国内外钛、锆、铪冶金新工艺新方法进展——北京有色金属研究总院【车小奎 陈 洋】
2016年12月8日
车小奎 陈 洋
汇报提纲
一、前言
二、钛提取冶金技术
三、锆提取冶金技术
四、铪提取冶金技术
五、结语
一、前言
钛、锆、铪同位于元素周期表中第ⅣB族，三者的开采冶炼较难，且工业应用较晚，均属于稀有金属。三者的制备方法都可以分为金属热还原法和熔盐电解法两大类。本文总结了三种金属近年来的制备新工艺，同传统工艺进行了比较，分析了各自的优缺点、应用现状及发展趋势。
二、钛提取冶金技术
迄今为止，在众多的海绵钛生产方法中，真正实现工业化生产的只有Kroll 法(镁热还原法)和Hunter法(钠热还原法)。
这两种工艺均存在成本高的缺陷，因此国内外都在进行钛提取工艺的开发研究，近年来，钛提取工艺以及基础理论方面都取得了许多新成果。新型钛冶金方法主要分为金属热还原方法和熔融盐电解方法两类。
二、钛提取冶金技术-金属热还原法
2.1 金属热还原法2.1.1 Armstrong工艺/ITP（International Titanium Powder）工艺
Armstrong工艺以其发明人命名，是由美国芝
加哥国际钛粉公司开发的，也称为ITP工艺。该工
艺是对Hunter法的一种改进，可以连续生产钛粉。
它的核心设备是Armstrong反应器（如图1所示），
是一种将TiCl 4和金属钠蒸汽注射到高温区的装置。
金属钠以气体的形式被送入反应器，而TiCl 4蒸汽
通过一个内部喷嘴注射到钠气流中。还原反应在喷
嘴出口处立即发生，生成的钛粉被钠气流所携带。
钛、钠和氯化钠通过过滤、蒸馏和洗涤而得以分离。
所制得的钛粉中氯含量小于50ppm，氧含量小于
1000ppm。图1 Armstrong工艺反应器
二、钛提取冶金技术-金属热还原法
同Hunter法相比，该法的优点为：
（1）工艺相对简单且连续化生产，同时温度较低，劳动力和资金成本大大降低； （2）所得产品为高纯粉末，不需要进一步提纯；
（3）产品适用于粉末冶金、喷射成型以及其他快速加工过程。
该方法已经接近工业化生产，但仍然存在一些问题：
（1）工艺设备的使用寿命较短；
（2）分离设备需进一步优化
（3）综合工厂的投资成本相对较高等。
二、钛提取冶金技术-金属热还原法
2.1.2 导电体介入还原法（EMR法）
导电体介入还原法（electronically mediated reaction，EMR）工艺首先是由美国麻省理工大学的Sadoway和Okabe提出，最初将此工艺应用于金属钠热还原KTaF7的过程中控制钽粉的形态，后来才发现此法在降低金属钛生产成本方面有巨大潜力。
EMR法是将熔盐介质中发生的镁热还原TiCl4的反应分解成两步电化学反应：
Mg=Mg2++2e (1)
TiCl4+4e=Ti+4Cl- (2)
从原理上来讲，只要有导电介质存在即可促进上述反应中电子的转移，使两个反应在不同区域同时发生，总反应为：
2Mg+TiCl4=Ti+2MgCl2 (3)
从热力学角度分析了熔盐介质中钙镍热还原TiO2的反应
2Ca+TiO2=Ti+2CaO (4)
EMR法分为短程EMR法( short-range EMR，SR- EMR) 和长程EMR法( long-range EMR，LR- EMR) ，前者在不同反应区域的电子传输是借助导电熔盐来实现; 而后者在不同反应区域的电子传输则借助反应器或金属沉积物一类的金属导体来实现。长程EMR法被认为是在金属表面上发生的异相成核过程，是可控制的原位沉积反应；而短程EMR法是在熔盐中进行的均相成核过程，更有利于金属粉体的形成。
EMR法不仅解释了还原反应的进行过程，还说明了产物的析出形态。与传统的Kroll法只能间歇地生产海绵钛相比，EMR法是基于熔盐化学和电化学原理基础上形成的一种可控产物形态、连续生产的新方法，其优势在于可连续地生产金属钛或钛粉。
2.1.3 钙热还原(OS)法
Ono和Suzuki提出的钙热还原(OS)法是一种
可连续生产海绵钛的节能工艺，其基本原理是在
装有CaCl2熔盐的同一个容器中实现TiO2的钙热还
原生产金属钛，同时使副产的CaO 在CaCl2熔盐
中进行电解重新获得金属还原剂Ca。OS 法的实
验装置示意图如图2 所示。
在图2 的反应槽中，以石墨为阳极，纯钛或
不锈钢为阴极，用熔融的CaCl2与金属Ca 组成反
应介质，TiO2粉末从反应槽上部加入，在阴极附
近被金属Ca 还原成金属Ti 并副产CaO。
图2 钙热还原(OS)法电解反应示意图
OS 法认为金属Ca 是先溶解于CaCl2熔盐介质中，再与TiO2发生还原反应:
2Ca + TiO2 = Ti + 2CaO (5)
生成的CaO在CaCl2熔盐中具有较大的溶解度，因此CaCl2-CaO-Ca 三元体系为均相溶液。当在两电极之间施加3.0V电压(高CaO的分解电压而又低于CaCl2的分解电压) ，电解CaO而得到所需要的金属还原剂Ca:
2CaO → 2Ca + O2 (6)
经过电脱氧的Ti快速团聚，形成的海绵Ti颗粒沉积于电解槽的底部，被间断取出。OS法的理论电耗约为Kroll工艺中MgCl2电解制Mg的一半。
与Kroll法相比，OS法的优点在于TiO2不需要经过氯化工序处理而直接用于金属热还原，而且化学反应(5)和电化学反应(6)是在同一反应器内同时进行，能实现连续化生产; 其缺点在于还原产物Ti沉积在反应槽底部，需要定期进行分离，而且产物与熔盐介质的分离也比较困难。
2.1.4 PRP工艺
物的污染，但在试验中却发现金属钙蒸气还原TiO2粉末时存在诸
多问题，如: 当TiO2粉的量大时，下层的物料难以被还原完全，
而且衬底对产物的污染也较为严重。
因此，他们提出了TiO2预制成型还原( preformreduction
process，PRP) 工艺，即先将TiO2粉末、助焊剂( CaCl2，CaO) 、
粘结剂(火棉胶) 等混合预制成一定的形状，于1073 K下烧结成
型，然后置于不锈钢容器内于1073-1273K用金属钙蒸气进行热
还原反应，得到的金属钛留在反应后的预制品中，通过浸出和
图3 PRP工艺的反应过程示意图
真空干燥可得到Ti 含量为99%的钛粉。其反应装置示意图如图3
所示。
该工艺的优点是反应物与产物不直接进行物理混合，因此易于分离，有利于提高产物的纯度，而且通过控制预制品的形状和助焊剂的比例可以得到粒径均匀的钛粉; 但该方法是间歇性操作、工艺流程长、还原率低、成本高，尚处于实验室研究阶段。
2.1.5 MHR法
Borok曾提出用金属氢化物直接还原TiO2的金属氢化物还原( metal-hydride reduction，MHR) 法，为TiO2直接还原成金属Ti 提供了一种新的途径。MHR法是在1373～1473K下用CaH2还原TiO2得到Ti 粉，其反应方程为:
TiO2 + 2CaH2 = Ti + 2CaO + 2H2 (7)
MHR法缩短了提取钛的工艺流程、产物为粉末钛，而且不含氯。这种方法的缺点的是产物的氧含量和氢含量较高，需进一步脱气处理; CaH2活性较高，极易与空气中的氧和水发生反应而变质。研究人员对MHR法的进一步研究发现，对CaH2和TiO2的混合粉末进行机械研磨合金化、低温热处理等前处理，不仅增加了反应物的接触面积，而且可增大反应物的活性，降低反应的活化能。然而，CaH2的运输和贮存费用较高，致使该方法的生产成本仍然过高。
2.1.6 钛酸盐热还原法
除了以TiCl4和TiO2作为常用的提钛原料外，王武育等研究了以氟钛酸钾( K2TiF6) 为含钛原料经铝热还原制取金属钛。他们先以氢氟酸(HF) 浸出偏钛酸( H2TiO3) ，再以KOH 进行中和制取中间原料K2TiF6，然后以铝锌合金为还原剂(锌为载体) ，采用类似于Kroll 工艺的还原-蒸馏工艺制备得到Ti 含量为97%的海绵钛。陈学敏等则以铝锌合金和铝镁合金为还原剂对氟钛酸钾进行热还原，所得海绵钛的Ti含量分别为98.67% 和99.2%。与氯化法相比，氟钛酸盐法制取金属钛的工艺较为简单，而且氟盐中的钛不易被氧等杂质污染，但所得产品纯度不够高，杂质分离工序尚需进一步研究和改进。
二、钛提取冶金技术-熔盐电解法
2.2.1 TiCl4熔盐电解法
以TiCl4为原料，电解制备金属钛的方法， 在20世纪70年代就被提出，并进行了一系列的努力，该法的电解过程遵循逐级还原规则：Ti4+→Ti3+→Ti2+→Ti。1985年基于前人对于TiCl4 电解的研究的启发，意大利科学家Ginatta提出了一种制备金属钛的新方法,被称为Ginatta法。
Ginatta法最大的特点在于其使用中介电极解决了熔盐中TiCl4向TiCl2的转化问题，利用该电极将电解槽中的阴、阳极隔开，该电极正对阳极的一面为过渡阴极，正对阴极的一面为过渡阳极，利用该电极将TiCl4电化学还原为TiCl2，Ti2+溶于熔盐中，在阴极沉积为金属Ti。他们也试图将电解温度提高到1750℃获得液态金属钛与电解质分离。
但该法也存在一些问题：
（1）其所使用的中介电极过于复杂，难以广泛采用；
（2）仍然使用TiCl4作为原料，无法避免氯化过剩，成本不可能太低。
2.2.2 钛酸盐熔盐电解法
早在20世纪60年代就有人尝试对钛酸盐进行电解，Wurm等曾以石墨为阳极，不锈钢为阴极，于923～983 K在NaCl + KCl + K2TiF6熔盐体系中进行电解得到金属钛，认为氟钛酸盐的电解还原分为两步: 第一步是Ti4+还原为Ti3+，第二步是Ti3+还原为金属钛。Lantelmea等电化学研究的结果也表明KCl+ NaCl + NaF熔盐中， K2TiF6的电化学还原分为两步：
Ti4+ + e-→Ti3+
Ti3+ + 3e - →Ti
随着电解反应的进行，熔盐中的氯离子不断减少，氟化物浓度不断增加，极大地影响了电解反应的连续性，而且其电流效率较低(仅为45%左右)，这严重制约了该方法的进一步发展。
2.2.3 熔体TiO2电解法
参考Hall-Heroult电解Al2O3的方式，利用氟化物/ TiO2熔体电解以期获得金属钛熔体的工艺被多个单位提出过。比较典型的有日本的Takenaka和Kawakami等提出的DC-ESR工艺，
加拿大的QIT工艺等。Takenaka等利用CaF2等氟化物熔体溶解TiO2通过直接电解，试图直接
获得液态的金属。所获产物中钛含量达到95%，但杂质含量较高，并没有详细地报道氧含量。 同样采用氧化钛熔体电解的还有MIT的Sadoway教授提出的全氧化物熔体的电解方式。
其基本思路是在1700℃的高温下电解含有TiO2的高温氧化物熔体，制得液态金属钛，同时在阳极析出O2。该工艺简单，可连续生产，同时阳极得到O2，对环境无污染。但由于该工艺操作温度为1700℃，其阳极需使用贵金属材料，成本较高。另外如何保证得到的液相钛质量
也是一个难题。
2.2.4 固体TiO2电解法
2000年伊始，Chen等在CaCl2熔盐电解质
中对固体TiO2进行电解还原获得金属钛，人们
把这种制备金属钛的方法称为FFC剑桥工艺。该
工艺以固体TiO2为阴极，石墨为阳极，控制电
解槽温度为1073～1123K，在通入氩气保护下，
先在2.5～2.7 V条件下进行预电解2h，以除去
熔盐电解质中溶解的氧气; 然后，施加工作电
压2.8～3.2 V进行电解，作为阴极的TiO2被分
解为金属钛( 海绵钛) 和氧离子，氧离子熔入
CaCl2熔盐并在阳极放电转化为氧气析出。FFC
剑桥工艺的电解反应原理如图4所示。
图4 FFC剑桥法电解反应原理图
TiO2本身是一种绝缘体，本不适合作为电极。然而实验研究发现，电解一旦开始，只要有少量的氧从阴极上迁移，TiO2就变成了导体。电解时发生的主要反应可表示为:
阴极反应: TiO2 + 4e= Ti + 2O2- (10)
阳极反应: 2O2--4e= O2 (11)
总反应: TiO2 = Ti + O2 (12)
FFC剑桥法的优点在于: (1) 原料为TiO2粉末，不需要经过氯化过程，大大缩短了工艺流程、简化了设备、降低了成本; (2) 熔盐CaCl2无毒，对环境无污染; (3) 阳极析出氧气或CO与CO2的混合气体，易于控制; (4) 产品质量高。Metalysis公司利用FFC 剑桥工艺已经建立了小型试验工厂生产海绵钛。然而，在该方法的大规模生产中存在最突出的问题是惰性阳极的应用。通常碳或者石墨作为惰性阳极时，随着电解还原的进行，碳阳极不断消耗，部分微粒碳在电解液中汇聚。另外在阳极生成的CO2溶解于熔盐中，以CO32-形式在阴极得到电子生成C，不仅污染产物还会与阳极汇聚的碳造成电解过程短路。
2.2.5 碳氧化钛可溶阳极电解法
钛的碳氧化物在一定的成分范围内具有导电性，因此可以用于阳极电解溶出，同时在阴极上获得金属钛。最早提出此方法的是美国的E.Wainer。他在其专利中用TiC和TiO为原料，通过电弧熔炼等高温手段将其熔融后用阳极溶出，在阴极上获得金属钛。但是，TiC和TiO的制备工序并不简单，以TiC和TiO为原料并不合理。
北京科技大学研究组开发了类似的可溶阳极电解钛提取方法，被称为“USTB工艺”。该该法借鉴钛精炼的思路，采用含钛的可溶性阳极材料为钛源，电解制取高纯钛。其具体工艺分为碳热还原和熔融盐电解两部分。工艺中可溶性阳极TiC x O y的制备是以TiO2和石墨为原材料，以一定的化学计量配比混合压制，将压制的块体原料在一定的热处理温度下进行烧结得到可溶性阳极材料TiC和TiO的固溶体，其导电性良好，可以用作电解的电极材料。 制备得到的块体材料连接成阳极，在熔融盐中进行长时间电解。
该工艺通过碳热还原制取TiC x O y固溶体，从而解决了单独生产TiC，TiO的繁琐，同时控制了TiC x O y固溶体的成分，保证电解的连续进行。
由于USTB工艺可溶阳极电解方法的原料由阳极溶出来提供，对其纯度的要求相对较低。电解可以采用恒电流电解，并可稳定电解，便于规模化生产。 但仍存在阴极沉积不稳定，大型阳极加工困难等问题。
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
北京有色金属研究总院有色金属材料制备加工国家重点实验室研究生招生【VIP专享】
北京有色金属研究总院 有色金属材料制备加工国家重点实验室 硕士/博士研究生招生 北京有色金属研究总院始建于1952年，长期以来一直是我国有色金属行业规模最大、综合实力最强的研究开发机构，为我国有色稀有金属工业体系的建立和发展做出了巨大贡献。作为国务院国资委直属的大型国有科技企业，截至2009年末，北京有色金属研究总院国有资产总额已达27亿元，高技术产业年销售收 入超过30亿元，外贸出口总额超过1亿美元，承担国家级科技项目年平均科研 经费到款额超过2亿元，拥有职工总数3100余人，其中工程技术人员1100余人，包括两院院士4人、享受政府特殊津贴的国家级专家近百人、高级技术职称人员近400人，半导体材料国家工程研究中心、稀土材料国家工程研究中心、有色金属复合材料国家工程技术研究中心、有色金属材料制备加工国家重点实验室、生物冶金国家工程实验室、国家有色金属及电子材料分析检测中心等10余个国家级中心、实验室和基地依托建设在院内。 有色金属材料制备加工国家重点实验室成立于2005年，是国家科技部在我国工业性科研院所中第一批试点建设的两个国家重点实验室之一。2005-2009年期间，有色金属材料制备加工国家重点实验室累计承担国家自然科学基金项目、国家973计划课题、国家863计划课题、国家科技支撑计划课题、国家国际科技合作计划项目、国家重大科技专项项目、国防军工项目等各类国家级科技项目（课题）79项，其中包括“国产大飞机”国家重大科技专项中的先进航空铝合金、钛合金研制项目14项，科研经费总额超过1.3亿元，发表科技论文382篇，撰写及主编出版著作10部，申报国家发明专利60余项、获授权国家发明专利36项，获省部级科学技术奖励一等奖5项、二等奖7项、三等奖5项。 一、国家重点实验室领导 学术委员会名誉主任：李东英（中国工程院院士） 学术委员会主任：王淀佐（中国科学院院士，中国工程院院士） 国家重点实验室主任：熊柏青（教授，北京有色金属研究总院副院长） 国家重点实验室常务副主任：米绪军（教授）
中国有色金属工业科学技术奖励办法
中国有色金属工业科学技术奖励办法 中国有色金属工业协会 中国有色金属学会 二OO八年六月
中国有色金属工业科学技术奖励办法 目录 第一章总则 第二章中国有色金属工业科学技术奖的评审和授予第三章罚则 第四章附则
中国有色金属工业科学技术奖励办法 第一章总则 第一条为了奖励对有色金属工业科学技术进步做出突出贡献的单位和个人，调动科学技术工作者的积极性和创造性，加速有色金属工业科学技术事业的发展，制定本办法。 第二条经国家科学技术奖励工作办公室批准，由中国有色金属工业协会和中国有色金属学会共同设立科学技术奖，其名称为：中国有色金属工业科学技术奖。该奖属社会力量设奖。 第三条中国有色金属工业科学技术奖包括： （一）技术发明奖 （二）科学技术进步奖 （三）中国有色金属工业科学技术奖分一等奖、二等奖、三等奖三个等级。 第四条中国有色金属工业科学技术奖的奖励基金由支持和关心中国色金属工业科学技术事业发展的有色金属行业国内外企事业单位、个人所捐赠及由中国有色金属工业协会和中国有色金属学会向有关的企业、事业单位等筹集。也可由其它渠道筹集。 第五条中国有色金属工业科学技术奖贯彻尊重知识、尊重人才的方针。 第六条维护中国有色金属工业科学技术奖的严肃性。中国有色金属工业科学技术奖的评审、授予，不受任何组织或个人的非法干涉。 第七条中国有色金属工业协会和中国有色金属学会共同负责中国有色金属工业科学技术奖评审的组织工作。为了做好这项工作，
决定设立中国有色金属工业科学技术奖励工作办公室负责日常事务，其机构设在中国有色金属工业技术开发交流中心。 第八条中国有色金属工业协会和中国有色金属学会联合设立中国有色金属工业科学技术奖励委员会，聘请有关方面的专家、学者组成评审组，依照本办法，负责中国有色金属工业科学技术奖的评审工作。 第二章中国有色金属工业科学技术奖的评审和授予第九条中国有色金属工业科学技术奖评审机构的组成：中国有色金属工业科学技术奖励委员会，中国有色金属工业科学技术奖评审组，中国有色金属工业科学技术奖励办公室。 第十条中国有色金属工业科学技术奖每年评审一次。 第十一条申报中国有色金属工业科学技术奖的项目需由行业内有关单位推荐。推荐时，应当填写统一格式的推荐书，提供真实、可靠的评价材料。 第十二条中国有色金属工业科学技术奖评审组作出认定科学技术成果的结论，并向中国有色金属工业科技奖励委员会提出获奖项目和人选及等级的建议。 第十三条中国有色金属工业技术发明奖授予运用科学技术知识做出产品、工艺、材料及其系统等重大技术发明的单位和个人。所称重大发明，应当具备下列条件： （一）前人尚未发明或者尚未公开； （二）具有先进性和创造性； （三）经实施，创造显著经济效益或者社会效益。 第十四条中国有色金属工业科学技术进步奖授予在应用推广先进科学技术成果，完成重大科学技术工程、计划、项目等方面，做出突出贡献的下列单位和个人：
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。
222有色金属材料制备加工国家重点实验室(北京有色金属研究总院).
有色金属材料制备加工国家重点实验室 重点实验室简介 有色金属材料制备加工国家重点实验室是2005年国家科技部批准首批在我国大型工业性研究院所中试点组建的国家重点实验室，依托单位为中国有色金属行业规模最大的综合性研究院——北京有色金属研究总院。 有色金属材料制备加工国家重点实验室建设与发展的总体目标为：紧密围绕国际上有色金属材料制备加工领域前瞻性、前沿性技术的发展方向以及国内有色金属材料制备加工行业对各种先进的、竞争前的共性关键技术所提出的重大需求，开展有色金属材料制备加工技术领域的基础和应用基础性研究，结合高素质人才的培养、国际先进水平研究基地的建设、与大型骨干企业合作模式及成果转化体系的建立，为我国有色金属材料制备加工行业的技术进步、实现可持续发展战略奠定技术理论基础。 有色金属材料制备加工国家重点实验室的研究与学术领域包括：有色金属材料的非平衡制备技术，有色金属材料的短流程制备加工技术，有色金属材料的先进固态加工技术，有色金属材料制备加工过程的模拟仿真与性能预报技术。根据上述研究与学术领域布局，有色金属材料制备加工国家重点实验室目前下设四个研究室：非平衡制备技术与先进铝合金材料研究室，短流程制备加工技术与先进镁合金/铜合金材料研究室，固态加工技术与先进钛合金材料研究室，有色金属制备加工过程的模拟仿真与性能预报技术研究室，上述研究室由本领域国内知名的专家担任主任研究员。同时，实验室还聘请了一批国内著名高等院校、科研机构和有色金属行业大型骨干企业的专家作为兼职教授或特聘教授，指导并参与实验室的建设和研究工作。以两院院士王淀佐先生为主任、中国工程院院士李东英先生为顾问、会同有关专家学者组成的国家重点实验室学术委员会，为国家重点实验室领域建设、科学研究、学术活动等进行学术指导。 联系电话：（010）82241161/62/63 传真：（010）82240096 E-mail: cmpskl@https://www.360docs.net/doc/6a17150311.html, 博士研究生导师介绍
中国有色金属工业环保问题与可持续发展对策
中国有色金属工业环保问题与可持续发展对策 发表时间：2018-12-25T11:01:33.040Z 来源：《基层建设》2018年第31期作者：王世兴 [导读] 摘要：中国有色金属工业在快速发展的同时，带来了严重的环境污染和生态破坏。 中国铝业集团有限公司北京 100082 摘要：中国有色金属工业在快速发展的同时，带来了严重的环境污染和生态破坏。因此，加强技术工艺改造，采取清洁生产工艺，降低能耗指标，从源头减少废弃物排放量，大力开展资源循环利用，对有色金属工业可持续性发展具有重要的意义。 关键词：有色金属；环保；可持续发展；对策 引言 有色金属工业是以开发利用有色金属矿产资源、压延及锻造为主的基础产业，产品广泛用于国民经济和国家安全的各个领域。我国是有色金属消费大国，目前已经成为世界第一大铜消费国和第二大铝消费国。随着我国现代化的不断推进，对有色金属的需求将日益增加。改革开放以来我国有色金属工业发展迅速，硕果累累，但仍面临着资源利用率低、能源消耗高、污染物排放量大等问题。因此分析有色金属行业的环境形势，对我国有色金属工业的又好又快发展和环境保护具有重要意义。 1 中国有色金属工业的特点 1.1我国矿产资源储备不足 有色金属工业需要对矿产资源进行开发，作为企业发展的原材料。因为有色金属具有不可再生性，我国在三十年来对矿产资源不断扩大需求，新增的探明储量也逐渐下降，这就导致了我国有色金属矿产储备量不断下降。很多过去的老牌矿采企业因为缺乏矿物原理，导致企业难以运行。 1.2 矿石品位低和“三废”产生量大 我国矿石品味较低，且容易产生废弃。我国铜矿、铅锌矿、钼矿及金矿等的平均品味太低。我国有色金属矿存在较多的伴生元素，对其进行冶炼较为困难，其复杂的工艺以及长时间的生产期，导致在冶炼过程中出现了大量的三废，对环境造成了严重的污染。 1.3 能耗高、污染重、水耗大 有色金属工业是一个高能耗行业。现在国内原料60％-70％的矿量由坑内采出。采1t有色金属同时要挖出几百吨、上千吨的废石，消耗大量的能源。而且矿石的品位逐年下降，能耗逐年升高。加上生产工艺复杂，致使有色金属工业生产成本高，在国际市场竞争中处于劣势。有色金属生产的主要污染物是采、选、冶过程中排出的固体废物，在冶炼过程中排出的二氧化硫、氟化氢及含重金属离子的工业废水。地处西北地区的有色金属企业，因水资源短缺已经严重制约了企业的持续发展。 2 中国有色金属工业主要环保问题 在当代，有色金属及其合金已成为机械制造业、建筑业、电子工业、航空航天、核能利用等领域不可缺少的材料。例如，飞机、导弹、火箭、卫星、核潜艇以及原子能、电视、通讯、雷达、计算机等所需的部件，大部分是有色金属制成的。此外，合金钢的生产也离不开镍、钴、钨、钼、钒、铌等有色金属。很多国家都竞相发展有色金属工业，增加有色金属的战略储备。由于我国有色金属行业选矿工艺流程不统一，有色金属工业污染物的排放情况也较复杂。加上与其他采掘业相比，企业对有色金属矿的投资额度比环保投资、废水处理投资高很多，因而企业在环保方面往往做得不够。从固体废弃物来看，在有色金属加工过程中，采矿、选矿、冶炼都会排出大量采矿废石、选矿尾矿、炉渣、冶炼渣、脱硫石膏等。随着我国经济的飞速发展，有色金属工业规模越来越大，产生的固体废弃物也呈增长态势。但是，在传统工业模式下，我国冶金工业中的固体废弃物综合利用率还不到 8%。大部分固体废弃物，没有经过无害化处理就排入自然界，不仅造成了资源浪费，也给生态环境带来巨大压力。有色金属行业对水的污染也非常严重。相对其他工业废水和城镇生活污水来说，有色金属行业产生的废水中含有更多有害元素和重金属。在有色金属企业排放的废水中，铬、镉、铅、汞、砷等污染物含量很多，对人体毒性很大。有色金属污染造成的疾病具有长期性、隐蔽性、不可逆性的特点。首先，有色金属进入人体后，不易排泄，并逐渐蓄积起来，对人体具有致癌、致畸、致突变等多方面危害。其次，绝大多数有色金属在水中以无机物离子的形式存在，无色无味，通常情况下很难检测到，具有隐蔽性强、难以察觉的特点。再次，有色金属污染引起的病变绝大多数具有不可逆性，难以医治，会造成患者终身损害。 3 中国有色金属工业可持续发展的对策 3.1 改进有色金属行业“三废”污染治理的技术工艺 近十年来，有色金属工业虽然开发和引进了一批新技术、新设备，但这仅限于少数重点企业，行业整体技术装备水平仍比较低；加之产业政策在有些地方没有很好地贯彻执行，早已被现代生产淘汰的工艺和设备使用现象十分严重。应加强新技术、新工艺开发，提高新技术产业化，加速淘汰落后的工艺和技术，提高有色金属工业发展的质量和效益。同时，加强回收尾矿中的有用矿物和综合利用，研究发展井下充填技术，大力开展矿山土地复垦和生态恢复，提高废水的净化处理效果和水重复利用率。 3.2 执行产业政策、发挥规模效益 改革开放以来，地方和集体小企业发展极快，在市场需求和地方经济利益的驱使下，使得小企业无序盲目发展，这些小企业的特点是技术老化、设备陈旧、能耗高、环境污染严重、劳动生产率低。这些小企业的分散、不规范，不符合我国的产业政策，违背了我国国民经济发展的总战略方针，应逐步加以限制和淘汰，以使原料集中，发挥大厂的规模效益。第三，对产品结构进行改善，保证生产出附加值较高的产品。我国虽然生产的有色金属产量较多，但是其中有较大比例的初级产品，缺乏高附加值产品，主要是品种技术含量低，难以满足国内的实际需要。因此，我国的高端有色金属产品主要靠进口。随着我国各行各业的发展，复合材料、超薄铜板等类型材料有着较广阔的市场，因此，我国的科研和生产部门应该立足于市场，保证产品的适销对路，而已经开发的产品，要提高规模，注意质量。 3.3 重视矿山的发展，扩大资源的利用 我国有色冶炼能力超过矿山能力，原料供不应求，导致冶炼生产能力不能充分发挥，效益下降。为了保证有色金属工业持续发展，应重视矿山的建设。有色矿山原料基础薄弱，不少矿山是上世纪中叶建设起来的，近年来由于资源枯竭、缺乏发展后劲，尤其是我国的大型铜矿少、品位低、开采条件差，限制了铜工业的发展，供求矛盾大。为缓解资源的供需矛盾，在加强地质工作的同时，对尚未开发且已具备开发条件的铜矿，应给予开发扶持。对原料资源较好具备扩产的有色老矿山应加速技改，创造条件扩产。同时应重视资源的综合利用，加强对氧化矿和低品位矿石提取工艺的工业化研究，逐步走向工业化生产。此外，我国尚有一部分矿藏资源属复杂难选多金属矿，有害杂
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
2015年度中国有色金属工业科学技术奖评审通过项目11讲解
2015年度中国有色金属工业科学技术奖评审通过项目 一等奖（53项）（排序不分先后） 1、2015001 陕西秦岭地区与小岩体有关的铜钼多金属矿成矿背景与找矿预测西北有色地质勘查局地质勘查院、西北有色地质勘查局七一三总队、西安西北有色地质研究院有限公司、西北有色地质勘查局七一二总队 王瑞廷、代军治、张西社、张云峰、鱼康平、任涛、王磊、李剑斌、袁海潮、王鹏、郭延辉 2、2015002 铁氧化物铜金型矿床构造岩相学填图新技术研发、示范应用与找矿预测北京矿产地质研究院、有色金属矿产地质调查中心、云南金沙矿业股份有限公司、中色地科矿产勘查有限责任公司、昆明理工大学方维萱、杜玉龙、李建旭、李天成、郭玉乾、杨新雨、王国泰、王磊、罗丽智、王同荣、曾保成、张巨伟、刘文剑、鲁佳、张守林、聂天 3、2015003 埃塞俄比亚北部施瑞地区VMS型铜锌金银多金属矿地质特征、成矿规律和找矿预测研究中色金地资源科技有限公司、中色地科矿产勘查股份有限公司、北京矿产地质研究院王京彬、朱思才、甘凤伟、秦秀峰、刘海鹏、熊靓辉、高珍权、张汉成、杨自安、余飞燕、尤泽峰、景亮兵 4、2015004 缓角度绳索取心钻探钻具及工艺研究金川集团股份有限公司、中南大学杨有林、杨俊德、张周平、彭环云、赵兴福、穆玉生、曹函、汪洋、高启波、史金鑫、王凯、雒焕祯、齐正广、尹茂红、孙育龙、田贵云 5、2015005 露井复合开采滑坡风险辨识及其雷达监测系统的研发北方工业大学、中钢矿业开发有限公司、紫金矿业集团股份有限公司、中国科学院电子研究所、北京中科创新园高新技术有限公司孙世国、连民杰、赵东寅、喻忠军、申其鸿、冯少杰、宋志飞、孙晓鲲、纪颖波、沈志莉、姜亭亭、王杰、罗运华、韦寒波、姜德民、徐开明 6、2015006 复杂难采顶底柱残矿体安全高效开关键技术研究深圳市中金岭南有色属股份限公司凡口铅锌矿、中南大学、宏大矿业有限公司 姚曙、史秀志、蔡文、罗周全、骆建辉、陈坤锐、古德生、黄沛生、田志刚、曹胜祥、颜克俊、阮喜清、佘建煌、邱贤阳、谭军、杨桂远
有色金属研究院电子工艺实习报告范文(标准版)
编号：YB-BG-0540 ( 实习报告) 部门：_____________________ 姓名：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 有色金属研究院电子工艺实习报告范文(标准版) The internship report allows us to understand the society in practice, open up our horizons, increase our knowledge, and lay a solid foundation for the society.
有色金属研究院电子工艺实习报告 范文(标准版) 备注：实习报告是每个大学生必须拥有的一段经历，它使我们在实践中了解社会，让我们学到了很多在课堂 上根本就学不到的知识，受益匪浅，也打开了视野，增长了见识，为我们以后进一步走向社会打下坚实的基础。 一、实习单位 XX有色金属研究院创建于1952年11月，是我国有色金属行业规模的综合性研究开发机构，中国工程院副院长、中国科学院院士、美国国家工程院外籍院士王淀佐教授任名誉院长;我国半导体材料专家，中国工程院院士XX博士为现任院长。主要从事半导体材料、稀土冶金与材料、稀有及贵金属材料、粉末冶金与材料、有色金属复合材料、有色金属加工、选矿冶金、能源及环境材料、超导材料、分析测试、设备研制及自动化、科技信息等多层次多领域的研究。国家有色金属行业开发基地、半导体材料国家工程研究中心、稀土材料国家工程研究中心、国家有色金属复合材料工程技术研究中心、国家有色金属及电子材料分析测试中心、国家有色金属质量监督检
中国有色金属行业研究报告.doc
中国有色金属行业研究报告 湘财证券研究发展中心 第一部分行业分析 1 有色金属行业概述 1.1 前言 有色金属包括64个品种（不包括合金），有色金属材料按密度、价格、储量、分布等情况分为：轻有色金属：密度小于4.5/m3，如铝、钙、镁等及其合金。重有色金属：密度大于4.5/m3，如铜、镍、铅、锌、锡、锑等。贵有色金属：金、银和铂族元素及其合金。半金属材料：硅、硒、砷和硼等。稀有金属材料：稀有轻金属材料：钛、铍、锂、铷和铯等及其合金。稀有高熔点金属材料：钨、钼、钽、铌、锆和钒等及其合金。稀有分散金属材料：鎵、铟、铊和锗等。稀有放射性金属材料：镭、锕系元素等。 在所有有色金属材料中，其中与人民生活密切相关的主要是铜、铝、铅、锌、锡、镍、镁、锑、汞、钛等十大品种，他们被广泛应用于机械、建筑、电子、汽车、冶金、包装、国防和高科技等重要部门，有色金属工业在国民经济发展中具有十分重要的地位。 随着我国国民经济的迅速发展，我国有色金属工业取得了很大的发展，有色金属工业的实力不断壮大。我国10种常用有色金属的产量从1983年的133万吨猛增到1999年的680万吨，增长了几倍多，跃居世界第二位，结束了长期以来我国有色金属供不应求的局面，使我国进入了有色金属生产大国的行列，成为国际有色金属市场上举足轻重的国家。 表（1-1）历年有色金属产量 随着铜、铝、铅、锌等有色金属的现货和期货市场的开设和发展，以及期权等各种新的衍生工具的出现，有色金属对许多人来讲已不再是一个单纯的实物商品概念，而是投资和投机的对象，其价格和供求关系的变化已成为投资者和投机者注目的焦点。衍生交易品种的出现，活跃了有色金属的交易，为企业提供了套期保值的工具，出现了新的价格机制。在国际市场上最重要的有色金属交易市场是LME，它对全球的有色金属交易提供价格指导。在国内，最重要的有色金属交易所是上海金属交易所，它是全球三大有色金属交易所之一。 目前，国内的有色金属市场已基本与国际接轨，国际市场上有色金属的价格波动对国内有色金属价格的波动有着直接的影响，国内有色金属期现货的价格已基本与国际期现货的有色金属价格同步波动。另外，国内外有色金属现货市场上产生的价格基本上与其在LME 和SHME交割月份的价格相同。 国际有色金属市场在94、95年二年中经历了大牛市，95年国际铜价格最高达到3030美元/吨，国内铜价也达到32140元/吨。但1996年在LME发生“住友事件”后，国际有色金属市场元气大伤，有色金属价格开始一路下滑，市场进入了熊市。在97年上半年，有色金属的价格虽有回升，但在下半年各种有色金属的价格纷纷转入下降之势。而且由于东南亚金融风暴大的影响，人们对98年有色金属市场不看好，为了避免损失而在年末开始大量恐慌性抛售，导致多数有色金属价格急剧下跌。仅锌的价格由于市场短缺和投机商的“轧空”行为而出现大幅上扬。进入98年后，有色金属的价格也基本保持跌势，铜、铝、锌在LME的价格最低曾分别达到每吨1600美元、1300美元和950美元以下，国内铜、铝、的最低价曾分别达到每吨15000元、13000元和9000元以下，无论国内还是国外的有色金属价格基本上都保持在低位运行。进入99年，由于全球经济的复苏，有色金属价格开始止跌回稳，且呈现上升趋势，大部分有色金属的价格以最高价报收。进入2000年，有色金属价格继续上涨，到8月份，价格开始出现小幅度回调。 1.2 主要有色金属简介 有色金属由于其良好的物理特性，而成为国防工业必不可少的战略物资，同时也被广泛应用于建筑、机械、电子、汽车、冶金、包装等方面。 铜是一种非常重要的战略物资。由于铜及其合金具有良好的导电性、导热性和延展性，因此它们在各种工业设备制造中被广泛地应用，其应用领域广泛涉及汽车工业、电子工业、
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+
【免费下载】度中国有色金属工业科学技术奖评审通过项目
2014年度中国有色金属工业科学技术奖评审通过项目 一等奖（55项）（排序不分先后） 1、2014001 云南昭通毛坪铅锌矿床深部及外围隐伏矿找矿预测及增储研究云南驰宏锌锗股份有限公司、昆明理工大学、彝良驰宏矿业有限公司、云南驰宏资源勘查开发有限公司 韩润生、王峰、周高明、李文尧、吴鹏、陈进、罗大峰、胡煜昭、陈青、李炼然、王学焜、徐超、任涛、王道会、龚小龙、钟华 2、2014002 赞比亚谦比希铜矿地质找矿勘查与应用 中国有色矿业集团有限公司、中色非洲矿业有限公司、中矿资源勘探股份有限公司 张东红、刘国平、王春来、吴水林、肖波、朱海宾、张晋军、胡朋、杨清平、张璨、杨春、孙成杰、赵兴国、房洪峰、景佳、贾鹏 3、2014003 新疆哈图金矿成矿规律研究及深部找矿突破西部黄金克拉玛依哈图金矿有限责任公司郭海棠、肖飞、徐存元、张凤军、朱永峰、林彩香、王勇、刘波、安芳、夏芳、丁国强、俄地里斯·吾亚孜、努尔买买提·热西提、史田龙、张伟 4、2014004 广域电磁法及其应用（发明）中南大学、湖南继善高科技有限公司何继善、蒋奇云、李帝铨、戴世坤、李季、李芳书 5、2014005 地下铝土矿综合机械化掘进工艺与关键技术 中国电力投资集团公司、中电投贵州金元集团股份有限公司、中南大学、辽宁通用煤机装备制造股份有限公司余德辉、郭耀德、邵国君、王同明、刘立新、周庆华、刘元兵、吴连成、蒋洪军、吴定洪、吴延平、罗磊、李启月、高洪岩、董成勇、赵兰坤 6、2014006 巴鲁巴铜矿复杂难采矿体开采技术研究中色卢安夏铜业有限公司、北京科技大学 骆新耿、王贻明、李占炎、吴爱祥、王晶军、姚高辉、韩斌、胡凯建、周应华、王洪江、高成宇、尹升华、万志军、刘晓辉、梁权宇、黄明清 7、2014007 黄帝泉保护区低价值矿床胶结充填强化开采技术长沙矿山研究院有限责任公司、河北省矾山磷矿有限公司 宋嘉栋、吕书平、欧任泽、翟琢、柳小胜、李文华、林卫星、刘海生、宋兴、杨继锋、甯瑜琳、张玲飞、詹进、常伟、王长军、赵海
中国有色金属研究院
简介 北京有色金属研究总院（简称：有研总院）创建于1952年11月，是我国有色金属行业规模最大的综合性研究开发机构，现为国务院国资委管理的中央企业和国家首批百家创新型企业。在半导体材料、有色金属复合材料、稀土材料、生物冶金、材料制备加工、分析测试等领域拥有11个国家级研究中心和实验室，目前承担了一批国家重大科技专项研究课题和国家战略性新兴产业开发项目。 建院以来，共获得国家级和省部级科技成果奖励1000余项，授权专利和制订国家及行业标准1500余项。先后为“两弹一星”、“神舟飞船”、“载人航天”、“探月工程”等国家重点工程和有色金属行业提供了一大批新材料、新工艺、新技术和新设备，为我国有色金属工业和国防军工建设提供了强有力的科技支撑。 有研总院高度重视科技成果的转化，组建了若干高技术产业化公司，并在微电子材料、光电子材料、稀土材料、有色金属粉末、特种有色金属加工材料、新能源材料、高端冶金装备等方面形成了产业集群。2011年，有研总院实现收入67.5亿元，利润总额7.5亿元。 有研总院现有从业人员约3400人。其中：两院院士4人，国家有突出贡献的中青年专家和政府特殊津贴专家110名，国家特聘专家和百千万人才10名。在“材料科学与工程”和“冶金工程”等学科具有博士、硕士授予权，并设有博士后科研流动站。 面向未来，有研总院将秉承战略引领至上、创新发展至先、客户服务至诚、员工培育至善的使命，知崇礼卑、止于至善，建一流工程技术创新基地，做百年有色科技服务先锋，努力为我国发展战略性新兴产业，促进结构调整做出新的更大的贡献。 转制后阶段（1999年至今） 1999年7月1日起，原国家经贸委管理的10个国家局所属的242个科研机构改制，有研总院转为中央直属大型科技企业。2000年1月26日，有研总院在国家工商局注册为企业法人。转制以来，全院上下进一步解放思想，转变观念，锐意改革，开拓创新，紧密围绕建设国际一流、国内领先的科研基地和高科技实体的目标，坚持走发展高科技，实现产业化的道路，逐步形成了集科学研究、技术开发、高新技术产业、内贸外贸于一体的国际化高科技企业集团的发展格局。 2000-2008年，累计实现综合收入159.5亿元，净利润4.25亿元，科研经费到款9.64亿元，获部级以上成果奖105项，发表科技论文1720篇；申请专利966项、授权专利422项，进出口贸易总额5.91亿美元。 同期，还取得了一批具有重大意义的科研项目和科研成果。2000年7月，研制成功国内第一根百米铋系高温超导长带，当年被部分两院院士和首都主要新闻媒体联合评为中国十大科技新闻，被科技日报《高技术产业周刊》评为中国十大高技术产业新闻。由王淀佐院士主持开展的“硫化矿电位调控浮选理论与实践”项目，解决了复杂多金属硫化矿分离这一国际选矿界的难题，在国内推广使用取得了明显的经济效益和社会效益，获得2000年度国家科技进步一等奖。国家半导体材料8英寸硅抛光片高技术产业化示范工程生产线于2001年2月竣工投产，标志着我国深亚微米超大规模集成电路用硅单晶抛光片的生产达到了世界先进水平。2002年研制出我国第一根18英寸直拉硅单晶，标志着我国硅材料研究进入了国际先进行列。
中国有色金属工业优质工程评审管理办法
中国有色金属工业协会文件中色协产字 [2006]018号 关于印发《中国有色金属工业优质工程评审管理办法》的通知 各有关单位： 现将《中国有色金属工业优质工程评审管理办法》将印发你们，请遵照执行。执行中有什么意见、建议和要求，请及时与有色金属工业建设工程质量监督总站联系。 中国金属工业协会二 00 一年十二月二十八日印发的《中国有色金属工业优质工程评审管理办法》同时废止。 联系人：王化林 联系电话：（ 010 ） 63982094 附件：中国有色金属工业优质工程评审管理办法 抄报：国家发展与改革委员会、国家建设部 抄送：中国铝业公司 附件： 中国有色金属工业优质工程评审管理办法 第一章总则 第一条为贯彻“百年大计，质量第一”的方针，落实国务院《质量振兴纲要》，加强有色金属工业工程建设领域的质量管理，鼓励科技创新，引导企业走质量效益型道路，不断提高工程建设的质量和工程项目的投资效益、社会效益，特制定本办法。
第二条中国有色金属工业优质工程奖属部级工程质量奖，评审对象为有色金属行业内已经建成并投入使用的大、中型新建和技改工程项目。获奖工程应是质量好，工艺先进，在行业内有较大影响的工程项目。 第三条中国有色金属工业优质工程奖每年评审一次，由工程项目的创建单位自愿申报，经有关工程质量监督站推荐后通过初审、复审和中国有色金属工业优质工程评审委员会评定产生。中国有色金属工业协会向获奖工程的有关创建单位颁发奖牌或优质工程证书。 第四条中国有色金属工业优质工程评审管理办法由中国有色金属工业协会制定。评审工作由中国有色金属工业优质工程评审委员会实施，具体工作由设在有色金属工业建设工程质量监督总站的评审委员会办公室组织实施。 第二章评审范围 第五条凡有色金属行业企、事业单位按规定程序批准立项报建的大、中型新建工程和技改工程均可申报中国有色金属工业优质工程。主要包括： 一、工业建设项目： 1 、新建、技改大、中型工程项目； 2 、投资在 4000 万元以上，具有重要功能并直接发挥关健性作用的工程； 3 、科技含量高，施工工艺新颖，投资在 3000 万元以上，对发展有色金属工业具有良好影响的工程。 二、其他工程 1 、建筑面积在 50000 平方米以上，总体质量好的住宅小区，且设施配套，小区内道路、绿化完成； 2 、建筑面积在 10000 平方米以上的单体高层住宅； 3 、建筑面积在 10000 平方米以上或投资在 4000 万元以上的公共建筑工程； 第六条以下工程不列入评审范围： 一、境外企业承包并进行施工管理的工程； 二、竣工后被隐蔽难以检查的工程； 三、保密工程； 四、由于设计、施工等原因而存在质量隐患的工程；
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。