid mineraale, millest mingit metalli toota tasub kutsutakse maakideks · Ehedalt leidud: Au, Pt (ja plaatinametallid) osaliselt Ag, Hg harva, ka vaske ja teisi metalle

Auto õpetus

docx

Metallurgia. Kõrgahjutehnoloogia

........................8 6. Kasutatud kirjandus.........................................................................................................9 Sissejuhatus Antus teemas räägitakse metallurgias toodetavast materjalidest ja nende tähtsusest. Metallurgia seondub omakorda kõrgahjutehnoloogiaga, kus saadud materjalid omakorda töödeldakse ümber vajalikeks toorikuteks. Metallurgia Metallurgia eesmärk on metallide tootmine. Enamus metallidest on Maakeral levinud ühenditena ja neid mineraale, millest mingit metalli toota tasub kutsutakse maakideks. · Ehedalt leidub: Au, Pt (ja plaatinametallid) osaliselt Ag, Hg harva, ka vaske ja teisi metalle · oksiidsete maakidena leidub rauda, vaske, alumiiniumit, kroomi............ · Sulfiidsete maakidena leidub vaske, elavhõbedat, tina, pliid,..... · halogeniidid ( NaCl) , karbonaadid CuCO3* Cu(OH)2, sulfaadid ja nii edasi

Kategoriseerimata

doc

Metallilised elemendid lihtainetena

Metallide asend perioodilisuse süsteemis ja aatomi ehitus Metallideks nimetatakse metallilisi elemente lihtainetena.Metalle iseloomustab metalne läige, nad on head elektri- ja soojusjuhid ( parim hõbe). Suur osa metallidest on plastilised, neid saab sepistada,valtsida, jne.Kõige plastilisem on kuld.Paljude füüsikaliste omaduste poolest erinevad metallid üksteisest oluliselt Kõvadus: Kroomil 9 (Mohsi järgi) ; tseesiumil 0.2 ( pehme vaha) Sulamistemperatuur: -390 elavhõbedal ; 34100 volframil Tihedus: 0.53 g / cm3 liitiumil ; 22,4 - 22,5 g / cm3 osmiumil ja iriidiumil Mendelejevi tabelis paiknevad metallid Perjoodides - eespool ja rühmades - allpool Kõige aktiivsemad metallid on all vasakul (Cs ja praktiliselt mitteeksisteeriv Fr) kõige aktiivsem mittemetall on ülal paremal - fluor

Keemia

pptx

Metallid

Metallid Metallide ehituse omapära • Metallidel on vähe väliskihi elektrone, mittemetallidel on neid rohkem. • Metallidel on suhteliselt suured aatomraadiused, mille tõttu on ka väliskihi elektronid tuumaga nõrgalt seotud. • Metallid on redutseerijad, sest neil on võime loovutada redoksreaktsiooni käigus väliskihi elektrone. Mittemetallid on oksüdeerijad, sest nad liidavad endaga elektrone. Metallide füüsikalised omadused • Värvus, peegeldusvõime - erinev värvus on tingitud sellest, et metallid neelavad erineva lainepikkusega kiiri erinevalt. (vask punane, kuld kollane) • Plastilisus – metallide mittesuunalisus võimaldab kihtide nihkumist, ilma et keemiline side nende vahel katkeks. • Tihedus – *kergmetallid (liitium) *raskmetallid (osmium, iriidium) • Sulamistemperatuur - *kergsulavad *rasksulavad

Kuld ja alkeemia

pptx

Metallid

to edit Master text styles mittemetallidel on neid rohkem. Second level · Metallidel on suhteliselt suured aatomraadiused, Third level Fourth level mille tõttu on ka väliskihi elektronid tuumaga nõrgalt seotud. Fifth level · Metallid on redutseerijad, sest neil on võime loovutada redoksreaktsiooni käigus väliskihi elektrone. Mittemetallid on oksüdeerijad, sest nad liidavad endaga elektrone. Metallide füüsikalised omadused Värvus, peegeldusvõime - erinev värvus on tingitud sellest, et metallid neelavad erineva lainepikkusega kiiri erinevalt. (vask punane, kuld kollane) Plastilisus metallide mittesuunalisus

Füüsika

docx

Mmetallide saamine, korrosioon ja sulamid

korrosioon: metalli hävimine (oksüdeerumine) keskkonna toimel keemiline korrosioon: toimub kuivades gaasides ja vedelikes, mis ei juhi elektrivoolu (nt raua ühinemine hapnikuga ilma niiskuse juurdepääsuta) elektrokeemiline korrosioon: on seotud galvaaniaelementide tekkimisega, toimub kui kaks erinevat metalli on kontaktis elektrolüüdi lahusega (juhib elektrit) maak:kivim või mineraal, mis on mingi lihtaine saamisel tooraineks metallurgia: metallide ja sulamite tootmine metallimaakidest särdamine: mitteoksiidsete maakide kuumutamine õhu juuresolekul, et saada oksiidne maak (metallide tootmisel maagist, pärast seda viiakse läbi redutseerimine) redutserimine: metalli saamine maagis sisalduva metalliühendi redutseerimisel (aluminotermia, karbotermia) maagi rikastamine: maak vabastatakse lisanditest, kasutades füüsikalise omaduste erinevust

Metallid

Rohkem sarnaseid

Meedia

Kommentaarid (0)

Kommentaarid sellele materjalile puuduvad. Ole esimene ja kommenteeri

Kõik kommentaarid

.DOC Laadi alla originaalfail 8 lk