Rudy, suroviny
description
Transcript of Rudy, suroviny
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