Martina Laubertová Jana Pirošková Ivana Kobialková. Neželezné kovy. Výpočty a praktické ukážky pri výrobe neželezných kovov

Podobné dokumenty
Technická univerzita v Košiciach. Druhotné suroviny a odpady Návody na cvičenia

Environmentálne aspekty výroby ľahkých kovov I.

ŽELEZNIČNÁ DOPRAVNÁ PREVÁDZKA LABORATÓRNY DOPRAVNÝ VÝCVIK

Vysokoškolská učebnica Fakulty priemyselných technológií TnUAD v Púchove

TECHNOLÓGIA MLIEKA II (spracovanie mlieka)

Základné informácie o odpadoch. Zita Takáčová Andrea Miškufová

Aktivizujúce úlohy k téme sacharidy

DOPRAVNÁ MANIPULAČNÁ TECHNIKA 3

Vybrané kapitoly z metód sociálnej práce I.

Návrh tém bakalárskych prác 2009/2010 (6 tém) Ing. Siničák. (Všeobecné strojárstvo-vs, Mechatronika-M, Počítačová podpora strojárskej výroby-ppsv)

Ing. Miroslava Čižmárová, PhD.

Názov kvalifikácie: Modelár odevov. Kvalifikačný štandard. Hodnotiaci štandard

divízia spracovania olovených batérií

ETOLÓGIA HOSPODÁRSKYCH ZVIERAT

Názov kvalifikácie: Zlievarenský špecialista projektant

MANAŽÉRSKE INFORMAČNÉ SYSTÉMY

PROGRAM VZDELÁVACEJ ČINNOSTI. Anotácia predmetu

VLADIMÍR KVASNIČKA JIŘÍ POSPÍCHAL. Algebra a diskrétna matematika

Žilinská univerzita v Žiline

Študijné plány platné pre študentov v akademikom roku 2018/2019

hliníkovych odpadov Spracovanie

Názov kvalifikácie: Športový masér. Kvalifikačný štandard

Ekvia s.r.o EKVIA PREMIUMPRO. Užívateľský manuál

TECHNICKÁ MECHANIKA STATIKA Prvé prepracované a doplnené vydanie

Názov kvalifikácie: Konzultant pre personálny lízing

Rámcové učebné osnovy SEMINÁR Z GEOGRAFIE

Rámcový učebný plán pre 4. a 8.,9. ročník v školskom roku 2017/2018

Ochrana kaučukov a plastov Milan Olšovský F a k u l t a p r i e m y s e l n ý c h t e c h n o l ó g i í P ú c h o v,

spôsob ukončenie kurz - záverečná teoretická a praktická skúška a získanie zváračského preukazu Z - M1 podľa STN Početnosť cieľovej skupiny

OBCHOD MARKETING PSYCHOLÓGIA A ETIKA PREDAJA

UČEBNÉ TEXTY. Pracovný zošit č.3. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť Elektrotechnické merania

PROJEKT Z DOPRAVNÝCH PROCESOV

Analýza rozhodnutí vydaných RVPS Košice mesto v správnom konaní v rokoch Abstrakt

Charakteristika predmetu

Stimuly pre výskum a vývoj

Prehľad pedagogickej činnosti a výsledkov dosiahnutých vo výchovno vzdelávacej činnosti

01 práca pri príprave jedál

Smernica pre výkon finančnej kontroly na Mestskom úrade v Lipanoch

Kurz Programovanie pre mobilné platformy pre SŠ

Podlimitná zákazka Verejný obstarávateľ

Názov kvalifikácie: Operátor štiepkovačov a pojazdných zariadení na výrobu energetickej štiepky

A. Názov kvalifikácie: Kamenár. B. Číselné označenie (kód ISCO-08): C. Povolanie, ktorého sa kvalifikácia týka: 7113 Kamenári

SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITRE. Ing. Milada Balková, PhD. STAVEBNÉ MATERIÁLY

RNDr. Daniela Kravecová, PhD. Premonštrátske gymnázium, Kováčska 28, Košice

Špecifikácia testu. z matematiky. pre celoslovenské testovanie žiakov 9. ročníka ZŠ v školskom roku 2017/2018

Svet práce. II. stupeň ZŠ ISCED2. Kostolanská, Takáčová, Baron

Testovanie 5. v školskom roku 2015/2016. Testovanie sa uskutoční 25. novembra 2015 (streda). Žiaci budú testy písať v nasledovnom poradí:

Charakteristika predmetu

- administrácia kurzu Tvorba projektu v prostredí Moodle pre všetky triedy 1.ročníka

Chemické výučbové programy k téme Atóm a jeho zloženie

Metodika pre zapracovanie a aplikáciu tém finančnej gramotnosti do školských vzdelávacích programov základných škôl a stredných škôl Príloha č.

Seminár k záverečnej práci

DYNAMIKA V PRÍKLADOCH

FYZIKA - 6. ročník. šk. r / Časovo tematický plán vyučovania. Základná škola, Holubyho 15, Piešťany, / ISCED2 /

1. Riadenie ľudských zdrojov a personálny manažment 2. Manažérske zručnosti a komunikácia

TC Obsahový štandard - téma Výkonový štandard - výstup

Učebný plán pre študijný odbor mechanik elektrotechnik

Človek a príroda. Chémia. Počet voliteľných hodín 0

A. Názov kvalifikácie: Kamenár. B. Číselné označenie (kód ISCO-08): C. Povolanie, ktorého sa kvalifikácia týka: 7113 Kamenári


Kód kvalifikácie U Úroveň SKKR 4 Zdravotníctvo a sociálne služby. Ortopedický technik

Špecifikácia testu. zo slovenského jazyka a literatúry a z maďarského jazyka a literatúry

PRVÉ ÚSPEŠNÉ KROKY V SMEROVANÍ ŽIAKOV ZŠ K POVOLANIU. PhDr. Zdenka Osvaldová

Názov: Osmóza. Vek žiakov: Témy a kľúčové slová: osmóza, koncentrácia, zber dát a grafické znázornenie. Čas na realizáciu: 120 minút.

Pokyny pre písanie práce ŠVOČ. Odporúčané nastavenia. Štruktúra práce

Výsledky testovania žiakov 5. ročníka vybraných ZŠ v školskom roku 2014/2015 Testovanie v papierovej forme

Kód kvalifikácie U Úroveň SKKR 3 Ťažba a úprava surovín a geológia

Fyzika 9. ročník 3. Laboratórna úloha

Základná škola s materskou školou Likavka. Rámcový učebný plán školský rok 2017/2018

ZDRAVOTNÁ BEZPEČNOSŤ POTRAVÍN

Prax pre študentov odboru Anglický jazyk a kultúra

HODNOTENIE ZÁŤAŽE OBYVATEĽSTVA SLOVENSKEJ REPUBLIKY DUSIČNANMI

Správa o obaloch a odpadoch z obalov za rok 2011 Slovenská republika

Metodické pokyny SÚVISLÁ ODBORNÁ PRAX

Produkcia odpadov v SR a v Žilinskom kraji a jeho zloženie

Vývoj cien energií vo vybraných krajinách V4

Tematický výchovno-vzdelávací plán z predmetu chémia pre 7. ročník

Pokyny a usmernenia pri písaní komplexnej odbornej práce PČOZ

Písanie ZP. Alexandra. O čom to je. Postup. kontrola. Citovanie. Odkazy Abstrakt. textu

Učebné osnovy CHÉMIA

Učebné osnovy. 0,5 hodina týždenne, spolu 16 vyučovacích hodín

Zásady manipulácie, zberu, prepravy a nakladania s VŽP. Vedľajší živočíšny produkt kuchynský odpad materiál kategórie 3

NOVÝ POMOCNÍK Z MATEMATIKY 9, 1.časť

INFILTRAČNÁ schopnosť pôdy

FYZIKA pre 8. ročník ZŠ

DODATOK č. 1 ELEKTROTECHNIKA K mechanik elektrotechnik

1. VŠEOBECNÁ ČASŤ Účel vypracovania Legislatívny rámec Predmet hodnotenia... 3

Platný od: OPIS ŠTUDIJNÉHO ODBORU KLASICKÉ JAZYKY

UĆEBNÝ PLÁN ŠTUDIJNÉHO ODBORU ANIMÁTOR VOĽNÉHO ČASU Tabuľka prevodu rámcového učebného plánu ŠVP na učebný plán ŠkVP

Názov kvalifikácie: Betonár (vrátane obsluhy betónového čerpadla)

HYGIENA A SANITÁCIA VO VINÁRSTVE

Kód kvalifikácie C Úroveň SKKR 7 Poľnohospodárstvo, veterinárstvo a rybolov. Úradný veterinárny asistent

Lineárne nerovnice, lineárna optimalizácia

Vyhláš. áška MV SR č.. 523/2006 Z. z. O podrobnostiach na zabezpečenie záchranných prác a organizovania Jednotiek civilnej ochrany

Charakteristika predmetu

Komunitný plán sociálnych služieb mesta Trnavy septembra 2015 v Trnave, Mgr. Ingrid Huňavá, Mesto Trnava, odbor sociálny

Referenčná ponuka na prístup ku káblovodom a infraštruktúre. Príloha 7 Poplatky a ceny

Ministerstvo školstva Slovenskej republiky

Metodické pokyny SÚVISLÁ ODBORNÁ PRAX

PRVÁ ČASŤ ZÁKLADNÉ USTANOVENIA

Transkript:

Martina Laubertová Jana Pirošková Ivana Kobialková Výpočty a praktické ukážky pri výrobe neželezných kovov Košice 2015

Technická univerzita v Košiciach Hutnícka fakulta Martina Laubertová, Jana Pirošková, Ivana Kobialková Výpočty a praktické ukážky pri výrobe neželezných kovov Košice 2015 2

2015, Martina Laubertová, Jana Pirošková, Ivana Kobialková Druh publikácie: Vysokoškolská učebnica Autori: Ing. Martina Laubertová, PhD. Ing. Jana Pirošková, PhD. Ing. Ivana Kobialková Recenzenti: doc.ing. Magdaléna Štofková, CSc. doc.ing. Branislav Buľko, PhD Rok: 2015 Vydavateľ: Technická univerzita v Košiciach Vydanie: prvé Náklad: 100 ks Rozsah: 170 strán Za odbornú, obsahovú a jazykovú úpravu textov zodpovedajú autorky. Obálka: Martina Laubertová ISBN 978-80-553-2110-3 3

Obsah Úvod... 8 1. Rozdelenie neželezných kovov... Chyba! Záložka nie je 1.1. Technické rozdelenie kovov v hutníckej praxi... Chyba! Záložka nie je 1.2. Suroviny na výrobu kovov... Chyba! Záložka nie je 2. Meď... Chyba! Záložka nie je 2.1. Použitie medi... Chyba! Záložka nie je 2.2. Zásoby medi... Chyba! Záložka nie je 2.3. Cena kovu... Chyba! Záložka nie je 2.4. Výroba medi... Chyba! Záložka nie je 3. Pyrometalurgická výroba medi z primárnych surovín... Chyba! Záložka nie je 3.1. Praženie... Chyba! Záložka nie je 3.1.1. Stupeň odsírenia... Chyba! Záložka nie je 3.2. Tavenie... Chyba! Záložka nie je 3.3. Konvertorovanie... Chyba! Záložka nie je 3.4. Rafinácia... Chyba! Záložka nie je 3.4.1. Pyrometalurgická rafinácia... Chyba! Záložka nie je 3.4.2. Elektrolytická rafinácia... Chyba! Záložka nie je 4. Olovo... Chyba! Záložka nie je 4.1. Vlastnosti a použitie... Chyba! Záložka nie je 4.2. Suroviny a ložiska... Chyba! Záložka nie je 4.3. Výroba primárneho Pb... Chyba! Záložka nie je 4.4. Technologické výpočty pri pyrometalurgickej výrobe olova... Chyba! Záložka nie je 5. Hliník... Chyba! Záložka nie je 5.1. Surovinové zdroje pre výrobu hliníka... Chyba! Záložka nie je 5.2. Vlastnosti hliníka a jeho zliatin... Chyba! Záložka nie je 5.3. Výroba primárneho hliníka... Chyba! Záložka nie je

5.4. Elektrolytická výroba hliníka... Chyba! Záložka nie je 6. Technologické výpočty pri pyrometalurgickej výrobe kovov Chyba! Záložka nie je 6.1. Výpočtová časť - riešené príklady... Chyba! Záložka nie je 6.1.1. Racionálne zloženie rudy a koncentrátu... Chyba! Záložka nie je 6.1.2. Stupeň odsírenia... Chyba! Záložka nie je 6.1.3. Množstvo a zloženie kamienka... Chyba! Záložka nie je 6.1.4. Zloženie kamienka a konvertorovej trosky... Chyba! Záložka nie je 6.1.5. Spotreba vzduchu na konvertorovanie... Chyba! Záložka nie je 6.2. Výpočtová časť - úlohy... Chyba! Záložka nie je 7. Hydrometalurgické procesy... Chyba! Záložka nie je 7.1. Hydrometalurgický postup výroby kovov... Chyba! Záložka nie je 7.2. Lúhovanie primárnych surovín medi... Chyba! Záložka nie je 7.2.1. Spôsoby lúhovania a zariadenia na lúhovanie... Chyba! Záložka nie je 8. Výpočty v hydrometalurgií... Chyba! Záložka nie je 8.1. Výpočet rovnovážnej konštanty... Chyba! Záložka nie je 8.2. Výpočet ph... Chyba! Záložka nie je 8.3. Výpočet a konštrukcia E-pH diagramov... Chyba! Záložka nie je 8.3.1. Termodynamické výpočty pomocou programu HSC Chemistry. Chyba! Záložka nie je 8.4. Riešené príklady a úlohy... Chyba! Záložka nie je 8.5. Výpočtová časť - úlohy... Chyba! Záložka nie je 9. Praktické úlohy... Chyba! Záložka nie je 9.1. Práca v laboratóriu... Chyba! Záložka nie je 9.2. Stechiometrické výpočty... Chyba! Záložka nie je 9.3. Laboratórne úlohy... Chyba! Záložka nie je 9.3.1. Laboratórna úloha č.1... Chyba! Záložka nie je Výroba olova z primárnych surovín... Chyba! Záložka nie je 9.3.2. Laboratórna úloha č.2... Chyba! Záložka nie je 5

Lúhovanie medi z oxidických surovín... Chyba! Záložka nie je 9.3.3. Laboratórna úloha č.3... Chyba! Záložka nie je Získavanie kovov z roztokov. Získavanie medi cementáciou... Chyba! Záložka nie je 9.3.4. Laboratórna úloha č.4... Chyba! Záložka nie je Získavanie kovov z roztokov. Štúdium sorpcie a iónovej výmeny... Chyba! Záložka nie je 10. PRÍLOHY... Chyba! Záložka nie je PRÍLOHA A : Kreditná písomka... Chyba! Záložka nie je PRÍLOHA B: Ťahák Základné pojmy z predmetu... Chyba! Záložka nie je PRÍLOHA C: Schéma výroby medi pyrometalurgickým spôsobom... Chyba! Záložka nie je PRÍLOHA D: Schéma výroby medi hydrometalurgickým spôsobom... Chyba! Záložka nie je PRÍLOHA E: Bezpečnosť práce v laboratóriu... Chyba! Záložka nie je PRÍLOHA F: Periodická tabuľka prvkov... Chyba! Záložka nie je PRÍLOHA G: Termodynamické tabuľky... Chyba! Záložka nie je Zoznam použitej literatúry... Chyba! Záložka nie je 6

Poďakovanie Autorky ďakujú grantovej agentúre VEGA, ktorá finančne podporila vydanie tejto publikácie (projekt VEGA MŠ SR 1/0425/14 a VEGA MŠ SR 1/0293/14). Poďakovanie patrí aj Fondu R.Kammela, n.f., za finančnú podporu pri vydaní tejto učebnice. 7

Úvod Ekonomický rozvoj krajín súvisí s výrobou a spotrebou kovov. Napriek skutočnosti, že najviac vyrábaným kovom na svete je železo, neželezné kovy majú nezastupiteľnú úlohu v dnešnom živote. Ako príklad možno uviesť využitie medi vo vodičoch, hliníka pri výrobe lietadiel, zinku pri povrchovej úprave ocelí, olova pri výrobe akumulátorov či neodýmu pri výrobe permanentných magnetov. Hutníctvo neželezných kovov má na Slovensku bohatú tradíciu. Z historického hľadiska mála veľký význam predovšetkým výroba medi, hliníka, striebra, zlata, olova, ale aj antimónu, ortuti a ďalších kovov. V súčasnosti v oblasti primárnej výroby neželezných kovov má kľúčové postavenie výroba hliníka v spoločnosti Slovalco, a.s. v Žiari nad Hronom. V oblasti výroby druhotných neželezných kovov je významnou výroba medi v spoločnosti Kovohuty, a.s. v Krompachoch, výroba olova v spoločnosti Mach-Trade, s.r.o. v Seredi ako aj viacero spoločností zameraných na recykláciu hliníkových zliatin napr. Confal, a.s. v Slovenskej Ľupči, výrobca hliníkových profilov v Sapa Profily, a.s. v Žiari nad Hronom a pod.. Predkladaná učebnica je určená predovšetkým študentom predmetu v prvom stupni štúdia na Hutníckej fakulte. Učebnica je rozdelená do štyroch častí: Prvá časť sa zaoberá rozdelelením neželezných kovov a prehľadom histórie výroby neželezných kovov na Slovensku. Vlastnosti, cena, použitie a minerály vybraných kovov sú spomenuté v nasledujúcich podkapitolách. V samostatnej podkapitole je spracovaná pyrometalurgická výroba medi t. j. princípy jednotlivých procesov, zariadenia, podmienky a schéma procesu. Po teoretickej časti nasleduje kapitola Technologické výpočty pyrometalurgickej výroby medi s riešenými príkladmi a úlohami. Výroba hliníka a olova je uvedená v ďalších kapitolách. V druhej časti učebnice je teoreticky spracovaný hydrometalurgický postup výroby neželezných kovov. V tejto časti je taktiež spomenutá termodynamika a kinetika procesu lúhovania surovín a jednotlivé typy lúhovania. Schéma hydrometalurgickej výroby medi a jej jednotlivé kroky sú popísané v nasledujúcej podkapitole druhej časti. Výpočtová časť je zameraná na určenie priebehu chemických reakcií, rovnovážnej konštanty, ph a konštrukcie E-pH diagramov. V tretej časti učebnice v prvej podkapitole je schematický popísaný prehľad používaného laboratórneho skla potrebného na laboratórne cvičenia a popísaná bezpečnosť pri práci. Jednotlivé laboratórne úlohy sú tematický zamerané na pyrometalurgické procesy (tavenie) aj hydrometalurgické procesy (lúhovanie, cementácia a iónová výmena). Na konci každej laboratórnej úlohy sú kontrolné otázky. Štvrtá časť učebnice obsahuje pomôcky pre študentov ako sú: termodynamické tabuľky, ťahák t.j. súhrn poučiek a definícií, prázdne schémy výroby medi. V neposlednom rade v tejto časti učebnice je priložená vzorová písomka, pomocou ktorej si študenti môžu preveriť svoje získané vedomosti. Cieľom predmetu je zabezpečiť trvácnosť vedomostí a zručnosti študentov v oblasti výroby primárnych neželezných kovov. Študenti si systematickým, cieľavedomým precvičovaním osvoja, upevnia a prehĺbia vedomosti, zručnosti a návyky potrebné na základné teoretické a praktické zvládnutie daného vyučovacieho predmetu. 8

Ťažiskom obsahu tejto učebnice je aplikácia teoretických poznatkov do praktickej činnosti budúceho absolventa bakalárskeho štúdia na Hutníckej fakulte. Po absolvovaní predmetu študent bude schopný: - vysvetliť postup pyrometalurgickej výroby vybraných neželezných kovov, popísať princíp jednotlivých operácií pri výrobe týchto kovov, - charakterizovať vlastnosti, minerály, použitie a cenu neželezných kovov, - vypočítať racionálne zloženie vsádzky, stupeň odsírenia pri pražení, tavení a vypočítať množstvo a zloženie Cu kamienka a trosky, - vypočítať množstvo troskotvorných prísad a množstvo spotreby vzduchu na konvertorovanie Cu kamienka, - pracovať s termodynamickými tabuľkami a využívať ich pri výpočtoch, - využiť svoje znalosti k popisu základov teórie a praxe primárnej výroby medi, - v časti hydrometalurgickej výroby vybraných neželezných kovov z primárnych surovín bude študent schopný posúdiť či daný proces prebehne pri štandardných podmienkach vypočítaním zmeny rovnovážnej Gibbsovej energie a vypočítaním rovnovážnej konštanty rovnice, - taktiež študent bude vedieť vypočítať a skonštruovať E - ph diagramy a posúdiť, či daný proces za štandardných podmienok prebehne, - na laboratórnych cvičeniach si študent prakticky vyskúša získavanie kovov tavením primárnych surovín, - bude schopný zostrojiť aparatúru na lúhovanie, cementáciu a pod. a previesť samotné lúhovanie a extrakciu kovov z roztoku ako je cementácia a iónová výmena, - bude schopný napísať správu, vyhodnotiť závery a obhájiť výsledky z absolvovanej laboratórnej práce. Oblasť výroby neželezných kovov v tejto publikácií nie je úplne vyčerpaná. Budeme preto rady za spätnú väzbu od študentov a prijmeme pripomienky a námety na skvalitnenie tejto publikácie v budúcnosti. Košice, november 2015 autorky 9