湿法冶金-第10章-选择性氯化冶金课件

1第十章选择性氯化浸出概述氯化反应的热力学氯化反应的动力学134氯化物的物理化学性质2氯化浸出的工业应用51第十章选择性氯化浸出概述氯化反应的热力学氯化反应的2●氯化过程方法在有色冶金中的应用：

▲氯化焙烧。▲离析法(难选氧化铜矿石的离析反应)

。▲粗金属熔体氯化精炼（如铅中的锌和铝中的钠和钙可用通氯气于熔融粗金属中去除）。

▲氯化浸出(包括盐酸浸出，氯盐浸出)

。

●氯化冶金：将矿石（或冶金半成品）与氯化剂混合，在一定条件下发生化学反应，使金属转变为氯化物，再进一步将金属提取出来的方法，称为氯化冶金。●氯化冶金的三个基本过程：氯化过程、氯化物分离过程、从氯化物中提取金属。概述12●氯化过程方法在有色冶金中的应用：●氯化冶金：●氯化冶金的31．金属氯化物溶解度大；金属氯化物的物理化学性质22.金属氯化物水溶液的沸点高；3.高浓度氯化物溶液活度大；4.高温易水解；5．金属氯化物电解再生氯气。31．金属氯化物溶解度大；金属氯化物的物理化学性质22.金4氯化反应的热力学2.1金属与氯的反应●氯势图：金属氯化物的标准生成吉布斯自由能与温度的关系图

34氯化反应的热力学2.1金属与氯的反应●氯势图：35●氯势图的应用：比较氯化物的稳定性。在一定温度下，曲线位置在下面的金属可以将曲线位置在上面的金属氯化物中的金属置换出来。

（1）

（2）例题：金属钛的生产方法。

（3）5●氯势图的应用：（1）（2）例题：金属钛的生产方法。62.2金属氧化物与氯的反应一些金属氧化物在标准状态下不能被氯气氯化。

62.2金属氧化物与氯的反应一些金属氧化物在标准状态下72.3金属氧化物的加碳氯化的反应（1）

（2）

（3）

（4）

（5）

加碳后，能有效降低氧分压，氯化变得更加容易。

72.3金属氧化物的加碳氯化的反应（1）（2）（382.4金属硫化物与氯的反应金属硫化物在中性或还原性气氛中能与氯气反应生成金属氯化物。

对同一种金属，在相同条件下，硫化物通常比氧化物容易氯化，因为金属与硫的亲和力不如金属与氧的亲和力大，所以氯从金属中取代硫比取代氧容易。

82.4金属硫化物与氯的反应金属硫化物在中性或还原性气92.5金属氧化物与氯化氢的反应(A)(B)92.5金属氧化物与氯化氢的反应(A)(B)102.6金属氧化物与固体氯化剂的反应2.6.1CaCl2作氯化剂(A)(B)在CaO氯化线以下的氧化物，在标准状态下可以被CaCl2氯化；在CaO氯化线以上的氧化物，在标准状态下不能被CaCl2氯化。

102.6金属氧化物与固体氯化剂的反应2.6.1Ca11金属氧化物氯化反应的关系图

11金属氧化物氯化反应的关系图122.6.2NaCl作氯化剂●NaCl在标准状态以及有氧存在时，是不可能将一般有色金属氧化物氯化的。●在氯化焙烧气相中，一般存在有氧、水蒸气、物料中的硫。焙烧过程中生成的SO2、SO3与NaCl发生副反应，生成Cl2、HCl等副产物，使MeO被氯化。

主要反应：

(A)(B)122.6.2NaCl作氯化剂●NaCl在标准状态以及有13(A)式＋(B)式：

(C)(D)(C)式＋(D)式：

(E)水蒸气与氯的反应：

NaCl的氯化作用主要是通过SO2或SO3的促进作用，使其分解为氯和HCl实现的。

13(A)式＋(B)式：(C)(D)(C)式＋(D)式14氯化反应的动力学氯化反应属于多相反应。有关多相反应动力学的一般规律，对于氯化反应也完全适用。

●由五个步骤组成：（1）气相反应物向固相反应物表面扩散；（2）气相反应物在固相表面被吸附；（3）气相反应物与固相反应物发生反应；（4）气相产物在固相表面解吸；（5）气相产物经扩散离开固相表面。

●温度低时，化学反应速度决定多相反应的速度，称为反应处于“动力学区”；●温度高时，扩散速度决定多相反应的速度，称为反应处于“扩散区”。

414氯化反应的动力学氯化反应属于多相反应。有关多相反应动力15例题：用Cl2连续通过CuO、NiO、Co3O4的试样时，氯气速率为6L/h，连续通过1h，在不同温度下，测定氧化物的数量，测定结果如表所示。

温度，K1h内氯化的金属量占原试样金属含量，wt%CuONiOCo3O457326.922.30－67373.008.25－77392.8536.802.7087397.0074.4045.50973100.0082.5069.50温度对氯化速度影响的规律性，由下式描述：

X－单位时间金属被氧化氯化的百分数。

15例题：用Cl2连续通过CuO、NiO、Co3O4的试样时16氯化的物质活化能，J/mol动力学区扩散区CuO30962385NiO4853410209Co3O41744732175716氯化的活化能，J/mol动力学区扩散区30962385N171．铜镍高锍的氯化浸出

氯化浸出的工业应用

52．缓冷铜镍高锍磨浮-氯气选择性浸出

3．铜镍合金氯化浸出

4．镍电解阳极泥的氯化浸出

5.铅阳极泥的氯化浸出

171．铜镍高锍的氯化浸出氯化浸出的工业应用52．181．什么是氯化浸出？2．选择性氯化浸出的基本原理是什么？复习思考题

181．什么是氯化浸出？复习思考题19第十章选择性氯化浸出概述氯化反应的热力学氯化反应的动力学134氯化物的物理化学性质2氯化浸出的工业应用51第十章选择性氯化浸出概述氯化反应的热力学氯化反应的20●氯化过程方法在有色冶金中的应用：

▲氯化焙烧。▲离析法(难选氧化铜矿石的离析反应)

。▲粗金属熔体氯化精炼（如铅中的锌和铝中的钠和钙可用通氯气于熔融粗金属中去除）。

▲氯化浸出(包括盐酸浸出，氯盐浸出)

。

●氯化冶金：将矿石（或冶金半成品）与氯化剂混合，在一定条件下发生化学反应，使金属转变为氯化物，再进一步将金属提取出来的方法，称为氯化冶金。●氯化冶金的三个基本过程：氯化过程、氯化物分离过程、从氯化物中提取金属。概述12●氯化过程方法在有色冶金中的应用：●氯化冶金：●氯化冶金的211．金属氯化物溶解度大；金属氯化物的物理化学性质22.金属氯化物水溶液的沸点高；3.高浓度氯化物溶液活度大；4.高温易水解；5．金属氯化物电解再生氯气。31．金属氯化物溶解度大；金属氯化物的物理化学性质22.金22氯化反应的热力学2.1金属与氯的反应●氯势图：金属氯化物的标准生成吉布斯自由能与温度的关系图

34氯化反应的热力学2.1金属与氯的反应●氯势图：323●氯势图的应用：比较氯化物的稳定性。在一定温度下，曲线位置在下面的金属可以将曲线位置在上面的金属氯化物中的金属置换出来。

（1）

（2）例题：金属钛的生产方法。

（3）5●氯势图的应用：（1）（2）例题：金属钛的生产方法。242.2金属氧化物与氯的反应一些金属氧化物在标准状态下不能被氯气氯化。

62.2金属氧化物与氯的反应一些金属氧化物在标准状态下252.3金属氧化物的加碳氯化的反应（1）

（2）

（3）

（4）

（5）

加碳后，能有效降低氧分压，氯化变得更加容易。

72.3金属氧化物的加碳氯化的反应（1）（2）（3262.4金属硫化物与氯的反应金属硫化物在中性或还原性气氛中能与氯气反应生成金属氯化物。

对同一种金属，在相同条件下，硫化物通常比氧化物容易氯化，因为金属与硫的亲和力不如金属与氧的亲和力大，所以氯从金属中取代硫比取代氧容易。

82.4金属硫化物与氯的反应金属硫化物在中性或还原性气272.5金属氧化物与氯化氢的反应(A)(B)92.5金属氧化物与氯化氢的反应(A)(B)282.6金属氧化物与固体氯化剂的反应2.6.1CaCl2作氯化剂(A)(B)在CaO氯化线以下的氧化物，在标准状态下可以被CaCl2氯化；在CaO氯化线以上的氧化物，在标准状态下不能被CaCl2氯化。

102.6金属氧化物与固体氯化剂的反应2.6.1Ca29金属氧化物氯化反应的关系图

11金属氧化物氯化反应的关系图302.6.2NaCl作氯化剂●NaCl在标准状态以及有氧存在时，是不可能将一般有色金属氧化物氯化的。●在氯化焙烧气相中，一般存在有氧、水蒸气、物料中的硫。焙烧过程中生成的SO2、SO3与NaCl发生副反应，生成Cl2、HCl等副产物，使MeO被氯化。

主要反应：

(A)(B)122.6.2NaCl作氯化剂●NaCl在标准状态以及有31(A)式＋(B)式：

(C)(D)(C)式＋(D)式：

(E)水蒸气与氯的反应：

NaCl的氯化作用主要是通过SO2或SO3的促进作用，使其分解为氯和HCl实现的。

13(A)式＋(B)式：(C)(D)(C)式＋(D)式32氯化反应的动力学氯化反应属于多相反应。有关多相反应动力学的一般规律，对于氯化反应也完全适用。

●由五个步骤组成：（1）气相反应物向固相反应物表面扩散；（2）气相反应物在固相表面被吸附；（3）气相反应物与固相反应物发生反应；（4）气相产物在固相表面解吸；（5）气相产物经扩散离开固相表面。

●温度低时，化学反应速度决定多相反应的速度，称为反应处于“动力学区”；●温度高时，扩散速度决定多相反应的速度，称为反应处于“扩散区”。

414氯化反应的动力学氯化反应属于多相反应。有关多相反应动力33例题：用Cl2连续通过CuO、NiO、Co3O4的试样时，氯气速率为6L/h，连续通过1h，在不同温度下，测定氧化物的数量，测定结果如表所示。

温度，K1h内氯化的金属量占原试样金属含量，wt%CuONiOCo3O457326.922.30－67373.008.25－77392.8536.802.7087397.0074.4045.50973100.0082.5069.50温度对氯化速度影响的规律性，由下式描述：

X－单位时间金属被氧化氯化的百分数。

15例题：用Cl2连续通过CuO、NiO、Co3O4的试样时34氯化的物质活化能，J/mol动力学区扩散区CuO30962385NiO485341020