Spôsoby spracovania rudy založené na redukcii. Rudy a spôsoby ich spracovania
„Problémy spracovania odpadu“ - Ťažba. Rozbité sklo je možné použiť na povrchy ciest. V dôsledku toho sa množstvo kontajnerov vyhodených na skládky znížilo o 75 – 80 %. V dôsledku toho sa získa cenné organické hnojivo - vermikompost. sklo. Plastové. Environmentálne problémy medzinárodného dopravného systému. Plastové fľaše sa dajú použiť na výrobu nových fliaš.
"Chemické vlastnosti" - Číslo periódy ukazuje počet energetických úrovní v atóme. Chemické vlastnosti kyselín. Každá skupina pozostáva z 2 podskupín – hlavnej a vedľajšej. Mendelejevov periodický systém je grafickým znázornením periodického zákona. Chemické javy (chemické reakcie). Nerozpustné zásady. A = N + P Chemický prvok je typ atómu s určitým jadrovým nábojom.
"Chemické výrobky" - Kozmetika. Hydrofóbny chvost. Reklama na čistiace prostriedky a saponáty. Mydlá a čistiace prostriedky. Reklama produktov starostlivosti o pleť a vlasy. Molekula detergentov (detergentov). Molekula vody. Mydlá, soli vyšších mastných kyselín, ako aj nafténové a živicové kyseliny. Chemikálie v každodennom živote.
"Chemická nehoda" - Chemická nehoda. Ak je infikovaný amoniakom, musíte sa ukryť v polosuterénoch a suterénoch. Núdzová chemicky nebezpečná látka. Opatrenia na chemickú ochranu obyvateľstva: Nebezpečné chemikálie. Nehody v chemicky nebezpečných zariadeniach. Akcie na signál v prípade chemickej havárie. V prípade kontaminácie chlórom a fosgénom je potrebné ísť do vyšších poschodí budovy.
„Ropa a jej spracovanie“ - Virtuálne laboratórium. Relatívna hustota látky vo vzduchu je 1,03. Pevné a plynné uhľovodíky sú rozpustené v kvapalnej frakcii ropy. Odvoďte vzorec látky. Takto získaný benzín je však úplne nedostačujúci. Ropa sa spracováva destiláciou a krakovaním. Krakovanie pri vysokej teplote sa nazýva pyrolýza.
„Vlastnosti chemických vlákien“ - Technologický proces výroby chemických vlákien. Etapy tvorby chemických vlákien. Klasifikácia prírodných vlákien podľa pôvodu. CHEMICKÉ VLÁKNA - vlákna tvorené z organických prírodných (umelé vlákna) alebo syntetických (syntetické vlákna) polymérov. Prvým stupňom je výroba zvlákňovacieho roztoku alebo taveniny.
Surovinou v kovovýrobe sú kovové rudy. S výnimkou malého počtu (platina, zlato, striebro) sa kovy nachádzajú v prírode vo forme chemických zlúčenín, ktoré sú súčasťou kovových rúd. Kovová ruda je hornina obsahujúca jeden alebo viac kovov v takých zlúčeninách, množstvách a koncentráciách, pri ktorých je možná a vhodná ich extrakcia.
Podľa kvality a množstva kovu rudy sa delia na priemyselné a nepriemyselné. Medzi priemyselné rudy patria tie rudy, v ktorých obsah kovu presahuje jeho rentabilné minimum, t.j. ten minimálny obsah základného kovu, ktorý určuje možnosť a realizovateľnosť metalurgického spracovania danej rudy.
Na základe počtu kovov obsiahnutých v rude Delia sa na monometalické (jednoduché) a polymetalické (komplexné). Väčšina rúd neželezných kovov, obsahujúcich až 10-15 rôznych kovov, sa považuje za polymetalické.
Podľa tvaru kovu rudy sa delia na: natívne, obsahujúce kovy vo voľnom stave (ruda obsahujúca zlato); oxidované, v ktorých sú kovy prítomné vo forme rôznych kyslíkatých zlúčenín; sulfid, halogenid.
Uskutočniteľnosť spracovania konkrétnej horniny závisí od množstva podmienok, rozhodujúce je však percento kovu v rude. Na získanie kovu z rudy je potrebné odstrániť odpadovú horninu a rozkladom rudného minerálu oddeliť kov od prvkov, ktoré sú s ním chemicky spojené. Tieto procesy spracovania rudy sa nazývajú metalurgické procesy. Príprava rudy pozostáva z množstva mechanických a fyzikálno-chemických operácií, ktorých obsah závisí od zloženia rudy a formy chemickej zlúčeniny kovu v nej. Tieto operácie zahŕňajú mletie alebo zhrubnutie, triedenie a spracovanie rudy a premenu zlúčeniny obsahujúcej kov do formy vhodnej na regeneráciu.
Na urýchlenie potrebných chemických reakcií sa metalurgické procesy uskutočňujú pomocou vysokých teplôt a sú tzv pyrometalurgický alebo spracovanie rudy sa uskutočňuje vodnými roztokmi činidiel; takéto procesy sa nazývajú hydrometalurgický. Typické typy pyrometalurgických procesov sú praženie, tavenie a destilácia a hydrometalurgické procesy sú lúhovanie a zrážanie z roztokov.
Zhodnocovanie kovov pyrometalurgickými metódami sa uskutočňuje najmä pomocou koksu a oxidu uhoľnatého, získaného priamo v peci pri nedokonalom spaľovaní uhlíka. Nečistoty sa zo základného kovu oddeľujú troskou vo forme oxidov a solí, najmä vo forme silikátov s nízkou teplotou topenia.
Železné kovy - liatina a oceľ rôznych akostí - sa vyrábajú pyrometalurgickými metódami. Pri výrobe neželezných kovov sa zvyčajne používajú kombinácie pyro- a hydrometalurgických procesov.
Vo všeobecnosti metalurgický proces zahŕňa tri po sebe nasledujúce etapy:
– príprava rudy – jej premena do stavu, ktorý zabezpečuje ťažbu kovov z rudy;
– redukcia chemickej zlúčeniny, v ktorej je kov obsiahnutý v rude, na voľný kov; Redukciou prechádzajú najmä oxidy a menej často halogenidy, takže na ne musia byť premenené všetky ostatné zlúčeniny;
– sekundárne spracovanie výsledného kovu.
Všeobecná schéma výroby kovov z rúd:
Pri spracovaní
ruda MeO n Me Me konštr.
G2;NG MeG n V
1 – príprava rudy, 11 – redukcia, 111 – sekundárne spracovanie, B – redukčné činidlo,
[O] – oxidácia, T – tepelné spracovanie.
Fyzikálno-chemické základy získavania kovov z rúd:
1) hydrometalurgické zhodnocovanie (chemické)
CuSO4 + Zn = Cu + ZnSO4
2) pyrometalurgická redukcia (chemická)
FeO + CO = Fe + CO2
3) elektrohydrometalurgická redukcia (elektrický prúd)
СuSO 4 +2е = Сu + SO 4 –2
4) elektropyrometalurgická redukcia (elektrický prúd)
Al203 +6e =2 Al +30-3
Uvažujme o redukcii rúd rôznymi redukčnými činidlami.
1) Obnova H2
Fur x Oy + yH2 = xMe + yH20
2) Redukcia uhlíkom
Fur x O y + yC = xMe + yCO
3) Rekuperácia CO (2)
Fur x Oy + yCO = xMe + yC02
4) Redukcia pomocou kovov
Me x Oy + 2y Al = xMe + y Al203
Klasifikácia železných kovov podľa chemického zloženia:
Nízky obsah uhlíka
Uhlíkový stredný uhlík
(Fe + C) C = 0,25-0,6 %
s vysokým obsahom uhlíka
2,14 % C chrómu
nikel
legovaný vanád
(Fe + C + Me) obsahujúcich niekoľko
Legovanie
kovy
ferozliatiny železo-uhlík
rozpustené zliatiny
Šedá liatina
>2,14 % Od 2,5 – 4,0 %
Upravené
Koniec práce -
Táto téma patrí do sekcie:
Chemická technológia
Federálna štátna vzdelávacia inštitúcia.. Vyššie odborné vzdelávanie.. Novgorodská štátna univerzita pomenovaná po Jaroslavovi Múdrem..
Ak potrebujete ďalší materiál k tejto téme, alebo ste nenašli to, čo ste hľadali, odporúčame použiť vyhľadávanie v našej databáze diel:
Čo urobíme s prijatým materiálom:
Ak bol tento materiál pre vás užitočný, môžete si ho uložiť na svoju stránku v sociálnych sieťach:
Tweetujte |
Všetky témy v tejto sekcii:
11. 2 Základné princípy homogénnych procesov 12.1 Charakteristika heterogénnych procesov 12 Heterogénne procesy 12.1 Charakteristika heterogénnych procesov
Životné prostredie
Primárnym zdrojom uspokojovania materiálnych a duchovných potrieb človeka je príroda. Predstavuje aj jeho biotop – životné prostredie. V prostredí sú prirodzené
Ľudská výrobná činnosť a zdroje planéty
Podmienkou existencie a rozvoja ľudstva je materiálna výroba, t.j. spoločenský a praktický vzťah človeka k prírode. Rôznorodý a gigantický rozsah priemyselnej výroby
Biosféra a jej vývoj
Prostredie je komplexný viaczložkový systém, ktorého zložky sú navzájom prepojené početnými prepojeniami.
Prostredie pozostáva z množstva podsystémov, z ktorých každý
Chemický priemysel
Podľa účelu vyrábaných produktov sa priemysel delí na odvetvia, z ktorých jedným je chemický priemysel. Podiel chemického a petrochemického priemyslu na celkovej produkcii
Chemická veda a výroba
3.1 Chemická technológia - vedecký základ chemickej výroby Moderná chemická výroba je rozsiahla, automatizovaná výroba, zákl.
Vlastnosti chemickej technológie ako vedy
Chemická technológia sa od teoretickej chémie líši nielen potrebou zohľadniť ekonomické požiadavky na produkciu, ktorú študuje. Medzi úlohami, cieľmi a obsahom teor
Vzťah medzi chemickou technológiou a inými vedami
Chemická technológia využíva materiál z mnohých vied:
Chemické suroviny
Suroviny sú jedným z hlavných prvkov technologického procesu, ktorý do značnej miery určuje efektívnosť procesu a výber technológie.
Podiel surovín na nákladoch na chemické výrobky dosahuje 70 %. Preto je problém zdrojov a racionálneho využívania surovín pri ich spracovaní a ťažbe veľmi aktuálny. V chemickom priemysle
Príprava chemických surovín na spracovanie
Suroviny určené na spracovanie na hotové výrobky musia spĺňať určité požiadavky. Dosahuje sa to súborom operácií, ktoré tvoria proces prípravy surovín na spracovanie.
Náhrada potravinárskych surovín nepotravinovými a rastlinnými minerálnymi
Pokroky v organickej chémii umožňujú vyrábať množstvo cenných organických látok z rôznych surovín. Napríklad etylalkohol, používaný vo veľkých množstvách pri výrobe syntetických
Použitie vody, vlastnosti vody
Chemický priemysel je jedným z najväčších spotrebiteľov vody. Voda sa používa takmer vo všetkých chemických odvetviach na rôzne účely. Spotreba vody v jednotlivých chemických závodoch
Priemyselná úprava vody
Škodlivé účinky nečistôt obsiahnutých v priemyselných vodách závisia od ich chemickej povahy, koncentrácie, rozptýleného stavu, ako aj od technológie konkrétnej výroby využitia vody. Slnko
Spotreba energie v chemickom priemysle
V chemickom priemysle dochádza k rôznym procesom, ktoré sú spojené buď s uvoľňovaním, alebo so spotrebou, alebo so vzájomnými premenami energie. Energia sa míňa nielen na chemické látky
Hlavnými zdrojmi energie spotrebovanej v chemickom priemysle sú fosílne palivá a ich produkty, vodná energia, biomasa a jadrové palivo. Oddelenie energetickej hodnoty
Technické a ekonomické ukazovatele chemickej výroby
Pre chemický priemysel, ako odvetvie materiálovej veľkovýroby, nie je dôležitá len technológia, ale aj ekonomická stránka s ňou úzko súvisiaca, na ktorej
Ekonomická štruktúra chemického priemyslu
Pre hodnotenie ekonomickej efektívnosti sú dôležité aj ukazovatele ako kapitálové náklady, výrobné náklady a produktivita práce. Tieto ukazovatele závisia od ekonomickej štruktúry
Materiálové a energetické bilancie chemickej výroby
Počiatočné údaje pre všetky kvantitatívne výpočty uskutočnené pri organizovaní novej výroby alebo hodnotení efektívnosti už existujúcej sú založené na materiálových a energetických bilanciách. Tieto
Pojem chemicko-technologický proces
V procese chemickej výroby sa východiskové látky (suroviny) spracovávajú na cieľový produkt. Na tento účel je potrebné vykonať niekoľko operácií vrátane prípravy surovín na ich prenos do reakcie.
Chemický proces
Chemické procesy prebiehajú v chemickom reaktore, ktorý predstavuje hlavný aparát výrobného procesu. Účinnosť chemického reaktora závisí od konštrukcie chemického reaktora a jeho prevádzkového režimu.
Rýchlosť chemickej reakcie
Rýchlosť chemickej reakcie prebiehajúcej v reaktore je opísaná všeobecnou rovnicou: V = K* L *DC L-parameter charakterizujúci stav reakčného systému;
K-konšt
Celková rýchlosť chemického procesu
Pretože pre heterogénne systémy sa procesy v reaktorových zónach 1, 3 a 2 riadia rôznymi zákonmi, prebiehajú rôznymi rýchlosťami. Celková rýchlosť chemického procesu v reaktore je určená
Termodynamické výpočty chemicko-technologických procesov
Pri navrhovaní technologických procesov sú veľmi dôležité termodynamické výpočty chemických reakcií. Umožňujú nám vyvodiť záver o základnej možnosti tejto chemickej transformácie,
Rovnováha v systéme
Výťažok cieľového produktu chemického procesu v reaktore je určený stupňom, v ktorom sa reakčný systém približuje k stavu stabilnej rovnováhy. Stabilná rovnováha spĺňa tieto podmienky:
Výpočet rovnováhy z termodynamických údajov
Výpočet rovnovážnej konštanty a zmeny Gibbsovej energie umožňuje určiť rovnovážne zloženie reakčnej zmesi, ako aj maximálne možné množstvo produktu.
Výpočet je založený na mínusoch
Termodynamická analýza
Znalosť zákonov termodynamiky je potrebná pre inžiniera nielen na vykonávanie termodynamických výpočtov, ale aj na posúdenie energetickej efektívnosti chemických technologických procesov. Hodnota analýzy
Chemická výroba ako systém
Výrobné procesy v chemickom priemysle sa môžu výrazne líšiť v druhoch surovín a produktov, podmienkach ich realizácie, výkone zariadení atď. Avšak pri všetkej rozmanitosti špecifických
Simulácia systémom chemického inžinierstva
Problém rozsiahleho prechodu z laboratórneho experimentu na priemyselnú výrobu pri jej navrhovaní rieši metóda modelovania. Modelovanie je výskumná metóda
Výber toku procesu
Parametre chemického spracovateľského závodu sú volené tak, aby bola zabezpečená čo najvyššia ekonomická efektívnosť nie jeho jednotlivej prevádzky, ale celej výroby ako celku. Teda napríklad pre vyššie uvažovanú produkciu
Riadenie chemickej výroby
Zložitosť chemickej výroby ako viacfaktorového a viacúrovňového systému vedie k potrebe použitia rôznych riadiacich systémov pre jednotlivé výrobné procesy,
Hydromechanické procesy
Hydromechanické procesy sú procesy, ktoré sa vyskytujú v heterogénnych, aspoň dvojfázových systémoch a riadia sa zákonmi hydrodynamiky. Takéto systémy pozostávajú z dispergovanej fázy,
Tepelné procesy
Tepelné procesy sú procesy, ktorých rýchlosť výskytu je určená rýchlosťou dodávky alebo odvodu tepla. Na tepelných procesoch sa zúčastňujú najmenej dve prostredia s rôznymi teplotami, a
Procesy prenosu hmoty
Procesy prenosu hmoty sú procesy, ktorých rýchlosť je určená rýchlosťou prechodu hmoty z jednej fázy do druhej v smere dosiahnutia rovnováhy (rýchlosť prenosu hmoty). V procese massoo
Princípy konštrukcie chemického reaktora
Hlavná etapa chemicko-technologického procesu, ktorá určuje jeho účel a miesto v chemickej výrobe, je realizovaná v hlavnom aparáte chemicko-technologickej schémy, v ktorej prebieha chemický proces.
Návrhy chemických reaktorov
Štrukturálne môžu mať chemické reaktory rôzne tvary a štruktúry, pretože uskutočňujú rôzne chemické a fyzikálne procesy, ktoré sa vyskytujú v náročných podmienkach prenosu hmoty a tepla
Konštrukcia kontaktných zariadení
Chemické reaktory na vykonávanie heterogénnych katalytických procesov sa nazývajú kontaktné zariadenia. V závislosti od stavu katalyzátora a spôsobu jeho pohybu v zariadení sa delia na:
Charakteristika homogénnych procesov
Homogénne procesy, t.j. procesy prebiehajúce v homogénnom médiu (kvapalné alebo plynné zmesi, ktoré nemajú rozhrania oddeľujúce časti systému od seba) sa vyskytujú pomerne zriedka
Homogénne procesy v plynnej fáze
Homogénne procesy v plynnej fáze sú široko používané v technológii organických látok. Na uskutočnenie týchto procesov sa organická hmota odparí a potom sa jej para spracuje jedným alebo druhým.
Homogénne procesy v kvapalnej fáze
Z veľkého počtu procesov prebiehajúcich v kvapalnej fáze možno procesy neutralizácie alkálií v technológii minerálnych solí bez tvorby solí v pevnej forme klasifikovať ako homogénne. Napríklad získanie síranu
Základné princípy homogénnych procesov
V kinetickej oblasti sa spravidla vyskytujú homogénne procesy, t.j. celková rýchlosť procesu je určená rýchlosťou chemickej reakcie, preto platia aj zákony stanovené pre reakcie
Charakteristika heterogénnych procesov
Heterogénne chemické procesy sú založené na reakciách medzi činidlami v rôznych fázach. Chemické reakcie sú jednou z fáz heterogénneho procesu a vyskytujú sa po pohybe
Procesy v systéme plyn-kvapalina (G-L)
Procesy založené na interakcii plynných a kvapalných činidiel sú široko používané v chemickom priemysle. Takéto procesy zahŕňajú absorpciu a desorpciu plynov, odparovanie kvapalín
Procesy v binárnych pevných, dvojfázových kvapalných a viacfázových systémoch
Procesy zahŕňajúce iba tuhé fázy (S-T) zvyčajne zahŕňajú spekanie pevných materiálov počas vypaľovania.
Spekanie je proces výroby tvrdých a poréznych kusov z jemných práškov.
Vysokoteplotné procesy a zariadenia
Zvýšenie teploty ovplyvňuje rovnováhu a rýchlosť chemicko-technologických procesov prebiehajúcich v kinetickej aj difúznej oblasti. Preto kontrola teploty
Podstata a typy katalýzy
Katalýza je zmena rýchlosti chemických reakcií alebo ich excitácie v dôsledku vplyvu katalytických látok, ktoré sa síce zúčastňujú procesu, ale na konci procesu zostávajú chemicky nechemické.
Vlastnosti pevných katalyzátorov a ich výroba
Priemyselné pevné katalyzátory sú komplexnou zmesou nazývanou kontaktná hmota. V kontaktnej hmote sú niektoré látky skutočným katalyzátorom, zatiaľ čo iné slúžia ako aktivátory.
Hardvérový dizajn katalytických procesov
Homogénne katalyzačné zariadenia nemajú žiadne charakteristické znaky, uskutočňujúce katalytické reakcie v homogénnom prostredí sú technicky jednoduché a nevyžadujú špeciálne zariadenia.
Najdôležitejšia chemická výroba
V súčasnosti Je známych viac ako 50 000 jednotlivých anorganických a asi tri milióny organických látok. Len malá časť objavených látok sa získava v priemyselných podmienkach. V skutočnosti
Aplikácia
Vysoká aktivita kyseliny sírovej v kombinácii s relatívne nízkymi výrobnými nákladmi predurčila veľký rozsah a extrémnu rozmanitosť jej použitia.
Bezvodá kyselina sírová (monohydrát) H2SO4 je ťažká olejovitá kvapalina, ktorá sa mieša s vodou vo všetkých pomeroch a uvoľňuje veľké množstvo
Spôsoby získavania
Ešte v 13. storočí sa kyselina sírová vyrábala tepelným rozkladom síranu železnatého FeSO4, a preto sa dodnes jedna z odrôd kyseliny sírovej nazýva vitriolový olej, hoci kyselina sírová sa používa už dlho.
Suroviny na výrobu kyseliny sírovej
Surovinou pri výrobe kyseliny sírovej môže byť elementárna síra a rôzne zlúčeniny obsahujúce síru, z ktorých sa dá získať síra alebo samotný oxid síry.
Prírodné ložiská
Kontaktná metóda výroby kyseliny sírovej
Kontaktná metóda produkuje veľké množstvo kyseliny sírovej, vrátane olea.
Kontaktná metóda zahŕňa tri stupne: 1) čistenie plynu od nečistôt škodlivých pre katalyzátor; 2) kontaktovať
Výroba kyseliny sírovej zo síry
Spaľovanie síry je oveľa jednoduchšie a jednoduchšie ako spaľovanie pyritov.
Technologický postup výroby kyseliny sírovej z elementárnej síry sa líši od výrobného procesu
Technológia pevného dusíka
Plynný dusík je jednou z najodolnejších chemikálií. Väzbová energia v molekule dusíka je 945 kJ/mol; má jednu z najvyšších entropií na a
Surovinová základňa dusíkatého priemyslu
Surovinou na získanie produktov v dusíkatom priemysle je atmosférický vzduch a rôzne druhy palív. Jednou zo zložiek vzduchu je dusík, ktorý sa využíva pri polochemických procesoch.
Získavanie procesných plynov
Syntézny plyn z tuhého paliva. Prvým z hlavných zdrojov surovín na výrobu syntézneho plynu bolo tuhé palivo, ktoré sa spracovávalo v generátoroch vodného plynu podľa týchto metód:
Syntéza amoniaku
Zoberme si základnú technologickú schému modernej výroby amoniaku pri priemernom tlaku s produktivitou 1360 ton/deň. Jeho prevádzkový režim je charakterizovaný nasledujúcimi parametrami: teplota
Typické procesy technológie soli
Väčšina MU predstavuje rôzne minerálne soli alebo pevné látky s vlastnosťami podobnými soli. Technologické schémy výroby MU sú veľmi rôznorodé, ale vo väčšine prípadov ide o sklad
Extrakčný spôsob výroby kyseliny fosforečnej je založený na rozkladnej reakcii prírodných fosfátov s kyselinou sírovou. Proces pozostáva z dvoch fáz: rozklad fosfátov a filtrácia produktu.
Výroba jednoduchého superfosfátu
Podstatou výroby jednoduchého superfosfátu je premena prírodného fluorapatitu, nerozpustného vo vode a pôdnych roztokoch, na rozpustné zlúčeniny, hlavne fosforečnan vápenatý
Výroba dvojitého superfosfátu
Dvojitý superfosfát je koncentrované fosforečné hnojivo získané rozkladom prírodných fosforečnanov kyselinou fosforečnou. Obsahuje 42-50% stráviteľného P2O5, vrátane v
Kyselina dusičná rozklad fosfátov
Získanie komplexných hnojív.
Progresívnym smerom v spracovaní fosfátových surovín je použitie metódy rozkladu apatitov a fosforitov kyselinou dusičnou. Táto metóda volá
Výroba dusíkatých hnojív
Najdôležitejším typom minerálnych hnojív sú dusíkaté hnojivá: dusičnan amónny, močovina, síran amónny, vodné roztoky amoniaku atď. Dusík zohráva v živote mimoriadne dôležitú úlohu.
Výroba dusičnanu amónneho
Dusičnan amónny, alebo dusičnan amónny, NH4NO3 je biela kryštalická látka obsahujúca 35 % dusíka v amónnej a dusičnanovej forme, obe formy dusíka sa ľahko vstrebávajú
Výroba močoviny
Močovina (močovina) je na druhom mieste medzi dusíkatými hnojivami z hľadiska objemu výroby po dusičnane amónnom. Rast produkcie močoviny je spôsobený jej širokým rozsahom aplikácií v poľnohospodárstve.
Výroba síranu amónneho
Síran amónny (NH4)2SO4 je bezfarebná kryštalická látka, obsahuje 21,21 % dusíka a pri zahriatí na 5130C sa úplne rozkladá na
Výroba dusičnanu vápenatého
Vlastnosti Dusičnan vápenatý (vápno alebo dusičnan vápenatý) tvorí niekoľko kryštalických hydrátov. Bezvodá soľ sa topí pri teplote 5610 °C, ale už pri 5000 °C
Výroba tekutých dusíkatých hnojív
Spolu s tuhými hnojivami sa používajú aj tekuté dusíkaté hnojivá, čo sú roztoky dusičnanu amónneho, močoviny, dusičnanu vápenatého a ich zmesi v tekutom amoniaku alebo v koncentráte
Všeobecné charakteristiky
Viac ako 90% draselných solí extrahovaných z útrob zeme a vyrobených priemyselnými metódami sa používa ako hnojivo. Potašové minerálne hnojivá sú prírodné alebo syntetické
Flotačná metóda výroby Flotačná metóda na separáciu chloridu draselného zo sylvinitu je založená na flotačno-gravitačnej separácii vo vode rozpustných minerálov draselnej rudy v prostredí.
Typické procesy technológie silikátových materiálov
Pri výrobe silikátových materiálov sa používajú štandardné technologické postupy, čo je spôsobené podobnosťou fyzikálnych a chemických princípov ich výroby. V najvšeobecnejšej forme výroba akéhokoľvek kremičitanu
Výroba vzdušného vápna
Vzduchové alebo stavebné vápno je bezsilikátové spojivo na báze oxidu vápenatého a hydroxidu. Existujú tri druhy vzdušného vápna: - varné vápno (pálené vápno
Proces výroby skla
Surovinou na výrobu skla sú rôzne prírodné a syntetické materiály. Podľa ich úlohy pri tvorbe skla sa delia do piatich skupín: 1. Tvarovače skla, ktoré tvoria základ
Výroba žiaruvzdorných materiálov
Žiaruvzdorné materiály (žiaruvzdorné) sú nekovové materiály vyznačujúce sa zvýšenou požiarnou odolnosťou, t.j. schopnosť odolávať vysokým teplotám bez roztavenia
Elektrolýza vodných roztokov chloridu sodného
Elektrolýzou vodných roztokov chloridu sodného vzniká chlór, vodík a lúh sodný (lúh sodný).
Chlór pri atmosférickom tlaku a normálnej teplote je žltozelený plyn s
Elektrolýza roztoku chloridu sodného v kúpeľoch s oceľovou katódou a grafitovou anódou
Elektrolýza roztoku chloridu sodného v kúpeľoch s oceľovou katódou a grafitovou anódou umožňuje získať lúh sodný, chlór a vodík v jednom zariadení (elektrolyzéri). Pri prejazde konštantný
Elektrolýza roztokov chloridu sodného v kúpeľoch s ortuťovou katódou a grafitovou anódou umožňuje získať koncentrovanejšie produkty ako v kúpeľoch s diafragmou.
Pri preskakovaní
Výroba kyseliny chlorovodíkovej
Kyselina chlorovodíková je roztok chlorovodíka vo vode.
Chlorovodík je bezfarebný plyn s bodom topenia -114,20 C a bodom varu -85
Elektrolýza tavenín. Výroba hliníka
Pri elektrolýze vodných roztokov možno získať len látky, ktorých uvoľňovací potenciál na katóde je kladnejší ako potenciál uvoľňovania vodíka. Najmä také elektronegatívne
Výroba hliníka sa uskutočňuje z oxidu hlinitého rozpusteného v kryolite Na3AlF6. Kryolit ako rozpúšťadlo oxidu hlinitého je vhodný, pretože celkom dobre rozpúšťa Al
Hutníctvo
Hutníctvo je veda o metódach získavania kovov z rúd a iných surovín a priemyselné odvetvie, ktoré vyrába kovy. Hutnícka výroba vznikla v staroveku. Ešte raz za úsvitu
Výroba železa
Surovinou na výrobu liatiny sú železné rudy, rozdelené do štyroch skupín: Rudy magnetického oxidu železa alebo magnetických železných rúd, obsahujú 50 – 70 % železa a pozostávajú hlavne
Výroba medi
Meď je kov, ktorý je široko používaný v technológii. Vo svojej čistej forme má meď svetloružovú farbu. Jeho teplota topenia je 10830 C, jeho teplota varu je 23000 C, je
Chemické spracovanie paliva
Palivo označuje prirodzene sa vyskytujúce alebo umelo vyrobené horľavé organické látky, ktoré sú zdrojom tepelnej energie a surovín pre chemický priemysel. Podľa povahy percent
Koksovanie čierneho uhlia
Koksovanie je spôsob spracovania palív, najmä uhlia, ktorý spočíva v ich ohreve bez prístupu vzduchu na 900-10500C. V tomto prípade sa palivo rozkladá za vzniku
Výroba a spracovanie plynných palív
Plynné palivo je palivo, ktoré je pri teplote a tlaku svojej činnosti v plynnom stave. Podľa pôvodu sa plynné palivá delia na prírodné a syntetické
Základná organická syntéza
Základná organická syntéza (BOS) je súbor produkcií organických látok relatívne jednoduchej štruktúry, vyrábaných vo veľmi veľkých množstvách a používaných ako
Suroviny a procesy ochrany životného prostredia
Výroba produktov na ochranu životného prostredia je založená na fosílnych organických surovinách: ropa, zemný plyn, uhlie a bridlica. V dôsledku rôznych chemických a fyzikálno-chemických pre
Syntézy na báze oxidu uhoľnatého a vodíka
Organická syntéza na báze oxidu uhoľnatého a vodíka zaznamenala rozsiahly priemyselný rozvoj.
Katalytickú syntézu uhľovodíkov z CO a H2 prvýkrát vykonal syntetik Sabatier
Syntéza metylalkoholu
Metylalkohol (metanol) sa dlho získaval z dechtovej vody uvoľnenej pri suchej destilácii dreva. Výťažnosť alkoholu závisí od druhu dreva a pohybuje sa od 3
Etanol je bezfarebná pohyblivá kvapalina charakteristického zápachu, bod varu 78,40C, bod topenia –115,150C, hustota 0,794 t/m3. Primieša sa etanol
Výroba formaldehydu
Formaldehyd (metán, formaldehyd) je bezfarebný plyn štipľavého dráždivého zápachu, s bodom varu 19,20C, bodom topenia –1180C a hustotou (v kvapaline
Príprava močovino-formaldehydových živíc
Typickými predstaviteľmi umelých živíc sú močovino-formaldehydové živice, ktoré vznikajú ako výsledok polykondenzačnej reakcie, ku ktorej dochádza pri interakcii molekúl a foriem močoviny.
Výroba acetaldehydu
Acetaldehyd (etanal, ocot
Výroba kyseliny octovej a anhydridu
Kyselina octová (kyselina etanová) je bezfarebná kvapalina štipľavého zápachu, s bodom varu 118,10 C, bodom topenia 16,750 C a hustotou
Polymerizačné monoméry
Monoméry sú nízkomolekulové zlúčeniny prevažne organickej povahy, ktorých molekuly sú schopné vzájomnej reakcie alebo reakcie s molekulami iných zlúčenín za vzniku
Výroba polyvinylacetátovej disperzie
V ZSSR sa priemyselná výroba PVAD prvýkrát uskutočnila v roku 1965. Hlavnou metódou získavania PVAD v ZSSR bola nepretržitá kaskáda, existovali však výroby, v ktorých sa periodicky
Vysokomolekulárne zlúčeniny
Veľký význam v národnom hospodárstve majú prírodné a syntetické vysokomolekulárne organické zlúčeniny: celulóza, chemické vlákna, kaučuky, plasty, guma, laky, lepidlá atď. Ako p
Výroba buničiny
Celulóza je jedným z hlavných typov polymérnych materiálov. Viac ako 80 % dreva použitého na chemické spracovanie sa používa na výrobu celulózy a drevnej buničiny.
Celulóza, niekedy
Výrobca chemických vlákien
Vlákna sú telesá, ktorých dĺžka je mnohonásobne väčšia ako ich veľmi malé rozmery prierezu, zvyčajne merané v mikrónoch. Vláknité materiály, napr. látky pozostávajúce z vlákien a
Výroba plastov
Plasty zahŕňajú širokú skupinu materiálov, ktorých hlavnou zložkou sú prírodné alebo syntetické IUD, ktoré sa pri zvýšených teplotách a tlakoch môžu stať plastickými.
Získanie gumy a gumy
Typický proces spracovania rudy je jasne rozdelený do 3 technologických etáp:
- A) Mechanické obohacovanie rudy (gravitačné, flotačné, rádiometrická alebo magnetická separácia a pod.), ktorého účelom je získanie produktov obohatených o obsah hodnotnej zložky - koncentráty a odpadové hlušiny, ktoré nevyžadujú dodatočné spracovanie. Tento cieľ sa spravidla dosahuje bez použitia procesov, ktoré narúšajú kryštálovú mriežku minerálov, vďaka čomu sú extrahované cenné zložky prítomné v koncentrátoch v rovnakej minerálnej forme ako v pôvodnej rude.
- B) Hutnícke spracovanie rudných koncentrátov pomocou hydro (vylúhovanie cenných zložiek vodnými roztokmi kyselín, zásad, solí) a pyrometalurgické (taviace) operácie, ktorých výsledkom je výroba surových kovov.
- C) Rafinácia surových kovov (rafinácia) za účelom ich očistenia od cudzích nečistôt a získania finálnych komerčných produktov, ktoré spĺňajú trhové podmienky.
Skúsenosti globálneho priemyslu ťažby zlata ukazujú, že tavenie týchto materiálov je ekonomicky opodstatnené len vtedy, ak tieto materiály obsahujú (a vo významnom množstve) meď, olovo, antimón a iné kovy, ktoré môžu pôsobiť ako „vnútorný“ zberač drahých kovov počas tavenia, a okrem toho sami predstavujú určitú priemyselnú hodnotu. Odrazom tohto trendu je doterajšia prax metalurgického spracovania medi a iných koncentrátov, v ktorom je zlato prítomné ako pridružená hodnotná zložka a z koncentrátov sa získava na nezávislé predajné produkty v štádiu rafinácie výsledných farebných kovov.
V zásade možno metódu tavenia použiť aj na extrakciu zlata z určitých kategórií skutočných zlatých rúd a koncentrátov, ktoré neobsahujú iné neželezné kovy. Môže ísť predovšetkým o bohaté gravitačné koncentráty alebo škváry, pre ktoré je popri klasických metódach pyrometalurgického spracovania zaujímavá možnosť bezkartáčového tavenia priamo do surového zlata alebo zliatiny zlata a striebra. Ak sa podnik na ťažbu zlata nachádza v blízkosti existujúcich pyrometalurgických závodov, použitie zlatých rúd (koncentrátov) ako tavív s obsahom železa pri výrobe medi sa tiež javí ako celkom efektívne za predpokladu, že tieto rudy (koncentráty) svojím zložením spĺňajú technické špecifikácie pre tavivá.
Zvláštne miesto v globálnom priemysle ťažby zlata zaujíma proces kyanidácie, založený na schopnosti kovového zlata rozpúšťať sa v slabých roztokoch alkalických kyanidov podľa reakcie:
2Au + 4NaCN + 1/202 + H2O = 2NaAu(CN)2 + 2NaOH
Relatívna selektivita rozpúšťadla (kyanidu), úspešná kombinácia procesov rozpúšťania a zrážania ušľachtilých kovov z roztokov kyanidu (cementácia zinkovým prachom, sorpcia na iónomeničových živiciach a aktívnom uhlí atď.), jednoduchosť zariadenia a ďalšie výhody kyanizácie ju robia veľmi efektívnou a produktívnou, poskytujúc možnosť aplikácie tejto technológie nielen na mechanické koncentračné koncentráty, ale aj na obyčajné zlaté rudy a dokonca aj na koncentračnú hlušinu s obsahom 1-2 g/t zlata a menej.
V súčasnosti sa kyanidácia využíva pri spracovaní 85 % zlatých rúd na svete.
Medzi výhody procesu kyanidového lúhovania zlata patrí jeho šetrnosť k životnému prostrediu.
Analýza súčasného stavu techniky a technológie kyanidácie zlatých rúd (koncentrátov), ktorá zastrešuje činnosť väčšiny existujúcich podnikov, ukázala, že svetový priemysel ťažby zlata má veľké množstvo možností technologických schém a využitia kyanidový proces (obrázok 2.2), ktoré spolu poskytujú kompletný cyklus spracovania rudy na mieste aj pre technologicky odolné rudy, s dostatočne vysokou end-to-end výťažnosťou zlata.
Klasická technológia kyanizácie zlatých rúd (úplný kalový proces) zahŕňa nasledujúce technologické operácie:
a) mletie rudy na veľkosť, ktorá zaisťuje potrebnú úplnosť nálezu zlata;
b) Miešanie drvenej rudy s alkalickými roztokmi kyanidu v miešacích zariadeniach mechanického, pneumomechanického a pneumatického typu;
c) Separácia roztokov obsahujúcich zlato od pevnej časti buničiny (vypustenej na skládku) zahusťovacími a filtračnými metódami;
d) Zrážanie zlata z roztokov cementáciou na zinkový prach;
e) Spracovanie zlatonosných sedimentov (lúhovanie kyselinami, praženie, tavenie) na získanie surového kovového zlata, odosielaného do rafinérií;
f) Chemické čistenie odpadových vôd a hlušiny hydrometalurgických procesov od toxických zlúčenín kyanidu.
Je potrebné ešte raz zdôrazniť, že všetky vyššie uvedené operácie samy osebe neposkytujú komerčné produkty s obsahom zlata a spravidla zohrávajú pomocnú úlohu v schémach spracovania rúd, ktoré dopĺňajú a zintenzívňujú kyanidovú technológiu ťažby kovov.
Znateľný depresívny účinok na zlato pri kyanizácii majú minerály a chemické zlúčeniny medi, pri ktorých rozpustení sa spotrebuje od 2,3 do 3,4 kg NaCN na 1 kg medi prítomnej v pôvodnej rude (tab. 1.1). Zároveň väčšina minerálov obsahujúcich meď nevykazuje počas kyanizácie redukčné vlastnosti. Zároveň sa zistilo, že zvýšenie koncentrácie Cu v roztokoch môže spôsobiť tvorbu sekundárnych chemických filmov na povrchu častíc zlata, ktoré inhibujú proces následného rozpúšťania zlata. Predpokladá sa, že zloženie týchto filmov je reprezentované komplexnými zlúčeninami, ako je AuCu(CN) 2 a jednoduchý kyanid meďnatý CuCN.
Tabuľka 1.1 - Reakcie rozpúšťania minerálov medi vo vodných roztokoch kyanidu sodného
Chemický vzorec |
Rozpúšťacia reakcia v kyanidových roztokoch |
Počet hmotnostných dielov NaCN potrebný na rozpustenie 1 hmotnostného dielu medi obsiahnutej v minerále |
|
Natívna meď Melakonit chalkantitu chalkozín |
CuC03Cu(OH)2 2CuC03Cu(OH)2 |
Cu20+6NaCN+H20=
2Na2Cu(CN)3+4NaOH |
Prevažná väčšina kovov sa v prírode nachádza vo forme zlúčenín s inými prvkami. Len niekoľko kovov sa nachádza vo voľnom stave a potom sa nazývajú natívne. Zlato a platina sa nachádzajú takmer výlučne v natívnej forme a striebro a meď - čiastočne; Niekedy sa nachádza aj prírodná ortuť a niektoré ďalšie kovy.
Zlato a platina sa získavajú buď mechanickým oddelením od horniny, v ktorej sú obsiahnuté, napríklad premytím vodou, alebo extrakciou z horniny pomocou rôznych činidiel a následným oddelením od roztoku. Všetky ostatné kovy sa získavajú chemickým spracovaním ich prírodných zlúčenín.
Minerály a horniny obsahujúce zlúčeniny kovov a vhodné na priemyselnú výrobu týchto kovov sú tzv. Hlavné rudy obsahujú oxidy kovov, sulfidy a uhličitany. Ťažba kovov z rúd je úlohou hutníctva - jedného z najstarších odvetví chemického priemyslu. Metalurgické procesy prebiehajúce pri vysokých teplotách sa nazývajú pyrometalurgické. Napríklad liatina a oceľ sa vyrábajú pyrometalurgickými procesmi.
Najdôležitejšia metóda získavania kovov z kovov je založená na redukcii ich oxidov uhlím alebo CO. Ak napríklad zmiešate červenú medenú rudu s uhlím a zahrejete ju, potom sa uhlie, redukujúce meď, zmení na oxid uhoľnatý (II) a meď sa uvoľní v roztavenom stave:
Surové železo sa taví redukciou železných rúd oxidom uhoľnatým.
Pri spracovaní sulfidových rúd sa sulfidy najskôr vypálením v špeciálnych peciach premenia na oxidy a následne sa vzniknuté oxidy redukujú uhlím. Napríklad:
Okrem pyrometalurgických metód sa pri ťažbe kovov používajú metódy hydrometalurgické. Predstavujú extrakciu kovov z rúd vo forme ich zlúčenín vodnými roztokmi rôznych činidiel s následnou izoláciou kovu z roztoku. Napríklad zlato sa získava hydrometalurgicky (pozri § 202).
Rudy sú zvyčajne súborom minerálov. Minerály obsahujúce vyťažiteľný kov sa nazývajú rudné minerály, všetky ostatné sa nazývajú horniny gangue. Ten sa najčastejšie skladá z piesku, hliny, vápenca, ktoré sa ťažko tavia. Na uľahčenie tavenia kovov sa do rudy primiešavajú špeciálne látky - tavivá. Tavivá tvoria taviteľné zlúčeniny s odpadovými horninovými látkami - troskami, ktoré sa zvyčajne zhromažďujú na povrchu roztaveného kovu a odstraňujú sa. Ak odpadová hornina pozostáva z vápenca, potom sa ako tavivo používa piesok. Pre rudy obsahujúce veľké množstvo piesku sa ako tavivo používa vápenec. V oboch prípadoch sa kremičitan vápenatý tvorí ako troska, pretože piesok pozostáva hlavne z oxidu kremičitého.
V mnohých rudách je množstvo odpadovej horniny také veľké, že priame tavenie kovu z takýchto rúd nie je ekonomicky životaschopné. Takéto rudy sú vopred obohatené - časť odpadovej horniny sa z nich oddelí. Vo zvyšnom koncentráte sa obsah rudných minerálov zvyšuje.
Existujú rôzne spôsoby spracovania rúd. Najčastejšie používané metódy sú flotačné, gravitačné a magnetické metódy.
Metóda flotácie je založená na rozdielnej zmáčavosti povrchu minerálov vodou. Jemne mletá ruda sa upravuje vodou, do ktorej bolo pridané malé množstvo flotačného činidla, čo zvyšuje rozdiel vo zmáčavosti medzi časticami rudného minerálu a odpadovej horniny. Výslednou zmesou sa intenzívne fúka vzduch; zároveň sa jeho bublinky lepia na zrnká tých minerálov, ktoré sú menej zmáčané. Tieto minerály sú spolu so vzduchovými bublinami vynášané na povrch a sú tak oddelené od hlušiny.
Gravitačné obohatenie je založené na rozdiele v hustote a v dôsledku toho na rýchlosti padania minerálnych zŕn v kvapaline.
Magnetická metóda je založená na separácii minerálov podľa ich magnetických vlastností.
Nie všetky kovy je možné získať redukciou ich oxidov uhlíkom alebo CO. Vypočítajme napríklad štandardnú Gibbsovu energiu reakcie redukcie chrómu:
Pomocou tabuľky. 7 (s. 194), nájdeme kde . Výsledná hodnota je kladná. To ukazuje, že pri štandardných koncentráciách reaktantov reakcia neprebieha v smere, ktorý by nás zaujímal. Kladná a veľká absolútna hodnota naznačuje, že reakcia neprebieha v smere redukcie kovu nielen za štandardných podmienok, ale ani pri teplotách a koncentráciách výrazne odlišných od štandardných.
Pre kovy, ktoré nie sú redukované ani uhlím, ani oxidom uhoľnatým (II), sa používajú silnejšie redukčné činidlá: vodík, horčík, hliník, kremík. Redukcia kovu z jeho oxidu pomocou iného kovu sa nazýva metalotermia. Ak sa ako redukčné činidlo používa najmä hliník, proces sa nazýva aluminotermia. Kovy ako chróm a mangán sa vyrábajú hlavne aluminotermou, ako aj redukciou kremíkom. Ak rátame reakcie
potom dostaneme zápornú hodnotu. To naznačuje, že redukcia chrómu hliníkom môže nastať spontánne.
Napokon kovy, ktorých oxidy sú najtrvanlivejšie (hliník, horčík a iné), sa získavajú elektrolýzou (pozri § 103).
Metódy získavania kovov sú zvyčajne rozdelené do troch typov:
- pyrometalurgické (redukcia pri vysokých teplotách);
- hydrometalurgické (redukcia zo solí v roztokoch);
- elektrometalurgické (elektrolýza roztoku alebo taveniny).
Získané pyrometalurgicky(metódy získavania kovov z rúd pri vysokých teplotách. Oxidové rudy a oxidy sa redukujú uhlím, oxidom uhoľnatým (II), aktívnejšími kovmi (hliník, horčík)): liatina, oceľ, meď, olovo, nikel, chróm a iné kovy.
FeO + C –> Fe + CO
Fe2O3 + 2Al –> 2Fe + Al2O3
Získané hydrometalurgicky(metódy získavania kovov založené na chemických reakciách prebiehajúcich v roztokoch ) : zlato, zinok, nikel a niektoré ďalšie kovy.
CuSO4 + Fe –> FeSO4 + Cu
Získané elektrometalurgicky(oddelenie kovov od ich solí a oxidov vplyvom elektrického prúdu ) : alkalické kovy a kovy alkalických zemín, hliník, horčík a iné kovy.
Pri vývoji technológie výroby chemikálií sa využívajú zákony termodynamiky, kinetiky, tepelného inžinierstva, fyzikálnych a chemických rozborov a pod. Prirodzene sa berú do úvahy aj ekonomické podmienky. Ak je reakcia reverzibilná, aplikujte Le Chatelierov princíp:
Ak je systém v rovnováhe ovplyvnený zvonku, potom sa rovnováha v systéme posunie smerom k reakcii (priamej alebo reverznej), ktorá vedie k čiastočnej kompenzácii tohto vplyvu.
Chemické metódy sa využívajú aj pri čistení emisií a odpadových vôd z chemického priemyslu.
Všeobecné metódy získavania kovov
1. Redukcia kovov z oxidov uhlím alebo oxidom uhoľnatým
Me x Oy + C = CO2 + Me,
Me x O y + C = CO + Me,
Me x Oy + CO = C02 + Me
Napríklad,
ZnOy + Ct = CO + Zn
Fe304 + 4COt = 4C02 + 3Fe
MgO + C t= Mg + CO
2. Praženie sulfidov s následnou redukciou (ak je kov v rude vo forme soli alebo zásady, potom sa tieto najskôr premenia na oxid)
1 etapa– Me x S y + O 2 = Me x O y + SO 2
2 etapa- Me x Oy + C = C02 + MealeboMe x Oy + CO = C02 + Me
napr.
2 ZnS + 3 O 2 t= 2 ZnO + 2 SO 2
MgC03t = MgO + C02
3 Aluminotermia (v prípadoch, keď nie je možné redukovať uhlím alebo oxidom uhoľnatým kvôli tvorbe karbidu alebo hydridu)
Me x Oy + Al = Al203 + Me
napr.
4SrO + 2Alt = Sr(Al02)2 + 3Sr
3Mn02 + 4Al t = 3Mn + 2Al203
2 Al + 3 BaO t= 3 Ba + Al 2 O 3 (získajte bárium vysokej čistoty)
4. Hydrotermia - na výrobu kovov vysokej čistoty
Me x Oy + H2 = H20 + Me
napr.
W03 + 3H2t = W + 3H20
Mo03 + 3H2t = Mo + 3H20
5. Redukcia kovov elektrickým prúdom (elektrolýza)
A) Alkalické kovy a kovy alkalických zemín získané v priemysle elektrolýzou roztavené soli (chloridy):
2 NaCl – tavenina, el prúd. → 2 Na+Cl2
CaCl2 – tavenina, el prúd. → Ca+Cl2
hydroxid sa topí:
4 NaOH – tavenina, el prúd. → 4 Na + 02 + 2 H20 (!!! používané príležitostne na Na)
B) hliník v priemysle sa získava elektrolýzou tavenina oxidu hlinitého v kryolite Na3AlF6 (z bauxitu):
2 Al 2 O 3 – tavenina v kryolite, elektr. prúd. → 4 Al + 302
IN) Elektrolýza vodných roztokov solí použitie získať kovy so strednou aktivitou a neaktívne:
2 CuS04 + 2 H20 – roztok, el prúd. → 2 Cu + O2 + 2 H2S04 3