冶金工程专业外语翻译练习(三上)参考译文.doc

2b8e9522c9c9733976100ccce495c26f.pdf专业外语翻译练习（三上）参考译文将下列短文译成汉语:综述类提取冶金是应用于金属生产的科学和技术。该学科使用了一些与化学工程相同的单元操作。不同的金属需要不同的（单元）操作过程的结合，但一般情况下，每一种金属的生产都包括两个主要步骤。首先是用金属矿物通常为氧化矿或硫化矿生产出粗金属；第二步是对还原得到的不纯金属的精炼，例如，通过杂质的选择性氧化或通过电解（进行精炼）。提取冶金学不断遭遇难题。这些难题是：如何满足对先前没有生产或难于生产的金属的需求；如何解决传统金属的富矿床和较易处理矿床枯竭的矛盾以及如何满足对更高纯度和质量的金属的需求。金属材料主要有两大类黑色金属和有色金属。黑色金属指的是基体或主要金属是铁的材料，包括铸铁和含铁超过90%的碳钢以及各种合金元素含量之和达总组成的50%的高合金。所有其它的金属材料就自然地归入有色金属的范畴。有色金属可人为地划分为以下几类：轻金属，重金属，高熔点金属和贵金属。金属在我们生活中占主导地位的原因并不难找到，其原因得归功于金属的独特的性质，可以将金属熔化并浇铸成重几盎司到许多吨不等的多种形状和大小（的铸件）。（由于）金属（具有）形变而不破裂的性能，（因而）可以把金属锻造成各种复杂形状；而金属的强度和硬度又使得金属可以应用于建筑业、交通运输业、结构工程和其它工业部门。许多有色金属所表现出来的抗大气、海水和化工产品侵蚀的性能是金属的另一种宝贵性质。导电性也是许多金属的一种重要性质。在我们可获得的100种元素中，约四分之三可归入金属，而这其中约二分之一至少具有某种工业或商业用途。由两种或两种以上的金属元素结合形成的合金，其用途要广泛得多，因此，大多数金属都是以合金的形式工业生产和应用的。火法冶金包括各种在高温下将有价金属从相当数量的脉石中分离出来的炉子处理操作。最普遍的情况下，这些脉石以炉渣的形式去除。炉渣通常弃置。湿法冶金提取即矿石或精矿中的有价金属的水溶液浸出，废料以不溶残余物的形式残留下来。浸出残渣也弃置。千百年来（许多世纪以来），冶金对人类文明的影响一直非常显著，人们已经习以为常地用金属来表示人类的活动。我们目前的生活模式是以对金属需求的不断增长为基础的，这种需求非常庞大，经计算，本世纪前25年的金属消耗量已经超过了全人类整个历史过程中的金属消耗量。当前的需求对全球资源构成了极大的消耗，满足需求正成为日益严重的问题。事实上，富矿床和易探明矿床已经全部被探明并正在迅速耗竭。目前，世界有色金属供给必须依赖深埋矿床。对于深埋矿床，必将要采用费用昂贵的勘探方法。干燥和煅烧干燥干燥是用适量的热量（温度约为100C）去除矿物水分的过程。只能去除物理（机械）结合水（填充于矿物孔洞及裂纹的水分，或附着在颗粒表面的水分）。化学结合水，如以水合物形式存在于矿物晶体中的水，是不能通过干燥过程去除的。煅烧煅烧最初指的是将石灰石加热到900C以上以驱赶其中CO2的并产生石灰：CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g)在现代操作中，煅烧指的是任何加热物料以驱赶其中的挥发性有机物、CO2、化学结合水，或相似化合物的过程。例如：2Al(OH)3(s) = Al2O3(s) + 3H2O(g)2FeOOH(s) = Fe2O3(s) + H2O(g)焙烧焙烧不仅涉及加热，还涉及与某种气体的反应。其典型的应用是通过与空气反应将硫化矿氧化（转化）成氧化矿（空气通常用作氧化剂，因为它不计成本）。例如：2ZnS(s) + 3O2(g) = 2ZnO(s) + 2SO2(g) (H = -211 kilocalories)4FeS2(s) + 11O2(g) = 2Fe2O3(s) + 8SO2(g) (H = -796 kilocalories)焙烧也可以用其它气体，例如氯气（以产生挥发性氯化物）：TiO2(s) + C(s) + 2Cl2(g) = TiCl4(g) + CO2(g) (H = - 60 kilocalories)如果反应是充分放热的（反应的热效应H极负），那么就可以进行自热焙烧。这就是焙烧所需的热量由焙烧反应（本身）提供的反应，而燃料仅需使反应启动（开始）。为了实现自热焙烧，炉子的设计必须能捕集和利用（反应）所产生的热量将生矿加热到焙烧（反应）温度。并非所有的矿石都会以此方式“燃烧”，因此，在许多情况下都将需要附加燃料以维持焙烧温度。基本的焙烧术语 死烧（完全焙烧）：矿石完全反应，产物呈冷态； 死烧（全脱硫氧化焙烧）：矿石完全反应，炉子呈热态； 不完全焙烧（= green roast）：焙烧反应没有进行到底。硫酸化焙烧是在约600700的温度下用有限量的空气实现的，用来产生一种物料。该物料能用稀硫酸浸出，从而得到一种可以从中容易地回收金属的溶液。较不常见的焙烧反应（类型）可以在高温下发生，此时（在这种场合）氧化物和硫化物相互反应产生金属称之为还原焙烧：2MeO+MeS3Me+SO2火法冶金火法冶金可包括诸如干燥、煅烧、焙烧和烧结等炼前操作。这些操作产生了使矿石更适于炉子熔炼的化学和/或物理变化。火法冶金是提取冶金的分支，研究用火法手段从含金属的矿石中提取金属的方法。由于碳被广泛地用作燃料和还原剂，火法冶金可以称作碳工艺学，类似于“有机化学”的叫法，将其称为“碳化学”。当今开采的煤的50%以上是冶金工业消耗的。火法冶金是提取冶金的最重要的分支，因为它包含了大部分金属的回收。熔炼熔炼是一种富化（富集）过程，在此过程中炉料中的某些杂质汇集到一种称之为炉渣的轻的废弃产物中。炉渣可以靠重力流动与事实上含有所有期望的金属组元的较重部分分离。虽然在某些操作中也可以加入某种熔融物料，但装入熔炼炉的炉料主要是由固体物料组成的。熔化这种固体炉料所供的热可以是矿物燃料，电，或者是来自炉料自身氧化放热当有硫化物入炉时。炉料必须熔化成液态以使渣层和金属层的重力分离得以发生，同时也促进流动性能及炉料中各反应组元间的接触。熔炼基本上是一个熔化过程，在此过程中炉料的组元在熔融状态下分解为两层或多层，这些层次可以是熔渣、冰铜、黄渣或金属。炉料的成分中，有时含一些有价组分，这些有价组分也可能出现在炉气中。炉料中可包含熔剂，以促进通常情况下最难熔的渣相的形成。熔炼未必涉及任何精炼，但可以利用熔炼的机会来调整炉渣的组成、氧势和温度，从而使不想要的元素优先地汇集于炉渣、黄渣或者蒸汽相中。冰铜熔炼冰铜熔炼通常针对精矿进行。精矿已经经过焙烧，把其硫含量减少到相当的程度：一旦用适宜的熔剂熔化便能生产出高品位的冰铜以及包含绝大部分脉石物料的炉渣。湿法冶金湿法冶金中用到的操作主要有三类：（1）浸出，用于全部或部分地溶解固体物料。欲回收的元素通常是在溶液中获得的，但是在少数情况下它可能以不溶残余物的形式残留下来。（2）溶液净化。（3）所需金属或化合物从溶液中沉积。大量极具价值的金属都是全部或部分地用湿法冶金技术生产的，包括大部分铜，几乎所有的铝、金和铂族金属以及部分基金属（贱金属）铅、锌和镍。湿法冶金的基本步骤包括：矿石中有价金属的溶解或浸出；母液中不期望元素的去除；有价元素的浓缩及其从溶液中的析出或者用化学沉淀法以化合物的形式析出，或者用化学法（置换）或电解法还原金属。沉淀出的化合物可以用任何适宜的方法作进一步处理。（湿法冶金的）基本条件是有价矿物必须溶于水或某种类似于硫酸的其它廉价试剂中，再或是能促使有价矿物具有类似的溶解性。浸出湿法冶金中的浸出过程涉及原料的化学溶解，以形成含待回收金属的溶液。这种所期望元素的浸出是选择性地进行的，目的是将它们与大部分不期望的物料分离，后者以不溶残渣的形式残留下来。在大多数情况下，受浸矿石都是那种品位太低而不适于火法冶金处理的矿石。细菌浸出：要是没有氧化铁噬硫杆菌这种细菌的作用，二价铁再氧化成三价铁的过程会太缓慢而不具备实际用途。这种细菌非同寻常，因为它不像其它细菌通过吃有机物或收集阳光获得新陈代谢的能量，而是通过将二价铁氧化成三价铁获得。事实上，这种细菌及其菌属把黄铁矿（FeS2）氧化成可溶性硫酸铁并产生硫酸。Bacteria细菌；complete reaction完全反应；pyrite dissolution黄铁矿溶解；ferrous iron oxidation二价铁氧化三价铁和硫酸都是有用的硫化铜浸出试剂，而黄铁矿是硫化铜矿床中常见的伴生矿物。结果，这些细菌通过直接从矿石产生大量的必需试剂能极大地降低浸出操作的成本。氧化铁噬硫杆菌和相关菌属分布广泛，诸如堆浸和废石堆浸出之类的露天应用，无需接种就能迅速获得适宜的细菌培养。废石堆浸出：铜矿开采作业产生的表层岩石及尾矿堆通常都含有足以值得从中部分回收的铜。废石堆浸出就是在无须花费大量的时间和金钱制备矿石的情况下，用来尽可能多地回收能够浸出的铜。这种作业是：将浸出液从废石堆上滴下，并收集（从废石堆下）流出的溶液以回收溶于其中的铜，如图24所示。废石堆浸出非常缓慢，完成浸出所需的时间为数月或数年，而且通常仅能回收废石堆中约60%的铜。图24：典型的废石堆浸出作业。Solvent Sprinklers溶剂喷头；Ore dump废矿堆；Hillside, with a clay山边，有黏土层以防止溶剂渗入地下；Solvent collection溶剂收集。堆浸：堆浸与废石堆浸出相似，所不同的是矿石不是简单地倾倒在山边，而是被破碎到大约砾石大小（以提高浸出速率和回收率）并堆在人工防水地基上，如图25所示。一旦矿石结束浸出（约六个月至一年之后），浸出残渣即垫子上撤走并进行处理，取代之以新矿石。图25：典型堆浸作业。垫子通常为混泥土，辅以橡胶或沥青涂层以防水。Solvent Sprinkler溶剂喷头；Solution collection溶液收集；Waterproof pad (with embedded drainage channels)防水垫（内嵌排水沟渠）。溶剂萃取作为一种分离和净化的手段，溶剂萃取早就为化学工业部门所熟知。然而，只是在近年来，溶剂萃取作为一种从溶液中选择性地回收金属的手段才开始在冶金领域获得重视。溶剂萃取首次在冶金中的大规模应用是在用于原子能计划的含杂质1ppm的铀的制备方面。实践证明溶剂萃取是用于回收金属的最经济的方法之一。溶剂萃取包括两步操作：a) 萃取 水相中的有价金属用一种不溶于水相的有机溶剂通过搅拌而萃取。接着使两相分离；水相被弃置或再循环，而负载有机相则保留下来。b) 反萃 用小体积的适宜溶剂通过搅拌从负载有机相中回收有价金属。接着萃余溶剂再循环。这样就能获得含有价金属相对较纯的富液。在溶剂萃取中，离子交换基团附着在一种不溶于水的有机酸分子上。这就使如图28所示的一种连续过程得以进行。图28：溶剂萃取过程。“混合装置”保证了水溶液和有机酸之间的良好混合，因此离子可以很容易地来回传递。“沉降装置”给有机酸提供了与水分离的机会。Aqueous Leach Solution + Cu2+ (from leach process)含Cu2+的浸出液（来自浸出工序）；Organic Liquid +H+含H+的有机酸；Mixer混合装置；Org/Water Emulsion有机相/水相乳化液；Org + Cu2+含Cu2+的有机相；Water + H+含H+的水相；Settler沉降装置；Aqueous Leach Solution + H+ (to leach process)含H+的浸出液（送浸出工序）；Organic Liquid + Cu2+含Cu2+的有机酸；Aqueous Stripping Solution + H+含H+的反萃液；Mixer混合装置；Org/Water Emulsion有机相/水相乳化液；Org + H+含H+的有机相；Water + Cu2+含Cu2+的水相；Settler沉降装置；Aqueous Stripping Solution + Cu2+含Cu2+的反萃液。离子交换离子交换过程在处理含金属离子浓度为10ppm或以下的极稀溶液方面极其有用，对含金属离子浓度超过1%的溶液，这种方法通常就没有价值了。第一次尝试应用离子交换现象约于1906年，把天然硅酸盐和人造硅酸盐作为离子交换剂应用于水软化领域。最先尝试将离子交换应用于回收金属是在以下方面：从铜铵丝工业及黄铜工业废液中回收铜、从摄影胶片生产废弃物中回收银以及从电镀废弃物中回收铬。铀是从浸出液中用离子交换技术大规模回收的第一种金属，并且在此领域所做的大量研究工作为应用离子交换技术从浸出液中回收其它金属的广泛的可能性打开了大门。离子交换基团：离子交换操作的根据是某些分子团对溶液中离子的静电吸引。这些基团或者带正电荷或者带负电荷，如图27所示。它们分别附属于数种大分子结构，因而不会进入溶液并溶解于其中。这些基团通常附着在固体树脂上或者附着在不溶于水的有机液体上。图27：溶剂萃取中离子交换的机理。活性基团如羧基附着在一种非水溶性油的碳氢链上。当油与水接触时，羧基当前拥有的离子（此例中为H+）与铜离子发生交换。用H+浓度很高的反萃液与油接触，可以使所附着的铜离子释放出来。吹炼熔炼得到的熔融冰铜的主要成分为