فایل word مقاله سرب و روی

این فایل

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

این فایل دارای 56 صفحه می باشد و دارای تنظیمات و فهرست کامل در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد این فایل کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.

توجه : توضیحات زیر بخشی از متن اصلی می باشد که بدون قالب و فرمت بندی کپی شده است

بخشی از فهرست مطالب پروژه این فایل

نحوه تشکیل  
منشأ مواد معدنی  
منشأ ماگمایی  
منشأ رسوبی  
منشأ دگرگونی  
منشأ گرمایی  
تاریخچه روی  
کاربردهای فلز روی  
صنایع ساختمانی  
آلیاژهای با روی  
ماده شیمیایی :  
آلیاژها :  
گالوانیزه کردن فولاد :  
رنگ‌سازی :  
لاستیک ‌سازی :  
داروسازی :  
ریخته گری تحت فشار با روی :  
صنایع اتومبیل‌سازی :  
صنعت چاپ :  
تجهیزات ضد آتش و نگهداری چوب :  
صنایع کشاورزی :  
ترکیبات :  
آنالیز :  
سرب  
مشخصات سرب  
کانی های سرب  
•گالن (PbS)  
•سروزیت (PbCO3)  
•انگلزیت (PbSO4)  
•ولفنیت  
انواع کانسارهای سرب  
ویژگیهای زمین شناسی:  
بافت و شکل ذخیره:  
کانی‌شناسی ذخیره:  
کانی‌شناسی اسکارن:  
ویژگیهای ژئوشیمیایی:  
خصوصیات ژئوفیزیکی:  
عیار و میزان ذخیره:  
•کانسارهای سرب و روی استراباند- استراتیفرم رسوبی (تیپ سولیوان):  
زمین شناسی و پراکندگی کانه در ایران:  
شرایط تشکیل وژنز سرب:  
تأثیرات زیست محیطی:  
منابع آلودگی :  
بیماری های ناشی از قرار گیری در معرض سرب :  
سرطان زایی:  
اثر سرب در آلودگی محیط زیست  
تأثیر سرب برسلامتی انسان  
تأثیر سرب در آلودگی هوا  
تأثیر سرب در آلودگی خاک‌ها  
مصارف عمده سرب :  
منابع:  

نحوه تشکیل

منشأ مواد معدنی

بطور کلی منشأ مواد معدنی را می‌توان در موارد زیر خلاصه کرد

منشأ ماگمایی

ذخایری نظیر کرومیت ، پلاتین ، نیکل ، کبالت و الماس همراه سنگهای اولترامانیکی و ذخایر مس پورفیری و مولیبدن پورفیری همراه سنگهای اسیدی و حد واسط یافت می‌شوند. بنابراین ترکیب شیمیایی ماگما نوع مواد معدنی را کنترل می‌کند. نوع ذخایر ماگمایی تابع عمق و مسیری است که ماگما طی می‌کند. مثلا ماگمایی که از لایه گوشته زمین سرچشمه می‌گیرد، ذخایر کروم ، نیکل، پلاتین را به همراه داشته باشد و ماگمایی که حاصل پوسته قاره‌ها است قلع ، تنگستن ، اورانیوم ، فلوئور و غیره را همراه خواهدداشت

 منشأ رسوبی

ذخایر گچ ، نمک ، زغال سنگ و آهن لایه‌ای

منشأ دگرگونی

ذخایر کرندوم ، گارنت ، آندالوزیت ، سیلیمانیت و غیره را نام برد

منشأ گرمایی

ذخایری که در رابطه با محلولهای گرمایی تشکیل می‌شوند ذخایر سرب ، روی ، مس ، جیوه ، طلا ، نقره و … است. سنگهای مسیر چرخه آب نوع کانسار گرمابی را کنترل می‌کند سنگهای ولکانیکی اسیدی امکان تشکیل ذخایر نوع طلا ، نقره ، اورانیوم ، سرب ، روی ، … و در سنگهای اولترامافیکی امکان وجود ذخایر گرمابی نوع تیزیت و هونتیت و در سنگهای غنی از سیلیس امکان تشکیل رگه‌های کوارتز را می‌توان داشت

تاریخچه روی

روی در اغلب کارهای هنری برنزی مربوط به 5000 سال پیش یافت شده و برای مدت 2000 سال به عنوان یکی از اجزاء آلیاژ برنج در اروپا و آسیا مصرف می‌شده است. چند اثر هنری که سن کانه‌ها به 5000 سال پیش از میلاد مسیح بر می‌گردد، در اروپا یافت شده است. حدود 200 سال پیش از میلاد مسیح، رومی‌ها که تبحر چشمگیری در ساختن آلیاژهای روی داشتند، از این فلز و آلیاژهای آن سکه می‌زدند . بنظر می‌رسد که روی در سال 1000 بعد از میلاد در ناحیه زوار (Zawar) هند ذوب و بر اساس شواهد باستان شناسی در قرن چهاردهم در مقیاس وسیعی تولید می‌شده است. در طی قرون 17 و 18 شمش روی (Slab Zinc) از آسیا به بازارهای اروپا وارد و با نام روی لحیم کاری یا اسپاتیر (Speiter) فروخته شده است. تکنولوژی ذوب روی در حدود سال 1730 از چین به اروپا برده شد و در سال‌های دهه 50-1740 یک کارخانه ذوب روی در انگلیس بر پا شد. تأسیسات عظیم ذوب روی در اوایل قرن نوزدهم شکل گرفت

در اوایل قرن بیستم با توسعه یافتن تکنیک شناورسازی، بازیابی روی از سنگ‌های معدنی پیچیده نیز میسر شد و کنسانتره‌هایی با عیار بالا تولید گردید. در قدیم دانشمندان اسلامی روی را قدمیا، قلیمیا و کادمی و ایرانیان آن را«روح توتیا» نامیده‌اند. در ایران نیز روی از عهد باستان بکار برده می‌شده و در بعضی از مفرغ‌های بدست آمده از آثار باستانی وجود دارد، از قرار معلوم در دوره ساسانیان برنج در ایران ساخته می‌شده که به آن پرنگ می‌گفتند. کلمه روی بعد از اسلام ابتدا به مس و سپس به آلیاژ مس و قلع یعنی مفرغ گفته می‌شد و بعضی اوقات هم قلع را روی می‌نامیده‌اند و گاهی هم نام آلیاژ مس و قلع را اسپید روی گفته‌اند

در سال 1720 در انگلستان ، احتمالا ًبر اساس دانش بدست آمده از روشهای استفاده شده در آسیای شرقی ، برای نخستین بار روی در مقیاس وسیع صنعتی تولید شد و champion جهت تولید روی سازگار با تولید برنج از طریق تصعیر، فرایندی ابداع نمود که بر اساس این فرایند، نخستین فعالیتهای ذوب روی، در 1743 در بریستول، با ظرفیت بیشتر از 200 تن روی در سال بنا نهاده شد

صنعت روی انگلستان در بریستول و سوان سی (Swansea) متمرکز است . اطلاعات آماری در مورد تولید روی دنیا از سال 1871 موجود است . در این زمان تولید کل برابر 121000 تن در سال بود که 58000 تن آن در آلمان و 45000 تن در بلژیک تولید می شد . تولید کل در آغاز قرن بیستم برابر 472000 تن و در سال 1913 برابر 106 میلیون تن در سال بود  

کاربردهای فلز روی

روی در صنعت ساختمان

روی در ساخت سیمان، دندانسازی، ساخت کبریت، کف‌سازی، ظروف سفالین، لوازم لاستیکی، اتومبیل سازی، لوازم آشپزخانه، روکش فولاد (گالوانیزه کردن)، تهیه آلیاژهای برنز و برنج، لحیم کاری، قوطی های خمیر دندان، چسب فلز ماشین‌تحریر، نقره آلمانی و; است.از اکسید و سولفور روی به عنوان ماده رنگی سفید در رنگ سازی و تهیه پلاستیک، از سولفات روی در رنگرزی و ساخت چسب و از کلرور روی در لحیم کاری و جلوگیری از فساد چوب استفاده می شود. پائین بودن نقطه ذوب این فلز که شکل‌پذیری در ریخته‌گری را آسان می‌کند. روی تا اواسط قرن 18 مصرف چندانی نداشت، اما امروزه روی پس از فولاد، آلومینیوم و مس در رده چهارم مصرف قرار دارد. روی در گالوانیزاسیون جهت جلوگیری از خوردگی استفاده زیادی دارد

یک چهارم روی نیز در ساخت آلیاژهای برنج و برنز و; استفاده می‌شود. از آندهای روی جهت جلوگیری از خوردگی بدنه کشتی‌ها، سکوهای حفاری و خطوط لوله زیر آب استفاده می‌شود

چنانچه روی برای ساخت صفحات روی یا برنج بکار رود، اندازه آلومینیوم آن نباید از 005/0 درصد فراتر رود. مقدار قلع در نوع عیار بالای روی نباید از 001/0 درصد فراتر باشد. مقدار آلومینیم در نوع PW نباید از 05/0 درصد فراتر باشد. فعالیت شدید الکتروشیمیایی، باعث جلوگیری از خوردگی کاتدیک در فرآورده‌های آهن و فولادی می‌شود. آمیختگی روی با مس و تشکیل آلیاژ برنج که این آلیاژ دارای ویژگی‌هایی مانند قابلیت استفاده در درجه حرارت‌های پایین، محافظت در برابر خوردگی و پرداخت زیبا است

دو عیار دیگر برای فلز روی به منظور مصارف گالوانیزه کردن مورد قبول واقع شده است. یکی به نام عیار گالوانیزه کردن پیوسته (Continuous Galvanizing Grade) که تا 35% سرب و مقداری آلومینیم دارد. و دیگری به نام عیار کنترل شده سرب (Controlled Lead Grade) که کمتر از 18% سرب دارد و به‌دور از آلومینیم است

قالب‌های گوناگون (از نظر شکل و اندازه) روی تجاری (Commercial Zinc Cast) را به نام شمش روی (Slab Zinc) می‌نامند که وزن آن بطور معمول 35 کیلوگرم است ولی ممکن است تا 907 کیلوگرم هم برسد. هر قالب روی را با حک کردن عیار و نام تولید کننده آن مشخص می‌کنند

از دیدگاه تاریخی روی پرایک وسترن(Prime Western) نخستین نوع مشخص شده بوده و برای گالوانیزه کردن روش هات‌دیپ(hot-dip) مصرف می‌شده است. از زمانی که قالب‌ریزی دقیق قضاوت پیچیده بوسیله آلیاژهای با درصد آلومینیم کم آغاز شد از روی عیار بالا و سپس از روی عیار بالای مخصوص استفاده شد

غبار روی(Zinc dust) که در رنگسازی به کار می‌رود ‌از طریق تقطیر بدست می‌آید. اندازه ذرات آن را با میزان تقطیر و تغلیظ کنترل می‌کنند. غبار روی با عیار استاندارد دارای 95 تا 97 درصد فلز و بقیه به صورت اکسید است

مواردی که محتویات فلزی کمتری دارند برای رنگسازی مناسب نیست ولی برای صنایع شیمیایی مناسب هست. ایجاد ذرات غبار روی استاندارد بین 7 تا 9 میکرومتر است. چنانچه اندازه ذرات آن 5/4 تا 7 میکرومتر باشد آن را بسیار ریز دانه (Super Fine)، و اگر ابعاد ذرات 5/2 تا 5/4 میکرومتر باشد آن را فوق ریزدانه (ultra fine) می‌نامیم

پودر روی با اسپری کردن یک جریان مذاب فلزی و با استفاده از جریان فشار قوی هوا یا گازهای دیگر تولید می‌شود. این ذرات که به گونه‌ای محسوس بزرگ‌تر از ذرات غبار روی حاصل از تقطیر هستند. بیش از مصرف دانه‌بندی می‌شوند. پودر روی به صورت کروی و با استفاده از اسید استئاریک (Stearic) که مانع از تشکیل ایگنمبریت (agglomerate) می‌شود بدست می‌آید

روی به صورت بخشی از مخازن باتریها، در قالب‌های ریخته‌گری و صنعت اتومبیل‌سازی به کار می‌رود

اکسید روی به عنوان یک رنگدانه سفید در رنگ آبی (اقیانوس‌ها)و انواع نقاشی استفاده می‌شود

کلرید روی به عنوان یک ضدبو(اسپری بدن) و به عنوان ماده نگهدارنده چوب استفاده می‌شود

سولفید روی در رنگدانه‌های نورتاب برای ساخت عقربه‌های ساعت و اشیاء دیگری که در تاریکی بدرخشند،‌ استفاده می‌شود

متیل روی [Zn(CH3)2] در سنتز مواد آلی استفاده می‌شود

محلول‌ها (لوسیون)‌ هایی که از کالامین ساخته می‌شود، مخلوطی از کربنات‌ها و سیلیکاتهای روی Silicate و

Zn-Hydroxyl- Carbon است که در درمان جوش‌های پوستی کاربرد دارد

دو ویژگی روی در ارتباط مستقیم با کاربردهای این عنصر است

1-پتانسیل الکترودی استاندارد این عنصر بسیار مثبت تر از مواد سازنده آهن است. بنابراین پوشش روی در فولادی، حفاظ خوبی در مقابل خوردگی فراهم می کند

2-روی دارای دمای ذوب نسبتاً پایین است که منجر به استفاده از روی در ریخته گری تحت فشارترکیبات پیچیده می گردد

صنایع ساختمانی

روی در کارهای عمرانی و ساختمانی نیز مورد مصرف قرار میگیرد. اگرچه روی دارای مقاومت بالایی است، بدلیل مقاومت خزشی بسیار پایین آن برای مدتها بعنوان مواد ساختمانی استفاده نمی شد

آلیاژهای با روی

کم با اساس Zn-Ti-Cu که دارای چکش خواری بسیار خوب و مقاومت خزشی بالاست، از 40 سال قبل توسعه یافته است. این مواد را می توان جهت تولید صفحات یا ورقهای روی، نورد داد. از این صفحات می توان در تولید وسایل زهکشی سقف و یا در پوشش ساختمانها استفاده نمود

 ماده شیمیایی

مواد شیمیایی با بنیان روی شامل غبار روی 12 تا 15 درصد مصرف روی جهان را در اختیار دارد. اکسید روی بطور کمی مهمترین محصول شیمیایی بابنیان روی می باشد

غبار روی سولفات روی و کلریدروی، از نظر اهمیت و کمیت در رده های بعدی قرار دارند. سایر ترکیبات روی دارای اهمیت فرعی می باشند. سالهاست که مصرف جهانی اکسید و غبار روی ثابت مانده است، اگرچه تقاضا جهت سولفات روی و کلرید روی در حال افزایش است. سرعت رشد مصرف تیوکربنات روی و استیرات روی بر تولید ساینده ها (بزرگترین مصرف این ترکیبات) منطبق است. اکسید روی که دارای بیشترین تقاضاست را می توان با فرایندهای متنوعی تولید نمود. خلوص و کیفیت اکسید روی به روش تولید آن بستگی دارد. اکسید روی با خلوص بالا بصورت پودر در اتاقهای رسوب، در جایی که ذرات با اندازه های مختلف از هم جدا می گردند، جمع می شود. این ماده عموماً بعنوان روی سفید شناخته می شود. در فرایند مستقیم ( یا فرایند آمریکایی) ماده خام استفاده شده، کانه روی یا محصولات جانبی روی بوده که همواره حاوی سرب می باشد. یک ماده کربن دار را با ماده خام حرارت می دهند که در نتیجه احیاء، روی به صورت بخار احیا می شود. این ماده در هوا اکسید شده و به ذرات با اندازه مختلف تقسیم می شود

ماده اولیه جهت فرایندهای شیمیایی مرطوب محلولهای خلوص یافته روی است. کربنات یا هیدروکسید روی، ته نشین شده و سپس فیلتر شده شسته، خشک و در دمای 800 درجه سانتی گراد بصورت پودر در می آید

انواع متنوع اکسید روی بعنوان محصول واسطه در تولید سایر مواد شیمیایی استفاده می شود. اکسید روی ته نشین شده که دارای خواص رنگریزه ای نمی باشد و درجه های ویژه مانند اکسیدهای روی ظریف که در کاغذهای فتوکپی کاربرد دارد

مهمترین کاربرد اکسید روی در صنعت ساینده هاست، که در این صنعت بعنوان فعال ساز سخت کننده و برخی اوقات بعنوان فیلتر استفاده می شود

اکسید روی به عنوان رنگریزه در رنگهای لاتکس محلول کاربرد فراوانی دارد. کاربرد این ماده در کشاورزی بعنوان افزاینده بارورکننده جهت جبران کمبود روی خاک از اهمیت کمتری برخوردار است. اکسید روی جزئی از فرمولاسیون در صنعت شیشه، لعاب کاری و سرامیک می باشد. این ماده بر روی نقطه ذوب، خواص نوری و الاستیک و همچنین رنگ و جلای شیشه ها تاثیر می گذارد. اکسید روی یکی از تشکیل دهنده های پودر صورت، رژلب و کرم های است که در صنعت لوازم آرایشی کاربرد دارد می باشد

این ماده همچنین بعنوان افزاینده به روغن، چسب، عاملهای خشک کننده، عاملهای غیر شفاف ساز و بعنوان کاتالیزور در سنتز متانول کاربرد دارد

غبار روی در فرایندی مشابه فرایند تولید اکسید روی، اما در جو احیا کننده، تولید می شود. غبار روی دو درجه دارد

غبار روی رنگریزه ای و غبار روی جهت مصارف شیمیایی. غبار روی بعنوان رنگریزه در رنگها و پوشش های ضد خوردگی که سطح غیر قابل نفوذی را تشکیل می دهند استفاده می شود. عملکرد محیط منجر به تشکیل کربنات روی و ترکیبات روی بازی بین ذرات روی شده و این اثر را شدت می بخشد. این پوششها همچنین حفاظت کاتدی را ایجاد می کند که بخصوص در نقاطی که لایه پوششی آسیب دیده مفید است

  آلیاژها

روی در دمای بالاتر از دمای اتاق تبلور مجدد می یابد و مقاومت خزشی پایین دارد. بنابراین، این عنصر تنها بعنوان ماده سازنده هنگام آلیاژ کاری مناسب است. عناصر آلیاژی، بیشتر Al، Cu، Mg منجر به کوچک شدن دانه ها، تشکیل بلورهای مختلط یا سخت شدگی رسوب شده و بدین طریق خواص مکانیکی فلز، توسعه می یابد

روی در تهیه آلیاژهای برنج، نقره، نیکل استفاده می‌شود. روی در قالب‌های ریخته‌گری و صنعت اتومبیل‌سازی نیز به کار می‌رود

  گالوانیزه کردن فولاد

فلز روی در گالوانیزه کردن فرآورده‌های فولادی بکار می‌رود و باعث جلوگیری از خوردگی فولاد می‌شود. بخش بزرگ این فرآورده‌ها در گالوانیزه کردن فولاد، ورق‌های پوشش بام‌ها، مخازن ذخیره، حصار کاربرد دارد

ورق‌های گالوانیزه به صورت کانال‌های هوا در سیستم‌های تهویه مطبوع و هواکش‌ها و سیستم‌های حرارتی نیز کاربرد دارند

پوشش روی از طریق مکانیسم زیر فولاد را در مقابل خوردگی توسط هوا محافظت می کند

اثر دی اکسید کربن و رطوبت هوا بر روی، تشکیل پوشش محافظ با اساس کربنات روی است که منجر به کاهش سرعت خوردگی می شود

بدلیل ویژگی الکتروشیمیایی حفاظت کاندی، روی بطور فعال از خوردگی در محلهای آسیب کوچک، قسمتهایی که پوشش آسیب دیده و لبه های صفحات بریده شده جلوگیری می کند

استفاده بهینه از منابع مواد خام جهان ایجاب می کند که فلزات را از خورده شدن محافظت کنیم. همانگونه که اتمسفر خورنده تر می شود، استانداردهای حفاظت در مقابل خوردگی نیز، بخصوص در تولید فولاد، بایستی افزایش یابد. در کشورهای صنعتی تقریباً 50 درصد روی جهت جلوگیری از خوردگی استفاده می شود

روی تجاری (% 5/99 – 5/98 ) جهت گالوانیزه کردن گرم – عمیق در تجهیزات تولید و توزیع و روی با درجه خلوص بالا ( % 95/99 ) جهت گالوانیزه کردن پیوسته فنرها و سیم های فولادی کاربرد دارد. فرایند متالوژیکی که جهت تولید روی با درجه خلوص پایین تر استفاده می شود، کاربرد سرب بعنوان ناخالصی اصلی است. حضور 1 درصد سرب در مقایسه با محصولات خالص تر، 40 درصد تنش سطحی را کاهش می دهد. هنگام غوطه ور سازی در حمام روی که تنها چند دقیقه طول می کشد، فلز C4500 گرم می شود

فرایند انتشار منجربه تشکیل لایه ای از آلیاژ آهن – روی بر سطح فولاد شده که این لایه چسبندگی پوشش روی را افزایش می دهد

علاوه بر فرایندهای گرم – عمیق، فرایندهای گالوانیزه کردن دیگری نیز توسعه یافته است. در روی اندود کردن الکترولینیک، یک جریان متناوب منجر به نهشت پوشش درخشان 25- 5 سانتی متری از الکترولیت های اسیدی، سیانیدی یا الکترولیدهای آسکالن بدون سیانید بر سطح می گردد. البته این پوشش تنها در مقابل خوردگی های سطح متوسط از فلز حفاظت می کند. با غیر فعال سازی کرماته حفاظت در فرایند گالوانیزه کردن افشانه ای، سیم روی در شعله سوخت گاز / اکسیژن یا کمال الکتریکی در دهانه پیستون اسپری ذوب شده و با هوای فشرده از فاصله 15 سانتی متری پیش رانده می شود. نتیجه این فرایند تشکیل پوششی به ضخامت 1/0 میلی متر است. چسبندگی مکانیکی پوشش روی در این فرایند از چسبندگی آلیاژی در روی اندود کردن گرم – عمیق کمتر است

به دلیل نسبت بالای روی در پتانسیل اکسیداسیون و احیا از این فلز برای حفاظت آهن و فولاد در برابر خوردگی استفاده می‌شود. فلز روی تولید شده از سنگ معدن را روی اولیه (Primary Zinc) یا دست اول می‌نامند. فلز روی حاصل از باطله‌ها،‌ پس مانده‌ها و قراضه‌ها را بر حسب نوع فرآیند بازیابی به نام‌های ثانویه یا دست دوم (Secondary)، تقطیر دوباره (redistilled) یا ذوب دوباره(re melt) می‌نامند. روی اولیه به دو دسته روی الکترولیتی و روی تقطیر شده، بر حسب روش احیا بکار برده شده، طبقه بندی می‌شود

فلز روی در سیم‌های برقی، ‌مخابرات و پیچ و مهره‌ها بکار می‌رود. اکسید روی به صورت ورق در بدنه باطری‌های خشک، پوشش سقف صفحه‌های گراور عکاسی، برای محافظت بدنه کشتی خطوط لوله و تأسیسات حفاری در دریا بکار می‌رود، علاوه بر آن برای آبکاری پیچ و مهره‌ها و قطعات فلزی کوچک،‌ ته‌نشین ساختن فلزات نادر موجود در یک محلول، نقره‌زدایی سرب بوسیله فرایند  Parkes، جداسازی ناخالصی‌هایی از قبیل مس، کادمیوم و نیکل از یک محلول(قبل از انجام الکترولیز) از غبار روی استفاده می‌شود. فریت‌های روی (Zinc Ferrite) در قطعات الکترونیکی موجود در ترانسفورماتورها (بوبین‌ها)، آمپلی‌فایرها، موتورها، ‌تیونرها و همچنین در قطعات الکترونیکی موجود در رادیو و تلویزیون و کامپیوتر بکار گرفته می‌شود

فریت‌های روی (Zinc Ferrite) در قطعات الکترونیکی موجود در ترانسفورماتورها (بوبین‌ها)، آمپلی‌فایرها، موتورها، ‌تیونرها و همچنین در قطعات الکترونیکی موجود در رادیو و تلویزیون و کامپیوتر بکار گرفته می‌شود

 رنگ‌سازی

برای مشاهده توضیحات کامل تر اینجا کلیک کنید

دانلود این فایل