稀贵金属冶金复习资料

1、金银的化学性质①化学活性低；②金在水溶液中的电极电位很高，因此，金既不溶于碱也不溶于酸。当有强氧化剂存在时，金溶于某些无机酸。2、金银的物理性质金具有金属中最好延展性金的导热导电性能好,次于银、铜，居第三位金的熔点为：1064.4r金原子序数79，原子量109.9673、湿润过程：汞对金有良好的湿润性，在两者接触时，首先形成固溶体，其后形成Au3Hg、Au2Hg、AuHg3等化合物，既是汞膏。4、 汞齐化过程：汞膏组成由不均匀至均匀直至接近Au2Hg成分的过程称为汞齐化。5、 氰化物溶金的反应4Au+8CN-+O2+2H2O=4Au(CN)2-+4OH-6、 铜矿物、铁对氰化过程的影响：铜矿物可形成可溶性络盐，所以常用较弱的氰化物或者预先焙烧使铜变成铁酸铜。铁不与氰化物作用，但铁的化合物与氰离子反应。1、镧系收缩:镧系元素的离子中，电子层次都是五层，但是由于镧系原子核离子的最高能级中电子的有效电荷Z随原子序数的增加而增加，因而对外层电子吸引力增加，故使镧系的原子半径,离子半径随原子序数的增加而减少，这一现象称为镧系收缩。2、稀土元素的主要物理化学性质稀土元素是典型的金属元素。稀土易和氧、硫、铅等元素化合生成熔点高的化合物稀土元素具有未充满的4f电子层结构，并由此而产生多种多样的电子能级。(4)稀土离子与羟基、偶氮基或磺酸基等形成结合物，使稀土广泛用于印染行业。(5)稀土具有类似微量元素的性质，可以促进农作物的种子萌发，促进根系生长，促进植物的光合作用稀土加入钢中的主要作用净化作用：钢中加入稀土，可以置换钢中可能生成的硫化锰、氧化铝和硅铝酸盐夹杂物中的氧与硫，形成稀土化合物。这些化合物中有部分从钢液中上浮进入渣中，从而使钢液中的夹杂物减少，钢液得到净化，这就是稀土对钢的净化作用。细化组织：由于稀土在钢中同夹杂物反应生成的稀土化合物熔点较高，在钢液凝固前析出，这些细小的质点，可作为非均质形核中心，降低结晶过程的过冷度，因此，不但可以减少偏析还可细化钢的凝固组织。对夹杂物的形态控制：钢中加入稀土后，硫化锰将被在高温塑性变形能力较小的稀土氧化物或硫化物取代，这些化合物在轧制过程中不随钢一起变形，仍保持为球状，它们对钢的机械性能影响较小，所以钢中加入稀土可以提高钢的韧性，改善钢的抗疲劳性能。4．稀土加入铸铁中的主要作用变质作用：突出表现为使片状石墨变成球状石墨。石墨球化可以减少应力集中，并细化铸态组织，改善非金属夹杂物的形状和分布，有利于材质性能的提高，因而稀土球铁具有高于灰铸铁的机械性能，其抗震性、耐磨性和切削加工性能比钢还好。净化作用：铁水中经常含有氧、硫等有害杂质，这些杂质会使铸件产生气孔、裂缝，并形成夹渣，使材质的强度、韧性和塑性降低。而稀土元素与硫、氧的结合能力强，生成难熔化合物，在铁水中能起脱硫除氧作用。同时稀土还能消除铁水中有害元素如Pb、Zn、Bi等的不良影响。改善铸造性能：稀土加入铁水中能显著的提高铁水的流动性，并减少偏析和热裂等铸造缺陷。5、浓硫酸混合型稀土精矿搅拌均匀，在差热（DTA）仪上测试其不同温度下的差热变化，发现有6个明显的吸热反应峰。下图是混合型精矿浓硫酸焙烧差热曲线。1、 写出稀土的氟碳酸盐、磷酸盐与浓硫酸反应的方程式，并指出其对应峰的温度。2、 写出稀土矿物中硫酸钍Th（SO4）2的反应方程式，并指出其对应峰的温度。2REFC0+3HSO=RE&0)+2HF个+2C0个+2H0个3 24 2'4*3 2 22REPO+3HSO=RE(SO)+2HPOTOC\o"1-5"\h\z4 2 4 2 43 3 42）第一个吸热峰（181°C）,峰宽约为150〜300°C的范围内:2HPO=HPO+H0个3 4 427 2Th(SO)+HPO=ThPO+2HSO42 427 27 2 46、概念1）含稀土的原矿岩经过选矿后所到的高稀土品位的产物称为稀土精矿。2）精矿中的稀土氧化物的含量称为精矿的稀土品位。3）将稀土矿物转化为易于提取稀土的化合物的过程称为精矿分解4） 稀土化合物中REO与稀土精矿中的REO之比的质量百分数成为精矿分解率。5） 纯盐类都有固定的熔点，但几种盐混合在一起熔化时，就不是一个温度下熔化，而是有一个熔化的温度范围，我们把熔化的温度范围称为熔度，以便和熔点相区别。1、钨酸盐的通式是xR2O*yWO3*nH2O,其中，R：碱金属离子或铵根离子。请分别指出正钨酸盐、仲钨酸盐、偏钨酸盐的x:y值？并写出仲钨酸盐、偏钨酸盐的简称。正钨酸盐x:y=1:1仲钨酸盐x:y=5:12 其中仲钨酸铵称为APT偏钨酸盐x:y=1:4 其中偏钨酸铵称为AMT2、 钨冶金总的原则流程：矿物分解、钨化合物制备、钨粉制取和高纯致密钨制取。3、 矿物分解的任务：是利用某些化工原料与黑钨矿和白钨矿作用，将其化学结构破坏,使其中的钨与伴生元素初步分离。4、 苏打高压浸出法是当前工业上分解钨矿物原料的主要方法之一，指出其过程的实质是什么？苏打高压浸出法过稈的实质是在180~230°C的温度下将钨矿原料与苏打溶液讲行反应，使钨以钨酸钠的形态讲入溶液，而钙、铁、锰以碳酸盐（部分铁成氧化物形态讲入渣，从而实现初步分离。）5、 钨冶金工艺流程中，精矿分解之后，要对钨酸钠溶液处理，处理该溶液的目的是什么？并写出此流程的传统工艺与现代工艺，其工艺流程分别是什么？钨酸钠溶液处理的目的就是净化除杂质。传统工艺：除去硅、磷、砷、钼等杂质；沉出钨酸钙；酸分解得到工业钨酸；氨水溶解钨酸；从氨溶液中沉淀析出钨酸或结晶析出APT。现代工艺：除去硅、磷、砷、钼等杂质；萃取钨酸钠；用氨水反萃出Nh4）wo4溶液，然后结晶析出APT或沉出钨酸。6、 十三管管式电炉的工作原理是什么？分加热区和末端冷却区，加热区即反应区，有3~5个不同温度的加热带，这类炉子的操作是用舟皿盛料从炉头推入炉管中，借推舟器以一定的速度向前推移，一舟长，再装入一舟。如此在炉管内顺序排列的舟皿逐次移向尾端，通过反应区和最后冷却区移出。而H2从炉管尾端流入逆着舟行方向流动的同时，与舟料接触和反应剩余的H2,以及反应生成的H2O从炉头流出。7钨冶金中的硼多酸及杂多酸

1、富集钛铁矿的原因是什么？减少其它原料消耗，降低生产成本；减轻后续分离、净化和处理副产物工序的负担，简化工艺过程；增大设备单位容积的产能。2、为什么要氯化，而不直接用氧化还原富钛料？TiO2直接还原法无法实现大规模的工业生产。金属氯化物容易实现金属的分离、富集、提取和精炼，在稀有金属冶炼中有广泛应用。能满足△GoMeCl<AGoTiCI的活性金属比较多，有钾、钠、钙、镁、锂、锰和钡等，它x4们都可把TiCI4还原成金属钛。3、简述从采矿到制成钛材的工艺流程钛矿f米矿T选矿T钛精矿T富集T富钛料T氯化T粗TiCI4T精制f纯TiCI4T镁还原T海绵钛T熔铸T钛锭T加工T钛材或钛部件4、画出处理钛精矿的原则流程图，并标识出氯循环和镁循环。0a«乐引岡W产迭■化工序in质即5、简述钛铁矿还原熔炼的实质（即熔(mSTwB—0a«乐引岡W产迭■化工序in质即5、简述钛铁矿还原熔炼的实质（即熔(mSTwB—斗空鼻肇—閑威期股）一to扶电售本理论）aflf■刑钛铁矿精矿中铁氧化物还原，并伴随钛氧化物还原为低价。初始还原在固态下进行，随着原料的渣化及温度的提高，炉料熔融。由于钛和铁对氧的亲和力不同，它们的氧化物生成自由焓有较大的差异，经过选择性还原熔炼，分别可获得生铁和富钛渣。还原过程在熔融炉料中进行。由于钛渣的密度比生铁的密度小，因此渣相浮在上面，熔融铁水位于下面，最终达到熔融生铁和高钛渣的分层分离。6、粗四氯化钛中，杂质氯化铁用什么方法去除？并简述该方法原理。FeCI3在粗四氯化钛中属于高沸点固态杂质。除去高沸点杂质一般用蒸馏法。蒸馏法是通过控制蒸发釜出口温度低于高沸点杂质的沸点或升华点，使之残留在蒸发釜内，而TiCI4蒸气自塔顶逸出。。7、简述沸腾氯化工艺的原理。沸腾氯化是将流态化技术应用于TiCI4的生产过程