冶金设备基础绪论.ppt

1、1,Faculty of Materials and Metallurgical Engineering Kunming University of Science and Technology,多媒体教学课程：冶金设备基础,昆明理工大学材料与冶金工程学院,任课教师：徐瑞东,学习目的与要求 掌握冶金的基本概念、冶金的分类、冶金的特点 了解冶金过程及设备内容，单元过程及遵循的基本原理 明确学习冶金过程及设备的主要任务，以及解决问题 的基本方法,绪 论,一、 冶金的概念、分类及特点 冶金是一门研究如何经济地从矿石、精矿和其它材料中提取金属，并使之经过加工处理，以适于人类应用的科学。,火法冶金：利用

2、高温从矿石中提取金属的冶炼过程.特点是：过程快；能耗低；占地面积小；快速适应市场；实用于精矿冶炼；大规模；污染难治理。 湿法冶金：借助于化学及化工过程从矿石原料中分离、提取金属的冶炼过程，一般包括浸出(将矿物中的金属转入溶液)、净化(将浸出液净化、去除杂质) 和沉积(从净化液中提取金属)三个过程。特点是：慢速、长期反应；能耗高；占地面积大；污染相对易治理；处理品位低或复杂的矿；规模较小。,电解冶金: 按电解介质分水溶液电解冶金(电解精炼、电解沉积)及熔盐电解冶金 A：电解精炼：是以火法冶金获得的粗金属为阳极(可溶性阳极)，以精金属片为阴极，在预提取某种金属的盐溶液中进行，在直流电的作用下，阳极

3、金属不断溶解，以离子形式向阴极迁移聚积，获得纯净的金属。它是火法冶金过程的最后精炼工序。 B：电解沉积：采用不溶性阳极(如Pb、Pb-Ca、Pb-Ag、Pb-Ti等)，在经过浸出、净化处理的电解液中，预提取的金属离子在阴极还原沉积，制得纯金属的过程。常常是湿法冶金过程的最后精炼工序。,C:熔盐电解冶金： 以某种特殊的熔体为电解质，通入直流电、在碳素阳极及阴极的共同参与下，电解质发生电化学反应而产生液态金属，用真空设备定期从电解槽中将金属液体吸出，经精炼后铸成金属锭的过程。 主要用于铝、镁和其它碱金属的电解生产(电极电位很负，不能从水溶液阴极还原析出，必须由熔盐电解法制取)以及一些非金属(如氟、

4、硼、硅等)的制取。,1.钢铁冶金过程,铁 矿,焦碳、溶剂,烧 结,烧结块,热空气,预 热,高 炉 熔 炼,炉 气,煤气站,炉 渣,生 铁,炼 钢,钢 渣,钢,2.火法锌冶金过程,锌精矿,焦碳、溶剂,培 烧,烧结块,热空气,预 热,还 原 熔 炼,炉 气,炉 渣,粗 锌,蒸 馏,锌 渣,锌,3.湿法锌冶金过程,锌精矿,热压酸浸,沸腾培烧,培 砂,二段浸出,锌 渣,浸出液,浸出液,净 化,电 积,锌 片,新 液,废电解液,炉气,4.铜冶金过程,铜精矿,热压酸浸,培 烧,培烧矿,熔 炼,粗 铜,浸 出,浸出液,净 化,电 积,电 铜,新 液,炉气,吹 炼,电 解,渣,低品位铜矿,堆浸,电 铜,5.铝

5、的熔盐电解生产工艺流程,6.氧化铝生产的工艺流程,铝土矿,苛性碱,油,油,氧化铝,拜耳法熔出,氢氧化铝燃烧,赤泥,320kg,480kg,240kg,4t,2t,铝土矿,稀释浆液,液固分离与洗涤,氧化铝,热压浸出,氢氧化铝,锻 烧,赤泥,粗液,叶 滤,种 分,熔盐电解,6.氧化铝生产的工艺流程,充分利用矿石自身所含的能量 把多个传统冶金过程缩合为一个过程 设备高度自动化 强化反应过程，提高设备生产力 为达到特定的冶金过程，采用特殊手段,现代冶金的特点：,经济角度创造效益 政治角度稳定国家发展 科学角度一门学科 自己角度正确对待所从事的事业,冶金工业的重要性：,流体输送 散料输送 搅拌(浸出)

6、液固分离干燥与煅烧(原料或产品) 蒸发与结晶萃取与吸附 离子交换与膜分离蒸馏与精馏 气体吸收水溶液电解电积 收尘氧化还原 氯化流态化技术 焙烧与烧结熔炼 熔盐电解吹炼与精炼 金属脱气,二、冶金过程及设备的内容,1. 冶金单元过程：,2. 冶金过程及设备的主要任务 研究单元过程中单元操作的基本原理； 研究典型冶金设备的结构； 研究冶金设备主要工艺尺寸的计算及确定； 研究与冶金过程基本原理相关联的一系列单 元过程.,3.包括的原理和技术 传统冶金原理 流体流动，传质，传热，化学反应 (简称 三传一反) 现代冶金技术 真空技术，高温技术，高压技术， 超临界技术，浓相、超浓相技术， 电化学技术，非重力场技术,单元过程及其所遵循的基本原理,概念：冶金是一门研究如何经济地从矿石、精矿和其它材料中提取金 属，并使之经过加工处理，以适于人类应用的