energija (4 files merged)

of 102 /102
Šta je energetika? DelatŶost čiji je glavŶi proizvod eŶergija u različitiŵ oďliĐiŵa. EŶergetika je ŶaučŶa disĐipliŶa koja proučava: izvore energije, pretvaranje jednog oblika energije u drugi, prenos i distribuciju energije, upotrebu energije u njenim korisnim oblicima, poslediĐe proizvodŶje i upotreďe eŶergije Ŷa životŶu okolinu. Energetika je primenjena nauka, koja se oslanja na fundamentalne prirodne nauke mehaniku, termodinamiku, heŵiju, fizičku heŵiju.

Author: sjajna058436

Post on 14-Jul-2016

247 views

Category:

Documents


5 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Prezentacija sa predavanja

TRANSCRIPT

  • ta je energetika? Delatost iji je glavi proizvod eergija u razliiti oliia.

    Eergetika je aua disiplia koja prouava: izvore energije, pretvaranje jednog oblika energije u drugi, prenos i distribuciju energije, upotrebu energije u njenim korisnim oblicima, posledie proizvodje i upotree eergije a ivotu

    okolinu.

    Energetika je primenjena nauka, koja se oslanja na fundamentalne prirodne nauke mehaniku, termodinamiku, heiju, fiziku heiju.

  • ta je energija? Jedan od oblika postojanja materije. Sve pojave i proesi u prirodi su zapravo razliiti olii

    kretanja materije.

    Eergija slui pre svega za pogo aia, trasportih sredstava i drugih ureaja. Velike koliie eergije se koriste u savreeoj proizvodji, za teholoke proes i operaije koji se odigravaju a visoki teperaturaa i/ili pritisku, za ta je potrea veliki utroak

    energije po jedinici proizvoda.

    Raspodela u delu potroje eergije je: Industrija 40-50% iroka potronja 30-40% Transport oko 20%

  • ta utie na strukturu raspodele energije ?

    Struktura pojedinih industrijskih grana Udeo poljoprivredog staovitva Udeo proizvode potroje eergije u ukupoj potroji Stepe razvijeosti saoraaja i komunalnih

    delatnosti

    Broj stanovnika

  • Najei oblici energije Mehaika kietika i poteijala sposobnost tela da vri rad pri kretaju Hemijska proee u sastavu estia olekula i sadaja eergije u jia Toplotna eergija kretaja osovih estia

    materije, molekula ili atoma

    Nuklearna nastaje razlaganjem ili spajanjem atomskih jezgara

    Elektria kretaje elektroa, astaje a rau toplote, ehaike, heijske i ukleare energije

  • Potencijalna energija: Eergija poloaja, oa koju i telo oslobodilo kada se oslobodi oslonac. Mera ove energije je rad potrea da se telo vrati u prvoiti poloaj.

    Ep = mgh, (J = Nm = kgm/s)

    Kietika eergija: Eergija kojo eko telo raspolae usled svog kretanja

    Ek =mv/2, (J = Nm = kgm/s)

    I potecijala i kietika eergija su deo ehaike energije

    Definicije razliitih oblika energije

  • Hemijska energija nastaje sagorevanjem ili drugim heijski proesia u oliku: toplote, elektrie, svetlose ili ehaike

    Svodi se na energiju stvaranja hemijskog jedinjenja ili elementa

    Po toe da li se reakijo uosi ili osloaa eergija, razlikujemo: endotermne ili egzotermne procese

    Sve teholoke proese prate jeda ili druga pojava! Toplotna energija vezana je za veliki broj procesa gde je

    eophoda velika koliia toplote proizvodja gvoa, elika, eeta

    Toplotu eergiju poseo izuava termodinamika

  • Nuklearna energija - raspadanjem jezgra atoma uranijuma ili plutonijuma u nuklearnim reaktorima, osloaa se velika koliia toplotne energije koja zagreva vodu da bi se proizvela pregrejana

    vodea para koja ia veliku kietiku eergiju. Fisija - cepanje jezgara tekih eleeata, kao a prier U-235, pri

    eu astaju dva atoa sredje teie pri eu se osloaa toplota

    Fuzija - proes toko kojeg se vie atoskih jezgara spajaju forirajui jedo tee jezgro. Ovaj proes prati osloaaje energije zaviso od ase jezgara koja su u jega ukljuea.

    Se za stvaraja oruja za asovo uiteje staovitva ovaj vid eergije proaao je i prieu u proizvodji elektrie eergije.

    Ove elektrane se grade na mestima na kojima postoje velike koliie vode za hlaeje jezgra uklearog reaktora.

    Najvea opasost u radu istih je kad doe do oziljog oteeja usled vie sile ili earo oveka.

  • Elektria eergija - najkvalitetniji oblik energije, ne nalazi se u prirodi ve se doija trasforaijo iz drugih olika eergije: toplote, heijske, ehaike, ukleare. Lako se trasforie u druge olike eergije:

    Svetlosnu

    Toplotnu

    Mehaiku Hemijsku

  • Osnovni oblici energije

    1. Primarna energija

    2. Sekundarna energija

    3. Korisna energija

  • Primarna energija se nalazi u prirodi i to

    kao: Unutranja energija nuklearnih i fosilnih goriva (uran, ugalj,

    nafta, zemni gas).

    Kinetika i potencijalna energija vode (energija vodenih padova i tokova), energija plime i oseke mora i okeana, energija talasa

    Suneva energija - predstavlja ogromnu koliinu energije koju sunce prenosi na zemlju posredstvom zraenja. Energija vetra - poslednjih godina izgraen je veliki broj postrojenja za pretvaranje kinetike energije vazduha u elektrinu energiju. Energija unutranjosti zemlje (geotermalna energija), kao i

    energija vulkana.

  • Primarni izvori energije

  • Goriva Prirode i vetake aterije koje proeso sagorevaja osloaaju velike koliie toplote eergije, u relativo kratko vreeu, koja se oe raioalo iskoristiti. Da bi neka sirovina mogla da se koristi kao gorivo, treba da ispujava sledee uslove:

    da se lako i jeftio doija u veliki koliiaa, da bude dovoljno postojana i prikladna za transport i skladiteje, da ia taku paljeja uutar poeljih graia i da sagorevaje e daje u veoj koliii produkte koji su teti po ivotu srediu.

    Goriva sadre sloea jedinjenja: ugljenika (50-97%), vodonika (5-15%), sumpora (1-3%), azota i kiseonika.

    Sva goriva su sastavljena iz: sagorivih komponenti - ugljenik, vodonik i sumpor, i nesagorivih komponenti - azot, kiseonik i pepeo.

  • Podela goriva

  • Ugalj Spada u fosilno gorivo. Nastao je biohemijskim procesom, pritiskom, toplotom i

    geolokim, odnosno geohemijskim procesom na biljne ostatke bez prisustva vazduha - karbonifikacija, pri emu je biljni materijal gubio kiseonik i vodonik, a bogatio se ugljenikom.

    Pri procesu karbonifikacije oslobaao se metan, ugljen-dioksid i voda. Pojava eksplozija zbog metana u rudnicima ukazuje da

    proces karbonifikacije jo traje. Konani proizvod karbonifikacije je antracit. U tabeli je dat hemijski sastav vrstih goriva:

  • Vrste uglja Prea starosti, odoso stepeu ugljeisaja razlikuju se sledee

    vrste uglja:

    kameni ugalj, mrki ugalj i lignit.

    Najstarija vrsta kamenog uglja naziva se antracit, dok je ajlaa vrsta uglja lignit.

    Treset e spada u fosila goriva, ve u sekudaro gorivo sadajeg gelokog doa, koje jo ije izloeo potpuije proesu ugljenisanja.

    Lignit ili fosilo drvo je ajlai rki ugalj. Ia izrazito drveastu strukturu pa je po tome dobio ime (lignum - drvo). Lak je skoro kao tvrdo drvo i 1 m3 je teak izeu -700 kg. Boje je od svetle do tao rke. Sirov sadri do % vode, a sue izeu i %. Doja toplota vredost je izeu .-16.000 KJ/kg. Pepela sadri od -12%, a sumpora od 0,2-10%.

    Nalazita ligita u Sriji: Kostola, Koluara i Kosovo.

  • Vrste uglja Mrki ugalj spada u lade vrste fosilog uglja. Sadri -25% pepela i

    vlage 10-%. Najvie se upotreljava kao gorivo u toplaaa, termo-elektranama i generatorima za proizvodnju generatorskog gasa. U eavii sa kaei uglje upotreljava se za doijaje koksa.

    Najvea alazita u Sriji su u okolii Aleksia.

    Kameni ugalj spada u najstarija fosilna goriva. Naziv kameni ugalj osi zato to je po spoljaje izgledu slia kaeu. Boja u je solasto re, sa prelazia u sivkastu ili rku oju. Oio sadri 1-5% vlage, a pepela od 3-10%.

    Antracit je geoloki ajstarija vrsta uglja, astao u paleozoiku. Cre je boje. Gori bez plamena ili sasvim kratkim plamenom.

    Ukoliko je ist, tj. ez ogo pepela i supora, oe se koristiti u etalurgiji uesto koksa. Doja toplota o u je oko . KJ/kg. Upotrebljava se i u hemijskoj industriji.

  • Upotreba uglja Osovi pravi i oguosti upotree uglja su sledei:

    neposredna upotreba uglja u prirodnom obliku u svim procesima i oblicima sagorevanja (industrijske kotlarnice i termoelektrane),

    ehaika prerada uglja (ugljeni prah, briketi, koloidno gorivo),

    hemijska prerada uglja (rafinacija, suva destilacija, gasifikaija, utejavaje ili likvefakija. Konverzija uglja - pretvaranje njegovih sagorljivih delova u druge heijske olike. Pri ovo aiu upotree, eja se jegovo agregato staje, pri eu sagorljivi sastoji uglja deliio ili potpuo prelaze u gasovito ili teo agregato

    stanje.

  • Mehanika prerada uglja Mlevenje uglja u prah u mlinovima, uz istovremeno produvavanje zagrejaog vazduha, pri eu se ugalj sui i istovreeo odvodi u

    gorionik strrujom vazduha.

    Briketiranje proes slepljivaja sitijih estia uglja pod pritisko, pri eu se doijaju koadi pravilog geoetrijskog olika, riketi, mase 1-8 kg.

    Hemijska prerada uglja

  • Vetaka vrsta goriva Mogu se doiti opleejivaje prirodih vrstih goriva fiziki postupcia:

    drobljenje, mlevenje, briketiranje, kao i hemijskim postupcima: suve destilacije, hidriranjem, gasifikacijom itd.

    Briketi - iaju odreee predosti u odosu a veiu vrstih goriva a to su: vea toplota vredost, sporije sagorevanje, ea opasosti za saozapaljeje kod uskladiteja, rukovanje je jednostavnije i e stvaraju praiu.

    Koloidno gorivo - dobija se od ugljenog praha koji se melje ispod jednog mikrona , . Ovakav se prah ea sa tei frakijaa afte, uz dodatak sredstava za stailizaiju eulzije, kao to su tutkalo i dekstri. Ovo gorivo ia osoie teih goriva i oe se, kao i oo, urizgavati u loita poou kopriovaog vazduha. Prieo ovih goriva tede se derivati afte i zaaja su aroito za zemlje koje nemaju dovoljno nafte.

    Koks je ajvaije vetako vrsto gorivo. Doija se proeso suve destilaije (pirolize) kamenog uglja na visokoj temperaturi bez prisustva vazduha. Koks se uglavo troi u etalurke svrhe %.

    )a proizvodju koksa ugalj se priprea usitjavaje estia oko uz prethodo uklajaje jalovie. Sadraj pepela e se prei %, a vlage oe iti maksimalno 12%. Destilacija se obavlja u koksanim baterijama na temperaturi 1000-1200C kroz 20 sati.

  • Nafta Engler-Hfer-ova organska (bioloka) teorija o postanku nafte: Nafta je nastala iz planktona, ostataka sitnih lebdeih, jednoelijskih

    morskih ivotinja i biljaka, masnih algi, rakova, riba i drugih organizama koji ive u vodi.

    U toplim plitkim morima ovi organizmi, u prvom redu planktoni, iveli su pod povoljnim uslovima, mnoili se u punoj meri i izumirali.

    Njihovi ostaci su se taloili na dno gde su, u prvom redu belanevine, i druge materije koje se lako raspadaju, prelazile u gasove, dok su se otpornije masti i voskovi sakupljali u veoj koliini, stvarali masni mulj nazvan saprofel.

    Usled nanosa i poremeaja slojeva zemljine kore ovaj mulj dospevao je pod povieni pritisak i temperaturu u dugim nizom godina, uz te uslove prelazio u naftu.

  • Vrste i hemijski sastav nafte Nafta predstavlja veoa koplikovau seu razih ugljovodoika. Sirova afta je u stvari rastvor teih, gasovitih i vrstih ugljovodoika. U sastav nafte ulaze

    alkani (parafini), cikloalkalni (nafteni) i aromati (benzol i njegovi derivati).

    U afti je aeo vie od razih ugljovodoika. Nie frakije afte sadre vie parafia, a vie frakije vie aftea i

    aromala.

    Parafinske nafte su sastavljee pre svega, od ezasieih i zasieih ugljovodonika.

    Ova se afta alazi ajvie u Kaadi, Poljskoj i Frauskoj, ali uglavo, i kod as. )a parafiske afte je karakteristio da daju ezi sa iski oktaski roje. Naftenske nafte su uglavnom spojevi cikloparafina i daju dobra mazivna ulja s

    isko tako stvrdjavaja. Dobijena dizel goriva, imaju dobre oktanske brojeve. U ovu grupu spadaju nafte iz Kalifornije, Meksika i Rumunije.

  • Vrste i hemijski sastav nafte Aromatske nafte sastoje se od aroatiih ugljovodoika, daju slaa dizel

    goriva i nepostojana ulja za podmazivanje.

    Predstavljaju cenjenu sirovinu za dobijanje avionskih benzina. Slaa i je straa to sadre korozivi supor. Asfaltne nafte sadre veu koliiu aftih sola. Najvea su alazita a Triidadu. Iz njih se dobija benzin sa visokim oktanskim brojem. Prosea eleetari sastav nafte je:

    ugljenika 81-87%, vodonika 10-14%, kiseonika do 7%, azota do 1,2% i sumpora do 6%.

    Skoro sve vrste afte su lake od vode, a poto se u joj e rastvaraju "plivaju na vodi".

    Toplota o razih vrsta afte kree se od .-48.200 KJ/kg.

  • Vrste i hemijski sastav nafte Nafte se pale a razliiti teperaturaa, te se prea toe i dele

    na:

    veoma vatroopasne, koje se pale na ispod 25C, vatroopasne, koje se pale na 25C, i manje vatroopasne, koje se pale iznad 60C.

    Ova osoia afte je aroito zaaja u zatiti od poara priliko trasporta i skladiteja. Tea goriva iaju roje predosti ad vrsti gorivia:

    t afte proseo daje % vei toploti uiak od uglja, zauzima znatno manji prostor, daleko je laki trasport i uskladiteje, lake je kotrolisati proes sagorevaja, manji su otpaci i euporedivo aje zagaeje ovekove okolie.

  • Tehnologija dobijanja nafte Nafta se rpi iz zeljie kore ueje, tek ako povolje proee koliie i ekooiosti eksploataije. U ukupi ivestiioi trokovia a ueje i pripreu uotie

    otpada 60%.

    Izad uotie podie se toraj gvozdee kostrukije do visie za setaj ureaja za ueje, evi, dizalia, otora za pogo itd. Cev a kojoj je privreo svrdlo okree se otoro, droi stee i

    prodire u sve dublje slojeve.

    Materijali kao to su zelja, pesak, see, izdroljee svrdlo uilie, ispiraju se iz duie a povriu kroz ev, poou vode ili suspezije glie u vodi, koja se pupo utiskuje u uotiu. Kad uotia doe do aftoosog sloja ili zeog gasa, oi prodiru u

    cev, usled pritiska pod kojim su se nalazili.

    Ukoliko je pritisak dosta visok, afta odoso zei gas, izlazie sai a povriu zelje. Nasuprot toe, kada je pritisak u leitia izak, afta se ora rpiti

    pumpama.

  • Tehnologija dobijanja nafte Sairaje afte i preiavaje vri se tako da se oa pusta iz uotia u elie, ilidrie rezervoare. Tu se stajaje taloi a do pesak, ulj i voda, a izdvaja se zei

    gas.

    Stailizovaa afta tj. afta oslooea od peska, ulja, vode, zeog gasa i gazolia poekad se skladiti u rezervoaria, ali se ajee direkto trasportuje a preradu u rafierije. Trasport afte za aje koliie oe se oaviti u gvozdei uradia, a za vee koliie u vagoia-cisternama, brodovima,

    tankerima itd.

    Na kopu kod veih udaljeosti, afta se trasportuje aftovodia, kroz evi uutrajeg preika do pupaa, pod pritisko od 50-100 bara.

    Ukoliko je afta veoa viskoza i sporo tee, a zii se ak i stvrdjava, oraju se ugraditi ureaji u kojia e se afta zagrevati u cevovodima da bi se mogla transportovati.

  • Prerada nafte Frakciona destilacija - odvajaje ili frakioisaje a osovu razliite take kljuaja. Tee destilate kod prerade afte azivao derivatima. Prvo se pojavljuju predestiliu ajii ugljovodoii, sa ajio tako kljuaja i tako redo. Proizvodi frakcione destilacije nafte su: Pod normalnim pritiskom: U vakumu:

    benzin, - ulje za loeje teko, petrolej, - dizel gorivo teko, dizel gorivo (lako, srednje), - ulje za podmazivanje (lako, srednje, ulje za loeje lako, sredje, teko, ostatak (mazut) - ostatak (bitumen, koks)

    U svetu se iz afte doija proseo % ezia, % petroleja, % dizel goriva, % ulja za podazivaje, % ulja za loeje, % gasovitog goriva, % ostatka iz kojeg se krekiraje doija jo % ezia, petroleja i dizel goriva.

    U ai rafierijaa struktura derivata je eto drugaija: ezia -20%, petroleja 10-20%, dizel goriva 20-%, ulja za loeje -20% i ulja za podmazivanje 10-20%.

  • Vetaka tena goriva Benzin predstavlja prvu frakiju afte koja destilie u itevalu take kljuaja -220C. O je sea lakih ugljovodoika. Bezi doije frakioo destilaijo oe iti parafiskog,

    naftenskog ili aromatskog porekla, s obzirom na sastav nafte.

    Ponovnom destilacijom tj. rektifikacijom sirovog benzina dobijaju se nove frakcije benzina koje nazivamo podfrakcije: laki benzini (30-120C taka kljuaja upotreljavaju se u ediii za dezifekiju raa, kao rastvara za guu i ekstrakiju ulja u

    prehrambenoj industriji;

    srednji benzini (50-130C slue kao pogosko gorivo za autooile i avione;

    teki benzini (100-200C slue kao rastvara za lakove, sole, voskove i masti.

    Najvaije karakteristike otorog sredjeg ezia su jegova otora svojstva, tj. poaaje ezia pri sagorevaju u otoru.

  • Vetaka tena goriva Dori gorivo se satra ezi koji izdri potreu kopresiju : u sei s vazduho a da se sa od see e zapali, ego da oralo sagoreva ako paljeja elektrio iskro pri

    potrebnom stepenu kompresije.

    Ova karakteristika benzina, tj. otpornost na detonaciju kod eziskih otora, izraava se oktanskim brojem. Kad se kae da otori ezi ia oktaa to zai da se o pri sagorevaju poaa kao sea delova izooktaa i delova

    normalnog heptana.

    Oktaske rojeve oeo pooljati dodaia atidetoatora (olovo tetraetil) ili se mora benzin podvrgnuti postupku reformiranja.

    Da i se spreilo zagaeje vazduha olovo uvode se ove vrste antidetonatora na bazi mangana.

  • Vetaka tena goriva Petroleum je eavia ugljovodoika druge frakije afte, koja destilie

    na temperaturi od 150-300C.

    Petroleu se daas praktio vie e upotreljava za osvetljeje, ali u posledje vree jegova potroja raste, aroito kao pogosko gorivo za traktore i kao posebna frakcija, za turboreaktivne motore, poznata kao kerozin.

    Dizel goriva su teke frakije afte koje destiliu izeu -350C i slue kao pogonska goriva za dizel motore.

    Prea ai stadardia proizvode se etiri tipa dizel goriva: vrlo lako ,,D-1" lako ,,D-2" srednje ,,D-3" i teko ,,D-4".

    Najvaija fiziko-hemijska karakteristika dizel goriva je sklonost saozapaljeju, koja se izraava cetanskim brojem. ist eta ia roj , a a etilaftali . Dora pogoska goriva trea

    da imaju cetanski broj 55-, tj. da iaju o paljeja kao proe see sa 55-85% cetana.

  • Vetaka tena goriva Ulja za loeje su proizvodi frakcione destilacije u vakumu. To je eavia ugljovodoika, koja je po sastavu slia dizel gorivu, ali ez osoia karakteristiih za ezisku i dizel frakiju. U proetu se sreu speijala laka i teka ulja za loeje, a eusoo se razlikuju po zapaljivosti, sastavu, viskozitetu i

    drugim osobinama.

    Upotrea ovih ulja je viestruka, a koriste se pre svega, kao pogonsko gorivo kod parnih kotlova, brodskih motora, industrijskih pei i kao gorivo u doaistvia.

    Ovo sagorevanje se odvija u posebnim gorionicima u kojima se gorivo raspruje i ea sa potreo koliio vazduha. Mazut je ostatak destilacije nafte i postupka krekovanja Ia visoku toplotu o Upotrebljava se kao gorivo za parne kotlove, posebno u pomorstvu.

  • Maziva To su materije koje slue za podmazivanje kliznih povrina delova

    maina i mehanizama da bi izmeu njih smanjili trenje. Time se ti delovi uvaju od prebrzog troenja, tedi se progonska

    snaga i omoguava vea radna brzina maine. Maziva ujedno hlade klizne povrine, odvodei toplotu razvijenu

    trenjem.

    Prvobitna maziva su bila ivotinjskog i biljnog porekla, to je imalo za posledicu da su se hemijski raspadala na glicerol i masne

    kiseline, koje su agresivno delovale na metale, prouzrokujui koroziju.

    Preradom i proizvodnjom nafte dobijeni su brojni derivati, koji imaju odline mazivne sposobnosti, hemijski su postojani, dobro se prilagoavaju pritisku, vlagi, brzini delotvanja itd.

    Pouzdanost rada maine i vek trajanja pojedinih delova zavisi od kvaliteta upotrebljenog maziva.

  • Zemni gas Prirodni zemni gas je najistije fosilno gorivo koje se nalazi u gasnim

    leitima i uglavnom je pratilac nafte. Dominantan sastojak zemnog gasa je metan 70-90%, propan,

    butan, i etan koji ukupno uestvuju od 0-20%. Pored zagrevanja koristi se i kao sirovina u proizvodnji plastinih

    masa, vetakog ubriva, tekstila. Predstavlja najeftiniju mineralnu sirovinu jer da bi se koristio

    dovoljno ga je samo preistiti i transportovati. U strukturi troka upotrebe zemnog gasa najveu finansijsku stavku

    pored buenja predstavlja transport, koji u ukupnoj ceni gasa uestvuje sa preko 60%.

    Da bi transport bio ekonominiji zemni gas se pod visokim pritiskom i smanjenom temperaturom prevodi u teno stanje.

    Jedan normalni kubni metar gasa prema kalorinoj vrednosti priblino zamenjuje 1,7 kg uglja ili 1,2 kg nafte.

  • Karakteristike zemnog gasa Ia vrlo visoku kaloriu o Ia visoki koefiijet iskorieja priliko sagorevaja Nako sagorevaja u loitu ostaje ala koliia esagorivog

    materijala

    Malo tetih aterija se isputa u atosferu Ujedaeo sagoreva Nije potrea gradja skladita kod potroaa U odreei teholoki proesia povoljo utie a tok proesa,

    na primer u proizvodnji stakla, cementa, topljenja rude, gasnim elektranama.

  • NEKONVENCIONALNI IZVORI ENERGIJE

    Suneva energija Prednost sunca kao izvora energije je pre svega u tome jer je stalan izvor,

    energija je dostupna svima, ima je u izobilju, praktino je neiscrpna, i ne zagauje se okolina.

    Nedostatak sunevog zraenja, kao izvora energije, je prestanak zraenja zalaskom Sunca i smanjenjem intenziteta za vreme hladnijih godinjih doba (kasna jesen, zima i rano prolee).

    Geotermalna energija Unutranja toplotna energija Zemlje koja sa tokom geolokih epoha

    akumulirala.

    Potie od postepenog prirodnog raspadanja radioaktivnih elementa u zemljinoj kori.

    S obzirom na termodinamike i hidroloke karakteristike, geotermalne energetske izvore delimo u sledee grupe: energija izvora vrue vode; energija izvora vodene pare;

    energija vrele vode velikih dubina i

    enerija vruih suvih stena (petrotermika energija).

  • PITANJA

    1. Navesti i ojasiti ajee olike eergije. 2. Podela primarnih izvora energije.

    3. ta su goriva i koje uslove trea da ispujavaju? 4. Kako je izvrea podela goriva? 5. Nastanak i vrste uglja.

    6. Prerada i oplemenjivanje uglja.

    7. Ojasiti kako se vri koksovaje uglja. 8. Navesti i ojasiti ajvaija vetaka vrsta goriva. 9. Vrste i hemijski sastav nafte.

    10. Tehnologija dobijanja nafte.

    11. Objasniti frakcionu destilaciju nafte.

    12. Najvaija vetaka tea goriva. 13. ta su aziva i eu slue? 14. Sastav, karakteristike i upotreba zemnog gasa.

    15. Nekonvencionalni izvori energije.

  • METALURKI PROIZVODI Metalurgija - auka o etalia i postupia poou kojih se

    metali dobijaju iz ruda i drugih sirovina.

    Osnovni proizvodi metalurgije su metali, legure i poluproizvodi na bazi dobijenih metala i legura.

    Osnovne osobine metala: dobri provodnici toplote i elektriciteta, a sooj teperaturi su vrsti osi Hg, njihovi oksidi sa vodom grade baze, zagrevaje prelaze iz vrstog u teo staje a teperaturi topljeja, mogu se oblikovati (livenjem, kovanjem, presovanjem i dr.).

    Upotrea etala u: etaloj idustriji izrada aparata, aia, ureaja, doaistvu predeti iroke potroje, graeviarstvu, poljoprivredi, etalopreraivakoj idustriji i dr.

  • Podela metalurgije

    Po tehnologijama: 1. Ekstraktivna - dobijanje metala i legura iz ruda

    2. Preraivaka - prerada metala i legura u poluproizvode i gotove proizvode

    Po vrsti metala: 1. Crna doijaje sirovog gvoa i elika 2. Obojena proizvodnja ostalih metala Podela metala (u odnosu na zapreminsku masu, ili drugu speifiost:

    Teki, > , kg/3 Laki, npr: Al, Mg, Li, Be Retki metali i plemeniti metali (Ir, Ga, Ge, Se, Au, Ag, Pt)

  • Dobijanje metala

    Svetska proizvodnja metala preko 700 mil t/god. Povoljne osobine i velika rasprostranjenost metalnih

    elemenata u zemljinoj kori.

    Nalaze se u obliku jedinjenja oksidi, sulfidi, karbonati, sulfati, silikati, osim plemenitih metala: Au, Ag, Pt i donekle Cu

    adraj ajvaijih etala u rudaa i ko. Vrsta metala Ruda (%) Koncentrat (%)

    Gvoe, Fe 30 - 65 60 - 65 Aluminijum, kao Al2O3 45 - 65 -

    Bakar, Cu 0,4 - 5,0 15 - 30

    Cink, Zn 1,5 - 3,0 45 - 60

    Olovo, Pb 1,5 - 10,0 50 - 80

  • Opta ema dobijanja metala Priprema rude i obogaivanje

    Obogaena ruda (koncentrat)

    Ekstrakcija metala

    Sirovi metal

    Rafinacija

    Metal

    Ruda Jalovina

    Topioniki gasovi, zgura

    Topitelji,

    redukciono

    sredstvo,

    energija

    Primese

  • GVOE (Fe) Najvaiji i ajjeftiiji tehiki etal Proizvodja gvoa i elika ii vie od 90% ukupne svetske

    proizvodnje metala

    Osove rude gvoa su: Hematit, Fe2O3 (45 65% Fe) Limonit, Fe2O3nH2O (25 50% Fe) Magnetit, Fe3O4 (40 70% Fe) Siderit, FeCO3 (30 40% Fe)

    Proizvodja sirovog gvoa iz gvozdeih ruda se odvija po piroetalurko postupku u visokoj pei.

  • Visoka pe (1) vatrostalna opeka (2) otvor ili usta pei koks, ruda gvoa i

    topitelj)

    (3) zatvara (4) gornji konus

    (5) donji konus

    (6) truh pei (7) peia (8) otvor za isputaje iz pei u loe ili

    eae rastopljeog sirovog gvoa (9) vii otvor kroz koji se iz pei isputa

    ljaka zgura (10) duvaljke, kroz koji se ubacuje pregrejan

    vazduh u pe da i potpoogao sagorevanje koksa

    (11) centralna cev, kroz koju se pod

    pritisko u pe dovodi pregreja vazduh

    (12) izlaz iz pei

  • Visoka pe U doje delu pei ajvia teperatura

    je stepei a idui avie temperatura opada.

    Ispod trbuha je oko 1300 stepeni i u toj zoi se vri direkta redukije kiseoika iz rude gvoa i ugljeika iz koksa.

    Idui ka vrhu pei teperatura gasa nastalog sagorevanjem je sve manja jer

    je predaje rudi, koksu topitelju tako da

    pri vrhu pei i izlasku iz iste je do 400 stepeni.

    Gas se prikuplja i vodi a preiavaje jer u je teperatura jo dovoljo visoka da se e isputa u atosferu ve se koristi u livnicama za zagrevanje

    drugih ureaja i sirovia.

  • ULAZ Ruda Koks (gorivo, redukciono sredstvo i gradi Fe3C) Topitelji (bazni - krejak, doloit, ako su priese Al2O3 ili SiO2 a

    kiseli - glina, pesak, ako su primese CaO ili MgO)

    IZLAZ Gas visoke pei koji se vraa u proes ili ide kao eksteri eerget Zgura, koristi se za izradu silikatne vune ili u proizvodnji cementa Sirovo Fe

    a) Sivo sirovo Fe, astaje a vii tep. sporije hlaeje b) Belo sirovo Fe , astaje a ii tep. re hlaeje

    Za 1t Fe potrebno je do 1,5-2t rude, 0,5t topitelja, 0,75-1t koksa, oko 3200m3 vazduha i 30-40l H2O

    Teholoki guitak Fe je oko %

  • Proizvodnja belog i sivog sirovog gvoa Sivo sirovo gvoe slui za doijaje odlivaka.

    Nastaje postepei hlaeje sirovog gvoa ako izlivaja iz visoke pei u odgovarajue kalupe. Meko je i doro se lije. Topi se a C.

    Belo sirovo gvoe slui za doijaje elika. Doija se agli hlaeje sirovog gvoa, te ugljeik ostaje u oliku

    cementita.

    Tvre je i krtije od sivog gvoa. Topi se a -C. Proeat ugljeika u elo sirovo gvou je ,-4,5%.

    Prerado sivog sirovog gvoa proizvodi se LIVENO GVOE. )a proizvodju kg liveog gvoa trea u pe uaiti oko kg sirovog gvoa, kg koksa i oko kg topitelja - krejaka. Predost liveog gvoa u odosu a elik koji je vri je to se olje lije, ia u je teperatura liveja i ia u je ea kotaja.

  • PROIZVODNJA ELIKA elik je legura gvoa i ugljenika do maksimalne vrednosti od

    2,14%.

    Proizvodi se od elog sirovog gvoa tako to se posei postupia koliia ugljeika u sirovo gvou saji a maksimum 2,14% ugljenika.

    Proizvodja elika iz elog sirovog gvoa vri se: Konvertorskim postupcima Simens-Martenovim (SM) postupkom Elektropostupcima (u elektro-lui i elektro-induktorskim peia

    Bita razlika izeu ova tri postupaka je u aiu doijaja toplote potree za topljee gvoa, a i sagorevaje tetih eleeata iz gvoa i ugljeika.

  • Konvertorski postupci Konvertori elini sudovi kapaciteta 250 do 400 t, obloeni

    vatrostalnim materijalom.

    Postoje 3 vrste konvertora: Kiseonini za oksidaciju se koristi ist kiseonik. Obloen je

    dolomitnim vatrostalnim materijalom. Oksidacija ugljenika i ostalih

    primesa je intenzivnija i bra, izbegava se lo uticaj azota (iz vazduha) na kvalitet elika i smanjuje utroak energije.

    Besemerov za oksidaciju se koristi vazduh. Obloen je kiselim vatrostalnim materijalom, ne moe preraivati sirovo Fe sa visokim sadrajem S. Zbog zasienosti azotom ovaj elik je krt.

    Tomasov za oksidaciju se koristi vazduh. Obloen je baznim vatrostalnim materijalom (dolomit), to omoguava uklanjanje S i P. Kvalitet elika nii nego kod Besemerovog postupka, zbog veeg sadraja kiseonika, azota i zgure (koja ima poveani sadraj fosfora i koristi se kao vetako fosforno ubrivo - Tomasovo brano).

  • Konvertorski postupci

    a) U konvertor, koji je iznutra obloen vatrostalnim materijalom, sipa se belo sirovo gvoe u rastopljenom stanju, komadi starog gvoa (do 30%) i topitelj - kvarcni pesak.

    Kroz cev se u konvertor se uduvava vazduh koji udara o povrinu are i vri sagorevanje ugljenika, sumpora, silicijuma, fosfora i mangana iz belog sirovog gvoa i na taj nain se dobija visoka temperatura koja gvoe - elik dri u rastopljenom stanju.

    Kvarcni pesak pomae topljenje teko topljivih elemenata i izdvajanje istih u ljaku - trosku koja pliva po povrini rastopljenog elika.

    b) Moe se primeniti i postupak dovoenja vazduha pod pritiskom, kroz otvor na dnu konvertora.

    c) Sagoreli elementi dimom i pepelom izlaze kroz otvor na vrhu van konvertora.

  • Simens-Martenov (SM) postupak Kroz otvor a vrhu u pe se

    ubacuje:

    elo sirovo gvoe, staro gvoe, a ponekad i alo rude gvoa (radi postizanja

    potpune oksidacije), i

    topitelj - kvari pesak ili ljuak. Topljenje i sagorevanje ugljenika i

    tetih aterija u pei se vri generatorskim gasom.

    Simens-Martenova pe

    Kad se pe apui, u istu se ubacuje topao vazduh - da bi potpomogao sagorevanje generatorskog gasa.

    Generatorski gas se zagreva u komorama (9 i 10), a zatim kroz kanale (7 i 8) dolazi do topilita.

    Teperatura u pei dostie 1800C.

  • Simens-Martenov (SM) postupak

    Karakteristike ove metode su: koristi se otpad gvoa koji je bogat kiseonikom radi bolje oksidaije priesa koje se alaze u elo sirovo gvou, proces traje 4-6 sati a uziaju se iz pei uzori radi kotrole kvaliteta postupka i doijeog elika, toko proesa u pe se ogu dodavati odreei etali radi legiraja elika, kapaitet pei je od do t/h elika a postoje i vee pei

    koje proizvode i do 400 tona.

    Nepovoljna strana ovog postupka je to ipak teperaturu u pei e oeo drati kostato. Ukoliko doe do sajeja ugljeika ispod , % proes se oe popraviti dodavaje u pe ugljee praie.

  • Elektroluni postupak Pe se apui eli sirovi gvoe, stari gvoe i topiteljem u vrsto

    stanju, a ponekad se dodaje i malo rude koja je bogata kiseonikom potrebnim za redukciju.

    Elektrode izraee od gafita su eusoo razakute i kroz iste se proputa jedosera struja, koja zbog razmaknutosti elektroda stvara elektrii luk, te se razvije temperatura i do 4000C koja topi aru u pei.

    Pored topljeja elog sirovog gvoa vri se i sagorevaje ugljeika do ispod 2,14% kao i drugih tetih materija iz gvoa.

    Ova pe se alazi a pokreto postolju kako bi nakretanjem iz iste ogao da se izliva elik.

  • BAKAR (Cu)

    Bakar je rvekasto sjaje oje, a stajaje a vazduhu oksidie i prevlai se tankim slojem baznog karbonata (patina).

    Poseduje veliku elektriu i toplotu provodljivost. Najvaiji ierali akra su:

    kovelin (CuS),

    halkozin (Cu2S),

    halkopirit (CuFeS2),

    kuprit (Cu2O),

    Postupci za dobijanje bakra: Piroetalurki postupci - prerauju se sulfidni koncentrati, Hidroetalurki postupi - za dobijanje bakra iz oksidnih i oksidno-

    sulfidnih ruda,

    Elektroetalurki postupi - elektrolitka rafiaija ili izdvajaje akra iz rastvora soli.

  • Postupak proizvodnje bakra

  • Postupak proizvodnje bakra

    a povriskog kopa iskopaa ruda se trasportuje a preradu. Ruda se droi u pu ili okser droiliaa, a poto uosi u li iji uaj se okree oko horizotale ose. U jeu se alaze kugle od elog liveog gvoa

    koje usled okretanja padaju na rudu i melju je.

    Flotacija predstavlja oogaivaje - ieje rude od jalovie. U bazen napunjen vodom i penilom sipa se samlevena ruda. Kroz vodu se u bazen upumpava vazduh koji stvara mehure. Bakar je hidrofoban - odbija vodu pa se lepi za mehure vazduha koji ga odnose a povriu, dok eistoa koja je hidrofila upija vodu i kao tea pada a do

    bazena.

    a povrie se prikuplja koncentrat rude koji sadri % akra. Koetrat se sui i uvodi u plaeu pe.

    U plaei peia se vri deliio preje i topljeje rude akra, uz prisustvo koksa i topitelja - krejaka.

    U pe se kroz otvor a du uduvava vazduh koji potpoae sagorevaje koksa i stvaranje potrebne tempereture za topljenje rude.

    Kroz posea otvor se odvodi ljaka ili troska, a kroz drugi rastoplje akar. Na ovaj ai proizvede je bakrenac koji sadri -40% bakra.

  • Postupak proizvodnje bakra

    Radi proizvodje akra istoe -,% u kovertor se sipa u teo stanju bakrenac i topitelj - kvarcni pesak, i kroz cev se u konvertor uduvava vazduh radi produvavaja akra i sagorevaja tetih priesa.

    Gvoe-sulfid iz akrea oksidie i pretvara se u kovertorsku ljaku - trosku.

    Kad se u kovertoru zavri ovaj proes, poije drugi gde se vri oksidaija bakar-sulfata sa uduvanim vazduhom.

    Na ovaj ai se doija rafinisani bakar istoe do % koji se izliva u kalupe, a troska koja je plivala po povrii poovo se vraa u plaeu pe. Elektrolitiko rafiaijo akra doija se akar koji je istoe ,%. U specijalne bazene koji su napunjeni elektrolitom (sumpornom

    kiselinom) potapa se izlivena tabla rafinisanog bakra koja prestavlja anodu.

    Proputaje jedosere struje kroz rastvor astaje elektroliza bakra te se a katodu taloi rafiisai akar. Iz ataloeog ulja speijali postupia se vri izdvajaje pleeitih

    metala: zlata, srebra, platine.

  • UPOTREBA BAKRA

    U elektro-idustriji jer je doar provodik elektrie struje i koristi se a estia koja su izloea dejstvu vode i vlage.

    LEGURE BAKRA

    Legura bakra i cinka zove se mesing - mnogo se koristi u idustriji kao aterijal od koga se prave leita. Legura bakra i kalaja je kalajna bronza - otporna je na koroziju

    i ima primenu u livarstvu.

    Legura bakra sa aluminijumom zove se aluminijumska bronza.

    Ozaka CuAlFe ozaava da se radi o leguri akra sa aluiijuo % i gvoe %.

  • CINK (Zn)

    vetloplaviaste oje, taka topljeja je C, gustina 7,1 kg/dm3. Krt je i e oe se plastio deforisati. Na temperaturi od 100-150C doro se valja, izvlai i kuje. Otpora je a vodu i vazduh jer se prevlai oksido koji ga titi od

    daljeg razaranja.

    Upotreljava se za prevlaeje eliih kostrukija radi zatite od korozije, kao i uzradu liova za pokrivaje kua i oluka.

    Najvaiji ieral ika je sfalerit ), aje zaaji smitsonit (ZnCO3) i cinkit (ZnO).

    Ukoliko cinka u rudi ima 2-3% smatra se da je ta ruda bogata cinkom.

  • Postupak proizvodnje cinka

    Nako to se ruda iskopa oa se droi i elje. )ati se postupko flotaije vri preiavaje rude. Nako sueja ruda se uvodi u pe gde se vri preje i doija se prea. U pei se vri redukija ika u ik oksid zata se koristi

    ugljenik iz koksa.

    Nako toga u peia se vri destilaija, a poto u kondenzatorima kondenzacija.

    oziro da je teperatura u pei via od teperature topljenja cinka, on isparava i dobija se cink u obliku pare koja se kasije kodezuje, tako da se doija ik u isto staju ija je istoa -99%.

    Na kraju se oe vri destilaija ili elektroliza ika da i se doio ik istoe ,%.

  • OLOVO (Pb) KARAKTERISTIKE OLOVA

    Plaviasto-sive boje koja na vazduhu brzo tamni pada u grupu tekih etala jer u je teia , kg/d3, taka topljeja

    je 327C.

    Lo je provodik elektrie eergije i toplote, a doar je izolator. Vrlo je ek i u hlado staju se oe valjati a take liove. UPOTREBA

    za proizvodnju akumulatora, zog korozioe otporosti se koristi za zatitu kalova i u heijskoj

    industriji,

    za izradu taparskih slova, u uklearoj tehii radi zatite od gaa zraeja, za proizvodnju tetra-etil olova koje se dodaje eziu da i u poveao

    otpornost prema detonacijama,

    u vojnoj tehnici za municiju, u proizvodnji boja, lakova, industrijskih guma, keramike, stakla i dr.

  • Postupak proizvodnje olova

    Ruda od koje se dobija olovo je galenit P, koji oio sadri od -8% olova.

    Nako vaeja rude ista se droi, elje i postupko flotaije oogauje, pri eu se doija koetrat koji sadri -80% olova. Nako toga vri se preje koetrata olova radi prevoeja olovo-

    sulfata u olovo-oksid.

    Na eskoau traku - reetku se sipa koetrat rude. Na poetku reetke ruda se pali gorioiko da i se postigla teperatura

    redukcije.

    Izad reetke se dovodi vazduh da i se odveli sagoreli gasovi. )og poviee teperature dolazi do otapaja estia olova, tako da se

    dobija ukrupnjeni proizvod - aglomerat koji se potom drobi i dodaje mu se 8-% koksa koji slui kao gorivo i za redukioo topljeje olova.

    Pe je slia visokoj pei za topljeje gvoa. Kroz ii otvor se isputa u kalupe olovo a kroz vii ljaka koja pliva. Proizvedeo olovo je istoe %. Ukoliko elio proizvodju jo istijeg olova vri se jegova rafiaija.

  • ematski prikaz ureaja za prenje olovnih koncentrata

  • ALUMINIJUM (Al)

    Posle kiseonika i silicijuma, aluminijum je najrasprostranjeniji element u zemljinoj kori.

    Najvaija ruda su boksiti iz kojih se dobija 90% Al u svetu (35-70% Al2O3).

    Teholoki proes sastoji iz: 1. Prerade boksita do glinice i

    2. Elektrolitikog doijaja aluiijua. Bajerov postupak - Rastvaranje boksita u rastvoru

    NaOH, dobija se Na-aluiat pa se eaje sa AlOH3 i naknadnim kalciniranjem dobija glinica Al2O3.

    Erulova elektroliza - Glinica se uvodi u kriolit, na temperaturi 940-9600C nastaje razlaganje a elektrolizom se doija aluiiju istoe 99,8%.

  • ematski prikaz dobijanja Al

  • KARAKTERISTIKE ALUMINIJUMA

    pada u grupu lakih etala jer u je teia , kg/d. Taka topljeja je C. Doro provodi elektriu struju. Moe se valjati u ajtaje liove i do , i izvlaiti u veoa taku iu.

    UPOTREBA

    U auto industriji, za izradu felni ili livenje blokova motora. U vojnoj industriji za livenje blokova motora za tenkove. U avio industriji. U graeviarstvu .

  • PITANJA

    1. ta je etalurgija i koji su joj osovi proizvodi? 2. Osobine i upotreba metala.

    3. Podela metalurgije i metala.

    4. Opta ea doijaja etala. 5. Koje su osove rude za doijaje gvoa? 6. Ojasiti proes proizvodje gvoa u visokoj pei. 7. Ojasiti razliku izeu elog i sivog liveog gvoa. 8. ta je elik i koji se postupi priejuju za jegovo doijaje? 9. Narojati ajvaije ierale akra i postupke za jegovo doijaje. 10. eatski predstaviti i ojasiti postupak proizvodje akra. 11. )ato se vri legiraje i avesti legure akra. 12. Karakteristike ika, ai doijaja i priea. 13. Karakteristike olova, ai doijaja i priea. 14. Karakteristike aluiijua, ai doijaja i priea.

  • OSNOVI INDUSTRIJSKIH

    TEHNOLOGIJA

    Doc. dr Miroslava Mari Kolokvijum pismeno, max 30 poena Ispit usmeno

  • Literatura

    Jovaovi R., Madi S.: Osnovi industrijskih tehnologija, Fakultet za eadet, Zajear, 2011.

    Uuli D. i sar.: Komercijalno poznavanje robe, Ekooski fakultet Beograd, tree izdanje, 2010.

    tra N.: Tehnologija i poznavanje robe, Tehiki fakultet Bor, 2007.

  • MINERALNE SIROVINE

    POJAM I PRIRODA MINERALNIH SIROVINA

    Materije koje se dobijaju sa povrine ili iz unutranjosti zemljine kore.

    Osnovni sastojci zemljine kore, nastali hlaenjem magme iz unutranjosti zemlje. Pojavljaju se kao minerali i stene sa prateim

    sastojcima.

    Eksploatiu se rudarskim tehnologijama, koje se mogu podeliti na tri osnovne faze: istraivanje, eksploatacija u uem smislu i oplemenjivanje

  • MINERALI

    Osnovni sastojci zemljine kore, odnosno mineralnih masa.

    Po sastavu to se razliita jedinjenja (oksidi, sulfidi, karbonati, silikonati i dr.) a u reem sluaju i elementi. Odlikuju se stalnim hemijskim sastavom, homogenom graom, odreenim fizikim, mineralnim i drugim

    osobinama.

    Izuava ih posebna nauka mineralogija.

  • STENE

    Agregati jednog ili vie materijala. Prema postanku dele se na tri osnovne grupe: 1. Magmatske (eruptivne): najstarije, nastale

    hlaenjem magme i najee su razni silikati 2. Sedimentne (talone): nastale duim taloenjem

    materija razliitog porekla 3. Metamorfne, nastale dubljim preobraavanjem

    magmatskih i sedimentnih stena.

    Nauka koja izuava postanak, evoluciju, sastav i strukturu vrstog dela zemljine kore naziva se geologija

  • RUDE

    Mineralne mase iz koje se na datom nivou tehnologije, uz ekonomski prihvatljive uslove, moe dobiti jedan ili vie proizvoda (npr. jedan ili vie metala).

    U prakinom ivotu pojam ruda obino se vezuje za mineralne mase koje se upotrebljavaju za dobijanje metala. Za ugalj, naftu ili so ree se kae da su rude, mada se kae rudnik uglja ili rudnik soli.

    Mesto u kojem se nalazi odreena mineralna sirovina se naziva rudno leite.

    Pri eksploataciji mineralnih sirovina najee se zajedno sa korisnim sastojcima zahvataju i druge stene, koje nemaju nikakvu tehniku vrednost.

  • Celokupan materijal koji se otkopava iz leita naziva se rudna masa ili iskop, a nju ine: 1. Korisni sastojci rude u uem smislu i 2. Nekorisni sastojci jalovina.

    Prema sadraju korisnih sastojaka sve rude odn. mineralne sirovine mogu se podeliti u 3 kategorije: 1. Bogate rude ili rude prve vrste,

    2. Srednje bogate rude ili rude druge vrste i

    3. Siromane rude Prema hemijskom sastavu rude mogu biti:

    oksidne, sulfidne, karbonatne, sulfatne, silikatne, fosfatne itd.

  • Rezerve mineralnih sirovina

    Koliine mineralnih sirovina koje se nalaze u leitima u zemljinoj kori u nekom rudniku, podruju, oblasti, dravi ili svetu.

    Ova definicija obuhvata dva vana pojma: koliinu mineralnih sirovina i leita mineralnih sirovina. Kategorizacija leita mineralnih sirovina prema stepenu istraenosti:

    Kategorija A (sigurne rezerve, moe u realizaciju) Kategorija B (verovatne rezerve, baza za planiranje) Kategorija C1 (mogue rezerve, planiranje i istrana buenja) Kategorija C2 (perspektivne rezerve, kao baza za

    perspektivno planiranje)

    Kategorije D1 i D2 (potencijalne rezerve, za planiranje osnovnih geolokih istraavanja ) U svetu za ulaganja su predviene rezerve A i B.

  • Tehnoloki i ekonomski znaaj mineralnih sirovina

    Mineralne sirovine su baza za razvoj velikog broja industrija, a naroito: energetike, crne i obojene metalurgije, industrije nemetala i proizvodnje graevinskih materijala, hemijske industrije.

    Prema osnovnoj tehnolokoj i ekonomskoj nameni moemo sve mineralne sirovine podeliti na:

    Energetske mineralne sirovine (ugalj, nafta, prirodni gas, ostala goriva i uran);

    Rude za dobijanje gvoa i sa njim legurajuih elemenata (rude mangana, hroma, titana itd.);

    Rude za dobijanje tehniki vanijih obojenih metala (rude aluminijuma, olova, cinka, kalaja);

    Mineralne sirovine za industriju nemetala i graevinskih materijala (kre, krenjak, dolomit itd.);

    Mineralne sirovine za hemijsku industriju (sumpor, pirit, so kamena ili kuhinjska, sirovi fosfati, kalijumove soli, minerali bora, arsen i dr.);

    Tehnike i ostale mineralne sirovine (dijamant, grafit, piezokvarc itd.).

  • OSNOVI RUDARSKE TEHNOLOGIJE

    Specifinosti rudarske tehnologije

    Podzemni radovi, koji zahtevaju posebne uslove rada izgradnja podzemnih komunikacija, podgraivanje, obezbeenje, ventilacija) Karaktrie se velikim udelom fizikog rada, koji spada meu najtee. Zahteva posebna istraivanja leita mineralnih sirovina, pored istraivanja u vezi sa tehnikom i tehnologijom. Prisutne su stalne inovacije i usavravanje tehnologija, mehanizacije proizvodnje i automatizaciju itavog sistema. Veliki investicioni trokovi, ukljuujui trokove istraivanja, amorizacije i trokove rada. Efikasnost proizvodnje u velikoj meri zavisi od prirodnih faktora, odnosno od rudarsko-geolokih karakteristika leita. Sloeni procesi integracije objedinjavanje proizvoaa rude i preraivaa (topionice, termoelektrane, distribucija elektrine energije)

  • FAZE PROIZVODNIH PROCESA U

    RUDARSTVU

    1. Istrani radovi 2. Otvaranje rudnih leita 3. Eksploatacija leita 4. Rudniki transport i izvoz rude 5. Obogaivanje mineralnih sirovina 5.1. Sirovine sa visokim sadrajem korisnih sastojaka:

    Ugalj, nafta, prirodni gas,rude gvoa 5.2. Potreba za obogaivanjem postoji kod:

    Rude bakra, aluminijuma, olova i cinka (drobljenje, sejanje i reetanje, gravitaciono,

    elektromegnetni postupak i najee flotacija)

  • Istrani radovi

    Istrani radovi predstavljaju prvu fazu u prilazu eksploataciji svake mineralne sirovine. Cilj istranih radova je da se pronau leita mineralne sirovine, utvrdi njihova lokacija, dubina, poloaj, monost, sadraj korisnih sastojaka, sadraj i karakter jalovine, kvalitet sirovine i drugi geoloko-tehnoloki faktori koji bi mogli biti od interesa za tehnologiju i ekonomsku eksploataciju.

    Otvaranje rudnih leita Postoje tri osnovna naina eksploatacije mineralnih

    sirovina:

    1. Povrinski kop, 2. Podzemni ili jamski kop i

    3. Buenje (nafta, gas, voda, so, sumpor).

  • Povrinski kop Raskrivanje leita i izgradnja potrebnoh komunikacija za

    pristup mehanizacije i transport rude. Radovi su potpuno mehanizovani.

    Podzemni ili jamski kop

    Izrada podzemnih prostorija (rudarskih jama) kroz koje se omoguava pristup radne snage i maina do leita, kao i odvoz otkopanog materijala. Podgraivanje zatita od ruenja

    Buenje Vri se pomou specijalnih bueih garnitura, koje se

    razlikuju po sistemu pokretanja alata, vrsti alata, dimenzijama alata i dr. karakteristikama.

    Rotaciono buenje Turbinsko buenje Buenje elektrobuilicom

  • Eksploatacija leita mineralnih sirovina Eksploatacija leita sastoji se u sutini u otkopavanju

    mineralne sirovine sa manjim ili veim procentom jalovine i izvozu dobijenog materijala na povrinu zemlje bageri i transporteri, specijalni kamioni - damperi.

    Sa gledita otkopavanja moe biti: 1. Runo, 2. Runo mehanizovano i 3. Automatizovano

    Rudniki transport i izvoz Posle otokopavanja mineralna masa mora biti utovarena i

    izvezena do seperacije ili sabiralita. Kod eksploatacije jamskim kopom razlikujemo:

    1. Transport u jami,

    2. Transport iz jame (izvoz materijala)

    3. Transport na povrini ili spoljni transport.

  • PITANJA

    1. Pojam i priroda mineralnih sirovina.

    2. Podela ieralih sirovia prea sadraju korisih sastojaka i prema hemijskom sastavu.

    3. ta su rezerve ieralih sirovia i kako je izvrea njihova kategorizacija.

    4. Podela ieralih sirovia prea teholokoj i ekonomskoj nameni.

    5. Speifiosti rudarske tehologije. 6. Faze proizvodnih procesa u rudarstvu.

  • NEMETALI

    Po sastavu su oio oksidi etala. Glavne grupe nemetalnih proizvoda su:

    Porela i slii keraiki proizvodi Opeke, rep i slii proizvodi Graeviska veziva Staklo Vatrostalni materijali Abrazivni materijali

    U tehnologiji ovih proizvoda dominiraju : Mehaiki proesi droljeje, leveje, sejaje, eaje

    kopoeata i sueje Toplotni procesi priudo sueje, peeje, glaziraje

  • KERAMIKI MATERIJALI Proizvodi koji se dobijaju od glina. Dele se na proizvode za

    iroku potroju i za tehniku i elektrotrehniku.

    GLINE su hidratisani alumosilikati, Al2O32SiO22H2O, vrlo prisutni u zeljioj kori, u priari leitia gde je astala ili sekudari gde je voda donela).

    Prea istoi razlikuju se: Kaolin hidratisai aluosilikat, ele oje, osov za keraike proizvode Grarska glia sadri i Fe, za izradu posua i vatrostale opeke Ilovaa za izradu opeka i dreaih evi Suknarska glina ili uma sadri krejak i Mg-silikat, koristi se u tekstilnoj

    idustriji za skidaje asoe sa rua ovaa Laporasta glina veliki sadraj krejaka, sirovia za eet Gliasti krilji uz alazita uglja, za optu keraiku rou

  • Glava osoia glie je da upija vodu i postaje plastia, lako se olikuje, a peeje postaje tvrda, vrsta i otpora a heikalije i teperaturu. Glini su neophodni dodaci u cilju dobijanja kvalitetnih proizvoda: Atiplastii aterijali - koji spreavaju puaje toko peeja

    keraiki kr, posna glina sa dosta CaCO3, pesak, kvarcni pesak, kreda, aot, boksit i dr.

    Topitelji - olakavaju sinterovanje estia u toku peeja - proes poveaja gustie i ehaike vrstoe olikovaog keraikog tela koje se odvija u toku toplote orade proeso peeja feldspati, staklo, liskun, Fe2O3, krejak, kreda, mleveno staklo

    Boje - oksidi metala ili metali. Glazura - koristi se za zavru oradu da se doije sjaj i povea vodoepropusost.

    Po sastavu pripada lakotopivom staklu.

  • Izrada keramikih proizvoda 1. Priprema sirovina, ieje i leveje glie a

    zati eaje sa vodo 2. Odleavaje ase, potrebno zbog

    sjedinjavanja sa vodom

    3. Oblikovanje proizvoda, rui ili aiski postupko uz poo ili ez aloa

    4. Sueje proizvoda , prirodnim ili prinudnim sueje topli vazduho u tuelski peia

    5. Peeje ili siterovaje proizvoda, na temp. koji oezeuju siterovaje ali e i topljeje u jaski ili poljski peia

    6. Dorada , glaziranje i bojenje proizvoda

    7. Poovo peeje, izvodi se u peia

  • Vrste keramikih materijala

  • GRAEVINSKI MATERIJALI

  • Mineralna veziva Proizvodi teholoke prerade odgovarajuih ieralih sirovia sa svojstvia

    stvrdnjavanja u kontaktu sa vodom.

    Prvo upotrebljivo mineralno vezivo bilo je lato od ilovae, a takoe su od davnina bili upotrebljavani kre i gips.

    Graeviski kre Najvaije vazduo vezivo, a sastoji se uglavo od kaliju-oksida. Kao sirovia za doijaje krea ajvie se upotreljava krejak koji je dovoljo vrst. )a peeje krejaka upotreljavaju se jaaste ili rotaioe pei. U graeviski kre se svrstavaju sledee vrste:

    1. ivi kre astaje peeje krejaka, a sastoji se preteo od CaO 2. Hidratisai gaei kre astaje gaeje koadastog krea sa iialo potreo koliio vode, a sastoji se uglavo od kaliju-hidroksida

    CaO + H2O CaOH2 pri eu se pri gaeju osloaa velika koliia toplote.

    3. Kreo testo astaje gaeje koadastog krea ili hidratisaog krea u prahu sa odgovarajuo koliio vode.

  • Krei alter se pravi eaje gaeog krea sa pesko i vodo, odos peska i krea je : do :, a upotreljava se za vezivaje opeka. Pesak e uestvuje heijski u proesu ovravaja altera, ali je potrea poto ii asu porozo i pristup vazduha odoso CO2) ii laki. Krei alter ovrava vezivaje uglje-dioksida iz vazduha, pri eu se doija kaliju-karoat, a otputa voda: Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O

    UPOTREBA KREA

    u hemijskoj industriji - osova ili pooa sirovia, u industriji cementa - slui kao siroviska kopoeta, pri dobijanju Na-karbonata, za dobijanje papira po sulfitnom postupku, kao topitelj u etalurki peia, u tehnologiji vode - za oekavaje vode, u idustriji ieralih uriva, freskoslikarstvu i dr.

  • Mineralna veziva Graeviski gips Gips se u graeviarstvu koristi kao pooi i osovi aterijal za raze graeviske eleete, a takoe i ele kostrukije. Gips se dobija preje sirovog gipsa, koji je po hemijskom

    sastavu kalcijum-sulfat sa dva molekula vode, CaSO42H2O.

    U prirodi je sirovi gips esto oeie priesaa glia, krejak, pesak. )a peeje gipsa se priejuju kotlovi ili ilidrie rotaioe pei, ije se loite alazi ispod pei ili se gorivo uauje direkto u pe slio proizvodji eetog klikera. Zagrevanjem na temperaturi od 120-170C sirovi gips gubi 3/4

    svoje kristalne vode.

    Mehaiza povezivaja i otvrdavaja peeog gipsa se sastoji u toe to doijei peei gips poea sa vodo vee izguljeu vodu i prelazi u dihidrat.

  • Proizvodnja cementa Laporac je eavia gline (1) i krejaka

    , gde krejaka trea da ude / a glie 1/3.

    U droilii izvri se droljeje ovog materijala.

    Izdrobljeni materijal se uvodi u rotacionu pe (6) u koju se pod pritiskom ubacuje ugalj u prahu (9) koji sagoreva i dobija se

    peei klinker koji se odvodi a hlaeje (11).

    Nako hlaeje kliker se ea sa gipsom (13) i ljako iz visoke pei .

    Sve se ubacuje u mlin (15) i samelje u prah. Fino samleven prah se dizalicom (16)

    transportuje u silos odakle se

    automatskom vagom vri ereje i pakovaje u papire vree.

    Gips se dodaje jer poveava rziu vezivanja.

    Na ovaj ai se doija Portland cement koji je dobio ime po Engleskom gradu

    Portlandu gde je prvo bio proizveden.

  • Graevinska keramika To su najmasovniji proizvodi. Sirovine za dobijanje su ilovaa i loije gline uz dodatak

    peska.

    Podela graeviske keraike Opeka Crep Blokovi Dreae evi )ide ploie Klinker opeka

  • Proizvodnja opeke

    Iskop glie i grua eljava, uskladiteje - u ilju stvaraja zaliha i radi ujedaavaja geolokih svojstava glie

    Trasport poou ploastog trasportera do liije za proizvodju opeka sa poeto operacijom na udarnoj drobilici (3)

    Nako droljeja ploasti trasportero a fio droljeje u mlinu sa valjcima (5) Trasportero a hoogeizaiju sa kvaeje a filter (7) dvoosovinskoj (9) ealici Oblikovanje na vakuum presi (10) Reaje i sueje u regalia Peeje u tuelski peia a tep. oko C u trajanju 48h Hlaeje i pakovaje

  • STAKLO

    Staklo je otkriveno pre 3000 godina u Egiptu. Nalazilo se u prirodi, a stvarala ga je vulkanska lava, ili udar munje o silicijumski pesak.

    Staklo je vrst kompaktan amorfan materijal koji se proizvodi topljenjem neorganskih materija, koja se zatim hlade i ovrsnu u vidu stopljene mase.

    Obine vrste stakla se sastoje iz: natrijum-oksida, kalcijum-oksida i

    silicijum-oksida. Staklo se dobija topljenjem polaznih sirovina, a zatim se

    stopljena masa ohladi do ovravanja, ali tako da ne dolazi do kristalizacije.

  • Proizvodnja stakla

    Osnovne sirovine za proizvodnju stakla su: kvarcni pesak (SiO2), kalcijum-karbonat (CaCO3), natrijum-karbonat (Na2CO3), natrijum-sulfat (Na2SO4), kalijum-karbonat (K2CO3) i olovo-oksid (Pb3O4).

    Ukoliko se ele doiti speijale vrste stakla sa speifii osoiaa, oda se pored osovih sirovia dodaju jo i oksidi aluminijuma, bora, cinka, i dr.

    U proizvodji stakla koriste se jo i pooe sirovie, a to su: sredstva za bojenje, sredstva za bistrenje i obezbojavanje i sredstva za nagrizanje i matiranje.

  • Proizvodnja stakla

    Sredstva za bojenje - razni oksidi metala, soli metala ili sami metali. Sredstva za obezbojavanje - upotrebljavaju se radi uklanjanja boje koja potie od priesa Sredstva za bistrenje osloaaju a teperaturi topljeja stakla gasove koji izlazei iz stopljee ase povlae sa soo estopljee

    delie. Kao sredstva za istreje se ajee dodaju ilska salitra (NaN03) i mangan-dioksid.

    Sredstava za nagrizanje i matiranje stakla ajee se koristi ili fluorovodoia kiselia ili kvari pesak pod pritisko.

  • ema proizvodnje stakla Pripreljee sirovie u odreeo

    odnosu se podvrgavaju drobljenju, sejaju i a kraju se doro izeaju.

    Osnovni zahtev koji se postavlja kad je u pitaju kvari pesak je sadraj primesa.

    Zbog toga se on najpre ispira u sonoj kiselini da bi se uklonila jedinjenja gvoa koja mogu da oboje staklo.

    Nako izvree pripree, sirovie se podvrgavaju procesu topljenja, koji se oe izvriti u peia sa loia ili koritasti peia.

  • Proizvodnja stakla u peima Priprea sirovia podrazueva ieje kvarog peska od ehaike

    eistoe u azeia sa vodo, a ako toga pesak se sui i ari u peia (2).

    U liovia se pesak, soda i kre elju, i proputaju kroz sita a u ealii se vri eaje.

    U pei vri se topljeje a teperaturaa od do stepei. Nako to je topljeje zavreo vri se rua orada duvaje ili

    aiska . Velike povrie ravog stakla se proizvode vertikali izvlaeje istog

    kroz parove valjaka.

    Izraei predeti se odose u tuel za hlaeje proizvoda . Ukoliko je potreo izvodi se i zavra orada . Ovaj proes je kotiuala to zai da se a jedo kraju pei

    eprekido uauju sirovie a a drugo se uzia itka staklea asa za preradu.

  • ematski prikaz proizvodnje stakla

  • Naini oblikovanja stakla Olikovaje stakleih predeta se vri a teperaturi od

    700-800C, a metode za oblikovanje su:

    DUVANJE - upotreljava se za uoliavaje upljih predeta tako to se vazduh uduvava u stakleu asu, a vri se ruo ili aiski flae, sijalie, ae.

    IZVLAENJE - vri se uz poo valjaka u vidu eskraje trake, a izrauje se ravo staklo, staklee evi, staklea vua.

    PRESOVANJE - vri se pod pritisko tako to se zagrejaa asa uduvava u kalupe tv ekrai, tajiri, iije.

    VALJANJE - priejuje se za izradu deljih stakleih ploa za izloge i ogledala. Stopljena masa se izliva na sto gde se

    poou valjaka taji i see a stadarde diezije.

  • Vrste stakla

    RAVNO STAKLO - prema standardu SRPS mogu biti: A ili prve klase, B ili druge klase i C ili tree klase

    Razliitih su deljia, od , do . SIGURNOSNA STAKLA - rava stakla koja se dodato orauju, ogu iti:

    Armirana - doijaju se utiskivaje etale ree u izliveu stakleu plou. Stadarde deljie su od , , a saa aratura ih ii otpornim na lom.

    Kaljena doijaju se teriko orado tako to se staklo zagreje a teperaturu oputaja pa se zati aglo ohladi. Koerijali aziv ovoga stakla je sekurit staklo koje je - puta jae od oiog. Deljie su ., 5.4 i 6.5 mm.

    Laminirana - vieslojo staklo, ajee dvo i troslojo, koje se doija slepljivaje stakleih ploa iste ili razliitih deljia u toplo staju i pod pritiskom. Staklo od 5- slojeva oe iti otporo a puao zro.

  • Vrste stakla

    KRISTALNA RAVNA STAKLA - doijaju se tako to se oio staklu doda izvesa koliia olovo-oksida pa u se pooljaju optika svojstva, tj. optike deforaije su svedee a iiu. RELJEFNA STAKLA - a povrii iaju are koje se doijaju poou valjaka koji a sei iaju are. REFLEKSNA STAKLA - doijaju se tako to se topli postupko sa

    jedne strane nanosi sloj koji odbija svetlost.

    UPLJA STAKLA - obuhvataju veliku grupu proizvoda od kojih se proizvodi aalao staklo flae, tegle, staklee posude. SPECIJALNA STAKLA

    Optika stakla doijaju se topljeje vrlo istih sirovia pa je stoga potpuo provido, ezojo i ia veliku o prelaaja svetlosti. Koristi se za izradu soiva, prizi i optikih ureaja. Hemijska stakla otporno je na hemijske agense i temperaturne

    promene. Ima sposobnost akumuliranja toplote.

  • Vrste stakla

    Kvarcna stakla - dobija se topljenjem kvarcnog peska na temperaturi od 1700-1800C. Moe da izdri vrlo visoku temperaturu i nagle temperaturske promene.

    Staklena vuna doija se isputaje rastopljee staklee ase a rapavu horizotalu aotu plou koja rotira veliko brzinom i centrifugalna sila izbacuje staklenu masu u vidu vlakaa. Takoe oe da se doije i proputaje rastopljee staklee ase kroz site otvore tako da se doijaju eskoao duga vlaka koja se seku a potreu duiu. Ne upija vlagu i doar je teriki izolator od -60 do +600C. Doar je i zvui izolator.

    Vodeno staklo ili rastopljeno staklo - proizvod dobijen od kvarcnog peska i alkalija. U prometu se javlja u vidu uljane teosti i koristi se za ipregaiju hartije, tkaia, drveta u ilju zatite od poara ili kao preaz koji titi od korozivog dejstva sredine.

  • PITANJA

    1. ta su eetali i koje su glave grupe eetalih proizvoda? 2. ta su glie i kako se dele prea istoi? 3. Koje su glave osoie glia i koji dodaia se pooljava kvalitet

    keraikih proizvoda? 4. eatski predstaviti izradu keraikih proizvoda. 5. Navesti eporoze i poroze keraike aterijale proizvode od glie. 6. Podela graeviskih aterijala. 7. Mierala veziva i ai jihove proizvodje. 8. Objasniti proces proizvodnje cementa.

    9. Podela graeviske keraike i proes proizvodje opeke. 10. Ojasiti ai doijaja stakla. 11. Osove i pooe sirovie za proizvodju stakla. 12. Navesti i objasniti koje vrste stakla postoje.