Порядок выполнения работы. Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

1 2 3 4 5 6 7

КОМИТЕТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

«Волгоградский колледж управления и новых технологий»

(ГБПОУ ВКУиНТ)

Сборник методических указаний для проведения практических работ

По МДК 01.01. Металлургия цветных металлов

Для специальности 22.02.02

Металлургия цветных металлов

Г. Волгоград 2017г

Организация- разработчик:

Государственное бюджетное професииональное образовательное учреждение «Волгоградский колледж управления и новых технологий»

ГБПОУ ВКУиНТ

Разработчик: ______________ Сагадинов М.О

Рассмотрено на заседании ЦПК №10 Профессионального цикла специальностей технологии материалов. . Протокол № ____ от «___»_______20__г. Председатель ЦПК __________________ (подпись)
Согласовано:ведущий специалист по охране труда ГБОУ СПО ВКУиНТ ____________ Горожанкин Виктор Михайлович
Утверждена Методическим советом ГБОУ СПО ВКУиНТ Протокол Методического совета №____ от «____»____________20__ г.

Содержание

Введение 4

Практическая работа №1

.Изучение физических и химических свойств цветных металлов 5

Практическая работа №2.

Выбор сырьевых металлов на основании их свойств, их расчет 8

Практическая работа №3

Технологические схемы металлургических процессов 16

Практическая работа №4.

Расчет материального баланса металлургических процессов 47

Практическая работа №5.

Расчет материальных потоков металлургических процессов 54

Введение

Сборник методических указаний для выполнения практических работ по МДК01.01 «Металлургия цветных металлов» содержит необходимые теоретические сведения и практические расчеты, предназначенные для студентов специальности 22.02.02 «Металлургия цветных металлов».МДК01.01«Металлургия цветных металлов» входит в ПМ01«Подготовка и ведение технологического процесса производства цветных металлов и сплавов» и изучается в течении одного семестра. В ходе изучения МДК01.01 рассматриваются вопросы физико-химические свойства металлов, теоретические основы процессов, сырье и материалы, используемые в процессе требования к ним, конструкции основного оборудования, ведение процессов, технико- экономические показатели процессов, экологические требования к процессам.

На изучение МДК01.01 отводится 114часа, из них 52 часов на практические работы.

Сборник включает методические указания для выполнения практических работ. Состоит из 5-ти практических работ:

-Практическая работа №1.Тема: Изучение физических и химических свойств цветных металлов.

- Практическая работа №2.Тема: Выбор сырьевых материалов на основе их свойств, их расчет.

- Практическая работа №3.Тема. Технологические схемы металлургических процессов

- Практическая работа №4.Тема: Расчет материальных потоков металлургических процессах

- Практическая работа №5.Тема: Расчет материального баланса металлургического процесса

Каждая практическая работа содержит, теоретическую часть, контрольные вопросы,практические задания.

Цель методических указаний – предоставление необходимой информации для выполнения практической работы по МДК 01.01, в ходе которых происходит получение и закрепление полученных знаний и получение умений. Приобретенные знания и умения помогут студентам в дальнейшем для формирования ПК.

Практическая работа №1.

Тема : Изучение физических и химических свойств цветных металлов.

Цель работы: Научиться давать оценку цветным металлам по их свойствам.

Теоретическая часть.

Свойства меди.

Медь совместно с никелем, свинцом, цинком и оловом образует группу основных тяжелых цветных металлов. Из этой группы только никель является "молодым” металлом, промышленное производство которого началось лишь в конце XIX в. Остальные металлы этой группы, включая медь, служат человеку на протяжении почти всей истории развития человеческого общества. Значение меди для современного общества трудно переоценить.

В периодической системе элементов Д.И.Менделеева медь расположена в I груп

пе 4-го периода, порядковый номер ее 29. Как элемент первой группы медь одновалентна. В этом состоянии она наиболее широко представлена в рудных минералах, штейнах, шлаках и других продуктах пирометаллургии. В продуктах их окисления в природе и в технологических процессах более устойчивым является двухвалентное состояние.

При температуре плавления (1084,5 °С) давление паров меди очень мало и сос

тавляет 1,596 Па. Практически нелетучими являются оксиды и сульфиды меда.

Медь - мягкий, вязкий и ковкий металл красного цвета. Она легко прокатывается в тонкие листы и вытягивается в проволоку. По электропроводности медь уступает только серебру. Важнейшие свойства медн приведены в табл. 1

В химическом отношении медь малоактивный металл, хотя она в определен

ных условиях может непосредственно соединяться с кислородом, серой, галогенами и некоторыми другими элементами.

При обычной температуре сухой воздух и влага в отдельности не действуют

на медь, но во влажном воздухе, содержащем СО₂, медь окисляется и покрывается зеленой пленкой основного карбоната (CuC0₃-Cu(0H)₂), вляющегося ядовитым веществом.

В ряду напряжений медь более электроположительна, чем водород. Поэтому в

растворах таких кислот, как соляная и серная, в отсутствие окислителя медь не растворяется. В кислотах, одновременно являющихся окислителями (например, азотная или горячая концентрированная серная кислота), медь растворяется легко.В присутствии кислорода и при нагреве медь хорошо растворяется в аммиаке.При тшпературах красного каления медь окисляется, образуя CuO.

При температурах выше 800 вС образуется Си₂0. При нагреве CuO разлагается по реакции

4СиО →2Си ₂О + О₂

Оба оксида меди легко восстанавливаются при температурах около 450 °С н малой концентрации восстановителя

С серой медь образует два сульфида: сернистую (CuS) и полусернистую (Cu₂S)

медь. Сернистая медь при температурах выше 400- 450 ⁰С разлагается на полу-

сернистую медь и элементарную серу:

4CuS → 2Cu₂S + S₂.

Таким образом, в пирометаллургических процессах, идущих при высоких температурах,из оксидов и сульфидов фактически могут существовать только Си₂О и Cu₂S, в которых медь одновалентна.Медь и ее сульфид являются хорошими коллекторами (растворителями) золота

и серебра, что делает возможным их высокое попутное извлечение при производстве

меди.

Кроме благородных металлов медь способна сплавляться со многими металлами.

Наиболее известными сплавами на медной основе являются бронзы, латуни, мель

хиор, нейзильбер и константан.

Описанные характерные свойства меди обусловливают многочисленные области ее применения. Основными потребителями меди и ее соединений являются:

1) электротехника и электроника (провода, кабели, обмотки электродвигателей,

токоподводящие шины, детали радиоэлектронных приборов, фольга для печатных

схем и др.);

2) машиностроение (теплообменники, опреснительные установки и др.);

3) транспорт (детали и узлы железнодорожных вагонов, автомобилей, самолетов,

морских и речных судов, тракторов и т.д.);

4) строительные материалы (кровельные листы, детали декоративных архитек

турных украшений);

5) химическая промышленность (производство солей, красок, катализаторов);

6). изделия и приборы бытового назначения (детали часов, посуда, скобяные из

делия, детали холодильников, стиральных машин и бытовых электроприборов,

декоративные изделия и украшения и др.);

7) сельское хозяйство (ядохимикаты — медный купорос).

Соотношение между количествами потребляемой меди отдельными областями техники зависит от уровня социально-экономического развития отдельных стран. В промышленно развитых странах до 4 5... 55 % общего производства меди расходуется на нужды электротехники и электроники.Наиболее крупными производителями меди являются США, Япония, Чили, Замбия, Бельгия, ФРГ и Канада. Основными потребителями меди до сего времени остаются промышленно развитые страны. Однако в последние годы все в большей степени проявляется тенденция увеличения доли потребляемой меди в развивающихся

странах.

Металл	Атом ный номер	Атом ная масса	t_ПЛс	t_КИПс	d₂₀ кг/м3	d_пл кг/м3	p10⁴ Омм
Медь		63,546	1084,5				1.78
Никель		58,70					11.8
Свинец		207,2	327,4				20.8
Цинк		65,38	419,5				6.1