重有色金属冶金工厂可综合利用物料

重有色金属冶金工厂可综合利用物料
重有色金属冶金工厂可综合利用物料

重有色金属冶金工厂可综合利用物料

白凤斌

二O一三年十月

重有色金属冶金工厂

可综合利用物料

众所周知,有色金属矿产资源是不可再生的一次性资源。随着我国现代化建设的高速发展,我国已成为世界有色金属生产和消费大国,国内有色金属矿产资源已无法满足生产需要,近年来对进口原料的依赖程度越来越大。认真贯彻落实国家关于充分利用有限资源,发展循环经济的战略方针,发展有色金属冶金工厂原料的综合利用,对于建设环境友好型工厂,提高企业经济效益,促进国民经济可持续发展具有十分重要的战略意义。如何切实做到既能为企业开拓原料市场,又能有效地保护环境,了解和掌握重有色金属冶金工厂可再利用固体物料(俗称:二次物料)的类型、性质、来源、用途、工业利用价值、对环境的影响以及如何鉴别分类等,对相关行业的领导、技术人员及其他从业人员十分必要的。

1.1 重有色金属冶金工厂可再利用固体物料的分类

1.1.1可再利用固体物料的基本概念

重有色金属包括:铜、铅、锌、镍、钴、锡、锑、汞、铋、镉等10种金属。这10种重有色金属的矿床大多是多金属共生矿。在自然界中除锡多以氧化矿形态存在外,其它重有色金属主要以硫化矿的形态存在。重有色金属冶金矿产原料的伴生元素主要包括硫和多种稀散金属以及贵金属。这些伴生金属在冶炼加工过程中,通常以其各自的

物理化学性质不同,分别富集在冶炼烟气、烟尘、渣及废液中。这些在提取了主金属后的烟尘、渣又成为提取其它伴生金属的原料,这些物料在冶炼厂通常称为“二次物料”或“可再利用固体物料”。

1.1.2可再利用固体物料的分类

重有色金属冶金工厂可再利用固体物料概括起来可分为如下四类。

1.烟尘

主要是指重有色金属冶炼厂回收的各种冶金炉在生产过程中排出的烟气中所含的固体粉尘。这种物料一般会富集大量的易挥发有价金属,并含有一定量的主金属。大部分烟尘具有很好的工业再利用价值。这种物料按其收尘方法不同,主要分为两大类,一是采用干式收尘法回收的烟尘,其物理状态是固体粉末。这种物料的特点是粉体粒度小,一般在10﹣3~100μ,质量轻,比表面积大,易燃;二是采用湿式收尘法回收的烟尘,其物理性状为湿泥状,这种物料的特点是水分含量高且差异大,干燥困难,不易分散。重有色金属冶炼烟尘按粒度及来源不同可分为三类(见附表)。

烟尘分类附表

几种典型的重有色金属冶炼烟尘化学成分如表1.~3.所示。

氧气底吹炼铅(Q.S.L法)炉烟尘化学成分表1.

锌精矿沸腾炉焙烧烟尘化学成分表2.

化学成分(%)

瓦纽柯夫炉炼铜烟尘平均化学成分表3.

化学成分%

2.冶炼渣

主要是指重有色金属冶炼厂在生产过程中提取主金属后的残余物。这种物料一般会富集一定量的伴生有价金属,并会残留一定量的主金属。部分冶炼渣具有很好的工业再利用价值。冶炼渣可分为如下两大类。

(1)熔炼渣:主要是重有色金属冶炼厂,在火法冶炼生产过程中,提取主金属后,从各种冶金炉排出的残余物。这种物料的物理状态一般有两种,一是不规则且粒度不同的块状;二是分散的沙状粉体(这种渣又称为“水碎渣”)。由于各工厂所用原料不同,采用的冶炼炉不同,以及生产工艺、操作水平不同,所产生的熔渣化学

组成差异很大,其再利用价值差别也很大。几种典型的重有色金属冶炼渣化学成分如表4.~6.所示。

氧气底吹炼铅(Q.S.L法)渣化学成分表4.

化学成分(%)

诺兰达炉炼铜渣化学成分表5.

粗铅火法精炼砷、锑、锡浮渣表6.

(2)过滤渣(简称:滤渣):主要是重有色金属冶炼厂,在湿法冶炼生产过程中,提取主金属后,从各种浸出、净化设备中排出,并经过过滤、干燥的固体残余物。这种渣的物理性状一般为湿泥状,其水分含量较大。过滤渣可分为两大类:

a.浸出渣

浸出渣是指在湿法冶炼过程中,用酸、碱等溶剂将经过加工的精矿原料中的主金属浸出,使其进入溶液,经过滤后产生的固体残余物。这种物料一般有价金属含量很低。锌湿法冶炼浸出渣化学成分如表7.~8.所示。

锌湿法冶炼常规浸出法浸出渣化学成分表7.

化学成分(%)

锌湿法冶炼热酸浸出黄钾铁矾法浸出渣化学成分表8.

化学成分(%)

续表8.

化学成分(%)

b.净化渣

净化渣是指在湿法冶炼除杂过程中产生的各种渣。这类物料中一般会富集一种或几种伴生金属,工业利用价值较高,是生产某些金属的重要原料。净化渣属于“液相共沉渣”。这种渣是由两种或两种以上的液体物料按一定化学组成比例混合,使其发生化学反应或者通过改变溶液的酸碱度使其发生水解反应而产生的固体沉淀物,经过滤、干燥形成的一种物料。这种物料的特点是粒度极细可达纳米级,极难过滤,因此水分含量很大,一般呈泥浆状,且用常规的干燥方法很难干燥。这种渣通常有价金属含量高,具有很好的再利用价值。例如:利用湿法溶剂萃取工艺处理铅、铜阳极泥提取金、银过程中产生的“氯氧锑渣”就属于这一类渣料,其有价锑的含量高达50—70%。锌湿法冶炼净化渣化学成分如表9.~10.所示。

锌湿法冶炼除铜镉渣化学成分 表9.

续表9.

化 学 成 分 (%)

锌湿法冶炼黄药除钴渣化学成分 表10.

化 学 成 分 (%

续表10.

化 学 成 分 (%)

由于各工厂所用原料不同,采用的浸出和净化生产工艺、设备、及操作水平不同,所产生的过虑渣化学组成差异很大,其再利用价值差别也很大。 c.阳极泥

阳极泥是铜、铅、镍电解精炼的附产物,脱水干燥后呈灰黑色粉末状,是提取金、银及铂族贵金属的主要原料之一,具有极高的工业利用价值。铅、铜电解精炼炼阳极泥典型化学成分如表11. ~12.所示。

化 学 成 分 (%

铅阳极泥的化学成分表11.

化学成分(%)

续表11.

化学成分(%)

铜极泥的化学成分表12.

化学成分(%)

续表12.

化学成分(%)

3.工业富集物(俗称:人造矿)

工业富集物是指将金属品位低,且用常规选、冶方法难以处理的矿物或者含有价金属的其它物料,经过一定的工业加工将其中的有价金属富集,使其满足一般冶炼工艺要求的物料。这类物料比较常见的有炼厂利用钢铁烟尘、低品位氧化锌矿以及其它含锌废料经回转窑挥发富集的次品氧化锌、低品位难选铜矿通过离析—浮选法产出的铜焙砂、人造金红石(氧化钛)等。这类物料也是有色冶金工业比较重要的原料。几种典型工业富集物化学成分如表13.~14

物理性状:外观一般呈白色或灰白、灰黄色粉末状。

威尔兹法挥发铅冶炼水碎渣氧化锌主要化学成分表13.

续表13.

贫铜矿离析—浮选铜精矿化学成分表14.

4.中间产品与副产品

A.铜、铅冶炼中间产品与副产品

a.铜锍

铜锍俗称:冰铜,是火法炼铜的中间产品。冰铜的主要化学成分为铜、铁、硫。冰铜进一步经过吹炼、火法精炼、电解精炼后可产出金属铜。除了铜精矿冶炼产生的冰铜外,在铅冶炼过程中也会产生这种铜锍,俗称“铅冰铜”,2012年我国铅总产量为464.57万吨,其中矿产铅约为360万吨,据此推算可产铅冰铜含铜约10.8万吨,由此可见铅冰铜也是用来生产铜的原料之一。冰铜一般为黑色或灰黑色

不规则块状,普通冰铜一般不含铅或含铅量极小,而铅冰铜一般都含有相当量的铅,其典型含铅量为10~20%。铅冰铜生产大多采用加碱熔炼工艺富集,这种物料极易风化,若遇水即成灰黑色砂状粉末。

基夫赛特法炼铅铅冰铜化学成分表15.

鼓风炉冶炼铅冰铜化学成分表16.

化学成分(%)

铜精矿造锍熔炼冰铜化学成分表17.

b.黑铜

在铜电解精炼工序,电解液脱铜中会产出一种树枝状或粉状,且结构疏松的副产物黑铜,其化学成分如表所示。

黑铜化学成分表18.

B.锌冶炼中间产品与副产品

a. B#锌

在火法炼锌粗锌精馏生产中,铅塔底部的产物经熔析后的副产品为B#锌。B#锌的产出率一般为19~33%,其化学成分如表19.所示。

B#锌化学成分表19.

化学成分(%)

b.硬锌

在火法炼锌过程中,锌与铁结合会形成FeZn7、Fe5Zn21 ……,在粗锌精炼熔析时以针状海绵体结晶析出,其结晶的密度介于B号锌与粗铅之间,形成糊状中间夹层,即“硬锌”。硬锌的产出率一般为加入锌量的0.3~1.2%,硬锌的化学成分如表20.所示。

硬锌化学成分表20.

化学成分(%)

c.高镉锌

在粗锌蒸馏精炼中,大部分锌蒸气经镉塔顶部冷凝器冷凝后,会逸出少量的锌镉蒸气,镉被富集,将此种蒸气引入密闭的小冷凝器中即可产出高镉锌。高镉锌的产出率一般为原料的0.6~2%,其化学成分如表21.所示。

高镉锌化学成分表21.

化学成分(%)

d.海绵镉

用锌粉置换铜镉渣浸出液,可产出呈海绵状的镉,俗称“海绵镉”。海绵镉是生产金属镉锭的原料。其化学成分如表22.所示。

海绵镉化学成分表22.

化学成分(%)

e. 镉灰

在粗锌蒸馏精炼中,大部分锌蒸气经镉塔顶部冷凝器冷凝后,会

逸出少量的锌镉蒸气,镉被富集,将此种蒸气引入敞开的镉灰箱即可产出镉灰。镉灰的主要化学成分如表23.所示。

镉灰化学成分表23.

C.镍冶炼中间产品和副产品

a.低镍锍

低镍锍是镍电炉熔炼的主要产物,低镍锍是镍火法冶炼的中间产品,是下一步生产高镍锍,进而生产金属镍的原料,其化学成分如表24.所示。

低镍锍化学成分表24.

化学成分(%)

b.高镍锍

高镍锍是低镍锍经转炉吹炼后的产物,高镍锍是镍火法冶炼的中间产品,是生产金属镍的原料,其化学成分如表25.所示。

高镍锍化学成分表25

化学成分(%)

c.钴锍

镍火法冶炼产出的钴锍是生产钴的重要原料之一,其化学成分如

表26.所示。

钴锍化学成分表26

2.1重有色金属冶金工厂可再利用固体物料的工业价值及对环境的影响

2.1.1 可再利用固体物料的工业价值

重有色金属冶金工厂可再利用固体物料种类繁多,其中有相当一部分具有较高的工业利用价值,特别是有些物料所富集的金属在自然界矿产资源中是无法获得的,一些在国民经济建设和国防现代化建设中必不可少的重要战略金属,主要来自重有色冶炼二次物料中有价金属的综合回收。据统计我国重有色金属冶炼厂利用二次物料综合回收伴生金属的产值已占到其总产值15.6~20.3%

1.是提取稀散金属的主要原料

在重有色金属冶金资源中的镓(Ga)、铟(In)、铊(Tl)、锗(Ge)、硒(Se)、碲(Te)等稀散金属在自然界中十分分散,几乎没有单独矿物,所有稀散金属几乎全部来自重有色金属冶金工厂的烟尘、冶炼渣等可再利用的二次物料。

2.是提取镉、铋等稀有金属的主要原料

a. 铋(Bi)主要从铅、铜、锡冶炼过程中回收

铋很少有单独的矿床,世界上仅有中国、玻利维亚等少数国家用

铋精矿生产部分铋,其余大部分铋的生产来自铅、铜、锡等金属生产的副产品,其主要原料是铜冶炼烟尘、铅电解阳极泥和铅火法精炼的铋钙镁浮渣。我国是铋最大的生产国,年产量大约为1200吨,占世界铋产量的四分之一。

b.镉主要从锌冶炼,其次从铜、铅冶炼过程中回收

在地壳中无工业价值的单独存在的镉矿,金属镉的生产原料全部是锌、铅、铜冶炼厂的中间产物,其中95%的镉来自锌冶炼的中间物料。目前世界镉产量大约为20000吨/年。中国也是世界最大的镉生产国和消费国。

3.是生产贵金属的重要原料

金、银特别是铂族金属,通常在矿石中含量很低,必须在主金属冶炼过程中逐步富集,进而提取。铜、铅、镍电解精炼阳极泥是生产金、银及铂族贵金属重要原料。我国重有色金属矿伴生金产量已占黄金总产量的25.3%,我国铂族贵属矿极为贫乏,铂族贵金属几乎全部来自铜、镍电解精炼阳极泥。

2.1.2 可再利用固体物料对环境的影响

重有色金属冶金工厂可再利用固体物料对环境的影响归纳起来主要表现在三个环节。

1.运输过程中物料抛撒的粉尘和浆料渗漏对大气和沿线土壤造成重金属污染;

2.存储堆放中物料的扬尘及含水和浸水的出对大气和界区内土壤造成重金属污染;

3.生产过程中排出的工业废水、废气、废渣对环境造成污染。

重有色金属冶金工厂可再利用固体物料中的砷、汞、镉、铅等有毒有害元素会给环境带来严重危害,必须严格控制,在运输、存储以及生产过程中应严格遵守国家有关规定,对生产过程中产生的废水、废渣、废气必须进行无害化处理,切实做到达标排放。

改革开放三十年来,我国通过大规模引进发达国家重有色金属冶炼先进技术工艺和设备,加之我国有色金属冶金科研院所和生产企业经过多年的不懈努力,在冶炼工艺和设备方面不断创新发展,目前我国规模以上重有色金属冶炼企业的工艺技术和装备水平已位居世界前列,基本上可以满足对重有色冶炼可再利用物料进行无害化处理,综合回收其中的有价金属。

3.1重有色金属冶金工厂可再利用固体物料的鉴别

重有色金属冶金工厂可再利用固体物料的鉴别对于准确执行国家有关法律、法规和产业政策,保护环境,促进企业发展具有十分重要的意义,是业内及相关行业有关工作人员必备的专业知识和技能。

1.做好重有色金属冶金工厂可再利用固体物料鉴别工作的“三个要件”

a.掌握相关技术标准和典型产品数据;

b.参照基本生产工艺过程,了解物料产出的工序;

c.抓住物料的基本特征。

2. 重有色金属冶金工厂可再利用固体物料的鉴别方法

重有色金属冶金工厂可再利用固体物料的鉴别方法归纳起来有

两大类,一是经验法;二是理化分析法。

经验法:

经验鉴别法就是依据人们在长期生产实践中总结出的“标的物”的基本特征,包括物料的色泽、粒度、结构性状、比重、硬度、水分、典型化学成分等,对“标的物”的类属作出相应的判定。

理化分析法;

理化分析法就是采用科学仪器测定出物料的物理参数、化学成分、物相组成等,然后对照相关技术标准对“标的物”的类属作出判定。重有色金属冶金工厂可再利用固体物料理化分析方法主要分为以下两种。

a.物料化学成分分析

物料化学成分分析就是采用化学分析方法测定该物料中各种元素或化合物的含量,并据此计算出物料的合理组成,对照相关技术标准或典型生产经验数据,对“标的物”的类属作出判定。化学成分析是鉴定重有色金属冶金工厂可再利用固体物料类属的基本方法。

b. 物料物相组成分析

物料的物相组成分析属于物质状态分析,就是采用仪器分析、化学分析等方法测定该物料中各种元素的物相组成,对照相关技术标准,对“标的物”的类属作出判定。物相组成分析是鉴定重有色金属冶金工厂可再利用固体物料类属最为准确的方法。

3. 重有色金属冶金工厂可再利用固体物料的鉴别的程序

重有色金属冶金工厂可再利用固体物料的鉴别一般遵循的步骤

和程序是:

1.经验分析鉴别;

在经验分析无法作出确切结论时,采取:

2.化学成分分析;

在化学成分分析无法作出确切结论时,采取:

3.物相组成分析。

4.对照有关资料进行综合分析;

5.专家会商。

通过以上五个步骤的分析,对照相关技术标准和典型生产经验数据,在依据物料的产出工序即可准确判定其类属。

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

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:

《有色金属冶金过程基础理论》教学大纲

《有色金属冶金过程基础理论》课程教学大纲 开课单位:冶金工程系 课程负责人:夏文堂 适用于本科冶金工程专业 教学时数:40学时 一、课程概况 本课程是冶金工程专业有色金属冶金方向的一门专业基础课程,其原理部分是有色金属冶炼的基础,工艺学涉及从矿石原料冶炼到金属的全过程。通过本课程的学习,使学生具备有色金属火法冶金、湿法冶金、电冶金等方面的理论基础及专业知识。本课程的任务在于介绍各种有色冶金过程所遵循的内在规律,为改造老工艺、开发新工艺以及有预见性地控制现有生产提供理论依据。 本课程的先修课程主要有《冶金物理化学》、《冶金传输原理》等。 本课程的后续课程主要有《生产实习》、《毕业设计(论文)》等。 二、教学基本要求 通过本课程的学习,要求学生掌握火法冶金的焙烧、熔炼、吹炼和精练,湿法冶金的浸出、净化、沉积,电冶金的电解沉积、电解精炼和融盐电解等单元过程的基本原理,并运用这些基本原理对有色金属冶炼工艺进行分析和评述。通过本课程的学习使学生掌握有色金属冶炼的基本理论和工艺。 在每一章后习题中选择3~4题供学生练习,以加深学生对教材内容的理解,同时鼓励学生自己多做教材中的习题。 本课程为考试课,期末以闭卷方式考核。 三、教学内容及要求 1 硫化矿的火法冶金 教学内容:硫化矿火法冶金类型,金属硫化物的热力学性质,焙烧过程热力学、动力学及气相组成以及硫化矿的氧化富集造锍过程。 基本要求:掌握焙烧过程热力学分析以及硫化物氧化富集的基本原理。 重点:焙烧过程热力学分析以及硫化物氧化富集的基本原理。 难点:硫化物氧化富集的基本原理及氧化物还原在不同控制步骤时的收缩核动力学模型。 2 氧化物和硫化物的火法氯化 教学内容:概述、氯化反应的热力学、氯化反应的动力学。 基本要求:了解氯化冶金的定义、过程及分类,掌握氯化反应的热力学,了解氯化反应的步骤及动力学特征。 重点:氯化反应的热力学。 难点:氯化反应的热力学。 3 粗金属的火法精炼 教学内容:粗金属火法精炼的目的、方法及其分类,熔析精炼、萃取精炼、区域熔炼、蒸馏、氧化精炼以及硫化精炼的基本原理及步骤。 基本要求:掌握粗金属火法精炼方法分类及各种精炼方法的原理与区别。 重点:火法精炼原理。 难点:粗金属火法精炼原理。 4 湿法冶金浸出、净化和沉积 教学内容:湿法冶金反应热力学基础、浸出过程、离子沉淀、金属从水溶液中的沉积。 基本要求:了解湿法冶金优点,浸出分类;掌握湿法冶金反应的热力学基础,浸出过程的

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。

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

冶金概论复习题与答案

1.金属是如何分类的?黑色金属宝库哪些? 答:有色金属和黑色金属两类。黑色金属包括:铁、铬、锰。 2.简述各种冶金方法及其特点? 答:(1)火法冶金。它是指在高温下矿石经熔炼与精炼反应及熔化作业,使其中的金属和杂质分开,获得较纯金属的过程。整个过程可分为原料准备、冶炼和精炼三个工序。过程所需能源主要靠燃料供给,也有依靠过程中的化学反应热来提供的。 (2)湿法冶金。它是在常温或低于100℃下,用溶剂处理矿石或精矿,使所要提取的金属溶解于溶液中,而其他杂质不溶解,然后再从溶液中将金属提取和分离出来的过程。由于绝大部分溶剂为水溶液,故也称水法冶金。该方法包括浸出、分离、富集和提取等工序。 3.钢铁冶炼的任务是什么? 答:在炼铁炉把铁矿石炼成生铁,再以生铁为原料,用不同方法炼成合格的钢,再铸成钢锭或连铸坯。 4.提取冶金学和物理冶金学? 答:提取冶金学:是研究如何从矿石中提取金属或金属化合物的生产过程,由于该过程伴有化学反应,故又称化学冶金。 物理冶金学:是通过成形加工制备有一定性能的金属或合金材料,研究其组成、结构的在联系,以及在各种条件下的变化规律,为有效地使用和发展特 定性能的金属材料服务。它包括金属学、粉末冶金、金属铸造、金属 压力加工等。 (3)电冶金:它是利用电能提取和精炼金属的方法。按电能形式可分为两类: 1) 电热冶金:利用电能转变成热能,在高温下提炼金属,本质上与火 法冶金相同。 2)电化学冶金:用化学反应使金属从含金属的盐类的水溶剂或熔体中 析出,前者成为溶液电解,如铜的电解冶炼,可归入湿法冶金;后者 称为熔盐电解,如电解铝,可列入火法冶金。 5.钢铁与的区别 答:钢和铁最根本的区别是含碳量不同。生铁中含碳量大于2%,钢中含碳量小于2%。钢的综合性能,特别是机械性能(抗拉强度、韧性、塑形)比生铁好得多,因而用途也比生铁广泛的多。 6.为什么要进行选矿?常用对选矿方法有哪几种? 答:选矿的目的主要是为了提高矿石品位; 常用的方法有:重力选矿法、磁力选矿法、浮游选矿法。 (1)重力选矿法:简称重选,是利用不同密度或粒度的矿粒在选矿介质中具有不同沉 降速度的特性,将在介质中运动的矿粒混合物进行选别,从而达到 使被选矿物与脉石分离的目的。 (2)磁力选矿法:简称磁选法。磁选法是利用矿物和脉石的磁性差异,在不均匀的磁

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

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、

有色金属材料

有色金属材料的分类方法 分类方法 说明 按密度、储量和分布情况分 ①有色轻金属—指密度小于4.5g/cm3的有色金属,有铝、镁、钙等及其合金 ②有色重金属—指密度大于4.5g/cm3的有色金属、有铜、镍、铅、锌、锡、锑、钴、铋等及其合金 ③贵金属—指矿源少、开采和提取比较困难、价格比一般金属贵的金属,如金、银和铂族元素及其合金 ④半金属—指物理化学性质介于金属与非金属之间的硅、硒、碲、砷、硼等 ⑤稀有金属—指在自然界中含量很少、分布稀散或难以提取的金属,稀有金属又分为钛、铍、锂、鉫、铯、等稀有轻金属;钨、钼、铌、钽、镐、钒等稀有高熔点金属;镓、铟、铊、锗等稀有分散金属;钪、钇和镧系元素的稀土金属;镭、锕系元素等稀有放散性元素 按化学成分分 ①铜及铜合金—包括纯铜(紫铜)、铜锌合金(黄铜)、铜锡合金(锡青铜等)、无锡青铜(铝青铜)、铜镍合金(白铜) ②轻金属及铝合金—包括铝及铝合金、镁及镁合金、钛合金 ③其他有色金属及其合金—包括铅及其、锡及其合金、锌镉及其合金、镍钴及其合金、贵金属及其合金、稀有金属及其合金等 按生产方法及用途分 ①有色冶炼合金产品—包括纯金属或合金产品,纯金属可分为工业纯度和高纯度,合金冶炼产品是按成分配比而铸造的一种原始铸锭 ②铸造有色合金—指直接以铸造方式生产的各种形状有色金属材料及机械零件 ③有色加工产品—指以压力加工方法生产的各种管、线、棒、型、板、箔、条、带等,包括纯金属加工产品和合金加工产品 ④硬质合金材料—指以难熔硬质合金化和物为基本,以铁、钴、镍作粘接剂,采用粉末冶金法制作而成的一种硬质工具材料 ⑤中间合金—指在熔炼过程中为使合金元素能准确而均匀地加入到合金中去,而配制的一种

(完整版)有色冶金概论复习题

1简述冶金学科(冶金方法)的分类; 冶金学分类: 提取冶金学和物理冶金学 2几种典型提炼冶金方法的一般流程及特点; 火法冶金: 火法冶金的工艺流程一般分为矿石准备、冶炼、精炼3个步骤。 湿法冶金: 其生产步骤主要包括:浸取、分离、富集和提取。 水法冶金的优点是环境污染少,并且能提炼低品位的矿石,但成本较高。主要用于生产锌、氧化铝、氧化铀及一些稀有金属。 电冶金:利用电能从矿石或其他原料中提取、回收和精炼金属的冶金过程。 粉末冶金:粉末冶金由以下几个主要工艺步骤组成:配料、压制成型、坯块烧结和后处理。对于大型的制品,为了获得均匀的密度,还需要采取等静压(各方向同时受液压)的方法成型。 粉末冶金在技术上和经济上有以下特点: (1)可生产普通熔炼方法无法生产的特殊性能材料,如多孔材料、复合材料等;可避免成分偏析、保证合金具有均匀的组织和稳定的性能; (2)可生产高熔点金属(如钨和钼)和不互熔的合金(如钨-银合金); (3)可大量减少产品的后续机加工量,节约金属材料,提高劳动生产率。这一点对贵重金属尤其重要; (4)粉末冶金零件的缺点是塑性和韧性较差。 3. 简述有色金属提取的特点; 有色金属提取工艺的特点:1)有色金属矿物的品位低,成分复杂。2)提取方法多,分火法和湿法。 4. 简述有色金属火法、湿法提取工艺的分类。 火法: (1)焙烧(氧化焙烧、还原焙烧、硫酸化焙烧、氯化焙烧、煅烧、烧结焙烧); (2)熔炼(造锍熔炼、还原熔炼、氧化熔炼、熔盐电解、反应熔炼,吹炼); (3)精炼(氧化精炼、氯化精炼、硫化精炼、电解精炼)。 湿法: (1)浸出 按浸出的溶剂分为:碱浸、氨浸、酸浸、硫脲浸出、氰化物浸出,等; 按浸出的方式分为:常压浸出、加压浸出、槽浸、堆浸、就地浸出,等。 (2)净化:水解沉淀净化、置换净化、气体还原(氧化)净化,等。 (3)沉积:置换沉积、电解沉积、气体还原沉积。 5. 判断下列金属那些属于稀有金属、轻金属、重有色金属及贵金属 6. 金属铝、铜、金、银的主要物理化学性质? 铜的性质: 物理性质铜呈玫瑰红色,特点是展性和延性好;导电、导热性极佳,仅次于银;无磁性;不挥发;液态铜流动性好等。熔点:1083℃。密度:8.96 g/cm3 铜的蒸气压很小,在熔点温度下仅为9×10-5Pa。高温下,液体铜能溶解氢、氧、二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳等气体。凝固时,溶解的气体又从铜中放出,造成铜铸件内带有气孔,影响铜的机械性能和电工性能。 化学性质铜在干燥空气中不起变化,但在含有二氧化碳的潮湿空气中则能氧化形成碱式碳酸铜(铜绿)的有毒薄膜。加热至185℃,铜在空气中开始氧化,高于350℃氧化生成Cu2O和CuO。因铜为正电性元素,故不能置换酸(盐酸和硫酸)中的氢,而仅能溶于有氧化作用的酸如硝酸和有氧化剂存在时的硫酸中。铜能溶于氨水及与氧、硫、卤素等化合。 铝的性质

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+

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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。

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