2025年贵金属精炼工职业技能考试题库及答案

2025年贵金属精炼工职业技能考试题库及答案一、理论知识题（共40题）（一）单项选择题（每题1分，共15题）1.金的密度约为（）g/cm³A.16.3B.19.3C.21.4D.24.5答案：B解析：金的标准密度为19.32g/cm³，是常见贵金属中密度较高的，仅次于铂（21.45g/cm³）。2.银电解精炼时，阳极泥中主要富集的元素是（）A.铜、铅B.金、铂C.铁、镍D.锌、镉答案：B解析：银电解时，阳极中的金、铂等贵金属因电极电位高于银，无法在阳极溶解，会沉入阳极泥中富集。3.王水的组成是浓硝酸与浓盐酸的体积比（）A.1:1B.1:3C.3:1D.1:4答案：B解析：王水由浓硝酸（HNO₃）和浓盐酸（HCl）按1:3体积比混合而成，其中盐酸提供Cl⁻与贵金属离子形成稳定络合物。4.铂族金属中，唯一能被王水快速溶解的是（）A.铑B.铱C.钯D.钌答案：C解析：钯的化学活性相对较高，在王水中可迅速反应生成H₂PdCl₆；铑、铱需在高温或添加氧化剂条件下溶解。5.火法精炼中，氧化造渣阶段主要去除的杂质是（）A.金、银B.铅、锌C.铂、钯D.铑、铱答案：B解析：铅、锌等金属的氧化物熔点低，易与造渣剂（如二氧化硅）结合形成炉渣，而贵金属因化学稳定性保留在熔体中。6.电解精炼金时，电解液中主要的金离子存在形式是（）A.Au⁺B.Au³⁺C.AuCl₄⁻D.Au(CN)₂⁻答案：C解析：金电解通常采用氯化物体系，金以络合离子AuCl₄⁻形式存在，确保电解过程中离子迁移稳定。7.银粉还原时，常用的还原剂是（）A.锌粉B.铁粉C.水合肼D.二氧化硫答案：D解析：二氧化硫（SO₂）是银还原的常用还原剂，反应生成Ag单质和硫酸，产物易分离且成本较低。8.铂族金属分离中，“沉淀法”常用的沉淀剂是（）A.氢氧化钠B.氯化铵C.碳酸钠D.氢氧化钙答案：B解析：氯化铵（NH₄Cl）可与铂、钯等离子形成难溶的铵盐沉淀（如(NH₄)₂PtCl₆），实现与其他铂族金属的分离。9.贵金属精炼中，“酸雾”主要来源于（）A.高温熔体挥发B.酸溶液蒸发C.电解气体夹带D.机械搅拌飞溅答案：B解析：浓盐酸、硝酸等酸溶液在反应过程中会挥发出HCl、NO₂等气体，与空气中的水蒸气结合形成酸雾。10.衡量精炼效率的关键指标是（）A.产品色泽B.设备能耗C.贵金属回收率D.操作时间答案：C解析：回收率（实际回收量/原料中总量×100%）直接反映精炼过程的经济性和技术水平。11.金的熔点约为（）℃A.1064B.1234C.1453D.1768答案：A解析：金的标准熔点为1064.18℃，是贵金属中熔点较低的（铂为1768℃，钯为1554℃）。12.湿法精炼中，“赶硝”的目的是（）A.降低溶液酸度B.去除硝酸根离子C.提高温度D.增加溶液体积答案：B解析：王水溶解后的溶液含大量NO₃⁻，会干扰后续还原或沉淀步骤，需通过加热蒸发使硝酸分解或挥发。13.电解槽阴极材料通常选用（）A.不锈钢B.石墨C.纯金/银D.铜答案：C解析：电解精炼时，阴极需使用高纯度的同种贵金属（如金电解用纯金片），确保沉积层结合力和纯度。14.铂铑合金废料回收时，常用的预处理方法是（）A.直接酸溶B.氧化焙烧C.机械破碎D.碱熔答案：D解析：铂铑合金化学稳定性极高，需通过碱熔（如与氢氧化钠、过氧化钠共熔）破坏其结构，转化为可溶的盐类。15.贵金属产品纯度标识“Au9999”表示（）A.含金量99.99%B.含银量99.99%C.铂含量99.99%D.钯含量99.99%答案：A解析：贵金属纯度通常以千分比表示，“Au9999”即含金量99.99%（万足金）。（二）多项选择题（每题2分，共10题）1.属于铂族金属的有（）A.金B.钯C.铑D.银答案：BC解析：铂族金属包括铂（Pt）、钯（Pd）、铑（Rh）、铱（Ir）、锇（Os）、钌（Ru），金（Au）、银（Ag）属于单独的贵金属类别。2.火法精炼的主要设备有（）A.电弧炉B.转炉C.坩埚炉D.电解槽答案：ABC解析：火法精炼通过高温熔炼实现杂质分离，常用设备包括电弧炉、转炉、坩埚炉；电解槽属于湿法设备。3.湿法精炼中，影响溶解速率的因素有（）A.酸浓度B.温度C.物料粒度D.搅拌强度答案：ABCD解析：酸浓度越高、温度越高、物料粒度越小（比表面积大）、搅拌越强，溶解反应速率越快。4.贵金属精炼中，常见的环保问题有（）A.酸性废水排放B.含氰废气C.粉尘污染D.重金属污泥答案：ACD解析：贵金属精炼多用强酸（非氰化物），因此主要污染为酸性废水、金属粉尘（如金粉）和含贵金属污泥；含氰废气常见于电镀工艺。5.银电解精炼的技术条件包括（）A.电解液温度B.电流密度C.阳极成分D.阴极间距答案：ABCD解析：电解效果受温度（影响离子迁移）、电流密度（影响沉积速率）、阳极杂质含量（影响阳极泥生成）、阴极间距（影响电压和电流分布）共同影响。6.铂族金属分离的难点在于（）A.化学性质相似B.离子半径相近C.络合物稳定性差异小D.熔点高答案：ABC解析：铂族金属原子结构相似，离子半径接近（如Pt²⁺与Pd²⁺半径差<5%），形成的络合物稳定性差异小，导致分离困难；熔点高是火法处理的难点，非分离核心问题。7.贵金属还原过程中，需控制的参数有（）A.还原剂加入量B.溶液pH值C.反应时间D.搅拌速度答案：ABCD解析：还原剂过量或不足会影响还原完全度；pH值影响金属离子的存在形式（如酸性条件避免氢氧化物沉淀）；反应时间和搅拌速度影响传质效率。8.金精炼后产品不合格的可能原因有（）A.电解电流密度过高B.电解液杂质含量超标C.阳极泥混入阴极D.冷却速度过快答案：ABC解析：电流密度过高会导致阴极沉积粗糙（夹带杂质）；电解液含铜、铅等杂质会共沉积；阳极泥颗粒附着阴极会降低纯度；冷却速度主要影响结晶形态，非纯度主因。9.贵金属精炼设备日常维护的内容包括（）A.检查密封件老化B.校准温度仪表C.清理管道堵塞D.更换磨损电极答案：ABCD解析：密封件老化会导致酸液泄漏；温度仪表不准影响工艺控制；管道堵塞（如结晶盐）会阻碍物料流动；电极磨损（如电解阳极）会影响电流分布。10.符合《贵金属冶炼污染物排放标准》的要求有（）A.废水中铅浓度≤0.5mg/LB.废气中氮氧化物≤100mg/m³C.粉尘排放浓度≤30mg/m³D.废水pH值6-9答案：ABCD解析：根据GB31574-2015《再生铜、铝、铅、锌工业污染物排放标准》，贵金属冶炼参照执行，其中铅排放限值0.5mg/L，氮氧化物100mg/m³，粉尘30mg/m³，废水pH需中性。（三）判断题（每题1分，共10题）1.金在空气中加热至1000℃会发生氧化。（）答案：×解析：金的化学性质极稳定，在高温下（甚至熔融状态）也不与氧气反应，因此火法精炼中可通过氧化除杂而金不损失。2.银电解时，阴极电流密度越高，银沉积速率越快，因此应尽可能提高电流密度。（）答案：×解析：电流密度过高会导致阴极银沉积粗糙（树枝状结晶），易脱落混入电解液或夹带杂质，通常控制在200-300A/m²。3.王水溶解铂时，需加热至沸腾才能完全溶解。（）答案：√解析：铂在常温王水中溶解缓慢，需加热至60-80℃甚至沸腾，使反应（3Pt+4HNO₃+18HCl=3H₂PtCl₆+4NO↑+8H₂O）加速进行。4.贵金属精炼中，“除杂”和“富集”是两个相反的过程。（）答案：×解析：除杂（去除杂质）和富集（提高贵金属浓度）是协同过程，例如氧化造渣既去除杂质金属，又使贵金属在熔体中富集。5.电解精炼金的电解液可长期使用，无需更换。（）答案：×解析：电解液中的杂质（如铜、铁离子）会逐渐积累，当浓度超过阈值（如Cu²⁺>5g/L）时，会与金共沉积，降低产品纯度，需定期净化或更换。6.钯的精炼常用“二氯二氨络亚钯法”，利用其在氨水中的溶解-沉淀特性。（）答案：√解析：钯与氨水反应生成可溶性的[Pd(NH₃)₄]Cl₂，调节pH后可沉淀出(NH₄)₂PdCl₄，通过反复溶解-沉淀实现提纯。7.贵金属废料预处理时，“破碎”的目的仅是减小体积。（）答案：×解析：破碎不仅减小体积，更重要的是增加物料比表面积，提高后续溶解或熔炼的效率。8.火法精炼中，造渣剂的加入量越多，除杂效果越好。（）答案：×解析：造渣剂过量会导致炉渣熔点升高、粘度增大，反而阻碍杂质与贵金属的分离，需根据杂质种类（酸性或碱性）控制合适比例。9.贵金属产品的“晶间腐蚀”主要由存储环境湿度引起。（）答案：×解析：晶间腐蚀是由于金属内部晶界处杂质富集，在腐蚀性介质中发生的局部腐蚀，与精炼过程中杂质去除不彻底（如含铜、铁）有关，而非单纯湿度。10.计算贵金属回收率时，只需考虑最终产品的重量。（）答案：×解析：回收率=（产品中贵金属量）/（原料中贵金属量）×100%，需准确测定原料和产品的贵金属含量（如通过ICP-AES检测），不能仅用重量计算。（四）简答题（每题5分，共5题）1.简述金的王水溶解-亚硫酸钠还原工艺流程。答案：（1）溶解：将金物料加入王水（HNO₃:HCl=1:3）中，加热至60-80℃，反应生成H[AuCl₄]溶液（Au+HNO₃+4HCl=H[AuCl₄]+NO↑+2H₂O）；（2）赶硝：加热浓缩溶液至出现红棕色气体（NO₂），除去过量硝酸，避免干扰还原；（3）还原：调节溶液pH至1-2，加入亚硫酸钠（Na₂SO₃）作为还原剂，反应式为2H[AuCl₄]+3Na₂SO₃+3H₂O=2Au↓+8HCl+3Na₂SO₄；（4）过滤洗涤：过滤得到金粉，用去离子水洗涤至无氯离子（硝酸银检验无白色沉淀）；（5）熔炼铸锭：金粉干燥后在高频炉中熔炼，浇铸成金锭。2.银电解精炼时，电解液中为什么要添加硝酸和硫酸？答案：（1）硝酸（HNO₃）：维持溶液酸性，防止银离子水解生成AgOH沉淀；同时抑制阳极泥中银的溶解（阳极反应为Ag-e⁻=Ag⁺，硝酸提供NO₃⁻平衡电荷）；（2）硫酸（H₂SO₄）：提高溶液导电性（硫酸根离子迁移率高），降低槽电压，减少能耗；此外，硫酸可与电解液中的铅离子（Pb²⁺）结合生成PbSO₄沉淀，防止铅在阴极共沉积。3.铂族金属分离中，“萃取法”的原理及常用萃取剂有哪些？答案：原理：利用铂族金属离子与萃取剂形成的络合物在有机相和水相中的分配系数差异，实现选择性分离。常用萃取剂：（1）TBP（磷酸三丁酯）：萃取铂（Pt⁴⁺）和钯（Pd²⁺）；（2）N503（N,N-二仲辛基乙酰胺）：选择性萃取钯；（3）P204（二（2-乙基己基）磷酸）：分离铑（Rh³⁺）与其他铂族金属；（4）Cyanex923（中性膦类萃取剂）：萃取铱（Ir⁴⁺）。4.简述火法精炼中“氧化-还原”两段工艺的作用。答案：（1）氧化阶段：向熔体中通入空气或氧气，使铅、锌、铜等杂质金属氧化生成氧化物（如PbO、ZnO、Cu₂O），与加入的造渣剂（如SiO₂、CaO）反应形成炉渣（如PbSiO₃、ZnSiO₃），从而与贵金属分离；（2）还原阶段：氧化完成后，加入还原剂（如木炭、天然气），将熔体中残留的少量金属氧化物还原为金属（避免贵金属被过度氧化），同时去除熔体中的氧，提高贵金属纯度。5.贵金属精炼过程中，如何防止“跑料”事故（物料泄漏）？答案：（1）设备检查：定期检查反应釜、管道、阀门的密封性能（如更换老化的O型圈、垫片）；（2）操作规范：加料时控制速度（避免剧烈反应喷溅），加热时逐步升温（防止溶液暴沸）；（3）监控措施：安装泄漏检测传感器（如酸雾浓度检测仪），实时监测关键点位；（4）应急处理：现场配备中和剂（如碳酸氢钠）、吸液棉，发生泄漏时立即关闭阀门，用中和剂覆盖酸液，避免扩散。二、实操技能题（共3题，每题20分）1.金电解精炼操作（模拟）背景：某厂需将粗金（Au98.5%，含Ag1.2%、Cu0.3%）电解精炼为Au9999金锭。要求：（1）写出电解液配制步骤及成分；（2）列出电解过程控制参数；（3）说明阴极金质量不合格（纯度99.95%）的可能原因及解决措施。答案：（1）电解液配制：①原料：氯金酸（HAuCl₄）、浓盐酸、去离子水；②步骤：将氯金酸溶解于去离子水，加入浓盐酸调节酸度，控制Au³⁺浓度150-200g/L，HCl浓度100-150g/L；③净化：通过活性炭吸附或电解预脱杂，去除Cu²⁺（<5g/L）、Ag⁺（<0.1g/L）等杂质。（2）控制参数：①温度：50-60℃（温度过低离子迁移慢，过高加速盐酸挥发）；②电流密度：200-250A/m²（过高导致阴极粗糙，过低影响效率）；③极间距：80-100mm（过近易短路，过远增加电压）；④循环速率：电解液循环量5-10L/h（保持成分均匀）。（3）不合格原因及措施：①电解液杂质超标（如Cu²⁺>5g/L）：原因是阳极溶解带入或电解液未定期净化；措施：更换部分电解液，添加氯化钠沉淀Ag⁺，用惰性电极电解脱除Cu²⁺；②阳极泥脱落附着阴极：原因是阳极表面粗糙或电流密度过高；措施：降低电流密度至200A/m²，阳极预先压延平整；③阴极起始层结合不牢：原因是阴极片（纯金片）表面未酸洗活化；措施：阴极片用10%盐酸浸泡5分钟，清水冲洗后使用。2.钯废料（含Pd15%、Fe5%、Al3%）湿法回收操作要求：设计从废料中提取海绵钯的工艺流程，写出关键步骤的反应方程式及控制条件。答案：工艺流程：预处理→酸溶→除杂→沉淀→还原→洗涤干燥。（1）预处理：废料破碎至200目（增加比表面积），用10%NaOH溶液浸泡2小时（去除表面油污），过滤后水洗至中性。（2）酸溶：将废料加入王水（HNO₃:HCl=1:3），加热至80℃，反应式：Pd+HNO₃+4HCl=H₂PdCl₆+NO↑+2H₂OFe+4HNO₃=Fe(NO₃)₃+NO↑+2H₂OAl+HNO₃+3HCl=AlCl₃+NO↑+2H₂O控制条件：液固比5:1，反应时间4小时，终点pH<1。（3）除杂（除铁、铝）：①氧化：加入30%H₂O₂（10mL/L），将Fe²⁺氧化为Fe³⁺；②中和沉淀：用氨水调节pH至2-3，Fe³⁺水解生成Fe(OH)₃沉淀（Fe³⁺+3H₂O⇌Fe(OH)₃↓+3H⁺），Al³⁺在pH>3时沉淀，因此需严格控制pH避免Pd²⁺水解；③过滤：分离沉淀，滤液含H₂PdCl₆。（4）沉淀：向滤液中加入氯化铵（NH₄Cl）至浓度300g/L，生成(NH₄)₂PdCl₆沉淀（H₂PdCl₆+2NH₄Cl=(NH₄)₂PdCl₆↓+2HCl），控制温度60℃，搅拌30分钟。（5）还原：将(NH₄)₂PdCl₆沉淀用去离子水溶解，加入水合肼（N₂H₄·H₂O）还原，反应式：(NH₄)₂PdCl₆+N₂H₄=Pd↓+2NH₄Cl+N₂↑+4HCl控制条件：pH=8-9（氨水调节），温度50℃，还原剂过量20%。（6）洗涤干燥：海绵钯用去离子水洗涤至无氯离子（AgNO₃检验无沉淀），80℃真空干燥2小时，得到纯度≥99.95%的海绵钯。3.铂铑合金废料