Производство металлов в современном мире

A.1.> О-о!! Там много чего закопано, кладовая для потомков)) :

Ага. А ещё там ГИПХ был когда-то...

haleev> Стрёмно, но всё зависит ещё и от того насколько быстро там идёт реакция. Чем быстрее реакция тем меньше может быть объем реактора. Который вообще-то производит из г**на конфетку - железо без примеси меди. Металлургическими методами такого не сделать.

Да это несложно как раз. Нужны руды без примеси меди, например та же болотная руда, гематиты из коры выветривания магнетитовых руд. В общем, они есть и вполне доступны. А вот при переработке металлолома медь кочует и накапливается, это да.

U235> Наводороживание, то есть насыщение водородом кристаллической структуры стали, еще и сильно ухудшает ее механические свойства. Наверно и с этим надо как-то бороться

Вакуумным отжигом.

Naib> Да это несложно как раз. Нужны руды без примеси меди, например та же болотная руда, гематиты из коры выветривания магнетитовых руд. В общем, они есть и вполне доступны. А вот при переработке металлолома медь кочует и накапливается, это да.

Как сейчас обстоит дело с железной рудой, не кончится ли железо и не вырастет ли слишком цена обогащения? В 1-й половине 20 века можно было прямо из месторождения бросать руду в домну, дальше - хуже.

digger> Как сейчас обстоит дело с железной рудой, не кончится ли железо и не вырастет ли слишком цена обогащения? В 1-й половине 20 века можно было прямо из месторождения бросать руду в домну, дальше - хуже.

При имеющемся проценте содержания железа в веществе Земли и ее породах вопрос, что железо кончится, не стоит. А вот качество руды, и соответственно цена ее обогащения до пригодной для плавки, конечно ухудшатся. Возможно до такой степени, что дешевле будет искать свалки, где металлолом и железосодержащие отходы закапывали.

U235> При имеющемся проценте содержания железа в веществе Земли и ее породах вопрос, что железо кончится, не стоит. А вот качество руды, и соответственно цена ее обогащения до пригодной для плавки, конечно ухудшатся. Возможно до такой степени, что дешевле будет искать свалки, где металлолом и железосодержащие отходы закапывали.

Так ведь металлолом загрязнен и на определенной стадии не годится кроме как в строительную арматуру, а очищать его - цена выйдет совсем не железная.

A.1.> И растет только там, где есть богатая (или обогащенная) железная руда и дешевый газ. Потому как основная технология Мидрекс кушает 400 кубов газа на тонну металлизированных окатышей.
Вот в Википедии аноним говорит, что есть другие, более эффективные технологии.

А откуда такая энергоёмкость, как по-твоему? Ведь по логике, это должен быть очень эффективный процесс. Особенно, с водородом или водородосодержащими: греем мало (соотвественно, тепловые потери меньше), больше энергии идёт на чистую разницу энтальпий.

И почему такая беда с губчатым железом? Неужто не нашли способ его хорошо плавить или давить?

digger> Так ведь металлолом загрязнен и на определенной стадии не годится кроме как в строительную арматуру, а очищать его - цена выйдет совсем не железная.

Так я и говорю: вопрос исключительно в цене, то есть что на сегодня дешевле: еще руды выкопать и обогатить, или металлолом чистить. На сегодня пока хватает достаточно качественных руд, чтоб выплавка металла из них была дешевле чем возиться с чисткой железа из металлолома. Такого, чтоб в один момент руда кончилась, не будет. Просто будет плавно расти цена получения концентрата из них, а соответственно и конечная цена железа. И возможно когда-то она превысит цену получения железа из металлолома с его очисткой от других металлов. А может и не превысит, если технологии производства концентратов позволят удержать цену железа из широко распространенных на земле пород удержать в разумных пределах.

Татарин> Вот в Википедии аноним говорит, что есть другие, более эффективные технологии.

Смотря что считать под эффективностью. Скажем, доменный процесс на самом деле - суперэффективен.
Но не по топливу. Электротермическая плавка эффективна по расходу восстановителя. Но не по энергии. Хотя если тщательно подсчитать - именно рудотермическая плавка может сильно "выстрелить", особенно в местах с дешёвой электроэнергией. От ДСП в эпоху мартенов тоже совсем не ожидалось такого роста.

Татарин> А откуда такая энергоёмкость, как по-твоему? Ведь по логике, это должен быть очень эффективный процесс. Особенно, с водородом или водородосодержащими: греем мало (соотвественно, тепловые потери меньше), больше энергии идёт на чистую разницу энтальпий.

Газы реализуют лишь порядка трети восстановительного потенциала, а то и меньше. Термодинамика, итить её...
Если их рециркулировать как водород (охладили, воду отделили и обратно в печь), то эффективность использования восстановителя стремится к 1. Но с природным газом так уже не заморачиваются, а просто дожигают.

Татарин> И почему такая беда с губчатым железом? Неужто не нашли способ его хорошо плавить или давить?

Ну, сейчас его давят.
Вопрос скорее в логистике. Места производства губчатого железа малопригодны для комбинатов с продукцией высокого передела, типа проката. Так как далеко от цивилизации. Поэтому железо надо везти, а чем дальше и дольше это происходит - тем больше его окисляется обратно. Плавить его на месте в слитки - энергоёмко, ресурсоёмко и как-то не прижилось.

digger> Как сейчас обстоит дело с железной рудой, не кончится ли железо и не вырастет ли слишком цена обогащения? В 1-й половине 20 века можно было прямо из месторождения бросать руду в домну, дальше - хуже.

Я вот слышал слух, что остатки КМА выведены а стратегический резерв. В общем, такое возможно, хотя трудно представить ситуацию, когда такой резерв может пригодиться.

Naib> Единственно, что там не оксид цинка, а феррит ZnFe2O4. И свинец в PbO. Ну и кадмий до кучи.
Naib> В общем, это плохо перерабатывается. Есть пара процессов (типа Вельц-процесса), но они очень энергоёмки. Так что последняя "фишка" - это топить эту пыль в море.
а в вельце обязательно плавить целиком всё?
вон там пишут Вельцевание цинковых кеков, цинковистых шлаков и других материалов — Студопедия
что цинк получают из руды таким способом. Так почему нельзя из порошка феррита так же получать?
Ну или сам феррит использовать.. Сейчас на магниты вроде ниодим больше, но разве дармовые магниты на ЭМ согласование кабелей не нужны? Их же миллионами делают..

А топить полиметаллическую руду в море - да как-то жалко.. потом же придется из него же как-то отфильтровывать..

Naib> Я вот слышал слух, что остатки КМА выведены а стратегический резерв.
кма?
я знаю кмк, а что такое кма?

Bredonosec> кма?
Bredonosec> я знаю кмк, а что такое кма?

Курская Магнитная Аномалия.

Гора (когда-то) Магнитная

Bredonosec> что цинк получают из руды таким способом. Так почему нельзя из порошка феррита так же получать?

Потому что его придётся восстановить целиком. До железа и цинка. Так как железо восстанавливается в данном случае легче цинка.

Bredonosec> Ну или сам феррит использовать.. Сейчас на магниты вроде ниодим больше, но разве дармовые магниты на ЭМ согласование кабелей не нужны? Их же миллионами делают..

Там химсостав неровный, да и фазовый тоже. Хотя пыль магнитна.

Naib> Потому что его придётся восстановить целиком. До железа и цинка. Так как железо восстанавливается в данном случае легче цинка.
хм... а нет процесса изменения железа? Там, к примеру, обратить его в ржавчину (гидоксид), или в хлорное железо, чтоб выделить..
Пыль как раз уже измельченная форма, не придется измельчать для жидкого химпроцесса..

Bredonosec> хм... а нет процесса изменения железа? Там, к примеру, обратить его в ржавчину (гидоксид), или в хлорное железо, чтоб выделить..

Есть.
Но получается ещё дороже, так что овчинка выделки не стоит.

Хлорное железо получается некондиционным из-за свинца и негодным для большинства обычных приложений.
Сернокислое - часто "козлит" из-за кристаллогидрата. Смесь твердеет, почти как гипс.
Азотная кислота - селективно вымывает свинец и цинк (железо растворяется мало). Но эти нитраты тоже нафиг не упали в таком виде.

Naib> Но получается ещё дороже, так что овчинка выделки не стоит.
я собсно о каком-нибудь процессе, где не в один, а в 2-3 шага можно получить желаемое.

Naib> Хлорное железо получается некондиционным из-за свинца и негодным для большинства обычных приложений.
Naib> Сернокислое - часто "козлит" из-за кристаллогидрата. Смесь твердеет, почти как гипс.
Naib> Азотная кислота - селективно вымывает свинец и цинк (железо растворяется мало). Но эти нитраты тоже нафиг не упали в таком виде.
хм. Ну, допустим, сначала азоткой вымыть свинец и цинк. Как их разделить - хз, потом.
Остаток - железо, медь, марганец, хром, молибден..
практически броневая сталь ))
Если как-то медь вымыть оттуда.
Скажем, купорос от сернокислого железа отделяется?

Bredonosec> я собсно о каком-нибудь процессе, где не в один, а в 2-3 шага можно получить желаемое.

Так и будет по итогу химической переработки через растворение.

Bredonosec> хм. Ну, допустим, сначала азоткой вымыть свинец и цинк. Как их разделить - хз, потом.

600 уе/тонну 63% кислоты. На килограмм цинка нужно 2 кг 100% или 3 кг 63%.

На тонну такой пыли - минимум полтонны кислоты только на цинк, а вероятнее ближе к тонне на вымывание всего растворимого. То есть уже имеем 2 тонны каши. Фильтруем, ну и так далее. 150 кг чистого цинка стоит что-то под 400 уе, а его ещё отделить надо.

В общем, экономика может заиграть при больших объёмах переработки, а вкладываться в разработку этой технологии никто особо не хочет.

Bredonosec> Остаток - железо, медь, марганец, хром, молибден..
Bredonosec> практически броневая сталь ))

Там крохи легирующих металлов. Плюс ещё песок, окись алюминия, да и все металлы в оксидной форме...

Bredonosec> Если как-то медь вымыть оттуда.
Bredonosec> Скажем, купорос от сернокислого железа отделяется?

Легко. Фильтрацией через железные опилки отделяется металлическая медь и железный купорос очищается.

Naib> В общем, экономика может заиграть при больших объёмах переработки, а вкладываться в разработку этой технологии никто особо не хочет.
вот и мне кажется, что заиграть может.. И обьемы в тыщи тонн только пыли (а ведь есть и прочие отходы, да в том же металлоломе придумать, как выносить цинк и медь из железного лома, чтоб он не падал качеством - уже огого какой профит) - словом, мне идея выглядит перспективной..

Naib> Там крохи легирующих металлов. Плюс ещё песок, окись алюминия, да и все металлы в оксидной форме...
Ну оксиды-то восстановить можно, но это уже не хрупкая и корродирующая фигня, ограниченно годная на арматуру..
Кстати, а арматура-то тоже рассчитана на определенную нагрузку. Там, для таких применений 8, для таких-то 10, 12, 16..
А данные в справочники внесены с нормальным железом, а не с этой меланж инферно. Не окажется ли, что предел прочности превышен после какого там пятого передела лома в арматуру?

Bredonosec>> Скажем, купорос от сернокислого железа отделяется?
Naib> Легко. Фильтрацией через железные опилки отделяется металлическая медь и железный купорос очищается.
неее, это не считается ))
Нам же надо отделить железо от меди, а не испортить еще больше железа..

Naib>> В общем, экономика может заиграть при больших объёмах переработки, а вкладываться в разработку этой технологии никто особо не хочет.

Все равно дорого, и не только по деньгам.Подорожание металла вызовет подорожание всего по кругу, в том числе той же кислоты, может получиться невыгодно физически и проще вернуться к каменным орудиям.

digger> Все равно дорого, и не только по деньгам.

Думаю, тут надо смотреть в энергетическом эквиваленте. Может статься, что энергозатраты вырастут так, что спасёт только ядерный синтез.

digger> Все равно дорого, и не только по деньгам.Подорожание металла вызовет подорожание всего по кругу,
вот именно потому и логично вложиться в разработку технологии недорогого разделения металл-отходов.

Naib>> В общем, экономика может заиграть при больших объёмах переработки, а вкладываться в разработку этой технологии никто особо не хочет.
Bredonosec> вот и мне кажется, что заиграть может.. И обьемы в тыщи тонн только пыли (а ведь есть и прочие отходы, да в том же металлоломе придумать, как выносить цинк и медь из железного лома, чтоб он не падал качеством - уже огого какой профит) - словом, мне идея выглядит перспективной..
Naib>> Там крохи легирующих металлов. Плюс ещё песок, окись алюминия, да и все металлы в оксидной форме...
Bredonosec> Ну оксиды-то восстановить можно,
После восстановления содержащегося в этой пыли железа оксидом углерода II и уноса железа в виде карбонилов, получится смесь в которой содержится 10% металлического свинца, полпроцента металлической меди, какие-то количества восстановленных хрома марганца и молибдена. Мне видится, что такое сырьё сгодится уже при выплавке свинца.

Но тысячи тонн пыли... маловато. Был бы там террикон, а то - гора размером с пятиэтажку )

haleev> Но тысячи тонн пыли... маловато. Был бы там террикон, а то - гора размером с пятиэтажку )

это странно звучит , миру прогнозируется дефицит меди - а тут лишняя медь в железном ломе...

haleev> Но тысячи тонн пыли... маловато. Был бы там террикон, а то - гора размером с пятиэтажку )
а это ж тыщи только с одного комбината. А можно и везти с других. Только наверно в каком-то связанном виде. Или в вагонетках для сыпучих грузов.