SUROWCE MINERALNE. Wykład 9

Podobne dokumenty
SUROWCE I RECYKLING. Wykład 9

SUROWCE I RECYKLING. Wykład 8

SUROWCE MINERALNE. Wykład 10

SUROWCE MINERALNE. Wykład 14

Metalurgia Aluminium. Dr inż. Paweł Rokicki Politechnika Rzeszowska Katedra Materiałoznawstwa, Bud. C, pok. 204 Tel: (17)

Surowce Ceramiczne

Surowce Ceramiczne

Akademia Górniczo-Hutnicza im. S. Staszica w Krakowie Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki. Instrukcja SUROWCE MINERALNE.

SUROWCE MINERALNE. Wykład 8

ĆWICZENIE. Wpływ nano- i mikroproszków na udział wody związanej przez składniki hydrauliczne ogniotrwałych cementów glinowych

Geopolimery z tufu wulkanicznego. dr hab. inż. Janusz Mikuła prof. PK mgr inż. Michał Łach

Geopolimery z tufu wulkanicznego. dr hab. inż. Janusz Mikuła prof. PK mgr inż. Michał Łach

Technologia ceramiki: -zaawansowanej -ogniotrwałej Jerzy Lis, Dariusz Kata Katedra Technologii Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych

SUROWCE MINERALNE. Wykład 4

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 687

SUROWCE MINERALNE. Wykład 11

O B L I C Z A N I E S K Ł A D U R A C J O N A L N E G O S U R O W C Ó W M I N E R A L N Y C H

WIKTOR JASIŃSKI INSTYTUT BADAWCZY DRÓG I MOSTÓW FILIA WROCŁAW

Tlenkowe Materiały Konstrukcyjne

SUROWCE MINERALNE. Wykład 5

Akademia Górniczo-Hutnicza im. S. Staszica w Krakowie Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki. Instrukcja SUROWCE MINERALNE.

Materiały konstrukcyjne: Metale

Kwarc. Plagioklaz. Skaleń potasowy. % objętości. Oliwin. Piroksen. Amfibol. Biotyt. 700 C 0 Wzrost temperatury krystalizacji

WYKŁAD HISTORIA GEOLOGII starożytność XVI-XVII wiek XVIII-XIX wiek (początki) kamienie milowe WSTĘP DO NAUK O ZIEMI

Metalurgia Metali Nieżelaznych Wykład 11

Nieorganiczne polimery glinokrzemianowe (geopolimery) otrzymywanie, właściwości, przykłady zastosowania

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć

BUDOWLANY PODZIAŁ KAMIENI

WYTWARZANIE I ZASTOSOWANIA GEOPOLIMERÓW NA BAZIE SUROWCÓW ODPADOWYCH. dr hab. inż. Janusz Mikuła, prof. PK.

2.4. ZADANIA STECHIOMETRIA. 1. Ile moli stanowi:

(86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: , PCT/FI01/01126 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:

BADANIE WŁAŚCIWOŚCI CEMENTU GLINOWEGO

SUROWCE I RECYKLING. Wykład 4

Wpływ dodatku zeolitu na temperaturę zagęszczania mieszanek mineralno-asfaltowych

Elektrochemia elektroliza. Wykład z Chemii Fizycznej str. 4.3 / 1

GEOCHEMIA WYBRANYCH PIERWIASTKÓW

Karta pracy III/1a Elektrochemia: ogniwa galwaniczne

DOLOMITY TO TAKŻE SUROWIEC DO WYTWARZANIA MATERIAŁÓW OGNIOTRWAŁYCH

TEST NA EGZAMIN POPRAWKOWY Z CHEMII DLA UCZNIA KLASY II GIMNAZJUM

Skały budujące Ziemię

Drewno. Zalety: Wady:

X Konkurs Chemii Nieorganicznej i Ogólnej rok szkolny 2011/12

(12) OPIS PATENTOWY (19)PL (11) Prefabrykat betonowy ogniotrwały i sposób wytwarzania prefabrykatu betonowego ogniotrwałego.

VII Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2014/2015

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 097

Materiały Ogniotrwałe

SKAŁY MAGMOWE SKAŁY GŁĘBINOWE (PLUTONICZNE)

Załącznik nr 1 do SIWZ Instytut Chemii i Techniki Jądrowej Warszawa, ul Dorodna 16 Tel. (22) ; Fax (22)

Analiza dotychczasowych badañ krajowej bazy zasobowej g³ównych kopalin ceramicznych ze wskazaniem niezbêdnego zakresu dalszych prac

KONSTRUKCJE METALOWE - LABORATORIUM. Produkcja i budowa stali

SUROWCE I RECYKLING. Wykład 7

Zadanie 3 Zapisz wzory sumaryczne głównych składników przedstawionych skał i minerałów. kalcyt kreda kwarc gips agat

MIKROSKOPIA METALOGRAFICZNA

Powstawanie żelazianu(vi) sodu przebiega zgodnie z równaniem: Ponieważ termiczny rozkład kwasu borowego(iii) zachodzi zgodnie z równaniem:

Innowacyjność w Strzeblowskich Kopalniach Surowców Mineralnych Sp. z o.o.

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 097

Materiały Ogniotrwałe

PO CO ZASTANAWIAĆ SIĘ NAD TYM, JAK POWSTAJĄ SKAŁY?

Temat 2: Nazewnictwo związków chemicznych. Otrzymywanie i właściwości tlenków

Wskaźniki aktywności K28 i K90 popiołów lotnych krzemionkowych o miałkości kategorii S dla różnych normowych cementów portlandzkich

PL B1. Zestaw surowcowy przeznaczony do otrzymywania autoklawizowanych wyrobów wapienno-piaskowych

Warszawski Konkurs Chemiczny ATOM i CZĄSTECZKA

Materiały Ogniotrwałe

Geopolimery z odpadów górniczych

Konkurs Chemiczny dla uczniów szkół ponadgimnazjalnych rok szkolny 2013/2014

PL B1. Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica,Kraków,PL BUP 15/06

Wstępne wyniki badań chemicznych, mineralogicznych oraz modelowania wtórnej emisji zanieczyszczeń pyłowych

1. Stechiometria 1.1. Obliczenia składu substancji na podstawie wzoru

Zasoby naturalne Ziemi. Podział i rola surowców mineralnych. Dział: Przemysł Poziom rozszerzony NPP NE

Wpływ popiołów lotnych krzemionkowych kategorii S na wybrane właściwości kompozytów cementowych

Technologie Materiałów Budowlanych Wykład 1. Surowce kamienne

Niemetaliczne materiały konstrukcyjne pochodzenia mineralnego

PL B1. DOMAGAŁA WOJCIECH WIELOBRANŻOWE PRZEDSIĘBIORSTWO DOMAG, Dąbrowa Górnicza, PL BUP 18/00

Tlenkowe Materiały Konstrukcyjne

1. Rodzaje tektokrzemianów. 2. Formy strukturalne dwutlenku krzemu. 3. Naturalne odmiany SiO Wysokociśnieniowe odmiany SiO 2.

SPECYFIKACJA OFERTOWA PRODUKTU Nr 2. Biały, pylisty proszek, dobrze rozpuszczalny w wodzie. 4. Wymagania fizyko- chemiczne ZN-10/Z.Ch.RudnikiS.A.

Minerały. Autorstwo: Jackowiak Maciej Kamiński Kamil Wróblewska Natalia

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 20/10

Chemia w budownictwie. Opracowała: Ewa Regulska

PL B1. Sposób wytwarzania mieszanki żużlotwórczej dla pozapiecowej rafinacji stali w kadzi lub w piecu kadziowym

WYKAZ ODPADÓW PODDAWANYCH UNIESZKODLIWIENIU LUB ODZYSKOWI

2. Podczas spalania 2 objętości pewnego gazu z 4 objętościami H 2 otrzymano 1 objętość N 2 i 4 objętości H 2O. Jaki gaz uległ spalaniu?

KOPALNIA OGORZELEC - KRUSZYWA Z NOWEGO ZŁOŻA AMFIBOLITU

Przeróbka kopalin fluorowych

Frialit -Degussit Ceramika tlenkowa Wałki kruszące

GRANICE METAMORFIZMU:

Litowce i berylowce- lekcja powtórzeniowa, doświadczalna.

WOJEWÓDZKI KONKURS CHEMICZNY

Właściwości fizykochemiczne popiołów fluidalnych

SUROWCE I RECYKLING. Wykład 14

Tlen. Występowanie i odmiany alotropowe Otrzymywanie tlenu Właściwości fizyczne i chemiczne Związki tlenu tlenki, nadtlenki i ponadtlenki

Metalurgia Metali Nieżelaznych Wykład 12

Opracowała: mgr inż. Ewelina Nowak

Przykłady wykorzystania mikroskopii elektronowej w poszukiwaniach ropy naftowej i gazu ziemnego. mgr inż. Katarzyna Kasprzyk

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)

Charakterystyka składników - ŻELAZO Duże rozpowszechnienie w przyrodzie ok. 5% w skorupie ziemskiej. Rudy żelaza:

Szczegółowy opis treści programowych obowiązujących na etapie szkolnym konkursu przedmiotowego z chemii 2018/2019

w_08 Chemia mineralnych materiałów budowlanych c.d. Chemia metali budowlanych

MATERIAŁY SPIEKANE (SPIEKI)

Składniki cementu i ich rola w kształtowaniu właściwości kompozytów cementowych

Transkrypt:

SUROWCE MINERALNE Wykład 9

WYBRANE NIEMETALICZNE SUROWCE MINERALNE surowce krzemionkowe, tj. zasobne w SiO 2, surowce glinowe, glinokrzemianowe i zawierające alkalia, surowce ilaste, surowce wapniowe, tj. zawierające CaO, surowce magnezowe, tj. zawierające MgO, surowce chromowe, tj. zasobne w Cr 2 O 3, surowce cyrkonowe, grafit.

Surowce glinowe są reprezentowane przede wszystkim przez boksyty Sąto drobno-i kryptoziarniste skały osadowe pochodzenia chemicznego, które stanowią mieszaninę głównie tlenowodorotlenków i wodorotlenków glinu: gibbsytu γ-al(oh) 3, diasporu α-alooh i boehmitu γ-alooh, zawierające domieszki goethytu α-feooh, hematytu Fe 2 O 3, minerałów grupy SiO 2 (kwarc, chalcedon, opal), kaolinitu, anatazu i in. Zawartość minerałów glinu, a także rodzaj i ilośćdomieszek jest bardzo zróżnicowana w poszczególnych typach boksytu, dlatego mogą być to skały miękkie i plastyczne, albo też twarde i zwięzłe.

tys. t Źródło: Bilans gospodarki surowcami mineralnymi Polski i świata 2009. Wyd. IGSMiE PAN. Kraków 2011.

Światowe wydobycie boksytów zostało zdominowane przez siedem państw (łącznie ponad 87%): Australię, Chiny, Brazylię, Indie, Gwineę, Indonezję i Jamajkę. Zdecydowanym liderem jest Australia, która dostarcza 33% światowej podaży.

Jedna z australijskich kopalń boksytu.

Kierunki wykorzystania boksytów Boksyty stanowiąźródło pierwotne do produkcji aluminium metalicznego. Około 95% eksploatowanych boksytów jest przetwarzanych na aluminęal 2 O 3 metodąbayera (90% produkcji aluminy przeznaczone jest do otrzymania aluminium metalicznego w procesie elektrolizy). Około 5% boksytów stosuje siędo produkcji materiałów ogniotrwałych i ściernych, cementów glinowych, dla przemysłu chemicznego, hutnictwa żelaza, i innych. W tych kierunkach użytkowane sąboksyty wyższej jakości, ponieważtechnologia ich wykorzystania nie daje możliwości pozbycia sięzanieczyszczeń, jak ma to miejsce w przypadku produkcji aluminy.

Klasyfikacja boksytów Znaczenie przemysłowe mająboksyty, które zawierająponad 40% Al 2 O 3. Z punktu widzenia składu chemicznego, jakośćboksytów jest tym lepsza im większa jest zawartośćal 2 O 3. Decydująca jest także zawartośćsio 2. Moduł Al 2 O 3 : SiO 2 powinien byćwysoki; dla najlepszych gatunków boksytów wartośćta przekracza 20.

Produkcja technicznego tlenku glinu metodą Bayera Dla celów metalurgicznych modułal 2 O 3 : SiO 2 powinien byćwiększy od 7. W przeciwnym razie przeróbka boksytów metodąbayera jest nieopłacalna. SiO 2 ma szkodliwy wpływ, ponieważpowoduje stratęal 2 O 3 zawartego w boksytach. Naturalna wilgotnośćboksytów nie wpływa na ich jakośćużytkową, ale podnosi koszty transportu.

W metodzie Bayera wykorzystywane sąamfoteryczne właściwości Al. Ługowanie boksytów odbywa się w autoklawach przy użyciu stężonego NaOH w temperaturze 150-230 o C pod ciśnieniem 5-15 atm.

Metoda Bayera Boksyt Świeży NaOH zagęszczanie NaOH Wstępne przygotowanie surowca: -segregacja (głównie odpiaszczenie) -mielenie -suszenie (ew. prażenie) Ługowanie boksytów w autoklawach Al(OH) 3 +2NaOH->NaAlO 2 +2H 2 O+NaOH AlO(OH)+2NaOH->NaAlO 2 +H 2 O+NaOH Rozcieńczenie wodąi oddzielenie osadu Wytrącenie Al(OH) 3 Prażenie Al(OH) 3 Szczepionka Al(OH) 3 tzw. czerwone szlamy Al 2 O 3

Elektrolityczne otrzymywanie metalicznego aluminium W tym celu do elektrolizy przeznacza się15-20% roztwór tlenku glinu w stopionym kriolicie Na 3 AlF 6 (temperatura roztworu wynosi około 950 C). Czysty tlenek glinu ma temperaturę topnienia2050 C i dlatego nie poddaje sięgo bezpośrednio elektrolizie. Proces ten przeprowadza sięw wannie stalowej wyłożonej masą węglową, pełniącą funkcję katody. Anodę stanowią bloki grafitowe zanurzone w elektrolicie wypełniającym wannę. Podczas elektrolizy zachodzą następujące reakcje:

W niektórych technologiach (produkcja materiałów ogniotrwałych, przemysł materiałów ściernych) stosowane są boksyty kalcynowane (prażone). Powinny one charakteryzowaćsięwysoką zawartościąkorundu i mullitu oraz jak najmniejszązawartościąfazy szklistej.

Surowce glinokrzemianowe zawierają minerały grupy SiO 2 Al 2 O 3. W wyniku ich praŝenia powstaje mullit.

Trzy krzemiany glinu andaluzyt, cyanit (dysten) i sillimanit sąodmianami polimorficznymi o identycznym składzie chemicznym Al 2 O 3. SiO 2, w których kationy Al 3+ występują w różnych koordynacjach. Ze względu na dominację andaluzytu używa się określenia surowce grupy andaluzytu.

Temperatura mullityzacji poszczególnych odmian Al 2 O 3. SiO 2 jest zróżnicowana. Najłatwiej ulega jej cyanit (1350-1380 o C) co wiąże sięjednak z niekorzystnym wzrostem objętości produktu ażo 18%. Andaluzyt ulega mullityzacji w wyższej temperaturze (1380-1410 o C) lecz wzrost objętości jest nieznaczny (5%). Najwyższą temperaturąmullityzacji charakteryzuje sięsillimanit (1545 o C), przy wzroście objętości 7%.

Polska nie posiada złóżkopalin grupy Al 2 O 3. SiO 2. Koncentraty andaluzytowe stanowiąprzedmiot importu z RPA i Francji.

Surowce skaleniowe i pokrewne Sąone ważnymi i często stosowanymi w przemyśle ceramicznym surowcami zasobnymi w alkalia (K 2 O + Na 2 O), spełniającymi rolętopników. Skalenie: potasowy K[AlSi 3 O 8 ] i sodowy Na[AlSi 3 O 8 ] charakteryzująsięniskimi temperaturami rozkładu, które wynosząodpowiednio 1150 o C i 1118 o C. Topnikiem nie jest natomiast skaleńwapniowy Ca[Si 2 Al 2 O 8 ], który rozkłada się w temperaturze 1550 o C. W przemyśle szklarskim surowce skaleniowe stanowiąźródło Al 2 O 3.

K[AlSi 3 O 8 ] ORTOKLAZ SANIDYN MIKROKLIN ALBIT OLIGOKLAZ ANDEZYN LABRADOR odmiany trwałe BYTOWNIT ANORTYT odmiany nietrwałe 1 2 3 4 5 6 Na[AlSi 3 O 8 ] Ca[Al 2 Si 2 O 8 ] Układ trójskładnikowy K[AlSi 3 O 8 ]- Na[AlSi 3 O 8 ]-Ca[Al 2 Si 2 O 8 ]

Najważniejsze źródła surowców skaleniowych skały magmowe: głębinowe (leukogranity, granity, syenity) i wylewne (ryolity), skały etapu pomagmowego: pegmatyty granitowe, skały osadowe (piaskowce arkozowe, arkozy).

Strzeblowskie Kopalnie Surowców Mineralnych. Kopalnia leukogranitu Pagórki Wschodnie w Strzeblowie (Dolny Śląsk). Stan z 2004 r.

Kopalnia leukogranitu Krásno (Czechy) Mączka skaleniowokwarcowa Ž65K20 Składnik (% mas.) SiO 2 73,3 Al 2 O 3 14,4 K 2 O 9,2 Fe 2 O 3 0,18 Na 2 O 1,8 CaO 0,31 TiO 2 0,05 MgO 0,05 K 2 O : Na 2 O 5,1

Kopalnia Gökkaya i zakład przeróbczy Milas firmy ESAN (Turcja)

Przeciętny skład chemiczny tureckich surowców skaleniowych i skaleniowokwarcowych Składnik (% mas.) SiO 2 65,0-70,0 Al 2 O 3 17,0-19,5 K 2 O 0,2-0,5 Fe 2 O 3 0,05-0,15 Na 2 O 9,5-10,5 CaO 0,4-0,6 TiO 2 0,1-0,5 MgO 0,05-0,10 K 2 O : Na 2 O 0,02-0,05