2. С целью снижения содержания газов
3. С целью обогащения
4. С целью раскисления
ОТВЕТ-3-
Бедные медные руды подвергаются обогащению для получения концентрата, со-
держащего 10 - 35 % меди. При обогащении комплексных руд возможно извлечение из
них и других ценных элементов.
Наиболее широко для обогащения медных руд применяют метод флотации. Флота-
ция основана на различном смачивании водой металлосодержащих частиц и частиц
пустой породы.
В ванну флотационной машины подают пульпу - суспензию из воды, тонкоиз-
мельченной руды (0,05 - 0,5 мм) и специальных реагентов, образующих на поверх-
ности металлосодержащих частиц пленки, не смачиваемые водой. В результате энер-
гичного перемешивания и аэрации вокруг этих частиц возникают пузырьки воздуха.
Они всплывают, извлекая с собой металлосодержащие частицы, и образуют на по-
верхности ванны слой пены. Частицы пустой породы, смачиваемые водой, не всплы-
вают и оседают на дно ванны.
Из пены фильтруют частицы руды, сушат их и получают рудный концентрат, со-
держащий 10 - 35 % меди. При переработке комплексных руд применяют селективную
флотацию, последовательно выделяя металлосодержащие частицы различных металлов.
Для этого подбирают соответствующие флотационные реагенты.
ВОПРОС78
Из каких компонентов состоит в основном
медный штейн?
1. FeS, Cu2S
2. CuO, FeS
3. FeS, CaO
4. CaO, CuO
ОТВЕТ-1-
Плавку на штейн медного концентрата наиболее часто проводят в пламенных
печах, работающих на пылевидном, жидком или газообразном топливе.
При плавке на подине печи постепенно скапливается расплавленный штейн -
сплав, состоящий в основном из сульфида меди Cu2S и сульфида железа FeS. Он
обычно содержит 20 - 60 % Cu, 10 - 60 % Fe и 20 - 25 % S. В расплавленном сос-
тоянии (температура плавления = 950 - 1050 град.) штейн поступает на переработ-
ку в черновую медь.
ВОПРОС79
Как получают медный штейн?
1. Обогащением руды
2. Обжигом в кипящем слое
3. Флотацией
4. Рафинированием
5. Выплавкой в печи
ОТВЕТ-5-
Медный штейн из концентрата выплавляют в отражательных или электропечах.
При нагревании концентрата в печи до 1250 - 1300 град. протекают реакции вос-
становления оксида меди (CuO) и высших оксидов железа. Образующаяся закись меди
(Cu2O) реагируя с FeS, дает сульфид меди. Сульфиды меди и железа сплавляются и
образуют первичный штейн, а расплавленные силикаты железа растворяют другие ок-
сиды и образуют шлак. Штейн и шлак выпускают по мере их накопления через специ-
альные отверстия в печи.
ВОПРОС80
Каким способом получают черновую медь?
1. Конвертированием медного штейна
2. Выплавкой штейна в отражательных печах
3. Рафинированием медного концентрата
4. Выплавкой в электропечах
ОТВЕТ-1-
Медный штейн конвертируют для окисления сульфидов меди и железа, перевода
образующихся оксидов в шлак, а серы в SO2 и получения черновой меди. Конверти-
руют штейн в горизонтальных конвертерах с боковым дутьем. Для этого через штейн
продувают сжатый воздух. Черновая медь содержит 98,4 - 99,4 % Cu и небольшое
количество примесей. Эту медь сливают в ковш и разливают в стальные изложницы.
ВОПРОС81
Каким способом получают чистую от примесей медь (99,95% Cu)?
1. Огневым рафинированием
2. Электролитическим рафинированием
3. Конвертированием
4. Флотацией
ОТВЕТ-2-
Черновую медь рафинируют для удаления вредных примесей: сначала проводят
огневое, а затем электролитическое рафинирование.
После огневого рафинирования получают медь чистотой 99 - 99,5%. Ее разли-
вают в изложницы и получают чушки для дальнейшей выплавки сплавов меди или слит
ки в виде плит для последующего электролитического рафинирования.
Электролитическое рафинирование меди проводят для получения чистой от при-
месей меди (99,95% Cu). Электролиз ведут в ваннах, покрытых изнутри винипластом
или свинцом. Аноды делают из меди огневого рафинирования, а катоды - из листов
чистой меди. При пропускании постоянного тока анод растворяется, медь переходит
в раствор, а на катодах разряжаются ионы меди.
Примеси (мышьяк, сурьма, висмут и др.) осаждаются на дно ванны, их удаляют
и перерабатывают для извлечения этих металлов. Катоды выгружают, промывают и
переплавляют в электропечах.
ВОПРОС82
Где производят огневое рафинирование меди?
1. В ваннах
2. В электропечах
3. В многоподовых цилинд-
рических печах
4. В отражательных печах
5. В конвертерах
ОТВЕТ-4-
Черновую медь рафинируют для удаления вредных примесей и газов. Сначала
производят огневое рафинирование в отражательных печах. Примеси S, Fe, Ni, As,
Sb и другие окисляются кислородом воздуха, подаваемым по стальным трубам, по-
груженным в расплавленную черновую медь. Затем удаляют газы, для чего снимают
шлак и погружают в медь сырое дерево. Пары воды перемешивают медь и способству-
ют удалению SO2 и других газов. При этом медь окисляется и для освобождения ее
от Cu2O ванну жидкой меди покрывают древесным углем и погружают в нее деревян-
ные жерди. При сухой перегонке древесины, погруженной в медь, образуются угле-
водороды, которые восстанавливают Cu2O.
После огневого рафинирования получают медь чистотой 99 - 99,5%. Из нее
отливают чушки для выплавки сплавов меди (бронзы и латуни) или плиты для
электролитического рафинирования.
ВОПРОС83
С какой целью производят дразнение меди?
1. С целью удаления серы
2. С целью окисления цинка,
олова, свинца
3. С целью образования шлака
4. С целью восстановления меди
5. С целью удаления газов
ОТВЕТ-5-
На заключительном этапе восстановительного периода огневого рафинирования
проводят так называемое дразнение меди. В расплавленный металл погружают сна-
чала сырые, а затем сухие жерди (шесты). В результате сухой перегонки древесины
выделяются пары воды и газообразные углеводороды, они энергично перемешивают
металл, способствуя удалению растворенных в нем газов.
ВОПРОС84
Какая марка меди имеет минимальное количество примесей?
1. М0
2. М1
3. М2
4. М3
5. М4
ОТВЕТ-1-
Медь по чистоте подразделяется на марки: М0 (99,95% Cu), М1 (99,9% Cu),
М2 (99,7% Cu), М3 (99,5% Cu), М4 (99% Cu).
ВОПРОС85
Каким способом получают алюминий - сырец?
1. Электролизом
2. Рафинированием
3. Щелочным
4. Переплавом
5. Отстаиванием
ОТВЕТ-1-
Алюминий, получаемый электролизом, называют алюминием - сырцом. В нем
содержатся металлические (Fe, S, Cu, Zn и др.) и неметаллические (C, глинозем,
и др.) примеси, а также газы - кислород, водород, оксид углерода и др. Примеси
удаляются различными способами очистки (рафинирования).
ВОПРОС86
Какие основные технологические процессы происходят
при конвертировании медного штейна?
1. Удаление газов из расплава
2. Восстановление оксидов меди
3. Окисление сульфидов меди и железа
4. Восстановление оксидов железа
ОТВЕТ-3-
Медный штейн конвертируют для окисления сульфидов меди и железа, перевода
образующихся оксидов в шлак, а серы в SO2 и получения черновой меди.
ВОПРОС87
Каков современный способ производства магния?
1. Электролиз из его расплавленных солей
2. Электролитический из водных растворов
3. Восстановление из оксидов
4. Пирометаллургический
ОТВЕТ-1-
Современный способ производства магния - электролитический. Аналогично
алюминию, электролитическое получение магния из водных растворов невозможно,
т.к. электрохимический потенцал магния значительно более отрицательный, чем по-
тенциал разряда ионов водорода на катоде. Поэтому электролиз магния ведут из
его расплавленных солей.
ВОПРОС88
Что является основным сырьем для получения магния?
1. Бокситы
2. Каолины
3. Нефелины
4. Карналлит
5. Алуниты
ОТВЕТ-4-
Основным сырьем для получения магния являются карналлит (MgCl2*KCl*6H2O),
магнезит (MgCO3), доломит (CaCO3*MgCO3), бишофит (MgCl2*6H2O). Наибольшее ко-
личество магния получают из карналлита.
ВОПРОС89
Каким способом рафинируют магний?
1. Продувкой газом
2. Переплавкой с флюсами
3. Отстаиванием
4. Электролизом
5. Флотацией
ОТВЕТ-2-
В электролизных ваннах получают черновой магний, который содержит 5% при-
месей: металлические (Fe, Na, K, Al, Ca) и неметаллические примеси (MgCl2, KCl,
NaCl, MgO). Магний очищают (рафинируют) переплавкой с флюсами.
Для рафинирования магния переплавкой с флюсами черновой магний и флюс, в
состав которого входят MgCl2, KCl, BaCl2, NaCl, CaCl2 загружают в электропечь
и нагревают до 700 - 750 град. При этой температуре в течение 0,5 - 1 ч. магний
перемешивают с флюсом. В процессе плавки и перемешивания примеси (неметалличес
кие) переходят в шлак. После этого печь охлаждают до 670 град. и магний разли-
вают в изложницы на чушки. Чистота магния МГ-1 по ГОСТу составляет 99,92%,
а МГ-2 - 99,82%.
ВОПРОС90
Что служит катодом при электролитическом получении магния?
1. Графитовые пластины
2. Углеродистые блоки
3. Стальные пластины
4. Магниевые пластины
5. Алюминиевые пластины
ОТВЕТ-3-
При электролитическом производстве магния электролиз осуществляют в элект-
ролизере, футерованном шамотным кирпичом. Анодами служат графитовые пластины,
а катодами - стальные пластины. Для электролитического разложения хлористого
магния через электролит пропускают ток. В результате образуются ионы хлора, ко-
торые движутся к аноду. Ионы магния движутся к катоду и после разряда выделяют-
ся на поверхности, образуя капельки жидкого чернового магния. Магний имеет
меньшую плотность, чем электролит, поэтому он всплывает на поверхность, откуда
его периодически удаляют вакуумным ковшом.
ВОПРОС91
Каким способом получают наиболее чистый магний (99,99% Mg)?
1. Рафинирование возгонкой
2. Переплавка с флюсами
3. Продувкой газами
4. Электролизом
5. Отстаиванием
ОТВЕТ-1-
Магний - сырец, полученный в результате электролиза, может содержать при-
меси как металлические (Fe, K, Na и др.), так и неметаллические (NaCl, KCl, др)
Поэтому магний перед разливкой в слитки подвергается рафинированию.
Наилучшие результаты (до 99,99% Mg) дает рафинирование возгонкой. Суть
способа состоит в том, что Mg-сырец подвергается сублимации (возгонке) в усло-
виях глубокого вакуума при температуре 600 град. Стальная реторта, загруженная
магнием-сырцом герметически закрывается крышкой и интенсивно охлаждается водой.
Для более энергичного охлаждения верхняя часть реторты охватывается кольцевой
водоохлаждаемой камерой. При помощи вакуум-насоса в реторте создается разряже-
ние. Нижняя часть реторты установлена в нагревателе, имеющем тепловую изоляцию
и спираль сопротивления. При пропускании тока нижняя часть реторты нагревается
до 600 град. и служит сублиматором. Поры магния, образовавшиеся при нагреве,
проникают по кольцевой щели между стенкой реторты и экраном и попадают в зону
конденсации, где соприкасаясь с более холодными стенками (температура 450 -
500 град.), оседают на них в виде друз магния. По окончании процесса рафиниро-
вания магний переплавляется и разливается в слитки.
ВОПРОС92
Что является важнейшим сырьем для производства титана?
1. Бокситы и рутил
2. Рутил и ильменит
3. Нефелины
4. Каолины и бокситы
5. Алуниты и ильменит
ОТВЕТ-2-
Важнейшим исходным сырьем для производства титана является рутил TiO2 с
содержанием титана около 60 % и ильменит FeO*TiO2 с содержанием титана около
32 %. Обогащение руд перед их переработкой производится флотацией или магнитной
сепарацией.
ВОПРОС93
Какой основной способ получения титана?
1. Переплава
2. Пирометаллургический
3. Магниетермический
4. Электролиза
5. Конвертирования
ОТВЕТ-3-
Одним из основных способов получения металлического титана является маг-
ниетермический, включающий две стадии:
1. хлорирование TiO2 и получение тетрахлорида титана TiCl4;
2. получение из TiCl4 металлического титана.
ВОПРОС94
Что является основным продуктом плавки ильменитового концентрата?
1. Чугун
2. Железо
3. Шлак
4. Медь
5. Алюминий
ОТВЕТ-3-
Сырьем для получения титана являются титано-магнетитовые руды, из которых
выделяют ильменитовый концентрат, содержащий 40 - 45 % TiO2, 30 % FeO, 20%Fe2O3
и 5 - 7 % пустой породы. Название этот концентрат получил по наличию в нем ми-
нерала ильменита FeO*TiO2.
Ильменитовый концентрат плавят в смеси с древесным углем, антрацитом в
руднотермических печах, где оксиды железа и титана восстанавливаются. Образую-
щееся железо науглероживается и получается чугун, а низшие оксиды титана пере-
ходят в шлак. Чугун и шлак разливают отдельно в изложницы. Основной продукт
этого процесса - титановый шлак содержит 80 - 90 % TiO2, 2 - 5 % FeO и примеси
SiO2, CaO, Al2O3 и др. Побочный продукт этого процесса - чугун. Его используют
в металлургическом производстве.
ВОПРОС95
Что является исходным продуктом при получении
четыреххлористого титана?
1. Титановая губка
2. Ильменитовый концентрат
3. Рутил
4. Титановый шлак
ОТВЕТ-4-
Хлорид титана является наиболее применимым соединением для промышленного
получения из него металлического титана. Поэтому титановый шлак подвергают хло-
рированию. Процесс хлорирования титанового шлака может проходить успешно только
в присутствии восстановителя, например углерода. Размельченный шлак смешивают с
углем или нефтяным коксом и связующим. Полученную смесь прессуют в брикеты, ко-
торые затем прокаливают в герметических печах при 650 - 680 град., при этом они
становятся прочными и пористыми. Брикеты, содержащие титановый шлак и 20 - 25 %
углерода, подвергают хлорированию в шахтных печах, внутрь которых хлор подается
через фурмы. В присутствии углерода при температуре 800 - 1250 град. образуется
четыреххлористый титан, а также хлориды CaCl2, MgCl2 и др.:
TiO2 + 2C + 2Cl2 = TiCl4 + 2CO.
Четыреххлористый титан отделяется и очищается от остальных хлоридов благо-
даря различию температуры кипения этих хлоридов методом ректификации в специ-
альных установках.
ВОПРОС96
Чем восстанавливается титан из четыреххлористого титана?
1. Магнием
2. Углеродом
3. Хлором
4. Калием
ОТВЕТ-1-
Титан из четыреххлористого титана восстанавливают в реакторах при темпера-
туре 950 - 1000 град. В реактор загружают чушковый магний; после откачки воз-
духа и заполнении полости реактора аргоном внутрь его подают парообразный
четыреххлористый титан. Между жидким магнием и четыреххлористым титаном проис-
ходит реакция:
2Mg + TiCl4 = Ti + 2MgCl2
Твердые частицы титана спекаются в пористую массу - губку, а жидкий MgCl2
выпускают через летку реактора.
ВОПРОС97
Каким способом получают титан из титановой губки?
1. Электролизом
2. Хлорированием
3. Вакуумно-дуговым
переплавом
4. Рафинированием
ОТВЕТ-3-
Титановую губку плавят методом вакуумно-дугового переплава. Вакуум в печи
предохраняет титан от окисления и способствует очистке его от примесей.
ВОПРОС98
Что представляет собой электрод при вторичном
переплаве слитков титана?
1. Графитовый стержень
2. Титановую губку
3. Вольфрамовый стержень
4. Титановый слиток
ОТВЕТ-4-
Полученные после вакуумно-дугового переплава титановой губки слитки тита-
на могут иметь дефекты (раковины, поры), поэтому их вторично переплавляют, ис-
пользуя как расходуемые электроды. Чистота титана в этом случае составляет
99,6 - 99,7 %.
ВОПРОС99
Для чего предназначены слитки титана,
полученные после вторичного переплава?
1. Для обработки давлением
2. Для получения титановых сплавов
3. Для механической обработки
ОТВЕТ-1-
Слитки, полученные после вторичного переплава, используют для прокатки на
лист, профильный материал, ковки, штамповки заготовок деталей.
Дата добавления: 2015-08-29; просмотров: 23 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |