Цветная металлургия
Страница 14

Цинк

Цинк - элемент побочной подгруппы второй группы, четвертого периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, с атомным номером 30. Обозначается символом Zn (лат. Zinkum). Простое вещество цинк (CAS-номер: 7440-66-6) при нормальных условиях - хрупкий переходный металл голубовато-белого цвета (тускнеет на воздухе, покрываясь тонким слоем оксида цинка).

Температура плавления + 419,58 °C

Цинк в природе как самородный металл не проявляется, обычно его добывают из полиметаллических руд, содержащих 1- 4% Zn в виде сульфида, а также Cu, Pb, Ag, Аu, Cd, Bi. Руды обогащают селективной флотацией, получая цинковые концентраты (50 - 60% Zn) и одновременно свинцовые, медные, а иногда также пиритные концентраты. Цинковые концентраты обжигают в печах в кипящем слое, переводя сульфид цинка в оксид ZnO; образующийся при этом сернистый газ SO2 расходуется на производство серной кислоты. От ZnO к Zn идут двумя путями. По пирометаллургическому (дистилляционному) способу, существующему издавна, обожженный концентрат подвергают спеканию для придания зернистости и газопроницаемости, а затем восстанавливают углем или коксом при 1200 - 1300°С: ZnO + С = Zn + CO.

Образующиеся при этом пары металла конденсируют и разливают в изложницы. Сначала восстановление проводили только в ретортах из обожженной глины, обслуживаемых вручную, позднее стали применять вертикальные механизированные реторты из карборунда, затем - шахтные и дуговые электропечи; из свинцово-цинковых концентратов цинк получают в шахтных печах с дутьем. Получение металлического цинка было известно еще до нашей эры, но позже секрет восстановления цинка из оксида был утерян, и этот процесс был открыт вновь лишь полторы тысячи лет спустя. Основная проблема, которая возникает при восстановление ZnO углем, это то, что процесс возможен лишь при достаточно высокой температуре (900-1100°C). Но температура кипения цинка составляет всего +906°C, и металл мгновенно испаряется, а затем сгорает на воздухе. Вероятнее всего, в древности цинк получали в печах особой конструкции: пространство, в котором происходило восстановление оксида цинка (возможно, глиняный горшок) было плотно обложено более холодными камнями со всех сторон. При восстановлении, пары цинка были защищены от окисления посредством угарного газа, образующегося в реакции ZnO + C => Zn + CO, и конденсировались на более холодной поверхности камней, откуда металл и извлекали после охлаждения печи.

Свинец

Свинец - элемент главной подгруппы четвертой группы, шестого периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, с атомным номером 82. Обозначается символом Pb (лат. Plumbum). Простое вещество свинец - ковкий, сравнительно легкоплавкий металл серого цвета. Поскольку свинец хорошо поглощает γ-излучение, сегодня он используется для радиационной защиты в рентгеновских установках и в ядерных реакторах. Кроме того, свинец рассматривается в качестве теплоносителя в проектах перспективных ядерных реакторов на быстрых нейтронах.

Температура плавления: +327,5°C.

Содержание в земной коре 1,6·10-3% по массе. Самородный свинец встречается редко, круг пород, в которых он установлен, достаточно широк: от осадочных пород до ультраосновных интрузивных пород.

Оксиды свинца имеют преимущественно основной или амфотерный характер. Многие из них окрашены в красные, желтые, черные, коричневые цвета.

Халькогениды свинца - сульфид свинца, селенид свинца и теллурид свинца - представляют собой кристаллы черного цвета, которые являются узкозонными полупроводниками.

Страницы: 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19


Черная металлургия
Так уж исторически сложилось, что наиболее значительную роль в истории человечества сыграло железо, которое и по сей день является основой нашего технического потенциала и экономического процветания. Поэтому с исследования его истории мы и начнем. "Черной металлургией" называется процесс производства изделий из железа, в виду ...

Наполеон
Наполеон был сыном мелкого дворянина с итальянского острова Корсика, только за три месяца до его рождения ставшего владением Франции . Отец поместил мальчика на казенную стипендию в одно из французских военных училищ, а в пятнадцать лет Наполеон поступил в парижскую военную школу, где подготавливались офицеры для армии. Наполеон рос уг ...

Переплетение средневековых и индустриальных процессов в российской действительности.
Ситуация в конце XX века осложняется тем, что для дальнейшего развития производства — основной цели общества — требуются еще более глубокая специализация, более широкая, чем сегодня, информатизация, проникновение технических средств в самые интимные стороны человеческой деятельности вообще и производства, и потребления в особенности. Т ...