有色概論

1. 冰銅熔煉煉分那兩個階段？并寫出各個階段的主要反應。第一階段：造渣期，主要進行FeS的氧化和造渣反應；FeS + 1.5O2 = FeO + SO2 FeO + SiO2 = 2FeOSiO2 在吹煉的第一周期，銅锍中的FeS與鼓入空氣中的氧發(fā)生強烈的氧化反應，生成FeO和SO2氣體。FeO與加入的石英熔劑反應造渣，故又叫造渣期。造渣期完成后獲得了白锍(Cu2S)，繼續(xù)對白锍吹煉，即進入第二周期。 第二階段：造銅期，Cu2S +1.5O2 = Cu2O + SO2 2Cu2O + Cu2S = 6Cu + SO2 主要進行Cu2S的氧化及Cu2S和Cu2O的相互反應，最終獲得粗銅。 造渣期根據(jù)情況加入冰銅和石英溶劑，并間斷地排放爐渣。造銅期無需加溶劑，不產出爐渣。冰銅熔煉法：傳統(tǒng)熔煉法：鼓風爐熔煉 反射爐熔煉 電爐熔煉法 現(xiàn)代熔煉法: 熔池熔煉法 漂浮熔煉法 漂浮熔煉法： 閃速爐熔煉（奧托昆普法 印柯法） 基夫賽特法決定反射爐生產率最主要的因素是什么？爐氣和溫度鼓風爐從上至下分為 預熱區(qū) 焦點區(qū) 本床區(qū)密閉鼓風爐有矩形和橢圓形兩種，大爐子均為矩形斷面。爐料的偏析和爐氣分布不均勻，從而破壞了爐氣與爐料間、爐料相互間的良好接觸，妨礙了多相反應的迅速進行，不利于硫化物的氧化和造渣反應。這是密閉鼓風爐的床能率和冰銅品位低的根本原因。造锍反應： FeS + Cu2O = FeO + Cu2S 一般說來，在熔煉爐中只要有FeS存在，Cu2O就會變成Cu2S ，進而與FeS形成锍。這是因為Fe和O2的親和力遠遠大于Cu和O2的親和力，而Fe和S2的親和力又小于Cu和S2的親和力。造渣反應： 爐料中產生的FeO 在有存在時，將按下式反應開成鐵橄欖石爐渣：2FeO + SiO2 = （2FeOSiO2） 硫化物的氧化和造渣反應是放熱反應。利用這些熱量可以降低熔煉過程燃料消耗，甚至可實現(xiàn)自熱熔煉。 此外，爐內的Fe3O4在高溫下也能與FeS和SiO2作用生成爐渣。3Fe3O4 + FeS + 5SiO2 = 5(2FeOSiO2) + SO2濕法煉銅主要方法有哪些？適合處理哪些物料？1、 焙燒-浸出凈化-電積法 用于處理硫化銅精礦2、 硫酸浸出-萃取-電積法 用于處理氧化礦，尾礦，含銅廢礦，復合礦3、 氨浸-萃取-電積法 用于處理高鈣鎂氧化銅礦或硫化銅礦的氧化砂粗銅精煉的目的：1、 除去銅中的的雜質，提高純度，使銅含量在99.95%以上；2、 從銅中分離回收有價元素，提高資源綜合利用率，從銅精煉的副產品中回收金、銀，是貴金屬的重要生產途徑。 粗銅精煉方法：1、火法精煉 2、先火法精煉除去部分雜質，再澆注成陽極，進行電解精煉火法精煉過程：1、氧化過程銅中有害雜質的除去 2、還原過程銅中氧的排除火法精煉的產物：陽極銅、精煉爐渣、煙氣和煙塵。銅電解和電積的區(qū)別：寫出各自的電極反應相同點：1、電解和電積都是提取銅的工藝 2、陽極都是析出銅3、陰極板相同不同點：1、陽極板不一樣2、陽極反應不一樣3電積、電解技術經(jīng)濟技術指標不一樣煉銅的原料：1、銅的礦物、礦石與精礦 2、再生銅原料閃速爐結構、爐型：閃速熔煉按不同的工作原理可分為兩種基本形式： 1.精礦從反應塔頂垂直噴入爐內的奧托昆普閃速爐（圖5.1）； 2.精礦從爐子端墻上的噴嘴水平噴入爐內的印柯閃速爐 奧托昆普型的閃速爐由反應塔、沉淀池和上升煙道三部分組成。銅電解精煉電極反應： 陽極反應陽極上進行的是銅和一些雜質的氧化反應 陰極反應 陰極上進行的是銅的還原反應。電解銅過程中陽極雜質分類：第一類：正電性金屬和以化合物形態(tài)存在的元素 第二類：在電解液中形成不溶性化合物的Pb和Sn 第三類：負電性金屬Ni、Fe、Zn。 第四類：電位與銅相近的As、Sb和Bi。反應工程中雜質行為：1、負電性雜質在陽極離解，陰極不析出 2、電中性雜質在陽極溶解，陰極析出 3、正電性雜質不溶解而進入陽極泥。細菌浸出的作用:1、直接氧化 氧化鐵硫桿菌為取得維持生命的能源而將礦石中的低價鐵和硫氧化成高價，氧化過程中破壞了礦石的晶格，使礦石中的硫化物變?yōu)榱蛩猁}而轉入溶液中。 CuFeS2 + 4O2 = CuSO4 + FeSO4 Cu2S + H2SO4 + 5/2O2 = 2CuSO4 + H2O 2、 間接催化 細菌在有氧和硫酸存在的條件下起催化作用，將Fe2+氧化成Fe3+ 細菌生活條件：細菌為自養(yǎng)性的，即生活在無機物中，當環(huán)境是PH=1.53.5，T=2540（最佳為35）充足的氧和避光都可產生細菌，菌液大量存在于硫化礦的酸性水中，可進行專門培育以補充不足。鎳 冰鎳吹煉分為吹煉和精煉兩個階段，吹煉得到高冰鎳（Ni3S2和Ni）吹煉的目的是除去冰鎳中大部分的硫和鐵；精煉的目的是使殘留的鐵和鈷氧化造渣，使富冰鎳提高為高冰鎳冰鎳吹煉為什么得不到金屬鎳？答：因為金屬鎳和氧化鎳的熔點都很高，空氣吹煉放出的熱量不足以維持如此高的爐溫，所以吹煉過程中只能得到高冰鎳而不是金屬鎳。煉鎳最終產品：純鎳類（電鎳、鎳丸、鎳塊、鎳錠、鎳粉等）和非純鎳類（燒結氧化鎳、鎳鐵等） 。高冰鎳分離的方法：分層熔煉法、鹽酸浸出法、磨浮分離法使硫化鎳和硫化銅分離鎳電解精煉特點：1、隔膜電解（把陰極放在隔膜布袋內與陽極分開，袋內純凈電解液高出袋外液面50-100mm，以保證陰極室內電解液的純度）2、電解液低酸性 3、深度凈化 4、造液電爐熔煉的優(yōu)缺點：優(yōu)點A、熔池溫度易于調節(jié)，并能獲得較高的溫度，可處理含難熔物較多的物料，爐渣易于過熱，有利于四氧化三鐵的還原，渣含有價金屬較低。 B、爐氣量較小，含塵較低。完善的電爐密封，可提高煙氣二氧化硫濃度，并可加以利用。C、對物料的質量適應范圍大，可以處理一些雜料、返料。 D、容易控制，便于操作，易于實現(xiàn)機械化和自動化。 E、爐氣溫度低，熱利用率達4560%，爐頂及部分爐墻可以用廉價的耐火粘土磚砌筑。 缺點A、電能消耗大，電費較高時，加工費高。 B、對爐料含水分要求嚴格（不高于3%）。C、脫硫率低（1620%），處理含硫高的物料時，應在熔煉前采取必要的脫硫措施。 冰銅與冰鎳的區(qū)別：冰鎳為熔有金屬硫化物熔體。金屬化程度達到50%，鎳、鐵、硫總重量超過95%。鉛火法煉鉛的三種方法：焙燒還原熔煉、反應熔煉、沉淀熔煉選用高CaO渣型對降低渣含鉛是有利的；處理高鋅爐料應在焙燒時盡量脫硫，并按高鐵渣型配料。爐料中含鎳和鈷高時，熔煉產物中應有黃渣產出。氧化還原熔煉的產物有 ：粗鉛 、砷冰銅、鉛冰銅、爐渣粗鉛火法精煉流程：粗鉛精煉除砷、銻、錫有氧化精煉和堿性精煉兩種方法：氧化精煉是借助于空氣的氧對雜質的氧化造渣除去；堿性精煉則是利用硝酸鈉（NaNO3 )做氧化劑將雜質氧化造渣除去。分離As、Sb、Sn后的粗鉛開始變軟，所以將除As、Sb、Sn的粗鉛精煉稱為軟化精煉，精煉后的鉛稱為軟鉛。所謂堿性精煉：是加堿于熔融粗金屬中，使氧化后的雜質與堿結合成鹽而除去的火法精煉方法。鉛的電解精煉：是以陰極鉛鑄成的薄極片作陰極，以經(jīng)過簡單火法精煉的粗鉛作陽極，裝入硅氟酸和硅氟酸鉛水溶液組成的電解液內進行電解的過程。什么是直接煉鉛？優(yōu)點？PPT直接煉鉛是利用硫化鉛精礦粉料在迅速氧化過程中放出大量的熱，將爐料迅速融化，產出液態(tài)鉛和熔渣，同時產出少量的SO2濃度的煙氣，使硫得以回收的冶金過程。優(yōu)點：生產環(huán)節(jié)少，能耗低，環(huán)保效果好缺點：投資龐大。未來的鉛冶煉企業(yè)一定會朝著高冶煉強度、全自動化、高密封、生產連續(xù)化的方向發(fā)展。另外，濕法煉鉛也將有所進展。粗鉛精煉除銅有熔析和加硫兩種方法：初步脫銅用熔析法，深度脫銅用加硫法。QSL直接煉鉛氧化熔煉的特點鋅鋅用途：世界上鋅的全部消費中大約有一半用于鍍鋅，約10用于黃銅和青銅，不到10用于鋅基合金，約7.5用于化學制品。硫酸鋅焙燒目的：火法煉鋅廠的焙燒是純粹的氧化焙燒，火法煉鋅廠的焙燒是純粹的氧化焙燒。濕法煉鋅： 1)盡可能完全地氧化金屬硫化物并在焙砂中得到氧化物及少量硫酸鹽(34%SSO4)，實行部分硫酸鹽化焙燒，焙砂中少量硫酸鹽以補償浸出與電解循環(huán)系統(tǒng)中硫酸的損失； 2)在焙燒時盡可能少地得到鐵酸鋅； 3)使砷與銻氧化并以揮發(fā)物狀態(tài)從精礦中除去； 4)得到SO2濃度大的焙燒爐氣以制造硫酸；在濕法煉鋅過程中，鋅焙砂中性浸