重金属复习简版.doc

名词解释火法冶金：指在高温下应用冶金炉把有价金属和精矿中的大量脉石分离开的各种作业湿法冶金：利用某种溶剂，借助化学作用，对原料中金属进行提取和分离的冶金过程炉渣：火法冶金过程中生成的浮在金属等液态物质表面的熔体，其组成二氧化硅，氧化铝，氧化钙为主焙烧：指将矿石置于适当气氛下，加热至低于它们的熔点温度，发生氧化还原或其它化学变化的过程还原熔炼：是以氧化矿或硫化矿的焙烧矿为原料，以碳质还原剂兼作燃料，在高温炉内进行熔融和还原冶炼，呈液态(或气态冷凝后)产出金属，同时使脉石和杂质形成炉渣被分离出去造锍熔炼：利用空气中的氧，将冰铜中的铁和硫几乎全部氧化除去，同时除去部分杂质，以得到粗铜。直接熔炼：硫化精矿不经焙烧或烧结焙烧直接产出金属的熔炼方法称吹炼:向熔融的锍或粗金属鼓入空气、工业纯氧或其他氧化性气体，使杂质氧化成气体浸出：选择适当的溶剂，使矿石、精矿或冶炼中间产品中的有价成分或有害杂质选择性 溶解，使其转入溶液，达到有价成分与有害杂质或与脉石分离的目的浸化：在金属沉积过程前将溶液中某些杂质除去，以获得合乎从其中提取有价成分要求溶液的过程电积：净化得到的硫酸锌溶液(简称新液)，经与电解废液稀释后连续不断的从电解槽的进液端送入电解槽中，以铅银合金板(含Ag 1%)做阳极，铝板做阴极，当通过直流电时，阴极上析出锌，阳极上放出氧气，槽电压：槽电压就是电解槽内相邻的阴阳极之间的电压降数值金属沉积：从浸出后液中提取纯净金属的过程填空1.精矿中铁最终氧化成Fe2O3，限制它生成和低氧压就可以限制铁酸锌生成2.铅硫化矿采用带式烧结机3.湿法炼铜：对氧化矿：浸出置换提取或精炼；对硫化矿：焙烧浸出净化电解4.炉气CO与CO2之比调节方法：通常是按照焦炭中的C量的50%-55%燃烧成CO，另外50%-45%的C燃烧成CO2的比例来计算风量的5.铅鼓风炉熔炼产物：粗铅 炉渣 铅冰铜 黄渣（砷和锑）烟气烟尘6.鼓风炉炼锌法，简称ISP。包括烧结焙烧、烧结块还原熔炼、锌蒸气冷凝和粗锌精炼。采用高温密闭炉顶，铅雨冷凝器7.从硫化矿直接得到金属的冶炼方法：置换还原法，直接氧化法8.铜锍吹炼两个周期：造渣期，造铜期9.三菱法连续炼铜包括熔炼炉，贫化炉，吹炼炉，用溜槽连接10.闪速熔炼两种类型：奥托昆普（采用富氧热空气，喷枪装在一端反应塔顶部），Inco闪速熔炼 11.直接熔炼主要对策:控制不同的氧位区（高氧产铅低氧产渣）和降低铅挥发（温度，密闭）12基夫赛特法炼铅包括闪速炉熔炼PbS精矿和电炉还原烟化处理炉渣两部分13.粗金属精炼目的：除去有害杂质，回收有价金属。主要精炼方法：火法精炼（氧化还原），电解精炼14.粗铅除铜精炼两个过程：熔析除铜和加硫除铜（基于铜和硫的亲和力远大于铅和硫）15.碱性精炼除砷、锡、锑。加钙除铋精炼。加锌除银精炼（锌对金银的亲和力大）16铅电解用电解液：PbSiF6和硅氟酸混合水溶液。电流效率下降原因铅离子浓度接近于零常用电流密度130180A/m217.湿法冶金包括：浸出，浸化，金属沉积18.净化方法：离子沉淀法、置换法、有机溶剂萃取法、离子交换法19中性浸出目的：使部分锌溶解，保证与其他杂质分离20.钙镁达到饱和导致输送管道堵塞。要使氧化锌完全溶解：控制PH在5.5以下21.铁酸锌浸出采用高温高酸22沉铁方法：黄钾铁矾法，转化法，针铁矿法，赤铁矿法23.黄钾铁矾法通过加焙砂调整PH为1.11.5.沉淀温度90100度24.针铁矿沉铁两种途径：V.M法E.Z法。沉铁PH33.5.铁浓度小于1g/L，温度高于9025.赤铁矿用石灰控制PH4.5。在高温高压SO2下。在高压釜进行26一次中性浸出：温度6075，PH5.05.2，浸出液成分铁=0.002,AS=85%27.锌粉置换控制在高的PH值下进行，防止产生氢气28锌电积析出锌原因超电压，电解液酸度增加原因生产PbO2薄膜29.影响电流效率的因素有：提高电流密度： 控制好电解液温度：加速电解液的循环： 控制好电解液成分30常用的金属沉积方法：金属置换法、气体还原沉淀法、电解沉积简答题为什么硫化铜精矿要选择造锍熔炼？1.铜品位愈来愈低。2.如果经过一次熔炼就把铜提取出来，必然会产生大量含铜的炉渣，造成铜的损失。3.为了提高铜的回收率，工业上先要经过富集过程，使铜与一部分铁及其它脉石等进行分离4.采用造锍熔炼可让CuS和FeS形成低熔点的共晶熔体（冰铜）与含SiO2的炉渣不互溶及比重差别的特性而分离。铜造锍熔炼的目的： 将炉料中全部铜分离入冰铜相； 使富铜的冰铜与炉渣分开如何选择合理的渣型？(1) 应该满足冶炼过程的要求(2) 最低的造渣费用(3) 炉渣的熔化温度要与冶炼过程的条件相适应(4) 粘度要小(5) 比重要小(6) 腐蚀性要小为什么造高熔点渣？三菱法炼铜的主要特点：1.将精矿和熔剂用顶插喷枪喷入熔炼炉，加速熔炼，产出的烟尘少(2%);2.产出高品位铜锍(65% Cu)，铜锍与炉渣经CL炉贫化分层后，渣中铜损失只有0.50.6%；3.实现连续吹炼，并采用Cu2O-CaO-Fe3O4系吹炼渣。三菱法连续炼铜优点：1.基建费用下降30%，阳极的加工费用要低2030%；2.可以回收原料中98-99%的硫，回收的费用只需一般炼铜法的1/51/3;3.能耗比一般炼铜法节约20-40%；4.操作人员可减少35-40%。澳斯麦特/艾萨法炼铜工艺的优缺点如下：1.熔炼速度快，生产率离，2.建设投资少，生产费用低。3.原料的适应性强。4.与已有设备的配套灵活、方便。5.操作简便，自动化程度高。6.燃料适用范围广。7.良好的劳动卫生条件。缺点:。1炉寿命较短，最长只达到18个月，短的只有几个月。2.喷枪保温要用柴油或天然气，价格较贵。 反射炉熔炼优缺点：优点：对原料适应性强；炉子结构简单，对耐火材料要求不高；对自控水平，操作水平要求较低；渣含铜低，不需处理可直接弃去。缺点：烟气SO2浓度低；仅0.5-2%难于回收利用，环境污染严重；热效率低，能耗高；冰铜品位低，吹炼负荷大；生产率低反射炉熔炼特点：1.脱硫率低，只能产出低品位冰铜；2.燃料利用率低，热量利用率只有25-30；3,.炉内反应主要为固液反应；减少连续炼铜渣铜损失途径有：1.在高氧位下与金属铜相接触的渣量不多的情况下进行。2.在一台炉中进行时，炉中应分为不同的氧位区3.用铁酸钙炉渣代替传统的硅酸盐炉渣，以降低渣含铜。传统炼铅方法的缺点:间断作业、生产环节多、流程长、返料多、未能充分利用精矿的表面能和燃烧热、烧结脱硫率低、对环境污染严重、消耗大量焦炭铜电解过程中杂质行为第一类：正电性金属和以化合物形态存在的元素第二类：在电解液中形成不溶性化合物的Pb和Sn。第三类：负电性金属Ni、Fe、Zn第四类：电位与铜相近的As、Sb和Bi。电位比铅负的金属杂质Zn、Fe、Cd、 Co和Ni等电位比铅正的Sb、Bi、As、Cu、Ag、Au等电位与铅很相近的Sn黄钾铁矾法优点：1.可获得适于电解的硫酸盐溶液，锌、镉、铜的回收率提高；2.过程十分简单，铁矾是晶体，易于浓缩、过滤、洗涤；3.铅、银、金富集在二次渣中，适于做炼铅厂配料和回收；4.除铁率可以达到90-95%，产生的硫酸少，消耗的中和剂少；5.铁矾渣带走少量的硫酸根，对硫酸有积累的电锌厂有利；6.黄钾铁矾只消耗少量的Na+、K+、NH4+等。缺点：渣量大，需要消耗碱。渣含铁低，随后的处理费用大。高压氧化酸浸的优点：1.有价金属回收率高；2.硫利用灵活，元素硫便于储存与运输3.工艺流程简单，节省基建投资，减少占地面积 4.经浮选分离元素硫后的尾矿约为精矿的24%，渣率少，有90%以上的铅银富集其中。缺点：渣中的重金属离子与硫酸根将对环境造成污染，对设备材质要求高。黄药除钴的条件：1.除钴温度要控制在4050。温度过低，反应速度慢，温度过高黄药会受热分解；2.pH值控制在5.25.4。过低会增加黄药消耗，降低操作效率；3.采用理论用量1015倍4.净化时间153