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有色金属冶金技术作业答题汇总第一篇 轻金属冶金学第一章氧化铝生产 【习题及思考题】1、常见的氧化铝及其水合物有哪些？比较它们的化学活性。铝土矿按其含有的氧化铝水合物的类型可分为：三水铝石型铝土矿；一水软铝石型铝土矿；一水硬铝石型铝土矿；混合型铝土矿。我国铝土矿资源丰富，储量大；高铝、高硅、低铁；铝硅比较低，中低品位铝土矿居多；多数铝土矿是一水硬铝石型铝土矿。2、试比较国内外铝土矿的特点。中国铝土矿的特点我国铝土矿的特点高硅、高铝和低铁，为一水硬铝石型，矿石中铝硅比在47之间m(Al2O3)/m(SiO2)。福建、河南和广西有少量的三水铝石型铝土矿。3、砂状氧化铝和面状氧化铝各有什么特点？为什么砂状氧化铝的生产已发展成为主流？4、指出衡量铝土矿的质量的指标铝土矿质量评价标准：A、矿石类型B、矿石中可溶性氧化铝含量可溶性氧化铝含量是由氧化铝总量减去由氧化硅生成羟基方钠石化合物所损失的氧化铝量。铝土矿的可溶性碱液溶出次序：三水铝石型、一水软铝石型、一水硬铝石型。5、 目前生产氧化铝的最主要的原料有哪些生产氧化铝的原料有铝矿土，明矾石矿和霞石矿。6、铝酸钠溶液的稳定性对生产过程有什么影响？7、指出拜耳法的原理及实质？拜耳法原理：用苛性钠溶液(其质量浓度为130350gNa2O/L)在加热的条件下将铝土矿中的各种氧化铝水合物溶解出来，生成铝酸钠溶液，此种溶液经稀释后在冷却的条件下分解出纯的氢氧化铝，同时重新生成苛性钠溶液，供循环使用。流程见下页拜耳法流程包括三个主要步骤：铝土矿溶出；铝酸钠溶液分解；氢氧化铝煅烧溶出：指把铝土矿中的氧化铝水合物（Al2O3xH2O)溶解在苛性钠（NaOH)中，生成铝酸钠溶液。8、指出碱石灰烧结法的实质和原理。烧结法：是在铝土矿中配入石灰石（或灰石）、纯碱（含大量Na2CO3的碳分母液），在高温下烧结而得到含有固态铝酸钠的熟料，用水或稀碱溶液溶出熟料，得铝酸钠溶液。经脱硅净化的铝酸钠溶液用碳酸化分解法（向溶液中通入二氧化碳气）使溶液中的氧化铝成氢氧化铝结晶析出。碳分母液经蒸发后返回用于配制生料浆。13.碱石灰烧结法熟料的物相组成：铝酸钠、铁酸钠、硅酸二钙、钛酸钙9、解释并联法、串联法、混联法生产氧化铝的流程。拜耳-烧结联合法特点：用于处理氧化铝与氧化硅质量比为5-7的中等品位铝土矿，其特点是用烧结法系统所得的铝酸钠溶液来补充拜耳法系统中碱损失。形式：串联（美国、前苏联）、并联（前苏联）、混联（中国）（1）串联先用拜耳法处理中等品位铝土矿，然后用烧结法处理拜耳法中留下来的赤泥中的氧化铝。因为直接用拜耳法处理含氧化硅较高的中等品位的铝土矿时，会有较多的氧化铝和碱损失于赤泥中，如果将拜耳法赤泥配入所需碳酸钠和碱石灰后再进行烧结处理，就可以以铝酸钠的形式回收其中的氧化铝和碱，并把回收的铝酸钠溶液并入拜耳法系统，这就可以降低碱耗，提高氧化铝的总回收率，并用纯碱来补充拜耳法系统的苛性钠损失。（2）并联法以拜耳法处理高品位的铝土矿，同时以烧结法处理低品位的铝土矿的氧化铝生产方法。（两套流程并行）（3）混联法先用拜耳法处理高品位铝土矿，然后用拜而法赤泥+低品位铝土矿共同烧结的氧化铝生产方法。混联法实际上相当于一个串联厂与一个烧结厂同时生产，见工艺流程图。由于在处理低铁铝土矿时，拜耳法赤泥烧结配入的纯碱量不足以补充拜耳法系统的碱损失，于是采用拜耳法赤泥加入低品位铝土矿共同烧结的方法来扩大碱的来源。烧结法系统所产的铝酸钠溶液除补充拜耳法系统的碱耗外，多余的部分通过碳化分解产出氢氧化铝。缺点：流程长、设备繁多、控制复杂、能耗高。国内新方法：选矿拜耳法；国外：拜耳水热联合法、拜耳高压水化学联合法10、分析各主要因素对铝酸钠溶液稳定性的影响。11、简述含硅矿物、含铁矿物在溶出过程中的行为。12、分析TiO2在溶出过程中的行为分析各种因素对铝土矿溶出过程的影响13、分析苛性比值一定分解原液的浓度和过程的温度对晶种分解过程的影响。14、给出苛性比值、硅量指数的概念。采用物质的量比n(Na2O)/n(Al2O3),其中的Na2O是按苛性碱NaOH浓度计算，叫苛性比，符号aK。15、氧化铝生产的方法有哪些，并指出主要方法是哪一种？碱法生产氧化铝有拜耳法、烧结法和拜耳烧结联合法等多种流程。拜耳法比较简单，能耗低，产品质量高，成本低，但只限于处理较高品位的铝土矿(A/S应大于7)。碱石灰烧结法工艺较复杂，能耗高，产品质量和成本不及拜耳法，但它可以处理低品位的铝土矿(A/S应大于3.5)。16、过饱和铝酸钠溶液与一般的机盐溶液相比有什么特殊性？17、晶种的分解时控制的工艺条件有哪些？第二章 铝电解生产【习题及思考题】1、 铝生产发展大致分为哪三个阶段：2、 目前铝生产主要采用什么方法？3、 指出炼铝的电解槽的分为哪几类？4、 阳极糊、预焙阳极块的生产工艺流程中包括哪些过程？5、 指出冰晶石的成分及生产方法。6、 铝电解槽的常规作业，主要包括哪三个部分 。7、 铝厂烟气净化的方法主要有哪两大类。8、 原铝精炼方法主要有哪些？9、 指出铝电解质的组成：NaF、AlF3和Al2O3对铝电解质的熔度、密度 、导电率、粘度的影响。10、 指出添加剂对电解质的物理化学性质熔度、密度 、导电率、粘度的影响。11、 指出正常生产状态的电解槽的两大重要特征12、 指出铝电解的阴极反应和阳极反应。13、 原铝三层液精炼用的阳极合金应满足哪些要求？14、 原铝三层液精炼用的电解质应满足哪些要求15、 分析铝电解过程各种参数对电流效率的影响第二篇 重金属冶金学 第四章 铜冶金【习题及思考题】1、 指出由铜精矿火法生产铜主要生产过程。2、 指出造锍熔炼的方法分别有哪些？3、 指出铜精矿造锍熔炼的实质和化学反应？4、 传统的熔炼方法和现代熔炼方法有什么不同？5、 指出转炉吹炼过程为什么分两个周期？，两个周期的主要化学反应和杂质：铁、铅、锌、砷锑的走向。铜锍的吹炼是一个周期性的作业，可分为两个阶段：第一阶段：造渣期，主要进行FeS的氧化和造渣反应；第二阶段：造铜期，主要进行Cu2S的氧化及Cu2S和Cu2O的相互反应，最终获得粗铜。造渣期根据情况加入冰铜和石英溶剂，并间断地排放炉渣。造铜期无需加溶剂，不产出炉渣。冰铜吹炼过程中发生如下反应：FeS(l)+Cu2O(l)=Cu2S(l)+FeO(l)G0=-105437-85.48T(J)此反应的G0在所有熔炼温度范围内都有很大负值。表明有FeS存在时，Cu2O不可能稳定存在，必然被硫化成Cu2S。只有当FeS完全氧化除去后，Cu2S和Cu2O的相互反应才能进行，这就是冰铜吹炼分两个阶段的热力学依据。在吹炼时，冰铜中的Ni3S2氧化成NiO入渣，粗铜残镍为0.5%0.7%。CoS也氧化成CoO进入渣中，因CoS在第一周期末才大量氧化，此时转炉渣含钴达0.4%0.5%，是提钴原料。锌大部分氧化造渣，只有20%30%的锌进入炉气。大约一半的铅以PbO形态造渣，其余的铅进入炉气。溶入粗铜的铅极少。铋的95%进入烟尘，极少量残留于粗铜中。砷锑的绝大部分挥发至烟尘中，也有少量造渣和留在粗铜中。至于金和银，在吹炼时主要进入粗铜，硒和碲则部分挥发，部分留在粗铜内。6、火法熔炼实践中实现强化熔炼的措施有哪些？6、 转炉吹炼过程使用期交换吹炼有哪些优点？7、 分析硫酸（H2SO4）浓度和铜离子（Cu2+）浓度对铜电解过程的影响。8、 给出铜电解精练过程的概念及阴极和阳极反应。9、 电解液净化的目的是什么？净化的方法有哪些？10、 电解前火法精炼的目的是什么？11、 指出铜电解精练过程中各成分的行为。12、 分析Fe3O4对造锍熔炼和转炉吹炼过程的影响？13、 冰铜的主要特性是什么？14、 为什么不能由镍冰铜吹炼直接得到金属镍？15、 计算：已知造锍反应FeS+(Cu2O)=(FeO)+Cu2O有G0=-144750+13.05T(J)，试计算在1250时，反应的G0值。 并判断反应进行的可能性。（答案保留2位小数）第六章 铅冶金【习题及思考题】1. 指出铅及主要化合物的性质和用途2. 指出铅的主要冶炼方法3. 硫化铅精矿的烧结焙烧的目的是什么?烧结对物料的配料有哪些要求?4. 指出硫化铅精矿的烧结焙烧的理论基础和铅精矿中各组分的行为5.指出鼓风炉还原熔炼的目的和熔炼的基本反应6分析指出鼓风炉还原熔炼时各成分的走向.7.给出鼓风炉的结构及沿炉子高度物料所发生的物理化学变化8.铅鼓风炉还原熔炼对原料的要求是什么?6.写出粗铅火法精炼的工艺步骤及除杂质的方法。7.粗铅火法除铜 、除砷锑锡的基本原理8.铅电解精炼的基本原理和各成分的行为9.电解过程使用的添加剂有哪些? 它们的主要的作用是什么？10.指出直接炼铅的基本原理和控制条件,并指出与传统的方法有什么不同?11.硫化铅精矿焙烧时为了减少PbSO4的生成，应采取什么措施？12.分析鼓风炉炉渣烟化处理过程中鼓风强度和空气过剩系数对过程的影响。13.硫化铅精矿直接熔炼方法可分为哪两类？14.为了满足硫化铅精矿直接熔炼产出金属铅的热力学条件应怎么做。第七章 锌冶金【习题及思考题】1. 指出锌及主要化合物的性质用途和主要方法流程。2. 硫化锌精矿的焙烧的目的3. 硫化锌精矿的氧化焙烧和硫酸化焙烧有什么不同？4. 指出硫化锌精矿焙烧的理论基础和各成分的走向5. 说明锌焙烧矿中性浸出时溶液的终点pH值控制在5.25.4的原因6. 硫酸锌浸出溶液中除铁的方法有哪些？7. 中性浸出时加氧化剂的作用是什么？8. 为什么中性浸出时不能除去溶液中的铜、镉、钴？9. 硫酸锌溶液净化的方法有哪些？置换净化法的热力学条件是什么？10. 分析影响浸出反应的因素对过程的影响。11. 什么是锌电解沉积，电解时主要杂质的行为？12. 锌熔铸时，加氯化铵的作用是什么？13. 火法炼锌的主要方法有哪些？火法炼锌的基本原理是什么？14、 分析影响锌电解沉积过程电流效率对电解过程的影响？第八章 锡冶金【习题及思考题】1. 锡的主要物理性质和用途