Industria chimică are un nivel ridicat de material-pro-ducerea. Pe tona de produse chimice finite consumate, de regulă, nu-cât de multe tone de materii prime. Rezultă că costul inducerii chimice a pro-în mare parte determinată de calitatea materiilor prime, procesele și costul de producție și de preparare a acestuia. În industria chimică costul materiilor prime în produsul de cost este de 60-70% sti sau mai mult.
Tipul și calitatea materiilor prime depinde în mod substanțial caracterul complet al industriilor chimice capacității MANUFACTUR guvernamentale, capacitatea de căldură, durata de funcționare a echipamentului, costurile forței de muncă, etc. proprietăți de materii prime, care conțin-set în ea componente utile și dăunătoare determina tehnologia de procesare aplicată.
Materiile prime sunt foarte diverse, iar acestea pot fi împărțite în următoarele grupe:
- materii prime minerale;
- materii prime de origine vegetală și animală;
- aer, apă.
1. Materiile prime minerale prime - minerale, minat de pe pământ.
Minerale, la rândul lor, sunt împărțite în:
- minereu (producerea de metale) minereuri importante
- Agregate (îngrășăminte, sare, H + OH -. Sticlă, etc.)
- combustibil (cărbune, petrol, gaz, șist)
Minereu de materii prime - o rocă din care avantajoasă de mediu pentru mine-taliu. Metale în ea sunt în mare parte sub formă de oxizi și sulfuri. metale Minereurile culoare-TION conțin adesea în mai mulți compuși ai structura - sulfuri metalice este Pb, Cu, Zn, Ag, Ni, etc. Asemenea minereuri polimetalice apel sau complex .. O parte indispensabilă a tuturor minereurilor industriale este FeS2 - pirita. În timpul prelucrării unor minereuri obține, împreună cu metale și alte produse. Astfel, de exemplu, împreună cu Cu, Zn, Ni în prelucrarea minereurilor sulfuroase și a produs H2 SO4.
materiale nemetalice - roci folosite la fabricarea ma metalic de materiale (altele decât cloruri de metale alcaline și Mg). Acest tip de materii prime sau A directă venno utilizată în economie (nici un tratament chimic) sau utilizate pentru o producție chimică particulară. Acest materie primă utilizată în producția de îngrășăminte depozite de săruri, acizi, baze, ciment, sticlă, ceramică, etc.
materii prime nemetalice divizată convențional în următoarele grupe:
- Materiale de constructie - materii prime sunt utilizate direct sau după XYZ mecanică sau exploatare fizico-chimice (pietriș, nisip, argilă, etc.)
- Materiale industriale - este utilizat în producție, fără tratament (grafit, mică, corindon)
- materiale minerale chimice - a fost utilizat direct după rabotki chimic ob (sulf, nitrat, fosfat de rocă, apatit, SILVINIT, piatră și alte săruri)
- prețioase, semiprețioase materie primă (diamant, smarald, rubin, mici lovit, jad, marmura, etc.)
mineral de combustibil materii prime - materii prime, care poate servi ca un top-Lib (cărbune, petrol, gaze naturale, șisturi bituminoase, etc.).
2. Plante și materii prime de origine animală - sunt produse din agricultura (agricultura, creșterea animalelor, legume), precum și fermele din carne și pește.
Conform scopului pentru care este împărțit în comestibile și tehnice. Pentru produsele alimentare de materii prime sunt cartofi, sfeclă de zahăr, cereale, etc. Chimică și alte industrii consumă materii prime de origine vegetală și animală, improprii produselor alimentare (bumbac, paie, in, ulei de balenă, cuie, etc.). Împărțirea în materii prime alimentare și tech-parametru, în unele cazuri, in mod conventional (cartof → alcool).
3. Aerul și apa sunt cele mai ieftine și la prețuri accesibile materiilor prime. Air - sursa practic inepuizabile de N2 și O2. Despre H2 nu numai sursă imediată de H2 și O2. dar, de asemenea, participă la aproape toate procesele chimice, precum și folosit ca un sol-ERATOR.
Potențialul economic al oricărei țări, în condiții moderne, determinate mai bine de-ste resurse naturale minerale, la scară calitativă și-guvernamentală, caracteristică a locațiilor lor, precum și nivelul de dezvoltare al mărfurilor-lei otras industrie.
Materii prime ale industriei moderne este foarte diversă, precum și dezvoltarea de noi tehnici, introducerea unor metode de producție mai eficiente prime-wai de bază este în continuă creștere, datorită noilor descoperiri, dezvoltarea de noi tipuri de materii prime și o utilizare mai completă a tuturor componentelor sale.
Industria internă are o bază puternică de resurse și sigilate pentru tine tot ce are nevoie de tipuri de materii prime minerale și organice. SUA este în prezent pe primul loc în lume în ceea ce privește rezervele de P, sare gemă, NaCl, Na2 SO4. azbest, turbă, lemn, etc. Avem unul dintre primele locuri de pe ulei Hall Zham dovedit și de gaz. Iar rezervele de materii prime de la an la an creștere dovedit.
În stadiul actual de dezvoltare a industriei devine foarte importantă utilizarea ra-țional de materii prime, care implică următoarele activități. utilizarea Nal-rațională a materiilor prime îmbunătățește performanța de mediu a pro-ducere, deoarece costul materiilor prime reprezintă o miză majoră în costurile de producție chimică. Prin urmare, încercați să utilizați o mai ieftin, mai ales local SY-ro. De exemplu, în prezent ca materia primă de hidrocarburi încă mai larg ispol'uet-formează un petrol și gaze naturale, mai degrabă decât cărbunele, alcoolul etilic obținut din materii prime alimentare este înlocuită prin hidroliza lemnului.
Orice materie primă fosilă după extragerea sa din scoarța terestră, cu excepția porțiunii de mină tral utilă conține întotdeauna o anumită cantitate de valoare mică sau prețioase și Ino-și dăunătoare pentru GDS impurităților de producție - gangă. Prin urmare, procesul de materie primă radiații minerale nu este limitată la o adâncitură din domeniile sale. Înainte de a intra în producția de materii prime sunt supuse unui astfel de tratament pentru compoziția și proprietățile sale de a satisface cerințele acestui proces. O astfel de schimbare a compoziției materialului mineral brut, care constă în creșterea concentrației în este util să se despartă numită de îmbogățire.
Mineralele sunt de obicei complicate și costisitoare de proces. Aude-Naco, în ciuda costurilor suplimentare legate de îmbogățire, acesta oferă un efect semnificativ, determinat de:
1) posibilitatea extinderii bazei de materii prime, datorită utilizării integrate sy-Darya și angajarea în funcționare necorespunzătoare a conținutului principal component al mineralelor și minereurilor.
2) o utilizare mai completă a echipamentului în industria chimică, în detrimentul re-rabotki materii prime foarte concentrate.
3) o îmbunătățire semnificativă a calității produselor chimice finite.
4) economii considerabile în vehicule din cauza scăderii unei răni-pansamente, referitoare la fracția de gangă.
Îmbogățire poate fi supus la materiale solide (de exemplu, roci) și soluțiile lichid, precum sti ca amestec de gaze.
În cazul îmbogățirii solidelor rezultate produs este denumit concen-irosirea și deșeuri - coadă. În acele cazuri în care materia primă conține mai multe componente utile-TION, este împărțit în părți separate (fracție) îmbogățit într-una sau o altă componentă, adică, materiale compozite obținute din mai multe concentrate, care sa permita mai complete (complex) utilizate materii prime.
Metode de îmbogățire a solidelor sunt foarte diverse, ele se bazează pe diferențele de proprietățile fizice și chimice ale substanțelor conținute în materiile prime, cum ar fi rezistența, densitate, duritate, solubilitate, permeabilitate, etc.
- Principala sarcină - utilizarea integrată a materiilor prime.
Extragerea din feed produsul principal, materia primă este îmbogățită de alte componente, Koto-secară sunt adesea mai scumpe decât produsul principal.
De exemplu: producția de zinc
ZnO (CuO, PbO, CdO, Au, Ag, pământuri rare, Pt)
Zn Cu-Pb + Pt Cu-Cd + Pt
↓ ↓ ↓ ↓
Cu + Pt Pb + Pt Cd Cu + Pt → Cu
- Reducerea deșeurilor industriale
deșeuri de producție este utilizat fie pe producerea sau utilizarea în alte producții. De exemplu, industria cimentului utilizează zgură (IU taliu), industria agricolă utilizează zgură fosfor. Ti, V și colaboratorii. Recuperat din zguri metalurgice. De la deșeuri acum produc bunuri de larg consum.
- Utilizarea „reciclate“
Acest lucru este valabil în special pentru industria metalurgică, celulozei și hârtiei. resturi de metal folosit, deșeuri de hârtie, etc.
- Utilizarea materiilor prime locale
Acest lucru devine deosebit de important atunci când lung de transport, deoarece reducerea transportului reduce costul de producție.
- Înlocuirea produselor alimentare prime nealimentare
alcool etilic nu este de la cartof, și hidroliză sau etilena. In sinteza alcoolului din cauciuc sintetic cer ca produs brut se înlocuiește cu butan (gaz natural).
Metodele de bază de îmbogățire a solidelor:
1. Dispersia (screening-ul), se bazează pe faptul că mineralele care alcătuiesc Darya-Si având o rezistență diferită, astfel încât zdrobire mineralelor mai puțin stabile (casante) sunt zdrobite în granule mai mici decât în cazul materialelor solide (vâscoase). Dacă, după măcinare, deoarece materia primă este cernut printr-o sită cu orificii de dimensiuni diferite, este posibil să se obțină o fracțiune îmbogățită într-una sau alta mineral.
2. separarea gravitațională se bazează pe diferențele de sedimentare a vitezei particulelor într-un lichid sau gaz, în funcție de densitatea sau fragilității particulelor. În cazul în care precipitarea se efectuează în lichid (de multe ori de apă), se numește o concentrare gravitațională umedă, în cazul în care depunerea se efectuează într-un gaz (de obicei aer), se numește separare gravitațională uscată.
3. Separarea magnetică este folosită pentru a îmbogăți magnitnovospriimchivyh mate-riali de nemagnetic, și pentru îndepărtarea obiectelor din oțel prinse accidental în minereu; fier magnetic, astfel separat de sterilul.
4. O îmbogățire flotație bazată pe diferite higroscopicitatea granule de minerale individuale cu apă. Particulele nonwettable Materialul (hidrofob) nu depășesc forțele de tensiune de suprafață a apei și să rămână pe suprafața sa. Particulele directe umezirii materialului (hidrofil) acoperite cu un film de lichid și scufunda pe fundul aparatului. materialul Nonwettable îndepărtat de pe suprafața lichidului, separarea de minereu.
Soluțiile lichide de diverse substanțe se concentrează prin evaporarea solventului, prin congelare eliberarea de contaminanți în precipitatul sau în fază gazoasă.
Amestecuri de gaz sunt separate în componente de condensare consistent, adică ei ne-revodyat în stare lichidă la temperatura și reducerea treptată compresie. Această metodă se bazează pe diferența de temperatură de condensare între componentele amestecului de gaz. In alte cazuri, amestecul de gaz este mai întâi transformat într-un lichid și apoi succesive spaniolă-reniu este separată în componente individuale. Separarea amestecurilor de gaze impl-stvlyaetsya separa, de asemenea, absorbant de gaz lichid (absorbție) sau substanțe solide (adsorbție) cu izolarea ulterioară a adsorbanți în starea lor absorbită.
Și acum, pentru o introducere mai detaliată a fundațiilor și a tehnologiilor de procese de îmbogățire teoretice.
După cum sa explicat deja, primul pas al procesului de îmbogățire a oricăror substanțe solide este etsya etapă de măcinare. Următoarele clase de măcinare variază în funcție de dimensiunea materialului sursă și bucățile zdrobite:
Dimensiunea pieselor de materie primă, DH. mm
bucăți Size- picior de material fin măcinat, dc. mm
Concasare a) mare b) înseamnă c) fin frezare a) grosier b) c intermediar) subțire d) coloidal
1-5 0.1-.05 0,1-0,04 <0,1
1-5 0,1-0,5 0,015-0,005 0,005-0,001 <0,001
Conform durității materialelor de măcinare sunt împărțite în greu (duritate Mohs 5-10) - acest minereu, rocă, zgură; duritate medie (duritate 2-5) - calcar, sare gemă, cărbune; moale (duritate <1) – глина, пластмассы, зерно.
Raportul dintre diametrele pieselor strivite de materii prime și DH / dc = i-numitul vayut grad de măcinare liniară, iar DH raportul 3 / df 3 = i0 - grad volumetric de măcinare. Sub DH și DC dimensiune medie a celor mai mari piese. Când măcinarea bucăți mari și mijlocii, de obicei, i = 3-8, și pentru mici i = 10-50 și mai mult. Astfel, cu cât materialul este zdrobit, este mai mică valoarea i.
Unul dintre principalii indicatori tehnico-economici ai proceselor de zdrobire materialelor dure este consumul de energie pentru a produce activitatea de măcinare. Presupunând că corpul de măcinare este omogen, perfect elastic și este împărțit printr-un strict definite geometric, consumul de energie ar trebui să fie proporțională cu mărimea suprafeței pro-nou format din material zdrobit (în suprafață ipoteza Rittinger 1867)
De exemplu, corp în formă de cub, cu o nervură lungime DH are o suprafață 6dn fn = 3. Tăiați acest cub z cuburi mici, cu lungimea muchiei dc. Numărul acestor blocuri este egal cu 3 DH / df 3 și Fx lor totală de suprafață = 6 (d / d) = 2 6dk i0. Suprafața nou format este dat de F = Fx = 6d fn (i-1).
Presupunând că formarea unei suprafețe unitate este cheltuit Ay de lucru. o expresie pentru munca pe rafinamentul corpului în
Ay Dimensiunea teoretică nu poate fi definită și stocate empiric, în fiecare caz, în ceea ce privește materialul dat, o anumită mașină și un anumit grad de măcinare. Aceasta reflectă atât abaterea de la toate ipotezele făcute anterior. Valoarea lui A este întotdeauna mai mare decât teoretic, deoarece energie suplimentară este cheltuit pe deformarea corpului. Teoria ignoră, de asemenea, diferite piese forma de material și se aplică numai în cazul de măcinare, tăiate și abraziune și strivire fină.
Când măcinarea materialului prin metode de strivire, impact și sfărâmicios și secundare de strivire ipoteza substanțial justificate Kirpichiova-Kika (1874), pe baza teoriei elasticității, prin consumul de energie este proporțională cu tensiunea dăunătoare și energia cheltuită pentru deformarea materialului înainte de distrugerea acesteia.
Concluzie: sub acțiunea piesei forța F a materialului este deformat la fractură
# 963, p - diferența de tensiune
l - mărimea inițială
Job A = P # 916; l dacă P = comprimarea relativă (prin legea lui Hooke)
E - modulul de elasticitate
O varietate de proprietăți fizice și chimice ale materialelor solide a dus la crearea unei serii de mașini de rectificat, principiu de operare diferit.
Principiile de măcinare de materiale solide sunt după cum urmează: