You are currently browsing posts tagged ‘promet’

Złoża i minerały żelaza.

posted in: Złoża i minerały żelaza (Tags: , , ) - Komentarze są wyłączone

Cz1

Żelazo jest najważniejszym metalem naszej cywilizacji. Epoka żelaza rozpoczęła się, gdy zaczęto stosować ten metal i z pewnością przetrwa do końca dziejów ludzkości. I chociaż rocznie wytwarza się go więcej niż wszystkich metali łącznie, a produkcja surówki i stali wciąż rośnie, nie budzi to jednak obaw, że żelaza zabraknie.
Ocenia się, że żelazo stanowi 5,05% całkowitej masy skorupy ziemskiej. Ustępuje ono tylko miejsca tlenowi, krzemianowi i glinowi, a ponieważ te tezy pierwiastki występują wspólnie
w krzemianach i glinokrzemianach – najpospolitszych minerałach skorupy ziemskiej – tym większe szanse tworzenia się własnych minerałów żelaza. Nie oznacza to jednak, że żelazo nie wchodzi w skład krzemianów i glinokrzemianów. Znaczna jego część jest związana
w minerałach skałotwórczych: oliwinach, piroksenach, amfibolach i łyszczykach.
W skład krzemianów wchodzi tylko część żelaza, pozostała łączy się z tlenem w minerały tlenkowe – magnetyt i hematyt. Ich udział w masie skorupy ziemskiej jest znaczny. Ustępują oczywiście pod tym względem glinokrzemianom stanowiącym (wraz z krzemianami) ponad 90% masy skorupy, lecz z minerałów niekrzemianowych są najbardziej pospolite – stanowią około 4% masy. Żelazo występuje także w węglanach, siarczkach i fosforanach, arsenkach oraz wolframianach.
W skorupie ziemskiej występuje także żelazo rodzime, stanowi ono jednak tylko osobliwość mineralogiczną. Znaleziono je tylko w jednym miejscu – na wyspie Disco położonej u wybrzeży Grenlandii. Znany badacz polarny Nils A. Nordenskild znalazł tam kilka dużych brył rodzimego żelaza, największą o masie 21 ton. Wyjaśnienie ich pochodzenia sprawiło duże trudności. Żelazo zawierało domieszkę niklu, wykazywało także obecność figur Wildmanstttena. Ponieważ obydwie te cechy uważano za charakterystyczne dla żelaza meteorytowego, stworzono teorię, że bryły żelaza są meteorytami, które wpadły w ciekły jeszcze bazalt wylewający się w trzeciorzędzie na powierzchnię Ziemi. Dopiero znalezienie
w innych miejscach wyspy pokryw bazaltowych, które były przepełnione ziarnami rodzimego żelaza, dowiodło jego ziemskiego pochodzenia, a zarazem stanowiło poparcie hipotezy, że jądro Ziemi jest utworzone ze stopu żelazo-niklowego.
Historia wydobycia żelaza

Minerały skał metamorficznych

posted in: Minerały (Tags: ) - Komentarze są wyłączone

Wówczas gdy skały podlegają działaniu zmienionej temperatury i/lub ciśnienia ulegają przeobrażeniu (metamorfizmowi). Jako, że większość minerałów jest stała w ściśle określonym przedziale PT (ciśnienia i temperatury) ulega przeobrażeniu ich struktura wewnętrzna jak oraz często również skład chemiczny. Powstają zupełnie nowe fazy krystaliczne, jak np. staurolit (Fe,Mg)2Al9(Si,Al)4O20(O,OH)4, bądź dochodzi do powstania odmian polimorficznych, np. andaluzyt AlVIAlV[SiO5] poprzez podniesienie ciśnienia przechodzi w kyanit AlVIAlVI[SiO5, a w przypadku wzrostu ciśnienia i temperatury w silimanit AlVIAlIV[SiO5]. Przemianie w tym przypadku zachodzi pozycja glinu Al w strukturze wewnętrznej. na kontaktach intruzji magmowych ze skałami otaczającymi, np. węglanowymi wapieniami lub dolomitami powstają skały bogate w krzem Si jak i węglan wapnia CaCO3 nazywane skarnami. Pospolite minerały w tym przypadku to wollastonit CaSiO3, wezuwian Ca10(Mg,Fe) 2Al4[(OH) 4/(SiO4)5/(Si2O7)2], bądź wiele odmian granatów, jak np. grossular Ca3Al2(SiO4)3.

W wyniku oddziaływania lotnych składników magmy i utworów hydrotermalnych oraz wód powierzchniowych może spowodować przeobrażenie istniejących minerałów oraz powstanie nowych faz krystalicznych. Proces w którym zachodzi powstanie nowych minerałów i zmiana składu chemicznego istniejących nazywamy metasomatozą, bądź w przypadku udziału lotnych składników magmy pneumatolizą. Przykładem jest powstanie kasyterytu SnO2 w wyniku działania lotnego SnF4 na kwarc SiO2.

Cynk

posted in: Bez kategorii (Tags: , , ) - Komentarze są wyłączone

Cynk pierwiastek chemiczny, metal przejściowy z grupy cynkowców w układzie okresowym (grupa 12).

Posiada 23 izotopy z przedziału mas: 57-78. Trwałe są izotopy 64, 66, 67, 68 i 70.

Został odkryty w Indiach lub Chinach przed 1500 p.n.e. Do Europy metal ten zawędrował dopiero w XVII wieku.

Występowanie

Występuje w skorupie ziemskiej w ilości 75 ppm w postaci minerałów – głównie są to blenda cynkowa i smitsonit.

W produktach żywnościowych duże ilości związków cynku znajdują się w ostrygach, chudym mięsie, drobiu i rybach. Dostarczają go również kasze i chleb pełnoziarnisty.

Otrzymywanie

Cynk na skalę przemysłową otrzymuje się metodą pirometalurgiczną bądź hydrometalurgiczną. Proces pirometalurgiczny polega zazwyczaj na prażeniu spiekającym koncentratów zawierających siarczek cynku, a następnie redukcji otrzymanego w wyniku prażenia tlenku cynku w piecach szybowych specjalnej konstrukcji, wyposażonych w kondensator do szybkiego skraplania powstających par cynku. Dawniej proces ten prowadzono najczęściej w tzw. muflach poziomych. W procesie hydrometalurgicznym koncentrat poddaje się ługowaniu roztworem kwasu siarkowego, otrzymany roztwór siarczanu cynku oczyszcza się, i wydziela się z niego metaliczny cynk drogą elektrolizy. Następnie okresowo zdziera się cynk z katod, przetapia i odlewa w tzw. gąski.

Właściwości fizyczne i chemiczne

Cynk metaliczny jest błękitnobiałym, kruchym metalem. Na powietrzu ulega podobnej do aluminium pasywacji. Cynk jest bardzo reaktywny zarówno w środowisku kwasowym, jak i zasadowym, nie reaguje natomiast z wodą w warunkach obojętnych.

Związki

Szeroko stosowanym związkiem cynku jest jego tlenek ZnO (biel cynkowa), który jest wykorzystywany jako dodatek do farb i lakierów, oraz jako wypełniacz i stabilizator gumy i tworzyw sztucznych.

Zastosowanie

Najważniejsze zastosowanie technologiczne cynku to pokrywanie nim blach stalowych (→ stal ocynkowana), w celu uodpornienia na korozję. Cynk jest też składnikiem wielu stopów, zwłaszcza z miedzią (mosiądz, brąz, tombak). Cynk stosowany jest też w ogniwach elektrycznych Daniella i Leclanchego.

Cynkowanie

posted in: Bez kategorii (Tags: , ) - Komentarze są wyłączone

Cynkowanie – to ogół zadań mający na celu pokrycie powierzchni rzeczy stalowych cienką powłoką cynku w celu zabezpieczenia przed korozją powodowaną działaniem powietrza i wody. Cynkowanie jest stosowane powszechnie w wielu gałęziach gospodarki, m.in. w przemyśle samochodowym, budowlanym, lotniczym.

Powłoka cynkowa wykazuje w warunkach miejskiego środowiska korozyjnego od kilku do kilkunastu razy większą odporność korozyjną od stali nie cynkowanej. Dzieje się tak dlatego, że potencjał standardowy cynku jest znacznie bardziej elektroujemny niż potencjał żelaza. W pierwszej kolejności będzie korodował cynk, a elementy jego korozji będą spowalniać dalszą korozję. W przypadku przerwania szczelności powłoki cynkowej, będzie ona w dalszym ciągu zabezpieczeć materiał chroniony przed korozją. Zjawisko to nosi nazwę protektorowania.

Rodzaje cynkowania:

* cynkowanie proszkowe – utrzymanie przedmiotu przez kilka godzin w temperaturze 350-400 stopni Celsjusza w sproszkowanym cynku zawierającym około 6% tlenku cynku.
* cynkowanie zanurzeniowe (ogniowe) – zanurzenie przedmiotu w ciekłej kąpieli cynkowej.
* cynkowanie galwaniczne
* cynkowanie natryskowe