rudy, suroviny
DESCRIPTION
Rudy, suroviny. Úprava na koncentráty. Hydrometalurgie. Pyrometalurgie. Rafinace. Finální produkty. Základní metalurgické operace. Základní pyrometalurgické operace. Redukce kovových oxidů a halogenidů. Redukční pochody – základní pyrometalurgický proces - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Rudy, surovinyRudy, suroviny
Úprava na koncentrátyÚprava na koncentráty
HydrometalurgieHydrometalurgie PyrometalurgiePyrometalurgie
RafinaceRafinace
Finální produktyFinální produkty
Základní metalurgické operaceZákladní metalurgické operace
Základní pyrometalurgické operaceZákladní pyrometalurgické operace
Redukce kovových oxidů a halogenidů
Redukční pochody – základní pyrometalurgický proces nejčastěji redukce oxidů: z rud (Fe, W, Sn, Ni, Mn, Cr..) z připravených oxidů (Pb, Zn..)• méně často redukce halových sloučenin (TiCl4, ZrCl4,SiCl4, UF4..)
Redukce kovových oxidů: C, CO, H2, Al, Si, Ca, Na, La, Ce, Mischmetall Redukce halogenidů: Mg, Ca, Al, Na
Redukční schopnost redukovadla tím větší čím nižší je pO2dis. vzniklého oxidu při teplotě redukce nebo čím zápornější je - ΔGo vzniklého oxidu
Redukce kovových oxidůMeO + CO Me + CO2 nepřímá redukce 2 CO2 2 CO + O2
MeO + C Me + CO přímá redukce 2 CO 2 C + O2
MeO + H2 Me + H2O redukce vodíkem 2 H2O H2 + O2
MeO + Al Me + Al2O3 metalothermická redukce - ΔGo2000°C - 750 kJ
Redukce kovových oxidů CO, C, H2
MeO(s) + CO(g) Me(s) + CO2(g) nepřímá redukce T
MeO(s) + H2(g) Me(s) + H2O(g) redukce vodíkem T
1. MeO(s) + C(s) Me(s) + CO(g) přímá redukce T, P
2. MeO(s) + CO(g) Me(s) + CO2(g)
CO2(g) + C(s) 2 CO(g) Boudouardova reakce T, P
2 CO(g) CO2(g) + C(s) Bellova reakce T, P
MeO + R ↔ RO + Me
MeCl(F) + R ↔ RCl(F) + Me
Redukce kovových oxidů a chloridůRedukce kovových oxidů a chloridů
Vyšší tenze O2
Vyšší afinitu k O2
Nižší tenze O2
Nižší afinitu k O2
Vyšší tenze Cl(F)
Vyšší afinitu k Cl (F)
Nižší tenze Cl(F)
Nižší afinitu k Cl(F)
RedukovadloRedukovadlo
RedukovadloRedukovadlo
Závislost rovnovážného poměru pCO2/pCO vybraných kovových oxidů na teplotě
Metalothermické redukce
Metalothermické redukce oxidů:
ΔGo 101 – 102 [kJ/ mol O2]
MeO(s) + Re(s) → Me(l) + ReO(l)
silně exothermické
Metalothermické redukce halogenidů:
MeCl4(g) + 2Re(l) → Me(s) + ReCl4(l)
Krollův způsob výroby titanu
Chlorace:1000oC
Šachtová pecEl. pec
ČištěníRutilkoks
Cl2
TiCl4
TiCl4 (l)
+ Mg
TiO2 +Cl2
+ O2SiCl4, SnCl4 FeCl3, AlCl3
b.t. b.v. [ oC]TiCl4: -25 136 SiCl4: -70 57 FeCl3: 300 303AlCl3: 190 180-subl.
b.t. b.v. [ oC]MgCl2: 718 1412Mg: 651 11077
Ti (s) MgCl2 +Mg
Změna Gibbsovy energie při aluminothermických redukcích v závislosti na teplotě