有色冶金概论

有色冶金概论
有色冶金概论

有色冶金概论

1 绪论

1.1 金属及其分类

1.2 矿物、矿石和精矿

1.3 冶金的概念及冶金方法分类1.3.1 火法冶金

1.3.2 湿法冶金

1.3.3 电冶金

2 铜冶金

2.1 概述

2.1.1 铜的性质和用途

2.1.2 炼铜原料

2.1.3 铜的生产方法

2.2 造锍熔炼

2.2.1 造锍熔炼的基本原理

2.2.2 造锍熔炼的铜锍

有色冶金原理(傅崇说版)部分课后习题解答 7

第七章习题与思考题 1.计算下列反应的 ΔG θ 值: (1)MnO2+2Fe 2+ +4H + =Mn 2+ +2Fe 3+ +2H2O (2)Fe(OH)2+2H + +2e=Fe+2H2O (3)Fe(OH)2+2H + =Fe 2+ +2H2O 2. 当Zn(OH)2与纯水接触时,它将溶解到一定程度,并电 离成离子,试推倒当温度为298K时锌离子水解沉淀的平衡 条件。若 aZn 2+ =1,溶液的 PH=5.8 时,锌稳定存在是什么形 态? 3.当温度为 298K 时,反应Fe3++Ag=Fe2+Ag+的平衡常数 K=0.531,ε θ Fe 3+ /Fe 2+ =0.771V,试求 ε θ Ag+/Ag? 4. 金溶解于氰化物溶液中,形成稳定的Au(CN)2-配合离 子,其反应: Au(CN)2 - +e=Au+2(CN) - 已知 ε θ Au + /Au=1.68V,Au(CN)2-的 Kd=10 -38 ,试求 298K 时的 ε θ Au(CN)2 - /Au?

解答: 1.解:(1) ( ) KJ G G G G G G rG H Fe MnO O H Fe Mn 496 . 118 ) 0 4 ) 977 . 84 ( 2 534 . 430 ( ) 191 . 237 ( 2 ) 586 . 10 ( 2 43 . 223 4 2 2 2 2 2 2 3 2 298 - ′ + ′ + - - - ′ + - ′ + - = D + D + D - D + D + D = D + + + + q (2) + D - D - D + D = D H OH Fe O H Fe G G G G G 2 2 2 2 ) ( 298 q =0+2×(-237.191)-(-483.921)-2×0 =9.539KJ (3) + D - D - D + D = D + H OH Fe O H Fe G G G G G 2 2 2 2 ) ( 2 298 q =-84.977+2×(-237.191)-(-483.921)-2×0 =-75.438KJ 2.解:Zn(OH)2=Zn 2+ +2OH - K sp =[Zn 2+ ][OH - ] 2 =4.5×10 -17 H 2O=H + +OH - Kw=10 -14 (1) [Zn 2+ ][OH - ] 2 =K sp =4.5×10 -17 [H + ][OH - ]=Kw=10 -14 pH=-lg[H + ] 三式联立,得 Zn 2+ 开始沉淀的临界(平衡)pH 值为 pH=1/2lgK sp -lgKw-1/2loga Zn2+ =5.83- 1/2loga Zn2+ (2) pH=5.8 时,水解反应达到平衡 Zn 2+ 、Zn(OH)2 共存。 3.解: q q q ZFE K RT G p - = - = D ln ú ? ù ê ? é - - = - = + + q q q e e Ag Ag Fe Fe ZF K RT 3 ln

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

《有色冶金概论》复习题(2012年)

《有色冶金概论》复习题 1、金属及其分类 2、冶金的定义、冶金的任务、冶金的目的 3、冶金方法的分类 4、铜的冶炼方法及工艺流程 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 6、硫化铜精矿造锍熔炼的目的及必须遵循的两个原则 7、铜锍(冰铜)的吹炼的任务及实质是什么? 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? 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? 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。 11、分析铜电解精炼和铜电积的电极反应有什么差别? 12、简述硫化镍精矿的火法冶炼过程。 13、镍锍的主要成份有哪些?镍锍吹炼过程与铜锍吹炼过程有何不同? 14、简述羰基法精炼镍的基本原理。 15、分别写出硫化镍阳极电解精炼镍和硫酸镍溶液电解沉积镍的阴阳极反应。 16、简述硫化铅精矿烧结焙烧的目的。 17、铅鼓风炉熔炼的产物有哪些? 18、简述烟化炉烟化法处理炼铅炉渣的基本原理。 19、粗铅的火法精炼有哪些主要过程? 20、什么是直接炼铅?直接炼铅方法有哪些? 21、火法炼锌与湿法炼锌各包括哪些主要过程?火法炼锌主要有哪些方法? 22、简述硫化锌精矿焙烧的目的。 23、简述密闭鼓风炉炼锌的优点与缺点。 24、简述粗锌精馏精炼的原理。 25、简述传统的湿法炼锌的基本过程。 26、简述硫化锌精矿的氧压浸出的原理及优点。 27、在湿法炼锌的热酸浸出过程中,从含铁高的浸出液中沉铁有哪些方法?

28、简述硫酸锌溶液采用锌粉置换除铜、镉的原理。 29、简述硫酸锌溶液的电解沉积锌的基本过程及主要电极反应。 30、简述锡精矿还原熔炼炼锡的基本过程。 31、简述炼锡炉渣烟化炉硫化挥发锡的原理。 32、粗锡的火法精炼包含哪些主要过程? 33、氧化铝的生产方法有哪些? 34、简述拜耳法生产氧化铝的基本原理。 35、简述碱石灰烧结法生产氧化铝的基本原理。 36、简述冰晶石-氧化铝熔盐电解法生产金属铝的基本过程及主要电极反应。 37、什么是冰晶石-氧化铝熔盐电解过程中的阳极效应?有何外观特征?其发生的机理是什么? 38、在冰晶石-氧化铝熔盐生产过程中,常用的添加剂有哪些? 39、生产钨的主要原料是什么?钨的生产过程有哪些? 40、钨精矿的分解方法有哪些? 41、以金红石及高钛渣为原料,工业上生产四氯化钛的方法有哪些?四氯化钛的生产工序有哪些?常用的氯化剂有哪些? 42、海绵钛的生产方法有哪些? 43、简述从铜阳极泥中回收金银的基本过程。

现代生命科学导论

油菜素内酯 油菜素内酯又称芸薹素内酯,是一种天然植物激素,广泛存在于植物的花粉、种子、茎和叶等器官中。由于其生理活性大大超过现有的五种激素,已被国际上誉为第六激素。属新型广谱植物生长调节剂。植物生理学家认为,它能充分激发植物内在潜能,促进作物生长和增加作物产量,提高作物的耐冷性,提高作物的抗病、抗盐能力,使作物的耐逆性增强,可减轻除草剂对作物的药害。(1970年,美国学者J.W.米切尔从油菜花粉中分离出一种具有极强生理活性的物质,定名为油菜素,当这一成果发表后曾遭到异议。后来,美国农业部的研究人员用了10年时间,从225公斤油菜花粉中提取出10毫克样品。1979年格罗夫鉴定了它的分子的立体构型并定名为油菜素内酯。现在,科学家们已逐步认可它是继生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯之后的第六大类植物激素。) 基本资料 油菜素内酯 中文通用名称:24—表芸苔素内酯 英文通用名称:24—Epibrassinolide 化学名称:(22R,23R,24R)-2α,3α,22,23-四羟基-β-高-7-氧杂-5α-麦角甾-6-酮 其他名称:油菜素内酯 化学分子式:C28H46O6 性状:白色晶体粉末,MP,255-258℃(EtoAc)D21 +32 毒性:本剂为低毒作物生长调节剂 作用 油菜素内酯几十年来,已经对油菜素内酯的作用机理和作用效果进行了较充分地研究,焦点主要集中在促进植物的伸长生长方面。油菜素内酯促进伸长的效果非常显著,其作用浓度要比生长素低好几个数量级。 其作用机理与生长素相似,YoPP等(1 981)发现BR与生长素有正协同作用。通过促进细胞膜系统质子泵对氢离子的泵出,导致自由空间酸化,使细胞壁松弛从而促进生长。同时,油菜素内酯还能抑制生长素氧化酶的活性,提高植物内源生长素的含量,所以,当油菜素内酯与生长素同时使用时,有明显的加成效果。 另外,油菜素内酯还能调节与生长有关的某些蛋白质的合成与代谢,实现对生长的控制(油菜素内酯类物质主要分布在植物伸长生长旺盛的部位)。 另外,油菜素内酯还能调节植物体内营养物质的分配,使处理部位以下的部分干重明显增加,而上部干重减少,植物的物质总量保持不变。油菜素内酯也能影响核酸类物质的代谢,还能延缓植物离体细胞的衰老。 目前,在各种作物中已经发现40多种油菜素内酯化合物,它们总称为油菜素内酯类化合物(简称BRs)。,它们广泛分布于不同科属的植物及植物的不同器官中。其中含量较高、活性较强的是一种叫油菜素甾酮。油菜素甾酮是油菜素内酯合成的前体,施用效果与油菜素内酯相同。在作物上应用的BRs,主要有油菜素内脂(BR)、表油菜素内酯(epiBR)。 八十年代初,人工合成油菜素内酯及其类似物获得成功。国际更为通行的称呼是油菜素甾醇(Brassinosteroid)

有色冶金原理课堂笔记

有色冶金课堂笔记 第一章冶金炉渣 第一节概述 1、火法冶金产物:炉渣、金属、烟气 2、炉渣的来源:来自脉石(SiO2)、溶剂、燃料灰分 3、炉渣的成分:各种氧化物组成的共同体 4、冶金炉渣的作用:a 容纳废物,使金属或锍与脉分离 b 沉降分离 c 保护剂的作用 d 中间产物 e 炉渣的温度决定冶炼的最高温度 5、对炉渣的要求:a 有较低的熔化温度 b 有较小的密度。与熔体金属互不相容,易分层 c 适当组成最大容纳杂质 d 对炉衬的腐蚀性要小 e 要求具有一定的导电导热能力 第二节炉渣的组成 1、炉渣的各种氧化物:a 碱性氧化物可以供给氧离子O2- b 酸性氧化物吸收氧离子SiO2 P2O5 c 两性氧化物Al2O3、ZnO 2、硅酸度的计算方法: 硅酸度(K)=酸性氧化物中氧的质量之和/碱性氧化物中氧的质量之和

当SiO2>20%时,两性氧化物看作碱性氧化物 当SiO2<20%时,两性氧化物看作酸性氧化物 当K>1时为酸性渣当K<1时为碱性渣 第三节炉渣的二、三元状态图 !炉渣的温度:由组成决定(硅酸度) 温度升高变软流动 2、二元状态图 液相线 曲线 液相组成线 物相组成线(垂线与曲线相交则为稳定化合物) 垂线纯组元稳定化合物 化合物 不稳定化合物 晶型转变线共晶L S1+S2 水平线分解型化学转变线共析S S1+S2 化学转变线偏晶L L1+L2 包晶L+S1 S2 化合型化学转变线 包析S1+S2 S3

2、三元系状态图 a自由度:在一定范围内,可以任意改变不致发生相变化的变数的个数f=4-O b基元三角形的划分 划分规则:将三元不变点三个初晶面的固相组成相连,组成的三角形c三元不变点性质的划分 (1)位于基元三角形的外面为包晶点;位于内部则为共晶点 (2)根据箭头方向判断:都指向三元不变点为共晶点 d化合物性质的区分 主要特征:化合物组成点是否落在该初晶区内,若是则为稳定的化合物,不是则为不稳定化合物。 e界面性质的划分 分界线上任意一点的切线与该边界线两边初晶组成点的连线的交点,在组成点连线内,为共晶线:在组成点连线外,为包晶线 f三元相图分析 ①找初晶区②找三元不变点③划出基元三角形④判断界线性 质⑤判断三元不变点性质 第四节熔融炉渣的结构 一、熔渣结构的基本性质分类:分子理论和离子理论 分子理论基本内容:1、与固态渣相似存在离解-生成的平衡 2MeO·SiO2=2MeO+SiO2 Kc=(MeO)2·SiO2/2MeO·SiO2

有色冶金概论复试问题

1、能用熔盐电解法冶炼的金属,写出其冶炼过程(至少三种金属)。 2、铝电解中影响电流效率的因素。 3、简述5种火法炼铜的方法。 4、火法和湿法炼铜的优缺点。 5、拜耳法制取氧化铝的主要步骤和化学方程式。 6、稀土冶炼的方法及主要流程 7、皮江法制取镁的原理及工艺 8、简述试从资源综合利用和生产过程对环境的友好两方面,分析火法炼铜和湿法炼铜的主要优缺点。 答:火法流程最大的优点是适应性广,对各种不同的铜矿均能处理,特别是对一船硫化矿和富氧化矿很适用。 湿法炼铜是在常温、常压或高压下用溶剂使铜从矿石中浸出。 然后从浸出液中除去各种杂质,再将铜从浸出液中沉淀出来。当前世界上铜产量约有15%由该法制得。对氧化铜矿和自然铜矿,大多数可用溶剂直接浸出;而硫化铜矿则一般先经焙烧,然后溶浸。 湿法冶金具有环境污染少,能处理低品位矿或多金属复杂矿等特点 1、金属及其分类 2、冶金的定义、冶金的任务、冶金的目的 3、冶金方法的分类 4、铜的冶炼方法及工艺流程 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 6、硫化铜精矿造锍熔炼的目的及必须遵循的两个原则 7、铜锍(冰铜)的吹炼的任务及实质是什么? 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? 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? 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。 11、分析铜电解精炼和铜电积的电极反应有什么差别? 12、简述硫化镍精矿的火法冶炼过程。 13、镍锍的主要成份有哪些?镍锍吹炼过程与铜锍吹炼过程有何不同? 14、简述羰基法精炼镍的基本原理。 15、分别写出硫化镍阳极电解精炼镍和硫酸镍溶液电解沉积镍的阴阳极反应。 16、简述硫化铅精矿烧结焙烧的目的。 17、铅鼓风炉熔炼的产物有哪些? 18、简述烟化炉烟化法处理炼铅炉渣的基本原理。 19、粗铅的火法精炼有哪些主要过程? 20、什么是直接炼铅?直接炼铅方法有哪些? 21、火法炼锌与湿法炼锌各包括哪些主要过程?火法炼锌主要有哪些方法? 22、简述硫化锌精矿焙烧的目的。 23、简述密闭鼓风炉炼锌的优点与缺点。 24、简述粗锌精馏精炼的原理。 25、简述传统的湿法炼锌的基本过程。 26、简述硫化锌精矿的氧压浸出的原理及优点。 27、在湿法炼锌的热酸浸出过程中,从含铁高的浸出液中沉铁有哪些方法? 28、简述硫酸锌溶液采用锌粉置换除铜、镉的原理。 29、简述硫酸锌溶液的电解沉积锌的基本过程及主要电极反应。

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+

现代生命科学导论论文

生物进化与自然环境的关系 摘要:现代科学技术的迅速发展让我们逐渐的认识到生物是在处在不断的进化中,生物的不断进化和演变也铸就了世界繁多的生物种类。同时地球上复杂的自然环境也在不断的变化着,那么二者相同的巨大演变是否又存在着某种相关联系呢?我通过相关的研究和论证发现生物的进化与自然环境之间确实存在着巨大的联系,生物和自然环境之间具有相互依赖,相互促进,并且自然环境极大地促进了生物的产生、进化和发展。 关键词: 生物多性自然环境进化主动适应被动适应自然选择 从物种起源谈生物进化与环境。世界著名生物学家达尔文著有一书《物种起源》,该书以自然选择为核心,对生物进化和地史演变,地理变迁等做了具体的解释。同时又提到“物竞天择,适者生存”,即生物通过不断地演变进化逐渐适应新的环境,那么他们就会在新的环境中生存下来,而那些不能适应地球环境的生物就会在新的变化的环境中逐渐淘汰消失。这说明了环境影响了生物,并促使其进化适应新的环境,同时更说明了生物和环境之间确实存在重要的联系。 从化学起源说中谈生物进化和环境的关系,环境对生物的产生和进化都具有重要的作用。化学起源说认为,地球上的生命是在地球逐步降温以后,通过漫长的时间,又非生物物质经过极其复杂的化学过程,一步一步地演变而成。说明原始地球温度的下降,给生命的出现提供

了条件,而又经过漫长的时间地球上含有的氢气、氨气、甲烷和水蒸气等气体在雷电的反应下逐渐形成了有机化合物和其他化合物,再从无机小分子到有机分子,然后聚合形成了原始的蛋白质分子和核酸分子,最后通过时间的聚合逐渐演变成为海洋中的原始生命。这里地球环境的变化对生命的产生起了重要的影响,要是没有地球这合适的环境还能诞生成原始生命吗?环境的变化促使了原始生命的产生,促进的早起生物的进化和发。 自然环境的变化进一步促进了生物的产生和发展,促进了生物多样性的发展。元古宙时期生物又经过了从原核生物到多核生物,从单细胞到多细胞的发展,逐渐出现了元古藻类,早古生代海洋中又逐渐产生了无脊椎动物种类,奥陶纪开始出现了淡水的原始鱼类。晚古生代,陆生生物开始大量发生和繁盛,植物界从水生发展到陆生,蕨类植物发展到鼎盛,晚古生代晚期出现了裸子植物。然而由于此时的地球发生了极大的变化,陨星撞击地球导致火上大爆发使地球发生了两次集体生物灭绝,也使地球生态系统发生了更替,促使地球生物迅速的进化远古类无脊椎动物,如三叶虫,蜓等。又经过漫长的自然变化,地球上已经逐渐形成类似今天的大气层,形成了生命需要的氧气,而这时的生物也已经经过了巨大的发展进化而产生了茂密的森林,脊椎类动物也迅速产生,恐龙应时而生,达到远古生命大繁荣时期,形成众多生物种类。然而,好运并未一直延续。地球再次发生了巨大变化,恐龙集体灭绝,自然环境再次发生巨大变化,陆地大量出现,形成海陆分布格局,也为从爬行动物过渡到哺乳动物提供了条件,而后地球

(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

(完整版)生命科学导论课后习题

第一章 一、生命的基本特征是什么? 1.生长。生长是生物普遍具有的一种特征。 2.繁殖和遗传。生命靠繁殖得以延续,上代特征在下代的重现,通常称为遗传。 3.细胞。生物体都以细胞为其基本结构单位和基本功能单位。生长发育的基础就在于细胞 的分裂与分化。 4.新陈代谢。生物体内维持生命活动的各种化学变化的总称,包括同化和异化。 5.应激性。能对由环境变化引起的刺激做出相应的反应。 6.病毒是一类特殊的生命。 二、孟德尔在生物学研究方法上有什么创新? 孟德尔的豌豆杂交实验,为遗传学的发展奠定了科学基础。相较于前人有下面显著特点: 1.他把许多遗传性状分别开来独立研究。 2.他进行了连续多代的定量统计分析。 3.他应用了假设---推理---验证的科学研究方法。 三、有人说机械论和活力论是互补关系,你的看法如何? 个人观点觉得机械论和活力论是相对立的关系。“活力论”观点认识生命,认为生物体具有与物理化学过程不同的生命力,即活力。与活力论相对立的是“机械论”观点,认为生命问题说到底是物理和化学问题,一切生命现象都可以用物理和化学定律做出解释,生物体内没有什么与物理化学不同的生命力。其实个人觉得生物体是不同于物理化学系统,是高级的、非常复杂的生命系统,当把它还原为简单的物理化学系统以后,它所具有的一些特别的性质和功能就会失去。 四、你是否认为21世纪时生命科学的世纪? 20世纪下半叶,生物学进入分子生物学时代,研究生物大分子物质的结构、性质和功能,从分子水平上阐述生命现象。20世纪下半叶以来,生命科学文献在科学文献中所占的比例、从事生命科学研究的科学家在自然科学家中所占的比例都在迅速增长,这就是这种趋势的反应。生命系统是地球上最复杂的物质系统,是从非生命系统经过几十亿年进化的结果。现代科学技术的发展对生命科学发展起到重要的作用,生命科学的发展对整个科学技术的发展产生重要影响。生命科学与农业的可持续发展:解决粮食短缺,基因工程将在育种中发挥重要作用。应用基因工程可以改善粮食和畜牧产品品质。实现农业的可持续发展,克服农业化学化的恶果,必须生物防治,降低对农药的依赖等。 生命科学与能源问题的可持续发展:解决能源问题,对生物技术给予厚望。生命科学与人的健康长寿:研制更有效的药物、在基因组的基础上认识人体,理解疾病。生命科学与维持地球生态平衡。 五、举例说明生命科学技术引发了哪些伦理道德问题? 人类是高度社会化的生物,人类社会有特定的伦理道德,生命科学技术的在人类社会的应用时会引起伦理道德的问题。例如人工授精和试管婴儿技术,可能使子女“只知其母,不知其父”。若供卵者与怀孕的不是一个人,则生母也成了问题。例如克隆技术可以实现人的无性繁殖,那么,人类自身的生产也会批量化吗?例如应用基因工程技术改造人类本身,一些人成就了改造活动的客体,而另一些人是主体,一些认识按照另一些人的

《冶金工程概论》课程大纲

东北大学本科课程教学大纲 课程名称:冶金工程概论 开课单位:材料与冶金学院 制订时间:2004年3月 修订时间:2013年3月

《冶金工程概论》课程教学大纲一.课程基本信息

二.内容结构 基于《冶金工程概论》课程性质,依照东北大学冶金人才培养目标,设计《冶金工程概论》课程

内容,共6章、24学时(其中2学时“职业发展规划”内容,此处未列入),具体分配如下:第一章走进冶金行业(4学时),介绍冶金行业的特点及培养冶金人才知识结构,介绍钢铁生产的现状、最新前沿研究及热点问题,介绍冶金史、历史重要人物及事件。本章的主要内容结构为: 1.1 冶金专业的选择与设置 1.1.1我们为什么选择冶金专业 1.1.2 为何设置冶金专业 1.1.3 合格的冶金工程师是什么样 1.2 怎样走进冶金领域 1.2.1 我们怎样走进冶金领域 1.2.2 在冶金领域我们应该做什么 1.3 学习冶金的任务及目的 1.4 冶金史 1.4.1 冶金工艺的发展历史:过去、现在、将来 1.4.2 我国古代和当代钢铁冶金的地位 第二章钢铁冶金概述(5学时),介绍钢铁冶炼的基本原理、工艺流程、主要设备及新一代钢铁冶金流程。本章的主要内容结构为: 2.1 钢铁冶金流程概述 2.1.1 高炉炼铁-转炉炼钢流程 2.1.2 废钢电炉炼钢流程 2.1.3 非高炉-电炉炼钢流程 2.2 高炉炼铁 2.2.1 高炉炼铁基本任务 2.2.2 高炉炼铁系统 2.2.3 高炉内的主要物理化学过程 2.3 铁水预处理 2.3.1 铁水预处理基本任务 2.3.2 铁水预处理设备及处理剂 2.4 转炉炼钢 2.4.1 转炉炼钢基本任务 2.4.2 转炉内的主要物理化学过程 2.5 电炉炼钢

生命科学导论复习题以及答案

生命科学导论复习题以及答案

复习题 一.名词解释 五界分类系统: 它是由美国生物学家魏泰克(R.H.Whittaker,1924—1980)在1969年提出的。魏泰克在已区分了植物与动物、原核生物与真核生物的基础上,又根据真菌与植物在营养方式和结构上的差异,把生物界分成了原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界五界基因组:单倍体细胞中包括编码序列和非编码序列在内的全部DNA分子 病毒:病毒由核酸芯子和蛋白质衣壳组成,核酸芯子为DNA或RNA分子。不是真正的生物。无细胞结构,只能依靠宿主细胞进行复制。分为细菌病毒和真核细胞病毒两大类 类病毒:是一类仅由裸露的RNA组成的颗粒,类病毒与病毒不同的是,类病毒没有蛋白质外壳,为单链环状或线性RNA分子。 遗传漂变:是指当一个族群中的生物个体的数量较少时,下一代的个体容易因为有的个体没有产生后代,或是有的等位基因没有传给后代,而和上一代有不同的等位基因频率。一个等位基因可能(在经过一个以上的世代后)因此在这个族群

递给DNA,即完成DNA的复制过程。 细胞学说: 1细胞是有机体,一切动植物由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物构成。2细胞作为一个相对独立的基本单位,自身既有生命,又能与其他细胞协调结合构成生命整体,按照共同规律发育有共同生命进程。3新细胞可以由老细胞产生。 物种:物种是生物分类学的基本单位。物种是互交繁殖的相同生物形成的自然群体,与其他相似群体在生殖上相互隔离,并在自然界占据一定的生态位。 趋同进化:不同的生物,在条件相同的环境中,在同样选择压的作用下,有可能产生功能相同或十分相似的形态结构,以适应相同的条件。 同源器官:指不同生物的某些器官在基本结构、各部分和生物体的相互关系以及胚胎发育的过程彼此相同,但在外形上有时并不相似,功能上也有差别。 生态系统:指在一定空间内,生物成分和非生物成分通过物质循环和能量流动相互作用、相互依存而构成的一个生态学功能单位。

《冶金概论》

《冶金概论》课程教学大纲 开课单位:冶金工程教研室 课程负责人:吕俊杰 适用于本科金属材料工程专业 教学时数:32学时 一、课程概况 《冶金概论》课程是为金属材料工程专业学生开设的一门专业任选课。本课程的任务是:通过本课程教学,使金属材料工程专业的学生了解冶金工程中金属冶炼的基本理论与方法,冶金工业的基本工艺流程,为学生将来更好地发挥本专业的技术特长打下冶金行业知识基础。本课程对于金属材料工程专业学生拓展知识面,完善知识结构,成长为复合型人才有非常积极的意义。 本课程的先修课程主要有《高等数学》、《物理化学》、《冶金原理》、《冶金传输原理》、《金属学及热处理》等。 本课程的后修课程主要有《表面工程设备与设计》、《金材或表面设备与设计课程设计》、《金属基复合材料》等。 二、教学基本要求 本课程简要介绍了冶金工业概况,炼铁、炼钢、钢液炉外精炼、钢液浇注、轧钢、常见有色金属冶金及粉末冶金的基本原理和主要工艺,以及相应的冶金新工艺技术概况。重点介绍钢铁生产的基本原理、主要工艺及设备。注重理论与实践的结合,力求全面,实用。学生通过本课程的学习,可以了解和掌握钢铁冶金和有色金属冶金的基本原理及工艺,认识冶金工业通用设备。 三、教学内容及要求 1.绪论 教学内容:冶金的基本概念、冶金方法、主要冶金过程简介、冶金工业在国民经济中的地位、冶金工业发展趋势。 基本要求:了解冶金工业在国民经济中的地位与作用和冶金工业发展简史,掌握当前全球冶金工业生产概况。 重点:全球冶金工业生产概况。 难点:冶金工业发展简史。 2.高炉炼铁 教学内容:铁矿石和熔剂、高炉用燃料、高炉冶炼产品和技术经济指标、高炉冶炼基本原理、高炉及附属设备的结构和作用、高炉操作、铁水预处理、炼铁技术的发展。 基本要求:了解高炉炼铁原料、理解高炉冶炼基本原理和操作工艺,掌握高炉冶炼产品及主要技术经济指标。 重点:高炉炼铁原料和高炉产品。 难点:高炉炼铁基本原理。 3.炼钢 教学内容:炼钢基本原理、炼钢原料生产、氧气转炉炼钢技术、电炉炼钢技术、钢液炉外精炼技术、钢液浇铸技术、炼钢新技术。 基本要求:了解各种炼钢主要过程,理解炼钢基本原理,掌握各种炼钢技术的特点。 重点:炼钢技术的特点。 难点:炼钢基本原理。 4.轧钢 教学内容:轧钢概述、轧钢基本原理、轧钢主要设备、各种钢材的生产、轧钢产品标准和技术经济指标、轧钢新技术。

现代生命科学导论

现代生命科学导论 摘要:现代科学技术发展极大的促进了社会的进步与发展,而生命科学技术的飞速发展尤其使人们的生活发生了翻天覆地的变化。随着研究的不断深入,技术水平的不断提高,生命科学与我们的生活的连系越来越紧密,悄悄地改变着我们生活的方方面面。 关键词:技术进步改变未来 正文: 你瞧,那鸥鸟鸣集和鱼翔浅底;你瞧,那林木葱茏和绿草茵茵;你再瞧虎豹的威猛雄烈和猿猴的捷敏灵性;而最具奥妙的则是智慧、勇敢、富于创造、形体美丽的“人”。但是透过这些千变万化的表象,生命是什么?掌握生命的密码又是什么?又是什么在改变着我们的生活?问号以一直追溯到生命的起源。现在,问题有了答案:基因。回答这个问题的正是生命科学这一学科,它自诞生以来就一直致力于回答生活中的种种问题。 生命科学是研究生命现象、生命活动的本质、特征和发生、发展规律,以及各种生物之间和生命与环境之间相互关系的科学。用于有效地控制生命活动,能动地改造生物界,造福人类生命科学与人类生存、人民健康、经济建设和社会发展有着密切关系,是当今在全球范围内最受关注的基础自然科学。 生命科学是系统地阐述与生命特性有关的重大课题的科学。支配着无生命世界的物理和化学定律同样也适用于生命世界,无须赋于生活物质一种神秘的活力。对于生命科学的深入了解,无疑也能促进物理、化学等人类其它知识领域的发展。比如生命科学中一个世纪性的难题是“智力从何而来?”我们对单一神经元的活动了如指掌,但对数以百亿计的神经元组合成大脑后如何产生出智力却一无所知。可以说对人类智力的最大挑战就是如何解释智力本身。对这一问题的逐步深入破解也将会相应地改变人类的知识结构。生命科学研究不但依赖物理、化学知识,也依靠后者提供的仪器,如光学和电子显微镜、蛋白质电泳仪、超速离机、X-射线仪、核磁共振分光计、正电子发射断层扫描仪等等,举不胜举。生命科学学家也是由各个学科汇聚而来。学科间的交叉渗透造成了许多前景无限的生长点与新兴学科。 自古以来,人类就没有停止过对神秘的生命现象孜孜不倦的探索。生命为什么选择地球作为它唯一的家园,并在此生息繁衍进化;海洋是否真如亚特兰蒂斯的传说中那样是起源于海洋;一颗休眠千年的种子缘何可以重新成长成参天大树;一个小小的细胞又怎样演变成复杂而有序的有机体?对万千生命现象的思考与探索贯穿人类五千年历史,成为人类认知世界中最富有魅力的部分。1840 年,英国的虎克首次用自制的显微镜观察到了细胞,此后,荷兰的列文胡克清晰地观察了活动的细胞,证实了细胞是所有生命的的结构基础;1865 年奥地利的传教士孟德尔通过豌豆实验阐明了生物遗传最基本最经典的规律,开创了遗传学研究的新纪元。1953 年,Watson 和Crick 共同发现了DNA 的双螺旋结构,并因此获得了诺贝尔奖,DNA 双螺旋结构的阐明标志着现代分子生物学的诞生。二十世纪四十至五十年代前后,生物学家们吸收数学、物理、化学等其他科学最新的研究成果及技术,开始了深入分子层面的研究。与其他学科的交融使得生物这一古老的学科重新焕发了青春。进入二十世纪八十年代,生命科学更使势不可挡,雄居影响当代人生活的四大科学之首,目前,生命科学已经成为21 世纪当之无愧的带头学科。国际核心期刊论文发表生物学占着越来越多的比例,世界优秀科技成果评选总不会离开生物学的最新成果,无论从这些还是从对人类生活及思想的影响来看,生命科学都是当今世界科学研究的核心,最为炙手可热的领域 但生命科学到底对我们的生活有什么影响呢?科学家的解释也许太过复杂。那么请听听以下的新闻吧!

冶金概论重点

1.火法冶金指高温下矿石或精矿经熔炼与精炼反应及熔作业,使其中的金属与脉石和杂质分开,获得较纯金属的过程。整个过程一般包括原料准备,熔炼和精炼三个工序。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。优点:反应速度快,设备单位产能大,无废水污染,废渣在环境中较稳定,成本低。缺点:废气污染大,投资大,能耗高(氧化矿) 2. 湿法冶金指常温常压或高温高压下,用溶剂处理矿石或精矿,使所要提取的金属溶解于溶液中,而其它杂质不溶解,然后在从溶液中将金属提取和分离出来的过程。由于大部分溶剂为水溶液,也称为水法冶金。该方法主要有浸出,分离,富集,和提取等工序。优点:废气污染较少,投资小,能耗低。缺点:反应速度慢,设备单位产能小,废水污染,成本高。 3.浸出选择适当的溶剂把经处理过的矿石中的常以化合物形式存在的金属选择性地溶解,以便使其与其它不溶的物质分离的过程。分离将浸取溶液与不溶的残渣分离的过滤过程。富集:把分离得到的浸取液净化和富集的过程。提取:从富集后的净化液中获得纯金属的过程 4.钢与铁的区别习惯上常说的钢铁是对钢和铁的总称。钢和铁是有区别的,所谓钢铁,主要由两个元素构成,即铁和碳,一般碳和元素铁形成化合物,叫铁碳合金。含碳量多少对钢铁的性质影响极大,含碳量增加到一定程度后就会引起质的变化。由铁原子构成的物质叫纯铁,纯铁杂质很少。工业上以含碳量的多少,将钢铁分为工业纯铁,钢,生铁。工业纯铁含碳量低于0.02%含碳很少,比较柔软,塑性好,容易变形,韧性高,强度和硬度很差。可用于低电阻通讯和电工纯铁。生铁含碳量大于2.11%;钢含碳量小于2.11%。生铁含碳量高,硬度高,韧性差,几乎没有塑性。钢有较高的机械强度和韧性;可塑性好,抗冲击、易提炼,易加工成各种形状的钢材和制品:能进行铸造,轧制,锻造和焊接等加工;具有良好的导电,导热性能。若在钢中添加一些合金元素可得到特殊性能的钢种,如不锈钢,耐热钢,耐酸钢等,因此被广泛利用。 5. 拜耳法工艺流程流程主要包括矿石破碎,料浆磨制,高温溶出,稀释分离洗涤,晶种分级,氢氧化铝煅烧,母液蒸发及一水苏打苛化。1. 破碎:通常分粗碎,中碎,细碎三个阶段。2.湿磨:将铝土矿按配料要求配入石灰和循环母液磨制成合格的矿浆。溶出:在高温高压的条件下,使铝土矿中的氧化铝水合物从矿石中浸出来,制的铝酸钠溶液,而铁、硅等杂质进入赤泥中。稀释:溶出后的浆液用赤泥洗液加以稀释,进一步脱出溶液中的硅,为沉降分离和晶种分解创造必要的条件。沉降分离:稀释后的浆液进入沉降槽处理,以使铝酸钠溶液和赤泥分离来开。赤泥洗涤:沉降分离出来的赤泥浆液,用水洗涤以回收有用成分,洗涤次数越大成分损失越少。晶种分解:将分离了赤泥的铝酸钠溶液送入分解槽,加入晶种,不断搅拌并逐渐降温,分解析出氢氧化铝,并得到分解母液。煅烧:在高温下将氢氧化铝的附着水,结晶水除去,并使其晶型转变,以获得适合要求的氧化铝。蒸发:种分母液通过浓缩,以提高其碱浓度,保持循环体系中水量平衡,使母液达到拜耳法循环要求。苛化:在蒸发时有一定的一水碳酸钠结晶析出,将其分离出来用石灰乳苛化成氢氧化钠溶液,与蒸发母液一同送往湿磨配料。铝土矿的高温溶出,矿浆的稀释和过滤,铝酸钠溶液的晶种分解,分解母液蒸发苏打苛化。 6. 金属元素周期表中具有光亮的金属光泽,有很高导热,导电性及良好的延展加工性的化学元素。西方分为:铁和非铁金属。铁金属指铁和铁基合金,其中包括生铁,铁合金和钢,非铁金属指铁合金以外的金属元素。金属分类苏联、中国:黑色金属和有色金属。黑色金属常指铁,锰、铬及它们的合金(主要指钢铁)锰和铬主要应用于制合金钢,而钢铁表面常覆盖着一层黑色的四氧化三铁,所以把铁、锰、铬及它们的合金叫做黑色金属。有色金属通常是指除黑色金属以外的其他金属。按密度,矿物,富集程度,发现早晚及用途和价格,有色金属可分为四类:(1)重金属,如铜、锌、铅、镍等;(2)轻金属,如钠、钙、镁、铝等;(3)贵金属,如金、银、铂、铱等;(4)稀有金属,如锗、铍、镧、铀等。轻金属密度在4.5 g·cm-3以下的金属叫轻金属。例如钠、钾、镁、钙、铝等。重金属一般是指密度在4.5 g·cm-3以上的金属叫重金属。例如铜、锌、钻、镍、钨、钼、锑、铋、铅、锡、镉、汞等,贵金属通常是指金、银和铂族元素。这些金属在地壳中含量较少,不易开采,价格较贵,所以叫贵金属。金、银常用来制造装饰品和硬币。稀有金属通常指在自然界中含量较少或分布稀散的金属。它们难于从原料中提取,在工业上制备及应用较晚。稀有金属有分为稀有轻金属(锂,铍),稀有高熔点金属(钛,钨),稀有分散性金属(镧系元素),稀土金属,稀有放射性金属(镭,锕系元素)。我国所说的常用有色金属是铜,锌,铅,镁,锡,钛,镍,锑,汞,铝。 7. 冶金就是从矿石中提取金属或金属化合物,用各种加工方法将金属制成具有一定性能的金属材料的过程和工艺。广义的冶金包括开采,选矿,冶炼和金属加工。狭义的是指矿石或精矿的冶炼即提取冶金。分为物理冶金和化学冶金。化学冶金即提取冶金。提取冶金是指从矿石或精矿提取金属(包括金属化合物)的生产过程。由于这些生产过程伴有化学反应,又称为化学冶金;它研究火法冶炼,湿法提取或化学沉积等过程的原理,流程,工艺及设备,有称为过程冶金学。简称为冶金学。冶金的技术主要包括火法冶金、湿法冶金以及电冶金。 电冶金是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。包括电炉冶炼、熔盐电解和水溶液电解等。①电炉冶炼是利用电能获得冶金所要求的高温而进行的冶金生产 熔盐电解是利用电能加热并转化为化学能,将某些金属的盐类熔融并作为电解质进行电解,自熔盐中还原金属,以提取和提纯金属的冶金过程,如铝、镁、钠、钽、铌的熔盐电解生产。 水溶液电解是利用电能转化的化学能使溶液中的金属离子还 原为金属析出,或使粗金属阳极经由溶液精炼沉积于阴极, 如铜、锌的电积和铜、铅的电解精炼。 火法冶金大量用于钢铁材料的生产,而湿法冶金和电冶金主 要用于有色金属(除钢铁以外的金属)的生产。许多有色合 金既可以采用湿法冶金也可以采用火法冶金生产,可根据矿 石品位、工程条件以及生产成本来选择。黑色金属多用火法 8.几个单元冶金工艺过程:焙烧,煅烧,烧结和球团,熔炼, 火法冶炼,浸出,液固分离,溶液净化,水溶液电解,熔盐 电解。焙烧:固体物料在高温不发生熔融的条件下进行的反 应过程,可以有氧化、热解、还原、卤化等,通常用于焙烧 无机化工和冶金工业。煅烧在一定温度下,于空气或惰性气 流中进行热处理。烧结是钢铁生产工艺中的一个重要环节, 它是将铁矿粉、粉(无烟煤)和石灰、高炉炉尘、轧钢皮、 钢渣按一定配比混匀。球团把细磨铁精矿粉或其他含铁粉料 添加少量添加剂混合后,在加水润湿的条件下,通过造球机 滚动成球,再经过干燥焙烧,固结成为具有一定强度和冶金 性能的球型含铁原料。熔炼是将金属材料及其它辅助材料投 入加热炉溶化并调质,炉料在高温炉内物料发生一定的物理、 化学变化,产出粗金属或金属富集物和炉渣的火法冶金过程。 浸出经洗涤或渗滤从固体混合物中萃取可溶性化合物。液固 分离将残渣与浸出液组成的悬浮液分离成液相和固相的湿 法冶金单元过程。溶液净化将浸出液中杂质除去的湿法冶 金单元过程。 9. 火法冶金设备有烧结机,沸腾炉,闪速炉,转炉,回转炉, 反射炉,鼓风炉,电炉等。湿法冶金设备有各种形式的电解槽 和反应器,收尘设备,液固分离设备。 工业流程图分为设备连接图,原则流程图和数质量连接图。有 色金属的优良性能有:分别有导电,导热性能好,密度小,化 学性能稳定,耐热,耐酸和耐腐蚀,工艺性能好。 10. 铁的性质纯铁具有银白色金属光泽;有良好的延展性、 导电、导热性能;有很强的铁磁性,属于磁性材料;铁是比较 活泼的金属,是一种良好的还原剂。常温时,铁在干燥的空气 里不易与氧、硫、氯等非金属单质起反应,若有杂质,在潮湿 的空气中易锈蚀。 铁是地壳中较丰富的元素,仅次于氧、硅、铝。磁铁矿、赤铁 矿、褐铁矿和菱铁矿是重要的铁矿。主要分布在中国,澳大利 亚,巴西,智利,印度,委内瑞拉等国。我国主要在辽宁,四 川,河北,山西,山东,湖北,云南,江西,福建,安徽,陕 西,甘肃等省。 11.钢的分类可分为两大类,一类是碳素钢(由铁,碳两种 元素为主),另一类是合金钢。 钢按冶炼方法可分为转炉钢,电炉钢,平炉钢(按冶炼设备分); 沸腾钢,镇静钢,半镇静钢(脱氧程度)。按化学成分分为 碳素钢(低中高)和合金钢(低中高)。按质量分为普通碳素 钢,优质碳素钢,高级优质钢。按用途分为结构钢,工具钢, 特殊性能钢。 炼钢方法有氧气转炉炼钢,电弧炉炼钢和平炉炼钢。铜(古老 的金属)的性质铜呈紫红色光泽的金属,属于重有色金属, 有很好的延展性,可拉成细丝或加工成薄片。导热和导电性能 较好,抗磁性,与其他金属的互溶性好。铜是不太活泼的重金 属,在常温下不与干燥空气中的氧化合,加热时能产生黑色的 氧化铜。铜不溶于稀酸和盐酸,能溶于硝酸,王水和加热的浓 硫酸中,有空气存在时也能溶于盐酸,稀硫酸和氨水中。常见 的铜合金有黄铜,青铜和白铜,分别是铜与锌,锡,镍所组成 的合金。还有多元合金如铝青铜,铍青铜。 主要产铜国有智利,美国,赞比亚,中国,日本。中国主要分 布在江西,云南,湖北,西藏,山西,安徽,黑龙江等省。 12.锌的性质锌是银白色金属,断面有金属光泽,属于重金属。 熔点低,液态锌流动性好,沸点低。锌对氧的亲和力比较大, 是负电性金属。锌具有较好的抗腐蚀性能,在常温下不被干燥 的空气、不含二氧化碳的空气或干燥的氧所氧化。但与湿空气 接触时表面生产一层灰白致密的碱式碳酸锌薄膜,保护内部锌 不再被腐蚀。纯锌不溶于任何浓度的硫酸或盐酸中。锌多以硫 化物状态存在,主要含锌矿物是闪锌矿,也有少量氧化矿如菱 锌矿、硅锌矿、异极矿、水锌矿等。锌资源主要分布在亚洲、 大洋洲、北美和南美洲。国家分布:中国、澳大利亚、美国、 哈萨克斯坦,加拿大、、秘鲁和墨西哥等。 13.铝(万能的金属)的性质铝为银白色轻金属,密度小,有 延展性,是电和热的良导体。化学性质活泼,与氧的亲和力很强, 在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜,因而具有良好 抗腐蚀性。铝能与硫,碳,卤素发生反应,也可溶于盐酸,硫酸 和碱溶液,与热硝酸发生强烈反应。根据氧化铝所含结晶水数量 及矿物结构不同,铝土矿可分为三水铝石铝土矿、一水软铝石铝 土矿或一水硬铝石铝土矿。三水铝石是铝的氢氧化物矿物,在铝 土矿床中它是主要的成分。三水铝石的晶体极细小,晶体聚集在 一起成结核状、豆状或土状,一般为白色,有玻璃光泽,如果含 有杂质则发红色。一水软铝石又名勃姆石、软水铝石。一水硬铝 石分子式:AlO(OH) 性质:又称硬水铝矿。常含微量铁、锰等。 斜方晶系。铝资源主要分布国有澳大利亚,几内亚,巴西,牙买 加,印度,中国。我国铝土矿分布在山西、贵州、河南和广西四 个省 14.钨的性质钨是一种银白色金属,熔点高,沸点高,耐 高温;硬度大,比重大耐磨性好。钨的化学性质很稳定,常温 时不跟空气和水反应,不溶于盐酸、硫酸、硝酸和碱溶液钨主 要分为黑钨矿(含铁,猛)和白钨矿(钙)。主要国有加拿大, 美国,中国,西班牙,英国。我国主要分布在江西,湖南,广 西,广东,甘肃,福建,四川等省。 15.钨的应用钢铁钨的硬度很高,钨的密度接近黄金,因而 能够提高钢的强度、硬度和耐磨性,是一种重要的合金元素, 被广泛应用于各种钢材的生产中,常见的含钨钢材有高速钢、 钨钢以及具有高的磁化强度和矫顽磁力的钨钴磁钢等,这些钢 材主要用于制造各种工具,如钻头、铣刀、拉丝模、阴模和阳 模等。碳化钨基硬质合金钨的碳化物具有高耐磨性和难熔性, 其硬度则接近金刚石,因而常被用于一些硬质合金中。这些碳 化钨基硬质合金主要用于制造切削工具、矿山工具和拉丝模, 用于粉碎机械,推土机铲刃上。它还用于电气和运输设备的耐 磨部分。热强和耐磨合金钨的熔点是所有金属中最高的,硬度 也很高,因而常被用来生产热强和耐磨合金,例如钨和铬、钴、 碳的合金常用来生产诸如航空发动机的活门、涡轮机叶轮等高 强耐磨的零件,而钨和其它难熔金属(如钽、铌、钼、铼)的合 金常来生产诸如航空火箭的喷管、发动机等高热强度的零件。 高比重合金由于钨的密度高,硬度高,因而成为了制作高比重 合金的理想材料,这类合金具有比重大、强度高、吸收射线能 力强、导热系数大、热膨胀系数小、导电性能良好、可焊性和 加工性良好等特性,被广泛应用在航天、航空、军事、石油钻 井,电器仪表、医学等行业,如制造装甲、散热片、控制舵的 平衡锤以及诸如闸刀开关、断路器、点焊电极等的触头材料。 电子领域钨的可塑性强、蒸发速度小、熔点高、电子发射能力 强,因而钨及其合金被广泛应用于电子和电源工业。例如钨丝 的发光率高,使用寿命长,因而被广泛应用于制造各种灯泡灯 丝中,如白炽灯、碘钨灯等,钨丝还可以用于制造电子振荡管 的直热阴极和栅极以及各种电子仪器中旁热阴极加热器。化工 领域钨的化合物常用作催化剂和无机颜色,如二硫化钨在合成 汽油的制取中用作润滑剂和催化剂,青铜色的氧化钨被用在绘 画中,钙或镁钨常用在荧光粉中。其他领域由于钨的热胀性与 硅酸硼玻璃类似,它被用来做玻璃或金属密封。钨的敏感性低, 因此被用来制作高纯度钨金首饰。此外,钨也被应用在放射性 医学上,有些乐器的铉也会使用钨丝。 闪速炉(flash furnace) 炼铜方法包括火法炼铜和湿法炼铜。主要原料是硫化铜精矿。包 括焙烧、熔炼、吹炼、精炼等工序。有造锍熔炼,铜锍吹炼,火 法精炼和电解精炼四个冶金过程。熔炼主要是造锍熔炼,目的是 使铜精矿或焙烧矿中的部分铁氧化,并与脉石、熔剂等造渣除去, 产出含铜较高的冰铜。吹炼能够消除烟害,回收精矿中的硫。 精炼分火法精炼和电解精炼。有鼓风炉熔炼,反射炉熔炼,电炉 熔炼,闪速熔炼,冰铜吹炼。 我国发展有色金属工业的资源优势。我国矿产资源潜在总值仅次 于独联体和美国居世界第3位,是世界上矿产资源总量丰富,储 量可观,品种较齐全,资源配套程度较高的少数国家只有,我国 有色金属产量位列世界第一的是锌,锑,钨,锡,稀土。发展我 国有色金属的目标是充分利用有色金属资源,依靠科技进步,搞 笑了,低成本,节能降耗,减少污染,提高综合利用水平,生产 品种齐全,纯度高,质量优的有色金属及材料,满足国民经济需 要,变成有色金属强国。稀有金属根据元素的物理和化学性质, 赋存状态,生产工艺分为五类。冶金 方法的采用,面临能源节省,环境保护,矿物资源日益贫乏和资 源综合利用问题,要改革电炉熔炼和有色金属电解生产过程的工 艺,降低能耗;要提高选矿技术,同时研究有效的冶炼方法,矿 物原料要综合利用。从废金属和含金属的废料中回收金属对扩大 金属资源,降低金属生产能耗,减少环境污染有意义。一般把金 属废料称为二次原料,产出的金属产品为再生金属。冶金和化 学,物理化学,热工,化工,机械,计算机,仪表等有联系。确 定冶炼工艺流程及冶金单元过程要注意分析原料条件(化学组 成,颗粒大小,脉石和有害杂质),冶炼原理,冶炼设备,冶炼 技术条件,产品质量和技术经济指标,水电供应,交通运输。焙 烧可分为氧化焙烧,还原焙烧,硫酸化焙烧,氯化焙烧。煅烧也 称焙解,如石灰石烧成石灰,作为炼钢溶剂;氢氧化铝煅烧,作 为电解铝原料。烧结铁矿粉的烧结,铅精矿的烧结。熔炼;在高 温下(熔点以上)通过氧化还原反应,使矿物原料中金属组分与 脉石和杂质分离两个液相层即金属(或金属锍)熔体和熔渣的过 程,也叫冶炼。按作业条件可分为还原熔炼,造锍熔炼和氧化吹 炼等。火法金炼其种类有氧化精炼,硫化精炼,氯化精炼,熔析 精炼,碱性精炼,区域精炼,真空冶金,蒸馏等。浸出又称浸取 (重金属冶金),溶出(轻金属冶金),湿法分解(稀有金属冶金)。 主要用物理方法和机械方法,如重力沉降,离心分离,过滤等。 溶液净化主要有结晶,蒸馏,沉淀,置换,溶剂萃取,离子交换, 电渗析和膜分离。江西有色金属五朵金花有钨,铜,稀土,钽泥, 铀。中国最大的铜公司是江西铜业集团公司。炼钢哟偶氧气转炉 炼钢,电弧炉炼钢,平炉炼钢。锌的生产方法有火法炼锌和湿法 炼锌。氧化铝的生产方法有拜耳法,碱石灰烧结法和联合法。钢 铁副产品有炉渣和煤气。拜耳法原理:在加热到一定温度下,苛 性碱溶液溶出铝土矿中的氧化铝:Al2O3 ·H2O+2NaOH+(3 - n)H2O → 2NaAl(OH)4所得的铝酸钠溶液在稀释和冷却的情况下 分解并析出氢氧化铝:NaAl(OH)4 === Al(OH)3+NaOH前一过程 叫溶出,后一过程叫分解。分解后含苛性碱的母液再返回溶出新 的铝土矿

相关文档
最新文档