Магниевое сырье и подготовка его к переработке

магниевое сырье и подготовка его к переработке
Оглавление

Введение 1
Особенности литейной формы 3
Плавка магниевых сплавов 6
Заключение 7

Введение

В 1695 году из минеральной воды Эпсомского источника в Англии выделили соль, обладавшую горьким вкусом и слабительным действием. Аптекари называли её горькой солью, а также английской, или эпсомской солью. Минерал эпсомит имеет состав MgSO₄ · 7H₂O. Латинское название элемента происходит от названия древнего города Магнезия в Малой Азии, в окрестностях которого имеются залежи минерала магнезита.

Впервые был выделен в чистом виде сэром Хемфри Дэви в 1808 году.
Главные месторождения находятся на территории США, Норвегии, Китая, России.
Большие количества магния находятся в морской воде. Главными видами нахождения магнезиального сырья являются:

• 
  морская вода - (Mg 0,12-0,13 %),
  
• 
  карналлит - MgCl₂ KCl 6H₂O (Mg 8,7 %),
  
• 
  бишофит - MgCl₂ 6H₂O (Mg 11,9 %),
  
• 
  кизерит - MgSO₄ H₂O (Mg 17,6 %),
  
• 
  эпсомит - MgSO₄ 7H₂O (Mg 16,3 %),
  
• 
  каинит - KCl MgSO₄ 3H₂O (Mg 9,8 %),
  
• 
  магнезит - MgCO₃ (Mg 28,7 %),
  
• 
  доломит - CaCO₃·MgCO₃ (Mg 13,1 %),
  
• 
  брусит - Mg (OH) ₂ (Mg 41,6 %).
  

Магнезиальные соли встречаются в больших количествах в солевых отложениях самосадочных озёр. Месторождения ископаемых солей карналлита осадочного происхождения известны во многих странах.
Магнезит образуется преимущественно в гидротермальных условиях и относится к среднетемпературным гидротермальным месторождениям. Доломит также является важным магниевым сырьём. Месторождения доломита широко распространены, запасы их огромны. Они ассоциируют с карбонатными толщами и большинство из них имеет докембрийский или пермский возраст. Доломитовые залежи образуются осадочным путём, но могут возникать также при воздействии на известняки гидротермальных растворов, подземных или поверхностных вод. [3]
Магний и его сплавы являются хорошим конструкционным материалом, так как он в 4,5 раза легче железа и 1,6 раз легче алюминия. Чистый магний - это металл серебристо-белого цвета. Температура плавления его 650°С, плотность при 20°С 1,738 г/см³. Плотность магниевых сплавов 1,75-1,9 г/см^3, по значениям удельной прочности они превосходят некоторые конструкционные стали, чугуны и алюминиевые сплавы, обладают поглощением вибрации, что очень важно для авиации и транспорта. Магниевые сплавы легко обрабатываются резанием и после надлежащей обработки не уступают по коррозионной стойкости алюминиевым сплавам.
Магниевые сплавы широко применяют в авиационной промышленности, в приборостроении, в авто - и моторостроении, радиотехнике и других отраслях промышленности. Из магниевых сплавов изготовляют корпуса приборов, бурильных, пневматических и ручных инструментов, корпуса радиоаппаратуры, фотокамер, детали двигателей и др. Масса отливок из магниевых сплавов достигает 300-500 кг.
Наибольшее применение в промышленности нашли магниевые сплавы систем Mg-Al-Mn и Mg-Al-Zn. Основной легирующей добавкой в магниевых сплавах является алюминий, который вводят непосредственно в расплавленный магний в количестве 5,0-11,0%.
Алюминий уменьшает способность магниевых сплавов самовоспламеняться, повышает механические свойства, а также улучшает литейные свойства. При дальнейшем увеличении содержания алюминия в сплаве снижается механическая прочность и увеличивается хрупкость.
Цинк в количестве до 5, 5% способствует повышению механических свойств, но ухудшает литейные свойства сплавов. Коррозионная стойкость их выше сплавов системы Mg-Al-Mn.
Марганец вводят в магниевые сплавы для повышения их коррозионной стойкости в количестве до 2-2,5%, а в сплавах системы Mg-Al-Zn от 0,1 до 0,5%. Добавка до 1,5-2% марганца повышает механические свойства сплава, плотность отливок, улучшает свариваемость, но ухудшает жидкотекучесть и увеличивает склонность к горячим трещинам.
Цирконий измельчает структуру, повышает механические свойства, но ухудшает литейные свойства. В настоящее время получают отливки с прочностью при растяжении до 35кгс/мм² и удлинением 5-15%.
Сплав магния с марганцем Мл2 применяют сравнительно редко из-за невысоких механических и литейных свойств.
Наибольшее распространение получили сплавы магния с алюминием Мл4 и Мл5.
Сплав Мл4 (6% Al, 2,5% Zn и 0,3% Mn, остальное Mg) имеет высокие механические свойства в литом состоянии и повышенную коррозионную стойкость после оксидирования. Из сплава Мл4 изготовляют детали агрегатов и приборов, от которых требуется повышенная стойкость против коррозии. Но при литье этот сплав сильно окисляется и имеет склонность к образованию микрорыхлот, горячих трещин, большую усадку, что вызывает затруднения при получении отливок сложной конфигурации из этого сплава.
Сплав Мл5, содержащий 8,5% Al, 0,5% Zn, 0,3% Mn, остальное Mg, обладает более высокими технологическими свойствами, чем сплав Мл4, так как он менее склонен к образованию микрорыхлот, горячих трещин и по жидкотекучести уступает только сплаву Мл6 (10% Al, 1% Zn, 0,3% Mn, остальное Mg). Сплавы Мл5 и Мл6 применяют для литья в разовые песчаные формы, кокиль¹ и под давлением при производстве высоконагруженных деталей. Сплавы Мл9, Мл10, Мл12 и др. применяются для работы при повышенных температурах порядка 150-350°С. [1, с.394-396,2, с.214-215]