铜渣中有价金属回收的应用基础研究(王华,李磊著)思维导图
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九年级化学金属知识点-思维导图金属是我们生活中常见的物质之一,它们有着独特的性质和广泛的应用。
在九年级的化学课程中,我们学习了关于金属的一些基础知识,下面我将通过思维导图的形式,将这些知识点进行整理。
1. 金属的特征和性质:- 导电性:金属具有良好的导电性,可以传导电流。
- 导热性:金属的导热性能非常好,可以迅速传导热量。
- 压延性和延展性:金属具有良好的延展性和压延性,可以被拉长或压扁成薄片。
- 物理性质:金属具有一般金属所共有的性质,如光泽、韧性、可塑性等。
2. 金属元素的周期表位置:- 金属元素主要位于周期表的左侧和中间区域,占据了周期表的大部分位置。
- 金属元素可分为两类:主族金属和过渡金属。
- 主族金属位于周期表的左侧,包括第1、2和13至18族元素。
- 过渡金属位于周期表的中间区域,主要分布在3至12族元素。
3. 金属的离子和离子半径:- 金属元素通过失去电子形成阳离子。
大多数金属元素失去1至3个电子。
- 金属离子的离子半径较原子半径小,因为在形成离子时,金属元素失去了外层电子层,离子半径减小。
- 离子半径的减小使得金属离子更加稳定。
4. 金属元素的化合价和化合物:- 金属元素的化合价一般为正数,表示失去的电子数目。
- 金属元素与非金属元素结合形成化合物,其中金属元素以离子形式存在。
- 金属与非金属元素的化合物通常为离子晶体,由正离子和负离子构成。
5. 金属的氧化反应和还原反应:- 金属与氧气反应可以形成金属氧化物,这是一种氧化反应。
- 某些金属如铁、锌在酸性环境中会发生反应,与酸产生氢气,这是一种还原反应。
- 金属的腐蚀也是一种氧化反应,金属与环境中的氧气和水反应产生金属氧化物和金属离子。
6. 金属的活动性:- 金属元素可以根据其在化学反应中的活动性进行排序,从而形成活动性顺序表。
- 活动性顺序表中,活泼金属位于表的上部,不活泼金属位于表的下部。
- 活泼金属在化学反应中更容易失去电子,发生还原反应。
M etallurgical smelting冶金冶炼铜冶金炉渣中综合回收有价金属的探究文燕儒摘要:在铜冶金过程中,会产生大量含有有价金属的炉渣,如果不回收这些炉渣中的有价金属,将形成资源的巨大浪费,这与资源高效利用的要求不符。
基于这种情况,本文对铜冶金炉渣中有价金属的综合回收进行了研究分析,明确了综合回收有价金属的重要性,并介绍了现有的处理技术方法,为后续的铜冶金炉渣资源的二次利用提供了参考。
关键词:铜冶金炉渣;综合回收;有价金属铜矿资源在社会经济发展中扮演着重要角色。
从青铜时代到信息时代,铜矿资源与人类社会的发展密切相关。
凭借其独特的物理化学性质,铜矿资源广泛应用于各个领域,并成为社会经济发展所必需的金属资源。
一般情况下,铜矿主要以化合物的形式存在,尤其是以硫化矿为主。
目前,全球使用的铜矿资源有超过80%来自于铜的硫化矿冶炼。
由于硫化矿含铜品位仅约为1.5%,其开采后需要经过选矿才能进行后续处理。
我国铜矿开采利用行业整体上资源品质较低,矿山规模相对较小,开采数量难以满足冶金行业的需求,更多的铜矿产品需要依赖进口。
鉴于这种情况,我国应合理调整铜矿资源的开发方式,加快对铜冶金炉渣的有效利用研究进展,逐步找出科学合理的综合利用技术,使有限的铜矿资源能够产生更多具有价值的应用产品,逐步满足市场经济发展的需求。
同时也要认识到铜冶金炉渣资源的重要性,科学制定综合回收有价金属的方法,不断提升铜矿资源的利用效率,进一步提高铜矿开采行业的经济效益,推动我国铜冶金行业健康发展。
1 铜冶金炉渣概述铜冶金炉渣是火法炼铜的熔炼及吹炼过程中产生的副产物。
铜渣的成分因冶炼制度、入炉原料的不同而异,一般炉渣中的铜含量在0.5%~3.0%之间。
铜渣的主要成分为铁、硅的化合物,还包括氧化镁、氧化铝等物质。
数据表明,我国每年外排铜渣约800万吨,其中电炉渣产量约为转炉渣的4倍。
我国的铜资源相当匮乏,对于品位较低的铜矿(0.4%~0.5%)进行开采利用成本较高。
铜冶炼渣浮选回收铜的研究现状摘要:我国国土面积辽阔,但铜资源却比较稀缺。
硫化铜矿物提铜是我国铜资源获取的一个重要方式。
在实际开展硫化铜矿石铜硫浮选分离工作过程中,涉及了较多类型的铜矿分离。
矿石性质具有较强的复杂性,不同类型矿石之间的性质也存在相应差异,本文主要围绕铜冶炼渣浮选回收铜进行分析和探讨,以供参考。
关键词:铜渣;回收铜;研究引言:铜渣作为一种副产品,其主要产生于火法炼铜熔硫以及转炉这一过程,所包含类型较多。
现阶段我国大部分铜企业对铜渣都会采用渣场堆放或者直接丢弃方式,采用此种铜渣处理方法除了会占用较多土地之外,同样会对环境产生相应污染。
一些铜渣也会应用在铺路工作中,或者是对其进行处理将其转化成混凝土应用在建筑建设过程中,该方法虽避免了铜渣的大面积堆存,但其中的有价金属却没有得到回收,导致被浪费。
所以,怎样实现铜渣的高效利用是现阶段我国铜冶炼领域重点研究的一项课题。
一、铜渣组成分析铜渣的组成具有较强复杂性,所包含的硫化物与氧化物较多,另外还掺杂着一定数量的微量成分。
铜渣从表面上看呈黑绿色或者是黑色,硬度和密度都相对较高,比重在4左右。
铁与硅在铜渣中的占比相对较高,铁榄石与磁铁矿是其中的主要矿物。
而硅主要包括硅酸盐以及一些硅灰石等,另外还含有一定数量的不具有透明性的玻璃体;其次,铜的硫化物也是铜渣的组成部分,比如掺杂了一定数量的金属铜与氧化铜。
除此之外,铜渣中还包含了一定的金、银、镍、钴等元素。
炉渣中所包含的铜元素更多的表现是硫化物形态,比如金属铜、黄铜矿等。
铜矿物在铜渣当中一般会与铁橄榄石基体以及铁矿聚集,也有可能表现为球状,在磁铁矿的包裹状态下存在。
一些铜渣则会表现为斑状结构,也有可能是多种不同的铜矿物之间镶嵌共同存在。
炉渣所拥有的冷却条件以及炉渣组分会对铜渣所包含铜矿物以及铁矿物的粒度产生较大影响,进而会引起铜矿物以及铁矿物之间的差异。
二、选矿法进行铜渣含有铜的回收分析在铜渣处理工作中对于选矿法的应用,明确来说就是对铜渣进行磨细,使其粒度达到一定程度,以此来实现铜渣所包含有价金属与脉石的分离,在此基础上对其采用浮选以及磁选工艺进行铜渣中铜以及其它一些有价金属的回收。
铜渣综合回收利用研究进展铜是现代经济发展的基础工业原料之一,由于其具有良好的导电导热性能、抗磨耐磨性能、延展性能及可塑性,在电子电器、交通设备、机械制造、能源运输和建筑行业都有着广泛的应用。
工业时代开始,从矿石中进行冶炼提取金属时遗留下来的玻璃状物质残渣被认为是废物,在造锍熔炼和火法吹炼过程中产生的铜渣就是其中一种。
据估计,在铜的生产过程中,每产出1t铜会制造大约2.2t铜渣。
2017年我国精铜产量为895万吨,铜渣产生量超过1600万吨,堆放的铜渣数量已超过5000万吨,浪费了大量的土地资源,并且铜渣中含有的金属离子会对环境会造成不利影响。
根据冶炼设备的不同,可将铜渣分为闪速炉渣、转炉渣、电炉渣、真空炉渣、反射炉渣、鼓风炉渣等。
表1为几种不同冶炼炉渣的化学组成。
表1几种铜熔炼炉渣的化学成分(质量分数)单位:%由表1可知,铜渣中主要的金属元素是铜和铁,根据原料化学组成、晶体结构和处理工艺的不同,也可能含有镍、钴、金、银等其他有价金属元素,而铝、钙、镁等元素与硅酸盐矿物紧密结合。
作为人造矿石,铜渣中通常含有超过0.5%的铜,高于一些正在开采和利用的原生铜矿石的铜含量,是一种十分优质的铜资源。
对于低品位铜渣,可作为类似天然玄武岩(结晶)或者黑曜石(无定形)的产品出售。
经过加工的空冷粒化铜渣具有良好的抗压性、抗拉性、抗剪切性、耐磨性和稳定性,是一种优秀的无机材料。
并且由于铜渣中CaO含量较低,铜渣颗粒具有火山灰性,随着CaO含量的增加或在NaOH的活化下,可以表现出胶凝性能,能够作为硅酸盐水泥的添加料或替代品。
将铜渣作为一种材料进行资源化利用,可以降低材料生产成本。
倾倒或堆放这些炉渣会造成金属价值的浪费,并导致环境问题。
这些炉渣可以充分利用其物理化学性质进行资源化利用,而不是随意堆放或者丢弃。
因此,一些研究者对铜渣的资源化进行了探索,开发出了多种利用方式,如回收有价金属、生产水泥、砂浆、填料、道砟、磨料、骨料、玻璃、瓷砖等。
金属和金属材料适用年九级所需时(课内共用6课时,每周3课时;课外共用2课时间主题单元学习概述本单元主要介绍了铁、铝、铜等重要金属和合金。
内容包括金属的物理性质(如导电性、导热性等),金属的化学性质(如与氧气、盐酸等反应)以及反应的规律性知识(如金属活动性顺序),金属资源的利用(如铁的冶炼以及冶炼时有关杂质问题的计算),金属资源的保护(如金属的腐蚀和防护、废旧金属的回收利用)等。
从教学目标来讲,涉及到铁、铝、铜等纯金属以及合金的基础知识,金属活动性顺序和金属腐蚀条件初步探究活动的过程、方法和技能,以及合理利用金属资源、金属材料与人类进步和社会发展的关系等情感、态度和价值观等方面的教育。
主题单元规划思维导图(说明:将主题单元规划的思维导图导出为jpeg文件后,粘贴在这里;如果提交到平台,则需要使用图片导入的功能。
)主题单元学习目标(说明:依据新课程标准要求描述学生在本主题单元学习中所要达到的主要目标)知识与技能:知识与技能:1、认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。
2、了解常见金属的物理性质及合金的特点。
3、了解物质的性质与用途的关系。
4、知道铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应。
5、初步认识常见金属与盐酸、硫酸的置换反应,以及与盐溶液的置换反应,能用置换反应解释一些与日常生活有关的化学问题。
6、能用金属活动性顺序对有关的置换反应进行简单地判断,并能利用金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题。
7、知道一些常见金属如铁、铝、铜等的矿物,了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。
8、会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。
9、了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。
10、知道废旧金属对环境的污染,认识回收利用废旧金属等金属资源保护的重要性。
过程与方法:1、认识科学探究的基本过程,能进行初步的探究活动。
2、初步学会运用观察、实验等方法获取信息,并能用图表和化学语言表达有关的信息。