铜冶炼技术培训考核试卷及答案

铜冶炼技术培训考核试卷及答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内）1.铜精矿闪速熔炼中，反应塔内氧势控制的主要目的是（）。A.降低渣含铜B.抑制Fe₃O₄生成C.提高铜锍品位D.降低烟气SO₂浓度答案：B2.下列铜锍吹炼阶段中，属于造渣期的反应是（）。A.Cu₂S+O₂→2Cu+SO₂B.2FeS+3O₂+2SiO₂→2FeO·SiO₂+2SO₂C.Cu₂O+FeS→Cu₂S+FeOD.2Cu+O₂→2Cu₂O答案：B3.铜电解精炼中，导致阴极长粒子（突出瘤）的最直接原因是（）。A.电解液Cu²⁺浓度过低B.胶体添加剂过量C.电流密度局部过高D.电解液温度低于55℃答案：C4.铜锍品位（Cu%）由55%提高到70%，理论上每吨铜锍所需氧气量（标准状态）将（）。A.增加约80Nm³B.减少约80Nm³C.基本不变D.增加约200Nm³答案：A5.闪速熔炼炉上升烟道粘结物主要物相为（）。A.Fe₃O₄B.CuFeS₂C.Cu₂SD.FeO·SiO₂答案：A6.铜电解液净化脱砷最常用的沉淀剂是（）。A.BaCO₃B.Ca(OH)₂C.Na₂SD.FeSO₄答案：C7.铜锍吹炼转炉炉衬最易侵蚀的区域是（）。A.风口区B.炉口区C.端墙D.渣线区答案：A8.铜阳极板中氧含量过高，电解时主要危害是（）。A.阴极铜含银升高B.阳极钝化C.电解液酸度下降D.阴极铜致密度降低答案：B9.闪速熔炼炉渣中CaO加入量过高将导致（）。A.渣含铜降低B.渣粘度升高C.铜锍品位升高D.炉床升高答案：B10.铜电解精炼中，添加剂硫脲的主要作用是（）。A.细化晶粒B.降低电解液电阻C.抑制阴极树状生长D.提高电流效率答案：C11.铜锍吹炼终点判断最常用的快速分析手段是（）。A.XRFB.ICPC.火焰原子吸收D.目测火焰颜色答案：A12.铜火法流程中，进入制酸系统的烟气SO₂体积分数一般要求不低于（）。A.4%B.6%C.8%D.10%答案：C13.铜电解液中Ni²⁺浓度升高，对阴极铜质量的主要影响是（）。A.表面粗糙B.含镍升高C.致密度下降D.电阻升高答案：B14.铜锍水淬粒化时，水压不足最易导致的后果是（）。A.铜锍颗粒过大B.发生爆炸C.产生大量H₂SD.铜锍氧化答案：A15.铜阳极炉氧化期插木还原的主要目的是（）。A.降低氧含量B.提高温度C.脱硫D.脱镍答案：A16.铜电解废液提铜最常用的电积技术是（）。A.旋流电积B.传统平板电积C.矿浆电积D.高压电积答案：A17.铜锍闪速熔炼炉渣贫化电炉中，电极直径设计主要依据（）。A.变压器额定功率B.渣电阻率C.炉膛直径D.铜锍产量答案：B18.铜电解液中Fe²⁺/Fe³⁺比值升高，对电流效率的影响是（）。A.升高B.降低C.先升后降D.无影响答案：B19.铜锍吹炼转炉炉口结瘤物主要成分为（）。A.Fe₃O₄+Cu₂OB.Cu₂S+FeSC.FeO·SiO₂+Fe₃O₄D.Cu+Cu₂O答案：C20.铜火法流程中，最大烟尘返回点通常设在（）。A.闪速炉料仓B.转炉料仓C.阳极炉料仓D.制酸转化器答案：A二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，请将所有正确选项字母填入括号内，漏选、错选均不得分）21.下列措施可有效降低闪速熔炼渣含铜的有（）。A.提高铜锍品位B.降低渣中Fe/SiO₂C.适当提高CaO加入量D.提高反应塔氧势E.电炉贫化答案：B、C、E22.铜电解液中氯离子过高的危害包括（）。A.阳极腐蚀加剧B.阴极铜长粒子C.银进入阴极铜D.电解液电阻升高E.阳极钝化答案：A、C、E23.铜锍水淬粒化系统安全联锁包括（）。A.水压低于0.3MPa停炉B.皮带速度低于0.8m/s报警C.循环水温度高于65℃停炉D.抓斗起重机超载报警E.水淬槽液位低于30%停炉答案：A、C、E24.铜阳极炉还原期插木作业参数控制包括（）。A.插木量B.插木时间C.插木角度D.炉膛压力E.木种含水率答案：A、B、C、E25.铜电解车间酸雾治理常用方法有（）。A.覆盖聚丙烯球B.表面活性剂添加C.玻璃钢通风罩D.湿式电除雾E.生物滤塔答案：A、B、C、D26.铜锍吹炼转炉炉衬镁铬砖损毁机理包括（）。A.Fe₃O₄侵蚀B.热震剥落C.铜锍渗透D.碱金属盐腐蚀E.SiO₂侵蚀答案：A、B、C、D27.铜闪速熔炼炉余热锅炉积灰成分主要有（）。A.Fe₃O₄B.Cu₂SC.ZnSO₄D.PbSO₄E.SiO₂答案：A、C、D28.铜电解液净化脱镍先决条件包括（）。A.冷却至35℃以下B.加入浓H₂SO₄C.加入Cu₂OD.加入Na₂CO₃E.加入晶种答案：A、B、E29.铜火法流程中，进入危险废物名录的固体废物有（）。A.砷滤饼B.铅铋渣C.废镁铬砖D.石膏渣E.阳极炉烟尘答案：A、B、C30.铜电解车间电流效率降低的常见原因有（）。A.短路B.电解液Cu²⁺过低C.添加剂过量D.阳极钝化E.极距过大答案：A、B、D、E三、填空题（每空1分，共30分）31.铜锍的主要化学组成为Cu₂S和________。答案：FeS32.闪速熔炼炉渣型一般控制Fe/SiO₂质量比为________。答案：1.2～1.433.铜电解液典型成分：Cu²⁺________g/L，H₂SO₄________g/L。答案：45；18034.铜锍吹炼转炉风口区鼓风强度常用________Nm³/(cm²·min)。答案：0.8～1.235.铜电解精炼阴极电流密度设计上限一般为________A/m²。答案：33036.铜阳极板中氧含量要求低于________ppm。答案：350037.铜闪速熔炼炉上升烟道烟气温度控制范围为________℃。答案：1320～138038.铜电解液净化脱铜电积槽阳极材料为________。答案：Pb-Sn-Ca合金39.铜锍水淬颗粒平均粒度要求小于________mm。答案：540.铜火法流程总硫回收率应不低于________%。答案：97.541.铜电解车间酸雾限值（车间空气）为________mg/m³。答案：242.铜阳极炉还原期终点溶解氧含量应低于________ppm。答案：20043.铜锍电炉贫化变压器二次电压级差为________V。答案：5～1044.铜电解液中Fe浓度控制上限为________g/L。答案：345.铜闪速熔炼炉冷却元件材质为________。答案：Cu-Ag合金铸铜46.铜锍吹炼转炉炉口直径与炉壳直径比约为________。答案：0.35～0.4047.铜电解废液提铜旋流电积电流密度可达________A/m²。答案：60048.铜阳极炉氧化期插木量按每吨阳极铜________kg计算。答案：8～1249.铜电解液添加剂骨胶用量为每吨阴极铜________g。答案：30～5050.铜闪速熔炼炉渣贫化电炉电极直径φ________mm。答案：120051.铜锍品位每提高1%，理论氧耗增加________Nm³/t铜锍。答案：6.552.铜电解液中Cl⁻控制上限为________mg/L。答案：6053.铜火法流程中，制酸转化器一段入口SO₂浓度设计值为________%。答案：10.554.铜阳极炉炉膛最高温度区位于________。答案：燃烧器火焰中心55.铜电解短路检测常用________法。答案：红外热像56.铜锍水淬循环水pH控制范围为________。答案：7.5～8.557.铜电解液净化脱镍结晶母液返回________系统。答案：电解液主系统58.铜闪速熔炼炉反应塔精矿喷嘴环缝风速设计为________m/s。答案：180～22059.铜锍吹炼转炉炉龄一般达到________炉次。答案：300～40060.铜电解精炼电能单耗设计指标为________kWh/t阴极铜。答案：280四、简答题（共40分）61.（封闭型，6分）简述闪速熔炼炉渣含铜升高的三个主要原因。答案：1.铜锍品位过高，炉渣中机械夹杂Cu₂S增加；2.渣型不合理，Fe/SiO₂过低或CaO过高导致粘度升高，沉降分离差；3.反应塔氧势不足，生成Fe₃O₄使渣粘度上升，铜锍滴沉降受阻。62.（封闭型，6分）写出铜电解精炼阴极主要杂质元素并指出其来源。答案：杂质元素：Pb、Sb、Bi、As、Ni、Fe、S、O。来源：阳极板溶解；阳极中杂质含量超标；电解液净化不足；添加剂分解产物。63.（开放型，8分）结合生产实际，提出降低铜电解车间酸雾的三种创新措施并说明原理。答案：1.微泡沫覆盖技术：在电解槽表面喷射食品级表面活性剂，形成0.5mm稳定泡沫层，降低酸雾逸散率70%；2.负压均衡罩：在槽面设置透明FRP罩，通过变频风机维持-30Pa微负压，酸雾经洗涤塔回收；3.低温等离子体净化：在排风总管设置DBD等离子体反应器，将酸雾中硫酸雾滴电离成SO₃后被碱液吸收，去除率>95%。64.（封闭型，6分）计算：某闪速炉日处理铜精矿2400t（干），精矿Cu25%、Fe28%、S32%，渣量占精矿量42%，渣含Cu0.65%，求日损失于渣中的铜金属量。答案：2400×0.42×0.0065=6.552t，即6552kg。65.（开放型，8分）分析铜锍吹炼转炉风口区镁铬砖损毁的机理，并提出延长炉龄的工程措施。答案：机理：1.Fe₃O₄+SiO₂低熔点共晶侵蚀；2.铜锍渗透引起结构崩解；3.鼓风冷却造成热震剥落；4.碱金属硫酸盐化学腐蚀。措施：1.采用高纯直接结合镁铬砖（Cr₂O₃≥20%）；2.风口区镶嵌铜水套强化冷却，表面温度<1100℃；3.热态喷补技术，每炉次喷补MgO-CaO质喷补料；4.优化吹炼制度，降低峰值温度至1250℃以下；5.采用梯度炉衬设计，过渡层用镁铝尖晶石砖缓冲热应力。66.（封闭型，6分）列出铜电解液净化脱铜电积的三种主要技术参数并给出典型值。答案：电流密度：400A/m²；槽电压：2.2V；电流效率：85%；电解液温度：55℃；添加剂：硫脲10mg/L；阴极周期：7d。五、综合应用题（共40分）67.（计算+分析，20分）某铜冶炼厂采用“闪速熔炼—转炉吹炼—阳极炉精炼—电解精炼”流程，年生产阴极铜300kt。已知：1.闪速炉渣量占精矿量38%，渣含Cu0.55%，Fe/SiO₂=1.3；2.转炉渣量占铜锍量22%，渣含Cu4.5%；3.阳极炉渣量占阳极铜量3%，渣含Cu35%；4.电解残极率15%，残极含Cu99.2%；5.电解电流效率96%，阴极铜品位99.9935%。求：（1）全年铜损失于渣中的总量（t）；（8分）（2）若闪速炉渣贫化电炉回收率85%，转炉渣选矿回收率90%，阳极炉渣返回转炉回收率95%，求实际流失到环境的铜量；（6分）（3）计算吨阴极铜净流失铜量（kg/t）；（3分）（4）提出进一步降低铜流失的三项技术措施。（3分）答案：（1）设年需精矿量P，铜精矿Cu25%，总铜量=300000×0.999935/0.96=312480t。P×0.25=312480→P=1249920t。闪速炉渣损失=1249920×0.38×0.0055=2609t。铜锍量=1249920×0.25×0.98/0.55=556080t（铜锍品位55%）。转炉渣损失=556080×0.22×0.045=5505t。阳极铜量=312480×0.98/0.998=307000t。阳极炉渣损失=307000×0.03×0.35=3224t。总损失=2609+5505+3224=11338t。（2）闪速炉渣回收后损失=2609×(1-0.85)=391t；转炉渣回收后损失=5505×(1-0.90)=551t；阳极炉渣回收后损失=3224×(1-0.95)=161t；实际环境流失=391+551+161=1103t。（3）吨阴极铜净流失=1103×1000/300000=3.68kg/t。（4）1.闪速炉渣Fe/SiO₂优化至1.1并提高铜锍品位至62%，降低渣含铜至0.4%；2.转炉渣缓冷-浮选工艺升级，选铜回收率提高至95%；3.阳极炉渣采用顶吹旋转喷枪还原，铜回收率提高至98%。68.（综合设计，20分）某新建铜电解车间设计规模年产阴极铜400kt，采用永久不锈钢阴极法（ISA工艺）。给定条件：电流密度330A/m²；电流效率93%；阴极板尺寸1030×1050mm，有效面积0.95m²；每槽阴极45片，阳极46片；年作业天数330d，24h连续运行；电解槽数量裕量10%。要求：（1）计算单槽日产阴极铜量（kg）；（4分）（2）计算机需电解槽总数；（6分）（3）若车间采用双跨布置，每跨30排，每排槽数相等，求每排槽数；（3分）（4）给出电解车间配置平面示意图要点（文字描述）；（4分）（5）列出ISA工艺与传统始极片工艺相比的三项主要优势。（3分）答案：（1）单槽电流=45×0.95×330=14092.5A；日产量=14092.5×0.93×8.5×24/1000=2668kg。（2）年需阴极铜400000t，日产量=400000/330=1212.12t；需槽数=1212.12×1000/2.668=454