Реферат: Получение феррита бария из отходов производства машиностроительных предприятий - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Получение феррита бария из отходов производства машиностроительных предприятий

Банк рефератов / Химия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 37 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Министерство общего и профессион ального образования РФ Ярославский г осударственный технический университет Кафедра охраны труда и природы Курсовой проект защищён с оценкой ______________ Руководитель Асс . Т.Ю . Др оздова . Расчётно-пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине “Технология основных производ ств и промышленная экология” Получение феррита бария из отходов производства машиностроительных предприятий. ОТП 09.26.32.07.022 КП Нормоконтролёр Асс . Т.Ю . дроздова “ ___” ____________2001 г. Проект выполнил студент гр . ХТОС -52 С.Р . Хайрул ин “ ___” ____________2001 г. 2001 Реферат. Бария гексаферри т , бария карбонат , отход термического производ ства , утилизация, бария хлорид, галь ваношлам . В курсовой работе предложены методы получения феррита бария , который является о сновной состав ляющей частью магнитно-твердых материалов . Методы позволяют использовать же лезо из следующих источников : гальваношламов , отходов металлургического производства . Показана возможность использовать в качестве барий сод ержащего компонента промышленного отхода, об разующихся при регенерации щелочных электролитов аккумуляторных батарей . В предложенном метод е используется хлорид бария – отход зака лочных ванн термического производства. В результате реализации предложенных технологических решен ий получается ферр ит бария - магнитно-тверд ый материал , который является менее токсичным за счет проц ессов ферритизирования с участием тяжелых мет аллов при темпера турной обработке. В ведение. В курсовой работе предпри нята попытка решения проблемы утилизации галь ваношл амов и содержащегося в них желе за , а также отходов машиностроительной , автомо бильной , металлургической промышленности. Гидрооксиды тяжёлых металлов ( хром , никель , цинк , медь , железо ), входящие в состав гальваношламов , обладают токсичным , ко нцерогенным и мутагенным влиянием на жи вые организмы . Ионы тяжёлых металлов являются одними из основных и наиболее опасных загрязнителей окружающей среды. Проблема утилизации гальваношламов являет ся межотраслевой , поскольку гальванические цехи или участки имеютс я на большинстве крупных предприятий , но наиболее она выражена в машиностроении , где широко используются гальванические операции . При промывке деталей после гальванических операций ион тяжёлых металлов попадают в воду , которая очищается на станции нейтрал и зации . В р езультате очистки эти металлы выпадают в осадок в виде гидрооксидов , которые накаплива ются на шламонакопителях. Этот вид отходов является крупнотонаж ным , и его накопление на территории предпр иятия представляет угрозу экологической безопасн ос ти , поэтому поиск технологии переработк и гальваношламов является чрезвычайно важным. В процессе эксплуатации щелочных бата рей железнодорожного подвижного состава электрол ит поглощает из воздуха углекислый газ , ко торый образует углекислые соли этих мет аллов (карбонаты ). Наличие карбонатов в электролите снижает ёмкость аккумулятора и ускоряет его саморазряд . Отработанный электроли т собирается в ёмкости и подвергается рег енерации , которая заключается в обработке эле ктролита гидрооксидом бария ( Ba ( OH ) 2 ), в результате чег о образуется белый осадок карбоната бария (ВаСО 3 ). Отход углекислого бария собирается в емкости и свозится в отвал , т.к . его дальнейшее применение и утилизация еще не найдены. Крупнотоннажным является отход закалочных ванн термического производства , образующийс я на машиностроительных заводах при смене очистке от окалины и других загрязнений ванн закалки стальных изделий . Данный отход относится ко второму опасности ; методов е го утилизации не предложено , и он продолжа ет накапливаться на п р едприятиях. Целью данной работы является разработ ка эксперементальных методов получения феррита бария-магнитно-твердого материала из отходов со держащих карбонат бария (аккумуляторного хозяйств а ), хлорид бария (термическое производство ), гал ьваношламы (металлургия ). Проведе ние термического анализа получения феррита ба рия. 1. Литературный обзор. 1.1 Получение магнитных материалов из чистых компонентов. В системе ВаО -6 Fe 2 О 3 наряду с ферритом бари я ВаО 6 Fe 2 O 3 образуются и другие соединения . Установ лено , что синтез гексаферрита бария , в основном ,протекает через промежуточн ую стадию образования моноферрита Ва Fe 2 O 4 , кристаллизующегося в семи модификациях , образование которого по реакции : BaCO 3 н ачинается при температуре около 700 є С . Образование гекс аферрит а бария : BaFe 2 O 4 +5 Fe 2 O 3 = BaFe 12 O 19 происходит при температурах превышающих 900 є С , и полност ью заканчивается лишь при температурах 1150-1200 є С. В технологии ферритов широко использу ется метод получения поликристаллических феррито вых порошков из химически соосаждённых смесей гидрооксидов , оксалатов , сульфатов и др угих солей . Выделяют три различных способа синтеза ферритов из соосаждённых смесей : - совместное соосаж дение гидрооксидов соответствующих металлов с последующим термическим разложением и фе рритизацией при 800-1000 є С ; - получение водных смесей солей соответствующих металлов с последующей дегидратизацией , термическим разложением и ферритизацией при 800-1000 є С ; - получение твёрдых растворов изоморфных солей с последующим термическим раз ложением и ферритизацией при 800-1000 є С. При этом отмечается , что синтез ферритов из совместно соосаждённых гидрооксидов и солей позволяет избежать стадии диффузионного переноса через слой продуктов реакции , то есть проводить синтез при более низких температурах . При этом образуются ферриты несовершенной структуры , с большим числом дефектов , для устранения которых необходимо прокаливание проду ктов при 800-1000 є С – при температурах их синтеза из ме ханических смесей оксидов . Однако синтезированные из с оосаждённых смесей ферриты получ аются более однородными по составу и стру ктуре. В отечественной и зарубежной практике изготовления магнитов из гексаферритов наибо лее широко используют обычную керамическую те хнологию . В качестве исходных компонентов пр именяют Fe 2 O 3 и BaCO 3 , который при температуре 1200 є С разлагается на ВаО и СО 2 . Реакция ферритизации протекает при 1100-1200 є С. 1.2. Способы пов ышения магнитных свойств ферритов. Для протекания химических реакций необходим непосредственный контакт между реагирующими частицами – молекулами , а томами , ионами . В случае реакции между твё рдыми телами непосредственный контакт возможен только в начальный момент времени , затем реагирующие компоненты разделяются прослойкой продукта реакции и дальнейшее тече н ие процесса возможно только путём мас сопереноса через этот слой. Свойства магнитных материалов зависят от их химического состава , способа изготовления и термической обработки . При э том намагниченность насыщения относится к гру ппе структурно-нечувствит ельных магнитных сво йств , и её значение лишь незначительно мен яется при изменении химического состава и обычно не зависит от условий изготовления и термообработки. Наиболее важные факторы , влияющие на формирование микроструктуры ферритов. Чистота сырья . В зависимости от способа синтеза применяют различное сырьё , но наиболее часто чистые оксиды и соли (сульфаты , нитраты , карбонаты ). Независимо от вида сырья в конечном счёте образуются оксиды , которые вступают между собой в ре акцию ферритизации . Од н ако химическая реакционная способность оксидов и смеси существенным образом зависит от метода её получения. С точки зрения получения стабильных и наилучших свойств ферритов желательно применять наиболее чистое сырьё с минимальным количеством примесей, независим о от их вида , однако с увеличением чис тоты сырья значительно возрастает его стоимос ть . Для технологии также большое значение имеет физико-химическое состояние сырья , характери зующее его реакционную способность. Активность исходной смеси для получения ферритов . Наиболее доступным способом повышения активности является увеличени е дисперсности шихты . Оно достигается повыш ением длительности , а также интенсивности пом ола , путём применения более совершенных помол ьных агрегатов , использование жидких сред или ПАВ , способствующих уменьшению работы р азрушения частиц порошка и предотвращающих вт оричное агрегирование его тонких фракций. Механические воздействия на твёрдофазные реагенты весьма разнообразны : изме льчение под влиянием трения и ударов , пр ессование порошка , холодная обработка мет аллических и неметаллических материалов , действие взрывной волны и т.д. Самым распространённым видом механического активирования является измельчение или диспергирование твёрдых фаз . Важной особе нностью механич еских реакций является неп рерывное обновление поверхности твёрдых веществ , в результате чего эти реакции мало ч увствительны к отравлению . За счёт постоянног о возобновления контактов между твёрдофазными реагентами диффузионные затруднения , связанные с торм о зным действием продуктов р еакции , устраняются , а реакция протекает посто янно в кинетической области. Режим обжига , включает в себя скор ость нагрева , температуру и длительность изот ермической выдержки , условия охлаждения , а так же состав газовой фазы , и спользуемой н а различных этапах обжига . Температура и д лительность изотермической выдержки при обжиге ферритов определяются экспериментально . При это м для каждой марки ферритов определяется свой температурно-временной режим , обеспечивающий оптимум их элек т ромагнитных параметро в. Спекание под давлением (горячее прессо вание ) представляет широкие возможности для р егулирования среднего размера зерна и плотнос ти ферритов . В общем случае увеличение дав ления всестороннего сжатия интенсифицирует рост зёрен , од нако благодаря низкой темпер атуре и длительности цикла обычно получают весьма мелкое зерно и высокую плотность материала. Управление гранулометрическим составом шихты ( метод затравок ). Экспериментальные и теоре тические исследования показывают возможно сть регулирования роста зёрен введением специаль но изготовленных искусственных центров рекристал лизации . Сущность этого метода заключается во введении в предварительно ферритизированную шихту определённого количества более крупных частиц того же химическо г о состав а . Эти частицы , являясь центрами кристаллизаци и спекаемой массы , в конечном счёте будут определять средний размер зерна , дисперсию , плотность изделий. 1.3. Применение ферритовых магнитных материалов. Область применения магнитного материала з ависит , прежде всего , от его характеристик : магнитно-твёрдые или магнитн о-мягкие.. Ферриты нашли широкое примене ние в качестве магнитных наполнителей для полимерных композиционных материалов . В том числе магнитно-мягкие порошки никель-цинковых , м арган ец-цинковых , цинковых ; магнитно-твёрдые по рошки гексаферрита бария , стронция . Основным п реимуществом полимерных магнитов , по сравнению с металлическими или керамическими , является их лёгкая формуемость , стабильность размеров и низкая стоимость. Феррит ы широко используются в промышленности бытовых электроприборов , производстве игрушек , дверных амортизаторов , автоматических дверных переключателей , таймеров.важное применение магнитные эластомеры нашли в медицине в качестве магнитотерапевтических средств, а также нетоксичных магнитных элементов при биопротезировании и создании искуственно го сердца . В качестве магнитного материала в таких элементах используется феррит бари я . Ферромагнитные порошки также нашли примене ние в дефектоскопии в качестве обнаружите л я магнитного поля дефекта . Магнит ная порошковая дефектоскопия относится к нера зрушающим методам контроля качества материалов . Магнитно-твёрдые ферриты , в частности гексаферр ит бария , используются в аппаратах с магни тно-вихревым током . Такие аппараты предн а значены для измельчения различных материа лов с высокой степенью однофазности , эмульгир ования и другого . Также ферриты , полученные как из чистых компонентов так и из отходов производства , могут применяться в кач естве адсорбентов для очистки сточных вод. 2. Методы экспериме нта и анализа. 2.1. Физико-химические характеристики сырья и материалов. 2.1.1. Гальваношламы. Электрохимические методы нахо дят широкое применение в промышленности : маши ностроении , приборостроении , радиотехнике , лёгкой п ромышленност и . С их помощью наносят за щитные , декоративные покрытия , придают поверхности металлов необходимые свойства , изготавливают детали сложной формы и осуществляют многие другие технологические операции . Большинство гальванических операц ий сопровождается пр омывкой , во многом определяющей качество покрытия . Именно промывка является одним из двух главных источнико в загрязнения природной среды токсичными комп онентами гальванических производств . Второй главн ый источник связан с ликвидацией или част ичной регенер а цией отработанных техно логических растворов. При работе гальванических цехов образ уются сточные воды , содержащие , в зависимости от качества очистки , в той или иной концентрации ионные примеси катионов (меди , никеля , цинка , кадмия , хрома , железа , кобал ьта и других тяжёлых металлов ) и и х гидрооксиды (в виде суспензии и коллоидн ых частиц ); анионов (хлоридов , сульфатов , фторид ов , цианидов и других ); ПАВ и другие то ксичные вещества . Все эти соединения содержат ся в отходах обезвреживания сточных вод – шлама х , которые обычно захороняют ся (в лучшем случае – на специальных полигонах ) и являются источниками эмиссии ука занных токсинов в почвенные воды . Большинство токсинов не подвергается в природе каким- либо изменениям , устраняющим их вредное возде йствие. Из вестно , что загрязнение природно й среды ионами тяжелых металлов представляет большую опасность для биосферы . Помимо не посредственно токсичного действия на живые ор ганизмы , тяжелые металлы имеют тенденцию к накапливанию в пищевых цепочках , что усилив ает их опасность для человека . При попадании в организм человека тяжелые ме таллы вызывают различные заболевания : от функ циональных нарушений центральной нервной системы до тяжелых заболеваний желудочно-кишечного т ракта , печени и почек. Таким образом , гальван ические прои зводства являются одним из основных поставщик ов тяжелых металлов в окружающую среду , чт о способствует нарушению экологического равновес ия в природе. 2.1.2. Карбонат бар ия (ВаСО 3 ) – отход. Белый порошо к углекислого бария образуется при эксп луатации щелочных батарей железнодорожного подвижного состава . Содержащийся в щелочных батареях электролит КОН (гидрооксид калия ) п оглощает из воздуха углекислый газ , в резу льтате чего образуются углекислые соли . После регенерации щелочного электролита ак к умуляторных батарей , из-за снижения емкост и аккумулятора , образуется электролит и осадо к углекислого бария (ВаСО 3 ),которые отделяются друг от друга . Полученный электролит и осадок углекис лого бария используют в дальнейшем лабораторн ом эксперименте. Ва СО 3 широко используется в производстве кер амики для предупреждения выцветания глиняных масс , является важнейшим химикатом в промышле нности ; используется в производстве телевизионног о стекла. ВаСО 3 и спользуется в производстве магнитных ферритов , что и взято в данной работе за основу эксперементов 2.1.3. Хлорид бария (ВаС l 2 )- отход термическо го производства. В металлургии для изменен ия внутреннего строения сплава и получения нужных свойств используется термическая обрабо тка . Одним из видов термическ ой обрабо тки является закалка . Ее проводят для прид ания детали более высокой твердости. Закаливание проводят в специа льных ваннах закаливания . Ванны заполняют рас плавом соли , в которую погружают деталь . В зависимости от того , какие свойства необх одимо придать детали , он может подвергат ься низко -, средне -, или высокотемпературной обр аботке . Постепенно при обработке деталей в закалочных ваннах образуется пена и накапл ивается осадок , который снижает эффективность закаливания . Осадок из ванн удаляется и н а капливается на предприятиях в бо льших количествах , так как способа утилизации и дальнейшего использования на данный мо мент не существует . Данный отход в основном содержит хлорид бария – соединение 2 класса опасности , он обладает токсичным действием . Малые дозы Ва CL 2 стимулирует деятельность к остного мозга ; большие дозы вызываю дегенерат ивные изменения печени. 2.1.4. Порошкообразные отходы ОАО “Северсталь”. Данные отход ы собираются с помощью специального зонта после пропускания воздуха со взвешенн ы ми веществами через электрофильтр . Другой из отходов образуется в результате мокрой о чистки воздуха на производстве ; сушится при 1000є C в специальных пе чах. В данной работе отходы очистки во здуха от пыли и мелкодисперсных частиц тя желых металлов исп ользуются как источник железа для получения феррита бария. 2.1.5. Химически чи стые реактивы. HCL ГОСТ 3118-77; Н 2 О 2 BaCO 3 ГОСТ 4158-80; BaCL 2 F 2 O 3 H 2 O (ТУ 4179-88) 2.2. Методики эксперимента. 2.2.1. Подготовка отхода карбоната бария для экспер имента. Отход карбоната бария отм ывается от щелочи путем многократной промывки . Промывные воды собираются в емкость с целью определения концентрации в образовавшихс я промывных водах щелочи . Отмывка осадка в едется до нейтральной реакции. Осадок су шится в течен ии 12 часов в печи при температуре 105 є С 2.2.2. подготовка о тхода хлорида бария для эксперимента. Отход хлорида бария замач ивается в большом количестве воды на неск олько дней . Получившаяся смесь разделяется фи льтрацией на растворимую и не растворимую части . Нерастворимая часть термического отхо да хлорида бария высушивается в печи при температуре 105 є С . растворимая часть отхода испо льзуется в ходе эксперементов получения ферри та бария. Концентрация BaCl 2 в растворимой части отхода соста вляет 67,96 г /л (методика 2.3.2.). 2.2.3. получение фе ррита бария механическим смешением с последующей ферритизацией при 800-1000 є С. Гальваношлам ЛСО “Вымпел” содержит : Fe – 33.36% Cr – 5.9% Zn – 1.49% BaCO 3 – белый порошок с со держанием Ва 2+ опр еделенным по методике , изложенной в п . 2.3.2. Берем 50 мл раствора га льваношлама , разбавленного в 2 раза в стакане с мешалкой . Добавляем 10мл перекиси водорода для перевода ионов металлов (Fe 2+ , Cr 3+ ) в высшую валентность (Fe 3+ , Cr 6+ ) . Прибавляем раство р КОН (гидрооксида калия ) с концентрац ией 0,75н (от промывки отхода аккумуляторного хозяйства ) по каплям , доводя рН до 5,5-6 (рН при котором в осадок выпадает Fe(OH) 3 , а остальные примеси остаются в фио льтрате ) при постановке оборудования в соотве тствии со схемой 1. По достижении рН 5,5-6 суспензию нагреваем до 70 є С. Выпавший осадок отфильтровываем и высушив аем в сушильном шкафу . В чашке ступкой измельчаем высушенный осадок в порошок. Уравнение реакции эксперемента : BaCO 3 +12Fe(OH) 3
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Я называла его Шарапов, потому что, когда смотришь на него, все время хочется сказать: "Ну и рожа у тебя!"
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по химии "Получение феррита бария из отходов производства машиностроительных предприятий", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru