有色冶金概论复习提纲
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有色冶金概论复习题1、黑色金属的单质为银白色,而不是黑色。
2、有色金属有80多种,分为重金属、轻金属、贵金属、稀有金属和半金属五类。
3、轻金属一般是指密度在5t/m3以下的金属。
4、矿物是地壳中具有固定化学组成和物理性质的天然化合物或自然元素。
5、冶金学的分类:物理冶金学和提取冶金学。
6、火法冶金包括:干燥、焙解、焙烧、熔炼、精炼、蒸馏等过程。
7、湿法冶金包括:浸出、净化、制备金属等过程。
8、铜是一种重要的有色重金属,在常温下为固体,新口断面呈紫红色。
9、炼铜原料90%来自硫化矿,10%来自氧化矿,少量来自自然铜。
10、火法炼铜是当今生产铜的主要方法,占铜产量的80%~90%,主要是处理硫化矿。
11、铜冶金工艺过程主要包括四个步骤:造锍熔炼、铜锍吹炼、粗铜火法精炼和阳极铜电解精炼。
12、铜冶金过程中造锍熔炼--铜锍吹炼工艺的基本原理是什么?第7页最后一段:这种工艺的原理是……并逐步得到提纯。
13、名词解释:什么叫熔锍?什么叫熔渣?第8页第一段:所谓熔锍是指硫化亚铁……铝酸盐等混合物的熔体。
14、铜冶金造锍熔炼的目的是什么?第8页第三段:造锍熔炼的目的在于……与熔渣相完全分离。
15、铜锍吹炼的任务是将铜锍吹炼成含铜98.5%~99.5%的粗铜。
16、铜锍吹炼过程所需热量全靠熔锍中的硫和铁的氧化和造渣反应放出的热量供给,为自热过程。
17、简述铜锍吹炼的两个周期。
第34页第一段:吹炼过程严格的分为两个周期……没有炉渣形成。
18、铜锍吹炼过程的正常温度应控制在1423~1573K之间。
19、粗铜火法精炼的主要目的是什么?第46页第二段:火法精炼的主要目的是……符合电解精炼要求的阳极铜。
20、镍的主要用途有哪些?第56页最后一段:(1) (8)21、目前应用于镍精矿深度干燥的方法有回转窑干燥、喷雾干燥、流态化干燥、气流干燥四种。
22、高镍锍冷却是将转录吹炼产出的高镍锍熔体注入8~20t的保温模内,缓冷72h以是其中的铜硫化物、镍硫化物和铜镍合金相分别结晶,有利于下一步相互分离。
1简述冶金学科(冶金方法)的分类;冶金学分类: 提取冶金学和物理冶金学2几种典型提炼冶金方法的一般流程及特点;火法冶金: 火法冶金的工艺流程一般分为矿石准备、冶炼、精炼3个步骤。
湿法冶金: 其生产步骤主要包括:浸取、分离、富集和提取。
水法冶金的优点是环境污染少,并且能提炼低品位的矿石,但成本较高。
主要用于生产锌、氧化铝、氧化铀及一些稀有金属。
电冶金:利用电能从矿石或其他原料中提取、回收和精炼金属的冶金过程。
粉末冶金:粉末冶金由以下几个主要工艺步骤组成:配料、压制成型、坯块烧结和后处理。
对于大型的制品,为了获得均匀的密度,还需要采取等静压(各方向同时受液压)的方法成型。
粉末冶金在技术上和经济上有以下特点:(1)可生产普通熔炼方法无法生产的特殊性能材料,如多孔材料、复合材料等;可避免成分偏析、保证合金具有均匀的组织和稳定的性能;(2)可生产高熔点金属(如钨和钼)和不互熔的合金(如钨-银合金);(3)可大量减少产品的后续机加工量,节约金属材料,提高劳动生产率。
这一点对贵重金属尤其重要;(4)粉末冶金零件的缺点是塑性和韧性较差。
3. 简述有色金属提取的特点;有色金属提取工艺的特点:1)有色金属矿物的品位低,成分复杂。
2)提取方法多,分火法和湿法。
4. 简述有色金属火法、湿法提取工艺的分类。
火法:(1)焙烧(氧化焙烧、还原焙烧、硫酸化焙烧、氯化焙烧、煅烧、烧结焙烧);(2)熔炼(造锍熔炼、还原熔炼、氧化熔炼、熔盐电解、反应熔炼,吹炼);(3)精炼(氧化精炼、氯化精炼、硫化精炼、电解精炼)。
湿法:(1)浸出按浸出的溶剂分为:碱浸、氨浸、酸浸、硫脲浸出、氰化物浸出,等;按浸出的方式分为:常压浸出、加压浸出、槽浸、堆浸、就地浸出,等。
(2)净化:水解沉淀净化、置换净化、气体还原(氧化)净化,等。
(3)沉积:置换沉积、电解沉积、气体还原沉积。
5. 判断下列金属那些属于稀有金属、轻金属、重有色金属及贵金属6. 金属铝、铜、金、银的主要物理化学性质?铜的性质:物理性质铜呈玫瑰红色,特点是展性和延性好;导电、导热性极佳,仅次于银;无磁性;不挥发;液态铜流动性好等。
1.简述冶金学科(冶金方法)的分类;冶金学分类: 提取冶金学和物理冶金学2.几种典型提炼冶金方法的一般流程及特点;火法冶金: 火法冶金的工艺流程一般分为矿石准备、冶炼、精炼3个步骤。
湿法冶金: 其生产步骤主要包括:浸取、分离、富集和提取。
水法冶金的优点是环境污染少,并且能提炼低品位的矿石,但成本较高。
主要用于生产锌、氧化铝、氧化铀及一些稀有金属。
电冶金:利用电能从矿石或其他原料中提取、回收和精炼金属的冶金过程。
粉末冶金:粉末冶金由以下几个主要工艺步骤组成:配料、压制成型、坯块烧结和后处理。
对于大型的制品,为了获得均匀的密度,还需要采取等静压(各方向同时受液压)的方法成型。
粉末冶金在技术上和经济上有以下特点:(1)可生产普通熔炼方法无法生产的特殊性能材料,如多孔材料、复合材料等;可避免成分偏析、保证合金具有均匀的组织和稳定的性能;(2)可生产高熔点金属(如钨和钼)和不互熔的合金(如钨-银合金);(3)可大量减少产品的后续机加工量,节约金属材料,提高劳动生产率。
这一点对贵重金属尤其重要;(4)粉末冶金零件的缺点是塑性和韧性较差。
3. 简述有色金属提取的特点;有色金属提取工艺的特点:1)有色金属矿物的品位低,成分复杂。
2)提取方法多,分火法和湿法。
4. 简述有色金属火法、湿法提取工艺的分类。
火法:(1)焙烧(氧化焙烧、还原焙烧、硫酸化焙烧、氯化焙烧、煅烧、烧结焙烧);(2)熔炼(造锍熔炼、还原熔炼、氧化熔炼、熔盐电解、反应熔炼,吹炼);(3)精炼(氧化精炼、氯化精炼、硫化精炼、电解精炼)。
湿法:(1)浸出按浸出的溶剂分为:碱浸、氨浸、酸浸、硫脲浸出、氰化物浸出,等;按浸出的方式分为:常压浸出、加压浸出、槽浸、堆浸、就地浸出,等。
(2)净化:水解沉淀净化、置换净化、气体还原(氧化)净化,等。
(3)沉积:置换沉积、电解沉积、气体还原沉积。
5. 判断下列金属那些属于稀有金属、轻金属、重有色金属及贵金属Fe ( ) Cu ( ) Mg ( ) Al ( ) Au ( ) Ag ( ) Pt ( ) Ti ( ) Co ( ) Pb ( ) Zn ( ) Na ( ) K ( ) W ( ) Mo ( ) Ga ( ) Sr ( ) Ir ( ) Zr ( ) Pd ( )6. 金属铝、铜、金、银的主要物理化学性质?铜的性质:物理性质铜呈玫瑰红色,特点是展性和延性好;导电、导热性极佳,仅次于银;无磁性;不挥发;液态铜流动性好等。
冶金概论考试复习大纲第一章绪论1、两个流程2、长流程第二章高炉炼铁1、铁矿石有哪几种2、有害元素有什么危害有益元素:Mn,Cr,Ni,V,Ti,Nb及稀有元素等改善钢铁质量。
有害元素:S,P,As,Cu等易还原进入生铁,对钢形成危害。
K,Na,Zn,Pb,F等虽不进入生铁,但①易破坏炉衬等;②炉内易挥发,循环积累造成结瘤事故;③污染环境。
3、粒度要求书P10一般入炉矿石的粒度为8~35mm。
小于5mm称为粉末,不能直接入炉。
4、燃料成分以及作用(焦炭及溶剂)焦炭成分作用:起发热剂、还原剂及料柱骨架作用。
溶剂成分:1、碱性—石灰石,白云石等2、酸性—硅石等作用:为去除矿石中的脉石与焦炭中的灰分(它们的主要成分为酸性氧化物,且熔点较高,在高炉冶炼条件下很难熔化)加入一定数量的助熔剂(简称熔剂)。
5、高炉结构(填)6、高炉炉内炉料状况及反应(记住)7、填空用CO和H2还原铁氧化物,生成CO2和H2O还原反应叫间接还原。
用CO作还原剂的还原反应主要在高炉内小于800℃的区域进行。
用H2作还原剂的还原反应主要在高炉内800~1100℃的区域进行。
8、炉渣作用(1)分离渣铁,具有良好的流动性,能顺利排出炉外。
(2)具有足够的脱硫能力,尽可能降低生铁含硫量,保证冶炼出合格的生铁。
(3)具有调整生铁成分,保证生铁质量的作用。
(4)保护炉衬,具有较高熔点的炉渣,易附着于炉衬上,形成“渣皮”,保护炉衬,维持生产。
9、熔料运动怎样下降(空间因素力学因素)炉料在炉内下降的基本条件:高炉内不断形成促使炉料下降的自由空间。
形成炉料下降的自由空间的因素焦炭在风口前燃烧生成煤气。
炉料中的碳素参加直接还原。
炉料在下降过程中重新排列、压紧并熔化成液相,体积缩小。
定时放出渣铁。
空间因素(原因)燃料燃烧和消耗、炉料的熔化和渣、铁的周期性排出是炉料下降的主要因素。
除此以外,直接还原和渗碳引起的碳素溶解损失、炉料下降过程中小块充填于大块之间引起的体积收缩。
《冶金导论》复习大纲1、为什么说钢铁是使用最多的金属材料?就金属元素而言,铁在自然界中的储藏仅次于铝,居第二位,而用多形成巨大的铁矿床,通常铁矿石中铁的含量为25~70%。
铁矿石冶炼和加工较容易,且生产规模大,效率高、质量好和成本低,具有其它金属生产无可比拟的优势。
钢铁具有良好的物理、机械和工艺性能,如有较高的强度和韧性、热和电的良好导体、耐磨、耐腐蚀、焊接及铸造加工性好等。
将某些金属(如镍、铬、钒、锰等)作为合金元素加入铁中,就能获得具有各种性能的金属材料。
钢铁通过热处理能调整其机械性能,以满足国民经济各方面的需要。
钢铁材料由于具有以上特点,因此在现代工业中应用最广。
2、提取冶金的概念及分类。
提取冶金(extractive metallurgy):从矿石中提取金属及金属化合物的过程,因其中进行很多化学反应,又称化学冶金(chemical metallurgy)。
提取冶金的分类:按所冶炼金属类型分:有色冶金钢铁冶金(黑色冶金)稀土按冶金工艺过程不同分:火法冶金湿法冶金电冶金3、钢铁产品及副产品产品:生铁、钢副产品:炉渣、煤气1生铁:它是铁和碳及少量硅。
锰、硫、磷等元素组成的合金,主要由高炉生产,按其用途可分为炼钢生铁和铸造生铁。
炉渣:炉渣是炉料在冶炼过程中不能进到生铁和钢中的氧化物、硫化物等形成的熔融体。
其主要成分是CaO、MgO、SiO2、Al2O3、MnO、FeO、P2O5、CaS等。
根据冶炼方法的不同,钢铁生产产生的炉渣分为高炉渣和炼钢渣,按炉渣中含有不同的化学成分又可分为碱性渣和酸性渣。
煤气:钢铁生产中还能获得大量的可燃气体,高炉炼铁可产生高炉煤气,转炉炼钢可获得转炉煤气,炼焦时可得焦炉煤气等。
煤气主要成分:CO、H2、CO2、N2、CH44、所有96 种金属元素分类:黑色金属(铁金属,ferrous metals):铁、铬、锰;有色金属(非铁金属,non-ferrous metals):除铁和铁合金、铬、锰以外,按习惯,分类:轻金属,重金属,稀有金属,贵金属5、什么是火法冶金和湿法冶金?火法冶金:在高温下矿石或精矿经熔炼与精炼反应及熔化作业,使其中的有色金属与脉石和杂质分开,获得较纯有色金属的过程。
年有色金属冶金学重点内容复习年有色金属冶金学重点内容复习有色金属冶金学是材料科学和工程的重要分支之一,主要涉及有色金属的提取、加工、制备以及性能研究等方面。
年有色金属冶金学主要是对于一年的有色金属冶金学的重点内容进行了复习和总结,帮助学习者更好地理解这门学科。
下面本文将详细介绍年有色金属冶金学的重点内容。
一、铝的冶炼铝是被广泛应用的轻金属之一,在工业和日常生活中都有重要的应用价值。
铝的冶炼以电解法为主,其主要步骤包括食电解质的制备、氧化铝的还原和氧化铝的电解。
其中,食电解质的制备是铝冶炼的关键环节之一。
二、镁的冶炼镁是具有轻质、高强度、高特性比等优点的重要金属之一,在铸造、航空航天和汽车等行业有着广泛的应用。
镁的冶炼主要采用了热还原法、电解法和熔盐电解法等方法。
其中,热还原法是目前生产成本最低的一种镁的冶炼方法。
三、铜的冶炼铜是被广泛应用的重要非铁金属之一,在电气、电子、机械和化工等行业有着广泛的应用。
铜的冶炼主要采用火法和湿法等方法。
其中,火法主要是采用射频炉和闪速炉等设备生产精细铜。
四、锌的冶炼锌是一种重要的轻金属,在钢铁、汽车、航空航天等行业有着广泛的应用。
锌的冶炼主要采用了电解法和火法等方法。
其中,电解法是锌的主要生产方法,其生产效率较高,可以实现生产工艺的可控性。
五、难处理金属的冶炼难处理金属是指指钨、钽、铌、钼和锆等金属的合金,这些金属的冶炼具有一定的难度,治金工艺的研究对于提高金属质量和降低生产成本都有重要的意义。
目前,难处理金属的冶炼主要采用了湿法和干法等方法。
六、有色金属提纯有色金属的提纯主要采用了化学法、物理法和电化学法等方法。
其中,电化学法具有高效、环保等特点,在提高有色金属质量、减少生产成本方面具有显著的优势。
此外,电化学法还能够实现对金属中杂质的分离和回收。
以上是年有色金属冶金学的重点内容总结,掌握这些冶金学的基本知识,对于学生和从业人员都有着重要的意义。
作为从业者,更需要不断更新自己的知识点,学习新的冶金工艺和生产技术,以应对日益激烈的市场竞争,进一步满足市场的需求。
氧化铝生产复习要点1. 铝土矿的类型以及我国铝土矿的特点?2. 判断铝土矿质量高低的指标是什么?该指标的定义?3. 铝土矿的主要杂质?4. 碱法生产氧化铝有哪些方法?5. 决定碱法生产氧化铝方法的主要因素是什么?请具体指出。
6. 比较分析拜尔法和烧结法的优缺点。
7. 什么叫苛性比?它反映铝酸钠溶液中氧化铝的饱和程度。
8. 拜尔法的工艺步骤以及各步骤的作用?9. 指出杂质硅在拜尔法中的危害?(解释为什么硅在拜尔法是最有害的杂质)10. 拜尔法氧化铝的理论浸出率?11. 拜尔法中加入氧化钙的作用?12. 烧结后的熟料组成?13. 烧结法中加入CaO的作用?14. 烧结法中怎样减少或控制二次反应的发生?15. 铝酸钠溶液脱硅的方法?16. 碳化过程中怎样减少SiO2和碳酸铝钠沉淀?17. 为什么要控制铝酸钠溶液的碳分率不能太高?18. 混联法原理及优缺点?============== ============================================================铝电解复习要点1. 现代铝工业有哪些主要生产环节? 铝电解的原材料有哪些?2. 指出铝电解质的主要成分。
3. 指出铝电解质对铝电解工艺过程的影响。
4. 指出铝电解质添加剂的作用。
5. 现代工业铝电解质的分类及其特征?什么是电解质分子比(摩尔比)?指出酸性、碱性电解质与分子比的关系。
6. 铝电解质的物理化学性质包括那些指标?7. 分别指出电解质熔点、密度、粘度和导电率对铝电解工艺的影响。
8. 写出铝熔盐电解的阴、阳极反应和总反应。
9. 什么是阳极效应?对铝电解过程有何影响?10. 指出影响阳极过电压的因素。
11. 什么是电流效率?怎样计算?指出影响电流效率的因素。
12. 什么是铝电解的电能效率?怎样计算?指出影响电能效率的因素。
13 现代铝工业电解槽发展趋势如何?14 铝电解中每吨铝所需电能量的计算方法?降低电耗有哪些方法?15 按照纯度不同铝分几类?16 铝电解正常生产的技术参数有哪些?============ ============================================================镁冶金复习题要点1 硅热还原法的工艺应用有几种?2 根据CaO·MgO被Si还原的热化学原理,还原过程为什么要在真空下进行?3 皮江法的生产流程及主要工艺参数?4 为什么使用75%硅铁作热法炼镁的还原剂?5 菱镁矿与白云石哪个做炼镁原料更好?为什么?6 比较镁电解与铝电解的异同点?7 炼镁原料有哪些?8 由氧化镁制取氯化镁的过程中,为什么要加碳?============== =============================================================铜冶金复习要点1 铜矿物分几个类型?2 火法炼铜的原料是什么?生产的主要步骤有哪些?火法炼铜的主要优点是什么?3 分别写出火法和湿法炼铜的原则流程?4 何谓造锍熔炼? 造锍熔炼的目的是什么?5 造锍熔炼过程中物料的主要物理化学变化?6 冰铜的概念? 氧在冰铜中是以什么形态存在?7 冰铜中铜的品位与氧含量有什么关系? 为什么冰铜品位越高渣含铜越高?8 造锍熔炼过程对炉渣的基本要求如何?9 渣含氧化硅对锍与炉渣平衡有何影响?10 何谓熔池熔炼?分几类?11 何谓漂浮状态熔炼?分几类?12 闪速熔炼分几类?闪速熔炼的原理是什么?13 冰铜吹炼的目的是什么?锍吹炼分两个阶段的依据是什么?14 粗铜精炼过程包括哪些?15 粗铜火法精炼的基本原理是什么?16 电解精炼的作用和意义是什么?17 铜冶金各阶段的主要产品中铜的品位如何变化?============ ==============================================================钛冶金复习要点1 目前生产金属钛的主要矿物类型?2 从钛铁矿到冶炼出海绵钛的主要过程?3 钛铁矿精矿的还原熔炼的原理是什么?4 粗四氯化钛生产的基本反应?5 钛渣氯化的方法有几种?6 粗四氯化钛中杂质的种类?除钒方法?7 镁还原生产海绵钛的基本原理?8 在金属钛的生产过程中,什么是镁循环?9 钛的精炼方法及基本原理?================= =================================================贵金属冶金复习要点1. 贵金属包含哪些金属元素?2. 指出金、银在自然界的主要存在形式。
钢铁冶⾦与有⾊冶⾦复习资料钢铁冶⾦1.焦炭在⾼炉中有什么作⽤?答:焦炭在⾼炉中有四个作⽤:供热还原剂⾻架供碳。
2.铁矿⽯有哪⼏种类型?什么是富矿、贫矿?答:磁铁矿(主要含矿物为四氧化三铁)、⾚铁矿(主要含矿物为三氧化⼆铁)、褐铁矿(主要含矿物为含结晶⽔的氧化铁矿)和菱铁矿(主要含矿物为碳酸盐铁矿⽯)等。
实际含铁品位⼤于理论品位的70%时称为富矿。
实际含铁品位低于理论品位的70%时称为贫矿。
3.带式抽风烧结机的原料、⼯艺过程、料层结构?答:原材料包括含铁物料、熔剂和燃料。
⼯艺过程:(1)烧结原料的准备①含铁原料:含铁量较⾼、粒度<5mm的矿粉,铁精矿,⾼炉炉尘,轧钢⽪,钢渣等。
⼀般要求含铁原料品位⾼,成分稳定,杂质少。
②熔剂:要求熔剂中有效CaO含量⾼,杂质少,成分稳定,含⽔3%左右,粒度⼩于3mm的占90%以上。
在烧结料中加⼊⼀定量的⽩云⽯,使烧结矿含有适当的MgO,对烧结过程有良好的作⽤,可以提⾼烧结矿的质量。
③燃料:主要为焦粉和⽆烟煤。
对燃料的要求是固定碳含量⾼,灰分低,挥发分低,含硫低,成分稳定,含⽔⼩于10%,粒度⼩于3mm的占95%以上。
配料与混合(2)配料:配料⽬的:获得化学成分和物理性质稳定的烧结矿,满⾜⾼炉冶炼的要求。
常⽤的配料⽅法:容积配料法和质量配料法。
容积配料法是基于物料堆积密度不变,原料的质量与体积成⽐例这⼀条件进⾏的。
准确性较差。
质量配料法是按原料的质量配料。
⽐容积法准确,便于实现⾃动化。
②混合:混合⽬的:使烧结料的成分均匀,⽔分合适,易于造球,从⽽获得粒度组成良好的烧结混合料,以保证烧结矿的质量和提⾼产量。
(3)混合作业:加⽔润湿、混匀和造球。
根据原料性质不同,可采⽤⼀次混合或⼆次混合两种流程。
⼀次混合的⽬的:润湿与混匀,当加热返矿时还可使物料预热。
⼆次混合的⽬的:继续混匀,造球,以改善烧结料层透⽓性。
⽤粒度10~Omm的富矿粉烧结时,因其粒度已经达到造球需要,采⽤⼀次混合,混合时间约50s。
冶金概论考试重点总结第一章:绪论1、冶金学的分类?按研究的领域分:提取冶金学(从矿石中提取金属及金属化合物的过程,因其中进行很多化学反应,又称化学冶金)和物理冶金学(材料的加工成型,通过控制其组成、结构使已提取的金属具有某种性能)。
按所冶炼金属类型分:有色冶金和钢铁冶金(黑色冶金)。
按冶金工艺过程不同分:火法冶金、湿法冶金、电冶金。
2、钢与生铁的区别?3、钢铁生产的典型工艺(长流程)?4、什么是耐火材料?钢铁生产对耐火材料的要求是什么?凡是耐火度高于1580℃,能在一定程度上抵抗温度骤变、炉渣侵蚀和承受高温荷重作用的无机非金属材料,称为耐火材料。
其要求是:耐火度高;能抵抗温度骤变;抗熔渣、金属液等侵蚀能力强;高温性能和化学稳定性好。
5、什么是炉渣?炉渣的分类以及碱度?炉渣是炉料在冶炼过程中不能进到生铁和钢中的氧化物、硫化物等形成的熔融体。
其主要成分是CaO、MgO、SiO2、Al2O3、MnO、FeO、P2O5、CaS等。
根据冶炼方法的不同,钢铁生产产生的炉渣分为高炉渣和炼钢渣,按炉渣中含有不同的化学成分又可分为碱性渣和酸性渣。
第二章:高炉炼铁1、高炉冶炼用原料?高炉冶炼用的原料主要有铁矿石(天然富矿和人造富矿)、燃料(焦炭和喷吹燃料)、熔剂(石灰石与白云石等)。
高炉冶炼是连续生产过程,必须尽可能为其提供数量充足、品味高、强度好、粒度均匀粉末少、有害杂质少及性能稳定的原料。
2、高炉结构及附属设备?高炉本体主要由钢结构(炉体支承框架、炉壳)、炉衬(耐火材料)、冷却设备(冷却壁、冷却板等)、送风装置(热风围管、支管、直吹管、风口)和检测仪器设备等组成。
附属设备:原料供应系统、送风系统、煤气净化系统、渣铁处理系统。
3、高炉生产主要技术经济指标?有效容积利用系数(ŋV):高炉每立方米有效容积每天生产的合格铁水量(t/m3·d)入炉焦比(K):冶炼一吨生铁消耗的焦炭量(kg/t)煤比(或油比):冶炼一吨生铁消耗的煤粉量或重油(kg/t)燃料比=焦比+煤比(或油比)冶炼强度:高炉每立方米有效容积每天消耗的(干)焦炭量(焦比一定的情况下)生铁合格率:生铁化学成分符合国家标准的总量占生铁总量的指标。
有色金属冶金学重点内容复习有色金属冶金学重点内容复习氧化铝的生产1.有色金属是指除Fe、Cr、Mn之外的金属。
2、有色金属分轻金属、重金属、稀有金属、贵金属。
轻金属:比重小于5.0的金属,包括Al、Mg等。
重金属:比重大于5.0的金属,包括铜、铅、锌等。
稀有金属:一般指工业上应用较晚,而为人们不太熟悉的,或者在自然界中赋存较分散以及提取方法较复杂的有色金属,包括锆、钨、钼、铪、稀土金属等。
贵金属:一般是指在空气中保持其美丽金属光泽,可用作装饰品,因而价值较高的金属,包括金、银、铂族金属等。
3、根据氧化铝水合物所含结晶水的数目将其分为三水型、一水型、铝胶型。
4、不同形态的氧化铝及其水合物溶解于酸和碱液中(速度)和(溶解度)是不相同的。
三水铝石最易溶解,一水软铝石次之,一水硬铝石最难溶解。
5、铝土矿是一种以氢氧化铝矿物为主的成分复杂的岩石。
6、我国铝土矿的特点:高铝、高硅、低铁。
(烧结法)一水硬铝石型7、铝土矿分类:按铝土矿矿物成分铝土矿可分为三水铝石型、一水硬铝石型、一水软铝石型、各种混合体。
按铝土矿矿石结构特点铝土矿可分为粗糙状、致密状、豆鮞状。
按铝土矿地质成因铝土矿可分为海相沉积型、陆相沉积性、玄武岩风化壳型。
8、铝土矿的质量标准(铝硅比)和(铝土矿类型)。
9、铝硅比:铝土矿中氧化铝和氧化硅的重量比,工业上一般用A/S表示。
10、电解过程对氧化铝的要求?●答:电解过程对氧化铝的要求:在电解质中溶解速度要快、流动性好、粉尘量少、保温性能好、吸附HF的能力要强。
10、安息角:物料在光滑平面上的自然堆积的倾角,是表示物料流动性好坏的指标。
安息角大物料的流动性能就差。
11、氧化铝的比表面积越大,氧化铝的化学活性越强越易溶解。
12、氧化铝的生产方法有酸法、碱法、电热法、酸碱联合法。
●酸法生产氧化铝是用硝酸、硫酸或盐酸等无机酸处理含铝原料而得到相应的铝盐的酸性水溶液。
然后使这些铝盐成为水合物结晶(经蒸发结晶)或碱式铝盐(水解结晶)从溶液中析出,亦可用碱(NH4OH)中和这些铝盐水溶液,使铝成氢氧化铝析出。
复习重点(绪论和有色金属冶金部分)考试题型:名词解释、填空、选择、问答、综合分析。
约占总分值的50%。
1.什么是冶金,其目的是什么?冶金是研究如何经济地从矿石或其他原料中提取金属或金属化合物,并采用各种加工方法制成具有一定性能的金属材料的科学。
冶金的目的就是把所要提取的金属从成分复杂的矿物集合体中分离出来并加以提纯。
2.简述冶金(学科)的分类。
冶金学分类: 提取冶金学和物理冶金学提取冶金学:研究提取金属,存在化学反应。
从矿石或精矿中提取金属(包括金属化合物)的生产过程(又称化学冶金、过程冶金学)。
物理冶金学:研究金属材料成型过程。
通过成型加工制备具有一定性能的金属或合金材料,包括金属学、粉末冶金、金属铸造、金属压力加工等(又称金属学)3. 金属冶炼方法大致有哪几类?各有什么特点?根据各种冶金方法的特点,大体上可将其归纳为三类:火法冶金、湿法冶金和电冶金。
火法冶金:是在高温条件下进行的冶金过程。
矿石或精矿中的部分或全部矿物在高温下经过一系列物理化学变化,生成另一种形态的化合物或单质,分别富集在气体、液体或固体产物中,达到所要提取的金属与脉石及其他杂质分离的目的。
湿法冶金:是在溶液中进行的冶金过程。
湿法冶金温度不高,一般低于100℃。
现代湿法冶金中的高温高压过程,温度也不过473K左右,极个别情况温度可达573K。
电冶金:是利用电能提取金属的方法。
根据利用电能效应的不同,电冶金又分为电热冶金和电化冶金。
4. 火法冶金、湿法冶金和电冶金的特点比较。
(1)火法冶金一般具有处理精矿能力大,能够利用硫化矿中硫的燃烧热,可以经济地回收贵金属、稀有金属等优点;但往往难以达到良好的环境保护。
(2)湿法冶金常用于处理多金属矿、低品位矿和难选矿。
(3)电冶金则适用于铝、镁、钠等活性较大的金属的生产。
5. 有色金属分为哪几类?(1)重金属:密度在5t/m3以上的金属,包括铜、铅、锌、镍、钴、锡、锑、汞、镉、铋。
(2)轻金属:密度在5t/m3以下的金属,包括铝、镁、钠、钾、钙、锶、钡。
有色冶金绪论名词解释:有色金属、焙烧、煅烧、烧结、熔炼、火法精炼、浸出、水溶液电解、融盐电解有色金属 : 除铁、铬、锰以外的金属焙烧: 将矿石或精矿置于适当的气氛下,加热至低于它们的熔点温度,发生氧化、还原或其它化学变化的过程。
其目的是改变原料中提取对象的化学组成,满足熔炼或浸出的要求。
煅烧将碳酸盐或氢氧化物的矿物原料在空气中加热分解,除去二氧化碳或水分从而变成氧化物的过程。
烧结和球团将粉矿或精矿经加热焙烧,固结成多孔状或球状的物料,以适应下一工序熔炼的要求。
熔炼: 将处理好的矿石、精矿或其他原料,在高温下通过氧化还原反应,使矿物原料中有色金属组分与脉石和杂质分离为两个液相层即金属(或金属锍)液和熔渣的过程,也叫冶炼。
⏹火法精炼在高温下进一步处理熔炼、吹炼所得的含有少量杂质的粗金属以提高其纯度。
种类:氧化精炼、硫化精炼、氯化精炼、熔析精炼、碱性精炼、区域精炼、真空冶金、蒸馏等。
⏹浸出用适当的浸出剂(如酸、碱、盐等水溶液)选择性地与矿石、精矿、焙砂等矿物原料中金属组分发生化学作用,并使之溶解而与其它不溶组分初步分离的过程。
浸出又称浸取、溶出、湿法分解。
⏹水溶液电解利用电能转化的化学能使溶液中的金属离子还原为金属而析出,或使粗金属阳极经由溶液精炼沉积于阴极。
前者称为电解提取或电解沉积(简称电积),也称不溶阳极电解,如铜电积;后者以粗金属为原料进行精炼,称为电解精炼或可溶阳极电解,如粗铜、粗铅的电解精炼。
⏹熔盐电解利用电能加热并转换为化学能,将某些金属盐类熔融并作为电解质进行电解,以提取和提纯金属的冶金过程。
如铝、镁、钠、钽、铌的熔盐电解。
1)火法冶金、湿法冶金包括哪些基本的冶金过程?这些冶金单元过程在提取冶金工艺中各起什么作用?1)(1)火法冶金2)在高温下进行的冶金过程。
3)包括原料准备、熔炼和精炼三个主要工序;4)具体包括干燥、焙烧、煅烧、熔炼、精炼、蒸馏等;火法冶金过程所需能源主要靠燃料燃烧供给,部分依靠过程中的化学反应热来提供(2)湿法冶金在溶液中进行的冶金过程。
《有色冶金概论》复习题1、金属及其分类2、冶金的定义、冶金的任务、冶金的目的3、冶金方法的分类4、铜的冶炼方法及工艺流程5、硫化铜精矿造锍熔炼的基本原理及两个过程的主要反应6、硫化铜精矿造锍熔炼的目的及必须遵循的两个原则7、铜锍(冰铜)的吹炼的任务及实质是什么?8、铜锍(冰铜)的吹炼过程为分为哪两个两个周期?各周期的主要反应是什么?9、粗铜火法精炼的目的及原理是什么?粗铜火法精炼分为哪两个过程?10、简述粗铜电解精炼的基本过程,分别写出阴阳及的主要反应。
11、分析铜电解精炼和铜电积的电极反应有什么差别?12、简述硫化镍精矿的火法冶炼过程。
13、镍锍的主要成份有哪些?镍锍吹炼过程与铜锍吹炼过程有何不同?14、简述羰基法精炼镍的基本原理。
15、分别写出硫化镍阳极电解精炼镍和硫酸镍溶液电解沉积镍的阴阳极反应。
16、简述硫化铅精矿烧结焙烧的目的。
17、铅鼓风炉熔炼的产物有哪些?18、简述烟化炉烟化法处理炼铅炉渣的基本原理。
19、粗铅的火法精炼有哪些主要过程?20、什么是直接炼铅?直接炼铅方法有哪些?21、火法炼锌与湿法炼锌各包括哪些主要过程?火法炼锌主要有哪些方法?22、简述硫化锌精矿焙烧的目的。
23、简述密闭鼓风炉炼锌的优点与缺点。
24、简述粗锌精馏精炼的原理。
25、简述传统的湿法炼锌的基本过程。
26、简述硫化锌精矿的氧压浸出的原理及优点。
27、在湿法炼锌的热酸浸出过程中,从含铁高的浸出液中沉铁有哪些方法?28、简述硫酸锌溶液采用锌粉置换除铜、镉的原理。
29、简述硫酸锌溶液的电解沉积锌的基本过程及主要电极反应。
30、简述锡精矿还原熔炼锡的基本过程。
31、简述炼锡炉渣烟化炉硫化挥发锡的原理。
32、粗锡的火法精炼包含哪些主要过程?33、氧化铝的生产方法有哪些?34、简述拜耳法生产氧化铝的基本原理。
35、简述碱石灰烧结法生产氧化铝的基本原理。
36、简述冰晶石-氧化铝熔盐电解法生产金属铝的基本过程及主要电极反应。
有色冶金学期末复习资料I :名词解释铝硅比:在氧化铝生产中评价铝土矿的质量即以铝土矿中氧化铝和氧化硅的质量比为标准。
电流效率:通常以铝的实际产量在理论产量中所占的百分数。
槽电压:阳极母线至阴极母线之间的电压降,它由与电解槽并联的直流电压来指示。
熔析法除铜:是基于在低温下铜及其砷化物和锑化物在铅水中的溶解度降低的原理。
极距:指阴阳两极之间的距离。
银锌壳:锌对银具有很大的亲和力,形成的化合物比重小,熔点高,且不溶于被锌饱和的铅液中,而以固体银锌壳浮于铅面,与铅分离。
II :解答题1:拜耳法生产氧化铝的工艺流程及特点?答:直接利用含有大量游离苛性碱的循环母液处理铝土矿,溶出其中氧化铝得到铝酸钠溶液,并用加氢氧化铝种子分解的方法,使铝酸钠溶液分解析出氢氧化铝结晶。
种分母液经蒸发后返回用于熔出铝土矿。
特点:拜耳法比较简单,能耗低,产品质量高,成本低,但只限于处理较高品味的铝土矿(A/S 应大于7)2:烧结发生产氧化铝的工艺流程及特点?答:烧结发是在铝土矿中配入石灰石(或石灰),纯碱(含大量碳酸钠的碳分母液),在高温下烧结而得到含有固态铝酸钠的熟料,用水或稀碱溶液溶出熟料,得到铝酸钠溶液。
经脱硅净化的铝酸钠溶液用碳酸化分解(向溶液中通入二氧化碳气)使溶液中的氧化铝成氢氧化铝结晶析出。
碳分母液经蒸发后返回用于配制生料浆。
特点:烧结发工艺较复杂,能耗高,产品质量和成本不及拜耳法,但它可以处理低品位的铝土矿(A/S 比应大于3.5)3为什么不能用中和水解的方法除去锌浸出液中的铜,镉,钴杂质?答:α+2Zn =110-时,锌的溶解度线是在PH=5.96.即2)(OH Zn 沉淀的PH 比铜,镉,钴的氢氧化物沉淀PH 还低,所以用中和水解净化法不能将铜,镉,钴除去。
4铝土矿高压溶出时添加石灰的作用?答:①消除含钛矿物的有害作用,显著提高32O Al 的溶出速度和溶出率;②促进针铁矿转变为赤铁矿,使其中的氧化铝充分溶出,并使赤泥的沉降性能得到改善;③活化一水硬铝石的溶出反应;④生成水化石榴石,减少O Na 2损失,降低能耗。
有色冶金概论复习题
1、黑色金属的单质为银白色,而不是黑色。
2、有色金属有80多种,分为重金属、轻金属、贵金属、稀有金属和半金属五类。
3、轻金属一般是指密度在5t/m3以下的金属。
4、矿物是地壳中具有固定化学组成和物理性质的天然化合物或自然元素。
5、冶金学的分类:物理冶金学和提取冶金学。
6、火法冶金包括:干燥、焙解、焙烧、熔炼、精炼、蒸馏等过程。
7、湿法冶金包括:浸出、净化、制备金属等过程。
8、铜是一种重要的有色重金属,在常温下为固体,新口断面呈紫红色。
9、炼铜原料90%来自硫化矿,10%来自氧化矿,少量来自自然铜。
10、火法炼铜是当今生产铜的主要方法,占铜产量的80%~90%,主要是处理硫化矿。
11、铜冶金工艺过程主要包括四个步骤:造锍熔炼、铜锍吹炼、粗铜火法精炼和阳极铜电解精炼。
12、铜冶金过程中造锍熔炼--铜锍吹炼工艺的基本原理是什么?第7页最后一段:这种工艺的原理是……并逐步得到提纯。
13、名词解释:什么叫熔锍?什么叫熔渣?第8页第一段:所谓熔锍是指硫化亚铁……铝酸盐等混合物的熔体。
14、铜冶金造锍熔炼的目的是什么?第8页第三段:造锍熔炼的目的在于……与熔渣相完全分离。
15、铜锍吹炼的任务是将铜锍吹炼成含铜98.5%~99.5%的粗铜。
16、铜锍吹炼过程所需热量全靠熔锍中的硫和铁的氧化和造渣反应放出的热量供给,为自热过程。
17、简述铜锍吹炼的两个周期。
第34页第一段:吹炼过程严格的分为两个周期……没有炉渣形成。
18、铜锍吹炼过程的正常温度应控制在1423~1573K之间。
19、粗铜火法精炼的主要目的是什么?第46页第二段:火法精炼的主要目的是……符合电解精炼要求的阳极铜。
20、镍的主要用途有哪些?第56页最后一段:(1) (8)
21、目前应用于镍精矿深度干燥的方法有回转窑干燥、喷雾干燥、流态化干燥、气流干燥四种。
22、高镍锍冷却是将转录吹炼产出的高镍锍熔体注入8~20t的保温模内,缓冷72h以是其中的铜硫化物、镍硫化物和铜镍合金相分别结晶,有利于下一步相互分离。
23、镍电解精炼用的隔膜电解槽其隔膜的作用有哪些?第64页表3-10下方:隔膜的作用一是……杂质离子进入阴极室。
24、一氧化碳在有机基团中称为羰基,羰基法生产镍是基于一氧化碳能与镍反应生产气态Ni(CO4)。
25、羰基镍的生产工艺包括原料熔化、粒化、合成、精馏和分解等主要工序。
26、硫在羰化反应中起什么作用?第68页(5)
27、在羰化物料的准备中,要求含有一定量的硫,以Cu:S≤4:1为宜,一确保铜镍的有效分离,抑制钴、铑、锇、钌的羰化损失。
28、铅是蓝灰色金属,新的断口具有明显的金属光泽。
29、高温时铅的挥发性大,易导致铅的损失。
30、简述铅的用途?第79页4.1.1.3条
31、现代铅的生产方法都是火法。
32、火法炼铅按冶炼原理不同分为三种:反应熔炼、沉淀熔炼、焙烧—还原熔炼。
33、铅精矿烧结焙烧的目的是什么?第80页4.2.1.1条
34、在铅精矿的烧结焙烧过程中,过早的烧结是不好的。
35、铅电解精炼以硅氟酸和硅氟酸铅的水溶液作电解液,用粗铅或经火法精炼初步除Cu、As、Sn的钱作阳极,以纯铅作阴极。
36、金属锌是银白色略带蓝灰色的金属。
37、锌在熔融时能与铁形成化合物,冷却后保留在铁的表面上,保护钢铁免受侵蚀。
38、金属锌的最大用途是镀锌,约占总耗量的40%以上。
39、我国锌矿储量居世界第一位,保有储量为0.84亿吨。
40、现代炼锌方法分为火法与湿法两大类,以湿法炼锌为主。
41、湿法炼锌的主要优点有哪些?第99页最后一段,一般新建的锌冶炼厂……增加经济效益等。
42、湿法炼锌过程中,如何力求在焙烧中避免铁酸锌的生成,而尽量提高可溶锌率?第102页5.2.2.5条1)、2)、3)、4)
43、101325Pa时锌蒸气的露点为1180K。
44、锌蒸气冷凝过程中,所获得的液体锌量取决于所控制的冷凝温度,如果只是控制在露点温度,则只能得到极少量的锌。
45、传统的湿法炼锌过程分为焙烧、浸出、净化、电解和熔铸五个阶段。
46、在湿法炼锌厂的电解过程中,大多采用含银0.5%~1%的铅银合金板作“不容阳极”。
47、硫酸锌溶液的电积古城中,常在电解液中加入一定量的动物胶或硅酸胶,其作用是什么?第125页第二段1)、2)
48、锡的矿物有20种之多,而只有锡石最具有工业价值。
49、还原熔炼是生产锡的唯一方法。
50、锡精矿炼前处理的目的是什么?第129页6.2条“首先”、“其次”、“第三”
51、锡的还原熔炼过程中,铁可作为锡的还原剂。
52、粗铅火法精炼过程中,结晶分离法除铅、铋的原理是什么?第140页6.5.1.3条:结晶分离法……使晶体锡得到提纯。
53、铝的熔点为933.52K。
54、绘出铝生产的原则工艺流程图。
第145页图7-1。
55、电解炼铝对氧化铝质量的要求有哪些?第149页7.3.1条总结:1)化学成分要求、2)物理性质要求。
56、简述砂状氧化铝的一般物理性质,这些性质对电解铝生产有哪些益处?第150页第3、4段:砂状氧化铝呈球状,颗粒较粗……还能保护环境。
57、工业上生产氧化铝的方法有酸法和碱法两种,其中碱法有拜耳法、烧结法和联合法,简述这三种方法各自适用于那种类型的铝土矿?第150页第7.3.2A:其实用性:1)拜耳法,处理优质铝土矿……串联及混联法。
58、拜耳法生产工艺主要由溶出、分解和煅烧三个主要阶段组成。
全流程主要加工工序为:矿石的破碎及湿磨、高温高压溶出、赤泥分离洗涤、种子分解、母液蒸发及氢氧化铝煅烧。
59、铝酸钠溶液的晶种分解用细氢氧化铝做种子。
60、晶种系数:添加晶种中Al2O3含量与溶液中Al2O3含量的比值。
61、氧化铝生产中,分解母液需送蒸发站进行蒸发处理,蒸发的目的有哪些?第156页倒数第2段:蒸发的目的有三个……及Na2SO4的析出二析出。
62、碱石灰烧结法生产氧化铝的实质是?第157页7.3.4条:碱石灰烧结法的实质是……便可以得到氢氧化铝。
63、烧结铝土矿生料的目的在于将生料中的氧化铝尽可能完全地转变为铝酸钠,而氧化硅变为不溶解的原硅酸钙。
64、工业上烧结铝土矿生料的唯一设备是回转窑。
65、许多年以来,铝电解生产的电解质一直以冰晶石为主体,其主要原因是什么?第164页倒数第2段:许多年以来……保证电解液成分相对稳定。
共8条。
66、纯冰晶石的分子比为NaF:AlF3=3。
67、现金铝电解槽普遍采用酸性电解质。
68、Na3AlF6- Al2O3共晶系的共晶点温度为1211K。
69、所谓极距,是指阳极底掌到金属铝液表面之间的距离。
70、简述阳极效应发生的机理。
第168页B:阳极效应发生的机理,现在有关的学说很多……因而使槽电压急剧升高,发生阳极效应。
71、铝电解槽正常工作期间的操作大致可归纳为五个主要步骤:1)向槽中添加氧化铝;2)调整电解质成分;3)调整极距和电解质温度;4)阳极的看管;5)电解槽出铝。
72、铝液的净化方法有两种:熔剂净化法和气体净化法。
73、钨是稀有高熔点金属,其熔点是所有金属中最高的,仅次于碳,为3683K。
74、目前已知含TiO2大于1%的含钛矿物有140多种,其中最有工业意义的是金红石(TiO2)和钛铁矿(FeTiO3),钛铁矿精矿是国内外钛冶炼的主要精矿。