Technologia chemiczna nieorganiczna - wybrane zagadnienia

Wstęp 11

1. Woda w przemyśle 13

1.1. Zasoby i rodzaje wód naturalnych 13

1.2. Wskaźniki jakości wód naturalnych 15

1.3. Właściwości wody chemicznie czystej 17

1.4. Zastosowanie wody w przemyśle 20

1.4.1. Zasoby i zużycie wody w Polsce 20

1.4.2. Woda technologiczna 22

1.4.3. Woda do celów kotłowych 24

1.4.4. Woda do celów chłodniczych 28

1.5. Podstawowe procesy uzdatniania wody przemysłowej 33

1.5.1. Cedzenie, sedymentacja i filtracja 33

1.5.2. Koagulacja 35

1.5.3. Usuwanie z wody składników tworzących kamień kotłowy 39

1.5.4. Usuwanie z wody gazów powodujących korozję urządzeń 41

1.5.5. Usuwanie z wody związków żelaza i manganu 42

1.5.6. Korekta odczynu, odolejanie i stabilizacja wody 45

1.5.7. Dezynfekcja wody 46

Literatura 47

2. Wymieniacze jonowe – budowa chemiczna, właściwości i zastosowanie 49

2.1. Zarys rozwoju wymieniaczy jonowych 49

2.2. Podstawowe wiadomości o wymieniaczach jonowych 50

2.3. Metody otrzymywania syntetycznych wymieniaczy jonowych 56

2.3.1. Otrzymywanie kopolimerów S/DWB 56

2.3.2. Wprowadzanie grup funkcyjnych do kopolimerów S/DWB 58

2.3.3. Kopolimeryzacja chemicznie aktywnych monomerów 59

2.4. Właściwości fizykochemiczne jonitów 60

2.4.1. Postać fizyczna 61

2.4.2. Pęcznienie 63

2.4.3. Zdolność wymienna 64

2.4.4. Selektywność jonitów 65

2.4.5. Regeneracja wymieniaczy jonowych 66

2.4.6. Wytrzymałość wymieniaczy jonowych 67

2.5. Charakterystyka procesu wymiany jonowej 69

2.6. Zastosowanie wymieniaczy jonowych w technologii uzdatniania wody 73

2.6.1. Zmiękczanie wody 74

2.6.2. Odsalanie wody 75

2.7. Inne zastosowania wymieniaczy jonowych 79

Literatura 82

3. Wzbogacanie surowców mineralnych 84

3.1. Rola procesów wzbogacania 84

3.2. Metody mechaniczne wzbogacania kopalin stałych 85

3.2.1. Operacje przygotowawcze 85

3.2.2. Operacje wzbogacania 86

3.2.3. Operacje wykańczające i pomocnicze 91

3.3. Metody chemiczne wzbogacania kopalin stałych 91

3.4. Flotacja jako podstawowa metoda wzbogacania surowców mineralnych. 93

3.4.1. Charakterystyka flotacji 93

3.4.2. Mechanizm flotacji 95

3.4.3. Odczynniki flotacyjne 96

Literatura 101

4. Metalurgia ciężkich metali nieżelaznych103

4.1. Klasyfikacja procesów metalurgicznych. 103

4.2. Metalurgia miedzi 106

4.2.1. Rudy miedzi i ich przygotowanie do przerobu 106

4.2.2. Pirometalurgiczna metoda otrzymywania miedzi 107

4.2.3. Otrzymywanie miedzi w procesach hydrometalurgicznych 113

4.3. Metalurgia cynku 115

4.3.1. Rudy cynku i ich przygotowanie do otrzymywania cynku 115

4.3.2. Otrzymywanie cynku metodą pirometalurgiczną 116

4.3.3. Rafinacja cynku. 117

4.3.4. Otrzymywanie cynku metodą hydrometalurgiczną 119

4.4. Metalurgia ołowiu 121

4.4.1. Otrzymywanie ołowiu metodą pirometalurgiczną 121

4.4.2. Rafinacja ołowiu. 123

4.4.3. Recykling ołowiu z akumulatorów 125

Literatura 126

5. Elektrochemia 128

5.1. Podstawy teoretyczne procesu elektrolizy 128

5.2. Elektroliza przemysłowa. 132

5.2.1. Hydroelektrometalurgia – elektroliza wodnych roztworów 133

5.2.2. Termoelektroliza – elektroliza stopionych soli 138

5.2.3. Otrzymywanie związków chemicznych metodami elektrochemicznymi 139

5.2.4. Zastosowanie elektrolizy w ochronie środowiska 141

5.3. Galwanotechnika 144

5.3.1. Mechanizm procesu elektrolitycznego osadzania metali 145

5.3.2. Czynniki wpływające na budowę powłok galwanicznych 146

5.3.3. Przygotowanie powierzchni metali pod powłoki galwaniczne 148

5.3.4. Procesy nakładania wybranych powłok galwanicznych 150

5.3.5. Urządzenia stosowane w galwanotechnice 158

5.3.6. Metody oczyszczania ścieków galwanizerskich 160

Literatura 163

6. Pigmenty 165

6.1. Podstawowe informacje o pigmentach. 165

6.1.1. Budowa i właściwości pigmentów 165

6.1.2. Klasyfikacja pigmentów 167

6.1.3. Wymagania stawiane pigmentom 169

6.2. Charakterystyka najważniejszych pigmentów 170

6.2.1. Biele tytanowe 170

6.2.2. Pigmenty żelazowe 173

6.2.3. Pigmenty węglowe 175

6.2.4. Pigmenty chromowe 175

6.2.5. Pigmenty ultramarynowe. 177

6.2.6. Pigmenty kadmowe 179

6.3. Pigmenty o specjalnych właściwościach użytkowych 179

6.4. Aspekty środowiskowe i toksykologiczne produkcji i użytkowania pigmentów 183

Literatura 184

7. Szkło 186

7.1. Definicja i budowa szkła 186

7.2. Właściwości szkła 188

7.3. Otrzymywanie szkła 192

7.3.1. Surowce szklarskie 192

7.3.2. Wytop szkła 196

7.3.3. Piece szklarskie 200

7.3.4. Formowanie szkła 204

7.4. Klasyfikacja szkieł 207

7.4.1. Szkło budowlane 207

7.4.2. Opakowania szklane i szkło gospodarcze 209

7.4.3. Szkło techniczne 209

7.5. Oddziaływanie przemysłu szklarskiego na środowisko naturalne 212

7.5.1. Emisje związane z procesem wytopu szkła 212

7.5.2. Odzysk i obróbka stłuczki szklanej jako surowca do produkcji szkła 214

7.6. Produkcja szkła w Polsce i w Europie.217

Literatura 218

8. Przemysł wapienniczy 220

8.1. Surowce wapiennicze 220

8.2. Produkty niepalone 221

8.3. Produkty palone 226

8.3.1. Wytwarzanie wapna palonego 226

8.3.2. Zastosowanie wapna palonego 232

8.3.3. Nawozy tlenkowe wapniowe i wapniowo-magnezowe 233

8.3.4. Wapno gaszone 234

8.3.5. Wapno hydrauliczne 237

Literatura 239

9. Przemysł fosforowy 241

9.1. Podstawowe informacje o nawozach fosforowych 241

9.2. Przemysł nawozów fosforowych 245

9.3. Apatyty i fosforyty 246

9.4. Metody otrzymywania kwasu fosforowego(V) 248

9.5. Otrzymywanie kwasu fosforowego(V) metodą ekstrakcyjną 251

9.6. Środowiskowe skutki produkcji kwasu fosforowego(V) 253

9.7. Otrzymywanie superfosfatu 256

9.7.1. Superfosfat prosty 256

9.7.2. Superfosfat potrójny 259

9.8. Fosforany paszowe 260

9.9. Alternatywne źródła fosforu 261

Literatura 262

10. Nawozy mineralne 265

10.1. Wstęp 265

10.2. Klasyfikacja nawozów mineralnych 268

10.3. Produkcja i zużycie nawozów mineralnych w Polsce 272

10.4. Charakterystyka nawozów mineralnych azotowych i potasowych 275

10.4.1. Nawozy azotowe 275

10.4.2. Nawozy potasowe 280

10.5. Mikronawozy 281

10.6. Nawozy wieloskładnikowe 282

10.7. Nawozy płynne 283

10.8. Dawki nawozów 284

10.9. Negatywny wpływ nawożenia na środowisko 285

Literatura 286

11. Sól kamienna jako surowiec chemiczny 289

11.1. Geneza i występowanie złóż soli kamiennej 289

11.2. Wydobycie, przerób i zastosowania soli kamiennej 291

11.3. Elektroliza wodnego roztworu chlorku sodu 294

11.3.1. Wprowadzenie 294

11.3.2. Metoda przeponowa (diafragmowa) 297

11.3.3. Metoda rtęciowa 299

11.3.4. Metoda membranowa 304

11.3.5. Porównanie metod 306

11.4. Chlor oraz wodorotlenek sodu jako jedne z najważniejszych półproduktów chemicznych. 307

11.5. Otrzymywanie i zastosowania sody 312

11.6. Otrzymywanie i zastosowanie sodu metalicznego 316

11.7. Otrzymywanie i zastosowanie siarczanu(VI) sodu 317

Literatura 318

Dodatek – Instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych 321

Spis rysunków 345

Spis tabel 349