* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
п ПИРОМЕТАЛЛУРГИЯ. Обжиг Пловка Дистилляция Металлургические С о д е р ж а н и е : 9 11 15 16 печи П и р о м е т а л л у р г и я — м е т а л л у р г и я , процессы, про водимые при в ы с о к и х темп-pax. С д р е в н и х времен до конца 19 в. м е т а л л у р г и я р а з в и в а л а с ь почти и с к л ю чительно на основе п и р о м е т а л л у р г и ч . п е р е д е л о в , д р у г а я к р у п н а я ветвь современной м е т а л л у р г и и — гид рометаллургия—возникла л и ш ь на р у б е ж е 19 и 20 в в . Н е с м о т р я на современное быстрое и многообразное развитие г и д р о м е т а л л у р г и и , с в я з а н н о е с непрерывно р а с т у щ и м производством а л ю м и н и я , р е д к и х и д р . ц в е т н ы х м е т а л л о в , П . с о х р а н я е т ведущее место в ме т а л л у р г и и . Мировое производство ч у г у н а (более 150 м л н . т в год) и с т а л и (более 200 м л н . т в год) — наиболее к р у п н о е по м а с ш т а б у в р я д у д р . м е т а л л у р гия, производств, основано т о л ь к о на п и р о м е т а л л у р гич. п е р е д е л а х . П. занимает ведущее место т а к ж е в производстве меди, с в и н ц а , н и к е л я и д р . в а ж н е й ш и х ц в е т н ы х м е т а л л о в . П и р о м е т а л л у р г и ч . процессы п о д р а з д е л я ю т с я на следующие т и п ы : о б ж и г , п л а в к а , д и с т и л л я ц и я (возгонка). Обжиг — п и р о м е т а л л у р г и ч . процесс, проводимый при темп-pax, недостаточных д л я п л а в л е н и я рудного с ы р ь я (продукт обжига — о г а р о к , остается твердым). Ц е л ь обжига — удаление примесей и л и изменение состава с ы р ь я применительно к д а л ь н е й ш е й пере р а б о т к е . Составляющие с ы р ь я р е а г и р у ю т либо с га з а м и , в среде к - р ы х проводится о б ж и г , либо с до б а в л я е м ы м и к сырью твердыми и л и ж и д к и м и реаген тами. По х а р а к т е р у основной р е а к ц и и р а з л и ч а ю т не с к о л ь к о видов о б ж и г а . О к и с л и т е л ь н ы й об ж и г — взаимодействие с ы р ь я с кислородом воздуха или со смесью воздуха и к и с л о р о д а . Примером с л у ж и т о к и с л и т е л ь н ы й обжиг м е д н ы х , ц и н к о в ы х , свинцовых концентратов д л я у д а л е н и я серы в виде S 0 и п р е в р а щ е н и я сульфидных м и н е р а л о в в о к и с л ы по р е а к ц и я м типа: 2 2MeS + 3 0 = 2MeO + 2 S 0 2 2 В о с с т а н о в и т е л ь н ы й о б ж и г — получе ние из высших окислов н и з ш и х окислов и л и м е т а л л о в . Примером с л у ж и т т а к н а з . м а г н и т и з и р у ю щ и й о б ж и г ж е л е з н ы х р у д , проводимый с д о б а в к о й у г л я д л я п р е в р а щ е н и я F e 0 в с и л ь н о м а г н и т н у ю F e 0 с ц е л ь ю по следующего электромагнитного ее о б о г а щ е н и я ; вос с т а н о в л е н и е окислов в о л ь ф р а м а , молибдена и д р . ме т а л л о в водородом и л и углеродом с п о л у ч е н и е м п о рошкообразных металлов. О к и с л и т е л ь н о в о с с т а н о в и т е л ь н ы й о б ж и г проводят в умеренно восстановительной среде, н а п р . д л я воз г о н к и примеси м ы ш ь я к а в виде A s 0 , когда в а ж н о п р е д у п р е д и т ь образование нелетучего A s O . С у л ьф а т и з и р у ю щ и й о б ж и г — получение водн о р а с т в о р и м ы х с у л ь ф а т о в . Е г о п р о в о д я т либо в окис л и т е л ь н о й среде, если сырьем с л у ж а т с у л ь ф и д ы : 2 3 5 4 4 e 2 s M e S + 2 0 = M e S 0 ; либо действием серной к - т ы и е е солей на о к и с л ы : M e 0 + H S 0 = M e S 0 + H O . П р и м е ром первого процесса м о ж е т быть перевод к о б а л ь т а в сульфат п р и переработке с у л ь ф и д н ы х м е д н о - к о б а л ь т о в ы х к о н ц е н т р а т о в ; примером второго — о б ж и г ильменита и л и р у т и л а с серной к-той д л я о б р а з о в а н и я сульфатов т и т а н а . Х л о р и р у ю щ и й о б ж и г — получение х л о р и д о в из окислов р у д н о г о с ы р ь я (кон ц е н т р а т о в ) , проводят либо в среде х л о р а и л и четырехх л о р и с т о г о у г л е р о д а , либо под действием т в е р д ы х х л о р и д о в , часто в п р и с у т с т в и и у г л е р о д а , н а п р . : M g O + C + C l = M g C l + C O . Так получают хлористый м а г н и й , н у ж н ы й д л я производства м а г н и я э л е к т р о л и зом р а с п л а в о в . Ц е л ь ю обжига м о ж е т быть т а к ж е по путное спекание п е р е р а б а т ы в а е м о г о м а т е р и а л а д л я об р а з о в а н и я пористого а г л о м е р а т а . Т а к о й о б ж и г н а з . а г л о м е р а ц и е й ; его п р и м е н я ю т п р и пере работке мелких железных руд, свинцовых, цинко вых к о н ц е н т р а т о в и д р . м а т е р и а л о в . П р и а г л о м е р а ц и и какая-либо легкоплавкая составляющая, переходя в ж и д к о е состояние и затем з а т в е р д е в а я , с к р е п л я е т м е ж д у собой твердые ч а с т и ц ы с ы р ь я . Д л я быстрого о б ж и г а необходима б о л ь ш а я п о в е р х ность к о н т а к т а р е а г и р у ю щ и х веществ, а это обычно т р е б у е т тонкого и з м е л ь ч е н и я п е р е р а б а т ы в а е м о г о м а т е р и а л а и его п е р е м е ш и в а н и я во в р е м я о б ж и г а . У в е личению скорости р е а к ц и й твердых ч а с т и ц с г а з а м и способствует т у р б у л е н т н о с т ь г а з о в о й ф а з ы , у с к о р я ю щ а я д и ф ф у з и ю . В с в я з и с этим все большее р а с п р о странение приобретают способы обжига в и т а ю щ и х частиц — о б ж и г в о в з в е ш е н н о м состо я н и и и особенно о б ж и г в к и п я щ е м с л о е . По первому способу частицы падают в печном п р о странстве, а по второму они ограниченно витают б л и з пода. Примеиепие этих видов о б ж и г а п о з в о л я е т до стигать высокой п р о и з в о д и т е л ь н о с т и , обходиться ма л ы м и и з б ы т к а м и воздуха и п о л у ч а т ь из с у л ь ф и д о в г а з ы с высокой к о н ц е н т р а ц и е й S 0 , удобные д л я производства серной к-ты и л и чистого сернистого г а з а . При о б ж и г е к о м п л е к с н о г о с ы р ь я часто п о л у ч а ю т с я п ы л и и в о з г о н ы , с о д е р ж а щ и е соеди нения р е д к и х м е т а л л о в . Н а п р . , п р и о б ж и г е с в и н ц о в ы х и ц и н к о в ы х концентратов в п ы л я х и в о з г о н а х к о н ц е н т р и р у ю т с я C d , T l , Se,Te и д р . ; п ы л и от о б ж и г а молибденитовых к о н ц е н т р а т о в содержат р е н и й . У л а в л и в а н и е пылей и возгонов и и х п е р е р а б о т к а п о з в о л я ю т комплексно и с п о л ь з о в а т ь рудное с ы р ь е . С к о рость обжига возрастает с темп-рой, однако пределом п о в ы ш е н и я ее я в л я е т с я опасность с п е к а н и я и л и о п л а в л е н и я ч а с т и ц , у м е н ь ш а ю щ а я и х п о в е р х н о с т ь и замед ляющая обжиг. При агломерации спекание ж е л а т е л ь но, поэтому здесь допустимы более высокие темп-ры. Обжиг сульфидов п р и м е х а н и ч . п е р е м е ш и в а н и и обыч но ведут п р и т е м п - p a x не выше 850°; о б ж и г в и т а ю щ и х с у л ь ф и д н ы х частиц — до 1000—1100°. А г л о м е рацию сульфидных материалов заканчивают при 1100°, ж е л е з н ы х р у д — п р и 1300—1600°. 2 4 2 4 4 2 2 2 2