что делают металлургия цветных металлов
Добыча цветных металлов
Металлургическая промышленность представлена черной и цветной отраслью. Эти две части составляют единый функционирующий организм и вместе являются базовой отраслью хозяйства страны, которые отличаются высокими показателями капиталоемкости и материалоемкости.
Цветная металлургия является одной из отраслей промышленной хозяйства страны, занимающаяся добычей недр, их обогащением и дальнейшей обработкой руд металлов (цветных, редких или благородных).
Характерные черты отрасли
Функциональные характеристики цветной металлургии обусловлены следующими ее отличительными чертами:
Отрасли цветной индустрии
Состав цветной металлургии, как сложноорганизованный производственный организм, включает 14 подотраслей.
Рассмотрим подробнее ее строение:
Технологические этапы производства цветной металлургии
Цветная металлургия в процессе производства проходит несколько этапов, включаемых в единый цикл.
К технологии относят:
Цветная металлургия находится в стадии своего развития. Основные направления, в которых ведется работа:
Видео по теме: Плавильные печи цветной металлургии
Особенности производства цветных металлов
Производство цветных металлов – это целая отрасль металлургии, позволяющая получать качественные и чистые элементы в соответствии с потребностями промышленности. Поскольку в природе эта группа в чистом виде практически не встречается, то требуется применение химических или физических методов для их получения.
Производство в современных условиях
Цветные металлы образуют большую группу веществ. Сюда входят все металлы, за исключение только железа и его соединений, которое входит в число черных. Несмотря на большое количество элементов, в природе цветные разновидности встречаются намного реже, поэтому производство цветных металлов и сплавов является важной отраслью промышленности.
Разновидности сырья
Самое название «цветной» означает цвет металла. Некоторые виды, например, медь, имеют ярко выраженный цветовой оттенок. Подобные вещества важны из-за своих свойств и качеств, намного отличающихся от обычного железа.
Поэтому производство цветных металлов и сплавов необходимо для получения качественно новых соединений, применяемых во всех отраслях промышленности.
Сплав – это смешанные металлы. При соединении двух или более металлов, находящихся в расплавленном состоянии, образуется новый материал, имеющий практически полный спектр свойств, которым обладают составляющие сплава.
Цветные металлы распределяются на несколько крупных групп:
Особенности процесса
В промышленности практически не применяются цветные металлы в чистом виде, а больше используются именно сплавы, что позволяет достигать требуемых свойств. При производстве цветных металлов происходит видоизменение их химических, физических и механических свойств, что очень важно для изготовления как бытовых, так и промышленных предметов.
Особенностью цветных металлов является простота обработки. Практически все они подвергаются шлифовке, ковке, штамповке, прессования, резке, сварке или пайке.
При производстве из этих веществ удается получать не только готовые изделия, но также разнообразные полуфабрикаты:
Способы производства
Для производства цветных металлов и сплавов применяется разнообразные методы, основанные на химических свойствах основы, из которой будет получен металл или сплав и реагента.
Пирометаллургия – метод получения цветного металла путем проведения избирательной плавки, которая может быть окислительной или восстановительной. Источником тепла и главным реагентом чаще всего выступает присутствующая в руде сера.
Электролиз – метод, основанный на химической реакции электролиза. Применяется катод и анод. На катоде, которым выступает ванна из огнеупорного материала, происходит осаждение ионов металла в результате диссоциации. Реакция, в отличие от традиционной, описанной в учебниках химии, проводится не в водной среде, а в расплаве. Это обуславливается необходимостью избежать осаждения на катоде ионов водорода, что не позволяет выделять чистый металл.
Металлотермия – метод восстановления хлоридов или оксидов металла под воздействием другого вещества. Преимущественно технология применяется при производстве титана. Параллельно добывается магний, поскольку хлорид магния выступает побочным продуктом.
Сплавление – этот способ заключается в прямом смешивании двух металлов. Дополнительно в жидком состоянии поставляется шихта или легирующий материал. Этот способ относится к наиболее производительным, менее затратным и позволяет получать незагрязненные металлы., имеющие заданные физико-химические свойства.
Производство отдельных видов
Производство меди
Получение подобного цветного металла происходит из медных руд. Его содержание в составе этих соединении составляет от 1 до 6%. При составе меди менее 1% ее извлечение при современном уровне развития технологии не представляется рентабельным.
Получение меди осуществляется двумя способами:
Первый способ является менее распространенным, поскольку при его использовании не удается извлекать из руды иные элементы.
Пирометаллургический метод добычи меди состоит из нескольких последовательных этапов:
А также проводится конвертирование штейна. Этот этап заключается путем продувки воздухом внутри специального медеплавильного конвертера полученного штейна, что позволяет выделить железо в шлак и получить черновую медь.
И в заключение – рафинирование. Черновая медь подвергается действию огневого плавления и электролитического рафинирования, что позволяет в итоге получить продукт, чистота которого составляет 99,97–99,99%.
Производство алюминия
Получение алюминия происходит методом электролиза глинозема. Процесс включает несколько этапов.
Получение чистого глинозема или оксида алюминия. Этот процесс заключается в обработке бокситов (руд, содержащих металл) щелочными растворами. Результатом является выпадение в виде осадка гидроксида алюминия.
Получение криолита – его производство заключается в обработке плавикового шпата для получения плавиковой кислоты и дальнейшего выделения фторалюминиевой кислоты. Посредством соды криолит выделяется в виде осадка.
Электролиз глинозема – результатом этого процесса является получения алюминия-сырца.
Рафинирование – посредством продувки расплавленного сырца хлором добывается чистый алюминий.
Производство магния
Магний добывается посредством реакции электролиза. Сырьем служат расплавленные соли металла (карналлит, магнезит, доломит, бишофит). Основу электролита составляет хлористый магний. Дополнительно применяется хлористый натрий, кальций и калий.
После проведения реакции на аноде оседает черновой металл, имеющий до 5% примесей. Их удаление происходит посредство процесса рафинирования с использованием флюсов. Все неметаллические компоненты преобразуются в шлак, а чистый металл разливается в изложницы.
Производство титана
По своим качествам титан и его сплавы во многом превосходят легированные стали. Процесс производства титана затрудняется его повышенной активностью, особенно при повышении температуры.
Его особенностью является способность вступать в реакцию со множеством металлов, что требует соблюдения определенных условий для получения чистого титана.
Метод, применяемый для получения титана, называется магниетермия. Он состоит из следующих операций.
Выделение титанового концентрата путем обогащения руды, содержащей подобный металл.
Изготовление шлака – на этом этапе происходит отделение оксидов железа от оксидов титана.
Получение четыреххлористого титана – чтобы получить металлический титан, требуется применение хлорида титана, получаемый при хлорировании шлака.
Восстановление посредством магния – процесс восстановления протекает при очень высоких температурах – близких к 1 тыс. градусов. Реактор, где расплавляется магний, подается парообразный титан. При металлизации он оседает на стенках, а расплавленный магний удаляется через летку.
Сепарация массы в вакууме – полученный в результате предыдущего шага титан в виде губчатой массы требуется нагреть с использованием вакуума, что позволит выделить чистый металл.
Особенности сырья
Все цветные металлы обладают рядом особенностей, что должно учитываться при обработке или их использовании.
Ряд элементов имеют повышенную теплопроводность и удельную теплоемкость:
При сварке место соединения быстро охлаждается, что потребует использования мощных источников, особенно тепла при сварочных работах.
Некоторые элементы при резком нагреве изменяют свои механические свойства. Наблюдается их снижение. При этом сам металл становится легко разрушаемым от ударов или иного механического воздействия.
Все цветные металлы легко вступают во взаимодействие с газами, кроме инертных. Эта особенность характерна для тугоплавких цветных металлов.
Видео по теме: Производство цветных металлов и сплавов
Цветная металлургия
Цветная металлургия – это отрасль, которая включает в себя добычу, обогащение и создание сплавов из цветных металлов. Ее состояние является определяющим для развития и функционирования всего промышленного комплекса в целом.
Под цветными металлами следует подразумевать такие вещества и сплавы, в которых отсутствует железо. Это является главным отличием рассматриваемой отрасли от черной металлургии, основа которой – добыча железной руды и выработка чугуна и стали.
Классификация цветных металлов
В современной промышленности выделяют несколько групп цветных металлов, которые различаются между собой по их эксплуатационным свойствам и качествам. Рассмотрим некоторые из них:
Подотрасли
Цветная металлургия включает в себя подотрасли, в рамках которых осуществляется выпуск различных металлов:
На его долю приходится более 45% объема выплавки всех цветных металлов. Сырьем являются бокситы, которые перерабатываются в глинозем. Основные месторождения находятся в Австралии, Бразилии, экваториальной Африке, Китае и России.
Ведущими производителями алюминия в мире признаны Россия, США, Италия, Китай, Германия.
Более четверти от всего объема выплавки приходится на медь. Она добывается из медной руды, где концентрация металла может достигать порядка 30-35%. Кроме этого, значительную роль играет переработка вторичного сырья.
Основные месторождения медных руд находятся в России, Казахстане, Чили, США, Канаде, экваториальной Африке, Китае.
Ведущими производителями являются Россия, Китай, США, страны Европы.
Эти металлы выпускаются из полиметаллических руд. Основные залежи находятся в США, Мексике, Канаде, Китае, Австралии. Производство сконцентрировано в Китае, США, Японии, Австралии, странах ЕС. На долю выплавки цинка и свинца приходится более 22% от всего объема.
Крупнейшие месторождения находятся в России, она же и является главным мировым производителем. На долю производства данного металла приходится менее 7% от мировой выплавки. Основным сырьем выступают никелевые руды.
Данный металл получают из оловянных руд. Большая часть мировых запасов приходится на Боливию и Юго-Восточную Азию. Ведущими центрами выплавки являются Боливия, Малайзия, Китай, Россия.
Производство остальных цветных металлов менее развито и имеет локальные масштабы.
Этапы производственного процесса
В цветной металлургии задействован ряд производственных процессов, включающий в себя как добычу сырья, так и выплавку.
Схемы изготовления цветных металлов хоть в целом и схожи, однако в силу особенностей того или иного ресурса имеют некоторые отличия.
В этой связи для примера следует упомянуть цикл получения алюминия, выпуск которого имеет наибольшие масштабы и значимость.
Он состоит из следующих этапов:
Также из глинозема производят фтористые соли и электроды.
Общий обзор состояния цветной металлургии в России
Данная отрасль промышленного производства является одной из наиболее развитых в России. Это объясняется большими запасами сырья и природных ископаемых, а также развитой производственной базой, оставшейся после распада СССР.
История развития отрасли
Человечество начало выплавлять металл и использовать сплавы достаточно давно, что подтверждается археологическими находками.
В России производство цветных металлов и развитие горного дела в целом во многом связано с именем Петра I. Именно по его указам на Урале строятся первые плавильные заводы.
К началу XX века страна становится одним из мировых лидеров металлургического производства, но события 1917 года надолго остановили его развитие. Однако в 30-е годы, во времена первых пятилеток, страна смогла восстановить и преумножить свою индустриальную мощь.
После ВОВ в СССР возводятся крупнейшие ГОКи и металлургические заводы, многие из которых продолжают работать и сейчас. Кризис 90-х годов негативно отразился на состоянии данной отрасли, однако уже в 2000 г. производство цветных металлов в стране значительно выросло.
Размещение промышленных производств
В силу экономической целесообразности большинство предприятий цветной металлургии расположено в районе мест добычи соответствующих руд. По этой причине в России выделяется несколько основных производственных баз. Стоит отметить, что для выплавки легких металлов требуется большое количество энергии, в этой связи заводы построены вблизи ее источников (преимущественно ГЭС).
Размещение основных производственных центров:
Крупные комплексы находятся в районах с развитой энергетикой (Иркутская область, Красноярский край).
Преимущественно Урал, где находится большая часть разведанных месторождений.
Запасы полиметаллических руд в стране не очень высоки. Производственные центры есть в Сибири и на Дальнем Востоке.
Предприятия размещены возле месторождений. Наиболее крупные из них – на Кольском полуострове, а также севере Сибири.
Крупнейшие игроки отрасли
Предприятия-лидеры цветной металлургии в России:
Другие компании, работающие в данной отрасли, представлены в разделе Заводы цветных металлов.
Проблемы и перспективы развития
Значительной трудностью цветной металлургии в стране является зависимость от источников электрической и тепловой энергии.
К примеру, выработка более 75% энергии на Братской ГЭС направлена на обслуживание алюминиевого комбината. Это удорожает производство и в ряде случаев (при неблагоприятной мировой конъюнктуре) может лишить его рентабельности. Выходом из ситуации является внедрение более энергоемких технологий.
Кроме этого, предприятия цветной металлургии являются одними из основных причин экологического загрязнения. Модернизация производств требует многомиллиардных вложений, однако, несмотря на расходы, проводимые меры снижают нагрузку на окружающую среду.
Цветная металлургия
Цветная металлургия – это не только комплекс мероприятий по получению цветных металлов (добыча, обогащение, металлургический передел, получение отливок чистых металов и сплавов на их основе), но и переработка лома цветных металлов.
Научно-технический прогресс не стоит на месте, и цветные металлы на сегодняшний день широко используются для разработки инновационных конструкционных материалов. Только отечественная металлургическая промышленность выпускает порядка 70 видов сплавов, используя разнообразное сырье.
В связи с низким содержанием необходимого компонента в руде и примесей других элементов, цветная металлургия является энергозатратным производством и имеет сложную структуру. Так, меди в руде содержится не более 5%, а цинка и свинца не более 5,5%. Колчеданы, добываемые на Урале, многокомпонентные, и в их составе находится порядка 30 химических элементов.
Цветные металлы подразделяются на шесть категорий, согласно своим физическим свойствам и предназначению:
Специфика отрасли
Руды цветных металлов, как было выше сказано, содержат малое количество добываемого элемента. Поэтому на тонну той же меди необходимо до 100 т руды. Из-за большой потребности в сырье цветная металлургия, по большей части, располагается вблизи своей сырьевой базы.
Цветные руды для своей переработки требуют большого количества топлива или электроэнергии. Энергетические затраты достигают половины общих затрат, связанных с выплавкой 1 т металла. В связи с этим металлургические предприятия располагаются в непосредственной близости от производителей электроэнергии.
Производство редких металлов в основном основано на восстановлении из соединений. Сырье поступает с промежуточных этапов обогащения руд. Из-за небольших объемов и трудности производства получением редких металлов занимаются лаборатории.
Состав отрасли
Виды цветной металлургии включают в себя отрасли, связанные с получением определенных видов металлов. Так, укрупнено можно выделить следующие отрасли:
Получение никеля тесно связано с местом добычи никелевых руд, которые расположены на Кольском полуострове и в Норильском районе Сибири. Многие отрасли цветной металлургии отличаются многоступенчатым металлургическим переделом промежуточных продуктов.
На этом основании эффективен комплексный подход. Это сырье для получения других сопутствующих металлов. Утилизация отходов сопровождается получением материалов, использующихся не только в других отраслях тяжелого машиностроения, но и в химической и строительной отраслях.
Металлургия тяжелых металлов
Получение меди
Основными этапами получения чистой меди являются выплавка черновой меди и ее дальнейшее рафинирование. Черновая медь добывается из руд, а низкая концентрация меди в уральских медных колчеданах и большие ее объемы не позволяют перенести производственные мощности с Урала. В качестве резерва выступают: медистые песчаники, медь-молибденовые, медь-никелевые руды.
Рафинирование меди и переплавка вторичного сырья производится на предприятиях, которые удалены от источников добычи и первичной плавки. Благоприятствует им низкая стоимость электричества, так как для получения тонны меди расходуется до 5 кВт энергии в час.
Утилизация сернистых газов с последующей переработкой послужила стартом для получения серной кислоты в химической промышленности. Из остатков апатитов производит фосфатные минеральные удобрения.
Получение свинца и цинка
Металлургия цветных металлов, таких как свинец и цинк, имеет сложную территориальную разобщенность. Добычу руды ведут на Северном Кавказе, в Забайкалье, Кузбассе и на Дальнем Востоке. А обогащение и металлургический передел проводится не только возле мест выемки руды, но и на других территориях с развитой металлургией.
Свинцовые и цинковые концентраты богаты на химическую элементную базу. Однако сырье имеет разное процентное содержание элементов, из-за чего не всегда цинк и свинец можно получить в чистом виде. Поэтому технологические процессы в районах различны:
Металлургия легких металлов
Наиболее распространенным легким металлом является алюминий. Сплавы на его основе обладают свойствами, присущими конструкционным и специальным сталям.
Для получения алюминия сырьем являются бокситы, алуниты, нефелины. Производство разделено на две стадии:
Получение алюминия и сплавов сосредоточено в промышленных центрах. Сюда же поставляется лом на вторичную переработку, что в итоге снижает себестоимость готовой продукции.
Металлургия цветных металлов и ее значение для современного общества
Цветная металлургия – отдельная отрасль металлургической промышленности, охватывающая все процессы (от добычи и обогащения руды до выплавки готового продукта) цветных металлов и сплавов на их основе. Как и в сталелитейной промышленности, цветная металлургическая продукция выпускается в разных форматах. Это могут быть листы, плиты, полосы, ленты и их самый тонкий аналог – фольга, широкий ассортимент труб, круглых и профильных. Сортовой цветной металлопрокат включает в себя круглые, квадратные, шестигранные прутки, проволоку. Не менее распространен и фасонный прокат – это изделия, имеющие сложную форму поперечного сечения, например, двутавр, швеллер, полособульб и прочие.
К цветным металлам относят целый ряд продуктов, самыми востребованными являются алюминий, медь, латунь, бронза, никель, свинец, олово, титан, цинк.
Алюминий
Этот материал популярен благодаря своей легкости, механической прочности, коррозионной устойчивости. Он широко используется как в чистом виде, так и в сплавах. Продукт легко поддается механической обработке, литью и другой формовке. По распространенности в земной коре этот химический элемент занимает главенствующее место (среди металлов), но в чистом виде не встречается – только в составе других соединений. Основной рудой для получения алюминия выступают бокситные руды, из которых сначала при нагревании выделяют оксид базового вещества, а затем путем электролиза из полуфабриката удаляют кислород.
Сфера применения алюминиевого проката очень широка. Это востребованный конструкционный материал в машиностроении разных направлений, включая ответственные ракето- и авиастроение, производство военной техники. В автомобилестроении из него изготавливают бамперы и другие кузовные элементы, радиаторы.
В строительной индустрии алюминиевый прокат используют для обустройства систем вентиляции и кондиционирования, кровельных конструкций, перил, ограждений, лестниц, входных групп, навесных фасадов. Из алюминия изготавливают тару для перевозки и хранения различных жидкостей, в том числе химически активных. Его используют в мебельном деле, интерьерном и промышленном дизайне, для изготовления посуды и других предметов быта.
Медь
Это еще один популярный цветной металлопрокат, имеющий отличные показатели пластичности, тепло- и электропроводности. Среди достоинств меди – коррозионная устойчивость, податливость различным методам обработки, возможность вторичной переработки.
В природе этот элемент встречается как в соединениях, так и в виде самородков. Из руд промышленное значение имеют:
Самые известные медные месторождения – забайкальский Удокан, казахстанский Жезказган. Большие объемы руд меди добывают в Центральной Африке, Германии, Чили.
Есть два основных метода получения металла. Пирометаллургическая технология заключается в переработке медно-сульфидных руд, которые обогащают флотационным способом и подвергают окислительному обжигу (температура в печи должна достигать +1400°C), а затем переплавляют с добавлением кремнезема для связывания лишних примесей. Гидрометаллургическая технология подразумевает растворение руды в серной кислоте или аммиака с последующим извлечением чистой меди из раствора воздействием металлического железа.
Чистая медь активно применяется во многих сферах народного хозяйства. Электротехника использует ее из-за низкого удельного электрического сопротивления для изготовления силовых и слаботочных кабелей, проводов, токопроводников, обмоток электродвигателей и силовых трансформаторов. Высокие показатели теплопроводности меди позволяют активно применять ее при изготовлении теплоотводов, теплообменников, радиаторов охлаждения, компьютерных кулеров.
Из материала производят трубный прокат, отличающийся высокой прочностью и податливостью механической обработке. В некоторых странах медные трубы являются основным материалом для организации бытовых систем водоснабжения и отопления. Трубопроводы из этого металла используются на химических предприятиях, их применяют в системах кондиционирования, холодильных установках. Медные изделия широко эксплуатируются в строительной сфере как конструкционный и кровельный материал, из этого материала изготавливают элементы мебели, детали запорной арматуры.
Латунь
Это сплав на основе меди с цинком в качестве главного легирующего компонента. Также в состав вещества входят олово (повышает механическую прочность сплава и стойкость к окислению в морской воде), никель и марганец (добавляются с той же целью), кремний (для улучшения свариваемости) и другие добавки. Среди достоинств материала – высокая текучесть расплавленного металла, что позволяет подвергать его переплавке и создавать изделия даже самых сложных конфигураций. Латунь умеренно вязкая, обладает хорошими показателями тепло- и электропроводности.
Единственный метод получения латуни – литьевой. Медь и все необходимые добавки плавятся в отражательных печах или в огнеупорных тиглях, помещенных в индукционную печь с мощной системой вытяжной вентиляции.
Латунный прокат используется в промышленности разных направлений и в быту. Из сплава изготавливают трубы, метизы, проволоку, детали машин и механизмов, компоненты подшипников скольжения, строительные материалы (для кровли, навесных фасадов), трубопроводную арматуру. Из него создают статуэтки и другие предметы декора, бижутерию.
Бронза
Это класс соединений меди с другими металлами, кроме цинка (этот сплав называется латунью) и никеля (мельхиор). Продукт производится путем расплавления слитков меди и добавления в шихту нужной лигатуры. Если используется загрязненное сырье, в массу дополнительно добавляют жидкие солевые флюсы. Расплавленный состав разливается в металлические, глиняные или другие формы.
Среди преимуществ бронзы:
Бронзовые сплавы используют в промышленной и декоративной сфере. Из нее изготавливают статуэтки и прочие декоративные аксессуары, светильники, ювелирные изделия, сантехническую арматуру, разнообразные пружины, проводники тока, элементы контрольно-измерительной аппаратуры.
Никель
Это вещество отличается ковкостью и пластичностью. Оно не восприимчиво к процессам окисления и коррозии. При контакте с атмосферным воздухом на поверхности никелевых изделий образуется прочная защитная оксидная пленка, но потускнения металла при этом не возникает. Материал устойчив к высокотемпературному воздействию, кислотным и щелочным средам, способен к самопроизвольному намагничиванию.
Сырьем для никеля служат его руды – минералы никелин, хлоантит, гарниерит, магнитный колчедан, мышьяково-никелевый блеск (герсдорфит), пентландит и другие. Получение ведется методами рафинирования, электрической плавки. Также применяется технология выщелачивания.
Чистый никель и его соединения используются как легирующие элементы в черной и цветной металлургии, для производства химически устойчивых трубопроводов, компонентов:
Он высоко востребован в гальванической отрасли, где является сырьем для никелирования. В медицине из него производят протезы и брекет-системы.
Свинец
Этот химически инертный металл с высокой коррозионной стойкостью редко используется в чистом виде из-за своей токсичности. Но он имеет другие эксплуатационные характеристики, которые обуславливают широкое распространение продукта на рынке. Свинец очень пластичный, имеет низкую температуру плавления и незначительную теплопроводность. А основное его достоинство – невосприимчивость к радиоактивным частицам.
В природе он редко встречается в самородном виде, но входит в состав почти ста различных минералов. Основная свинцовая руда – галенит, который подвергают обогащением методом флотации, а затем электротермической или шахтной восстановительной плавке. В полуфабрикате содержится 90% базового компонента, последующее очищение продукта проводят зейгерованием и обработкой химическими составами.
Свинец используется в производстве свинцовых аккумуляторов, оболочек силовых кабелей, обмоток сверхпроводящих трансформаторов. Пластинами из него покрывают стены и потолки в звукозаписывающих студиях для поглощения звуков и вибраций. Материал применяют в лакокрасочной промышленности, при изготовлении строительных смесей.
Олово
Это блестящее серебристо-белое вещество отличается легкоплавкостью, пластичностью и ковкостью. Оно химически инертное, биологически стойкое, коррозионно-устойчивое, нетоксичное – может использоваться даже в пищевой промышленности для производства посуды, трубопроводов, упаковки для продуктов питания (консервные банки). Олово широко применяется в радио- и электротехнике как припой.
Значительная доля промышленного олова используется в цветной и черной металлургии для выпуска различных сплавов. Его также применяют при изготовлении:
В природе олово содержится в касситерите (оловянном камне) и оловянном колчедане. Его месторождения сосредоточены преимущественно в Юго-Восточной Азии. Также его добывают в Австралии и Южной Америке. Есть несколько крупных месторождений в России. Руду обогащают, измельчают в порошок, обжигают для очищения от вольфрама и мышьяка, а затем подвергают восстановлению в процессе плавки в шахтных или отражательных печах. Черновое олово очищается электролитическим или термическим рафинированием.
Титан
Этот металл отличается высокой твердостью и прочностью при относительно небольшом весе. Он устойчив к коррозии, критически низким и высоким температурам, температурным перепадам, жаропрочный. Материал легко обрабатывается ковкой, штампованием, свариванием, его можно резать, гнуть, сверлить, фрезеровать.
Сфера эксплуатации титана очень широка. Из него изготавливают корпуса и другие детали авиационной, ракетной, военной техники. Материал используют в машиностроении (как конструкционный), химической промышленности (для трубопроводов), медицине (для выпуска имплантатов и хирургических инструментов).
Основные титановые руды – ильменит, рутил, титанит. Крупнейший производитель титана в мире на текущий момент – Россия, а самые масштабные его запасы находятся на территории Китая. Из руды сначала добывают относительно чистый диоксид титана, используя различные методы обогащения, а затем пирометаллургическим методом при обработке хлором получают из него газообразный тетрахлорид титана. Этот полуфабрикат нагревают до +850°C и восстанавливают магнием.
Цинк
Этот голубовато-серебристый металл отличается хрупкостью при нормальной температуре, а при нагревании становится ковким и пластичным, хорошо поддается прокатке, вытягиванию и другой обработке.
В природе цинк присутствует в составе почти 70 минералов, из них промышленное значение имеют:
Самый распространенный из них – сфалерит, цинковая обманка. Руду обогащают селективной флотацией, полученный концентрат обжигают в печах и либо по пирометаллургической технологии спекают и затем восстанавливают углём в присутствии кокса, либо, используя электролитический (гидрометаллургический) способ, обрабатывают серной кислотой и выделают чистый цинк электролизом.
Более половины всего промышленного цинка в мире используется в черной металлургии для оцинковки изделий из стали и анодирования. Еще около четверти всего количества применяется для изготовления бронзы, латуни, как легирующая добавка при выплавке разнообразных стальных сплавов, а также в химической промышленности для производства реагентов. Цинк используется при изготовлении аккумуляторов, кровельных материалов.