有色冶金学期末复习资料
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冶金学知识点冶金学是研究金属和非金属材料生产加工的学科,涉及物质结构、属性及性能,用来制备材料并确定其在实际应用中的性能。
下面将介绍一些冶金学的基本知识点。
1. 金属结构金属是由原子或原子团构成的,原子排列比较规则,具有多晶结构和单晶结构。
多晶金属具有多个晶粒,而单晶金属具有一个连续的晶格结构。
金属的晶粒大小会影响材料的性能,例如晶粒细小的金属通常具有较高的强度和韧性。
2. 金属热处理金属热处理是指通过控制金属的加热和冷却过程,改变金属的组织结构和性能。
常见的热处理方法包括退火、正火、淬火、回火等。
通过热处理,可以提高金属的强度、硬度、韧性和耐磨性等性能。
3. 金属合金金属合金是由两种或两种以上的金属元素按一定的比例混合而成的材料。
金属合金可以改善单一金属的性能,例如提高强度、耐腐蚀性和抗磨损性等。
常见的金属合金包括不锈钢、铜合金、铝合金等。
4. 金属腐蚀金属在环境中会发生腐蚀现象,导致金属的表面和内部受损。
腐蚀可以是化学反应或电化学反应的结果,金属腐蚀会影响金属的外观和性能。
为了减少金属腐蚀,可以采取防腐措施,如镀层、涂层和合金化处理等。
5. 金属加工金属加工是指对金属材料进行塑性变形或切削加工,以获得所需的形状和尺寸。
金属加工方法包括锻造、压力加工、焊接、切削和热处理等。
不同的金属材料适用于不同的加工方法,可以根据需要选择合适的加工方式。
以上是关于冶金学的一些基本知识点,希望对您有所帮助。
冶金学作为一门重要的材料科学学科,对于现代工业生产和科研具有重要意义,希望大家能够加深对冶金学知识的了解,为相关领域的发展贡献力量。
一、名词解释(共5小题,每小题4分,共计20分)湿法冶金、火法冶金、电冶金、槽电压、极距、苛性比、铝硅比、分配系数、阳极效应、冰铜、熔池熔炼、漂浮状态熔炼、熔盐氯化、铝酸钠溶液的稳定性(补充: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。
电冶金---利用电能提取和精炼有色金属的方法极距----所谓极距,是指阴、阳两极之间的距离。
铝酸钠溶液的稳定性----铝酸钠溶液的稳定性是指铝土矿溶出液经赤泥分离洗涤后获得的净铝酸钠溶液分解析出Al(OH)3所需时间的长短。
)二、简答题(共5小题,每小题6分,共计30分)三、问答题(共3小题,每小题12分,共计36分)四、计算题(共1小题,共计14分)1、某铝厂,电解槽平均电流(直流)为280KA,平均电流效率为92%,平均槽电压4.25V,请分别计算它的年(300天)产铝量和电能消耗各是多少?(铝的电化学当量:0.3356g/(A.h))p27-282、某湿法炼锌厂,有生产槽150个,通电电流12000A,平均电流效率90%,平均槽电压3.5V,试计算电锌的电能消耗和日产量各是多少?(锌的电化学当量:1.2193g/(A.h))p27-28有色冶金学复习思考题概述1、提取冶金方法是如何分类的?各自定义2、火法、湿法、电化学法三种冶金方法包括哪些基本冶金过程?有色冶金主要单元过程:焙烧、煅烧、烧结和球团、熔炼、火法精炼、浸出、液固分离、溶液净化、水溶液电解、熔盐电解第一章铝冶金1、什么是铝的歧解反应?p42 、现代铝工业有哪些主要生产环节?辅助环节?p23 、适合氧化铝生产的主要矿物有哪几种?各有哪些特点?衡量矿物质量的标准是什么?p114、简述拜耳法的基本原理和拜耳循环的实质p135、简述拜耳法生产氧化铝的工艺流程p136、什么是苛性比,它反映铝酸钠溶液的什么特性?什么是铝硅比(A/S)?p14-157、简述铝电解的原理?p19答:现代铝工业生产,主要采取冰晶石—氧化铝融盐电解法。
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。
氧化铝生产复习题1.铝土矿的类型以及我国铝土矿的特点?铝土矿类型:三水铝石(r-Al2O3.3H2O})、一水软铝石(r-Al2O3.H2O)、一水硬铝石(a-Al2O3.H2O)铝土矿特点:我国的铝土矿是属高铝、高硅、低铁矿,主要为一水硬铝石,三水铝石在福建、河南和广西等地有少量发现,储量很少。
我国的一水硬铝石矿属高硅矿,铝硅比一般在4 ~ 7之间,不适合单独采用拜尔法处理,只能采用烧结法或联合法等。
2.判断铝土矿质量高低的指标是什么?该指标的定义?在氧化铝生产中评价铝土矿的质量是以铝土矿中铝硅比为标准。
还需考虑铝含量和铝土矿的种类。
铝土矿中氧化铝和氧化硅的重量比称为铝硅比,用A / S表示。
铝硅比越大,铝土矿的质量越好。
(氧化硅是主要的有害成分,是氧化铝生产中造成碱和氧化铝损失的主要根源。
)3. 铝土矿的主要杂质?主要杂质为:SiO2、Fe2O3、TiO2。
4.碱法生产氧化铝有哪些方法?(碱法就是用碱(烧碱或纯碱)处理铝矿石,使氧化铝转变为可溶解的铝酸钠。
)1、烧结法2、拜耳法3、联合法(联合法又分为并联法、串联法及混联法)5.决定碱法生产氧化铝方法的主要因素是什么?请具体指出来。
主要因素是铝硅比。
当铝硅比A/S >7时,该矿石可以采用拜耳法处理,当然也可以采用烧结法处理;当3.5< A/S <7时,就不宜用拜耳法处理,但可以采用烧结法处理;当A/S <3.5时,可以采用烧结法处理,但这时已无实际意义。
6. 拜尔法和烧结法的优缺点?烧结法与拜耳法相比较,前者能耗高约6倍以上,而且拜耳法的产品质量明显优于烧结法。
拜耳法虽然具有很多优点,但是其应用有严格的限制条件,主要限制条件是铝硅比,拜耳法要求铝硅比大于7的矿石;而对烧结法来讲,原则上可以处理各种类型的矿石,但从经济角度考虑,一般只处理铝硅比大于3.5以上的矿石。
7.什么叫苛性比?苛性比:是指铝酸钠溶液中Na2O与Al2O3的摩尔数之比。
有色金属冶金技术作业答题汇总第一篇轻金属冶金学第一章氧化铝生产【习题及思考题】1、常见的氧化铝及其水合物有哪些?比较它们的化学活性。
铝土矿按其含有的氧化铝水合物的类型可分为:三水铝石型铝土矿;一水软铝石型铝土矿;一水硬铝石型铝土矿;混合型铝土矿。
我国铝土矿资源丰富,储量大;高铝、高硅、低铁;铝硅比较低,中低品位铝土矿居多;多数铝土矿是一水硬铝石型铝土矿。
2、试比较国内外铝土矿的特点。
中国铝土矿的特点我国铝土矿的特点高硅、高铝和低铁,为一水硬铝石型,矿石中铝硅比在4~7之间[m(Al2O3)/ m(SiO2)]。
福建、河南和广西有少量的三水铝石型铝土矿。
3、砂状氧化铝和面状氧化铝各有什么特点?为什么砂状氧化铝的生产已发展成为主流?4、指出衡量铝土矿的质量的指标铝土矿质量评价标准:A、矿石类型B、矿石中可溶性氧化铝含量可溶性氧化铝含量是由氧化铝总量减去由氧化硅生成羟基方钠石化合物所损失的氧化铝量。
铝土矿的可溶性碱液溶出次序:三水铝石型、一水软铝石型、一水硬铝石型。
5、目前生产氧化铝的最主要的原料有哪些生产氧化铝的原料有铝矿土,明矾石矿和霞石矿。
6、铝酸钠溶液的稳定性对生产过程有什么影响?7、指出拜耳法的原理及实质?拜耳法原理:用苛性钠溶液(其质量浓度为130~350gNa2O/L)在加热的条件下将铝土矿中的各种氧化铝水合物溶解出来,生成铝酸钠溶液,此种溶液经稀释后在冷却的条件下分解出纯的氢氧化铝,同时重新生成苛性钠溶液,供循环使用。
流程见下页拜耳法流程包括三个主要步骤:铝土矿溶出;铝酸钠溶液分解;氢氧化铝煅烧溶出:指把铝土矿中的氧化铝水合物(Al2O3·xH2O)溶解在苛性钠(NaOH)中,生成铝酸钠溶液。
8、指出碱石灰烧结法的实质和原理。
烧结法:是在铝土矿中配入石灰石(或灰石)、纯碱(含大量Na2CO3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,得铝酸钠溶液。
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。
冶金概论期末考试试题# 冶金概论期末考试试题## 一、选择题(每题2分,共20分)1. 冶金工业中,下列哪种金属的冶炼属于还原反应?A. 铁B. 铜C. 铝D. 铅2. 以下哪种方法不是常见的金属提取方法?A. 火法B. 湿法C. 电解法D. 机械法3. 钢铁冶炼中,转炉炼钢法的基本原理是什么?A. 利用氧气将铁水中的杂质氧化B. 利用还原剂将铁矿石还原成金属铁C. 利用电解将铁矿石中的铁分离出来D. 利用高温使铁矿石中的铁熔化4. 钢铁材料的热处理工艺中,淬火的目的是什么?A. 增加硬度B. 降低成本C. 提高韧性D. 改善外观5. 以下哪种合金不属于高温合金?A. 镍基合金B. 铁基合金C. 钴基合金D. 钛合金...(此处省略其他选择题,共10题)## 二、填空题(每空1分,共10分)1. 钢铁材料的碳含量通常在_______%到_______%之间。
2. 金属的腐蚀可以分为化学腐蚀和_______腐蚀两种类型。
3. 冶炼过程中,还原剂的作用是_______。
4. 钢铁材料的热处理工艺中,正火的目的是_______。
5. 铝的冶炼方法主要有_______法和电解法两种。
...(此处省略其他填空题,共5空)## 三、简答题(每题10分,共20分)1. 简述钢铁材料的分类及其主要特点。
2. 阐述湿法冶金的基本原理及其在金属提取中的应用。
## 四、计算题(每题15分,共30分)1. 某钢铁厂生产一批钢材,已知铁矿石的含铁量为60%,冶炼过程中铁的回收率为90%,请计算该批钢材的理论产量。
(给出铁矿石的总重量和钢材的预期产量)2. 某金属的熔点为1200℃,已知其在1000℃时的热膨胀系数为0.00002/℃,求该金属在1200℃时的体积变化率。
## 五、论述题(每题15分,共30分)1. 论述现代冶金技术在环境保护中的作用及其挑战。
2. 钢铁材料在现代工业中的应用及其发展趋势。
请注意:本试题仅供参考,实际考试内容和形式可能会有所不同。
有色金属冶金-有色金属冶金1、有色金属的分类:⑴()⑵重金属⑶贵金属⑷稀有金属2、现代工业上习惯把金属分为()和有色金属两大类。
3、轻重金属的判别:重金属一般指比重大于()的金属。
4、铜的生产方法有()和湿法两大类5、()是当今生产铜的主要方法。
6、传统熔炼方法:鼓风炉熔炼、()、电炉熔炼7、现代主要炼铜方法:熔池熔炼、()。
8、在吹炼过程中Fe3O4的危害?控制Fe3O4的措施和途径?9、预备区:主要进行炉料的()和预热10、本床区()和最后调整熔体成分的区域。
11、转炉正常吹炼的温度在()之间。
在兼顾炉子耐火材料寿命的情况下,适当提高吹炼温度。
12、诺兰达熔炼炉:炉体能够转动,灵活便捷,诺兰达熔炼对物料粒度和含水要求不严(含水一般为7~9%),不必深度()。
13、火法精炼:氧化、()和浇铸三个工序.。
14、细菌生活和繁殖的良好条件?15、试从资源综合利用和生产过程对环境的友好两个方面,分析火法和湿法炼铜的主要优缺点。
16、简述湿法炼铜的方法和工艺?17、简述ZnS的危害?18、铅冶炼对炉渣成分的选择应满足什么条件?19、世界上锌的全部消费中大约有一半用于()。
20、自然界未发现有自然锌,较常见的为硫化矿,()是炼锌的主要原料。
21、锌资源的特点是()。
22、我国锌冶炼工艺以()为主。
23、湿法炼锌中,焙烧、浸出、浸出液净化和()是生产上的主要工艺过程,其中浸出又是整个湿法流程中的最重要环节。
24、精矿浸出的方法:(1)常规浸出法(2)热酸浸出黄钾铁矾法(3)()(4)热酸浸出赤铁矿法25、沸腾炉的类型:带前室的直形炉、()和鲁奇扩大型炉三种类型,多采用扩大型的鲁奇炉。
26、沸腾炉最重要的部分为炉底空气分布板和()。
27、简述铅雨冷凝器的特点?28、高冰镍的铜镍分离方法:A、分层熔炼法B、()C、选择性浸出29、磨浮分离的原理?30、简述镍电解的特点?31、简述镍电解精炼阳极杂质的分类?32、镍电解精炼时,为什么需造液?33、简述锡精矿焙烧的目?34、汞齐35、提取冶金方法是如何分类的?36、现代铝工业有哪些主要生产环节?辅助环节?37、制取氧化铝的主要矿物有哪些?铝土矿的主要类型?38、中国铝土矿的特点如何?39、铝土矿中提取氧化铝的主要方法?40、拜耳法的原理是什么?41、铝电解质的添加剂有那些?作用是什么?42、炼铝用的主体设备有那些?43、预焙槽的特点是什么?现代铝工业用的电解槽趋势如何?44、电流效率的概念?如何提高铝电解电流效率?45、区域熔炼法制取高纯铝的原理?46、何为分配系数?47、阳极效应的概念及相关现象。
第一篇冶金熔体第一章冶金熔体概述1. 什么是冶金熔体?它分为几种类型?2. 何为熔渣?简述熔渣成分的主要来源及冶炼渣和精炼渣的主要作用。
3. 熔锍的主要成分是什么?第二章冶金熔体的相平衡图1. 在三元系的浓度三角形中画出下列熔体的组成点,并说明其变化规律。
X :A 10% ,B 70% ,C 20% ;Y :A 10% ,B 20% ,C 70% ;Z :A 70% ,B 20% ,C 10% ;若将3kg X 熔体与2kg Y 熔体和5kg Z 熔体混合,试求出混合后熔体的组成点。
2. 试分析下图中熔体1 、2 、3 、4 、5 、6 的冷却结晶路线。
第三章冶金熔体的结构1. 熔体远程结构无序的实质是什么?2. 试比较液态金属与固态金属以及液态金属与熔盐结构的异同点。
3. 简述熔渣结构的聚合物理论。
其核心内容是什么?第四章冶金熔体的物理性质1. 试用离子理论观点说明熔渣的温度及碱度对熔渣的粘度、表面张力、氧化能力及组元活度的影响。
2. 什么是熔化温度?什么是熔渣的熔化性温度?3. 实验发现,某炼铅厂的鼓风炉炉渣中存在大量细颗粒铅珠,造成铅的损失。
你认为这是什么原因引起的?应采取何种措施降低铅的损失?第五章冶金熔体的化学性质与热力学性质1. 某工厂炉渣的组成为:44.5% SiO 2 ,13.8%CaO ,36.8%FeO ,4.9%MgO 。
试计算该炉渣的碱度和酸度。
原子量:Mg 24 Si 28 Ca 40 Fe 56 Mn 55 P 31 Zn 652. 什么是熔渣的碱度和酸度?3. 熔渣的氧化性主要取决于渣中碱性氧化物的含量,这种说法对吗?为什么?4. 已知某炉渣的组成为(W B / % ):CaO 20.78 、SiO2 20.50 、FeO 38.86 、Fe2O3 4.98 、MgO10.51 、MnO 2.51 、P2O5 1.67 ,试求该炉渣的碱度。
原子量:Mg 24 Si 28 Ca 40 Fe 56 Mn 55 P 31 Zn 65 5. 某铅鼓风炉熔炼的炉渣成分为(W B / % ):CaO 10 、SiO2 36 、FeO 40 、ZnO 8 ,试求该炉渣的酸度。
有色金属冶金学前言轻金属:铝、镁、铍、钛、钾、钠、锂、钙、锶、钡等十余种金属重金属:铜、镍、钴、锌、锡、锑、汞等二十余种金属稀有金属:钨、钼、锆、铪、铌、钽、稀土金属等数十种金属贵金属:金、银、铂族金属等几种第一篇轻金属冶金学第一章氧化铝生产1.摩尔比(苛性比):溶液中Na2O浓度为135g/l,Al2O3为130g/l,则该溶液的摩尔比为MR=(135/130)*(102/62)=1.708。
式中的102和62分别为Na2O和Al2O3的分子量2.拜耳法生产氧化铝的主要工序包括:铝土矿原料准备、熔出、赤泥分离洗涤、分解、氢氧化铝分离洗涤、煅烧、蒸发和苛化3.拜耳法:是直接利用含有大量游离苛性钠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(晶种)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溶出铝土矿。
4.铝土矿的溶出及影响因素:铝土矿的溶出通常是在高于溶液常压沸点的温度下用苛性碱溶液处理的化学反应过程,所以也叫“高压(高温)溶出”。
影响因素:铝土矿的矿物成分及其结构;溶出温度;循环母液碱浓度;配料摩尔比;搅拌强度5.单流法、双流法:在溶出流程上可分将循环母液和矿石一起磨制成原矿浆进行预热溶出的“单流法”及仅将一部分循环母液送去磨制矿浆,大部分母液单独预热到溶出温度,再于溶出器内和浓稠矿浆混合进行溶出的“双流法”6.赤泥分离洗涤过程步骤:赤泥料浆稀释;沉降分离;赤泥反向洗涤;溢流控制过滤7.铝酸钠溶液加种子分解:实际上应包括铝酸根离子的分解和氢氧化铝结晶8.含铝矿物的分子式(刚玉、三水铝石、一水铝石、明矾石、霞石):高岭石Al2O3·2SiO2·2H2O、刚玉Al2O3、三水铝石Al(OH)3、一水铝石AlOOH 、明矾石(K, Na)2SO4·Al2(SO4)3·4Al(OH)3、霞石(K, Na)2O·Al2O3·2SiO2。
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。
5:粗铜火法精炼的目的和原理?答:原理:铜中多数杂质对氧的亲和力都大于铜对氧的亲和力,且杂质氧化物在铜中的溶解度很小,当空气通入铜熔体时,杂质便优先氧化被除去。
目的:①除去粗铜的部分杂质;②为电解精炼提供优质的铜阳极。
6:铜电解精炼和铜电积两者的电极反应有什么差别?答:①铜的电解精炼是以火法精炼产出的精铜为阳极,以电解产出的薄铜作阴极,以硫酸铜和硫酸的水溶液作电解液,⎩⎨⎧+=-=++O H O OH Cu e Cu 2222e 442阳极反应:;阴极反应: ②电积是以铜的始极片作阴极,铅锑合金板作阳极,上述的净化除铁后的净化液作电解液,总反应为:++++=+H O Cu O H Cu 221222 电解时,阴极过程与电解精炼一样,在始极片上析出铜。
在阳极的反应则不是金属的溶解,而是水的分解析出氧,这与锌的湿法冶金电积的阳极过程相同。
7铜电解精炼的意义是什么?答:火法精炼产出的精铜品味一般为99.2%~99.7%,其中还含有0.3~0.8杂质。
为了提高铜的性能,使其达到各种应用的要求,同时回收其中的有价金属,特别是贵金属,铂族金属和稀散金属,必须进行电解精炼。
8铅精矿焙烧的目的?铅鼓风炉还原熔炼的目的?答:铅精矿焙烧的目的:①将精矿中的硫化物氧化成氧化物,并将较多的砷锑挥发除去; ②将铅精矿粉料烧结成坚硬多孔的烧结快。
铅鼓风炉还原熔炼的目的:将烧结块中的铅最大限度的还原,以获得富集有贵金属的粗铅,同时获得富集有锌的炉渣。
9:铅精矿烧结时,脱硫程度与什么有关系?答:烧结脱硫程度与原料的铜和锌含量有关①锌高应尽量脱硫,是ZnS 全部氧化成可溶入炉渣的ZnO ,从而减轻锌的危害程度; ②铜高则应残留部分硫,使S Cu 2进入铅冰铜,减轻产出高铜粗铅的熔炼困难和铜随渣的损失;③若铜和锌都高,一般是先尽量除硫,然后在熔炼时加入黄铁矿使O Cu 2硫化进入冰铜,而锌以ZnO 进入渣中。
10:热酸浸出能使铁酸锌的锌浸出率达到90%以上,为什么此种高铁浸出液不能返回中性浸出工序进行中和沉淀?要用什么方法除铁?答:高铁浸出液不能返回中性浸出工序进行中和沉铁,因为产生大量的胶状氢氧化铁和碱式硫酸铁,致使澄清,洗涤和过滤十分困难。
除铁方法:黄钾铁矾法,针铁矿法,赤铁矿法和转化法。
11:硫化锌精矿火法和湿法的炼前准备都是烧结作业,它们的异同点是什么?答:火法炼锌的焙烧是纯氧化焙烧,以尽量除去硫和砷锑,有时还须除去铅镉,以便综合回收和提高蒸馏时的锌锭质量;湿法炼锌的焙烧除要求得到氧化物以外,还要生成少量硫酸盐以补偿电解和浸出时的硫酸损失,又尽量减少生成不溶于稀硫酸的硫酸锌。
III :复习要点第一部分:铝1:铝土矿是一种以氢氧化铝矿物为主的成分复杂的岩石。
2:铝土矿物有三水铝石3)(OH Al ,一水软铝石AlOOH -γ和一水硬铝石AlOOH -α。
3:目前工业生产中要求铝土矿的铝硅比不低于7(拜耳法),用烧结法处理者应不低于3.5。
4:铝土矿矿石结构特点特点:①粗糙状(土状)铝土矿;②致密状铝土矿;③豆鲕状铝土矿。
5:一般来说,矿石越粗糙,其铝硅比越高;反之,矿石越致密,品味也就越低。
呈豆鲕状而质地坚硬者,其品位也高。
6:我国铝土矿特点:①铝土矿资源丰富;②高铝,高硅,低铁;③含氧化硅较高,故铝硅比较低。
7:三水铝石易为苛性碱溶解,一水软铝石次之,一水硬铝石则较难溶解。
8:生产氧化铝的方法大致可分为碱法(最常用),酸法和电热法。
9品味中等的铝土矿(如A/S 为6~7),采用拜耳-烧结联合法处理。
10:O Na 2与32O Al 的摩尔数之比,写作322/O Al O Na 摩尔比,或简称摩尔比,我们以符号“MR ”表示。
11:影响铝土矿溶出过程的因素?答:①溶出温度;②循环母液碱浓度;③配料摩尔比;④搅拌强度;⑤添加石灰的作用。
12:脱硅方法:⎩⎨⎧硅酸钠。
不加石灰,生成水和铝石;加石灰,生成水化石榴13:两段脱硅工艺,第一段不加石灰,第二段加石灰。
14:用冰晶石(溶剂)—氧化铝(溶质)熔盐电解法生产金属铝——铝电解。
15:炭阳极在电解过程中参与电化学反应而连续消耗。
16:铝电解用的炭阳极分为两大类:自焙阳极和预焙阳极。
17:工业冰晶石是一种白色粉末,略粘手,工业氟化铝是极细的白色粉末,不粘手。
18:现代铝工业上有两类三种型式的电解槽:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧③不连续式。
②预焙阳极电解槽;上插棒式;旁插棒式;①自焙阳极电解槽19:还有一种多室电解槽(处于试验阶段)。
20:工业铝电槽的构造,主要包括阳极,阴极和母线三部分。
21:铝电解两级反应:Al Al →++e 3)(3络合物阴极一次反应:阳极反应:在炭阳极上放电,生产二氧化碳224)(2CO C e O →+--络合物 铝电解的总反应式:2325.125.1CO Al C O Al +→+。
三层液电解精炼法⎪⎩⎪⎨⎧,用作阳极。
上层为精炼出来的铝液中层液体是电解质;下层液体是阳极合金;22:阳极效应,阳极上出现许多细小而明亮的电弧,槽电压升高到数十伏; 当电解质中氧化铝浓度减少到1%左右时发生阳极效应。
23:干法净化系统通常是在烟气通过袋式过滤器进行收尘之前,使烟气在流化床或输送床中与氧化铝直接接触。
24:湿式洗涤塔 对于清除可溶性气体(HF )具有很高的效率,而对于清除颗粒物质具有中等效率。
第二部分 铜1:铜的物理性质:铜呈玫瑰红色,展性和延性好,导电导热型极佳,仅次于银;无磁性,不挥发;液态铜流动性好。
2:同的化学性质:在潮湿的有二氧化碳的空气中生成碱式碳酸铜(铜绿)。
3:铜的主要化合物类是硫化铜类和氧化铜类。
以FeS S Cu 和2为主的共熔体称冰铜。
4:铜矿分为自然铜,硫化铜和氧化铜三类。
5:铜的提取可以分为火法和湿法;火法炼铜是将铜矿(或焙砂,烧结块等)和熔剂一起在高温下熔化,或直接炼成粗铜,或先炼成冰铜(铜,铁,硫为主的熔体)然后再炼成粗铜。
湿法炼铜是在常温,常压或高压下用熔剂使铜从矿石中浸出,然后从浸出液中除去各种杂质,再将铜从浸出液中沉淀出来。
6:反射炉荣熔炼的产物有冰铜,炉渣,烟尘和炉气。
7:铜在渣中的损失可以分为三种:①化学损失;②物理损失;③机械损失。
8:密闭鼓风炉内的冶金反应与反射炉相似,但也有特点:①根据炉内温度和物理化学变化的不同,从鼓风炉上部至下部大致可分为预焙区,焦点区和本床区三个区域;②炉顶温度较高(500~650),使分解出来的单硫体氧化成2SO ;③炉气穿过料层和炉料不断下移,使传热传质都比反射炉好,热利用率和脱硫率高。
④铁的硫化物氧化是鼓风炉熔炼的主要氧化反应;⑤鼓风炉的焦炭燃料完全作为加热剂,其燃料约占全部热收入的60%。
9:冰铜吹炼是周期性作业,即造渣期和造粗铜期。
造渣期为冰铜中的硫化亚铁氧化生成氧化亚铁和二氧化硫,氧化亚铁与加入的石英熔剂造渣除去————造渣期依据;造粗铜期为将铜S Cu 2在不加熔剂的情况下继续吹炼成粗铜————造铜期依据。
造渣期为除铁;造铜期为除硫。
10冰铜吹炼⎪⎩⎪⎨⎧+=+⎩⎨⎧+•=+++=+.62.9293022;93680022322222222SO Cu O Cu S Cu J SiO FeO SiO FeO J SO FeO O FeS ②造粗铜期:①造渣期:11:铜电解精炼的意义:火法精炼产出的精铜品味一般为99.2~99.7%,其中还含有0.3~0.8%杂质。
为了提高铜的性能,使其达到各种应用的要求,同时收回其中的有价金属,特别是贵金属,铂族金属和稀散金属,必须进行电解精炼。
12:净化的目的在于回收其中的铜,钴,镍,除去有害的砷和锑,以及使硫酸能返回使用。
第三部分 铅1:铅的物理性质:铅属等轴晶系,它的比重大,硬度小,展性好,延性差,熔点和沸点都低,导热和导电差,液态铅流动性好。
2:铅的化学性质:与含二氧化碳和潮湿空气中作用生成2PbO 和23)(3OH Pb PbCO •覆盖膜。
铅易溶于硝酸,硼氟酸,硅氟酸,醋酸,硝酸银中。
3:铅的化合物的性质⎩⎨⎧,氧化铅又称密陀僧。
②氧化铅矿。
自然界的硫化铅称方铅①硫化铅PbO PbS ,4:炼铅的主要原料是铅矿,其次是废铅物料。
铅矿分硫化矿和氧化矿两类,分布最广的硫化铅矿是方铅矿。
氧化矿主要有白铅矿3PbCO 和铅矾4PbSO ,属次生矿。
5:火法炼铅分为⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧中置换出来。
温下把铅从③沉淀熔炼,用铁在高,电炉;设备有膛式炉,反射炉反应得到金属铅,熔炼与再和在高温下氧化生成的②反应熔炼,是利用粗铅精炼三个工序;烧,烧结块还原熔炼和包括硫化铅精矿烧结焙统法,是主要炼铅法①焙烧还原熔炼,即传S P PbS PbSO PbO PbS b ,4 6:铅鼓风炉熔炼的产品有粗铅,炉渣,铅冰铜,砷冰铜,烟尘和炉气。