Металлургия (грек. metallurgeo – руда ?ндіремін, металл ??деймін, metallon - рудник, металл ж?не ergon - ж?мыс) — ?ылымны?,техниканы?, ?нерк?сіпті? кеннен немесе бас?а да материалдардан металл алу процестерін, сондай-а? металл ?орытпалар?аоларды? химиялы? ??рамы мен ??рылымын ?згерту ар?ылы ?ажетті ?асиеттер беру процестерін ?амтитын саласы.
Металлургиялы? процестер:
жер ?ойнауынан ?азылып алын?ан руданы алдын ала ??деу;
Просмотр содержимого документа
«Металлургия. 9-сынып»
Электронды оқулықтар
Қанатқалиев Бекнұр Қанатқалиұлы
Табиғаттағы металдар. Металлургия.
Қазақстандағы кендерден металл алу
Жер қыртысында металдардың таралуы әртүрлі. Металдар табиғатта, көбінесе қосылыстар түрінде кездеседі. Белсенділігі тым төмен металдар (Cu, Ag, Au, Pt) ғана сом күйінде кездеседі. Кернеу қатарындағы Li-Mg дейінгі орналасқан ең белсенді металдар табиғатта тұздар, хлоридтер, сульфаттар, карбонаттар, фосфаттар, әсіресе силикаттар түрінде кең таралған. Орташа белсенділігі бар металдар (магнийден сынапқа дейін) жер қыртысында, көбінесе оксидтер мен сульфидтер түрінде кездеседі, бірақ олардың тұз тектес минералдары да бар. Өнеркәсіптік әдіспен металдар алынатын минералдарды кендер деп атайды. Егер кеннің құрамында бірнеше металдың қосылыстары кездессе, оларды полиметалл кендерге жатқызады. Мәселен, Алтай тауларының Қазақстанға қарасты жағында 900-ге жуық полиметалл кен орындары табылған. Осыған бола бұл өлке Кенді Алтай деп аталады. Жезқазғанда мыс, қорғасын, мырыш, никель, кобальт, алюминий, марганец, т.б металдардың кендері кездеседі. Қаратау жоталарында да қорғасын, мырыш, ванадий, темір кендері көптеп кездеседі. Қазақстандағы кен орындарын зерттеумен академик Қ.И. Сәтбаев бастаған ғалымдар тобы айналысты.
Кендерден металдарды бөліп алумен металлургия өнеркәсібі айналысады (грекше metallurgio – металдарды өңдеу деген сөз).
Металлургия – табиғи шикізаттардан металдарды өнеркәсіптік жолмен өндіру әдістерімен айналысатын ғылым мен техниканың және өндірістің саласы.
Оны қара және түсті металлургия деп бөледі.
Қара металлургия темір және оны құймаларын өндірумен айналысады. Басқа металдардың бәрінің өндірісін түсті металлургияға жатқызады, ал олардың өздерін және құймаларын «түсті металдар» деп атайды.
Қазақстандағы қара металлургияның ең ірі кәсіпорындарына: Теміртау металлургия комбинаты және Ақтөбе ферроқұйма зауыты, Соколов-Сарыбай мен Лисаковск тау-кен комбинаттары кіреді.
Қазақстанда аса бағалы металдар: алтын, күміс, платина және сирек кездесетін металдар: ванадий, рений, молибден, уран, т.б. өндіріледі.Қазіргі заман техникасында қолданылмайтын металдар және құймалар жоқ десе де болады. Барлық металлургиялық процестердің негізіне — кендегі металдарды түрлі тотықсыздандырғыштың көмегімен тотықсыздандыру жатады. Белсенділігі төмен металдар үшін мұндай реакциялар оңай жүреді. Металдардың белсенділігі неғүрлым жоғарылаған сайын оны кеннен бөліп алу қиындай береді.
Қазіргі заманғы металлургия металдарды бөліп алудың әдістеріне орай үшке бөлінеді:
пирометаллургия
гидрометаллургия
электрометаллургия
пирометаллургия
Жоғары температурада металдарды тотықсыздандыру. Тотықсыздандырғыштар: С, CO2, H2, CH4 . Тотықсыздандырғышқа байланысты әртүрлі аталады.
Қосылыстар құрамынан металды басқа металдар, кремний, көміртек, көміртек (II) оксиді арқылы тотықсыздандыруды металлотермия деп аталады. Бұл әдіспен темір, хром, марганец т.б металдар алынады:
Мысалы: Fe2O3 +3CO =2Fe + 3CO2↑
2Fe2O3 +3C =4Fe + 3CO2↑
Тотықсыздандырғыш ретінде алюминий қолданылса, онда алюминтермия деп аталады.
гидрометаллургия
Металдарды олардың тұздарынан тотықсыздандыру. Мысал:
CuO+H2SO4=CuSO4 + H2O
CuSO4+Fe=Cu+FeSO4
электрометаллургия
Mеталдарды электр тогымен тотықсыздандыру. Белсенді металдарды (Li, Al) балқымаларының электролизі арқылы, ал қалғандарын ерітінділерінің электролизі арқылы алады.
2NaCl →2Na + Cl2↑
2Al2O3 → 4Al + 3O2↑
Электролиз әдісі арқылы сілтілік, сілтілік жер металдар және алюминий, магний, мыс металдары алынады.
Металдардың адам өміріндегі және табиғи ортадағы маңызы
Жер бетінде металдарды пайдалану осыдан 10мыңға жуық жыл бұрын басталған. Қазіргі кезде 80-ге жуық металдар бар. Металдар болмағанда электронды, телевизия және т.б алуан түрлі техникалардың дамуы қазіргі дәрежесіне жетпес еді. Қазіргі адам тіршілігі металдарды қолданумен байланысты. Тіпті тірі организмде ең кем дегенде 10 металдың болатыны анықталған. Олар: темір, мыс, магний, кобальт, мырыш, марганец, молибден, натрий, калий, кальций. Бұлар тіршілік элементтері деп аталады .
Металл атауы.
Атқаратын қызметі
Магний. Жүйке ұлпаларының жұмысын жақсартады, сүйек түзуге қатысады. нанда, сұлының жармасында, сүт тағамдарында, жаңғақтарда болады
Алтын, күміс ауыз қуысының бактерияларын залалсыздандырады алтын мен күмістен жасалған қасықтар
Натрий хлориді адам тағамының ең қажетті бөлігі. Адамға тәулігіне 5-10г ас тұзы жеткілікті. Егер артып кетсе бүйрек қызметі бұзылып, қан қысымы көтеріледі.
Кальций. Ересек адам ағзасында -2% болады, оның 99%-ы түстер мен сүйектерде кездеседі. Ион түрінде қанның ұюына қатысады. Тіс пасталарының құрамында болады.
Темір. Адам ағзасында 4г темір бар, оның 65%-ы қанда (гемоглобинде) болады. Кофені тым көп ішпеу керек, себебі ол темір иондарының сіңірілуін 40%-ға азайтады. Анемия ауруы пайда болады. Көк алмада, ешкінің шикі сүтінде, көк бауырдың құрамында 24% темір бар ферритин деп аталатын зат болады.
