Вопросы (2 вопроса в билете)

1. Минералы, руды, концентраты и методы их получения.

            Сульфидные, окисленные, самородные и смешанные руды.

2. Основные технологические приемы обогащения руд

            Флотация, сепарация по крупности.

3. Основные технологические приемы обогащения руд

            Гравитационная сепарация, магнитная сепарация.

4. Основные химические процессы, применяемые в практической металлургии

            Восстановление оксидов углеродом или водородом, оценка и сравнение термодинамической прочности разных оксидов с использованием изменения стандартной энергии Гиббса, сопровождающего образование оксидов.

            Примеры практического использования в металлургии различия термодинамической прочности оксидов.

5. Основные химические процессы, применяемые в практической металлургии

            Восстановление оксидов углеродом или водородом, оценка и сравнение термодинамической прочности разных оксидов с использованием константы диссоциации и парциального давления кислорода.

            Примеры практического использования в металлургии различия термодинамической прочности оксидов.

6. Окисление металлов и сульфидов металлов кислородом.

7. Восстановление окислов сульфидами и элементарной серой. Галогенизирование (на примере хлорирования) и металлотермия

8. Технологическая схема получения меди из сульфидного медного сырья.

            Получение медного штейна (последовательность операций, аппаратурное оформление)

9. Технологическая схема получения меди из сульфидного медного сырья.

            Конвертирование медного штейна (процессы, протекающие на каждой стадии, особенности процессов и влияние на результат внешних факторов, аппаратурное оформление).

10. Технологическая схема получения меди из сульфидного медного сырья.

            Огневое рафинирование черновой меди (процессы, протекающие на каждой стадии, особенности процессов и влияние на результат внешних факторов, аппаратурное оформление).

11. Теория процессов обжига.

            Кальцинирующий обжиг и его примеры. Практическое определение процесса, лимитирующего скорость обжига. Примеры использования полученных сведений о процессе, лимитирующем скорость обжига.

12. Теория процессов обжига.

            Окислительный обжиг сульфидных материалов, построение областей существования МеS, MeSO₄, Me и MeO на диаграмме в координатах lgPo₂ – lgPso₂.

13. Теория процессов обжига.

            Окислительный обжиг сульфидных материалов, построение изобар Ps2 и Pso3 на диаграмме в координатах lgPo₂ – lgPso₂.

14. Теория процессов обжига.

            Окислительный обжиг сульфидных материалов, построение упрощенной диаграммы фазовых равновесий системы Me-S-O, принятые при построении допущения.

15. Теория процессов обжига.

            Окислительный обжиг сульфидных материалов, образование сульфатов, влияние температуры и состава газовой фаза на сульфатообразование. Практическое применение отмеченных закономерностей (влияние температуры и состава газовой фаза на сульфатообразование).

16. Кинетика окисления сульфидных материалов.

            Диффузионный процесс при взаимодействии твердой частицы и газообразного потока. Основные факторы, определяющие скорость диффузионных процессов.

17. Кинетика окисления сульфидных материалов.

            Кинетический процесс при взаимодействии твердой частицы и газообразного потока. Основные факторы, определяющие скорость кинетических процессов, определение принадлежности процесса к кинетической или диффузионной области.

18. Влияние температуры на скорость кинетического процесса.

            Температура воспламенения частиц и факторы, ее определяющие; практическое применение знаний о температуре воспламенения твердых частиц в окислительном газовом потоке.

19. Восстановительный, сульфидирующий и галогенизирующий обжиг и параметры, определяющие скорость и глубину обжига.

20. Основные физико-химические свойства штейнов. Что такое штейн, типы связи атомов в штейнах, применение правила фаз Гиббса к 2-х компонентной системе Me-S.

21. Основные физико-химические свойства штейнов. Понятия идеального и реального растворов, парциального давления компонента над раствором, термодинамической активности компонента. На примере двухкомпонентных диаграмм (С-Т) фазовых равновесий показать зависимость термодинамической активности компонента от концентрации при неизменной температуре (T > T_liq) для систем с бесконечной взаимной растворимостью компонентов, а также систем эвтектического, перитектического, монотектического типа, и а также системы, содержащей конгруэнтно плавящееся соединение.

22. Основные физико-химические свойства штейнов. Медные штейны. Влияние двухкомпонентных систем на трехкомпонентную систему (обсудить построение прогнозной диаграммы фазовых равновесий системы Fe-Cu-S с помощью диаграмм фазовых равновесий систем Fe-Cu, Fe-S, Cu-S). Изменение термодинамической активности компонентов системы Fe-Cu-S при изменении состава. Изменение состава медного штейна при его конвертировании.

23. Основные физико-химические свойства штейнов. Медные штейны. Основные физические свойства медных штейнов. Строение образцов охлажденных (твердых) медных штейнов при изменении скорости их охлаждения и состава – пояснить при использовании диаграммы фазовых равновесий системы Cu-Fe-S.

24. Основные физико-химические свойства шлаков. Модели строения шлаковых расплавов. Строение силикатных и боратных шлаков.

25. Особенности строения железосодержащих шлаков, влияние температуры и парциального давления кислорода на их физические и химические свойства.

26. Физико-химические свойства шлаков. Кислотность шлаков. Выбор футеровки печных агрегатов.

27. Каналы потерь цветных металлов в пирометаллургических процессах.

28. Формы потерь цветных металлов со шлаками и методы их снижения.

29. Методы количественного определения форм потерь цветных металлов со шлаками.

30. Теоретические основы автогенных плавок сульфидного сырья. Использования диаграммы фазовых равновесий, построенной в координатах lgPo₂ – lgPs₂ для прогнозирования фазовых равновесий при реализации автогенной плавки сульфидного сырья. В качестве примера рассмотреть конвертирование медных штейнов. С помощью диаграммы, построенной в координатах lgPo₂ – lgPs₂, рассмотреть влияние состава дутья и введение флюса на показатели конвертирования и состав продуктов конвертерной плавки.

31. Тепловой баланс пирометаллургических процессов. Особенности состава и строения продуктов автогенных и неавтогенных пиропроцессов.

32. Пирометаллургическое рафинирование металлов. Окислительное рафинирование. Физико-химические методы улучшения показателей окислительного рафинирования.

33. Пирометаллургическое рафинирование металлов. Ликвационное рафинирование. Привести примеры систем, для которых возможен и невозможен метод ликвационного разделения компонентов.

34. Пирометаллургическое рафинирование металлов. Дистилляционное рафинирование (cистема Cd-Zn). Физико-химические основы дистилляционного рафинирования, равновесие жидкость-твердое-пар, кинетика испарения. Изменение состава равновесных фаз при реализации дистилляционного рафинирования.