ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Металлургия легких металлов Металлургия алюминия из "Общая металлургия и технология обработки цветных металлов " Цинк — металл синевато-белого цвета. При обычных температурах он хрупок, однако при нагревании до 100—150° С легко прокатывается в лист и вытягивается в проволоку. [c.65] Структура кристаллов цинка гексагональная, его плотность 7,14 г[см , температура плавления 419,6° С, а температура кипения 907° С. В природе цинк распространен Б виде пяти изотопов. [c.65] Цинк расположен во II группе периодической системы он двухвалентен, но по химической активности уступает бериллию, магнию и щелочноземельным металлам. На воздухе при температурах ниже 200° С цинк окисляется очень медленно вследствие образования на его поверхности тонкой пленки углекислых солей, которая хорошо защищает основной металл от дальнейшего окисления. [c.65] Примеси железа, меди, алюминия и других металлов значительно увеличивают твердость цинка, при этом резко снижая его пластичность и способствуя более ускоренному его растворению в различных кислотах. В сильных кислотах цинк растворяется с выделением водорода, а в растворах щелочей с образованием цинкатов. [c.65] Содержание цинка в земной коре составляет около 0,005%. Наиболее распространены следующие промышленные минералы цинка сульфид цинка, называемый сфалеритом или цинковой обманкой (ZnS), карбонат цинка или смитсонит (Zn Os) и силикат цинка или каламин (ZnSi04-H20). [c.66] Цинк вместе со свинцом и медью образует полиметаллические руды, содержащие до 12% цинка и целый ряд других ценных металлов. Эти руды перед металлургической переработкой подвергают флотационному обогащению, в результате которого получают комплексные концентраты, содержащие 47—60% цинка 1,5—2,5% свинца, до 3,5% меди, до 10% железа, до 33% серы, а также некоторое количество кадмия, таллия, индия, германия, селена, теллура, галлия, серебра, золота, кобальта, олова и мышьяка. [c.66] При обогащении окисленных руд получают порошкообразные концентраты, в которых цинк находится в виде смитсонита и каламина. [c.66] Экономически целесообразно проводить комплексную переработку сырья, комбинируя цинковое и свинцовое производство. [c.66] В сплавах с медью цинк известен с древнейших времен. Однако промышленное производство цинка началось только в XVIII в. [c.66] Для извлечения цинка из концентратов применяют два способа пирометаллургическнй (дистилляиионный) и гидрометаллургический (электролитический). Развитие металлургии цинка в капиталистических странах шло по пути получения его пирометаллургическим способом. [c.67] В СССР ПОЛУЧИЛ развитие преимущественно гидрометаллургический способ. При использовании любого из указанных способов получения цинка металлургический процесс начинается с обжига концентрата. [c.67] Восстановление образовавшейся окиси цинка углеродом топлива обычно осуществляют в вертикальных или горизонтальных ретортах. Температура процесса не ниже 1200° С. Цинк при этом выделяется в парообразном состоянии. При восстановлении в герметичных огнеупорных горизонтальных ретортах (рис. 25) пары цинка проходят через конденсатор 2, из которого выпускается уже жидкий цинк. Пары цинка, не успевшие сконденсироваться, улавливаются в алонже 3. [c.68] Расход энергии при дистилляции в электропечах выше, чем при дистилляции из твердой шихты в ретортах. [c.69] Преимущества дистилляции с расплавлением шихты — в значительно меньших требованиях к качеству сырья и большей комплексности его использования. [c.70] Алюминий — легкий металл плотностью 2,7 г/сж отличается достаточной химической стойкостью, прочностью, металл высокопластичен, легко прокатывается в листы. Он расположен в П1 группе периодической системы. Температура плавления алюминия 658,7° С, кипения 2327° С. Для алюминия и его сплавов характерна высокая электропроводность и теплопроводность. [c.70] На воздухе алюминий быстро образует тонкую и прочно связанную с основным металлом пленку окиси, которая защищает его от дальнейшей коррозии. Хотя чистый алюминий мягкий и по сравнению со сталями мало прочный металл, легируя его небольшими количествами других элементов, например медью, магнием, марганцем и т. д., можно получить сплавы почти такой же плотности, как и чистый металл. Прочность их в 5—8 раз будет больше прочности чистого алюминия, и может приближаться к прочности некоторых сталей. [c.70] Алюминий — самый распространенный, а поэтому один из доступных и относительно дешевых металлов. В земной коре содержится около 7,45% алюминия. [c.70] Крупные месторождения бокситов в СССР находятся на Урале, в Тихвинском районе Ленинградской области, в Алтайском и Красноярском краях. Месторождения нефелинов находятся на Кольском полуострове. [c.71] Алюминий был первым металлом, который в качестве конструкционного материала был применен в авиастроении. В настоящее время алюминиевые сплавы занимают первое место среди металлов, используемых в конструкциях самолетов и ракет. [c.71] Главная особенность алюминиевых сплавов — благоприятное сочетание целого комплекса различных свойств легкости, прочности, коррозионной стойкости, электропроводности, теплопроводности, хорошей свариваемости и обрабатываемости. В наши дни применение алюминиевых сплавов в качестве конструкционных материалов становится все более разнообразным. Они широко используются в современном машиностроении и строительстве, электропромышленности и химическом машиностроении, пищевой и мебельной промышленности и т. д. [c.71] Вернуться к основной статье