Требования к качеству металла

Структура и свойства электролитических осадков гидрометаллургии

В современной металлургии электролизом водных растворов получают следующие металлы: Cu, Ni, Zn, Co, Cd, Sn, Pb, Ga, Tl, Ag, Au, Hg, Pd,Sb, Bi и др. Производство этих металлов отличается масштабом и технологией. Первые три принято относить к базовым, так как годового мирового производство меди находится на уровне 2,5 млн.т, цинка- 1,5 млн.т, никеля - 0,8 млн.т. Объемы производства остальных металлов намного ниже.

Два обстоятельства объясняют применение электролиза в качестве финишного передела комплексных технологических схем переработки рудного сырья. Первое – обеспечение требований рынка к качеству металлопродукции и второе – возможность создания с помощью электролиза эффективных технологий переработки сырья. Для понимания причин применения электролиза в качестве безальтернативного метода производства цветных металлов необходимо ознакомиться современными требованиями к качеству металла.

Требования к качеству металла

Основным критерием качества металла является содержание примесей в нем. Уровень чистоты металла определяется сферой его потребления

Как известно, большинство цветных металлов, за исключением меди и алюминия, не используются непосредственно в качестве конструкционных материалов, а служат сырьевой базой, для синтеза многочисленных и разнообразных сплавов на их основе или с их использованием в качестве лигатур. Свойства сплавов, порой уникальные, определяются содержанием примесей них. В качестве примера можно привести жаропрочные сплавы на основе никеля, служащими для изготовления двигателей в аэро-космической технике. Содержание таких примесей как свинец, цинк, кислород, водород, азот в никеле для производства таких сплавов регламентируется на уровне 0,0001% масс. Электропроводность меди, применяемой для изготовления проводников, кабелей, обмоток трансформаторов и других видов изделий электротехники существенно зависит от ее чистоты. Так называемая, бескислородная медь, имеющая проводимость на уровне чистой меди, должна содержать S, Fe на уровне не выше 0,002%, а такие примеси как As, Sb, Pb в диапазоне от 0,0004 – 0,0008%, превышение этого уровня чистоты по перечисленным примесям приводит к снижению проводимости меди. Уровень чистоты цинка, применяемого для производства латуней, существенно влияет на коррозионную стойкость изделий из таких сплавов. Этот ряд примеров можно дополнить примерами для других металлов. Если обобщить требования к чистоте металлов, поставляемых на рынок первичной металлопродукции, то следует отметить, что чистота большинства металлов характеризуется содержанием суммы всех примесей на уровне 0,05% (металл марок 99,95%), кроме суммарного содержания примесей в металле также регламентируется и номенклатура примесей и содержание каждого примесного элемента, так, например в никеле высших категорий качества, регламентируется содержание 16 элементов.

Следующим параметром качества является физические свойства металла. К таким свойствам относится прежде макроструктура (морфология) металла, который поставляется в виде пластин размерами порядка 1м х 1м, полноразмерные катоды или нарезанных из них пластин меньшего размера, толщина металла может различаться от 0,5мм (цинк) до 50 мм (никель, медь). Поверхность таких пластин должна быть гладкой, не содержать наростов или углублений или иных дефектов и кристаллов электролита. Эта норма качества металла введена для снижения вероятности неравномерного распределения содержания примесей по объему катодного осадка. Так же не допускаются разрывы сплошности осадка или отнесение металла к высшим категория качества, если он получен в дисперсной форме, несмотря на его химический состав.

Дата добавления: 2015-08-05