Техника - молодёжи 1960-09, страница 6

КОГДА мы говорим о получении металла, в нашем воображении сразу же возникают картины добычи руды из земных недр, подгоювка к металлургической переработке; гигантские домны, огнедышащие мартены, могучие плавильные печи, где руда превращается в металл.

А энаете ли вы, что есть металл, который можно получить на воды? Да, да, не удивляйтесь, из воды морей и озер. Уже в настоящее время в мировой практике десятки тысяч тонн металла ежегодно добываются из воды. Речь идет о магнии — белом легком металле, широко применяемом в современной технике, особенно в самолетостроении н автомобилестроении. Детали из магния снижают общий вес конструкции, увеличивают их полезную грузоподъемность, снижают расход горючего. Высокая химическая активность этого металла позволяет использовать его для получения редких металлов: титана, циркония, урана.

Много ли магния в воде? Не очень ли трудоемкие оаботы потребуется производить? Оправданы ли экономические расходы?

Постараемся ответить на эти вопросы.

Соли магния, в основном хлористый магний, содержатся среди различных солей, растворенных в воде озер и морей. Количество их немалое: свыше 1 млн. т магния в 1 куб. км морокой воды! Такое количество превышает ежегодное мировое производство этого металла в 10 раз.

Но для того чтобы получить магний из морской воды, совсем не обязательно брать воду непосредственно из моря и подвергать ее выпарке. Даже лучше использовать «бывшую» морскую воду или воду озер, где концентрация солей повышена за счет естественного испарения.

В Крыму в Сакском, Сасык-Си-вашском, Старом, Красном и других озерах содержание хлористого магния достигает 10 и более процентов. В Сивашском заливе — более 0^е/®. Среднее содержание хлористого магния в воде залива Кара-Богаз-Гол на Каспии составляет 4%>.

Природные растворы солей, содержащихся в воде озер, морей, в технике принято называть рапой. Однако для получения магния из концентрированной рапы необходимо испарять очень много воды. Поэтому. чтобы снизить расход топлива на испарение, рапу еще раз концентрируют. Схема получения магния из рапы, предварительно концентрированной в испарительном бассейне, показана на цветной вкладке.

Часть озера или залива глубиной около 0,5 м отделяется дамбой. Площадь такого участка очень велика — сотни гектаров. Этот водный массив делится на бассейны, отгороженные друг от друга перемычками. Насосы подают раствор из озера в бассейны. Между бассейнами устраивают шлюзы, через которые рапа из одних бассейнов подается в другие.

За долгое время нахождения рапы в бассейнах под действием солнечного тепла вода испаряется, и повы шается концентрация солей. Концентрат поступает в специальный сборный бассейн — рапохранилище, а отсюда на завод.

Трудно справляться со сложным бассейновым хозяйством. Надо знать концентрацию хлористого магния и других солей, следить за уровнем в бассейнах, включать и выключать насосы. открывать и закрывать шлюзы между бассейнами. Но в этом хозяйстве наводить порядок помогают совершенные автоматические и телемеханические агрегаты.

Правда, испарить всю воду из рапы в естественных условиях не удается, поэтому окончательная обработка проходит в заводских условиях. Один из способов иопарения — так называемый метод погруженного горения. Специальная горелка, в которую подается горючий газ и воздух, погружается в раствор. Горение газа под слоем раствора продолжается постоянно, так как газ и воздух поступают непрерывно. Частицы раскаленного газа, проходя через раствор, производят испарение воды, и результате та-кой операции концентрация хлористого магния в рале повышается до 45—46^е/».

Полученный продукт называется бкшофитом. Расплавленный бишофит из выпарных аппаратов выливают на вращающийся металлический барабан, который охлаждается водой. Здесь бишофит застывает в виде тонкой пленки. Бе срезают ножом, собирают в тару я направляют на окончательное удаление воды для получения чистого безводного хлористого магния.

мр

слышал, что в мореной де растворены многие металлы. Правда лн это и как можно добывать металлы на надр морской стихни?

Морлк Тихооиеаисного флота Л. Соловьев

Эта операция проходит в две стадии. Сначала в специальных печах бишофит подсушивается при определенном температурном режиме. Здесь содержание воды доводится до 3—4%. Для полного удаления воды продукт плавят в электрических печах. Чтобы предупредить гидролиз бишофита, операция проходит в атмосфере хлороводорода: в печь подают газообразный хлор и уголь (восстановитель). При хорошей герметизации переплавку ведут без хлора.

Из печей безводный хлористый магний направляется на электролиз. В электролизерах под действием электрического тока расплавленный хлористый магний разлагается . на хлор и металлический магний. Хлор по трубам отсасывается в специальные сборники для использования в различных технических целях. Расплавленный магний-сырец собирают в ковши и направляют на очистку от примесей (рафинирование). Чистый, рафинированный металл на разливочной машине разливается на чушки.

Получение магния из рапы — производство энергоемкое из-за электролиза расплавленного хлористого магния. Поэтому чем ниже будет стоимость добычи топлива и получение электроэнергии, тем дешевле обойдется получение тонны металла,

Снизить стоимость можно и дру гим путем. Некоторые из озер и за ливов находятся в сравнительно бла гоприятных климатических условиях, Здесь само солнце работает для повышения концентрации солей в первичной рапе. А некоторые озера и заливы находятся сравнительно близко к богатым источникам природного горючего газа, который может быть использован и для выпарки рапы и для получения электроэнергии, необходимой при электролизе.

Многие положительные свойства делают магний одним из перспективных металлов, и применение его будет непрерывно увеличиваться. И стоит, конечно, в связи с этим подумать о способах увеличения добычи мапния из озерной и морской воды, тем более что здесь не нужно строить рудников, шахт и карьеров.

М. СОЛНЦЕВ, инженер, кандидат

ж оно ми час ких наук

i

этапа решается вопрос на только экономного расходования металла, но и минимальной трудоемкости изготовления конструкции. Необходимо помнить, что с учетом общего объема производства сеериых конструкций в нашей стране экономия только 1% металла дает в целом экономию более 70 тыс. т.

Особое внимание должно быть уделено разработке и производству современного оборудования для механизации вспомогательных при сварке опе

раций, которые по трудоемкости занимают примерно такое же место, как и сварка.

Большое внимание должно быть уделено ускоренной разработке технологии сварки непрерывно появляющихся в технике новых марок сталей и сплавов, отличающихся повышенным содер

жанием легирующих элементов. Веж* нейшее значение имеет решение вопросов сварки сплавов титана, алюминия и магния, а также таких чистых металлов, как цирконий, бериллий, молибден, хром и их сплеаы, которыа находят аса более широкое применение в промышленности.

Мы

4