БАҒдарламасы (syllabus) mlm 3301 «Жеңіл металдар металлургиясы»



жүктеу 1.23 Mb.
Pdf просмотр
бет1/9
Дата03.06.2017
өлшемі1.23 Mb.
түріБағдарламасы
  1   2   3   4   5   6   7   8   9

Пән бойынша оқыту

бағдарламасының титульдік

парағы (SYLLABUS)

Нысан


ПМУ ҰС Н 7.18.4/19

Қазақстан Республикасының бiлiм және ғылым министрлiгi

С.Торайғыров атындағы Павлодар мемлекеттiк университетi

Металлургия кафедрасы



ПӘН БОЙЫНША ОҚЫТУ БАҒДАРЛАМАСЫ (SYLLABUS)

MLM 3301 – «Жеңіл металдар металлургиясы»

Павлодар, 2013 ж.


Пән бойынша оқыту

бағдарламасын бекіту парағы

(Syllabus)

Нысан


ПМУ ҰС Н 7.18.4/19

БЕКІТЕМІН

ММЖжКФ деканы

________ Т.Т.Тоқтағанов

  (қолы)

   


Құрастырушылар: _________  аға оқытушы Бакиров А.Г.

             (қолы) 

      

                                  _________   оқытушы Маженов А.Е.



             (қолы) 

      


Металлургия кафедрасы

Пән бойынша оқыту бағдарламасы (Syllabus)

MLM 3301 – «Жеңіл металдар металлургиясы»

5В070900 «Металлургия»  мамандықтарына арналған

Пәннiң  «____» ________ 20____ ж. бекітілген жұмыс  бабындағы оқу бағдарламасының

негізінде әзірленген.

 

Металлургия кафедрасының отырысында ұсынылған 20___ж. «____» ________ 



хаттама №____ 

Кафедра меңгерушісі _____________ Сүйіндіков М.М. 

Металлургия, машина жасау және көлік факультетiнiң оқу-әдістемелік кеңесі қолдады 

20____ ж. «____» ________ 

хаттама №____,

ОӘК төрағасы __________ Ж.Е. Ахметов

                                (қолы)


1. Пән бойынша оқыту бағдарламасының паспорты

Пәннің атауы «Жеңіл металдар металлургиясы»

Кредиттер саны және оқу мерзімі

Барлығы – 3 кредит

Курс: 3

Семестр: 6



Аудиториялық сабақтардың барлығы – 45 сағат

Дәрістер  – 30  сағат

Тәжірибелік сабақтар- 15 сағат

СӨЖ –90 сағат

Жалпы еңбек сыйымдылығы – 135 сағат

Бақылау түрі

Емтихан – 6 семестр



Пререквизиттер

Бұл   пəнді   оқып   үйрену   студенттердің:   «Жалпы   химия»,   «Физикалық   химия»,

«Металлургия өндірісіндегі процестер мен аппараттар», «Металлургиялық процестердің

теориясы» сияқты тиісті курстардан алған білімдеріне негізделген.



Постреквизиттер

Студент  алған білімін  курстық, дипломдық жұмыстары  мен жобаларды  орындау

кезінде,   əрі   қарай   өндірістік   қызметтерде,   мамандық   бойынша   магистратурада   оқуын

жалғастырғанда, ғылыми зерттеу жұмыстары кезінде оқыған кезде пайдаланады.



2 Оқытушы туралы мағлұмат және байланысу ақпараты

Дәріс сабақтары - Бакиров Алтынсары Газизович, аға оқытушы

Тәжірибелік сабақтар, СӨЖМ  – Маженов Адильбек Ерболович, оқытушы

«Металлургия» кафедрасы, Б–224

телефон: 8 (7182) 673623

Е–mail: altynsary @mail.ru



3. Пәннiң мақсаты мен мiндеттерi

Пәндi оқытудың мақсаты

«Жеңіл металдар металлургиясы» пəні металдар жəне олардың қосындыларының

физика-химиялық қасиеттерін, шикізат көздерін, қолдану аймақтарын, өңдеу жəне оларды

тазалау тəсілдерін, технологиялық процестерді аппараттық жабдықтауды оқытады.  Пəнді

оқытудың   мақсаты  студенттерге   жеңіл   металдар   өндірудің   технологиялық   процестерін,

өңдеу тəсілдерінің теориясы мен тəжірибесін, жеңіл металдар жəне олардың химиялық

қосындылары   кездесетін   шикізат   көздері,   процестер   мен   аппараттар   жөніндегі   қажетті

металлургиялық   есептерді   шығара   білу   үшін   білім   негіздерін   меңгеруге   мүмкіндіктер

жасау.

Пәндi оқытудың мiндеттерi

–  кенді   материалдарды,   шоғырларды   өндірістік   өнімдерді   ашудың   негізгі

заңдылықтары   жəне   металдардың   таза   қосындыларын   алу,   оларды   қалпына   келтіру

тəсілдері,   металдарды   тазалау   жəне   жоғары   тазалықтағы   металдар   алу,   процестер   мен

аппараттардың   құрылымдық,   энергетикалық,   жылулық   есептерін   жасай   білуіне

студенттердің білімін тереңдету үшін.



4. Біліміне, қабілетіне және машықтарына қойылатын талаптар:

Осы пәнді оқу нәтижесінде студенттердің мағлұматтары болуы керек:

Сазбалшық   өндірудің   əдістері,   металдар   алу   жəне   олардың   химиялық



қосындыларын   тазалау,   əртүрлі   орталарда   төменгі   жəне   жоғары   температураларда

сілтісіздендіру тəсілдері туралы;



істей білуі:

-

Əртүрлі   реагенттер   қолдана   отырып   өңдеу,   пиро-   жəне   гидрометаллургиялық



тəсілдермен алғашқы өнімдерді ашу туралы;

5. Пәннің тақырыптық жоспары

Сабақ түрлері бойынша академиялық сағатарды бөлу 

р/с



Тақырып атауы

 

Сабақтардың

 

түрлері

бойынша

 

тікелей

 

қатынас

сағаттар

ы

дәріс тәжір

СӨЖ

СОӨЖ


1

Жеңіл металдар металлургиясы жөніндегі жалпы 

мəліметтер. Жеңіл металдарды классификациялау.

2

3



3

2

Алюминий металлургиясы. Алюминийдің физика-



химиялық қасиеттері

2

3



3

3

Сазбалшық өндірісі



2

5

3



3

4

Гидрохимиялық əдіспен (Пономарев –Сажин) сазбалшықты



өндіру жəне сазбалшық технологиясының келешекте 

дамуы


2

3

3



5

Фторлы тұздар жəне криолит өндірісі. Криолитті қышқыл 

əдісімен өндіру

2

3



3

6

Электрод өндірісі



2

3

3



7

Металдық алюминий өндірісі

2

3

3



8

Алюминийді электролиз əдісімен өндіру

2

5

3



3

9

Алюминий өндірудің технологиясы



2

3

3



10

Магний металлургиясы

2

3

3



11

Магнийдің қолданылуы жəне оны алудың шикізаттары

2

3

3



12

Магнийді электролиттік əдіспен өндірудің технологиясы 

мен аппаратурасы

2

5



3

3

13



Титан металлургиясы

2

3



3

14

Титанның қасиеттері, қолданылуы жəне



шикізат көздері

2

3



3

15

Титан өндірудің технологиясы



2

3

3



      БАРЛЫҒЫ

30

15



45

45

6.  Дәріс сабақтардың тақырыптары мен мазмұны



1-ші дəріс. Жеңіл металдар металлургиясы жөніндегі жалпы мəліметтер. Жеңіл 

металдарды классификациялау. Жеңіл металдарға он бір металдарды жатқызады, 

олардың тығыздығы қатты түрінде 0,534 – 3,6 г/см3 тен. Олардың арасында – алюминий, 

магний жəне бериллий өндірісте зор мағнаға ие. Жерсілтілі металдардың арасында ең

маңыздысы кальций жəне барий, ал сілтіліден – литий жəне натрий. Жеңіл металдар 

химиялық активті эрекеттеседі оттегімен, галоидтармен, күкіртпен жəне көміртегімен; 

кернеу қатарында олар электртеріс элементтер орынында орналасқан. Сондықтан, 

электролитте электроң қоспалары бар элементтер болмауға тиісти, себебі олар бірінші 

катодта шөгеді де алынатын металдың сапасың төмендетеді. Жеңіл металдарды алу үшін 

əр түрлі күрделі технологиялық схемалар қолданылады. Бұл технологиялар химиялық 

жəне электрохимиялық процестермен байланысты. Сондықтан, əр технологияны жеке 

өндіріске шығаруға болады. Мысалы, алюминий металлургиясы төрт өндірістен тұрады:

сазбалшық, фтор тұздар, электродтар өндірісі жəне эектролиттік жолмен алюминийді 

алу.

Техникалық əдебиеттерде жеңіл элементтің негізгі белгісі болып, оның қолданыстағы 



жаңалықтары саналады. Жеңіл элементті техникалық анықтау нəтижелері, геохимиялық 

мəліметтермен əрқашанда үйлесе бермейді. Жеңіл металдардың, периодтық элементтер 

жүйесінің əртүрлі топтарына орналасуы жəне əртүрлі керемет қасиеттері, оларды 

біріңғай физика-химиялық белгілері бойынша классификациялауға мүмкіндік бермейді. 

Осыған

байланысты жеңіл металдарды техникалық классификациялау, олар əдетте топқа 



бөлшектенеді, олардың əрқайсысында, əр топтар үшін ерекше белгілері бойынша бір 

біріне жақын элементтер орналасқан. Жеңіл металдарды техникалық классификациялау 

1-кестеде келтірілген.

Кесте 1 - Жеңіл металдарды техникалық классификациялау

Техникалық

классификациялау

топтары

Элементтер



Периодтық

жүйенің


топтары

Жеңіл


Li,   Rb,   Sг,   Be,  Al,

Mg, Ва, Са, К,  Νа,

Ті

І, ІІ, ІІІ,1V



Жеңіл   металдарды   (А1,   Мġ   )   электролиз   арқылы   алынады.   Сондықтан,  қуатты

электростанция жəне энергиясы арзан болуға тиісті. Металдардың қолданылатын саласы

жəне   «таза»   заттар   жөніндегі   түсініктер.   ХХ-шы   жүз   жылдықтың   басынан   жеңіл

металдар   өскелең   мағынаны   иемдене   бастады.   Қазір   жеңіл   металдар,   олардың

қорытпалары   немесе  əртүрлі   қосындылары   қолданылмайтын   жаңа  техникаларды   атап

шығу   қиын.   Атом   энергетикасы,   радиоэлектроника,   авиациялық,   космостық   жəне

ракеталық техникалар, машина жасау, прибор жасау, химиялық өнеркəсіп, міне осылар

қолданатын   сирек   металдардың   номенклатурасын   үздіксіз   кеңейтіп   жəне   олардың

тазалығына деген талаптар жоғарылатылуда. Таза зат дегеніміз – бұл физикалық жəне

химиялық жағынан біртекті жай дене немесе бір анықталған атомдар (иондар) түрінен

тұратын   немесе   өзіне   ғана   тəн   комплексті   тұрақты   қасиеттерге   ие   қосындылар.

Тазалаудың   ең   тиімді   тəсілдерімен   жүргізілетін   қайталау   операциясы,   таза   заттың

қасиетін өзгерте алмайды.  Мүлде таза затты тек теориялық жағынан көзге елестетуге

болады.  Шет   елдерде   металдар   тазалығын   белгілеу   үшін   көп   жағдайда   N   символы

пайдаланылады. Мысалы, 2 N металдың _

ヨ n3___тазалығын білдіреді, яғни 99 пайызға

тең, 2 N5=99,5%, 5 N8=99,9998%, 6 N=99,9999% жəне т.б.. Дегенмен металл тазалығы

көрсеткішінің мəнін белгілеу немесе жартылай өткізгішті материалдағы, «тоғыздықтар»

белгісі қарапайым өнеркəсіптік бұйымдарда да сақталады.


Өте   таза   материалдар   үшін   тазалықты   көрсетудің   мұндай   тəсілі   енді   жеткіліксіз.

Соңғы кездері металл тазалығын көрсетудің мынадай түрлері кең етек алуда, бірлік санмен

ppm-parts per million – деген (негізгі металдың бір миллионды бөлігіндегі қоспа бөлігінің

санын көрсетеді), сондай ақ ppb бірлік саны parts per billion – деген (негізгі металдың бір

миллиард немесе бір миллион бөлігіндегі қоспа бөлігінің санын көрсетеді). Бір ppm 1·10-

40%-ға сəйкес, ал бір ppb – бірлігі 1·10-7%-ға сəйкес. Мына ppm жəне ppb бірліктерін

атомдық үлестермен немесе масса бойынша саналатын үлестермен көрсетуге

болады. Сондықтан, концентрациялы материалдың атомдық үлестерін көрсету

кезінде, ppm-ға тең қоспалардың мөлшері негізгі заттың 10-6 атомдарына 1 атом

қоспа келеді. Сондай ақ, өте таза металдармен жартылай өткізгішті материалдардың

тазалық   көрсеткішін   белгілеу   үшін,   əдетте   1   см3   материалдағы   қоспаның  атомдар

санының   түрімен   көрсетілген   мөлшерлерге   сүйенеді,   мысалы   10-16  атомдар/см3.

Химиялық қосындылар жəне металл еместер, жоғары тазалықтағы заттарға жатады, егер

олардағы   қоспалардың   лимиттік   қосындылары   аз   жəне  тиісті   «хч»   маркасынмен

салыстырғанда   бір   санға   (қоспалардың   мөлшері   5·10-  6%-дан   0,5%-ға   дейін),   «Чда»

маркасы   үшін   екі   санға   (қоспалардың   мөлшері  1·10-5%-дан   0,4%-ға   дейін)   жəне   «Ч»

маркасы үшін үш санға (қоспалардың мөлшері 2·10-5%-дан 1%-ға дейін) кем емес болуы

шарт.  Металдар  жəне  жартылай өткізгішті  материалдар,  егер  олардағы  əр лимитталған

қоспалар мөлшері (масса бойынша) 1·10-4%-дан, газдар – егер олардағы лимитталатын

қоспалар мөлшері (көлемі жағынан) 1·10-3%-дан аспаса жоғарғы – тазалықтағы заттарға

жатады.   Жоғары   тазалықтағы   заттарға   лимитталатын   қоспалар   санымен   мөлшеріне

байланысты белгілі таңбалар (маркалар) қосып жазылады.Жеңіл металдарды талдау жəне

технологиясы.   Жеңіл   металдарды  өнеркəсіпте   қолданудың   технологиялық   əдістері,

бастапқы   шикізаттың  сипатына   жəне   дайын   өнімнің   сапасына   қойылатын   талаптарға

байланысты бірқатар ерекшеліктерге ие.

Бұл ерекшеліктерге:

1) табиғи шикізаттарда немесе өнеркəсіптік қалдықтарда жеңіл металдар

концентрациясының төмендігі;

2) олардың құрамының күрделілігі;

3) көптеген жеңіл металдар минералдарының химиялық беріктігі жəне

соңғы өнімдердің тазалығына қойылатын өте жоғары талаптар.

Сондықтан, кендерден жəне басқа шикізат түрлерінен жеңіл металдар

өндіру технологиясы əрқашан да көп сатылы сипатқа ие жəне əдетте мынадай

негізгі кезеңдерден тұрады:

1) кендерді немесе əртүрлі қалдықтарды байыту;

2) шоғырларды (ашу) ыдырату;

3) таза химиялық қосындылар алу;

4) оларды металл түріне дейін қалпына келтіру;

5) металды тазарту (рафинерлеу);

6) металдар мен қорытпалардың компакті кесектерін алу.

Кендерді   байыту.  Көптеген   жеңіл   металдар   үшін,   зерттеліп   жəне   өнеркəсіпке

енгізілген   əдістерге,   гравитациялау,   флотациялау,   магнитті,   электростатикалық   жəне

əртүрлі   байытудың   құрастырылған   тəсілдері   жатады.   Соңғы   жылдары   жеңіл   металдар

кендерін   байыту   металлургиялық   переделдармен   байланысы   күшейді.   Байыту

фабрикаларының байыту схемаларында, жоғары сапалы шоғырлар алу мен шығару үшін,

күйдіру   мен   гидрометаллургиялық   процестерді   өте   жиі   қолданады.   Жеңіл   металдарды

(ашу)   ыдырату.  Əртүрлі   қышқылдарға,   тұздарға,   хлорларға   негізделген   реагенттерді

қолдана   отырып,   пирометаллургиялық,   сондай   ақ,   гидрометаллургиялық   процестермен

атқарылады.   Жеңіл   металдарды   электрлі   пештерде   қалпына   келтіріп   балқыту   арқылы

оның   ферроқорытпасын   алу   ірі   ғалымдар   мен   инженерлердің   жұмыстарына   арналған.

Жеңіл металдардың мол мөлшердегі шоғырларын ашудың гидрометаллургиялық əдістері


де   аса   толық   зерттелген.   Металға   дейін   қалпына   келтіру.  Химиялық   қосындыларды

металға дейін қалпына келтірудің əртүрлі əдістері көптеген жеңіл элементтер үшін əбден

зерттелген.Тотықтардан   хлоридтар   мен   фторидтар   арқылы   рубидий,берилий,титанды

қалпына   келтірудің   металлотермиялық   процестері   ашылды.   Техникалық   рубидий   алу

үшін,   вакуумде   кальциймен   металлотермиялық   калпына   келтіру   əдісі   енгізілді.

Электролиттік   əдіспен   жеңіл   металдар   алуды   үйрену   бойынша   көптеген   зерттеулік

жұмыстар жүргізілді. Алюминий, магний, литий жəне берилий үшін балқытылған ортада

электролиздеу   зерттелді.   Металдарды   тазалау.  Өнеркəсіптің   үздіксіз   қойып   отырған

талаптары, ұнтақты металлургия мен жеңіл металдарды балқытып тазалау бойынша кең

ғылыми-зерттеулермен   қатар   өндіріске   енгізу   жұмыстарын   жүргізу.   Вакуумда

дистилляциялау əдістері,  əсіресе  жеңіл металдармен  сирек жер элементтерінің топтары

үшін кең дамыған. Жеңіл металдар өнеркəсібінде, терең вакуумде электронды шоқтармен

қыздырылған пештерде тазалау əдістері ерекше маңызды роль атқарады.

Соңғы кездері жартылай өткізгішті материалдарды терең тазалау үшін, тазалаудың

газдармен   тасымалдау   реакциясы   жылдам   дамуда.   Металдардың   компакті   кесегі   мен

қорытпаларын   алу  жəне   оларды  механикалық   өңдеу.  Жеңіл  металдар   технологиясында

балқыту мен құю əдістері кең дамуда. Көп амалдар, азот жəне оттегімен сұйытылған жеңіл

металдарды   инертті   газдар   атмосферасында   немесе   вакуумде   балқыту   мен   құю

жұмыстарын жүргізудің қажетті екендігін анықтайды. Жеңіл металдарды балқыту,əртүрлі

құрамалардан   тұратын:   индукциялы,   доғалы   жəне   электрсəулелі   электрлі   пештерде

жүргізеді. Жеңіл металдарды элеткрлі сəулелі пештерде балқытудың үлкен ерекшелігі –

металдың   тазалығымен   қатар   кесектердің   сапасы   жоғарылайды.   Терең   вакуум,   жоғары

температура   жəне   қажетті   уақытта   осы   температура   кезіндегі   тұрақтылық

мүмкіндігі,айтарлықтай   мөлшердегі   қоспалардан   тазартуға   мүмкіндік   береді,   əсіресе

сұйытылған   газдардан,   хлоридтар   мен   басқа   да   ұшатын   қосындылардан   тазартылуы

құнды. Жеңіл металдар  сапасына  тұтынушылардан  үздіксіз  қойылып отырған  талаптар

жəне   ең   бастысы   олардың   химиялық   тазалығын   көтеруде,   бірінші   кезекте   зерттеулік

жұмыстарды  əсерлік  жəне  өнімдерді  талдаудың  нақты  əдістерін  дамыту қажеттілігімен

санасуға шақырады. Аналитикалық жұмыстарЖеңіл металдарды өндіру технологиясында

микроқоспаларды   анықтау,   ерекше   маңызды   орын   алады.   Бірқатар   жағдайларда,

ультратаза   материалдардағы   микроқоспаларды   анықтау   əдістерін   табу,   оларды   алудың

технологиялық   тəсілдерін   ашудан   жеңіл   болған   жоқ.   Ғалымдардың   еңбегім   жеңіл

металдарды немесе олардағы қоспалармен олардың қосындыларын анықтаудың мыңдаған

химиялық   жəне   спектралды   көптеген   əдістері   жарыққа   шыққан.   Талдаудың   көп   еңбек

сіңіруді керек қылатын жəне ұзақ салмақтық, көлемдік түрінің орнына жылдамдатылған

калориметриялық   əдістерді   енгізу,   жеңіл   металдардың   аналитикалық   химиясының

түбірімен өзгеруіне əкелді. Солардың көмегімен жеңіл жəне сирек металдар жəне олардың

қосындыларын, қоспалар мөлшерінің мына дəрежеде 10-1%-дан 10-5%-ға дейін, кейбір

жағдайда   10-5%-дан   10-7%   аралығында   болған   кезде,   металдар   алудың   бірнеше

технологиялық процестері пайдаланылған болатын. Жеңіл, сирек металдар жəне жартылай

өткізгішті материалдар өнеркəсібі мекемелерінің жартылай өнімдері мен ақырғы өнімдері,

шикізаттар   құрамын   бақылау   кезінде,   үлкен   таңдаушылықпен   ерекшеленетін   жəне

салыстырмалы түрде жоғары дəлдіктегі талдаудың полярографиялық, Cu, Ta, Zn, Ti, S, Te

жəне басқа элементтердің концентрациялардағы 10-5-10-6% дейінгі қоспаларын анықтауға

мүмкіндік беретін əдіс өзінің қолданысын тапты. Химиялық əдістермен қатар талдаудың

спектралды эмиссионды əдісі кең қолданысқа ие болды. Оның таратылуының бір басты

себебі - əдістің универсалдығы, қарапайым жолмен алынған элементтер үлгісінен, əр жеке

элементтер үшін спецификалық шаралар қолданбай ақ анықтауға мүмкіндігі бар.

Ион   алмасу   мен   хроматографиялы   экстракциялау   жолымен   қоспаларды

концентрирлеу   əдістері   ашылды,   оның   анықтаумен   сай   келушіліктің   оптико-

спектралдының   соңы   -   10-5%-ға   дейінгі,   ал   сай   келушіліктің   нейтронды-активациялық


соңы - сезімталдықты (чувствительность) қамтамасыз етті. Бір уақытта тазалық негіздері

10-6%   болатын   элементтер   алынған.   Талдаудың   рентгенді   спектралды   əдістері   дамуда.

Химиялық   талдаулар   саласындағы   ғалымдардың   салмақты   жетістіктерінің   бірі

радиоактивационды   əдісті   тауып   қолданысқа   енгізулері   болып   саналады.   Бұл   əдістің

физикалық   негізі,   оның   көмегімен   радиоактивті   жəне   жоғары   шешулік   қабілетті

спектрометрлерді   қоздыру  үшін,  сəулеленудің   əртүрлі   көздерін   пайдалану  кезінде,   оны

тіркеу үшін кез-келген элементтерді, кез-келген сай келушілікте, басқа талдау əдістерінің

қолы жетпейтін дəлдікпен жəне сезімталдықпен анықтауға мүмкіндік бере алады. Жеңіл

металдардың   газдарын   сезімталды   жəне   дəлдік   əдістермен   талдау,   осы   күнгі

масспектралды, анықтауға мүмкіндік беретін құралдарды пайдалану арқылы жүргізіледі.



Əдебиеттер

1 [5-328];

2 [5-322];

3 [29-438].



Бақылау сұрақтары:

1. Таза заттар деген не;

2. Өте таза заттар үшін тазалықты көрсетудің тəсілдері;

3. Жеңіл жəне сирек металдар өндірісіндегі негізгі технологиялық

переделдары;

4. Сирек элементтердің негізгі белгілері;

5. Жеңіл элементтерді талдаудың физика-химиялық тəсілдері.

2-ші дəріс. Алюминий металлургиясы. Алюминийдің физика-химиялық қасиеттері

Алюминий – Д.И. Менделевтің Периодтық жүйелер элементтерінің үшінші топтың

химиялық   элементі(катар№   13;   атомдық   салмағы   26,9815).  Алюминийде   түрақты

изотоптар   жоқ.   Валентность   3,   қайнау   температурасы  25000С,   балқу   температурасы

6600С,   тығыздығы   2,7   г/см3.Тазалығы   99,5%  алюминийдің   электрөткізгіштігі   мысқа

қарағанда 62% құрайды. Алюминий жеңіл механикалық өңделеді: соғылады, созылады,

прокатталады. Алюминийдің амфотерлық қасиеттері бар, ол ериді сілтіде, тұз жəне күкірт

қышқылдарда.Концентрациялы азот қышқылы жəне органикалық қышқылдар алюминийге

əсер етпейді.  Алюминий мен оның қорытпаларын қолдану жəне қасиеттері. Алюминий

жеңіл металдарға жатады жəне олардың арасында ең жоғарғы маңызға ие, сондай-ақ жер

қойнауында   өте   көп  таратылған.  Алюминий  өндірілу  көлемі  жағынан   темірден   кейінгі

екінші орында жəне біршама төменгі бағаға ие. Алюминийдің өнеркəсіптік өндірісі 1890

жылдан басталады. XIX ғасырдың аяғына дейін алюминий өте қымбат болды жəне бағасы

бойынша   тек   алтыннан  кейін   тұрды.  Алюминий   оттегімен   үлкен   ұқсастыққа   ие.

Алюминийдің   ұнтағы   қыздыру   кезінде   тұтанады   жəне   ауада   жанады.   Бірақ   əдеттегі

атмосфералық   жағдайда   алюминийден   жасалған   заттар   коррозияға   аз   ұшырайды.   Бұл

алюминийдің   бетінде   (қалыңдығы   0,01-0,1   мкм)   жұқа   қабыршық,   металды   əрі   қарай

тотығудан   қорғайтын   тығыз   қабыршық   Al2O3   оксидінің   құрылуымен   түсіндіріледі.

Алюминий, оксидті қабыршығын бүлдірмейтін орталарда тұрақты. Ол теңіз суларында да

коррозияға тұрақты, əртүрлі концентрацияланған минералды қышқылдармен (күкірт, азот)

əлсіз   əрекеттеседі,   бірақ   қышқыл   ерітінділері   жəне   сілтілер   оны   қарқынды   ерітеді.

Алюминий   көптеген   органикалық   қышқылдарға   (сірке,   лимонды,   плавикті,   алма   жəне

басқа қышқылдарға) өте тұрақты. Келтірілген қаситтер техникалық

алюминийді   пайдаланудың   негізгі   бағыттарын   анықтайды.   Оның   иілгіштігі  фольгаға

соғуға   жəне   одан   жоғары   штампты   бұйымдар   шығаруға   мүмкіндіктер  береді.   Жоғары

электр   өткізгіштігі   алюминийді   электротехникалық   мақсаттарға   пайдалануға   болатыны

көрсетеді (электр желілерін өндіру үшін). Коррозияға тұрақтылығы себепті жəне əсіресе


органикалық   қышқылдар   ортасында,   азық   түлік   ыдыстарын   жасау   үшін,   алюминий

тұрмыста   да   кең   қолданыс   табуда.   Алюминийдің   оттегіне   үлкен   ұқсастығы   себепті

металлургияда   ашытқы   ретінде   сондай-ақ   бірқатар   металдар   (хром,   ванадий,   кальций

литий   жəне   басқалары)   жəне   олардың   оксидтерін   алюмотермиялық   əдіспен   қалпына

келтіру жолымен металдар  алуға  қолданады.  Тауарлы  алюминийдің  тазалығы  ГОСТ-қа

сəйкес болуы керек. Алюминийдің аса таза маркасы А999 құрамында 99,999% алюминий

бар   жəне   негізінен   ғылыми-зерттеу   жұмыстарында   пайдаланылады.

 Халық


шаруашылығында алюминийдің жоғары тазалықтағы маркалары А995, А99, А95 (99,995-

99,95% Al) жəне техникалық тазалықтағы маркалар А85, А8, А7, А6, А5 жəне А0 (99,85-

99,0%   Al).   Халық   шаруашылығының   кейбір  салаларында   жəне   техникаларда   ең   кең

қолданысты,   негізі   алюминий-мыспен,  кремниймен,   мырышпен,   марганецпен   жəне

басқалармен   қосындыланған  қорытпалар   алуда.   Өнеркəсіпте   алюминийдің   60   аса

қорытпалары   белгілі.  Дайындамалар   мен   бұйымдарды   өндіру   тəсілдеріне   байланысты

алюминді   қорытпалар   екі   топқа   бөлінеді:формасын   өзгерткіш   (деформаланғыш)   жəне

құйылатын   қорытпалар.   Формасын   өзгерткіш   алюминді   қорытпаларды   əуелі   кесекке

құйып алады, кейін кесектен жарты өнім жəне қысып-соғу, тығыздау, қызыдру жəне басқа

да   əдістермен   өңделген   бұйым   алынады,   (қысыммен   өңделетін   алғашқы   дайындама

(заготовка)   сондай-ақ   ұнтақты   металлургия   əдісімен   алыну   мүмкін).   Құйылатын

қорытпаларға,   олардан   дайындалатын   бұйымдар   үлгі   түріндегі   (фасон)   əдістерімен

құйылып   жасалатындар   жатады.   Алюминий   жəне   оның   қорытпалары   қолданылады:

ғарышта,   металлургияда,   химияда,   автоөндірісте,   авиаконструкцияларда,   теміржол

транспортында,   машинажасауда;   электротехникада   кабель,   шинопровод,   конденсатор

жасау үшін; құрылыста, көпірлерде, металдық конструкцияларда; ядролық энергетикада,

радиоэлектроникада,   радиолакацияда;   алюминді   бояу;   ыдыс-аяқ   жасауда;   əскері

техникада,  кеме  жасауда;бронемашиналарға,   танктерге,   ракеталарға  деталь  жасау  үшін;

авиабомбада,снарядтарда. Кеннің сипаттамасы жəне жалпы алюминий өндірудің схемасы.

Алюминийдің жер қойнауындағы ең кең тараған түрі оттегімен жəне кремниймен 

қосындылары. Бұл қосындылар, алюминді кен – бокситтер, нефелиндер, алунидтер жəне 

басқалардың құрамына кіреді. Алюминий өндіру үшін бүгінгі күнге дейін негізінен 

бокситтер саналады, олар тау жыныстары түрінде де кездеседі. Негізгі массасын 

алюминийдің гидрооксидтары, кремнийдің, темірдің, титанның жəне басқалардың 

гидрооксидтері құрайды. Бокситтерде барлығы 40 астам химиялық элементтер табылған. 

Алюминий гирооксидтері минералдар түрінде қатысады: гиббсит Al2O3ּ 3H2O, бемит 

жəне диаспор Al2O3ּ H2O. Соған сəйкес бокситтерді гиббситті, гиббситті-бемитті, бемит-

диаспорлы жəне диаспорлы деп бөледі. Бокситтер құрамындағы сазбалшық Al2O3 жəне 

кремнеземмен SiO2 болып сипатталады. Құрамында сазбалшық көп болып кремнийлі 

оксиді аз болса, соғұрлым бокситтің сапасы жоғары, сондықтан олардың сапасын Al2O3 

мен SiO2 мөлшерінің ара қатынасымен бағалау алынған, оны кремнийлі модуль деп 

атайды. Бокситтердегі орташа сапа 40-45% Al2O3 жəне олардың кремнийлі модулі 5-8. 

Жоғары сапалы бокситтердегі Al2O3 мөлшері 50% асады, ал олардың модулі 10-12 тең. 

ТМД-да ең белгілі бокситтердің кен орындары  Тихвинский Ленинград облысында, 

Солтүстік жəне Оңтүстік Оралда, Торғайда жəне бірқатары Солтүстік Қазақстанда деп 

есептеледі. Көптеген бокситтердің сапасы біршама жоғары емес (кремнийлі модулі 3-4). 

Жоғары сапалыға (модулі11-12) ие бокситтер Солтүстік Орал кен орындарында.

Алюминий өндірудің маңызды шикізаты болып нефелиндер саналады. Нефелинді 

жыныстардың кен орындары Кольский түбегі, Краснояр өлкесі мен Кемеров облысында, 

сондай-ақ Арменияда, Қырғызыстанда жəне басқа аудандарда. Кеннің құрамына (Na, K)2Oּ

Al2O3ּ 2SiO2 нефелин (негізгі минерал), апатит, далалық шпаттар жəне басқа да 

минералдар кіреді. Апатит мөлшері жоғары кен нефелинді жəне апатитті шоғырлар құрай 

отырып, флотацияға ұшырайды. Нефелинді кендерде жəне шоғырларда Al2O3 мөлшері 

25-30% жəне сазбалшық сондай-ақ сода, поташ жəне цемент өндірудің шикізат көздері



болып табылады. Апатитті шоғырлардан фосфоритті тыңайтқыштар алынады. Алунидтар

минералдардың сульфатты класына жатады. Онымен бірге алунидтің негізгі минералдары

(Na,   K)2SO4ּ  Al2(SO4)3ּ  4Al(OH)3,   алунитті   кендерде   кварц,   каолинит,   жəне   басқа   да

минералдар   қатысады.   Оларда   Al2O3   –тің   мөлшері   жоғары   емес   (20-22%),   бірақ   олар

комплексті   шикізаттар   ретінде   қызығушылық   тудырып   отыр,   өйткені   олардан   тек

сазбалшық қана емес, сондай-ақ күкіртті ангидрид жəне сілті алуға мүмкіндік болады.

Алунитті   кеннің   кен   орындары   Өзбекістанда,   Закарпатьеде,   Азербайджанда   бар.

Алюминий   жоғары   химиялық   активті   металдарға   жатады,   сол   себептен   ол   табиғатта

байланыс түрінде кездеседі. Алюминий оттегінен жəне кремнийден кейін ең коп таралған

химиялық элемент. Академик А.Е.Ферсманның мəліметтері бойынша алюминийдің 250-ге

жуық   минералдары   бар,олардың   ішінде   40%   астам   алюмосиликаттар.   Алюминийдің

оттегімен   жəне   кремниймен   қосылыстары   ең   коп   жердің   қыртысында   таралған.

Алюминий өндірісінде негізгі шикізат ретінде бокситтер саналады. Ол қатты кеуекті тау

жынысы, оның негізгі массасы алюминийдің гидроксиды, кремнийдің, темірдің, титанның

оксидтері   жəне   басқа   қосындылары.   Бокситтің   құрамында   40   химиялық   элементтер

табылды.Бокситтің   түстері:   ақ,   қара-қоныр,   қызыл-қоныр,   қызғылт.  Гидроксид

алюминийдің  минералдары:  гиббсит  (гидраргиллит)  А12О3·3Н2О, бемит  жəне диаспор

А12О3·Н2О.   Осыған   сəйкес   бокситтердің  түрлері:   гиббситті,   гиббсит-бемитті,   бемит-

диаспорлы жəне диаспорлы.

Кен   орындары:   Тихвинск   Ленинград   облысында,   Северо-   жəне   Южноуральское,

Торғай   жəне   Солтүстік   Қазақстан.   Бұл   бокситтердің   сапасы   жоғары   емес,   олардың

кремнийлі   модулі   3-4   тен.   Североуральскийдегі   кен   орындағы   бокситтердің   сапасы

жоғары болып келеді, олардың кремнийлі модулі 11-12 тен. Нефелин – маңызды шикізат

алюминий   өндірісінде.Кен   орындары:   Кольский   түбегі,   Краснояр   аумағы,   Кемеров

облысы,   Армения,   Киргизия.   Кеннің   құрамында   нефелин(негізгі   минерал),   апатит,

далалық шпат жəне басқа минералдар бар. Құрамында жоғары мөлшерде апатиті бар кенді

флотация арқылы нефелин мен апатитті концентратті бөліп алады. Нефелинді кендерде

жəне   концентратта   25-30%   А12О3   бар,   ол   шикізат   ретінде   қолданылады  алюминий

өндірісінде. Алунит – сульфат класс минералдарына жатады. Негізгі минералы алунит,

бірақ та алунит кендерінде кварц, каолинит жəне басқа минералдар бар. Кендегі  А12О3

мөлшері жоғары емес (20-22%). Кен орындары: Узбекистан, Закарпатье

жəне Азербайджан. Кен орындары шет елдерде: АҚШ, Аргентина, Бразилия, Румыния,

Югославия, Индия, Греция,Австралия, Африка, Корея.  Нефелинді өндеген кезде алады:

сазбалшық,   сода(Νа2СО3),   поташ  (К2СО3)  жəне   цемент.   Апатитті   концентьраттан

фосфорлы   тынайтқыш   алады.  Алунитті   өндеген   кезде   алады:   сазбалшық,   кукірт

ангидридін   жəне   сілті.  α-корунд   -   сирек   кездеседі,   одан   асыл   тастар   жасайды:   рубин,

сапфир.


Каталог: arm -> upload -> umk pdf
umk pdf -> Нұсқаулардың; әдістемелік ұсыныстардың; әдістемелік нұсқаулардың титул парағы Нысан пму ұс н 18. 3/40
umk pdf -> Нұсқаулардың; әдістемелік ұсыныстардың; әдістемелік нұсқаулардың титул парағы Нысан пму ұс н 18. 3/40
umk pdf -> ЖҰмыс бағдарламасы павлодар Мамандық бойынша
umk pdf -> ЖҰмыс бағдарламасы павлодар Лист утверждения к рабочей Форма программе дисциплины
umk pdf -> БАҒдарламасы павлодар Мамандықтың элективті пәндер
umk pdf -> Бағдарламасының ( Syllabus) титулдық парағы Нысан пму ұс н 18. 3/37
umk pdf -> Ж. Т. Сарбалаев 2010 ж
umk pdf -> Тәжірибешілік сабақтардың мазмұны 1 – тақырып. Кіріспе. Қазақ хандығының құрылуы
umk pdf -> Бағдарламасының ( Syllabus) титулдық парағы Нысан пму ұс н 18. 3/37 Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі

жүктеу 1.23 Mb.

Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9




©emirb.org 2020
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет