Плавку на штейн
Плавку на штейн ведут в отражательных или электрических печах при температуре 1250 – 1300 °С. В плавку поступают обожженные концентраты медных руд, в ходе нагревания которых протекают реакции восстановления оксида меди и высших оксидов железа
6CuO + FeS = 3Cu2O + FeO + SO2
FeS + 3Fe3O4 + 5SiO2 = 5(2FeO·SiO2) + SO2
В результате взаимодействия Cu2O с FeS образуется Cu2S по реакции:
Сульфиды меди и железа, сплавляясь между собой, образуют штейн, а расплавленные силикаты железа, растворяя другие оксиды, образуют шлак. Штейн содержит 15 – 55% Cu; 15 – 50% Fe; 20 – 30% S. Шлак состоит в основном из SiO2, FeO, CaO, Al2O3.
Металлургия. Конспект по географии. Кратко — УчительPRO
Металлургия — отрасль тяжёлой промышленности, занятая добычей руд, их обогащением, выплавкой металлов и их сплавов. Особенности отрасли: материалоёмкость, многостадийность производственного процесса, большая экологическая нагрузка.
Состоит из двух отраслей: чёрной и цветной металлургии. Около 90 % металлов, используемых в производстве, — чёрные, то есть железо и сплавы, получаемые на его основе.
Чёрная металлургия — отрасль тяжёлой промышленности, занимающаяся добычей и производством чёрных металлов и сплавов, труб и проката.
Факторы размещения чёрной металлургии:
- сырьевой — отрасль тяготеет к месторождениям каменного угля и железной руды;
- энергетический — отрасль является энергоёмкой, поэтому ориентируется на наличие источников дешёвой электроэнергии
- транспортный — тяготеет к грузопотокам сырья, необходимого для производства;
- потребительский — ориентирована на потребителя (передельная металлургия).
Рафинирование меди.
Для получения меди необходимой чистоты черновую медь подвергают огневому и электролитическому рафинированию. При этом, помимо удаления примесей можно извлекать также благородные металлы.
При огневом рафинировании черновую медь загружают в пламенную печь и расплавляют в окислительной атмосфере. В этих условиях из меди удаляются в шлак те примеси, которые обладают большим сродством к кислороду, чем медь.
Для ускорения процесса рафинирования в ванну с расплавленной медью подают сжатый воздух. Большинство примесей в виде оксидов переходят в шлак (Fe2O3, Al2O3, SiO2), а некоторые примеси при рафинировании удаляются с газами. Благородные металлы при огневом рафинировании полностью остаются в меди. Кроме благородных металлов в меди в небольших количествах присутствуют примеси сурьмы, селена, теллура, мышьяка. После огневого рафинирования получают медь чистотой 99 – 99,5%. Для удаления этих примесей, а также для извлечения золота и серебра медь подвергают электролитическому рафинированию.
Электролиз ведут в специальных ваннах, футерованных внутри свинцом или другим защитным материалом. Аноды изготовляют из меди огневого рафинирования, а катоды – из тонких листов чистой меди. Электролитом служит раствор сернокислой меди. При пропускании постоянного тока анод растворяется и медь переходит в раствор. На катодах разряжаются ионы меди, осаждаясь на них прочным слоем чистой меди.
Находящиеся в меди примеси благородных металлов выпадают на дно ванны в виде остатка (шлама). После электролитического рафинирования получают медь чистотой 99,95 – 99,99%.
Конвертирование штейна
Конвертирование штейна осуществляется в медеплавильных конвертерах (рисунок 44) путем продувки его воздухом для окисления сернистого железа, перевода железа в шлак и выделения черновой меди.
Конвертеры имеют длину 6 – 10 м и наружный диаметр 3 – 4 м. Заливку расплавленного штейна, слив продуктов плавки и удаление газов осуществляют через горловину, расположенную в средней части корпуса конвертера. Для продувки штейна подается сжатый воздух через фурмы, расположенные по образующей конвертера. В одной из торцевых стенок конвертера расположено отверстие, через которое проводится пневматическая загрузка кварцевого флюса, необходимого для удаления железа в шлак. Процесс продувки ведут в два периода. В первый период в конвертер заливают штейн и подают кварцевый флюс. В этом периоде протекают реакции окисления сульфидов
Образующаяся закись железа взаимодействует с кварцевым флюсом и удаляется в шлак
По мере накопления шлака его частично сливают и заливают в конвертер новую порцию исходного штейна, поддерживая определенный уровень штейна в конвертере. Во втором периоде закись меди взаимодействует с сульфидом меди, образуя металлическую медь
Таким образом, в результате продувки получают черновую медь, содержащую 98,4 – 99,4% Cu. Полученную черновую медь разливают в плоские изложницы на ленточной разливочной машине.
ГеоБар — Географический справочник
В материале Факторы размещения производства Таблица представлены основные факторы размещения предприятий, пояснения и примеры.
| Фактор | Пояснение | Примеры |
| Военно- стратегический | Размещение предприятий с учётом интересов государственной безопасности. Выпуск продукции военно- стратегического назначения | Реализуется в размещении предприятий как вдали от границ, так и непосредственно вблизи государственных границ |
| Энергетический | Большие затраты энергии на производство единицы продукции | Наиболее энергоёмкие отрасли промышленности: алюминиевая и титаномагниевая промышленность; производство меди; производство полимерных материалов и химия органического синтеза; целлюлозно-бумажная промышленность |
| Транспортный | Наличие развитых транспортных путей, связывающих районы добычи сырья с районами его переработки, районы производства товаров с районами их потребления; а также наличие путей, связывающих предприятия-смежники | Транспортный фактор важен для развития газовой отрасли, чёрной металлургии; на крупные транспортные узлы ориентировано размещение предприятий машиностроения |
| Потребительский | Ориентация предприятий на удовлетворение потребностей хозяйства и населения (пищевая, лёгкая промышленность, производство мебели, бытовой техники, ТЭЦ — в крупных городах). Обычно на потребителя ориентируются отрасли, производящие скоропортящуюся или нетранспортабельную продукцию, а также товары и оборудование, необходимое для развития отраслей специализации данного района и жизнедеятельности его населения | Пищевая, лёгкая, мебельная промышленность, ТЭЦ. Выпуск сельскохозяйственных машин, минеральных удобрений в районах с развитым АПК; горно-шахтного оборудования — в районах горнодобывающей промышленности; трелёвочных тракторов — в районах лесозаготовок; судов — в речных и морских портах; металлов (сталь, прокат) — на крупных машиностроительных предприятиях |
| Природные условия (климат, особенности рельефа) | Наличие определённых природных условий (рельеф, климат, почвы, пресные воды), определяющих размещение и характер развития некоторых отраслей хозяйства | Наличие определённых природных условий: климат — важнейшее условие для развития сельского хозяйства, жилищно-коммунального хозяйства и транспорта; рельеф — условие, определяющее размещение транспортных путей, ГЭС, различных промышленных и бытовых объектов |
| Экологический | Рациональное использование природных условий и ресурсов при размещении предприятий и обеспечение населения необходимыми жизненными условиями | Размещение предприятий тяжёлой промышленности в городах с учётом розы ветров; строительство очистных сооружений, внедрение ресурсосберегающих, энергосберегающих технологий |
| Наукоёмкость (научный) | Ориентация производств на научный потенциал территории. Размещение предприятий точного машиностроения, высокотехнологических отраслей химической промышленности ориентировано на крупные научные центры | Крупные научные центры: Москва, Санкт-Петербург, Новосибирск, Екатеринбург. Наукограды: Дубна, Жуковский, Кольцово, Бийск, Обнинск, Королёв, Пущино, Реутов, Троицк, Фрязино, Мичуринск, Петергоф и др. |
| Трудоёмкость. Фактор трудовых ресурсов (квалифицированные кадры) | Определяется затратами труда на единицу продукции (число сотрудников, время, характер труда) и уровнем квалификации работников | Станкостроение, авиастроение, приборостроение, электроника, лёгкая промышленность |
| Ресурсоёмкость (сырьевой) | Наличие в достаточном количестве определённого вида природного сырья (определённого вида ресурса — например, пресная вода, плодородная почва), необходимого для развития определённого производства на конкретной территории | Наличие железных руд и каменного угля определяет развитие чёрной металлургии, наличие древесины — отраслей лесной промышленности. Развитие сельского хозяйства — фактор развития ряда отраслей пищевой и лёгкой промышленности. Наличие водных ресурсов — важное условие для развития водоёмких отраслей промышленности (химическая промышленность, электроэнергетика, целлюлозно-бумажная промышленность, металлургия), для развития сельскою хозяйства |
Советуем: Реки Северной Америки Таблица Другие таблицы по географии
Источник
Области применения
Одной из областей применения является электротехническая промышленность. Кабели и электрические провода включают жилы из чистого металла, что увеличивает их электропроводность. Сплавы с никелем подходят для приборостроения, соединения с вольфрамом – это нити накаливания в лампочках.
Латунь применяется в пищевой и химической промышленности. В сельском хозяйстве медь используют как удобрение. Медный купорос известен садоводам, им обрабатывают растения для защиты от болезней и вредителей.
В строительстве такие сплавы просто незаменимы. Кровельное покрытие с образовавшейся на нем патиной имеет красивый вид и очень долговечно.
Медицинская промышленность не обходится без этого химического элемента. Широко используется в лекарствах.
В машиностроении из бронзы делают подшипники, теплообменники, различные конструктивные элементы механизмов. Металл используют в порошковой металлургии для изготовления фрикционных деталей.
