Definicje: uzysk, rafinacja, recykling, złom obiegowy, złom poamortyzacyjny, złom poprodukcyjny.
Zagadnienia związane z przedmiotem: w jakim celu stosuje się topniki, podział zanieczyszczeń w stopach, podział metod rafinacji i mechanizmy ich działania, prawo Nernsta, Roulta, źródła zanieczyszczeń w stopie, segregacja złomu i jej metody.
UZYSK - pojęcie dotyczące procesów przetwarzania (wytwarzania); jest to wartość wynikająca ze stosunku ilości produktu wyjściowego w stosunku do potencjalnej ilości wytworzonej, wyrażonej w procentach.
RAFINACJA - procesy technologiczne mające na celu oczyszczenie surowego metalu lub stopu. Najczęściej przeprowadza się rafinację metali metodą ogniową, polegającą na wprowadzeniu do oczyszczanego materiału odpowiednich dodatków (najczęściej utleniaczy), które w wysokiej temperaturze reagują z domieszkami tworząc związki łatwiejsze do usunięcia (np. w postaci żużla na powierzchni stopionego metalu).
Rafinację metali można przeprowadzać metodą elektrolityczną (rafinacja elektrolityczna), przez destylację w kolumnach rektyfikacyjnych (np. rafinacja cynku), niekiedy dwustopniowo: najpierw metodą ogniową, a następnie elektrolityczną.
RECYKLING - jedna z metod ochrony środowiska naturalnego. Jej celem jest ograniczenie zużycia surowców naturalnych oraz zmniejszenie ilości odpadów. Zasadą działania recyklingu jest maksymalizacja ponownego wykorzystania tych samych materiałów, z uwzględnieniem minimalizacji nakładów na ich przetworzenie, przez co chronione są surowce naturalne, które służą do ich wytworzenia oraz surowce służące do ich późniejszego przetworzenia.
ZŁOM OBIEGOWY – jest to złom, który powstaje przy wytwarzaniu półwyrobów i wyrobów walcowanych, włącznie z przetwarzaniem na zlecenie, a także odpady wlewków oraz wybrakowane wlewki i odlewy staliwne, które uznano za wadliwe po zaliczeniu do produkcji stali surowej lub staliwa.
Należy uwzględnić złom powstający w lokalnie zintegrowanych odlewniach staliwa, kuźniach, rurowniach, ciągarniach drutu, walcowniach zimnych, zakładach produkujących konstrukcje metalowe i innych wydziałach przetwórczych, z wyjątkiem odlewni żeliwa. Złom, który ma być ponownie walcowany we własnych walcowniach, nie jest uważany za złom obiegowy.
ZŁOM POAMORTYZACYJNY- Powstaje na skutek wycofania z eksploatacji wyrobów stalowych zużywanych w okresach wcześniejszych. Przyjmuje się że stal wraca do produkcji w postaci złomu poamortyzacyjnego w okresie 15 - 20 lat od jej wyprodukowania.
ZŁOM POPRODUKCYJNY - Odpady powstające w zakładach przetwarzających wyroby hutnicze.
TOPNIKI - substancje używane podczas topienia innych substancji w celu obniżenia ich temperatury topnienia lub związania składników niepożądanych. Topniki używane są m.in. w metalurgii (do wytopu i przeróbki metali) i w ceramice.
substancja ułatwiająca lutowanie (miękkie i twarde) poprzez chemiczne oczyszczanie łączonych metali. Powszechnie stosowane topniki: chlorek amonu lub kalafonia do lutowania lutem cynowo-ołowiowym, kwas solny lub chlorek cynku do lutowania powłok ocynkowanych, boraks do lutowania twardego metali żelaznych.
Topnik spełnia trzy funkcje:
usuwa tlenki i inne zanieczyszczenia z lutowanych powierzchni
zapobiega powstawaniu nowych tlenków podczas lutowania poprzez odcięcie kontaktu z powietrzem
ułatwia topnienie i zwiększa płynność lutu
Pierwszą funkcję można zapisać ogólnym wzorem:
tlenek metalu + kwas → metal + sól + woda
Osad i resztki topnika pozostałe po lutowaniu należy usunąć, ponieważ mogą powodować korozję. Wyjątkiem od tej reguły jest bardzo dobrze znany topnik - kalafonia. Jest ona używana w lutowaniu miękkim. Jej naturalnym składnikiem aktywnym jest kwas abietynowy, który po lutowaniu zostaje "uwiązany" w kalafonii, przez co nie ma bezpośredniego kontaktu z lutem i nie powoduje korozji.
PODZIAŁ ZANIECZYSZCZEŃ W STOPACH –
PODZIAŁ METOD RAFINACJI I MECHANIZMY ICH DZIAŁANIA
- metody fizyczne (destylacja,ekstrakcja)
- chemiczne (działanie kwasami, zasadami)
- metoda elektrolityczna (rafinacja elektrolityczna)
- destylacja w kolumnach rektyfikacyjnych (np. rafinacja cynku)
- niekiedy dwustopniowo: najpierw metoda ogniowa, a następnie elektrolityczna.
PRAWO NERNSTA - prawo głoszące, że dla dwu nie mieszających się, będących w kontakcie i pozostających ze sobą w równowadze cieczy, stosunek stężeń (ściślej aktywności) trzeciego składnika, rozpuszczonego w każdej z tych cieczy, jest stały w danych warunkach temperatury i ciśnienia. Stosunek ów nazywa się współczynnikiem podziału i nie zależy od ilości substancji, a zmienia się ze zmianą temperatury i ciśnienia. Prawo to jest podstawą procesówekstrakcji.
PRAWO ROULTA - prawo dotyczące prężności pary nad roztworem doskonałym w ustalonej temperaturze.
Jeśli rozpatrywany układ składa się z dwuskładnikowego roztworu ciekłego i pary nad nim, to zachodzą zależności:
p1=p01x1 i p2=p02x2,
równoważne zapisowi:
y1/(1-y1)=[x1//(1-x1)]· p01/p02,
gdzie: p1, p2 - ciśnienia cząstkowe składników 1 i 2 w parze nad roztworem,
p01, p02 - ciśnienia pary nasyconej nad czystymi składnikami 1 i 2,
x1, x2 - ułamki molowe składników 1 i 2 w roztworze,
y1, y2 - ułamki molowe składników 1 i 2 w parze nad roztworem.
SEGREGACJA ZŁOMU I JEJ METODY –
Istnieją dwa podstawowe modele segregacji odpadów:
1. selektywna zbiórka odpadów (odpady zbierane do oddzielnych, specjalnie do tego celu przeznaczonych pojemników, worków, przyjmowane do punktów skupu itp.);
2. sortowanie odpadów (odpady zbierane są tradycyjnie, do wspólnego pojemnika, a później sortowane w sortowni odpadów na papier, szkło, metal itp.).