📄Работа №209527
Тема: Восстановление железа в шлаках медеплавильного производства
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Материаловедение
Объем:
31 листов
Год:
2021
Просмотров:
24
4310
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
ВВЕДЕНИЕ 7
1 Литературный обзор-твердофазное восстановление 8
1.1 Принципы и механизм восстановления 8
1.2 Электрохимическая природа процесса восстановления 11
1.3 Место выделения металлической фазы 15
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 18
1. Терра 18
1.1 Термодинамическая программа - терра 18
1.2 Исходные данные для программы 20
1.3 Результаты эксперимента 21
2. Эксперимент в печи 27
2.1 Методика эксперимента 27
2.2 Описание установки 27
2.3 Результаты эксперимента 29
ВЫВОДЫ 31
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 32
1 Литературный обзор-твердофазное восстановление 8
1.1 Принципы и механизм восстановления 8
1.2 Электрохимическая природа процесса восстановления 11
1.3 Место выделения металлической фазы 15
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 18
1. Терра 18
1.1 Термодинамическая программа - терра 18
1.2 Исходные данные для программы 20
1.3 Результаты эксперимента 21
2. Эксперимент в печи 27
2.1 Методика эксперимента 27
2.2 Описание установки 27
2.3 Результаты эксперимента 29
ВЫВОДЫ 31
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 32
📖 Аннотация
В данной работе исследованы термодинамические и технологические аспекты восстановления железа из отвальных шлаков медеплавильного производства с целью их комплексной утилизации. Актуальность исследования обусловлена значительными экологическими и экономическими проблемами, связанными с накоплением огромных масс шлаков (в России — свыше 140 млн тонн), которые содержат ценные компоненты, прежде всего железо (до 40%), и требуют больших площадей для хранения, негативно влияя на окружающую среду. В результате проведенного термодинамического моделирования и лабораторного эксперимента установлено, что процесс металлизации железа из шлака протекает при температуре 980 °C в присутствии избытка углерода, что подтверждено получением образца металлического железа. Научная значимость работы заключается в углублении представлений о механизмах твердофазного восстановления в сложных оксидных системах, а практическая — в разработке основ пирометаллургической технологии извлечения железа, альтернативной менее эффективным гидрометаллургическим методам или безвозвратной потере металла при использовании шлаков в строительстве. Теоретической основой исследования послужили работы таких авторов, как Колчин О.П., изучавший механизмы восстановления оксидов углеродом, Рощин В.Е. и Рощин А.В., исследовавшие электрохимическую природу и селективность процессов восстановления в оксидах, а также Pedersen K., анализировавший нестехиометрические шпинели в родственных системах.
📖 Введение
В регионах с развитой цветной металлургией в отвалах накопилось большое количество медеплавильного шлака, общая масса которого вряд ли может быть точно даже определена. Согласно оценке в Чили накоплено более 45 млн. т шлака, и к этой массе ежегодно добавляется еще 4 млн. т. В отвалах медеплавильных предприятий России находится более 140 млн. тонн шлака. Так, только в окрестностях г. Карабаш Челябинской области хранится около 30 млн. т отвальных промышленных отходов, в которых содержится порядка 40 % или около 10 млн. т железа. Хранение таких отходов не только требует огромных площадей, но и неблагоприятным образом сказывается на экологии. Кроме того, на содержание отвалов и экологические налоги расходуются значительные средства, что определяет актуальность их рационального использования.
Помимо железа и меди шлак содержит также серу, цинк, селен, мышьяк и некоторые другие ценные элементы. С учётом количества самую высокую стоимость в шлаке имеет железо. В настоящее время существует три основных метода утилизации медеплавильных шлаков, которые широко изучаются и используются в некоторых промышленных технологиях: гидрометаллургический (преобладающий метод), биогидрометаллургический и пирометаллургический. Кроме того, шлак в ограниченных объёмах используют при получении строительных материлов. Однако использование шлака в строительной промышленности приводит не только к безвозвратной потере ценных компонентов, но и затруднено в связи с наличием в них оксидов тяжелых металлов, так как это приводит, например, к расслоению бетона. Некоторое количество медьсодержащих отходов может быть добавлено в агломерат для доменной печи. Однако в черной металлургии тяжёлые цветные металлы, в том числе медь, являются вредными примесями, которые снижают механические свойства стали машиностроительного сортамента. Поэтому медьсодержащие отходы нежелательно использовать на металлургических заводах.
В то же время медь уменьшает склонность стали к атмосферной коррозии, и её содержание в металле строительного назначения допускается на уровне порядка 1%. Таким образом, сталь с повышенным содержанием меди можно использовать при производстве проката строительного назначения. Однако производить металл с повышенным содержанием меди на заводах «большой» металлургии и использовать его только при выплавке весьма ограниченного сортамента невозможно, так как невозможно исключить попадание меди с чугуном и отходами при рециклинге в конструкционную сталь.
Главная цель моей работы: оценка возможности твердофазного
восстановления железа из медипплавильных шлаков в атмосфере CO.
Помимо железа и меди шлак содержит также серу, цинк, селен, мышьяк и некоторые другие ценные элементы. С учётом количества самую высокую стоимость в шлаке имеет железо. В настоящее время существует три основных метода утилизации медеплавильных шлаков, которые широко изучаются и используются в некоторых промышленных технологиях: гидрометаллургический (преобладающий метод), биогидрометаллургический и пирометаллургический. Кроме того, шлак в ограниченных объёмах используют при получении строительных материлов. Однако использование шлака в строительной промышленности приводит не только к безвозвратной потере ценных компонентов, но и затруднено в связи с наличием в них оксидов тяжелых металлов, так как это приводит, например, к расслоению бетона. Некоторое количество медьсодержащих отходов может быть добавлено в агломерат для доменной печи. Однако в черной металлургии тяжёлые цветные металлы, в том числе медь, являются вредными примесями, которые снижают механические свойства стали машиностроительного сортамента. Поэтому медьсодержащие отходы нежелательно использовать на металлургических заводах.
В то же время медь уменьшает склонность стали к атмосферной коррозии, и её содержание в металле строительного назначения допускается на уровне порядка 1%. Таким образом, сталь с повышенным содержанием меди можно использовать при производстве проката строительного назначения. Однако производить металл с повышенным содержанием меди на заводах «большой» металлургии и использовать его только при выплавке весьма ограниченного сортамента невозможно, так как невозможно исключить попадание меди с чугуном и отходами при рециклинге в конструкционную сталь.
Главная цель моей работы: оценка возможности твердофазного
восстановления железа из медипплавильных шлаков в атмосфере CO.
✅ Заключение
1. Согласно термодинамическому расчету металлическое железо в шлаке образуется при температуре 980 °С при избытке углерода(С).
2. В лабораторных условиях получили образец металлического железа в шлаке.
3. Металлизация железа в медеплавильном шлаке происходит при 980 °С.
2. В лабораторных условиях получили образец металлического железа в шлаке.
3. Металлизация железа в медеплавильном шлаке происходит при 980 °С.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.