有色冶金原理课件

有色冶金原理赖世斌有色冶金原理赖世斌1绪言(1)冶金—从矿石中提取金属的过程.原理—某一领域所有普遍意义的科学道理或共同规律.(2)有色金属分类有色金属重金属(Cu,Pt,Zn)ρ≈7∽11g/㎝3轻金属(Al,Mg)ρ<5g/cm3稀有金属(w,Ti)在地壳中的含量丰富只不过开发的比较晚,所以才叫稀有金属贵金属(Au,Ag,Pt,铂族元素)绪言(1)冶金—从矿石中提取金属的过程.有色重金属轻金属贵金2冶金方法分类(1)火法冶金特点:温度高物质熔融状态下进行(还涉及到燃料问题)冶炼之前先进矿石预处理(包括:破碎,磨砂等)(1)焙烧(5)电解精炼(4)火法精炼(3)吹炼(2)熔炼冶金单元冶金方法分类(1)焙烧(5)电解精炼(4)火法精炼(3)吹炼3湿法冶金特点:温度低,水溶液中进行冶金单元浸出(要用到浸出剂)净化沉积湿法冶金特点:温度低,水溶液中进行冶金单元浸出净化沉积4电冶金电冶金电热冶金电化冶金水溶液中熔盐电解电解精炼(Cu)电沉积(Sn)电冶金电冶金电热冶金电化冶金水溶液中熔盐电解电解精炼(Cu)5火法冶金湿法冶金优点(1)历史悠久,操作有经验;(2)生产能力大,综合回收高.(1)对矿石的品位无特殊要求;(2)操作温度低,劳动条件好;(3)可以直接制取化合物.缺点(1)劳动条件差,高温操作;(2)空气污染严重;(3)能耗大,操作复杂;(4)对矿石品位要求较高.(1)生产能力低,反应速度慢;(2)对设备的腐蚀性大;(3)流程长,液固分离困难.火法冶金与湿法冶金的优缺点比较火法冶金湿法冶金优点(1)历史悠久,操作有经验;(1)对矿石6第一章：冶金炉渣炉渣，熔化后称为熔渣，是各种氧化物的熔体。在冶炼过程的技术经济指标在很大程度上与炉渣有关。第一章：冶金炉渣炉渣，熔化后称为熔渣，是各种氧化物的熔体。在7冶金炉渣的作用①使脉石集中与金属或锍分离。②作为一种介质，其中进生着许多极为重要的冶金反应。③金属液滴或锍液滴的沉降分离（对机械夹杂损失起着决定性的作用）④决定最高的冶炼温度（大致为炉渣熔化后温度加上一定过热的温度（150～250℃））⑤对杂质的脱除和浓度加以控制。⑥作为一种中间产物，杂质中含金属量高。⑦可调节电极插入渣中的深度调节电炉的功率。（起热传递作用）冶金炉渣的作用①使脉石集中与金属或锍分离。8冶炼对炉渣的要求①熔点低（能耗）②密度低（与主体金属分层）③适当组成（如酸碱度）④腐蚀性小（保护炉衬）炉渣的组成，对于大多数炉渣和钢渣，这三种氧化物是FeO、CaO、SiO2，对高炉和某些有色冶金炉渣则为CaO、Al2O3、SiO2。组成炉渣的各种氧化物可分为三类：(1)碱性氧化物：CaO、MnO、Feo、MgO等，这类氧化物能供给氧离子O2-，如：CaO=Ca2++O2-(2)酸性氧化物：SiO2

、P2O5等，这类氧化物能吸收氧离子而形成络合阴离子，如：SiO2+2O2-=SiO44-(3)两性氧化物：Al2O3、ZnO等，这类氧化物在酸性氧化物过剩时可供给氧离子面呈碱性，而碱性氧化物过剩时则对会吸收氧离子面呈酸性，如：Al2O3=2Al3++3O2-

Al2O3+O2-=2AlO2-冶炼对炉渣的要求①熔点低（能耗）②密度低（与主体金属分层）③9有色冶金炉渣的酸碱性有色冶金的酸碱性，习惯上用硅酸度表示，有时也用碱度表示。

有色冶金炉渣的酸碱性有色冶金的酸碱性，习惯上用硅酸度表示，有10认识三元系图简单三元系图如左下图所示，A，B，C代表三种不同组元，分别代表三种不同组元的初晶区，边上的点（1、2、3）为克二元结晶点认识三元系图简单三元系图如左下图所示，A，11三元系图的点线面三元系图的点线面判断

三元系图的点线面三元系图的点线面判断12二次结晶线与三元不变点与基元三角形的判断二次结晶线的判断：任一结晶线相邻的两给元和点的连线与该结晶线上任一点作出的切线相交则此结晶线为共晶线，反之则为包晶线。--切线相交原则。（也可与三元不变点联系：共晶点上相连的结晶线全为共晶线，包晶点相连的结晶线至少有一条是包晶线）二次结晶线与三元不变点与基元三角形的判断二次结晶线的判断：任13化合物稳定性的判断：组成点在其对应的初晶区内则为稳定化合物。化合物稳定性的判断：组成点在其对应的初晶区内则为稳定化合物。14CS-C2S-C2AS三元系图分析CS-C2S-C2AS三元系图分析15有色冶金原理课件16有色冶金原理赖世斌有色冶金原理赖世斌17绪言(1)冶金—从矿石中提取金属的过程.原理—某一领域所有普遍意义的科学道理或共同规律.(2)有色金属分类有色金属重金属(Cu,Pt,Zn)ρ≈7∽11g/㎝3轻金属(Al,Mg)ρ<5g/cm3稀有金属(w,Ti)在地壳中的含量丰富只不过开发的比较晚,所以才叫稀有金属贵金属(Au,Ag,Pt,铂族元素)绪言(1)冶金—从矿石中提取金属的过程.有色重金属轻金属贵金18冶金方法分类(1)火法冶金特点:温度高物质熔融状态下进行(还涉及到燃料问题)冶炼之前先进矿石预处理(包括:破碎,磨砂等)(1)焙烧(5)电解精炼(4)火法精炼(3)吹炼(2)熔炼冶金单元冶金方法分类(1)焙烧(5)电解精炼(4)火法精炼(3)吹炼19湿法冶金特点:温度低,水溶液中进行冶金单元浸出(要用到浸出剂)净化沉积湿法冶金特点:温度低,水溶液中进行冶金单元浸出净化沉积20电冶金电冶金电热冶金电化冶金水溶液中熔盐电解电解精炼(Cu)电沉积(Sn)电冶金电冶金电热冶金电化冶金水溶液中熔盐电解电解精炼(Cu)21火法冶金湿法冶金优点(1)历史悠久,操作有经验;(2)生产能力大,综合回收高.(1)对矿石的品位无特殊要求;(2)操作温度低,劳动条件好;(3)可以直接制取化合物.缺点(1)劳动条件差,高温操作;(2)空气污染严重;(3)能耗大,操作复杂;(4)对矿石品位要求较高.(1)生产能力低,反应速度慢;(2)对设备的腐蚀性大;(3)流程长,液固分离困难.火法冶金与湿法冶金的优缺点比较火法冶金湿法冶金优点(1)历史悠久,操作有经验;(1)对矿石22第一章：冶金炉渣炉渣，熔化后称为熔渣，是各种氧化物的熔体。在冶炼过程的技术经济指标在很大程度上与炉渣有关。第一章：冶金炉渣炉渣，熔化后称为熔渣，是各种氧化物的熔体。在23冶金炉渣的作用①使脉石集中与金属或锍分离。②作为一种介质，其中进生着许多极为重要的冶金反应。③金属液滴或锍液滴的沉降分离（对机械夹杂损失起着决定性的作用）④决定最高的冶炼温度（大致为炉渣熔化后温度加上一定过热的温度（150～250℃））⑤对杂质的脱除和浓度加以控制。⑥作为一种中间产物，杂质中含金属量高。⑦可调节电极插入渣中的深度调节电炉的功率。（起热传递作用）冶金炉渣的作用①使脉石集中与金属或锍分离。24冶炼对炉渣的要求①熔点低（能耗）②密度低（与主体金属分层）③适当组成（如酸碱度）④腐蚀性小（保护炉衬）炉渣的组成，对于大多数炉渣和钢渣，这三种氧化物是FeO、CaO、SiO2，对高炉和某些有色冶金炉渣则为CaO、Al2O3、SiO2。组成炉渣的各种氧化物可分为三类：(1)碱性氧化物：CaO、MnO、Feo、MgO等，这类氧化物能供给氧离子O2-，如：CaO=Ca2++O2-(2)酸性氧化物：SiO2

、P2O5等，这类氧化物能吸收氧离子而形成络合阴离子，如：SiO2+2O2-=SiO44-(3)两性氧化物：Al2O3、ZnO等，这类氧化物在酸性氧化物过剩时可供给氧离子面呈碱性，而碱性氧化物过剩时则对会吸收氧离子面呈酸性，如：Al2O3=2Al3++3O2-

Al2O3+O2-=2AlO2-冶炼对炉渣的要求①熔点低（能耗）②密度低（与主体金属分层）③25有色冶金炉渣的酸碱性有色冶金的酸碱性，习惯上用硅酸度表示，有时也用碱度表示。

有色冶金炉渣的酸碱性有色冶金的酸碱性，习惯上用硅酸度表示，有26认识三元系图简单三元系图如左下图所示，A，B，C代表三种不同组元，分别代表三种不同组元的初晶区，边上的点（1、2、3）为克二元结晶点认识三元系图简单三元系图如左下图所示，A，27三元系图的点线面三元系图的点线面判断

三元系图的点线面三元系图的点线面判断28二次结晶线与三元不变点与基元三角形的判断二次结晶线的判断：任一结晶线相邻的两给元和点的连线与该结晶线上任一点作出的切线相交则此结