有色金属冶金学复习资料
名词解释
1、冰铜：冰铜是在熔炼过程中产生的重金属硫化物为主的共熔体，是熔炼过程的主要产物之一，是以Cu2S-FeS系为主并溶解少量其它金属硫化物、贵金属、铂族金属、Se、Te、As、Sb、Bi等元素及微量脉石成分的多元系混合物。
2、闪速熔炼：闪速熔炼是将经过深度脱水的粉状精矿，在喷嘴中与空气或氧气混合后，以高速度从反应塔顶部喷入高温反应塔内进行熔炼的方法。
3、碱性精炼：是加碱于熔融粗金属中，使氧化后的杂质与碱结合成盐而除去的火法精炼方法。
4、碱性炉渣：
5、酸性炉渣：
6、直接炼铅：利用硫化铅精矿粉料在迅速氧化过程中放出大量的热，将炉料
迅速熔化，产出液态铅和熔渣，同时产出少量的高So2浓度的烟气，使硫得以回收的冶金过程。
7、槽电压：阳极压降、阴极压降、母线压降、分解和极化压降、电解质压降的总和。
8、电流效率：是指在电解槽通过一定电量时，阴极实际析出的金属
量与理论应析出的金属量的百分比，
9、沸腾焙烧：沸腾焙烧是强化焙烧过程的新方法，是使空气以一定速度自下而上地吹过固体炉料层，固体炉料粒子被风吹动互相分离，并作不停的复杂运动，运动的粒子处于悬浮状态，其状态如同水的沸
腾，因此称为沸腾焙烧。
10、冰镍：熔有金属的硫化物熔体。
11、还原硫化熔炼：冰镍和冰铜相似，也是硫化物的熔体。由于这种熔炼方法是将矿石中的镍、钴和部分铁还原并使其硫化为金属硫化物与熔渣分开，故称还原硫化熔炼。
12、硬头：在还原熔炼时，少量的铁与锡一道被还原，生成各种成分的合金，称为硬头。
13、灰吹：将贵铅进行氧化熔炼
14、贵铅：工业上称Ag-Pb合金为贵铅。
15、氰化法：用含氧的氰化物溶液，浸出矿石或精矿中的金银，再从浸出液中回收金银的方法称为氰化法。
16、汞齐化：将汞与含金矿粉混合，磨细，使汞首先对金湿润，继而溶解金形成汞膏，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，将金从含金矿石中提取出来的方法，称为混汞法。
17、炭浆法：用活性炭直接从氰化浸出矿浆中吸附金银的方法，称为炭浆法，该法不仅可省去传统氰化法中的液固分离工序，还有利于氰化浸出率的提高。
18、直接熔炼：金属硫化物精矿不经焙烧或烧结焙烧直接生产出金属的熔炼方法称为直接熔炼。
铜冶炼
1、有色金属的分类：
⑴轻金属⑵重金属⑶贵金属⑷稀有金属
现代工业上习惯把金属分为黑色金属和有色金属两大类。
轻重金属的判别：重金属一般指比重大于5.0的金属
2、冶炼铜的方法：
⑴、铜的生产方法有火法和湿法两大类，火法炼铜是当今生产铜的主要方法。
⑵传统熔炼方法：鼓风炉熔炼、反射炉熔炼、电炉熔炼
⑶现代主要炼铜方法：熔池熔炼、闪速熔炼法。
3、冰铜的吹炼可分为两个阶段：
⑴造渣期：铜锍中的FeS与鼓入空气中的氧发生强烈的氧化反应，生成FeO和SO2气体。FeO与加入的石英熔剂反应造渣。造渣期完成后获得了白锍(Cu2S)。FeS + 1.5O2 = FeO + SO2 FeO + SiO2 = 2FeO·SiO2
⑵造铜期：鼓入空气中的氧与Cu2S（白锍）发生强烈的氧化反应，生成Cu2O 和SO2。Cu2O又与未氧化的Cu2S反应生成金属Cu和SO2，直到生成的粗铜含Cu98.5%以上时结束。
Cu2S +1.5O2 = Cu2O + SO2 2Cu2O + Cu2S = 6Cu + SO2
4、为什么冰铜吹炼能分为两个阶段？
根据热力学条件可知，只有冰铜中的FeS完全氧化出去后，Cu2O进和Cu2S才能发生造渣反应。
5、密闭鼓风炉的三个工作区：
（1）预备区：主要进行炉料的干燥和预热
（2）焦点区：进行激烈化学反应和熔化过程的区段，被氧化的主要是FeS，产出的FeO与炉料中的SiO2造渣。
FeS + 1.5O2 = FeO + SO2 FeO + SiO2 = 2FeO·SiO2
（3）本床区:汇集熔体和最后调整熔体成分的区域
6、在吹炼过程中Fe3O4的危害？控制Fe3O4的措施和途径？
Fe3O4会使炉渣熔点升高、粘度和密度也增大。转炉渣中Fe3O4含量较高时，会导致渣含铜显著增高，喷溅严重，风口操作困难。在转炉渣返回熔炼炉处理的情况下，还会给熔炼过程带来很大麻烦。
控制Fe3O4的措施和途径：
（1）转炉正常吹炼的温度在1250℃~1300℃之间。在兼顾炉子耐火材料寿命的情况下，适当提高吹炼温度。
（2）保持渣中一定的SiO2含量。
（3）勤放渣。
7、在造锍过程中Fe3O4有何危害？生产中采取的防止措施？
Fe3O4的熔点高，在渣中以Fe-O复杂例子状态存在，当其量较多时，会使炉渣熔点升高，比重增大，恶化渣与锍的沉清分离。当熔体温度下降时，Fe3O4会析出沉于炉底及某些部位形成炉结，还会在冰铜和炉渣的界面上形成一层粘渣隔膜层，危害操作。
防止措施：（1）尽量提高熔炼温度
（2）适当增加炉渣中的SiO2含量，一般为35%以上
（3）控制适当的冰铜品味，以保持足够的FeS量
⑷创造Fe3O4与Fe和SiO2的良好接触
8、闪速炉的类型：
（1）奥托昆普闪速炉（需要补充燃料）：
①反应塔②沉淀池③直升烟道
（2）印柯闪速炉（氧焰熔炼法）:床能率比奥托昆普闪速炉高约30%，总能耗较
低，烟气量小，烟气SO2含量高，完全自热。
9、闪速熔炼对炉料的要求：要求精矿含水0.1%～0.3%
10、熔池熔炼：是在气体-液体-固体三相形成的卷流运动中进行化学反应和熔化过程。液-气流卷流运动裹携着从熔池面浸没下来的炉料，形成了液-气-固三相流，在三相流内发生剧烈的氧化脱硫与造渣反应，使三相流区成为热量集中的高温区域，高温与反应产生的气体又加剧了三相流的形成与搅动。
类型分为：（a）垂直吹炼（b）侧吹式吹炼
11、诺兰达熔炼炉：炉体能够转动，灵活便捷，诺兰达熔炼对物料粒度和含水要求不严（含水一般为7～9%），不必深度干燥。
火法炼铜的流程图：
12、火法精炼：氧化、还原和浇铸三个工序.。在1150℃~1200℃的温度下，首先将空气压入熔融铜中，进行杂质的氧化脱出，而后再用碳氢物质除去铜液中的氧，最后进行浇铸。
氧化过程－铜中有害杂质的除去
还原过程－铜中氧的排除
过还原的影响：使铜溶液中含氢量过多，铸成的阳极板产生气孔，对电解不利。
13、电能消耗：在电解槽生产一定量Cu时，理论上应耗电能与实际消耗电能之
比。
14、电解和电积的区别：
⑴电极板不同：铜电解精炼是采用纯净的电解铜薄片作阴极，阳极是含有少量杂
质铜板；铜的电积也称不溶阳极电解，以纯铜作阴极，以Pb-Ag或Pb-Sb合金板作阳极。
⑵电极反应不同：
电解过程：阳极反应阴极反应：
电积过程：阴极：Cu2+ + 2e = Cu
阳极：H2O – 2e = 1/2O2 + 2H+
总反应：Cu2+ + H2O = Cu + 1/2O2 + 2H
⑶技术参数和技术指标不同
15、细菌浸出的作用：
⑴直接氧化作用：氧化铁硫杆菌。为取得维持生命的能源而将矿石中的低价铁和硫氧化成高价，使矿石中的硫化物变为硫酸盐而转入溶液中。
⑵间接催化作用：细菌在有氧和硫酸存在的条件下起催化作用，将Fe2+氧化成Fe3+
16、细菌生活和繁殖的良好条件：
⑴pH值1.5～3.5；⑵温度25～40℃，在35℃时细菌有最大活力；⑶氧气充足;
⑷避光，溶液不要暴露在日光下
17、试从资源综合利用和生产过程对环境的友好两个方面，分析火法和湿法炼铜的主要优缺点。
⑴资源利用方面：火法炼铜用于处理硫化铜矿的各种铜精矿、废杂铜
；湿法炼铜通常用于处理氧化铜矿、低品位废矿、坑内残矿和难选复合矿。由此可以看出，火法炼铜偏于品味较高的精矿和废铜，而湿法则是偏向于低品位的原矿，资源利用范围要相对于火法要广一些。
⑵环境方面：湿法炼铜是在常压或高压下，用溶剂浸出矿石或焙烧矿中的铜，经净液使铜与杂质分离，而后用电积或置换等方法，将溶液中的铜提取出来，这种方法产生的三废少，对环境污染小。而火法则是要在高温的条件下对矿石中的铜进行熔炼，会产生大量的三废，污染环境，就环保而言，湿法炼铜优于火法。
18、湿法炼铜的方法和工艺
1）焙烧—浸出净化—电积法：用于处理硫化铜精矿。
2）硫酸浸出—萃取—电积法：用于处理氧化矿、尾矿、含铜废石、复合矿。3）氨浸—萃取—电积法：用于处理高钙、镁氧化铜矿或硫化矿的氧化砂。
铅冶炼
1、精矿烧结焙烧的主要目的：烧结炉料适宜的含铅量一般为40%～50%。（1）、将精矿中的硫化物氧化成氧化物，并将较多的砷锑挥发除去。
（2）、将铅精矿粉料烧结成坚硬多孔的烧结块
设备：带式烧结机（直线型烧结机）。
2、与传统炼铅法相比直接炼铅法的优缺点：
直接炼铅：利用硫化铅精矿粉料在迅速氧化过程中放出大量的热，将炉料迅速熔化，产出液态铅和熔渣，同时产出少量的高So2浓度的烟气，使硫得以回收的冶金过程。
优点：
（1）硫化精矿的直接熔炼取代了氧化烧结焙烧与鼓风炉还原熔炼两过程，冶炼
工序减少，流程缩短，免除了返粉破碎和烧结车间的铅粉、铅尘和SO2烟气污染，劳动卫生条件大大改善，设备投资减少。
（2）运用闪速熔炼或熔池的方法，采用富氧或氧气熔炼，强化了冶金过程。（3）氧气或富氧熔炼的烟气SO2浓度高，硫的利用率高。
（4）由于熔炼过程得到强化，可处理铅品位波动大、成分复杂的各种铅精矿以及其他含Pb、Zn的二次物料，伴生的各种有价元素综合回收好。
缺点：投资庞大。
3、铅冶金方法
（1）烧结焙烧——鼓风炉还原熔炼
该法属传统炼铅工艺。硫化铅精矿经烧结焙烧后得到铅烧结块，在鼓风炉中进行还原熔炼，产出粗铅。
（2）硫化铅精矿直接熔炼：闪速熔炼，熔池熔炼。
硫化铅精矿不经烧结焙烧直接生产出金属的冶炼方法称为直接熔炼。
4、火法精炼流程图：
5、ZnS的危害：ZnS为炉料中最有害的杂质化合物，在熔炼过程中不起变化而进入炉渣及铅锍。ZnS熔点高，密度又较大，进入铅锍和炉渣后增加两者的粘度，减少两者的密度差，使渣与铅锍分离困难。
对于鼓风炉：ZnS是非常有害的难熔物质，在熔炼过程中进入炉渣会增大炉渣粘度，使炉渣含铅升高，严重情况下会造成炉结，迫使生产停炉。
5、相对其他有色冶金炉渣而言，高CaO、高ZnO含量又是铅炉渣的特点。
选用（高CaO）渣型对降低渣含铅是有利的；处理高锌炉料应在焙烧时尽量脱（S），并按（Fe）渣型配料。炉料中含镍和钴高时，熔炼产物中应有（黄渣）产出。
6、铅冶炼对炉渣成分的选择应满足什么条件？
①尽可能选用自熔性渣型，减少熔剂消耗；
②粘度小，在熔炼温度下粘度不大于0.5 ～ 1.0Pa·s；
③密度小，渣与铅的密度差应大于1t/m3;
④适应的熔点，为100 ～1150℃。
7、烧结前进行配料，主要满足S、Pb和造渣组分的要求。高钙渣---降低渣中铅，提高回收率；有利于烟化处理。
8、鼓风炉熔炼产物：粗铅，铅、砷冰铜，烟气，烟尘，炉渣。
9、粗铅精炼除铜有熔析和加硫两种方法：初步脱铜用熔析法，深度脱铜用加硫法。
（1）熔析法除铜：熔析除铜的原理是:基于在低温下铜及其某些（As、Sb、Sn、S等）化合物在铅水中的溶解度变小。（2）加硫法除铜
锌冶炼
1、锌的主要用途：世界上锌的全部消费中大约有一半用于镀锌。
2、自然界未发现有自然锌，较常见的为硫化矿，ZnS是炼锌的主要原料。锌资
源的特点是铅锌共生。
3、冶金锌的生产方法分为火法和湿法两大类。我国锌冶炼工艺以湿法冶炼为主。
4、湿法炼锌中，焙烧、浸出、浸出液净化和电解是生产上的主要工艺过程，其中浸出又是整个湿法流程中的最重要环节。
湿法炼锌的工艺流程图：
5、精矿浸出的方法：（1）常规浸出法（2）热酸浸出黄钾铁矾法（3）热酸浸出针铁矿法（4）热酸浸出赤铁矿法
6、硫化锌精矿焙烧的目的：
⑴火法：焙烧是纯粹的氧化焙烧，氧化焙烧，在焙烧时力求尽可能除去焙烧中的全部硫，同时尽可能去掉部分杂质俗称死焙烧。
⑵湿法：1)尽可能完全地氧化金属硫化物并在焙砂中得到氧化物及少量硫酸盐，实行部分硫酸盐化焙烧，焙砂中少量硫酸盐以补偿浸出与电解循环系统中硫酸的损失；2)在焙烧时尽可能少地得到铁酸锌；3)使砷与锑氧化并以挥发物状态从精矿中除去；4)得到SO2浓度大的焙烧炉气以制造硫酸
7、什么叫沸腾焙烧:沸腾焙烧是强化焙烧过程的新方法，是使空气以一定速度自下而上地吹过固体炉料层，固体炉料粒子被风吹动互相分离，并作不停的复杂运动，运动的粒子处于悬浮状态，其状态如同水的沸腾，因此称为沸腾焙烧。8、沸腾炉的类型：带前室的直形炉、道尔型湿法加料直型炉和鲁奇扩大型炉三
种类型，多采用扩大型的鲁奇炉。沸腾炉最重要的部分为炉底空气分布板和风帽。
9、在湿法炼锌过程中，锌焙砂中性浸出的pH值为什么要控制在5.2左右？
⑴Fe3+ 在PH=5.2时完全沉淀
⑵PH高于5.5时Zn就会沉淀
10、铅雨冷凝器的特点
①在操作温度（~550℃）下铅的蒸气压低，挥发很少；
②铅的熔点低（327℃），且随温度的升高对锌的溶解度急增，因此，铅雨对锌蒸气的吸收效果很好；
③铅的密度大（用小体积的铅就可得到大的热容量）和导热性能好，易于将炉气急冷下来
镍的冶炼
1、镍的提取方法：
火法：⑴氧化矿：鼓风炉还原熔炼；电炉还原熔炼；回转窑粒铁熔炼；高炉熔炼⑵硫化矿：鼓风炉熔炼；反射炉熔炼；电炉熔炼；闪速熔炼；熔池熔炼
湿法：⑴氧化矿：高压酸浸；还原焙烧⑵硫化矿：常压酸浸；高压氨浸
2、冰镍的吹炼可分为哪两个阶段，与冰铜吹炼有何区别？其目的如何
冰镍的淬炼可分为两个阶段：吹炼阶段和精炼阶段。
目的：除去镍锍中的大部分铁和硫从而得到含有价金属较高的高镍锍和含有价金属较低的转炉渣。
与冰铜的区别：低镍锍的吹炼只有造渣期，没有造镍期，其最终的产品是Ni3S2而不是金属镍。这与低铜锍的吹炼不同，低铜锍的吹炼有造渣期和造铜期，最终产品是金属铜（粗铜）。
3、高冰镍的铜镍分离方法：
A、分层熔炼法
B、磨浮分离法
C、选择性浸出法
磨浮分离的原理：当高铜冰镍缓慢冷却时，其中的各种组分由于相互溶解度的差异，而分离成具有不同化学成分的晶粒，随后用选矿法使之分离。
4、镍电解的特点：⑴隔膜电解⑵电解液必须深度净化⑶电解液酸度低⑷造液补充镍离子
5、镍电解精炼阳极杂质的分类：
第一类比镍更正电位的金属，基本上不溶解，残留在阳极泥中。
第二类是与镍电位相近的元素铅，既容易与锡一道电化溶解进入电解液，又易与锡一道在阴极沉积；
第三类为比镍电位更负电位的金属，会溶解。
6、在生产上，为了克服阴极液碱化的影响，通常采用以下几种措施：
（1）可能条件下用较高的pH的阴极液；
（2）加快电解液的循环速度；
（3）加入少量硼酸（H3BO4），使之与Ni(OH)2形成不带电的2H3BO4?Ni(OH)2胶体粒子；
（4）加入NiCl2, 增加电解液中Cl-浓度，促使Ni2+析出更容易；
（5）提高温度，降低Ni2+在阴极析出时的极化效应
7、镍电解精炼时，为什么需造液？并简述其原理。
原因：镍的电解过程中，由于阳极电流效率低于阴极电流效率以及在电解液净化过程中，镍随渣损失等，电解液中镍离子浓度逐渐降低，为了保持电解液中镍离子的浓度基本稳定，必须通过造液补充镍离子。
原理：创造条件使氢优先在阴极上析出，镍在阳极上正常溶解，结果使镍的阴极电流效率远远低于阳极电流效率，从而使电解液中的Ni2+得以富集
8、电流通过电炉的线路有两种：星形负载和角形负载
9、低冰镍的吹炼为什么不能产出金属镍？
⑴Cu2S(液)＋2 Cu2O(液)＝6Cu(液)＋SO2（气）
在吹炼温度（1473~1573K）下，反应能够发生。
1/2Ni3S2(液) + 2NiO（固）= Ni（液）+ SO2（气）
在吹炼温度（1473~1573K）下，反应不能够发生。并且随着熔体中硫元素含量的降低和镍含量的增多，反应发生的温度越来越高。如果想要此反应发生，炉温必须升到1650℃以上，
⑵液相时，金属镍和硫化镍完全互溶，该条件下吹炼，镍也会被氧化，不会产出金属镍。
锡冶炼
1、锡矿的处理方法：原矿品位较低，无法直接冶炼，锡精矿品位最低要求40%以上，需进行选矿富集，经选矿后锡精矿含锡品位为40～65%。锡的选矿方法主要是重选、浮选，重选为主。现有生产方法主要以火法还原熔炼为主火法流程包括炼前处理、还原熔炼、炉渣熔炼和粗锡精炼四个过程。
锡精矿炼前处理的方法有：精选，焙烧，酸浸和苏打烧结
2、锡精矿焙烧的目：主要除去砷、硫和锑。因为熔炼时硫会生成SnS而挥发，降低了锡的直收率。焙烧的另一个目的，是将物料烧结变成烧结块。
3、火法炼锡的流程图：
4、焙烧的选择：⑴在焙烧过程为使锡精矿中的硫、砷、锑呈气态物质挥发除去，需采用氧化焙烧。但为了防止硫酸盐、砷酸盐和锑酸盐的生成，必须控制气相氧
势和提高焙烧温度。温度一般不超过950℃。⑵通常根据锡精矿中含硫、砷、锑的含量不同而采用不同的焙烧条件: S高As、Sb低，宜用氧化焙烧； S低As、Sb高，采用氧化一还原焙烧。
5、火法精炼除杂的方法：
⑴加硫除铜：从液态粗锡中脱铜，控制温度在320℃以下，加入硫磺并强烈搅拌，使锡液中的铜与硫充分结合生成Cu2S，成为固体状态的浮渣而被除去。
⑵结晶分离铅铋⑶熔析和凝析法除铁、砷⑷氯化除铅⑸加铝除砷、锑
6、加铝除砷、锑原理：利用铝和砷、锑生成高熔点化合物，其密度小于锡，能从锡液中结晶析出的性质可以极完全地除去砷、锑。
例题：加铝量的计算根据砷和锑的含量而不同，对于（As＋Sb ）＜0.2％，（As ＋Sb）：Al=1：1；对于（As＋Sb）＞0.2%，（As＋Sb）：Al＝1.5：1。
计算方法如下：例1：需要脱除砷、锑的粗锡34t，其含0.03%As，0.12%Sb。根据上述计算方法，其中：（As＋Sb）=（0.03＋0.12）％=0.15%＜0. 2％，按(As+Sb)：Al=l：1计算加铝量为：34000×(0.03十0.12)％÷1=51kg，可用加铝法将砷、锑同时除去。
例2：粗锡32t，其中含0.18%As，0.2％Sb。(As＋Sb)＝（0.18＋0.2）％＝0.38％＞0. 2%，按(As+Sb)：Al= 1.5：1计算出铝量为：32000×(0.18%+0.2％)÷1.5≈81kg。所以要分段加铝，前一段加20kg铝用除砷法操作，后一段加61kg用除锑法操作，锡中砷可降为0.001％以下，锑可降为0.005%以下。
7、
Sn-Pb合金相图富锡端晶体和液体成分随温度
连续结晶熔析除铅、铋基本原理：
任一时刻，任一成分的合金，在冷却时产生晶体，在螺旋器的作用下，逐渐向
温度升高的区域移动；相反，残留的液体靠重力和结晶槽坡度向低温区回流。温
度上升后，原有晶体和液体间的平衡关系受到破坏，而在新的温度条件下将建
立新的平衡，晶体在高温下将发生熔析，液体在低温下将发生结晶。
例如：x在t1时，冷却时产生晶体，固相为β1，液相为L1，在螺旋器的推动下，β1往高温区移动，发生熔析；相反，残留的液体L1靠重力和结晶槽坡度向低温区回流，发生凝析。X在t2时，温度上升后，原有晶体和液体间的平衡关系受到破坏，而在新的温度条件下将建立新的平衡，固相为β2，液相为L2，固相同样往高温区移动，液相就往低温区回流。就这样平衡不断被破坏，行成新的平衡，固相逐渐在B点析出，成分为含铅、铋较少的纯锡，液相在D点结晶，铅、铋含量不断增加而集中到焊锡中，从而达到了铅铋的分离。
8、粗锡中各组元在电解过程中的行为：（杂质在电解过程中的表现）
第一类比锡更正电位的金属，诸如锑、铋、砷、铜、银等，当它们在阳极中含量很小时，在粗锡电解精炼过程中，它们基本上不溶解，残留在阳极泥中，阳极泥是提取这些元素的重要原料；
第二类是与锡电位相近的元素铅，既容易与锡一道电化溶解进入电解液，又易与锡一道在阴极沉积；
第三类为比锡电位更负电位的金属，诸如铁、铟等，即使它们在阳极中的含量很少，在表面层中因具有较负电位的金属铁、铟等也会迅速溶解。
金银
1、矿石中金银的提取方法：混汞法、氯化法、氰化法和硫脲法。
2、汞齐：金与汞可以任何比例形成合金，金汞合金称为金汞齐，金汞齐因含金量不同可呈固体或液体状态存在。
3、提炼金银的方法：从矿石中直接提取和从有色金属生产中综合回收金银。
4、从废旧金属中回收金银的方法：王水溶解、氯化溶解或电化溶解等方法
5、金银合金的分离方法：化学法和电解法，目前工业上最常用的分离金银合金方法是电解法
6、化学法：氯化法、硝酸分解法和硫酸分解法。
7、金银电解精炼时的电化系统：
⑴金电解：Au（纯）|HAuCl4，HCl，H2O|Au（粗）
⑵银电解：Ag（纯）|AgNO3，HNO3，H2O|Ag（粗）
有色冶金的发展1
序号（学号）： 有色金属冶金工艺的发展 一、摘要 摘要：我国经济在快速增长，各行业建设需要的大量金属材料推动着有色金属材料的生产持续增长。面对新的形势，传统的冶金技术和设备由于在生产、资源利用率、环境污染方面存在严重问题都要进行改进。现在，科学技术在自动化、信息化方面已有很大进步，如何把先进的科学技术用于改进落后的传统产业已经很重要。本文主要针对现代社会对有色冶金的需求、新型的有色金属冶金技术展开介绍，目的就是让读者能够了解到我国现在在有色冶金方面取得的突出成果以及了解我国未来的有色冶金发展方向。 关键词：有色冶金冶金工艺 Abstract: The rapid growth of China's economy, the industry needs a lot of construction materials to promote the production of non-ferrous metal materials continues to grow. Facing the new situation, the traditional metallurgical technology and equipment due to the production, resource utilization, environmental pollution has serious problems should be improved. Now, there are a lot of progress in science and technology automation, information technology, how can the advanced science and technology to improve traditional industries have been lagging very important. This article focused on the needs of modern society's non-ferrous metallurgy, non-ferrous metallurgy new technology to reduce environmental pollution and tailings disposal commenced introduction, the purpose is to allow the reader to understand that China is now the outstanding results achieved in terms of non-ferrous metallurgy and colored our understanding of the future metallurgical development. Keywords: ferrous metallurgy, metallurgical process
第九章 有色金属及其合金习题参考答案
第九章有色金属及其合金 习题参考答案 一、解释下列名词 答：1、时效强化(处理)：将过饱和的固溶体加热到固溶线以下某温度保温，以析出弥散强化相的过程。 自然时效：在室温下产生的强化效应。 人工时效：在低温加热条件下产生的强化效应。 2、硅铝明：Al-Si系铸造铝合金。 3、紫铜：在大气中表面形成氧化亚铜呈紫色的纯铜。 黄铜：以Zn为主加元素的铜合金。 青铜：除Zn和Ni以外的其他元素为主加元素的铜合金。 4、巴氏合金：铅基和锡基轴承合金。 二、填空题 1、根据铝合金的成分及生产工艺特点，可将其分为_铸造铝合金和形变铝合金两大类。 2、纯铝及防锈铝合金采用加工硬化的方法可以达到提高强度之目的。 3、硬铝合金的热处理强化，是先进行固溶处理，得到过饱和固溶体组织，这时强度仍较低，接着经时效处理，强化硬度才明显提高。 4、Cu-Zn 合金一般称为黄铜，而Cu-Sn 合金一般称为锡青铜。 5、纯铜具有面心立方晶格，塑性好，强度低，耐腐蚀性能较好。 6、制造轴瓦及其内衬的合金叫做轴承合金。 7、以轴承合金制造的轴瓦，应具有如下组织：在软基体上分布着均匀的硬质点或在硬基体上分布着均匀的软质点。 8、将下列合金对号填空：LY12、 ZL104、 LF2、 H68、 LC4、 ZQSn10 铸造铝合金 ZL104 、超硬铝合金 LC4 、硬铝合金 LY12 、青铜合金ZQSn10、黄铜H68、防锈铝合金LF2。 9、H68材料适合作子弹壳，锡黄铜材料适合作船舶配件，QSn4-3材料适合作抗磁零件，铍青铜材料适合作重要的弹性元件。 10、适合作飞机翼肋的材料是2A12(LY12)，适合作飞机大梁和起落架的材料是 7A04(LC4)，适合作飞机蒙皮的材料是8089，适合作飞机上结构形状复杂的仪器零件的材料
有色冶金
1.什么是湿法冶金？湿法冶金包括哪些过程？ 在溶液中进行的冶金叫做湿法冶金。湿法冶金包括浸出、液固分离、净化、制备金属等过程。 2.什么是火法冶金？火法冶金包括哪些过程? 火法冶金是在高温条件下进行的冶金过程。火法冶金包括炉料准备、熔炼、火法精炼等过程。 3.湿法冶金和火法冶金相比各有什么特点？ 火法冶金特点：反应速度快，设备产能大，成本低，但投资大，能耗高，污染也大。 湿法冶金特点：对原料适应力强，能够处理低品位的矿，回收率高；操作温度低，劳动条件好，能耗低；可直接制取纯化合物或纯金属；生产规模可大可小，因地制宜，成本低。 4.选矿的方法有哪些，其原理如何？ 重选：利用被分选矿物颗粒间相对密度、粒度、形状的差异及其在介质运动速率和方向的不同，使之彼此分离的选矿方法 磁选：利用矿物颗粒磁性的不同来使矿物分离的选矿方法。 电选：根据矿物颗粒电性的差别，在高压电场中进行选别的选矿方法。 浮选：利用各种矿物原料颗粒表面对水的润湿性差异来进行选别的选矿方法。 化学选矿：利用矿物化学性质的不同，采用化学方法或物理相结合的方法分离和回收有用成份，得到化学精矿的选矿方法。 5.湿法炼铜适用于何种矿物？请简述湿法炼铜的工艺过程，常用浸出方法有哪 些？ 湿法炼铜主要用来处理氧化矿、贫矿和残留矿，也可以用来处理硫化矿。工艺过程主要包括四个步骤，浸出、萃取、反萃取、金属制备（电积或置换）。 浸出方法有堆浸、槽浸、细菌浸出和高压氧浸出。 6.简述铜电解精炼过程中各类杂质的行为？ ①锌、铁、镍、钴、铅等杂质，电极电位比铜更负，电解时均溶于电解液 中，但其中的铅离子会与硫酸根离子进一步生成难溶的硫酸盐而沉降进 入阳极泥。 ②金、银和铂族金属的电极电位比铜更正，几乎全部转入阳极泥，少量溶 解的银也会与电解液中的氯离子化合生成氯化银，沉入阳极泥。 ③硫、氧、硒、碲以Cu 2S、Cu 2 O、Cu 2 Se等形式存在于铜阳极中，电解时自 阳极板上脱落进入阳极泥。 ④砷、锑、铋等电极电位与铜相近的一类杂质，在电解时全部进入电解液。 7.简述火法炼铜的工艺流程及各个环节的任务和原理？ ①造锍熔炼：把炉料中全部的铜富集在铜锍相，把脉石、氧化物、及杂质 汇集与熔渣相。原理：利用铜与锍的亲和力大于铁和一些杂质金属，而 铁与氧的亲和力大于铜的特性。 ②铜锍吹炼：把铜锍吹炼成含铜98.5%~99.5%的粗铜。原理：FeS氧化造渣 形成Cu 2S熔体，Cu 2 S继续氧化成Cu 2 O，同时与未氧化的Cu 2 S作用生成粗 铜。 ③火法精炼：除去粗铜中的铁、铅、锌、铋、砷、硫等杂质。原理：利用 杂质与氧的亲和力大与铜与氧的亲和力以及杂质氧化物在铜中溶解度小的特性。
有色金属冶金学复习资料要点
名词解释 1、冰铜：冰铜是在熔炼过程中产生的重金属硫化物为主的共熔体，是熔炼过程的主要产物之一，是以Cu2S-FeS系为主并溶解少量其它金属硫化物、贵金属、铂族金属、Se、Te、As、Sb、Bi等元素及微量脉石成分的多元系混合物。 2、闪速熔炼：闪速熔炼是将经过深度脱水的粉状精矿，在喷嘴中与空气或氧气混合后，以高速度从反应塔顶部喷入高温反应塔内进行熔炼的方法。 3、碱性精炼：是加碱于熔融粗金属中，使氧化后的杂质与碱结合成盐而除去的火法精炼方法。 4、碱性炉渣： 5、酸性炉渣： 6、直接炼铅：利用硫化铅精矿粉料在迅速氧化过程中放出大量的热，将炉料 迅速熔化，产出液态铅和熔渣，同时产出少量的高So2浓度的烟气，使硫得以回收的冶金过程。 7、槽电压：阳极压降、阴极压降、母线压降、分解和极化压降、电解质压降的总和。 8、电流效率：是指在电解槽通过一定电量时，阴极实际析出的金属 实际沉积铜量??100?％量与理论应析出的金属量的百分比，理论沉积铜量9、沸腾焙烧：沸腾焙烧是强化焙烧过程的新方法，是使空气以一定速度自下而上地吹过固体炉料层，固体炉料
粒子被风吹动互相分离，其状态如同水的沸运动的粒子处于悬浮状态，并作不停的复杂运动， 腾，因此称为沸腾焙烧。 10、冰镍：熔有金属的硫化物熔体。 11、还原硫化熔炼：冰镍和冰铜相似，也是硫化物的熔体。由于这种熔炼方法是将矿石中的镍、钴和部分铁还原并使其硫化为金属硫化物与熔渣分开，故称还原硫化熔炼。 12、硬头：在还原熔炼时，少量的铁与锡一道被还原，生成各种成分的合金，称为硬头。 13、灰吹：将贵铅进行氧化熔炼 14、贵铅：工业上称Ag-Pb合金为贵铅。 15、氰化法：用含氧的氰化物溶液，浸出矿石或精矿中的金银，再从浸出液中回收金银的方法称为氰化法。 16、汞齐化：将汞与含金矿粉混合，磨细，使汞首先对金湿润，继而溶解金形成汞膏，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，将金从含金矿石中提取出来的方法，称为混汞法。 17、炭浆法：用活性炭直接从氰化浸出矿浆中吸附金银的方法，称为炭浆法，该法不仅可省去传统氰化法中的液固分离工序，还有利于氰化浸出率的提高。 18、直接熔炼：金属硫化物精矿不经焙烧或烧结焙烧直接生产出金属的熔炼方法称为直接熔炼。 铜冶炼
赣州十大重点招商产业有色金属及新材料产业钨产业和稀土产业
赣州十大重点招商产业 一、有色金属及新材料产业 钨产业和稀土产业是赣州独具特色的传统产业，也是在全国乃至世界有影响力和话语权的产业。国家钨与稀土产品质量监督检验中心就设在赣州。全市拥有钨矿采矿、选矿生产能力分别占全国钨矿山的一半和三分之一，稀土矿山生产能力约占全国同类矿产品产量的40%，拥有全国规模最大的离子型稀土矿分离和全国最强的稀土金属冶炼能力。目前赣州有色金属及新材料产业规模以上企业有158家，成为全国钨和稀土加工产品的主产区和集散地。 依托资源优势，我市正在着力打造世界知名的稀土永磁材料和永磁电机基地、硬质合金和刀具基地、新型光源材料和节能灯具基地。今后，赣州钨产业招商将重点围绕发展高品质硬质合金、高比重合金以及钨钢、钨材的下游产品；稀土产业招商将重点围绕发展高性能稀土永磁材料、发光材料、贮氢材料、节能灯(LED)、稀土永磁电机以及稀土贮氢电池等高科技材料及应用领域的产品。 二、非金属矿及新材料产业 近几年，赣州通过资源整合、合作投资，有效地推动了非金属矿及新材料产业的发展。目前，已经引进了中国中化、中国华星和中国建材集团等知名企业。 我市将重点围绕培植氟盐化工和新型建材等两个产业集群，开展产业招商。其中氟盐化工产业将以兴国、全南、会昌、瑞金、宁都等县（市）为项目主要承接地，重点发展ODS替代产品、含氟精细化学品、氟塑料等氟材料，硅材料及下游产品；新型建材产业将重点围绕发展4000T/D及以上新型干法水泥、建筑陶瓷和新型墙体材料等产品。 三、机电制造产业 赣州机电制造业已经形成了以德国格特拉克赣州分公司为龙头的汽车变速箱、齿轮等汽车零部件生产基地，以赣州发电设备成套制造公司为龙头的水轮发电机生产基地，以赣州金环磁选设备有限公司和赣州有色冶金机械公司为龙头的
有色金属冶金概论复习题带答案
《有色冶金概论》复习题 4、铜的冶炼方法及工艺流程 答：有火法和湿法两大类；火法炼铜基本流程包括造锍熔炼、锍的吹炼、粗铜火法精炼或阳极铜电解精炼；湿法炼铜基本流程包括浸出、萃取。反萃、电积。 5、硫化铜精矿造锍熔炼的基本原理及两个过程的主要反应 答：利用铜对硫的亲和力大于铁和一些杂质金属，而铁对氧的亲和力大于铜的特性，在高温及控制氧化气氛条件下，使铁等杂质金属逐步氧化后进入炉渣或烟尘而被除去，而金属铜则富集在各种中间产物中，并逐步得到提纯。主要包括两个造渣和造锍两个过程主要反应：2FeS(l)+3O2(g) =2FeO(g)+2SO2(g)；2FeO(g)+SiO2(s)= 2FeO·SiO2(l)；xFeS(l)+yCu2S(l)= yCu2S·xFeS(l) 6、硫化铜精矿造锍熔炼的目的及必须遵循的两个原则 答：（1）造流熔炼的目的：①使炉料中的铜尽可能全部进入冰铜,同时使炉料中的氧化物和氧化产生的铁氧化物形成炉渣；②使冰铜与炉渣分离。（2）火法炼铜必须遵循两个原则：①必须使炉料有相当数量的硫来形成冰铜；②炉渣含二氧化硅接近饱和，以便冰铜和炉渣不致混溶 7、铜锍（冰铜）的吹炼的任务及实质是什么？ 答：任务是将铜锍（冰铜）吹炼成含铜98.5%-99.5%的粗铜；实质是在一定压力下将空气送到液体冰铜中，利用空气中的氧将冰铜中的铁和硫几乎全部除去，并除去部分其它杂质：FeS氧化变成FeO与加入的石英熔剂造渣；而Cu2S则部分经过氧化，并与剩下的Cu2S相互反应变成粗铜。 8、铜锍（冰铜）的吹炼过程为分为哪两个两个周期？各周期的主要反应是什么？ 答：造渣期：2FeS+3O2=2FeO+2SO2；2FeO+SiO2= 2FeO·SiO2；相加得总反应为2FeS+3O2+SiO2= 2FeO·SiO2+2SO2。造铜期：2Cu2S+3O2=2CuO+2SO2；Cu2S+2 Cu2O=6Cu+ SO2两式相加得总反应：Cu2S+O2=2Cu+ SO2 9、粗铜火法精炼的目的及原理是什么？粗铜火法精炼分为哪两个过程？ 答：目的：部分除去粗铜中对氧亲和力较大的杂质；为电解精炼提供合乎要求的阳极铜，并浇铸成为表面平整、厚度均匀、致密的阳极板；以保证电解铜的质量和降低电解精炼的成本。每个周期包括加料熔化、氧化、还原和出铜浇铸四个基本阶段。原理：粗铜火法精炼的实质是使其中的杂质氧化成氧化物，并利用氧化物不溶于或极少溶于铜，形成炉渣浮在熔池表面而被除去；或者借助某些杂质在精炼作业温度（1100～1200℃）下，呈气态挥发除去。①氧化过程：铜首先被氧化：4[Cu] + O2 = 2[Cu2O] 生成的氧化亚铜溶于铜液中，在Cu2O与杂质元素接触时便将氧传递给杂质元素：[Cu2O] + [ M’] = 2[Cu] + [M’O]；②还原过程主要还原Cu2O，常用的还原剂有：重油、天然气、液化石油气等。重油还原实际上是氢和一氧化碳对Cu2O的还原：Cu2O + H2 = 2Cu + H2O；Cu2O + CO = 2Cu + CO2 Cu2O + C = 2Cu + CO；4Cu2O + CH4 = 8Cu + CO2 + 2H2O 10、简述粗铜电解精炼的基本过程，分别写出阴阳及的主要反应。 答：铜的电解精炼是以火法精炼的铜为阳极，硫酸铜和硫酸水溶液为电解质，电铜为阴极，向电解槽通直流电使阳极溶解没在阴极析出更纯的金属铜的过程。根据电化学性质的不同，阳极中的杂质或者进入阳极泥或者保留在电解液中被脱出。阳极反应：Cu–2e = Cu2+；Me-2e=Me2+；H2O–2e =1/2 O2 + 2H+；SO42--2e =SO3 +1/2 O2阴极反应：Cu2+2e = Cu；2H++2e =H2；Me2++2e = Me 11、分析铜电解精炼和铜电积的电极反应有什么差别？ 答：铜电解精炼阳极反应：Cu–2e = Cu2+；Me-2e=Me2+；H2O–2e =1/2 O2 + 2H+；SO42--2e =SO3 +1/2 O2阴极反应：Cu2+2e = Cu；2H++2e =H2；Me2++2e = Me；铜电积：铜的电积也称不溶阳极电解，以纯铜作阴极，以Pb-Ag（含Ag 1%)）或Pb-Sb合金板作阳极，上述经净化除铁后的净化液作电解液。电解时，阴极过程与电解精炼一样，在始极片上析出铜，在阳极的反应则不是金属溶解，而是水的分解放出氧气。阴极：Cu2+ + 2e = Cu；阳极：H2O - 2e = 1/2O2 + 2H+ ；总反应：Cu2+ + H2O = Cu + 1/2O2 + 2H+
有色金属
有色金属“十二五”规划及铝工业“十二五”规 划解读 【发布时间:2012年01月30日】【来源：原材料司】【字体：大中小】 一、关于《有色金属工业“十二五”发展规划》的解读 问：《规划》编制的依据是什么？ 答：有色金属工业是重要的基础原材料产业，产品种类多、应用领域广、产业关联度高，在经济和社会发展以及国防科技工业等方面发挥着重要作用。 《规划》依据《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》和《工业转型升级规划（2011～2015）》编制，并与有色金属产业调整与振兴规划、新材料产业发展规划、重金属污染综合防治“十二五”规划、发改委正在编制的“十二五”有色金属产业生产力布局调整规划、全国矿产资源规划（2008-2015年）、我部其它司局编制的节能减排规划、再生金属推进计划等进行了有机衔接，在产业结构调整、资源保障、技术进步、节能减排、实施“走出去”战略等方面取得了一致。 问：能介绍一下《规划》编制的过程吗？ 答：2009年7月，《规划》编制工作开始启动，历经规划研究、规划起草、规划衔接、专家论证等阶段。广泛听取了国务院相关部委、地方工业主管部门、行业协会和重点企业等各方面意见，多次组织业内专家进行修改论证。规划编制过程是一个统一行业发展认识，凝练行业发展思路的过程，是集体智慧的成果。 问：《规划》基于怎样的行业发展背景和形势编制的？ 答：《规划》编制是基于对有色金属行业发展的“五个判断”。一是有色金属作为战略性新兴产业重要材料支撑，发展的基本面没有改变。有色金属产品广泛应用于电力、交通、建筑、机械、电子信息、航空航天、国防军工等领域。从长远发展看，在我国实现城镇化、工业化、信息化的过程中仍将起到重要作用，同时战略性新兴产业及国防科技工业的发展，需要有色金属在高精尖产品发展方面有重大突破。2010年我国十种常用有色金属产量3093万吨，表观消费量约3424万吨，是世界上最大的有色金属生产和消费国。总的看，有色金属品种较多，尽管不同品种发展特征不一致，但在国内外需求带动下产业仍将保持持续发展的态势。
有色冶金
铜冶金 1.铜的生产方法：火法炼铜（主要炼铜方法），湿法炼铜 火法炼铜生产步骤主要包括：造锍熔炼，铜锍吹炼，火法精炼，电解精炼 2.造锍熔炼的基本原理：利用高温下，铜对硫的亲合力大于铁，而铁对氧的亲合力大于铜的特性，在高温及控制氧化气氛条件下，使铁等杂质金属逐步氧化后进入炉渣或烟尘而被除去, 而金属铜则富集在各种中间产物中，并逐步得到提纯。 3.造锍熔炼的目的：①把炉料中全部的铜富集在铜锍相，把脉石、氧化物及杂质汇集于熔渣相②铜锍相与熔渣相完全分离。 4.工艺原则：①炉料有相当数量的硫来形成铜锍②炉渣含二氧化硅接近饱和，铜锍和炉渣不致混溶 5.硫过量机理：当炉料中有足够的硫时，在高温下由于铜对硫的亲和力大于铁，而铁对氧的亲和力大于铜，故FeS能使铜硫化，FeS+Cu2O=FeO+Gu2S 6.SiO2机理：当熔炼体系中没有SiO2时，铜锍和炉渣结合成共价键的Gu-Fe-S-O相，铜锍与炉渣高度混熔。当有SiO2时，它与FeO反应形成离子型的炉渣相,2FeO+3SiO2=2Fe2++Si3O84-铜锍不与SiO2作用而保留为共价键Cu-Fe-S相。这样就使铜锍与炉渣明显分层。 7.铜锍品位的选择：铜锍中铜的质量分数称为铜锍品位。铜锍的品位并不是越高越好。太低会使后续吹炼时间拉长、费用增加；太高则使炉渣中的含铜量增加，产生浪费。（喷吹定律w（Gu）%/w[Gu]%=KGu，同在熔渣和铜锍两相之间的平衡浓度比是一个常数。）铜锍品味越高，铜在渣中损失越大。 8.铜锍成分：由Gu2S和FeS组成的合金，其中还含有Ni，Co，Pb和脉石成分以及2%-4%氧 9.在铜锍中还有一部分FeS被Fe3O4所取代，这也是实际铜锍含量比理论要低的原因，氧是铜锍中的有害成分，铜锍品位越低氧含量越高。 10.炉渣中化合物的性质：组成炉渣的氧化物可以分为酸性和碱性。酸性氧化物有SiO2，碱性氧化物有FeO，CaO,MgO,ZnO,MnO,BaO,中性氧化物Al2O3,它在酸性渣中呈碱性，碱性渣中呈酸性。 11.硅酸度：炉渣的酸碱性可以用硅酸度来表示。硅酸度是指炉渣中结合成SiO2的氧原子物质的量，n0（SiO2）与结合成碱性氧化物的氧原子物质的量n0（∑MeO）之比。酸性渣的硅酸度一般大于1，碱性渣一般小于1。 12.炉渣含铜损失：化学损失、物理损失、机械损失（占的比重大） 13.造锍熔炼：①传统方法：在鼓风炉、反射炉和电炉等传统冶金炉内进行。②悬浮熔炼，如奥托昆普闪速熔炼，熔池熔炼，如白银法※ 14.铜精矿的闪速炉熔炼：闪速熔炼是一种将具有巨大表面积的硫化铜精矿颗粒熔剂与氧气，富氧空气或预热空气一起喷入赤热的炉膛内，使炉料在漂浮状态下迅速氧化和熔化的熔炼方法。 15.炉渣贫化：①电炉贫化法：电路贫化利用电能加热熔融炉渣，并在还原剂的作用下将渣中Fe3O4还原成FeO,降低了熔融炉渣的黏度，以利于铜渣分离，与此同时，在硫化剂的洗涤下，使渣中的铜硫化成铜锍，并加以回收。②浮选贫化法③闪速炉直接弃渣法 16.铜锍的吹炼：吹炼的实质是在一定压力下，将空气中送到液体铜锍中，使铜锍中FeS氧化成FeO并与加入的石英或CaO熔剂造渣，Gu2S则与氧化生成的Gu2O发生相互反应而变成粗铜。第一周期（造渣期）：除去熔锍中全部的铁以及与铁化合的锍。 第二周期（造铜期）：进一步氧化，脱除残存的锍，生产金属铜的过程。 17.铜锍吹炼的温度热制度：吹炼低品位铜锍时，温度通常容易过高，而吹炼高品位铜锍时，则出现热量不足，因此铜锍品位控制以不超过50%-60%为限。
07310710有色金属冶金学
有色金属冶金学 Nonferrous Metals Metallurgy 课程编号：07310710 学分：3 学时：45 （其中：讲课学时：45 实验学时：0 上机学时：0）先修课程：无机化学、物理化学、冶金物理化学、传输原理、湿法冶金原理 适用专业：冶金工程材料成型及控制工程 教材：《有色金属冶金学》；邱竹贤主编；冶金工业出版社，2006 开课学院：材料科学与工程学院 一、课程的性质与任务 课程性质：必修课。 有色金属冶金是GB/T 13745-2009《学科分类与代码》中与冶金物理化学、钢铁冶金等并列的二级学科之一，学科代码45040。 本课程是冶金工程专业学生有色冶金方向的重要专业课。 通过本课程的教学，要求本科生掌握常用有色金属的冶炼工艺、原理、主体设备的构造和技术经济指标控制，使学生了解常用有色金属产品及其原料的性质、用途以及有色金属冶炼工艺的发展动态； 拓宽并提升学生在提取冶金及无机盐化工等领域的知识面和业务能力，为其今后从事或涉及有色金属生产技术或相关新产品开发，以及开展环境保护和资源综合利用工作奠定基础。 课程基本任务是： 1.掌握典型有色金属冶炼主要工艺及设备的原理与特点、冶炼方法与目的； 2.针对具体适用有色金属的冶炼要求，学习选择最优化的有色金属冶金工艺； 3.促进有色金属产品之高效、优质、低耗、环保的绿色制造理念的树立和新工艺新产品的开发。 二、课程的内容及要求 前言有色冶金基础知识 1.教学内容 （1）本课程的性质、研究对象与方法、目的、任务； （2）本课程的学习方法、授课计划、参考资料、考核要求； （3）本课程的发展及在冶金学科的地位，GB/T 13745-2009《学科分类与代码》； （4）有色冶金基础知识，金属分类及有色冶金单元过程。 2.基本要求
有色冶金学期末复习资料
有色冶金学期末复习资料 I ：名词解释 铝硅比：在氧化铝生产中评价铝土矿的质量即以铝土矿中氧化铝和氧化硅的质量比为标准。 电流效率：通常以铝的实际产量在理论产量中所占的百分数。 槽电压：阳极母线至阴极母线之间的电压降，它由与电解槽并联的直流电压来指示。 熔析法除铜：是基于在低温下铜及其砷化物和锑化物在铅水中的溶解度降低的原理。 极距：指阴阳两极之间的距离。 银锌壳：锌对银具有很大的亲和力，形成的化合物比重小，熔点高，且不溶于被锌饱和的铅液中，而以固体银锌壳浮于铅面，与铅分离。 II ：解答题 1：拜耳法生产氧化铝的工艺流程及特点？ 答：直接利用含有大量游离苛性碱的循环母液处理铝土矿，溶出其中氧化铝得到铝酸钠溶液，并用加氢氧化铝种子分解的方法，使铝酸钠溶液分解析出氢氧化铝结晶。种分母液经蒸发后返回用于熔出铝土矿。 特点：拜耳法比较简单，能耗低，产品质量高，成本低，但只限于处理较高品味的铝土矿（A/S 应大于7） 2：烧结发生产氧化铝的工艺流程及特点？ 答：烧结发是在铝土矿中配入石灰石（或石灰），纯碱（含大量碳酸钠的碳分母液），在高温下烧结而得到含有固态铝酸钠的熟料，用水或稀碱溶液溶出熟料，得到铝酸钠溶液。经脱硅净化的铝酸钠溶液用碳酸化分解（向溶液中通入二氧化碳气）使溶液中的氧化铝成氢氧化铝结晶析出。碳分母液经蒸发后返回用于配制生料浆。 特点：烧结发工艺较复杂，能耗高，产品质量和成本不及拜耳法，但它可以处理低品位的铝土矿（A/S 比应大于3.5） 3为什么不能用中和水解的方法除去锌浸出液中的铜，镉，钴杂质？ 答：α+2Zn =1 10-时，锌的溶解度线是在PH=5.96.即2)(OH Zn 沉淀的PH 比铜，镉，钴的氢氧化物沉淀PH 还低，所以用中和水解净化法不能将铜，镉，钴除去。 4铝土矿高压溶出时添加石灰的作用？ 答：①消除含钛矿物的有害作用，显著提高32O Al 的溶出速度和溶出率； ②促进针铁矿转变为赤铁矿，使其中的氧化铝充分溶出，并使赤泥的沉降性能得到改善； ③活化一水硬铝石的溶出反应； ④生成水化石榴石，减少O Na 2损失，降低能耗。 5：粗铜火法精炼的目的和原理？ 答：原理：铜中多数杂质对氧的亲和力都大于铜对氧的亲和力，且杂质氧化物在铜中的溶解度很小，当空气通入铜熔体时，杂质便优先氧化被除去。 目的：①除去粗铜的部分杂质； ②为电解精炼提供优质的铜阳极。 6：铜电解精炼和铜电积两者的电极反应有什么差别？
有色金属冶金学考试
1、金在矿石中的粒度是最重要的工艺性质之一，按金粒的大小可分成 1.粗颗粒＞200目（0.074mm）粗颗粒金在破碎过程中容易形成游离金粒，由于金的比重大，易用重选的方法将金与脉石分离。在氰化过程中溶解比较慢。 2细粒金200目＞金颗粒＞325目磨矿过程中可游离，其浮游性能良好，但用重选的方法难将细粒金富集。常用的富集方法：浮选，土法用混汞。 3微粒金（显微金、次显微金）＜325目微粒金一般嵌布在硫化矿的晶格中，难以用细磨的方法使金暴露出来。处理方法一般是，将金浮选成精矿，再进行预处理，将包裹金的矿物破坏，然后将金提取。在专门的一章介绍这部分内容。 2、根据金的赋存状态也可将处理方法进行分类： 矿石类型处理方法 自然金粗粒金：重选细粒金：氰化 与黄铁矿伴生的金浮选黄铁矿，预处理－氰化 与砷和锑矿物伴生的金浮选，焙烧（预处理）氰化 碲化金浮选，焙烧或化学氧化，氰化 与铜、铅伴生的金在铜、铅系统中由阳极泥中回收 3、金的选矿的主要方法 重选法 原理利用矿粒密度和粒度的差别在液态介度中进行金的富 对象粗颗粒矿， 不适合于细粒矿 特点设备简单，成本低，无污染。 设备跳汰机（Jigger）摇床（Shaking table） 溜槽等 浮选法
原理矿石中存在有细颗粒的金时，则一般通过浮选（flotation）来进行富集以减少处理的物料。(利用矿物表面物理化学性质的差 异） 矿物分 类 疏水性矿物－硫化矿、金亲水性矿物－氧化矿 加入浮选剂的原因实际上矿石在加工过程中受到一定程度的玷污，硫化物的疏水性受到一定的破坏，因此通常要加入试剂（又称选矿药剂或浮选剂）改变矿石表面的疏水性能， 浮选剂分类 捕收剂，这类试剂作用在矿粒的表面，增强其疏水性，通常为具有一定碳链长度的有机物。起泡剂，浮选时要产生大量的气泡用负载矿粒。 调整剂用于浮选过程的环境调整，如pH. 4、混汞法原理和汞膏的处理 混汞法原理：混汞过程实质上是汞对金的湿润过程和汞齐化过程。 汞膏的处理：金矿混汞的产品是金汞膏，其主要成分是金汞合金；银矿混汞的产品是银汞膏，其主要成分是银汞合金。处理汞膏的目的主要是提取金、银和回收汞。处理作业一般包括洗涤、压滤和蒸馏三个步骤。 （1）洗涤-------从混汞设备收集的贡膏，至于操作台上，用水反复冲洗，不断揉搓，直至汞膏洁净为止。从混汞筒获得的汞膏，用一个尖底的淘金盘淘洗。 目的-----除去夹杂在其中的重砂、脉石及其它杂质。 （2）压滤 经洗涤后的汞膏，仍含有大量的过剩的游离汞，用压滤除去。生产规模小，用手工压滤；生产规
有色金属：继续看好军工新材料
┃研究报告┃ 2019-2-17 行业研究┃行业周报 评级中性维持 报告要点 ?周策略：继续看好军工新材料 宏观层面需重点关注：（1）中国1月社融大增4.6万亿；（2）中国1月CPI同比+1.7%，创近一年新低。基本金属方面，商品价格维持震荡。虽短期宏观层面的压制减弱，但基于工业品的需求周期以及2019年全球主要经济体的基本面展望，我们认为并未出现改变价格中期趋势的基本面变化，对基本金属整体仍维持谨慎。据ITRI统计，2018年中国从缅甸进口锡矿大约5.46万金属吨，同比下降19%；这一趋势在2019年有望持续。 黄金方面，受美联储1月不加息，并且删除“进一步加息”措辞的影响，实际利率出现回落；同时受欧元区经济数据走弱，美元指数近期持续上行至近97，支撑近期Comex黄金价格高位震荡。我们认为，黄金的价格反弹或尚未走完，后续需要重点关注美联储加息及中美贸易谈判进展。 新能源车产业链方面，我们认为近期可继续关注新能源车产业链的春节躁动。 2019-2020年将是锂行业大分化年，国内市场更倾向于成本为王。（1）因合约机制，截止2019Q1矿价的回调幅度较预期更小，但优胜劣汰只是时间问题； （2）因补贴退坡，“资源-锂盐-材料-电池-整车”的总盈利蛋糕在缩减，仅有少数头部锂盐供应商才有望笑到最后。同时，欧亚资源暂停赞比亚Chambishi精炼铜、精炼钴产出，我们认为：（1）赞比亚对进口铜精矿、钴精矿征收5%关税已在今年生效，对于当地进口原料的冶炼厂新增成本压力。（2）Chambishi冶炼厂拥有金属钴产能6800吨；但近年来由于公司上游刚果金Boss Mining原料产出的下滑，2018年精炼钴实际产量仅约2300吨。（3）本次Chambishi暂停生产将减少电钴产出，有望为近期持续调整的海外电钴价格带来支撑。 继续推荐军工钛材，钛材行业属于未来3-5年需求景气周期向上、确定性较高的细分领域，同时由于高端钛材拥有较强的技术和资质壁垒，有望进一步凸显高端钛材龙头的竞争优势、支撑盈利拾级而上。 标的方面，当前时点推荐宝钛股份，继续关注山东黄金。 ?周聚焦：从Nemaska资本开支超预算，看锂资源、锂盐项目的壁垒 根据2019年2月13日加拿大Nemaska Lithium公司公告，基于最新进行的建设成本测算，公司旗下目前在建的魁北克Whabouchi锂矿、Shawinigan湿法工厂（锂盐厂）一体化项目至完工还需要额外融资多达3.35亿加元。 矿山资源建设中的Capex超支、进度低预期其实并不少见，但这在锂资源项目（矿山以及盐湖）中尤其普遍，我们从管理层决策、新工艺应用、锂资源-锂盐厂项目一体化、锂行业生命周期、自然资源及气候等五个方面进行了分析探讨。分析师葛军 （8621）61118698 gejun@https://www.360docs.net/doc/203685144.html, 执业证书编号：S0490510120019 分析师孙景文 （8621）61118711 sunjw@https://www.360docs.net/doc/203685144.html, 执业证书编号：S0490516040001 联系人王筱茜 （8621）61118711 wangxx5@https://www.360docs.net/doc/203685144.html, 联系人王琪 （8621）61118711 wangqi17@https://www.360docs.net/doc/203685144.html, 相关研究 《丰田与松下合资生产动力电池，对于上游资源的启示？》2019-1-26 《推荐军工钛材；剖析全球黄金新巨头Newmont Goldcorp的诞生》2019-1-20 《基本金属迎来喘息，战略主线看好军用钛材》2019-1-6 风险提示： 1. 全球新能源汽车、储能推广进程不及预期导致上游能源金属供需失衡； 2. 国内去杠杆导致基本金属需求趋冷、商品价格持续调整，贸易摩擦以及地缘政治风险等。
有色金属冶炼
中国有色金属加工工业协会邹振楚认为，中国铝型材工业发展可分为三个阶段。 即１９５２－１９７９年的奠基发展阶段，１９８０－１９９１年的调整发展阶段， １９９２年至今的高速发展阶段。 １９５２年国家批准建设１０１厂并于１９５６年投产，中国建立了自己的铝型 材工业，有８台水压机，主要生产航空型材，经过几年的摸索和攻关。生产了技术难 度高的直升机旋翼和飞机变断面型材，同时培养了一大批技术骨干，至今仍有不少人 员活跃在全国各个挤压厂。以后，国家又建设了１１２厂（现为西南铝业（集团）有 限责任公司）和１１３厂（现为西北铝加工厂），他们先后于１９７０年和１９６９ 年投产，中国铝型材工业实力增强，布局更趋合理。１９７４年起中国更加关注国外 先进的铝型材工业，从日本引进油压机，１９７５年和１９７６年又先后对日本、英 国和法国进行考察。这个时期中国铝型材工业的特点是：企业是国有的，产品是军用 的，工厂是综合性的，挤压机是水压的。 上世纪８０年代以来，中国经济一直快速发展，由于建筑市场需求的拉动，一批 国营铝型材企业相继投产，如北京铝材厂、天津铝合金厂、广东有色金属加工厂、成 都铝材厂、营口铝材厂等。一批合资和外资企业获准在中国办厂，加深圳华加日铝业 有限公司、台山市金桥铝型材有限公司、深圳西林铝型材厂等。一批民营企业迅速崛 起，如广东兴发铝型材厂有限公司等。这些企业主要装备和工艺都是引进的，因而使 中国铝型材工业生产技术和装备水平提高了一大步。１９８９年，鉴于我国铝锭资源 紧缺，国家限制铝门窗的消费，铝型材工业进行产业结构和产品结构调整，为以后的 高速发展打下了更坚实的基础，１９９１年到２００２年，铝型材产量连续１１年以 ２４．２％的速度增长．２００２年达到１７６万吨，居世界产量的第一位。 上世纪９０年代以来，一大批民营企业陆续建成投产，他们当中有广东坚美铝型 材有限公司、南海亚洲铝厂有限公司、广东凤铝铝业有限公司、龙口市南山铝材总厂
有色金属冶金概论复习题带答案
有色冶金概论》复习题 4、铜的冶炼方法及工艺流程答：有火法和湿法两大类；火法炼铜基本流程包括造锍熔炼、锍的吹炼、粗铜火法精炼或阳极铜电解精炼；湿法炼铜基本流程包括浸出、萃取。反萃、电积。 5、硫化铜精矿造锍熔炼的基本原理及两个过程的主要反应答：利用铜对硫的亲和力大于铁和一些杂质金属，而铁对氧的亲和力大于铜的特性，在高温及控制氧化气氛条件下，使铁等杂质金属逐步氧化后进入炉渣或烟尘而被除去，而金属铜则富集在各种中间产物中，并逐步得到提纯。主要包括两个造渣和造锍两个过程主要反应：2FeS(l)+3O2(g) =2FeO(g)+2SO(g) ; 2FeO(g)+SiQ(s)= 2FeO ? SQ(I)； xFeS(l)+yCu 2S(I)= yCu 2S ? xFeS(I) 6、硫化铜精矿造锍熔炼的目的及必须遵循的两个原则 答： (1)造流熔炼的目的：①使炉料中的铜尽可能全部进入冰铜, 同时使炉料中的氧化物和氧化产生的铁氧化物形成炉渣；②使冰铜与炉渣分离。( 2)火法炼铜必须遵循两个原 则：①必须使炉料有相当数量的硫来形成冰铜；②炉渣含二氧化硅接近饱和，以便冰铜和炉渣不致混溶 7、铜锍(冰铜)的吹炼的任务及实质是什么？答：任务是将铜锍(冰铜)吹炼成含铜98.5%-99.5%的粗铜；实质是在一定压力下将空气送到液体冰铜中，利用空气中的氧将冰铜中的铁和硫几乎全部除去，并除去部分其它杂质：FeS氧化变成FeO与加入的石英熔剂造渣；而CuS则部分经过氧化，并与剩下的CitS相互反应变成粗铜。 8、铜锍(冰铜)的吹炼过程为分为哪两个两个周期？各周期的主要反应是什么？ 答：造渣期：2FeS+3O=2FeO+2SO 2FeO+SiO= 2FeO- SiO2；相加得总反应为2FeS+3O+SiQ= 2FeO- SQ2+2SO。造铜期：2CuS+3O=2CuO+2SO Ci i S+2Ci i O=6Cu4SO两式相加得总反应： Ci2S+O2=2Ci+ SO2 9、粗铜火法精炼的目的及原理是什么？粗铜火法精炼分为哪两个过程？ 答：目的：部分除去粗铜中对氧亲和力较大的杂质；为电解精炼提供合乎要求的阳极铜，并浇铸成为表面平整、厚度均匀、致密的阳极板；以保证电解铜的质量和降低电解精炼的成本。每个周期包括加料熔化、氧化、还原和出铜浇铸四个基本阶段。原理：粗铜火法精炼的实质是使其中的杂质氧化成氧化物，并利用氧化物不溶于或极少溶于铜，形成炉渣浮在熔池表面而被除去；或者借助某些杂质在精炼作业温度(1100?1200C )下，呈气态挥发除去。①氧化过程：铜首先被氧化：4[Cu] + Q= 2[Cu2O]生成的氧化亚铜溶于铜液中，在Ci2O 与杂质元素接触时便将氧传递给杂质元素：[Ci 2O] + [ M '] = 2[Ci] + [M 'O]； ②还原过程主要还原CiiO,常用的还原剂有：重油、天然气、液化石油气等。重油还原实际上是氢和一氧化碳对CuO的还原：CuO + H2 = 2Cu + H 2Q Cu t O + CO = 2Cu + CO2 Ci2O + C = 2Ci + CO ；4Ci2O + CH4 = 8Ci + CO 2 + 2H 2O 10、简述粗铜电解精炼的基本过程，分别写出阴阳及的主要反应。答：铜的电解精炼是以火法精炼的铜为阳极，硫酸铜和硫酸水溶液为电解质，电铜为阴极，向电解槽通直流电使阳极溶解没在阴极析出更纯的金属铜的过程。根据电化学性质的不 同，阳极中的杂质或者进入阳极泥或者保留在电解液中被脱出。阳极反应：Cu- 2e = CiT; Me-2e=Me；H2O- 2e =1/2 O2 + 2H +；S(f-2e =SO s +1/2 O2 阴极反应：Ci f+2e = Cu ；
有色冶金基础知识
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 有色冶金基础知识 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-8587-72 有色冶金基础知识 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1铸造铝合金 （1）铝合金的性能及应用 铸造铝合金的密度比铸铁和铸钢小，而比强度则较高。因此在承受同样载荷条件下采用铝合金铸件，可以减轻结构的重量，故在航空工业及动力机械和运输机械制造中，铝合金铸件得到广泛的应用。 铝合金有良好的表面光泽，在大气及淡水中具有良好的耐腐蚀性，故在民用器皿制造中，具有广泛的用途。纯铝在硝酸及醋酸等氧化性酸类介质中具有良好的耐蚀性，因而铝铸件在化学工业中也有一定的用途。纯铝及铝合金有良好的导热性能，放在化工生产中使用的热交换装置，以及动力机械上要求具有良好导热性能的零件，如内燃机的汽缸盖和活塞等，也适于用铝合金来制造。
铝合金具有良好的铸造性能。由于熔点较低（纯铝熔点为660.230C，铝合金的浇注温度一般约在730～750oC左右），故能广泛采用金属型及压力铸造等铸造方法，以提高铸件的内在质量，尺寸精度和表面光洁程度以及生产效率。铝合金由于凝固潜热大，在重量相同条件下，铝液的凝固过程时间延续比铸钢和铸铁长得多，放流动性良好，有利于铸造薄壁和结构复杂的铸件。 （2）铸法铝合会的分类、牌号 铝合金按照加工方法的不同分为两大类，即压力加工铝合金和铸造铝合金（分别以YL和ZL表示）。在铸造铝合金中又依主要加入的合金元素的不同而分为四个系列，即铸造铝硅合金、造铝铜合金、铸造铝镁合金和铸造铅锌合金（分别以ZL1X X，ZL2 X X，ZL3 X X和ZL4 X X表示），在每个系列中又按照化学成分及性能的不同而分为若干牌号。表3中列出了铸造铝合金国家标准所包括的几种铝合金的牌号。 表3铸造铝合金的牌号
钢铁材料及有色金属材料
合金钢： 一、钢的合金化概论 目前常用的合金元素有：硅、锰、烙、镍、钨、钼、钒、 钛、铌、锆、铝、铜、钴、氮、硼、稀土等 （一）、钢中的合金元素 钢是以铁为基础的合金，其点阵结构是由铁决定的。由于 冶炼时所用的原材料冶炼方法和工艺操作等的影响，使其 还有十多种或更多种元素。钢中除了碳可能还有其他元素 【硅、锰、硫、磷、铜、镍等它一般作为杂质或残余元素 对待，而不认为是合金元素】 锰可有生铁带入钢中，锰与硅还可以以脱氧剂的形式加入。残余元素的存在有时可以起到一定有益的作用（如镍、烙可以提高钢的淬透性），但在大多数情况下会产生不利的影响（残留的镍、烙、铜存在会对钢的焊接性冷变形加工形产生不利的影响），所以对于优质碳素钢都规定了残余元素的最高许可量。 在冶炼过程中，钢液不可避免的隐含微量的气体—氧、氮、氢。这些元素在钢中的含量虽然过少，但在一定的条件下或超过一定的含量后，都会对钢的性能显示重要影响，因此不能不加以考虑。 PS：【碳素钢】压力加工较方便，价格低，其机械性能可以满足多方面的要求，尤其是经过热处理后，性能有很大的改善，因此碳素钢的产量占90%以上。 【碳素钢局限】不锈、耐酸、耐磨物理性能、工艺性能、大尺寸、
高强度。 PS：【硫：降低韧性，可以用于易切钢中】 【合金钢高低的判别】合金元素小于或等于5%时低合金钢，5-10%中合金钢，大于10%高合金钢。 二、钢的分类 （一）、按用途分类：冶炼方法和设备的不同，工业钢分：平炉钢、转炉钢、电炉钢三大类，每一类还可以根据炉衬材料的不同分为：碱性和酸性。电炉钢还可以分为电弧炉钢、感应炉钢、真空感应炉钢、电渣炉钢等 （二）、按结构分类： 1、结构钢 （1）、建筑及工程用钢或者构建用钢。用作钢架、桥梁、钢轨、车辆、船舶等，属于这类钢的有普通碳素钢和部分普通低合金钢，这类钢很大一部分做成钢板或型材。 （2）、机器制造用钢，用作各种制造零件，包括轴承、弹簧等。 2、工具钢 （1）、量具刃具钢 （2）、冷模具钢 （3）、热模具钢 （4）、耐冲击工具用钢 3、特殊性钢 （1）、耐热钢，包括抗氧化钢和热强钢
重有色金属冶金概述
重有色金属冶金概述 白凤斌 二O一三年十月
重有色金属冶金概述 重有色金属（注：指密度大于4.5g ／cm3 的有色金属材料，包括铜、镍、铅、锌、锡、锑、钴、汞、镉、铋等金属）冶金提取方法主要分为两种，一是火法冶炼；二是湿法冶炼。火法冶金是提取纯金属最古老、最常用的方法。由于重有色金属矿通常以硫化物为主，因此大约60%以上的重有色金属的提取采用火法冶炼。湿法冶金的历史可追朔到大约公元1200年我国的北宋时期就已能从胆矾(硫酸铜)溶液中提取铜。但是在冶金工业发展进程中湿法冶炼技术发展十分缓慢，真正意义上的现代湿法冶金直到20世纪40年代以后才逐步实现了工业化。由于湿法冶金在环境保护、生产成本、能源消耗以及对原料的适应性等方面具有独特的优势，近50年来发展十分迅速。 1.1 重有色金属火法冶金 重有色金属火法冶金是指用燃料、电能或其他能源产生高温，在高温下应用冶金炉把有价金属和精矿中的大量脉石等杂质分离开，提取金属或提纯金属（精炼）的各种作业。重有色金属火法冶金的主要化学反应是氧化—还原反应，火法冶金是提取纯金属最古老、最常用的方法。 1.1.1 重有色金属火法冶金主要设备 重有色金属火法冶金主要设备包括各种冶金炉及附属设备。常见的重有色金属冶金炉有以下几种：
1.铜、镍冶炼 粗炼设备： a.密闭鼓风炉； b.电炉； c.闪速炉； d.诺兰达炉； e.瓦纽可夫炉。 f.奥斯麦特炉 精炼设备： a.转炉； b.连续吹炼炉； 2.锌冶炼 a.竖罐蒸馏炉； b.炼锌鼓风炉（ISF炉）； 3.铅冶炼 a.鼓风炉； b.氧气底吹熔炼炉（Q.L.S法） c.基夫赛特炉； d.卡尔多炉。 3.综合回收设备 a.烟化炉； b.回转窑（威尔兹法）。