Металлургия өндірісінің негіздері

Титан алу. Құрамында ильмениті бар руда флотация немесе магнитті сеперация әдісімен 40-42%-дық концентратқа жеткенше байытылады. Титан концентратының орташа құрамы: 40,5% TiO2; 27,7% FeO; 22,4% Fe2O3; 1,3% СаО; 4,3% 8SiO2; 3,6% Al2O3; 2,1% MgO. Оттегі мен титан берік қосылыста болғандықтан, көміртегі, сутегі сияқты ежелгі тотықсыздандырғыштар титан тотығынан оттегін ажырата алмайды. Сондықтан титан алу үшін тотықсыздандырғыш ретінде басқа бөлшектер пайдаланылады.

Титан алу жолы:

а) титан тотығын хлорлау арқылы оның тетрахлоридің (TiCl4) алу;

ә) титан тотығын сәйкес бөлшектермен тотықсыздандыру арқылы таза титан алу сияқты екі кезеңнен тұрады.

Титан тазартудың перспективті жолдарының бірі – йод арқылы тазарту. Бұл әдіс бойынша титан былайша  тазартылады:

а) шыныдан жасалған ыдыстың қабырғасына тазартылмаған титан орналастырылады оған йод енгізіледі;

ә) шыны ыдыста жеткілікті мөлшерде вакуум туғызылады;

б) шыны ыдыстың тік осі бойынша орналастырылған титаннан жасалған сымды оның балқу температурасынан аздап кем температураға дейін қыздырады;

в) тазартылмаған титанды жылдам йодтау үшін ыдыс 523º К (150ºС)-қа дейін қыздырылады. Осы уақыттан бастап үдеріс өздігінен жүреді. Йод тазартылмаған титанмен әрекеттесіп тетроиодит (TiJ4) түзіп, ыдыстың түбіне шегеді. Түзілген тетроиодтың диссоциациялануының нәтижесінде одан йод бөлініп шығып, қайтадан тазартылмаған титанмен әрекеттесіп, титан тетроиодидін түзеді. Міне, осы үдеріс шыны ыдыстың қабырғасындағы тазартылмаған титан таусылғанша өздігінен жүре береді. Тазартудың бұл әдісі 99,9%-дық титан алуға мүмкіндік береді.

 

 

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            

 

 

 

  Қорытынды.

 

Өңдеуші өнеркәсіптің бұл  саласы күрделі технологиялық сатылардан: кен өндіру, бастапқы металды бөліп  алу, алынған металдың сапасын жақсарту және т.б. тұрады. Қара металлургия өндірістіңбасқасалаларымен (тау-кен, көмір, энергетика, түсті металлургия, химия) тығызбайланысты. Бұл белгілі дәрежеде оның орналасуына да ықпалетеді. Қазіргі кезде қара металлургия кәсіпорындары:1)кокстелетінкөмір алаптарына;2)теміркен орындарына; 3)теңіз порттарына жақын орналасуымен ерекшеленеді.АҚШ-тағы, Ресейдегі, Қытай мен Украинадағы, Германиядағы байырғы металлургия орталықтары алғашқы фактордың ықпалымен қалыптасқан.  Шойын қорытудағы негізгі отын — тас көмірден алынатын металлургиялық кокстың дүниежүзінде өндірілу көлемі 350 млн т-дан асады.Кокстелетін көмір қоры шектеулі, қазіргі кезде оны өндіруден Қытай алдыңғы орында.Бұрын-соңды теміркеніне бай аудандардың барлығында да қара металлургия дамыған сала болып табылады. Соңғы жылдары дамушы елдердің салыстырмалы түрде арзан, құрамындағы темір үлесі 60%-ға жететін "бай" кендері айрықша сұранысқа ие болып отыр.Қазіргі кезде байырғы кең орындарының қоры таусылуға жақын, оның басты шоғырлану ауданы ШығысЕуропа болып отыр (42-сызбанұсқаны қараңдар).Қазіргі кезде дүниежүзі бойынша жылына 0,85—1 млрд т теміркені өндіріледі. Теміркенін сыртқа шығаруда оның қоры мол Бразилия мен Аустралия, Қытай мен Үндістан айрықша көзге түседі. Дүниежүзінде жылына шамамен 800 млн т болат балқытылады, оның 80%-ы дамыған елдер үлесіне тиесілі. Теміркені мен кокстелетін көмірді сырттан сатып алатын Жапония болат өндіруден дүниежүзінде жетекші орыналады. Тайвань мен Корея Республикасының металлургия өнеркәсібі де импорттық шикізатқа негізделген. Бұл елдердегі металлургия орталықтары жағалауда шоғырланған. Жалпы алғанда, Азия елдерінің үлесіне дүниежүзінде өндірілетін болаттың 2/5 бөлігітиесілі. Шойын балқытудан шикізат қоры жеткілікті Қытай 1-орынға, болат өндірісінен 2-орынға шықты. Қытайдағы металлургия комбинаттары аса қуаттылығымен көзге түседі, мұнда жылдық қуаты 5 млн т-дан асатын бірнеше кәсіпорын бар. Жергілікті темір қоры таусылған және таусылуға жақын БатысЕуропа елдерінде қара металллургияның теңізге ығысуы байқалады; аймақ әлі де болса болаттың 20%-ынбереді. Шығыс Еуропадағы Польша мен Чехияның қара металлургиясы әлемдік нарықта өзіндік орынға ие.FTP қара металлургиядағы байырғы технологияларды ығыстыруда; болат алудың ескі мартендік әдісін неғұрлым жедел, шағын кәсіпорын жағдайына лайықталған электрлік, оттек-конверторлық тәсілдер алмастырды, қазіргі кезеңде металл сынықтарын қайта балқытып, пайдалануға да айрықша көңіл бөлінеді; әлемдегі болаттың 2/5 бөлігі осы әдіспен алынады. Бұл технология экономикалық жағынан тиімді болумен қатар, металлургия комбинаттарының қоршаған ортаға зиянды әсерін де едәуір азайтады.Қазіргі заманғы түсті металлургия өндірісі кең құрамынан 70-тен астам түсті металдарды бөліп алады; өнім көлемі жылына 20 млн т-нықұрайды. Олардың арасында өндірілуі жағынан жетекші орын алатыны — алюминий, олтүсті металлургия өнімдерінің жартысына жуығын құрайды. Өнеркәсіптің көптеген салаларында, құрылыста кеңінен қолданылатын ақ металды алудың технологиясы күрделі, сондықтан өндірістің жеке сатылары әртүрлі елдерде, тіпті аймақтарда орналасады. Алюминий өндірісінің алғашқы сатысы — боксит өндіру, негізінен, Аустралия, Гвинея және Ямайка, Бразилияның бай кең орындарына шоғырланған; екінші сатысы (алюминий оксидіналу) отын мен әктас мол аудандарда орналасса, соңғы сатысы (электролиз арқылы металды бөліп алу) арзан электр энергиясына бағдарланады. Осы себепті ірі алюминий балқыту зауыттары Канада, Бразилия, Норвегиядағы қуатты су электр стансылары мен Аустралиядағы жергілікті көмірмен жұмыс істейтін ЖЭС маңында орналасқан. Сонымен алюминий өндірісін орналастырудағы басты фактор — арзан электр энергиясыныңболуы. Алдыңғы қатарлы технологиямен жұмыс істейтінең жаңа алюминий кәсіпорындарының өзінде 1 т алюминий алу үшін 14 мың кВт/сағ электр энергиясы жұмсалады. Бастапқы энергия көздеріне бай АҚШ пен Ресейде алюминий өндірісінің өркендеуі байқалса, энергия қымбатқа түсетін Жапония мен Батыс Еуропа елдерінде, керісінше құлдырауда. Франциядағы зауыттар АЭС-термаңына шоғырланған.

Маңызы жағынан 2-орын алатын түсті металл — мысты өндіру, негізінен, шикізат көзіне бағдарланған. Бұл кең құрамында мыс мөлшерінің өте аз (0,5 — 3,5%) болуымен түсіндіріледі. Бөлініп алынған бастапқы металды (мыс концентраты) одан әрі өңдеу электр энергиясын көп қажет ететіндіктен, көбінесе дамыған елдерде жүргізіледі. Мыс концентратын өндіруде Чили, АҚШ, Канада және Африкадағы Замбия мен Конго Демократиялық Республикасы ("мыс белдеуі") көзге түседі. Тазартылған мысты өндіруден АҚШ, Ресей, Жапония жетекші орыналады. Қазақстанның мыс өндірісінің де дүниежүзілік маңызы бар. Қазақстанда 2004 жылы 445 мың т тазартылған мыс өндірілді. Еліміздің бұл саладағы басты сауда әріптесі — Қытай. Түсті металдарды (әсіресесиреккездесетіндерін) өндіру технологиясы өте күрделі және қымбат болғанымеи FTP заманында оларға сұраныс ұлғайып отыр. Бұл түсті металдар көп қолданылатын аэроғарыштық және электроника салаларының өркендеуімен, металлургияда сапалы құймалар өндірумен байланысты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі:

 

Материалтану және металдар технологиясы — 2011 жылы Қарағанды қаласы «ҚарМТУ» баспасында басылып шыққан кітап. Кітап авторы/құрастырушысы — А. М. Ғазалиев, В. В. Егоров, А. З. Исағұлов, Д. Қ. Исин. Беттер саны — 587.

Материалдар кедергісі — 2011 жылы Алматы қаласы «Дәуір» баспасында басылып шыққан кітап. Кітап авторы/құрастырушысы  — М. Немеребаев. Беттер саны — 272.

Металдарды газбен пісіру және кесу — 2011 жылы Алматы қаласы «ҚазҰТУ» баспасында басылып шыққан кітап. Кітап  авторы/құрастырушысы — Ғ. Нысанбай. Беттер саны — 147.

Досмухамедов, Нурлан Калиевич.Физико-химические основы совершенствования технологии переработки медного иполиметаллического сырья:науч. изд. / Н. К. Досмухамедов.-М. :ИД Руда и металлы,2002.-211 с. :граф., табл.

Миронов, Георгий Викторович.Проектирование цехов иинвестиционно-

строительный менеджмент в металлургии: учебник/под ред. С. С. Набойченко ; ГОУ ВПО УГТУ.-2-е изд., испр. и доп.-М. : Академия, 2010.-607 с. : табл.-(Высшее профессиональное образование).-

(Технические специальности).

Протасов, Анатолий Всеволодович. Машины и агрегатыметаллургического производства. Агрегаты внепечной обработки жидкой стали : курс лекций. No 1138 / А. В. Протасов, Б. А. Сивак, Н.А. Чиченев ; Федерал. Агентство по образованию, МИСиС.-М. : ИДМИСиС, 2009.-181 с. : ил., табл.