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文檔簡介

1、第1頁共9頁有色金屬冶金概論復(fù)習(xí)題1簡述冶金學(xué)科(冶金方法)的分類;冶金學(xué)分類:提取冶金學(xué)和物理冶金學(xué)2幾種典型提煉冶金方法的一般流程及特點;火法冶金:火法冶金的工藝流程一般分為礦石準(zhǔn)備、冶煉、精煉3個步驟。濕法冶金:其生產(chǎn)步驟主要包括:浸取、分離、富集和提取。水法冶金的優(yōu)點是環(huán)境污染少,并且能提煉低品位的礦石,但成本較高。主要用于生產(chǎn)鋅、氧化鋁、氧化鈾及一些稀有金屬。電冶金:利用電能從礦石或其他原料中提取、回收和精煉金屬的冶金過程。粉末冶金:粉末冶金由以下幾個主要工藝步驟組成:配料、壓制成型、坯塊燒結(jié)和后處理。對于大型的制品,為了獲得均勻的密度,還需要采取等靜壓(各方向同時受液壓)的方法成型

2、。粉末冶金在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上有以下特點:(1)可生產(chǎn)普通熔煉方法無法生產(chǎn)的特殊性能材料,如多孔材料、復(fù)合材料等;可避免成分偏析、保證合金具有均勻的組織和穩(wěn)定的性能;(2)可生產(chǎn)高熔點金屬(如鎢和鉬)和不互熔的合金(如鎢-銀合金);(3)可大量減少產(chǎn)品的后續(xù)機(jī)加工量,節(jié)約金屬材料,提高勞動生產(chǎn)率。這一點對貴重金屬尤其重要;(4)粉末冶金零件的缺點是塑性和韌性較差。簡述有色金屬提取的特點;有色金屬提取工藝的特點:1)有色金屬礦物的品位低,成分復(fù)雜。2)提取方法多,分火法和濕法。簡述有色金屬火法、濕法提取工藝的分類?;鸱ǎ海?)焙燒(氧化焙燒、還原焙燒、硫酸化焙燒、氯化焙燒、煅燒、燒結(jié)焙燒);(2)熔

3、煉(造锍熔煉、還原熔煉、氧化熔煉、熔鹽電解、反應(yīng)熔煉,吹煉);(3)精煉(氧化精煉、氯化精煉、硫化精煉、電解精煉)。濕法:(1)浸出按浸出的溶劑分為:堿浸、氨浸、酸浸、硫脲浸出、氰化物浸出,等;按浸出的方式分為:常壓浸出、加壓浸出、槽浸、堆浸、就地浸出,等。(2)凈化:水解沉淀凈化、置換凈化、氣體還原(氧化)凈化,等。(3)沉積:置換沉積、電解沉積、氣體還原沉積。判斷下列金屬那些屬于稀有金屬、輕金屬、重有色金屬及貴金屬金屬鋁、銅、金、銀的主要物理化學(xué)性質(zhì)?銅的性質(zhì):物理性質(zhì)銅呈玫瑰紅色,特點是展性和延性好;導(dǎo)電、導(dǎo)熱性極佳,僅次于銀;無磁性;不揮發(fā);液態(tài)銅流動性好等。熔點:1083C。密度:8

4、.96g/cm3銅的蒸氣壓很小,在熔點溫度下僅為9x10-5Pa。高溫下,液體銅能溶解氫、氧、二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳等氣體。凝固時,溶解的氣體又從銅中放出,造成銅鑄件內(nèi)帶有氣孔,影響銅的機(jī)械性能和電工性能。化學(xué)性質(zhì)銅在干燥空氣中不起變化,但在含有二氧化碳的潮濕空氣中則能氧化形成堿式碳酸銅(銅綠)的有毒薄膜。加熱至185C,銅在空氣中開始氧化,高于350C氧化生成Cu2O和CuO。因銅為正電性元素,故不能置換酸(鹽酸和硫酸)中的氫,而僅能溶于有氧化作用的酸如硝酸和有氧化劑存在時的硫酸中。銅能溶于氨水及與氧、硫、鹵素等化合。鋁的性質(zhì)有色金屬冶金概論復(fù)習(xí)題物理性質(zhì)熔點:99.996%的純鋁熔點

5、為933K(660C)。工業(yè)純鋁的最終凝固點575C。沸點:鋁的沸點是2467Co熔化熱和熔化熵:鋁的熔化熱在933K時為1070.21kJ/mol。熔化熵為11.5J/(molk)。熱容:鋁的熱容在298933K之間導(dǎo)熱系數(shù)(或?qū)崧?固體鋁在室溫下的導(dǎo)熱系數(shù)為(2.352.37)X10-2W/(mk)。熱膨脹系數(shù)99.99%精鋁凝固時的體積收縮率為6.5%。密度鋁的實際密度值為2.69662.6988g/cm3。(8)導(dǎo)電性高純鋁(99.995%)的電阻率在293K時為(2.622.65)X10-8Qm-1。化學(xué)性質(zhì)(1)鋁同氧的反應(yīng),生成A12O3即:2Al+1.5O2=Al2O3鋁在高

6、溫下能夠還原金屬氧化物,即:2Al+Me=Al2O3+3Me(3)鋁易被堿溶液侵蝕,生成鋁酸鹽。金銀的性質(zhì)金銀和鉑族金屬(鉑、銠、銥、鈀、鋨、釕)統(tǒng)稱貴金屬。純金有瑰麗的金黃光澤,故稱黃金。黃金的延展性非常好,導(dǎo)電性僅次于銀和銅,而導(dǎo)熱系數(shù)僅次于銀。常溫時金的密度為19.32,熔點1063C,沸點2208C,蒸汽壓力很小,莫氏硬度2.5。1、金的性質(zhì)金的化學(xué)穩(wěn)定性很好,它不被氧化也不被硝酸、鹽酸和硫酸溶解,但能溶于王水、氨水(H2O+C12)、溴水(H2O+Br)、溴化氫(HBr)、碘化鉀的碘溶液(KI+I2)、鹽酸的氮化鐵溶液(HCl+FeCl3)、酒精的碘溶液(C2H5OH+I2)、有氧或

7、氧化劑存在時的氰化物(KCN和NaCN)溶液、高于420K溫度時的氯(C12)、硫脫(SCN2H4)、753K溫度時的乙炔(C2H2)及溴加乙醚Br+(C2H5)2O中。金有Au1+和Au3+兩種化合價。AuCl3容易揮發(fā)。用鐵鹽和SO2等還原劑可從氯金酸HAuCl4中沉淀金。與王水作用生成的氯金酸是金電解精煉的電解液主要成分。2、銀的性質(zhì)銀有銀白色金屬光澤,故稱白銀。銀的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性都最高。常溫時銀的密度為10.49,熔點961.93C,沸點2210C,也是不易揮發(fā)的金屬,莫氏硬度2.7。銀的延展性僅次于金。銀有很強(qiáng)的吸氧性,在973C時每10g銀可溶解21.35cm3的02,相當(dāng)于銀體積

8、的20倍。銀不與水作用,常溫下也不氧化,加熱時則氧化成氧化銀,但到400C時又明顯分解。銀不溶于鹽酸和醋酸中;難溶于濃硝酸和稀硫酸中,但易溶于稀硝酸、濃熱硫酸、氰化鉀、氰化鈉和有氧化劑存在的硫脲中。有少量硫酸鐵存在的濃硫酸也能溶解銀。解釋下列術(shù)語水溶液電解;在電解質(zhì)水溶液中進(jìn)行的電解。特點是溫度不高于100C。熔鹽電解;以氧化物、氟化物或鹵化物為電解質(zhì)所進(jìn)行的電解。特點是溫度高于100C。電解精煉;在直流電的作用下,陽極不斷溶解,陰極不斷析出,雜質(zhì)被留在溶液中的電化學(xué)過程。鉛冰銅;以鐵硫化物與鉛硫化物為主要組元的的融合體。還原熔煉;在高溫下,在還原氣氛下所進(jìn)行的熔煉。氧化精煉;在高溫下,通入空

9、氣使雜質(zhì)氧化成氧化物造渣除去的過程。電流效率;在直流電點解時,陰極上實際析出的物質(zhì)量與理論析出量之比的百分?jǐn)?shù)。造锍熔煉;在一臺高溫冶金設(shè)備中,含有硫的爐料以及燃料和熔劑,在和氧的反應(yīng)過程中,生成含二氧化硫的煙氣、氧化物融合體的爐渣、以及金屬硫化物的融合體的冰銅的過程。置換沉積;用電極電位較負(fù)的物質(zhì)把電極電位較正的物質(zhì)從其水溶液中置換出來的過程。第2頁共9頁有色金屬冶金概論復(fù)習(xí)題浸出液凈化;在浸出過程中少量雜質(zhì)也被浸出進(jìn)入溶液,為從溶液中回收的有價物質(zhì)更純,必須把溶液中的雜質(zhì)先行除去的步驟。硫酸化焙燒;在較高的溫度下,鼓入空氣,使?fàn)t料中硫化物氧化生成硫酸鹽的過程。冰銅;銅硫化物和鐵硫化物的融合體

10、。锍:金屬硫化物的融合體,主要成分為鐵、硫和其他金屬。粗銅:含雜質(zhì)比較高的銅,一般品位在9899.5%。鎳冰銅;硫化鎳與硫化鐵的融合體。8當(dāng)今銅的主要消費領(lǐng)域是哪些?由于銅具有較高的導(dǎo)電性、傳熱性、延展性、抗拉性和耐腐性,因此在國防工業(yè)、電氣工業(yè)、機(jī)械制造工業(yè)以及其他部門的應(yīng)用都很廣,特別在電氣工業(yè)應(yīng)用得更為廣泛。常規(guī)武器制造和空間探測都需要銅。銅的一半左右用于電器及電子工業(yè),如制造電纜、電線、電機(jī)以及其他輸電和電訊設(shè)備。在機(jī)械制造工業(yè)中多是使用銅的合金,如黃銅、青銅、白銅、錳銅鋼、鎳銅、康銅等。膽礬(硫酸銅)則用于制造農(nóng)藥和其他化學(xué)藥品9試從資源綜合利用和生產(chǎn)過程對環(huán)境的友好兩方面,分析火法

11、煉銅和濕法煉銅的主要優(yōu)缺點?;鸱掋~是將銅礦(或焙砂、燒結(jié)塊等)和熔劑一起在高溫下熔化,或直接煉成粗銅,或先煉成冰銅(銅、鐵、硫為主的熔體)然后再煉成粗銅。濕法煉銅是在常壓或高壓下,用溶劑浸出礦石或焙燒礦中的銅,經(jīng)凈液使銅與雜質(zhì)分離,而后用電積或置換等方法,將溶液中的銅提取出來?;鸱鞒套畲蟮膬?yōu)點是適應(yīng)性廣,對各種不同的銅礦均能處理,特別是對一船硫化礦和富氧化礦很適用。濕法煉銅是在常溫、常壓或高壓下用溶劑使銅從礦石中浸出。然后從浸出液中除去各種雜質(zhì),再將銅從浸出液中沉淀出來。對氧化銅礦和自然銅礦,大多數(shù)可用溶劑直接浸出;而硫化銅礦則一般先經(jīng)焙燒,然后溶浸?;鸱掍撆c濕法煉銅的根本差別在于濕法浸

12、出時,只有銅和少數(shù)其他成分溶解,絕大多數(shù)的脈石成分和雜質(zhì)仍留在浸出渣中。濕法過程可在常溫下進(jìn)行,不需要更多的燃料;不造渣;產(chǎn)品輸送方便;勞動條件較好;無煙害。從今后銅資源的變化情況看,銅礦日益貧化,將會遇到低品位難選復(fù)合礦處理的問題更多,這會促使?jié)穹ㄒ苯鹣蚯鞍l(fā)展。10造锍熔煉過程中Fe3O4有何危害?生產(chǎn)實踐中采用哪些有效措施抑制Fe3O4的形成?在造锍熔煉時,由于Fe3O4析出,在轉(zhuǎn)爐渣口和上升煙道等部位產(chǎn)生結(jié)垢物;爐渣粘度增大和熔點升高;渣含銅升高等許多問題??刂艶e3O4的措施和途徑。(1)提高反應(yīng)塔溫度。(2)保持渣中一定的SiO2含量,降低Fe/SiO2,加入煤,以及優(yōu)化噴嘴結(jié)構(gòu)與操

13、作條件等(3)勤放渣。(4)增加沉淀池燃油量,降低锍品位11酸性爐渣和堿性爐渣各有何特點?堿性爐渣受熱熔化時,立即轉(zhuǎn)變成各種Me2+和半徑較小的硅氧絡(luò)陰離子,粘度迅速下降。在粘度溫度曲線上有明顯的轉(zhuǎn)折點。當(dāng)溫度超過轉(zhuǎn)折點溫度后,曲線變得比較平緩,即溫度對粘度的影響不明顯。通過實驗,可得出堿性爐渣的粘度與溫度關(guān)系式:lgn=A/T+B或n=BOeWn/RT式中A=Wn/R;B=lgBO;wn=粘度活化能酸性爐渣含SiO2高,隨著溫度升高復(fù)雜的硅氧絡(luò)陰離子逐步離解為簡單的絡(luò)陰離子,因此粘度也逐漸降低。其粘度溫度曲線上沒有明顯的轉(zhuǎn)折點。酸性爐渣粘度與溫度關(guān)系的經(jīng)驗式如下:第3頁共9頁有色金屬冶金概論

14、復(fù)習(xí)題lgn=A+BT式中A,B與爐渣成分有關(guān)的常數(shù)12閃速爐造锍熔煉對入爐銅精礦為何要預(yù)先進(jìn)行干燥?閃速熔煉要求在反應(yīng)塔內(nèi)以極短的時間(23s)完成全部冶金過程,因此爐料必須事先干燥使其含水小于0.3%。干燥時不應(yīng)使硫化物氧化和顆粒粘結(jié)。閃速熔煉過程要達(dá)到自熱,生產(chǎn)上采用哪些措施來保證?閃速熔煉的生產(chǎn)過程中,精礦中的硫化物氧化以及造渣反應(yīng)放出大量的熱,輔之以熱風(fēng)或富氧空氣,使過程能半自熱或自熱進(jìn)行。隨著精礦中的發(fā)熱元素硫和鐵的含量不同和礦物相組成不同,氧化反應(yīng)放出的熱量也不同。采取的方法有預(yù)熱空氣提高風(fēng)溫,或者減少爐氣量,或者兩者同時應(yīng)用。近十多年來的閃速熔煉技術(shù)進(jìn)步表明,提高富氧濃度,減少

15、爐氣量的途徑更具有意義。熔池熔煉產(chǎn)出的爐渣為何含銅較高?當(dāng)吹煉至出現(xiàn)粗銅時,體系中氧位和硫位發(fā)生急劇的變化,氧位的急劇增大,使熔渣中Fe3O4和Cu2O活度也急劇增大,a將由0.10.35增至1,即達(dá)Fe3O4的飽和值,大大地惡化了爐渣的性2Fe3O434質(zhì);而aCO由小于10-3增至10-1,渣含銅急劇增加。計算表明,連續(xù)煉銅時渣含銅的最低值為8%Cu2O15銅锍的吹煉過程為何能分為兩個周期?銅锍的吹煉是一個周期性的作業(yè),可分為兩個階段:第一階段:造渣期,主要進(jìn)行FeS的氧化和造渣反應(yīng);第二階段:造銅期,主要進(jìn)行Cu2S的氧化及Cu2S和Cu2O的相互反應(yīng),最終獲得粗銅。造渣期根據(jù)情況加入冰

16、銅和石英溶劑,并間斷地排放爐渣。造銅期無需加溶劑,不產(chǎn)出爐渣。冰銅吹煉過程中發(fā)生如下反應(yīng):FeS(l)+Cu2O(l)=Cu2S(l)+FeO(l)AG0=-105437-85.48T(J)此反應(yīng)的AG0在所有熔煉溫度范圍內(nèi)都有很大負(fù)值。表明有FeS存在時,Cu2O不可能穩(wěn)定存在,必然被硫化成Cu2S。只有當(dāng)FeS完全氧化除去后,Cu2S和Cu2O的相互反應(yīng)才能進(jìn)行,這就是冰銅吹煉分兩個階段的熱力學(xué)依據(jù)。在吹煉過程中Fe3O4有何危害?怎樣抑制其形成?在冰銅吹煉時,由于Fe3O4析出,在轉(zhuǎn)爐渣口和上升煙道等部位產(chǎn)生結(jié)垢物;爐渣粘度增大和熔點升高;渣中含銅量顯著升高,噴濺嚴(yán)重,風(fēng)口操作困難??刂?/p>

17、Fe3O4的措施和途徑。轉(zhuǎn)爐正常吹煉的溫度在1250C1300C之間。在兼顧爐子耐火材料壽命的情況下,適當(dāng)提高吹煉溫度。保持渣中一定的SiO2含量。(3)勤放渣??刂艶e3O4的一般途徑有:提高反應(yīng)塔溫度增加沉淀池燃油量,降低锍品位降低Fe/SiO2,加入煤,以及優(yōu)化噴嘴結(jié)構(gòu)與操作條件等。17吹煉過程中鐵、硫之外的其它雜質(zhì)行為如何?在吹煉時,冰銅中的Ni3S2氧化成NiO入渣,粗銅殘鎳為0.5%0.7%。CoS也氧化成CoO進(jìn)入渣中,因CoS在第一周期末才大量氧化,此時轉(zhuǎn)爐渣含鉆達(dá)0.4%0.5%,是提鉆原料。鋅大部分氧化造渣,只有20%30%的鋅進(jìn)入爐氣。大約一半的鉛以PbO形態(tài)造渣,其余的

18、鉛進(jìn)入爐氣。溶入粗銅的鉛極少。鉍的95%進(jìn)入煙塵,極少量殘留于粗銅中。砷銻的絕大部分揮發(fā)至煙塵中,也有少量造渣和留在粗銅中。至于金和銀,在吹煉時主要進(jìn)入粗銅,硒和碲則部分揮發(fā),部分留在粗銅內(nèi)。第4頁共9頁第 頁共9頁有色金屬冶金概論復(fù)習(xí)題18如果爐渣中含有較多以Cu2O形態(tài)存在的銅,用哪種貧化方法處理更有效?電爐貧化法19簡述粗銅火法精煉的過程原理。火法精煉也是周期性的作業(yè),精煉過程在回轉(zhuǎn)陽極爐或反射爐內(nèi)進(jìn)行。每一精煉周期包括裝料、熔化、氧化、還原和澆鑄五個工段,其中氧化和還原工段是最關(guān)鍵工段。氧化過程銅中有害雜質(zhì)的除去還原過程銅中氧的排除氧化精煉的基本原理:銅中多數(shù)雜質(zhì)對氧的親和力大于銅對氧

19、的親和力,而且雜質(zhì)氧化物在銅水中的溶解度很小。而由于粗銅中主要是銅,雜質(zhì)濃度低,根據(jù)質(zhì)量作用定律,首先氧化的是銅。還原過程是將銅液中含有的Cu2O用還原劑脫除的過程。20火法精煉過程中為什么鎳較難除去?Ni:NiO+Fe2O3NiOFe2O3造渣,因有少量As、Sb,可生成鎳云母(6Cu2O8NiO2As2O3、6Cu2O8NiO2Sb2O3),這是這些雜質(zhì)難除去的主要原因。精煉過程中有一還原作業(yè),目的是什么?過還原有什么不利影響?精煉過程中的還原主要是去除銅中的氧,銅中含氧過多會使銅變脆,延展性和導(dǎo)電性都變壞,而銅中氧的排除程度決定于還原過程。過還原時,由于銅水含氧極少,引起含氫急增。銅中含

20、氫過多,在鑄成的陽極內(nèi)會有氣孔、對電解精煉非常不利;若制成銅線錠,則在加熱時銅中的氨與Cu2O作用產(chǎn)生水蒸氣,使銅變脆、發(fā)生龜裂(氫病),機(jī)械性能變壞。22銅電解精煉和銅電積,兩者的電極反應(yīng)有什么差別?這樣,銅電積的總反應(yīng)可寫銅的電積也稱不溶陽極電解。它是以銅的始極片作陰極,以鉛銻合金作陽極,上述的凈化除鐵后的凈化液作電解液。電解時,陰極過程與電解精煉一樣,在始極片上析出銅。在陽極的反應(yīng)則不是金屬溶解,而是水的分解析出氧,這與鋅的濕法冶金電積的陽極過程相同1為:Cu2+H2O=Cu+上O2+2H1+222電解精煉陽極反應(yīng)陽極上進(jìn)行的是銅和一些雜質(zhì)的氧化反應(yīng)。Cu2e二Cu2+HO2e=2H+1

21、0222EoCu/Cu2+EoH2/二0.34V二1.229V2M2e二M2+SO2-2e=SO+1O4E00.34VM/M2+E0二2.42VS2/2陰極反應(yīng)陰極上進(jìn)行的是銅的還原反應(yīng)。Cu2+2e丄CuEoCu/Cu2+二0.34V2H+2e二H2E0H2/H+二0VM2-,+2e二ME0M7M2+0.34V銅電解精煉過程的原理,它是如何把雜質(zhì)除去的,指出雜質(zhì)的去向?Fe、Ni、Pb、As、Sb等比Cu更負(fù)電性的元素。這些元素在銅中的含量低,其電極電位更負(fù),因此將優(yōu)先溶解進(jìn)入電解液,同時銅也不斷地溶解到電解液中。水和硫酸根離子的氧化電位比銅正得多,其反應(yīng)不可能進(jìn)行。金、銀和鉑族金屬的電位更

22、正,不能被氧化進(jìn)入電解液,最后進(jìn)入陽極泥中。氫的標(biāo)準(zhǔn)電極電位比銅負(fù),且在銅陰極上的超電位,使氫的電極電位更負(fù),所以在正常電解條件下不會析出氫。電極電位比銅負(fù)的元素,也不能在陰極上析出。按電解時的行為,陽極上的雜質(zhì)可分為四類:第一類:正電性金屬和以化合物形態(tài)存在的元素。Au、Ag和鉑族金屬為正電性金屬,進(jìn)入陽極泥。少量的Ag以Ag2SO4的形式溶解于電解液中,當(dāng)有少量Cl存在時,形成AgCl進(jìn)入陽極泥。O、S、Se和Te以Cu2S、Cu2O、Cu2Te、Cu2Se、AgSe和AgTe的形態(tài)進(jìn)入陽極泥中。第二類:在電解液中形成不溶性化合物的Pb和Sn。Pb在溶解時形成PbSO4沉淀,并可進(jìn)一步有色

23、金屬冶金概論復(fù)習(xí)題氧化成PbO2覆蓋在陽極上,使槽電壓升高。Sn進(jìn)入電解液后氧化成四價,四價的硫酸錫易水解成堿式硫酸錫進(jìn)入陽極泥中。SnSO4+1/2O2+H2SO4=Sn(SO4)2+H2OSn(SO4)2+2H2O=Sn(OH)2SO4+H2SO4Sn(OH)2SO4沉淀時可吸附As、Sb的化合物,有利于電解,但過多會粘附在陰極上,降低陰極質(zhì)量。第三類:負(fù)電性金屬Ni、Fe、Zn。Fe和Zn溶于電解液中,Ni可電化學(xué)溶解于電解液中,但有一些不溶性化合物如NiO和鎳云母等,易在陽極表面形成不溶性的薄膜,使槽電壓升高,甚至?xí)痍枠O鈍化。第四類:電位與銅相近的As、Sb和Bi。電解時它們可在陰

24、極上放電析出。它們還易形成SbAsO4和BiAsO4等漂浮陽極泥,機(jī)械地粘附在陰極上,影響陰極質(zhì)量。其中Sb進(jìn)入陰極的量比As多,所以危害比As大。生產(chǎn)上采用哪些有效措施降低電解過程的電耗?提高電解液的溫度,有利于降低電解液的粘度,使漂浮的陽極泥容易沉降,增加各種離子的擴(kuò)散速度,減少電解液的電阻,從而提高電解液的導(dǎo)電率、降低電解槽的電壓降,以減少銅電解生產(chǎn)的電能消耗。25砷、銻、秘雜質(zhì)在銅電解過程中有哪些危害?As、Sb和Bi。電解時它們可在陰極上放電析出。它們還易形成SbAsO4和BiAsO4等漂浮陽極泥,機(jī)械地粘附在陰極上,影響陰極質(zhì)量。其中Sb進(jìn)入陰極的量比As多,所以危害比As大。26

25、濕法煉銅有那些主要方法?適合用于處理那些物料?焙燒浸出電積法細(xì)菌浸出法:主要處理低品位難選復(fù)合礦和廢礦。高壓氨浸法:此法適于處理Cu-Ni-Co或Ni-Co礦。27細(xì)菌在浸出時作用是什么?硫化礦用稀硫酸浸出的速度是緩慢的,但有細(xì)菌存在時可顯著加速浸出反應(yīng)。利用某些自養(yǎng)型細(xì)菌在浸出劑中的作用,從貧礦中富集某些金屬元素的過程。分析比較高爐煉鐵和鼓風(fēng)爐熔煉冰銅過程的異同?影響銅電解電流效率的因素?影響電流效率的因素主要有:漏電、陰陽極短路、陰極銅被空氣氧化和Fe2+的氧化和Fe3+的還1.186耳生產(chǎn)氧化鋁的原料有幾種?鋁土礦的類型有那幾種?我國主要是那種礦物?生產(chǎn)氧化鋁的原料有鋁礦土,明礬石礦和霞

26、石礦。鋁土礦按其含有的氧化鋁水合物的類型可分為:三水鋁石型鋁土礦;一水軟鋁石型鋁土礦;一水硬鋁石型鋁土礦;混合型鋁土礦。我國鋁土礦資源豐富,儲量大;高鋁、高硅、低鐵;鋁硅比較低,中低品位鋁土礦居多;多數(shù)鋁土礦是一水硬鋁石型鋁土礦。堿法生產(chǎn)氧化鋁的方法有那幾類?它們的優(yōu)缺點是什么?堿法生產(chǎn)氧化鋁有拜耳法、燒結(jié)法和拜耳燒結(jié)聯(lián)合法等多種流程。拜耳法比較簡單,能耗低,產(chǎn)品質(zhì)量高,成本低,但只限于處理較高品位的鋁土礦(A/S應(yīng)大于7)。堿石灰燒結(jié)法工藝較復(fù)雜,能耗高,產(chǎn)品質(zhì)量和成本不及拜耳法,但它可以處理低品位的鋁土礦(A/S應(yīng)大于3.5)。鋁酸鈉溶液是氧化鋁生產(chǎn)過程中那道工序的產(chǎn)物?它組成以什么表示?

27、什么叫摩爾比?它代表溶液的什么重要特征?鋁酸鈉溶液是堿法生產(chǎn)氧化鋁的重要中間產(chǎn)物。第6頁共9頁有色金屬冶金概論復(fù)習(xí)題第 頁共9頁鋁酸鈉溶液的組成是以溶液中A12O3和Na2o(苛性堿)的絕對濃度表示的。摩爾比:鋁酸鈉溶液中的Na2O與Al2O3的比值,對于這個比值,有不同的習(xí)慣表示方法。較為普通的是采用鋁酸鈉溶液中的Na2O與Al2O3的摩爾數(shù)之比,寫作Na2O/Al2O3摩爾比,或簡稱“摩爾比”,我們以符號“MR”表示。摩爾比可以用來表示鋁酸鈉溶液中氧化鋁的飽和程度,是鋁酸鈉溶液的一個重要特性參數(shù)也是項重要的技術(shù)指標(biāo)。燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁過程中鋁酸鈉溶液脫硅的目的與方法?熟料溶出過程中,由于B2

28、CaOSiO2被堿液分解,部分SiO2進(jìn)入溶液,使得鋁酸鈉溶液中含有一定的SiO2,部分SiO2呈介穩(wěn)狀態(tài)存在于溶液中。碳酸化分解時,溶液中的SiO2會隨同氫氧化鋁一起析出進(jìn)入成品氧化鋁中,降低了產(chǎn)品質(zhì)量。另外,含SiO2濃度高的碳分母液蒸發(fā)時,鋁硅酸鈉易于析出,而使蒸發(fā)器管道結(jié)疤,降低傳熱效率。所以,在碳酸化分解之前必須進(jìn)行脫硅處理,使溶液中的SiO2盡可能地轉(zhuǎn)變?yōu)楣滔喾蛛x出來。燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁工藝中,脫硅工序作為一道重要工序,其主要任務(wù)是脫除粗液中的SiO2,提高溶液的硅量指數(shù),同時降低溶液中的浮游物,達(dá)到優(yōu)質(zhì),高產(chǎn),低消耗的目的。脫硅工藝的分類脫硅的分類方法有很多種,目前燒結(jié)法和混聯(lián)法多

29、用的三次脫硅工藝和鈉硅渣分離深度脫硅工藝。根據(jù)壓煮脫硅時使用的蒸汽壓力不同可分為高壓脫硅和常壓脫硅;按加熱方式不同可分為直接加熱和間接加熱;按操作周期、操作方式又有連續(xù)脫硅和間斷脫硅等多種分類方式。拜爾法生產(chǎn)氧化鋁的主要工序是是么?各工序的主要原理?拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的主要工序包括:鋁土礦原料準(zhǔn)備、溶出、赤泥分離洗滌、分解、氫氧化鋁分離洗滌、煅燒、蒸發(fā)和苛化。簡述拜耳法生產(chǎn)溶出過程中結(jié)疤的分類及危害結(jié)疤分類拜耳法過程結(jié)疤可分為四大類:因溶液分解而產(chǎn)生,以Al(OH)3為主,主要在赤泥分離沉降槽、赤泥洗滌沉降糟、分解槽等設(shè)備的器壁上生成。視條件不同,可以是三水鋁石、拜耳石、諾爾石,一水軟鋁石及膠體

30、。由溶液脫硅以及鋁土礦與溶液間反應(yīng)而產(chǎn)生。如鈉硅渣,水化石榴石等。此類結(jié)疤主要是在礦漿預(yù)熱,溶出過程及母液蒸發(fā)過程中出現(xiàn)。其結(jié)晶形態(tài)與溫度、溶液組成、時間等多種因素有關(guān)。因鋁土礦中含鈦礦物在拜耳法高溫溶出過程中與添加劑及溶液反應(yīng)而生成。主要成份為鈦酸鈣CaOTiO2和羥基鈦酸鈣CaTi2O4(OH)2。這類結(jié)疤主要在高溫區(qū)生成。除上述三種以外的結(jié)疤成分,如一水硬鋁石、鐵礦物、磷酸鹽、含鎂礦物、氟化物及草酸鹽等。這類結(jié)疤相對較少。結(jié)疤的實際礦物組成則更復(fù)雜,如在鈣鈦礦的結(jié)疤中含有相當(dāng)量的鋯、鈮和釔。結(jié)疤危害在氧化鋁生產(chǎn)過程中,結(jié)疤形成和危害比較復(fù)雜。對氧化鋁生產(chǎn)帶來的危害主要是使熱交換設(shè)備的傳熱

31、系數(shù)下降,能耗升高,造成生產(chǎn)成本增加。當(dāng)加熱面的結(jié)疤厚達(dá)1mm時,為達(dá)到相同的加熱效果,必須增加一倍的傳熱面積,或者相應(yīng)地提高熱介質(zhì)溫度。結(jié)疤能直接影響生產(chǎn)工藝、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。鋁電解生產(chǎn)的工藝流程?寫出陰極、陽極反應(yīng)?鋁電解過程中的兩極反應(yīng)陰極反應(yīng)A13+3e-Al陽極反應(yīng)2O2-+C4e-CO2總反應(yīng)2A12O3+3C4A1+3CO2法凈化理1悠削陽工-1鋁電解住產(chǎn)工藝流稈関判L烤陽機(jī)塊1丫溫L出氮化騎1_一內(nèi)訝擁嗎天修廩料新鮮VI化協(xié)Q1化曲畑氣戈焙陽根塊紐礦極塊紳股漬場普通佑徒|出.輛剛T含直氣憂們護(hù)!賤處珂鑄造乍I刑陽極主產(chǎn)37.影響鋁電解電流效率的因素有哪些?電流效率的影響因素(1)

32、電解質(zhì)溫度(2)極距(3)電解質(zhì)成分(4)電流密度(5)1電解系列生產(chǎn)權(quán)鋁液高度鋁電解槽正常生產(chǎn)期間所宜保持的技術(shù)條件電流強(qiáng)度電力供應(yīng)有余裕的季節(jié),適當(dāng)增大電流強(qiáng)度,或者在電力供應(yīng)不足的時期,適當(dāng)減少電流強(qiáng)度。許多鋁電解廠還特意采取增大電流、強(qiáng)化生產(chǎn)的措施,以增加單位陰極面積的鋁產(chǎn)量。槽電壓現(xiàn)代鋁電解生產(chǎn)上采取自動調(diào)節(jié)電壓(或極距)的辦法來嚴(yán)格控制電解過程,因此可以節(jié)省電能并增加鋁產(chǎn)量。極距在工業(yè)生產(chǎn)上宜在取得高電流效率的情形下宜保持盡可能低的極距,以便減少單位鋁產(chǎn)量的電能消耗量。電解溫度在鋁電解生產(chǎn)上,通常把電解溫度看作重要技術(shù)條件。所謂電解溫度,是指電解質(zhì)溫度而言。這是一個溫度范圍,一般取

33、950970C,大約高出電解質(zhì)的初晶點1020C?,F(xiàn)代鋁工業(yè)上力圖采用低熔點的電解質(zhì),以降低電解溫度。電解質(zhì)成分工業(yè)電解質(zhì)里的氧化鋁濃度,在打殼終了時約為45%,而在下一次打殼前減少到23%。采取“勤加工少下料”的辦法,或自動連續(xù)下料的辦法,可使電解質(zhì)保持比較穩(wěn)定的Al2O3濃度,因而有利于提高電流效率。電解質(zhì)水平和鋁液水平工業(yè)電解槽內(nèi)經(jīng)常保持一層液體鋁是有益的。第一,它保護(hù)著槽底炭塊,減少生成炭化鋁;第二,它使陽極底掌中央部位多余的熱量通過這層良導(dǎo)體傳輸?shù)疥枠O四周,使槽內(nèi)各部分溫度趨于均勻。第三,它填充了槽底上高洼不平之處,使電流比較均勻地通過榴底。第四,厚度適當(dāng)?shù)匿X液層能夠削弱磁場產(chǎn)生的作用力。槽內(nèi)鋁液水平一般保持20cm左右。電磁平衡好的電解槽,鋁液水平還可減薄到10cm。陽極效應(yīng)系數(shù)現(xiàn)代鋁工業(yè)上,自動化程度高的電解槽通常取陽極效應(yīng)系數(shù)0.51.0次/槽日,而一般電解槽取0.10.5次/槽日。第 頁共9頁有色金屬冶金概論復(fù)習(xí)題提取金、銀的原料有幾種,詳細(xì)敘述不同原料中的存在形態(tài)?最主要的金礦是自然金和銀金礦。銅鎳鉛鋅礦都常含有金,它們是生產(chǎn)黃金的重要原料。其他金礦還有碲金礦(AuTe2)、針碲金礦(Au,Ag)Te2)、葉銻礦(Au2Sb2PbTe6S15)、碲金銀礦(Ag,Au)Te等。主要的銀礦是硫化礦,大部分伴生在鉛鋅銅銻

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