Конвертирование медно-свинцового штейна

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Конвертирование штейна, окислительный пирометаллургический процесс переработки жидких штейнов медного, никелевого и свинцового производств с целью получения чернового металла или сульфида цветного металла. Конвертирование осуществляется в конвертере путём продувки расплавленного штейна воздухом или техническим кислородом. При прохождении струи воздуха через расплав в первую очередь окисляются сульфиды тех металлов, у которых сродство к кислороду больше, чем к сере. В штейнах цветной металлургии таким металлом является железо. Образующиеся жидкие окислы железа шлакуются кремнезёмом, добавляемым в конвертер в качестве флюса.

Содержание SiO₂ в шлаке 21-30%, остальное - окислы железа. Конвертерный шлак, имеющий меньшую плотность, чем штейн, всплывает и периодически удаляется из конвертера.

В медной промышленности процесс конвертирование принято делить на два периода. Первый период заканчивается удалением из штейна всего железа. Оставшийся сульфид меди (белый матт) окисляется во втором периоде кислородом воздуха по реакции:

Cu₂S + O₂ = 2Cu + SO₂

Конечным продуктом Конвертирование медных штейнов является черновая медь.

В свинцовой промышленности конвертирование подвергаются медно-свинцовые штейны, содержащие до 30% Cu, 10- 20% Pb, 5- 15% Zn, 20-40% Fe и 18-22% S. В первом периоде продувки одновременно с сульфидом железа частично окисляются сульфиды цинка и свинца. Окислы этих металлов при взаимодействии с кремнеземом образуют шлак. Часть цинка и свинца переходит в паровую фазу и улавливается в пылеулавливающих устройствах в виде конвертерной пыли. При переработке медно-свинцовых штейнов получаемая во втором периоде черновая медь отличается повышенным содержанием свинца (до 4%).

В никелевом производстве получение чернового металла из никелевых штейнов затруднено. Это связано с тем, что после удаления всего сернистого железа в первом периоде протекание реакции

Ni₃S₂ + 2O₂=3Ni + 2SO₂

возможно лишь при температурах выше 1500 °С. температура же в обычных горизонтальных конвертерах не превышает 1400 °С. Поэтому процесс Конвертирование никелевых штейнов заканчивается на первом периоде получением так называемого файнштейна (Ni 77- 79%, S 23-21%), при продувке которого техническим кислородом можно получить никель. Вертикальные конвертеры для получения чернового никеля из файнштейна по конструкции напоминают конвертеры чёрной металлургии, кислород подаётся сверху через фурму.

Конвертерный процесс автогенен. Выделяющегося при окислении сульфидов тепла достаточно не только для поддержания штейна в конвертере в жидком состоянии, но и для расплавления добавляемых в расплав холодных присадок, содержащих цветные металлы. На некоторых заводах в конвертеры грузят рудный концентрат, подвергнутый предварительно окатыванию и сушке. Газы, образующиеся при Конвертирование, содержат в среднем 3-4% SO₂ и частично используются в сернокислотном производстве. Конвертерные шлаки, содержащие до 3% цветных металлов, являются оборотным продуктом и возвращаются в плавильные агрегаты. Конвертерную пыль, содержащую до 20-30% цветных металлов, обычно возвращают в конвертеры.

Свинец (лат. Plumbum; обозначается символом Pb) - элемент 4-й группы (по устаревшей классификации - главной подгруппы IV группы), шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 82 и, таким образом, содержит магическое число протонов. Простое вещество свинец (CAS-номер: 7439-92-1) - ковкий, сравнительно легкоплавкий металл серебристо-белого цвета с синеватым отливом. Известен с глубокой древности.

Исторические сведения

Свинец используется многие тысячелетия, поскольку он широко распространён, легко добывается и обрабатывается. Он очень ковкий и легко плавится. Выплавка свинца была первым из известного человека ме-таллургических процессов. Бусины из свинца, датируемые 6400 г. до н.э., были найдены в культуре Чатал-Хююк. Самым древним предметом, сде-ланным из свинца, часто считается статуэтка стоящей женщины в длинной юбке времен первой династии Египта, датируемая 3100- 3900 гг. до н.э., хранящаяся в Британском музее (инвентарный номер EA 32138). Она была найдена в храме Осириса в Абидосе и привезена из Египта в 1899 году. В Древнем Египте использовались монеты и медальоны из свинца. В ран-нем веке свинец использовался наряду с сурьмой и мышьяком. Указание на свинец как на определённый металл имеется в Ветхом Завете.

Самым крупным производителем свинца доиндустриальной эпохи был Древний Рим, с годовым производством 80 000 тонн. Добыча римля-нами свинца происходила в Центральной Европе, римской Британии, на Балканах, в Греции, Малой Азии и Испании. Римляне широко применяли свинец в производстве труб для водопроводов, свинцовые трубы часто имели надписи римских императоров. Правда, ещё Плиний и Витрувий считали, что это нехорошо для общественного здоровья.

После падения Римской империи в V в. н.э. использование свинца в Европе упало и оставалось на низком уровне около 600 лет. Затем свинец начали добывать в восточной Германии. Свинец стали добавлять в вино для улучшения его вкусовых качеств, это стало широко распространено и продолжалось даже после запрета папской буллой в 1498 году.

Такое использование свинца в средние века приводило к эпидемиям свинцовой колики[8]. В Древней Руси свинец использовали для покрытия крыш церквей, а также широко применяли в качестве материала навесных печатей к грамотам. Позднее, в 1633 году, в Кремле был сооружён водопровод со свинцовыми трубами, вода по которому шла из Вод взвод-ной башни, он просуществовал до 1737 года.

В алхимии свинец ассоциировался с планетой Сатурном и обозначался её символом ?. В древности олово, свинец и сурьму часто не отличали друг от друга, считая их разными видами одного и того же металла, хотя ещё Плиний Старший различал олово и свинец, называя олово «плюмбум альбум», а свинец -- «плюмбум нигрум».

Индустриальная революция привела к новому росту потребности в свинце. К началу 1840-х гг. годовое производство очищенного свинца впервые превысило 100 000 тонн и выросло до более чем 250 000 тонн в течение следующих 20 лет. До последних десятилетий XIX века добыча свинца в основном проводилась тремя странами: Британией, Германией и Испанией. К началу XX века добыча свинца в Европе стала меньше, чем в остальном мире, благодаря увеличившейся добыче в США, Канаде, Мексике и Австралии. До 1990 года большое количество свинца использовалось (вместе с сурьмой и оловом) для отливки типографских шрифтов, а также в виде тетраэтилсвинца - для повышения октанового числа моторного топлива.

Нахождение в природе

Содержание в земной коре 1,6*10?3 % по массе. Самородный свинец встречается редко, круг пород, в которых он установлен, достаточно широк: от осадочных пород до ультраосновных интрузивных пород. В этих образованиях он часто образует интерметаллические соединения (например, звягинцевит (Pd,Pt)3(Pb,Sn) и др.) и сплавы с другими элементами (например, (Pb + Sn + Sb)). Он входит в состав 80 различных минералов. Важнейшие из них: галенит PbS, церуссит PbCO3, англезит PbSO4(сульфат свинца); из более сложных - тиллит PbSnS2 и бетехтинит Pb2(Cu,Fe)21S15, а также сульфосоли свинца - джемсонит FePb4Sn6S14, буланжерит Pb5Sb4S11. Всегда содержится в рудах урана и тория, имея часто радиогенную природу. В природных условиях часто образует крупные залежи свинцово-цинковых илиполиметаллических руд стратиформного типа (Холоднин-ское, Забайкалье), а также скарнового (Дальнегорское (бывшее Тетюхин-ское), Приморье; Брокен-Хилл в Австралии) типа; галенит часто встречает-ся и в месторождениях других металлов: колчеданно-полиметаллических (Южный и Средний Урал), медно-никелевых (Норильск), урановых (Казахстан), золоторудных и др. Сульфосоли обычно встречаются в низкотемпературных гидротермальных месторождениях с сурьмой, мышьяком, а также в золоторудных месторождениях (Дарасун, Забайкалье).

Минералы свинца сульфидного типа имеют гидротермальный генезис, минералы окисного типа часты в корах выветривания (зонах окисления) свинцово-цинковых месторождений. В кларковых концентрациях свинец входит практически во все породы. Единственное место на земле, где в породах больше свинца по сравнению с ураном - Кохистанско-Ладакхская дуга на севере Пакистана.

Физические свойства

Свинец имеет довольно низкую теплопроводность, она составляет 35,1 Вт/(м*К), при температуре 0 °C. Металл мягкий, режется ножом, легко царапается ногтем. На поверхности он обычно покрыт более или менее толстой плёнкой оксидов, при разрезании открывается блестящая поверхность, которая на воздухе со временем тускнеет. Температура плавления -600,61 K (327,46 °C), кипит при 2022 K (1749 °C). Относится к группе тяжёлых металлов; его плотность - 11,3415 г/см3 (20 °С)

Применение

Нитрат свинца применяется для производства мощных смесевых взрывчатых веществ.

Азид свинца применяется как наиболее широкоупотребляемый детонатор (инициирующее взрывчатое вещество).

Перхлорат свинца используется для приготовления тяжелой жидкости (плотность 2,6 г/смі), используемой во флотационном обогащении руд, он иногда применяется в мощных смесевых взрывчатых веществах как окислитель. Фторид свинца самостоятельно, а также совместно с фторидом висмута, меди, серебра применяется в качестве катодного материала в химических источниках тока.

Висмутат свинца, сульфид свинца PbS, иодид свинца применяются в качестве катодного материала в литиевых аккумуляторных батареях. Хлорид свинца PbCl2 в качестве катодного материала в резервных источниках тока.

Теллурид свинца PbTe широко применяется в качестве термоэлектрического материала (термо-э.д.с 350 мкВ/К), самый широкоприменяемый материал в производстве термоэлектрогенераторов и термоэлектрических холодильников.

Двуокись свинца PbO2 широко применяется не только в свинцовом аккумуляторе, но так же на её основе производятся многие резервные химические источники тока, например -- свинцово-хлорный эле-мент, свинцово-плавиковый элемент и др.

Медь - элемент одиннадцатой группы четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 29. Обозначается символом Cu (лат. Cuprum). Простое вещество медь (CAS-номер: 7440-50-8) - это пластичныйпереходный металл золотисто-розового цвета (розового цвета при отсутствии оксидной плёнки). C давних пор широко используется человеком.

Медь - один из первых металлов, широко освоенных человеком из-за сравнительной доступности для получения из руды и малой температуры плавления. Он входит в семёрку металлов, известных человеку с очень древних времён[3]. Этот металл встречается в природе в самородном виде чаще, чем золото, серебро и железо. Одни из самых древних изделий из меди, а также шлак - свидетельство выплавки её из руд - найдены при рас-копках поселения Чатал-Гююк. Медный век, когда значительное распространение получили медные предметы, следует во всемирной истории за каменным веком. Экспериментальные исследования С. А. Семёнова с сотрудниками показали, что, несмотря на мягкость меди, медные орудия труда по сравнению с каменными дают значительный выигрыш в скорости рубки, строгания, сверления и распилки древесины, а на обработку кости затрачивается примерно такое же время, как для каменных орудий.

В древности медь применялась также в виде сплава с оловом - бронзы - для изготовления оружия и т. п., бронзовый век пришел на смену медному. Сплав меди с оловом (бронзу) получили впервые за 3000 лет до н. э. на Ближнем Востоке. Бронза привлекала людей прочностью и хорошей ковкостью, что делало её пригодной для изготовления орудий труда и охоты, посуды, украшений. Все эти предметы находят в археологических раскопах. На смену бронзовому веку относительно орудий труда пришёл железный век.

Простое вещество

Не изменяется на воздухе в отсутствие влаги и диоксида углерода. Является слабым восстановителем, не вступает в реакцию с водой и разбавленной соляной кислотой. Переводится в раствор кислотами-не окислителями или гидратом аммиака в присутствии кислорода, цианидом калия. Окисляется концентрированными серной и азотной кислотами, «царской водкой», кислородом, галогенами, халькогенами, оксидами неметаллов. Вступает в реакцию при нагревании с галогено водородами.

На влажном воздухе медь окисляется, образуя основный карбонат меди(II) (внешний слой патины)

Современные способы добычи

Сейчас известно более 170 минералов, содержащих медь, но из них только 14-15 имеют промышленное значение. Это - халькопирит (он же медный колчедан), малахит, встречается и самородная медь. В медных рудах часто в качестве примесей встречаются молибден, никель, свинец, кобальт, реже - золото, серебро. Обычно медные руды обогащаются на фабриках, прежде чем поступают на медеплавильные комбинаты. Богаты медью Казахстан, США, Чили, Канада, африканские страны - Заир, Замбия, Южно-Африканская республика. Эскондида - самый большой в мире карьер, в котором добывают медную руду. Расположен в Чили.

90 % первичной меди получают пирометаллургическим способом, 10% - гидрометаллургическим. Гидрометаллургический способ - это получение меди путём её выщелачивания слабым раствором серной кислоты и последующего выделения металлической меди из раствора. Пирометаллургический способ состоит из нескольких этапов: обогащения, обжига, плавки на штейн, продувки в конвертере, рафинирования.

Для обогащения медных руд используется метод флотации (основан на использовании различной смачиваемости медьсодержащих частиц и пустой породы), который позволяет получать медный концентрат, содержащий от 10 до 35 % меди.

Медные руды и концентраты с большим содержанием серы подвергаются окислительному обжигу. В процессе нагрева концентрата или руды до 700-800 °C в присутствии кислорода воздуха, сульфиды окисляются и содержание серы снижается почти вдвое от первоначального. Обжигают только бедные (с содержанием меди от 8 до 25 %) концентраты, а богатые (от 25 до 35 % меди) плавят без обжига.

После обжига руда и медный концентрат подвергаются плавке на штейн, представляющий собой сплав, содержащий сульфиды меди и железа. Штейн содержит от 30 до 50 % меди, 20-40 % железа, 22-25 % серы, кроме того, штейн содержит примеси никеля, цинка, свинца, золота, серебра. Чаще всего плавка производится в пламенных отражательных печах. Температура в зоне плавки - 1450 °C.

С целью окисления сульфидов и железа полученный медный штейн подвергают продувке сжатым воздухом в горизонтальных конвертерах с боковым дутьём. Образующиеся окислы переводят в шлак. Температура в конвертере составляет 1200-1300 °C. Интересно, что тепло в конвертере выделяется за счёт протекания химических реакций, без подачи топлива. Таким образом, в конвертере получают черновую медь, содержащую 98,4-99,4 % меди, 0,01-0,04 % железа, 0,02-0,1 % серы и небольшое количество никеля, олова, сурьмы, серебра, золота. Эту медь сливают в ковш и разливают в стальные изложницы или на разливочной машине.

Далее, для удаления вредных примесей, черновую медь рафинируют (проводят огневое, а затем электролитическое рафинирование). Сущность огневого рафинирования черновой меди заключается в окислении примесей, удалении их с газами и переводе в шлак. После огневого рафинирования получают медь чистотой 99,0-99,7 %. Её разливают в изложницы и получают чушки для дальнейшей выплавки сплавов (бронзы и латуни) или слитки для электролитического рафинирования.

Электролитическое рафинирование проводят для получения чистой меди (99,95 %). Электролиз проводят в ваннах, где анод - из меди огневого рафинирования, а катод - из тонких листов чистой меди. Электролитом служит водный раствор. При пропускании постоянного тока анод растворяется, медь переходит в раствор, и, очищенная от примесей, осаждается на катодах. Примеси оседают на дно ванны в виде шлака, который идёт на переработку с целью извлечения ценных металлов. Катоды выгружают через 5-12 дней, когда их масса достигнет от 60 до 90 кг.



1. Расчёт процесса конвертирования

1.1 Расчёт рационального состава штейна

Штейн, в соответствии с заданием, состоит из полусернистой меди, сульфидов цинка и железа и металлического свинца.

В штейне вся медь находится в металлической форме и лишь незначительная часть может находится в металлическом виде. Принимаем, что вся медь в штейне находится в сульфидной форме. Её количество составляет:

Cu₂S

127 32

3,4 х

х= 3,4 ^.32 / 127 = 0,85 кг (S)

Общее количество 3,4 + 0,85 = 4,25 кг.

Цинк также принимаем находящимся в сульфидной форме. Его количество составит:

ZnS

65,4 32

8,0 х

Х = 8,0 ^. 32 / 65,4 = 3,91 кг (S)

Общее количество 8,0 + 3,91 = 11,91 кг.

Остаётся серы на FeSв количестве:

20 - 0,85 - 3,91 = 15,24 кг.

Найдём количество FeS по сере

FeS

55,8 - 32 = 87,8

х - 15,24

х=15,24 ^. 87,8 / 32 = 41,8 кг

Железо будет в количестве

41,8-15,24=26,56 кг

Оставшееся железо в количестве

40-26,56 =13,44 кг

Это железо связанно в магнетит. Найдём количество магнетита

Fe3O4

167,4 - 64=231,4

13,44 - х

х= 13,44^.231,4/167,4=18,5 кг

Количество кислорода составит

18,5-13,44=5,06 кг

Весь свинец в штейне примем находящимся в металлическом виде, как наиболее легко плавкий и менее активный чем другие металлы. Его количество составляет 18,0 кг.

По проведённым расчётам составляем таблицу рационального состава штейна.

Таблица 1- Рациональный состав штейна

Соединения	Всего, кг	Cu	Zn	Fe	Pb	S	O2	Прочие
Cu2S ZnS FeS Fe3O4 Pb Прочие Итого	4,25 11,91 41,8 18,5 18 5,54 100	3,4 3,4	8,0 8,0	26,56 13,44 40,0	18,0 18,0	0,85 3,91 15,24 20,0	5,06 5,06	5,54 5,54

1.2 Расчёт рационального состава кварцевого флюса

Для удаления образующихся окислов свинца, железа и цинка необходимо вводить в ванну конвертера кремнезём в виде кварцевого флюса, который будет ошлаковывать окислы металлов.

В качестве кварцевого флюса используем окисленную кремнистую руду следующего состава, %:

Cu-2,00

Fe- 3,5

S- 0,3

SiO₂ -72,0

CaO - 2,0

Al₂O₃ - 10,2

Прочие - 10.

По составу кремнистой руды рассчитываем её рациональный состав.

Примем, что вся сера, содержащаяся в кремнистой руде, связана с медью и железом в халькопирит (CuFeS₂).

Подсчитываем количество меди, связанной в халькопирит по сере:

63,5 ^. 0,3 / 64 = 0,3 кг (Cu)

Железа в халькопирите:

55,8 ^. 0,3 / 64 = 0,26 кг (Fe)

Количество халькопирита

0,3 + 0,26 + 0,3 = 0,86 кг.

Оставшаяся от халькопирита медь в количестве 2,0 - 0,3 = 1,7 кг связана в купритCu₂O.

Кислорода в куприте

16 ^. 1,7 / 127 = 0,21 кг

Количество куприта

1,7 + 0,21 = 1,91 кг.

Железо оставшееся от халькопирита в количестве 3,5 - 0,26 = 3,24 кг связано в лимонит

Fe₂O₃^. 3H₂O

Количество кислорода, связанного с железом в Fe₂O₃ :

48 ^. 3,24 / 111,3 = 1,39 кг.

Кристаллической влаги в лимоните

54 ^. 3,24 / 111,3 = 1,56 кг.

Глинозём примем связанным в каолинит

Al₂O₃^. 2SiO₂ ^. 2H₂O

тогда кремнезёма в каолините будет:

10,2 ^. 120,2 / 108 = 11,35 кг.

Кристаллической влаги в каолините

10,2 ^. 36 / 108 = 3,4 кг.

Количество каолинита составит

10,2 + 11,35 + 3,4 = 24,95 кг.

Оставшийся от каолинита кремнезём находится в форме кварца в количестве:

72 - 11,35 = 60,65 кг.

Окись кальция примем связанной в известняк. Тогда углекислоты, связанной с окисью кальция будет:

2 ^. 100,1 / 56,1 = 3,56 кг.

СО₂ = 3,56 - 2 = 1,56 кг.

Полученные результаты расчётов рационального состава окисленной кремнистой руды приводим в таблице 2.

Таблица 2 - Рациональный состав окисленной кремнистой медной руды, кг

Соед-ия	Всего	Cu	Fe	S	SiO2	Al2O3	CaO	CO2	H2O	O2	Пр
CuFeS2	0,86	0,3	0,26	0,3
Cu2O	1,91	1,7								0,21
Fe2O3. 3H2O	6,19		3,24						1,56	1,39
Al2O3.2SiO2. 2H2O	24,95				11,35	10,2			3,4
CaCO3	3,56						2,0	1,56
SiO2	60,65				60,65
Прочие	1,88										1,88
Всего	100	2,0	3,5	0,3	72,0	10,2	2,0	1,56	4,96	1,6	1,88

1.3 Определение состава конверторного шлака

Для определения количества кварцевого флюса, которое будет вводится в ванну конвертера, для ошлаковывания окислов металлов необходимо рассчитать состав получаемого шлака по заданному составу штейна, без добавления флюса, окисленной кремнистой руды.

Определение состава конвертерного шлака основывается на ряде закономерностей, выявленных заводской практикой и исследованиями процесса конвертирования:

1. Содержание меди в конверторных шлаках 1-3 %, а кремнезёма 20-30 %.

2. Содержание магнетита зависит от содержания кремнезёма и пропорционально содержанию магнетита в исходном материале.

3. Суммарное содержание кремнезёма, магнетита, закиси железа, окиси цинка и свинца в конверторных шлаках зависит от состава кварцевого флюса и составляет 90-95 %.

Примем, что вся медь в конверторных шлаках находится в форме полусернистой меди. Сульфид железа в шлаке содержится в количестве пропорциональном содержанию сульфида железа в штейне. Весь цинк, если он имеется содержится в виде сульфида цинка.

На основании выше изложенного содержание меди в конверторном шлаке 1,5 %. Сумма кремнезёма, магнетита, закись железа равной 90 %.

Примем содержание кремнезёма в шлаке 25 %. При таком содержании кремнезёма магнетита будет 17 %. Тогда закиси железа будет:

90 - 25 - 17-18 = 30 %

Примем, что вся закись железа связана в фаялит (2FeO^.SiO₂), тогда количество кремнезёма в фаялите будет

64^.30/143,6=13,3 кг (SiO₂)

И количество фаялита составит

13,3+30=43,3 кг (2FeO.SiO₂)

Остаётся свободного кремнезёма в количестве 25-13,3 =11,7 кг

Cu₂S в шлаке, определяем по меди, будет:

1,5^.159/127 = 1,9 кг

Серы на образование Cu₂S затрачивается в количестве

1,9-1,5=0,4 кг

В рассчитываемом штейне FeS находится 41,8 кг. Исходя из пропорционального нахождения FeS в исходном материале и в шлаке примем содержание FeS в шлаке 2,4 %. Fe в FeS содержится

FeS

55,8-32=87,8

Х - 2,4

Х=2,4^.55,8/87,8 = 1,5 кг

S в FeS содержится

2,4-1,5=0,9 кг

Прочие определяются по разнице от 100 кг.

По проведённым расчётам составим таблицу рационального состава конвертерного шлака без под флюсовки.

Таблица 3 - Рациональный состав конвертерного шлака

Соединения	Вес, кг	Cu	Fe	S	Pb	O2	SiO2	Пр
Cu2S FeS 2FeO.SiO2 Fe3O4 Pb SiO2 Прочие Всего	1,9 2,4 43,3 17,0 18,0 11,7 5,7 100,0	1,5 1,5	1,5 23,31 12,3 37,4	0,4 0,9 1,5	18,0 18,0	6,68 4,7 11,38	13,3 11,7 25,0	5,7 5,7



1.4 Рациональный состав холодных материалов

Холодные материалы, загружаемые в конвертер для регулирования температуры процесса, имеют разнообразный состав. В качестве холодных материалов служат: холодный штейн того же состава, что и горячий, богатые шлаки из печей огневого рафинирования меди, оборотные материалы самого процесса конвертирования и т.д. свинец шлак штейн руда

В качестве холодных материалов примем оборотные материалы самого процесса конвертирования следующего состава,%:

Cu- 12,0

Fe- 44,0

S- 7,5

SiO₂- 17,0

CaO- 2,0

Al₂O₃ - 5,0

O₂ - 10,5

Прочие - 2,0

Примем, что 50 % меди, содержащейся в холодных материалах, находится в металлическом виде, а остальные 50 % в форме полусернистой меди из 12 % меди содержащихся в 100,0 кг холодных материалов.

При расчёте получим, что в них металлической меди содержится 6,0 кг в виде полусернистой 6,0 кг.

Количество полусернитсой меди составит

6 ^. 32 / 127 = 1,51 кг (S)

Тогда количество Cu₂Sсоставит

6 + 1,51 = 7,51 кг.

Остаётся серы в количестве:

7,5 - 1,51 = 5,99 кг.

Примем, что оставшаяся сера связана с железом в виде сульфида , находим количество FeS:

5,99 ^. 55,8 / 32 = 10,44 кг (Fe)

FeS = 10,44 + 5,99 = 16,43 кг.

Чтобы определить количество свободного кремнезёма в составе холодных материалов воспользуемся следующим допущением: из рационального состава конвертерного шлака возьмём отношение свободного кремнезёма к общему содержанию:

SiO₂об /SiO₂св = 17 / 3,4 = 0,2 кг.

Связанного кремнезёма в фаялит (2FeOSiO₂) будет

17 - 3,4 = 13,6 кг.

Количество закиси железа, связанного в фаялит составит:

13,6 ^. 143,6 / 60 = 32,5 кг.

Железа в фаялите

32,5 ^. 111,6 / 143,6 = 25,2 кг (Fe)

Кислород найдём по разнице

32,5-25,2=7,3 кг

Количество фаялита составит

13,6+32,5=46,1 кг

Остается железа на магнетит (Fe₃O₄)

44-25,2- 10,4=8,4 кг

Количество магнетита

Fe₃O₄

167,4-64

8,4 - х

х=8,4^.167,4/64= 3,2 кг (О₂)

Сумма магнетита

3,2+8,4=11,6 кг

Из практики известно что, при содержании переработанного штейна 25-30 % медных холодных материалов в конвертер можно загружать около 30 кг. Примем, для загрузки в конвертер холодного материала в количестве 30 кг.

По проведённым расчётам составляем таблицу рационального состава холодных материалов.

Таблица 4- Рациональный состав холодных материалов

Соединения	Вес, кг	Cu	Fe	S	SiO2	Al2O3	СаО	О2	Прочие
Cu Cu2S FeS 2FeO.SiO2 SiO2 Fe3O4 CaO Al2O3 Прочие Всего	6,0 7,51 16,4 46,1 3,4 11,6 2,0 5,0 1,99 100	6,0 6,0 12,0	10,4 25,2 8,4 44,0	1,5 6,0 7,5	13,6 3,4 17,0	5,0 5,0	2,0 2,0	7,3 3,2 10,5	1,99 1,99

1.5 Расчёт первого процесса конвертирования

1.5.1 Количество конверторного шлака и кремнистой руды

Определение количества шлака из кремнистой руды проведём алгебраическим методом. Шлак будет образовываться за счёт образования силикатов железа, свинца и цинка.

Обозначим х- количество конверторного шлака, образующегося на 100,0 кг горячего штейна, у- количество кремнистой руды.

Железа свинца и цинка в конвертер поступает:

Из 100,0 кг горячего штейна 18+8+40=66 кг

Из 30,0 кг холодных материалов 13,2 кг

Из у кремнистой руды 0,035 у кг

Всего поступает железа, свинца и цинка 79,2+0,035у

Количество железа, свинца и цинка в х кг шлака 0,55 х

При полном извлечении железа, свинца и цинка в шлак должно быть справедливым уравнение:

79,2 + 0,035 у = 0,55 х

Кремнекислоты в конвертер поступает:

Из у кг кремнистой руды 0,72 у кг

Из 30,0 кг холодных материалов 5,1 кг

Всего поступает 5,1+0,72у кг

Количество кремнезёма в х кг конверторного шлака 0,25х кг

При полном переходе всей кремнекислоты в конверторный шлак должно быть справедливым уравнение:

5,1 + 0,72 у = 0,25 х

Решим эти уравнения. Находим значение х во втором уравнении.

х = (5,1+0,72 У) / 0,25

Затем найденное значение х подставляем в первое уравнение.

0,25 (79,2 + 0,035 у) = 0,51 (5,1 + 0,72 у)

19,8+0,0085 у=2,8+0,39 у

У= 17/0,38

У=44,7 кг

Количество вводимой кремнистой руды - 44,7 кг.

Количество шлака будет:

5,1+0,72 ^. 44,7 = 0,25 х

Х = 149,1 кг

1.5.2 Количество сульфида железа, участвующего в процессе

Со штейном и холодными материалами в конвертер поступает сульфида железа

41,8 + (30^.0,164) = 46,72 кг.

С кремнистой рудой поступает халькопирита

44,7 ^. 0,0085 = 0,38 кг

Халькопирит в конвертере дисоциирует по реакции

2CuFeS₂= Cu₂S+2FeS+S

В результате образуется

0,38^.159/367=0,16 кг

0,38^.32/367= 0,033 кг

С учётом диссоциации халькопирита в процесс вводится сульфида железа

46,72+0,16=46,88 кг

Часть сульфида железа увлекается в шлак в виде корольков штейна в количестве

149,1^.0,024=3,57 кг

Учитываем количество сульфида железа взаимодействующего с окисью железа и закисью меди, поступающими в ванну конвертера с кремнистой рудой.

С 44,7 кг кремнистой руды поступает:

44,7^.0,0214 кг

Эти окислы взаимодействуют с сульфидом железа по реакции

FeS+Cu₂O=FeO+Cu₂S

FeS+3Fe₂O₃=7FeO+SO₂

В реакции (1) участвует сульфида железа в количестве

0,95^.88/143,2=0,58 кг

В результате реакции образуется

0,95^.72/143,2=0,47 кг

В нём 0,47^.55,8/71= 0,37 кг (Fe)

И 0,47-0,37 = 0,1 кг (O₂)

0,95^.159/143,2=1,05 (Cu₂S)

В реакции 2 участвует FeS в количестве

2,07^.88/479=0,38 кг

В результате реакции образуется

2,07^.503/479=2,17 кг FeO

И в нём 2,17^.55,8/71,8=1,68 кг железа

Кислорода 2,17-1,68 = 0,49 кг

В результате потерь со шлаками и реакцией окисления за счёт кислорода высших окислов из штейна выводится FeS в количестве

3,57+0,58+0,38=4,53 кг

Необходимо подвергнуть окислению кислородом дутья остальное сернистое железо в количестве

46,88-4,53=42,35 кг

И в нём содержится железа:

42,35^.55,8/87,8=26,91 кг

И серы:

42,35^.32/87,8=15,43 кг.

1.5.3 Окисление железа, свинца, цинка и серы

В конверторном шлаке содержится железа в форме магнетита

149,1^.0,123=18,3 кг

С горячим штейном железа в форме магнетита не вводится, но вводится с холодными материалами, следовательно, окисления железа до магнетита происходит в количестве 18,3-13,44=4,86 кг

В конверторном шлаке содержится железа в форме закиси железа в виде Fe₃O₄:

149,1^.0,123=18,3 кг

С горячим штейном вводится железа в форме магнетита в количестве: 13,44 кг. При конвертировании окисляется железа до магнетита в количестве:

18,3-13,44=4,86 кг (Fe)

На окисление желез до магнетита требуется кислорода в количестве:

Fe₃O₄

167,4-64

4,86 - х

Х=4,86^.64/167,4=1,85 (О₂)

Магнетита будет: 1,85+4,86=6,71 кг

В конверторном шлаке содержится желез в форме FeO : 30 кг

30^.149,1/100=44,73 кг

С холодными материалами поступает железа в виде FeO

25,2^.30/100=7,56 кг

Кроме того окисляется железа до FeO по реакции 1 и 2.

0,37+1,68=2,05 кг

Окисляется железа в кислородном дутье до FeO

44,73-7,56-2,05=35,12 кг

Количество кислорода необходимого для окисления железа до FeO по реакции:

2Fe+O₂=2FeO

111,6 - 32 - 143,6

35,12 -х

Х=35,12^.32/111,6=10,07 кг

FeO будет в количестве

35,12+10,07=45,19 кг

Всего на окисление железа теоретически требуется кислорода

1,85+10,07=11,92 кг

На окисление 18,0 кг свинца, содержащегося в штейне требуется кислорода в количестве:

PbO

207,2 - 16,0

18,0 - х

х=18,0^.16/207,2=1,38 кг

PbO содержится в количестве:

1,38+18,0=19,38 кг

На окисление железа и свинца требуется кислорода:

11,92+1,38=13,3 кг

В первый период конвертирования по данным заводской практики и исследований окисляется 75% сульфидной серы, и вся элементарная сера образуется при диссоциации халькопирита:

18+0,3+7,5=25,8 -100

х - 3

х =3^.25,8/100=0,77 кг

Всего окисляется серы: 25,8-0,77=25,03 кг

На основании экспериментальных данных по составу конверторных газов, примем что отношение количества серы окисляющееся до SO₂ и количество серы, окисляющейся до SO₃ составляет 6:1.

До SO₂ окисляется серы

25,03^.6/7=21,45 кг

Образуя 42,9 кг SO₂, затрачивая на её образование 21,45 кг кислорода.

И до SO₃ 25,03-21,45=3,58 кг, образуя 3,58^.80/32=8,95 кг SO₃, на то требуется 8,95-3,58=5,37 кг кислорода

Всего на окисление серы теоретически необходимо кислорода в количестве:

21,45+5,37=26,82 кг

На окисление сульфидов и серы всего теоретически требуется кислорода

11,92+26,82=38,74 кг

Приняв на основании данных практики использование кислорода при продувке конвертера 95%, находим практически необходимое количество кислорода:

38,74/0,95=40,77 кг

Избыток кислорода 40,77-38,74=2,03 кг

При содержании кислорода в воздухе 23 % необходимое количество воздуха составит:

40,77/0,23 = 177,26 кг или 177,26/1,29=137,41 нм³.

С воздухом подаётся азота в количестве

177,26-40,77=136,5 кг

В первый период в конвертер загружают 44,7 кг кремнистой руды, из которой в газы выделится влаги в количестве:

44,7^.0,051 = 2,27 кг

От диссоциации известняка, содержащегося в кремнистой руде выделится углекислого газа в количестве:

44,7^.0,0157=0,70 кг

По результатам расчётов составляем таблицу состава и количества газов первого периода конвертирования.

Таблица 5 - Количество и состав газов первого периода конвертирования

Газ	Вес, кг	Объём, нм3	%(объёмный)
SO2 SO3 CO2 O2 N2 H2O Всего	42,9 8,95 0,7 2,03 136,5 2,27 193,35	21,84 2,50 0,35 1,42 109,2 2,82 138,13	15,81 1,80 0,25 1,02 79,05 2,04 100

1.5.4 Расчёт количества белого штейна

Белый штейн содержит полусернистую медь и примеси.

В конвертер поступает полусернистой меди:

Из 100 кг горячего штейна 4,25 кг

Из 30,0 кг холодных материалов 2,25 кг

Всего 6,5 кг

В результате диссоциации халькопирита в конвертере образуется 0,11 кг Cu₂S. По реакции

Cu₂O+FeS=Cu₂S+FeO

образуется ещё 0,71 кг Cu₂S.

6,5+0,10+0,71=7,31 кг

С конверторным шлаком увлекается

1,9^.149,1/100=2,84 кг

Остаётся в белом штейне

7,31-2,83=4,47 кг Cu₂S, содержащей 3,57 кг меди и 0,9 кг серы.

Примем, что металлическая медь, поступившая в конвертер с холодными материалами, полностью переходит в белый штейн в количестве

30^.6/100=1,8 кг

Общее количество полусернистой меди и металлической меди, образующих белый штейн составит

4,47+1,8=6,27 кг

Примем, что сумма меди и серы в белом штейне составляет 95,5 % и 4,5% примеси. Находим количество белого штейна

6,27/0,955=6,56 кг

По проведенным расчётам составляем материальный баланс первого периода конвертирования и заносим в таблицу 6.

Таблица 6- Материальный баланс первого процесса конвертирования

Материалы	Вес, кг	%
Поступило
Штейн горячий Холодные материалы Кремнистая руда Воздух Итого	100 30 44,7 177,26 351,96	28,42 8,52 12,7 50,36 100
Получено
Белый штейн Шлак Газы Пыль Невязка Итого	6,56 149,1 193,35 1,5 1,45 351,96	1,86 42,38 54,93 0,42 0,41 100

1.6 Расчёт технологического процесса второго периода

При продувке белого штейна полусернистая медь окисляется с образованием металлической меди, сернистого и серного газов.

Продуктами процесса являются черновая медь, газы и изгарь в небольшом количестве.

Примем по практическим данным извлечение меди из белого штейна в черновой металл (без пылеуноса) 99,5%.

Количество меди, извлекаемой в черновой металл:

5,2^.0,995=5,174 кг

При содержании в черновой меди 98,8 % меди, её количество будет:

5,2/0,988 = 5,13 кг

Серы в черновой меди содержится 0,2%, что составляет:

5,13^.0,002=0,0102 кг

Всего серы в белом штейне 0,86 кг, следовательно, необходимо окис лить серы 0,86-0,0102=0,85 кг

По данным практики примем, что во втором периоде сера окисляется до SO₂ и SO₃ в отношении 5:1.

До SO₂ окисляется серы (0,85^.5)/6=0,71 кг, образуя 1,42 кг SO₂ и расходуя 0,71 кг О₂.

До SO₃ окисляется (0,85^.1)/6= 0,14 кг, образуя 0,42 кг SO₃ и расходуя 0,28 кг О₂.

Общий теоретический расход кислорода составит на окисление серы

0,71+2,4=3,11 кг

При 95% использовании кислорода практически необходимое количество кислорода составит

3,11/0,95=3,27 кг

Избыток кислорода

3,27-3,11=0,16 кг

Воздуха потребуется

3,27 / 0,23=14,21 кг или 14,21/1,29=11,01 нм³.

С воздухом поступит азота в количестве

14,21-3,27=10,94 кг.

Количество и состав газов второго периода конвертирования заносим в таблицу 7.

Таблица 7-Количество и состав газов второго периода конвертирования.

Газ	Вес, кг	Объём, нм3	% объёмный
SO2 SO3 O2 N2 итого	1,42 0,42 0,16 10,94 12,94	0,49 0,11 0,11 8,75 9,46	5,17 1,16 1,16 92,49 100

Составляем материальный баланс второго периода конвертирования и заносим в таблицу 8.

Принимаем пылеунос в размере 1% и снимаем со всех продуктов, загружаемых в конвертер. Затем составляем материальный баланс процесса конвертирования медно-свинцового штейна и заносим в таблицу 9.



Таблица 8- Материальный баланс второго процесса конвертирования

Материалы	Вес, кг	%
Поступило
Белый штейн Воздух Итого	6,56 14,21 20,77	31,58 68,42 100
Получено
Черновая медь Газы Изгарь Невязка Итого	6,27 12,94 1,5 0,06 20,77	30,18 62,30 7,22 0,28 100

Таблица 9- Материальный баланс процесса конвертирования

Материалы	Вес, кг	%
Поступило
Штейн горячий Холодные материалы Кремнистая руда Воздух Итого	100 30 44,7 188,47 363,17	27,53 8,27 12,30 51,90 100
Получено
Черновая медь Шлак Газы Пыль Невязка Итого	6,27 149,1 206,3 1,5 0,01 363,17	1,72 41,05 56,80 0,42 0,0027 100

1.7 Расчёт конвертора

1.7.1 Расчёт пропускной способности конвертера по воздуху

На основании материального баланса процесса конвертера находим удельный расход воздуха на 1 т штейна.

V_уд = V_возд / 0,1^.1,29 = 188,47 / 0,1^.1,29 = 1461 нм³/т



где V_возд- объём воздуха подаваемого в конвертор

Пропускная способность конвертера определяется по формуле

V_конв = А V_уд/1440 К, (1)

где А- суточная производительность конвертера

К-коэффициент использования конвертера под дутьём, К=0,75

V_конв=630^.1461/1440^.0,75=852 нм³ в мин.

1.7.2 Удельная нагрузка фурм конвертера

Удельная нагрузка фурм находится по формуле:

q=1,74(Р-Н_гидр)/С, (2)

где Р - давление воздуха на коллекторе или противодавлении ванны, Р=1,2 кг/см²

Н_гидр - значение гидравлического сопротивления применяемой воздухораспределительной системой (ёмкости, клапаны), Н=0,3 кг/см².

С-удельная нагрузка, С=6,0

q=1,74(1,2-0,3)/6,0=0,67 нм³/см мин

1.7.3 Определение числа работающих фурм

По данным практики возьмём диаметр фурменных трубок d=46 мм. Определение проведём по формуле

h_p=127,2^.F_ф/d², (3)

где F_ф-площадь сечения фурменных трубок;

d²-площадь сечения одной фурменной трубки.

Площадь сечения фурменных трубок находится по формуле

F_ф=V_конв/q=852/0,67²=1271 см².

h_p=127,2^.1271/2116=76,4 см², принимаем 78 см.

Число установленных фурм составит

n_уст=2^.1,2=2,4 ? 3

1.7.4 Тип и размеры конвертера

Исходя из найденных значений 3 площади сечения диаметром 46, и числа установленных фурм выбираем стандартный горизонтальный конвертер 3,96 х 9,15 и ёмкостью по черновой меди 80 т.

1.7.5 Проверка размера горловины

Сечение горловины выбранного конвертера проверяем по скорости истечения газов. В соответствии с технологическим расчётом общее количество газов на 1 т штейна составит

V_уд^газ=(V_газ^1ст+V_газ^2ст)/0,1=193,35+12,94/0,1=2062 нм³/т

Находим секундное количество конверторных газов при температуре 1100 ^оС для производительности А= 630 т/сут по формуле

V_t=AV_уд^газ(273+t)/(86400^.K^.273)

где t- температура 1100 ^оС

К-коэффициент использования, 0,75

V_t= 630^.2062(273+1100)/(86400^.0,75^.273)=100,8 м³/сек

Скорость газа в сечении горловины составит 3,8 м².



v_t=V_t/F_горл=100,8/3,8=26,5 м/сек.

Найденное значение скорости газов превышает пределы установленных практикой (8-12 м/сек) и стандартные размеры горловины нуждаются в изменениях, её размеры необходимо увеличить в 2 раза, с тем, чтобы F_горл была равной 8,0 м².

1.7.6 Параметры воздуходувной машины и расчёт воздухопровода

Производительность воздуходувной машины с учётом 10 % резерва на восполнение потерь находим по формуле

V_возд=1,1^. V_конв=1,1^.852 = 937 нм³/мин

Давление дутья на воздуходувке с учётом 20% резерва по формуле:

Р_возд=1,2^.р₁=1,2^.1,2=1,44 ати

Секундное количество воздуха, приходящего по воздухопроводу при давлении 1,44 ати и t=60^о составит

V_t.p.=А/[t/(1+р_возд)]=630/60^.1,44=7,30 м³ /сек

При скорости воздуха 7,30 м3/сек, диаметр воздуховода составит:

d=1,13V_tp/v_tp=1,137,30/26,5=0,60 м

1.7.7 Определение числа операций

При заданной производительности конвертера по горячему штейну 852 т/сут, черновой меди будет получено:

852^.0,3889=331 т/сут

При ёмкости конвертера по черновой меди до 80 т, число операций в сутки будет:

331/80=4,13 = 5.



Заключение

В курсовом проекте произведён расчёт конвертирования медно-свинцового штейна.

Рассчитан рациональный состава штейна, кварцевого флюса, конверторного шлака и холодных материалов.

Расчёты произведены по периодам процесса конвертирования с определением количества поступивших и полученных материалов и продуктов.

Произведён расчёт конвертера по пропускной способности по воздуху. Определена площадь сечения фурм, число работающих и установленных фурм.

Подобран тип и размер конвертера, проведена проверка размеров его горловины.

Рассчитаны параметры воздуходувной машины и проведён расчёт воздухопровода.

Используя полученные данные и заданную производительность определено число операций в сутки.



2. Охрана труда и окружающей среды

Физиологическая роль меди

В организм медь поступает в основном с пищей. В некоторых овощах и фруктах содержится от 30 до 230 мг% меди. Много меди содержится в морских продуктах, бобовых, капусте, картофеле, крапиве, кукурузе, моркови, шпинате, яблоках, какао-бобах.

В желудочно-кишечном тракте абсорбируется до 95% поступившей в организм меди (причем в желудке ее максимальное количество), затем в двенадцатиперстной кишке, тощей и подвздошной кишке. Лучше всего организмом усваивается двухвалентная медь. В крови медь связывается с сывороточным альбумином (12-17%), аминокислотами - гистидином, треонином, глутамином (10-15%), транспортным белком транскуприном (12-14%) и церулоплазмином (до 60-65%).

Считается, что оптимальная интенсивность поступления меди в организм составляет 2-3 мг/сутки. Дефицит меди в организме может развиваться при недостаточном поступлении этого элемента (1 мг/сутки и менее), а порог токсичности для человека равен 200 мг/сутки.

Медь способна проникать во все клетки, ткани и органы. Максимальная концентрация меди отмечена в печени, почках, мозге, крови, однако медь можно обнаружить и в других органах и тканях.

Ведущую роль в метаболизме меди играет печень, поскольку здесь синтезируется белок церулоплазмин, обладающий ферментативной активностью и участвующий в регуляции гомеостаза меди.

Медь является жизненно важным элементом, который входит в состав многих витаминов, гормонов, ферментов, дыхательных пигментов, участвует в процессах обмена веществ, в тканевом дыхании и т.д. Медь имеет большое значение для поддержания нормальной структуры костей, хрящей, сухожилий (коллаген), эластичности стенок кровеносных сосудов, легочных альвеол, кожи (эластин). Медь входит в состав миелиновых оболочек нервов. Действие меди на углеводный обмен проявляется посредством ускорения процессов окисления глюкозы, торможения распада гликогена в печени. Медь входит в состав многих важнейших ферментов, таких как цитохромоксидаза, тирозиназа, аскорбиназа и др. Медь присутствует в системе антиоксидантной защиты организма, являясь кофактором фермента супероксиддисмутазы, участвующей в нейтрализации свободных радикалов кислорода. Этот биоэлемент повышает устойчивость организма к некоторым инфекциям, связывает микробные токсины и усиливает действие антибиотиков. Медь обладает выраженным противовоспалительным свойством, смягчает проявления аутоиммунных заболеваний (напр., ревматоидного артрита), способствует усвоению железа.

Токсическая доза для человека: более 250 мг.

Летальная доза для человека: нет данных.

Индикаторы элементного статуса меди

Оценку содержания меди в организме определяют по результатам исследований крови, мочи, волос. Средняя концентрация меди в плазме крови составляет 0,75-1,3 мг/л, в моче 2-25 мг/л, в волосах 7,5-20 мг/кг. Об обмене меди можно судить с помощью определения уровня церулоплазмина в сыворотке крови, а также по активности медьсодержащих ферментов.

Человек постоянно подвергается действию болезнетворных факторов внешней среды. Это - проникающая радиация, электромагнитные поля, ультразвуковые волны, вредные химические соединения и, конечно, микроорганизмы. Все эти факторы атакуют нас днем и ночью, пытаясь проникнуть и проникая через кожу, слизистые покровы, легкие. Защищая организм, этим вредным агентам противостоят иммунные силы.

Иммунная система это целый комплекс, образно говоря - армия. В этой армии есть свои рода и виды войск.

Кожа и слизистый эпителий обеспечивают барьерную защиту. Собственные химические соединения организма осуществляют бактерицидную защиту. Специальные клетки крови - фагоциты - это войска специального назначения, которые буквально пожирают чужеродные микробы. Есть здесь свои службы оповещения и связи - нервная и гумморальная системы.

Кровь и лимфа - инфрастурктуры обеспечения. Они доставляют на "поле боя" все необходимое для армии. Костный мозг и лимфоузлы выполняют роль кадетских корпусов и военных училищ - здесь рождаются и "проходят подготовку" иммуноциты.

Первый "рубеж обороны" иммунной системы - кожа. Кроме чисто механической преграды, она выполняет роль "жалюзи" для различных опасный излучений.

Считается установленным, что медьсодержащие ферменты способствуют дифференциации молодых клеток. Экспериментально доказано, что препараты меди предупреждают появление злокачественных клеток, усиливают действие противораковой защиты. Напротив - дефицит меди увеличивает вероятность появления новообразований.

Во время течения патологических процессов, организм накапливает информацию для банка иммунологической памяти. В результате появляются специфические белки - иммуноглобулины, в синтезе которых принимает участие медь. В случае повторного проникновения в организм уже известного антигена - используется накопленный опыт (приобретенный иммунитет). Иммунная реакция будет значительно сильнее и быстрее. Таким образом медь обладает иммунномодулирующими свойствами.

Ионы меди, в составе фермента дегидрогеназы бутерил-коэнзима-А, принимают участие в превращении жирных кислот, способствуя ресинтезу аденозиндифосфороной кислоты, которая, превращаясь в АТФ, является поставщиком энергии в организме. Так медь принимает участие в энергетических процессах. В организме взрослого человека содержится 150-200 мг меди. Поступая вместе с пищей в желудочно-кишечный тракт, медь присоединяется к транспортному белку - металлотионеину и затем всасывается в кровь. Вместе с плазмой крови медь поступает в печень. Здесь происходит синтез церулоплазмина - основного медьсодержащего белка крови. Церулоплазмин выполняет роль оперативной доставки меди во все ткани и клетки организма. Большая часть меди откладывается про запас в особых "кладовых" - депо. Такими депо являются: печень, головной мозг, костные структуры, надпочечники и некоторые другие органы. Отсюда, по мере необходимости, медь снова поступает в кровь. Медьсодержащие металл ферменты, либо непосредственно участвуют в окислительно-восстановительных процессах, либо способствуют синтезу других ферментов, катализирующих биохимические реакции обмена веществ. 98% использованной организмом меди, вместе с метаболитами - конечными продуктами обмена веществ - возвращается в пищеварительный канал.

Из организма использованная медь выводится вместе с фекалиями и в меньшей степени (около 2%) - с мочой и потом. До недавнего времени считалось, что суточная потребность человека в меди составляет 3-5 мг. Известно, что обычно, в суточном объеме продуктов питания содержится 2-5 мг меди. Значит среднесуточная потребность в этом микроэлементе должна вполне покрываться потребляемыми продуктами. Однако, исследования проведенные с помощью новейших методов показали, что даже у лиц, которые потребляют с пищей до 10 мг меди в сутки, ее дефицит в организме часто составляет 20-30%. А у некоторых групп населения (дети, лица старше 40 лет, больные хроническими болезнями) возможен медедефицит до 50%.В чем же его причина? Выяснилось, что медь связанная в пище с белками, очень плохо усваивается. Ее всасываемость в желудке составляет не больше 32%. К медедефициту ведут молочная и мясная диеты.

В донецком мединституте было выявлено, что медь проходит через кожу и при этом дезинфицирует. Медь в организме связывает токсины и склеивает бактерии (аглюминация бактерий), при этом медь образует хелатные соединения, очень труднорастворимые.



Список литературы

1. Гальнбек А. А., Шалыгин Л. М., Шмонин Ю. Б. «Расчёты пирометаллургических процессов и аппаратуры цветной металлургии», Челябинск «Металлургия» 1990г.

2. Диамидовский Д. А., Шалыгин Л. М., Гальнбек А. А., Южанинов И. А. «Расчёты пиропроцессов и печей цветной металлургии», М.,1963г.

3. Ванюков А. В., Зайцев В. Я. «Теория пирометаллургических процессов», М. «Металлургия» 1973г.

Размещено на Allbest.ru

...