Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Классификация способов восстановления МЕ.

Применение электролитического способа: если реализация термического способа невозможна или экономически невыгодна (например, термическое восстановление алюминия идёт при очень высоких температурах).

Достоинства электролитического способа: возможность получения металла, который нельзя получить термическим способом.

Недостатки электролитического способа: а) дороже по сравнению с термическим способом, т.к. сопровождается большим расходом электроэнергии; б) методом электролиза труднее управлять.

В металлургии электролитическим способом получают многие металлы (алюминий, магний, натрий и другие), а так же используют для очистки содержащих примеси металлов, полученных другими способами.

Классификация способов восстановления

Различают следующие способы восстановления металла из руды:

1) термический способ (пирометаллургия), оборудование – печи;

2) электролитический способ (гидрометаллургия); оборудование – ванны (электролизёры).

4. Термический способ восстановления металла

При восстановлении термическим способом руду плавят (под действием высоких температур переводят в жидкое состояние) и обеспечивают её химическое взаимодействие со специально вводимым в печь компонентом – восстановителем. По виду восстановителя различают два вида термических способов:

1) углетермический способ (углетермия). В качестве восстановителя применяют углерод (С) и его соединения (СО). Например, при производстве чугуна имеет место следующий процесс:

Руда (Fe₂O₃) + восстановитель (С/CO) → чугун (Fe+С) + СО₂↑

Достоинства углетермии: Углерод выполняет две функции: он и восстановитель и топливо.

Недостаток углетермии:В условиях высокой температуры углерод всегда будет входить в состав продукта, что бывает неприемлемо.

2) металлотермический способ (металлотермия). В качестве восстановителя применяют металл (Ме). Например, при производстве стали происходит следующее:

.

В качестве металла-восстановителя используют Si, Al, Mn, и др., соответственно название способа будет силикотермия (восстановитель Si), алюмотермия (восстановитель Al) и т.д.

Применение: для получения металлов с малым содержанием примесей углерода, или вообще не содержащих углерод.

Достоинства металлотермии: отсутствие углеродных примесей.

Недостаток металлотермии: метод более дорогой по сравнению с углетермическим способом.

5. Электролитический способ восстановления металла

В основе электролитического способа лежит процесс электролиза. Электролиз – разложение вещества под действием электрического тока.

При восстановлении металла электролитическим способом, на первом этапе руду расплавляют или растворяют в электролите (среде, проводящей электрический ток). Прохождение электрического тока через растворы или расплавы электролитов сопровождается электролизом: на катоде происходит восстановление металла (например, алюминия Al, как показано на рис. 7.1), а на аноде – окисление анода (например, графитового стержня: С+О₂→СО₂↑). Таким образом, материал анода является жертвенным: он постепенно сгорает в процессе электролиза.