有色冶金概论
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
Fe ( ) Cu ( ) Mg ( ) Al ( ) Au ( ) Ag ( ) Pt ( ) Ti ( ) Co ( ) Pb ( ) Zn ( ) Na ( ) K ( ) W ( ) Mo ( ) Ga ( ) Sr ( ) Ir ( ) Zr ( ) Pd ( )
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
物理性质
(1) 熔点：99.996%的纯铝熔点为933K（660℃）。工业纯铝的最终凝固点575℃。
(2) 沸点：铝的沸点是2467℃。
(3) 熔化热和熔化熵：铝的熔化热在933K时为107 0.21 kJ/mol。熔化熵为11.5J/（mol·k）。
(4) 热容：铝的热容在298~933K之间
(5) 导热系数（或导热率）固体铝在室温下的导热系数为（2.35~2.37）×10-2W/（m·k）。
(6) 热膨胀系数99.99%精铝凝固时的体积收缩率为6.5%。
(7) 密度铝的实际密度值为2.6966~2.6988g/cm3。
(8) 导电性高纯铝（99.995%）的电阻率在293K时为（2.62~2.65）×10-8Ω·m-1。
化学性质
(1) 铝同氧的反应，生成Al2O3即: 2Al+1.5O2=Al2O3
(2) 铝在高温下能够还原金属氧化物，即: 2Al+Me=Al2O3+3Me
(3) 铝易被碱溶液侵蚀，生成铝酸盐。
金银的性质
金银和铂族金属（铂、铑、铱、钯、锇、钌）统称贵金属。纯金有瑰丽的金黄光泽，故称黄金。黄金的延展性非常好，导电性仅次于银和铜，而导热系数仅次于银。常温时金的密度为19.32，熔点1063℃，沸点2208℃，蒸汽压力很小，莫氏硬度2.5。
1、金的性质
金的化学稳定性很好，它不被氧化也不被硝酸、盐酸和硫酸溶解，但能溶于王水、氨水（H2O+Cl2）、溴水（H2O+Br）、溴化氢（HBr）、碘化钾的碘溶液（KI+I2）、盐酸的氮化铁溶液（HCl+FeCl3）、酒精的碘溶液（C2H5OH+I2）、有氧或氧化剂存在时的氰化物（KCN和
NaCN）溶液、高于420K温度时的氯（Cl2）、硫脱（SCN2H4）、753K温度时的乙炔（C2H2）及溴加乙醚[Br+(C2H5)2O]中。金有Au1+和Au3+两种化合价。AuCl3容易挥发。用铁盐和SO2等还原剂可从氯金酸HAuCl4中沉淀金。
与王水作用生成的氯金酸是金电解精炼的电解液主要成分。
2、银的性质
银有银白色金属光泽，故称白银。银的导电性和导热性都最高。常温时银的密度为10.49，熔点961.93℃，沸点2210℃，也是不易挥发的金属，莫氏硬度2.7。
银的延展性仅次于金。银有很强的吸氧性，在973℃时每10g银可溶解21.35cm3的O2，相当于银体积的20倍。
银不与水作用，常温下也不氧化，加热时则氧化成氧化银，但到400℃时又明显分解。银不溶于盐酸和醋酸中；难溶于浓硝酸和稀硫酸中，但易溶于稀硝酸、浓热硫酸、氰化钾、氰化钠和有氧化剂存在的硫脲中。有少量硫酸铁存在的浓硫酸也能溶解银。
7. 解释下列术语
水溶液电解；在电解质水溶液中进行的电解。特点是温度不高于100℃。
熔盐电解；以氧化物、氟化物或卤化物为电解质所进行的电解。特点是温度高于100℃。
电解精炼；在直流电的作用下，阳极不断溶解，阴极不断析出，杂质被留在溶液中的电化学过程。
铅冰铜；以铁硫化物与铅硫化物为主要组元的的融合体。
还原熔炼；在高温下，在还原气氛下所进行的熔炼。
氧化精炼；在高温下，通入空气使杂质氧化成氧化物造渣除去的过程。
电流效率；在直流电点解时，阴极上实际析出的物质量与理论析出量之比的百分数。
造锍熔炼；在一台高温冶金设备中，含有硫的炉料以及燃料和熔剂，在和氧的反应过程中，生成含二氧化硫的烟气、氧化物融合体的炉渣、以及金属硫化物的融合体的冰铜的过程。
置换沉积；用电极电位较负的物质把电极电位较正的物质从其水溶液中置换出来的过程。
浸出液净化；在浸出过程中少量杂质也被浸出进入溶液，为从溶液中回收的有价物质更纯，必须把溶液中的杂质先行除去的步骤。
硫酸化焙烧；在较高的温度下，鼓入空气，使炉料中硫化物氧化生成硫酸盐的过程。
冰铜；铜硫化物和铁硫化物的融合体。
锍：金属硫化物的融合体，主要成分为铁、硫和其他金属。
粗铜：含杂质比较高的铜，一般品位在98~99.5%。
镍冰铜；硫化镍与硫化铁的融合体。
8．当今铜的主要消费领域是哪些？
由于铜具有较高的导电性、传热性、延展性、抗拉性和耐腐性，因此在国防工业、电气工业、机械制造工业以及其他部门的应用都很广，特别在电气工业应用得更为广泛。
常规武器制造和空间探测都需要铜。铜的一半左右用于电器及电子工业，如制造电缆、电线、电机以及其他输电和电讯设备。在机械制造工业中多是使用铜的合金，如黄铜、青铜、白铜、锰铜钢、镍铜、康铜等。
胆矾（硫酸铜）则用于制造农药和其他化学药品
9．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。
火法炼铜是将铜矿（或焙砂、烧结块等）和熔剂一起在高温下熔化，或直接炼成粗铜，或先炼成冰铜（铜、铁、硫为主的熔体）然后再炼成粗铜。
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。
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。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。
火法炼钢与湿法炼铜的根本差别在于湿法浸出时，只有铜和少数其他成分溶解，绝大多数的脉石成分和杂质仍留在浸出渣中。湿法过程可在常温下进行，不需要更多的燃料；不造渣；产品输送方便；劳动条件较好；无烟害。从今后铜资源的变化情况看，铜矿日益贫化，将会遇到低品位难选复合矿处理的问题更多，这会促使湿法冶金向前发展。
10．造锍熔炼过程中Fe3O4有何危害？生产实践中采用哪些有效措施抑制Fe3O4的形成？
在造锍熔炼时，由于Fe3O4析出，在转炉渣口和上升烟道等部位产生结垢物；炉渣粘度增大和熔点升高；渣含铜升高等许多问题。
控制Fe3O4的措施和途径。
（1）提高反应塔温度。
（2）保持渣中一定的SiO2含量，降低Fe/SiO2，加入煤，以及优化喷嘴结构与操作条件等
（3）勤放渣。
（4）增加沉淀池燃油量，降低锍品位
11．酸性炉渣和碱性炉渣各有何特点？
碱性炉渣受热熔化时，立即转变成各种Me2+和半径较小的硅氧络阴离子，粘度迅速下降。在粘度－温度曲线上有明显的转折点。
当温度超过转折点温度后，曲线变得比较平缓，即温度对粘度的影响不明显。通过实验，可得出碱性炉渣的粘度与温度关系式：lgη= A/T + B 或η= B0e Wη/R T式中A＝Wη/R；B＝lgB0；Wη＝粘度活化能
酸性炉渣含SiO2 高，随着温度升高复杂的硅氧络阴离子逐步离解为简单的络阴离子，因此粘度也逐渐降低。其粘度－温度曲线上没有明显的转折点。酸性炉渣粘度与温度关系的经验式如下：
lgη= A + B T 式中A，B－与炉渣成分有关的常数
12．闪速炉造锍熔炼对入炉铜精矿为何要预先进行干燥？
闪速熔炼要求在反应塔内以极短的时间（2～3s）完成全部冶金过程，因此炉料必须事先干燥使其含水小于0.3%。干燥时不应使硫化物氧化和颗粒粘结。
13．闪速熔炼过程要达到自热，生产上采用哪些措施来保证？
闪速熔炼的生产过程中，精矿中的硫化物氧化以及造渣反应放出大量的热，辅之以热风或富氧空气，使过程能半自热或自热进行。随着精矿中的发热元素硫和铁的含量不同和矿物相组成不同，氧化反应放出的热量也不同。
采取的方法有预热空气提高风温，或者减少炉气量，或者两者同时应用。近十多年来的闪速熔炼技术进步表明，提高富氧浓度，减少炉气量的途径更具有意义。
14．熔池熔炼产出的炉渣为何含铜较高？
当吹炼至出现粗铜时，体系中氧位和硫位发生急剧的变化，氧位的急剧增大，使熔渣中Fe 3O 4和Cu 2O 活度也急剧增大，34Fe O a 将由0.1~0.35增至1，即达Fe 3O 4的饱和值，大大地恶化了炉渣的性质；而
2Cu O a 由小于10-3增至10-1，渣含铜急剧增加。计算表明，连续炼铜时渣含铜的最低值为8%
15．铜锍的吹炼过程为何能分为两个周期？
铜锍的吹炼是一个周期性的作业，可分为两个阶段：
第一阶段：造渣期，主要进行FeS 的氧化和造渣反应； 第二阶段：造铜期，主要进行Cu2S 的氧化及Cu2S 和Cu2O 的相互反应，最终获得粗铜。
造渣期根据情况加入冰铜和石英溶剂，并间断地排放炉渣。造铜期无需加溶剂，不产出炉渣。
冰铜吹炼过程中发生如下反应：FeS(l) + Cu2O(l) = Cu2S(l) + FeO(l) ΔG0= -105437-85.48T (J)
此反应的ΔG0在所有熔炼温度范围内都有很大负值。表明有FeS 存在时，Cu2O 不可能稳定存在，必然被硫化成Cu2S 。只有当FeS 完全氧化除去后，Cu2S 和Cu2O 的相互反应才能进行，这就是冰铜吹炼分两个阶段的热力学依据。
16．在吹炼过程中Fe3O4 有何危害？怎样抑制其形成？
在冰铜吹炼时，由于Fe3O4析出，在转炉渣口和上升烟道等部位产生结垢物；炉渣粘度增大和熔点升高；渣中含铜量显著升高，喷溅严重，风口操作困难。
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。
控制Fe3O4的一般途径有:
提高反应塔温度
增加沉淀池燃油量，降低锍品位
降低Fe/SiO2，加入煤，以及优化喷嘴结构与操作条件等。
17．吹炼过程中铁、硫之外的其它杂质行为如何？
在吹炼时，冰铜中的Ni 3S 2氧化成NiO 入渣，粗铜残镍为0.5%～0.7%。CoS 也氧化成CoO 进入渣中，因CoS 在第一周期末才大量氧化，此时转炉渣含钴达0.4%～0.5%，是提钴原料。锌大部分氧化造渣，只有20%～30%的锌进入炉气。大约一半的铅以PbO 形态造渣，其余的铅进入炉气。溶入粗铜的铅极少。铋的95%进入烟尘，极少量残留于粗铜中。砷锑的绝大部分挥发至烟尘中，也有少量造渣和留在粗铜中。至于金和银，在吹炼时主要进入粗铜，硒和碲则部分挥发，部分留在粗铜内。
18．如果炉渣中含有较多以Cu2O 形态存在的铜，用哪种贫化方法处理更有效？
电炉贫化法
19．简述粗铜火法精炼的过程原理。
火法精炼也是周期性的作业，精炼过程在回转阳极炉或反射炉内进行。每一精炼周期包括装料、熔化、氧化、还原和浇铸五个工段，其中氧化和还原工段是最关键工段。
氧化过程－铜中有害杂质的除去 还原过程－铜中氧的排除
氧化精炼的基本原理：铜中多数杂质对氧的亲和力大于铜对氧的亲和力，而且杂质氧化物在铜水中的溶解度很小。而由于粗铜中主要是铜，杂质浓度低，根据质量作用定律，首先氧化的是铜。
还原过程是将铜液中含有的Cu2O 用还原剂脱除的过程。
20．火法精炼过程中为什么镍较难除去？
Ni: NiO + Fe2O3 NiO·Fe2O3 造渣，因有少量As 、Sb ，可生成镍云母(6Cu2O·8NiO·2As2O3、6Cu2O·8NiO·2Sb2O3) ，这是这些杂质难除去的主要原因。
21．精炼过程中有一还原作业，目的是什么？过还原有什么不利影响？ 精炼过程中的还原主要是去除铜中的氧，铜中含氧过多会使铜变脆，延展性和导电性都变坏，而铜中氧的排除程度决定于还原过程。
过还原时，由于铜水含氧极少，引起含氢急增。铜中含氢过多，在铸成的阳极内会有气孔、对电解精炼非常不利；若制成铜线锭，则在加热时铜中的氨与Cu 2O 作用产生水蒸气，使铜变脆、发生龟裂（氢病），机械性能变坏。
22．铜电解精炼和铜电积，两者的电极反应有什么差别？
铜的电积也称不溶阳极电解。它是以铜的始极片作阴极，以铅锑合金作阳极，上述的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，而是水的分解析出氧，这与锌的湿法冶金电积的阳极过程相同。这样，铜电积的总反应可写为：Cu 2＋＋H 2O ＝Cu ＋21
O 2＋2H 1＋
电解精炼
阳极反应 阳极上进行的是铜和一些杂质的氧化反应。
， ，
阴极反应 阴极上进行的是铜的还原反应。
， ， 23. 铜电解精炼过程的原理，它是如何把杂质除去的，指出杂质的去向？
Fe 、Ni 、Pb 、As 、Sb 等比Cu 更负电性的元素。这些元素在铜中的含量低，其电极电位更负，因此将优先溶解进入电解液，同时铜也
不断地溶解到电解液中。水和硫酸根离子的氧化电位比铜正得多，其反应不可能进行。金、银和铂族金属的电位更正，不能被氧化进入电解液，最后进入阳极泥中。
氢的标准电极电位比铜负，且在铜阴极上的超电位，使氢的电极电位更负，所以在正常电解条件下不会析出氢。电极电位比铜负的元素，也不能在阴极上析出。
按电解时的行为，阳极上的杂质可分为四类：
第一类：正电性金属和以化合物形态存在的元素。Au 、Ag 和铂族金属为正电性金属，进入阳极泥。少量的Ag 以Ag2SO4的形式溶解于电解液中，当有少量Cl －存在时，形成AgCl 进入阳极泥。O 、S 、Se 和Te 以Cu2S 、Cu2O 、Cu2Te 、Cu2Se 、AgSe 和AgTe 的形态进入阳极泥中。
第二类：在电解液中形成不溶性化合物的Pb 和Sn 。Pb 在溶解时形成PbSO4沉淀，并可进一步氧化成PbO2覆盖在阳极上，使槽电压升高。Sn 进入电解液后氧化成四价，四价的硫酸锡易水解成碱式硫酸锡进入阳极泥中。
SnSO4 + 1/2O2 + H2SO4 = Sn(SO4)2 + H2O Sn(SO4)2 + 2H2O = Sn(OH)2SO4 + H2SO4
Sn(OH)2SO4沉淀时可吸附As 、Sb 的化合物，有利于电解，但过多会粘附在阴极上，降低阴极质量。
第三类：负电性金属Ni 、Fe 、Zn 。Fe 和Zn 溶于电解液中，Ni 可电化学溶解于电解液中，但有一些不溶性化合物如NiO 和镍云母等，易在阳极表面形成不溶性的薄膜，使槽电压升高，甚至会引起阳极钝化。
第四类：电位与铜相近的As 、Sb 和Bi 。电解时它们可在阴极上放电析出。它们还易形成SbAsO4和BiAsO4等漂浮阳极泥，机械地粘附在阴极上，影响阴极质量。其中Sb 进入阴极的量比As 多，所以危害比As 大。
24.生产上采用哪些有效措施降低电解过程的电耗？
提高电解液的温度，有利于降低电解液的粘度，使漂浮的阳极泥容易沉降，增加各种离子的扩散速度，减少电解液的电阻，从而提高电解液的导电率、降低电解槽的电压降，以减少铜电解生产的电能消耗。
25．砷、锑、秘杂质在铜电解过程中有哪些危害？
As 、Sb 和Bi 。电解时它们可在阴极上放电析出。它们还易形成SbAsO4和BiAsO4等漂浮阳极泥，机械地粘附在阴极上，影响阴极质量。其中Sb 进入阴极的量比As 多，所以危害比As 大。
26．湿法炼铜有那些主要方法？适合用于处理那些物料？
焙烧－浸出－电积法
细菌浸出法：主要处理低品位难选复合矿和废矿。
高压氨浸法：此法适于处理Cu-Ni-Co 或Ni-Co 矿。
27．细菌在浸出时作用是什么？
硫化矿用稀硫酸浸出的速度是缓慢的，但有细菌存在时可显著加速浸出反应。利用某些自养型细菌在浸出剂中的作用,从贫矿中富集某些金属元素的过程。
28. 分析比较高炉炼铁和鼓风炉熔炼冰铜过程的异同？
29. 影响铜电解电流效率的因素？
影响电流效率的因素主要有：漏电、阴阳极短路、阴极铜被空气氧化和Fe2+的氧化和Fe3+的还原等。电能消耗与槽电压、电流效率的关系如下：(W 的计算公式)
30. 生产氧化铝的原料有几种？铝土矿的类型有那几种？我国主要是那种矿物？
生产氧化铝的原料有铝矿土，明矾石矿和霞石矿。
铝土矿按其含有的氧化铝水合物的类型可分为：三水铝石型铝土矿；一水软铝石型铝土矿；一水硬铝石型铝土矿；混合型铝土矿。 我国铝土矿资源丰富，储量大；高铝、高硅、低铁；铝硅比较低，中低品位铝土矿居多；多数铝土矿是一水硬铝石型铝土矿。
31. 碱法生产氧化铝的方法有那几类？它们的优缺点是什么？
碱法生产氧化铝有拜耳法、烧结法和拜耳－烧结联合法等多种流程。
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位的铝土矿(A/S 应大于7)。碱－石灰烧结法工艺较复杂，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 应大于3.5)。
32. 铝酸钠溶液是氧化铝生产过程中那道工序的产物？它组成以什么表示？什么叫摩尔比？它代表溶液的什么重要特征？
铝酸钠溶液是碱法生产氧化铝的重要中间产物。
铝酸钠溶液的组成是以溶液中Al 2O 3和Na 2O(苛性碱)的绝对浓度表示的。
+=-22Cu e Cu V E Cu Cu 34.00/2=++
'=-'22M e M V E M M 34.00/2<+''222122O H e O H +=-+V E O O H 229.10/22=2324212O SO e SO +=--V E O SO 42.20/2
24=-Cu e Cu =++22V E Cu Cu 34.00/2=+222H e H =++V E H H 00/2=+M e M '=+'+22V E M M 34.00/2<+
''η1.1861000槽
V W =
摩尔比：铝酸钠溶液中的Na2O与Al2O3的比值，对于这个比值，有不同的习惯表示方法。较为普通的是采用铝酸钠溶液中的Na2O与Al2O3的摩尔数之比，写作Na2O/Al2O3摩尔比，或简称“摩尔比”，我们以符号“MR”表示。
摩尔比可以用来表示铝酸钠溶液中氧化铝的饱和程度，是铝酸钠溶液的一个重要特性参数也是一项重要的技术指标。
33. 烧结法生产氧化铝过程中铝酸钠溶液脱硅的目的与方法？
熟料溶出过程中，由于β－2CaO·SiO2被碱液分解，部分SiO2进入溶液，使得铝酸钠溶液中含有一定的SiO2，部分SiO2呈介稳状态存在于溶液中。碳酸化分解时，溶液中的SiO2会随同氢氧化铝一起析出进入成品氧化铝中，降低了产品质量。
另外，含SiO2浓度高的碳分母液蒸发时，铝硅酸钠易于析出，而使蒸发器管道结疤，降低传热效率。
所以，在碳酸化分解之前必须进行脱硅处理，使溶液中的SiO2尽可能地转变为固相分离出来。
烧结法生产氧化铝工艺中，脱硅工序作为一道重要工序，其主要任务是脱除粗液中的SiO2，提高溶液的硅量指数，同时降低溶液中的浮游物，达到优质，高产，低消耗的目的。
脱硅工艺的分类
脱硅的分类方法有很多种，目前烧结法和混联法多用的三次脱硅工艺和钠硅渣分离深度脱硅工艺。根据压煮脱硅时使用的蒸汽压力不同可分为高压脱硅和常压脱硅；按加热方式不同可分为直接加热和间接加热；按操作周期、操作方式又有连续脱硅和间断脱硅等多种分类方式。
34. 拜尔法生产氧化铝的主要工序是是么？各工序的主要原理？
拜耳法生产氧化铝的主要工序包括：铝土矿原料准备、溶出、赤泥分离洗涤、分解、氢氧化铝分离洗涤、煅烧、蒸发和苛化。
35. 简述拜耳法生产溶出过程中结疤的分类及危害
结疤分类拜耳法过程结疤可分为四大类：
（1）因溶液分解而产生，以Al（OH）3为主，主要在赤泥分离沉降槽、赤泥洗涤沉降糟、分解槽等设备的器壁上生成。视条件不同，可以是三水铝石、拜耳石、诺尔石，一水软铝石及胶体。
（2）由溶液脱硅以及铝土矿与溶液间反应而产生。如钠硅渣，水化石榴石等。此类结疤主要是在矿浆预热，溶出过程及母液蒸发过程中出现。其结晶形态与温度、溶液组成、时间等多种因素有关。
（3）因铝土矿中含钛矿物在拜耳法高温溶出过程中与添加剂及溶液反应而生成。主要成份为钛酸钙CaO·TiO2和羟基钛酸钙CaTi2 O4（OH）2。这类结疤主要在高温区生成。
（4）除上述三种以外的结疤成分，如一水硬铝石、铁矿物、磷酸盐、含镁矿物、氟化物及草酸盐等。这类结疤相对较少。结疤的实际矿物组成则更复杂，如在钙钛矿的结疤中含有相当量的锆、铌和钇。
结疤危害
在氧化铝生产过程中,结疤形成和危害比较复杂。对氧化铝生产带来的危害主要是使热交换设备的传热系数下降,能耗升高,造成生产成本增加。当加热面的结疤厚达1 mm 时,为达到相同的加热效果,必须增加一倍的传热面积,或者相应地提高热介质温度。结疤能直接影响生产工艺、技术经济指标。
36.铝电解生产的工艺流程？写出阴极、阳极反应？
铝电解过程中的两极反应阴极反应Al3++3e→Al 阳极反应2O2-+C－4e→CO2 总反应2Al2O3+3C →4Al+3CO2
37.影响铝电解电流效率的因素有哪些？
电流效率的影响因素（1）电解质温度（2）极距（3）电解质成分（4）电流密度（5）铝液高度
38. 铝电解槽正常生产期间所宜保持的技术条件
1.电流强度电力供应有余裕的季节，适当增大电流强度，或者在电力供应不足的时期，适当减少电流强度。许多铝电解厂还特意采取增大电流、强化生产的措施，以增加单位阴极面积的铝产量。
2.槽电压现代铝电解生产上采取自动调节电压(或极距)的办法来严格控制电解过程，因此可以节省电能并增加铝产量。
3.极距在工业生产上宜在取得高电流效率的情形下宜保持尽可能低的极距，以便减少单位铝产量的电能消耗量。
4.电解温度在铝电解生产上，通常把电解温度看作重要技术条件。所谓电解温度，是指电解质温度而言。这是一个温度范围，一般取950~970℃，大约高出电解质的初晶点10~20℃。现代铝工业上力图采用低熔点的电解质，以降低电解温度。
5.电解质成分工业电解质里的氧化铝浓度，在打壳终了时约为4~5%，而在下一次打壳前减少到2~3%。采取“勤加工少下料”的办法，或自动连续下料的办法，可使电解质保持比较稳定的Al2O3浓度，因而有利于提高电流效率。
6.电解质水平和铝液水平工业电解槽内经常保持一层液体铝是有益的。第一，它保护着槽底炭块，减少生成炭化铝；第二，它使阳极底掌中央部位多余的热量通过这层良导体传输到阳极四周，使槽内各部分温度趋于均匀。第三，它填充了槽底上高洼不平之处，使电流比较均匀地通过榴底。第四，厚度适当的铝液层能够削弱磁场产生的作用力。槽内铝液水平一般保持20cm左右。电磁平衡好的电解槽，铝液水平还可减薄到10cm。
7.阳极效应系数现代铝工业上，自动化程度高的电解槽通常取阳极效应系数0.5~1.0次/槽日，而一般电解槽取0.1~0.5次/槽日。
39. 提取金、银的原料有几种，详细叙述不同原料中的存在形态？
最主要的金矿是自然金和银金矿。铜镍铅锌矿都常含有金，它们是生产黄金的重要原料。其他金矿还有碲金矿（AuTe2）、针碲金矿[(Au，Ag)Te2）]、叶锑矿（Au2Sb2PbTe6S15）、碲金银矿[(Ag，Au)Te]等。
主要的银矿是硫化矿，大部分伴生在铅锌铜锑等硫化矿物中，其中如辉银矿（Ag2S）、角银矿（AgCl）、脆银矿[(Ag2S)·(Sb2S3)]、浓红眼矿（3Ag2S·Sb 2S3）、淡红眼矿（3 Ag2S3）、条面矿[9(Ag2，Cu)S·(Sb，As)2S3]等。另外还有银金矿和自然银。
40.氰化提金浸出过程中为什么加保护碱？
NaCN能与金、银等贵金属形成稳定的可溶性络阴离子。氰化浸出法是金矿分选的常规方法，其主要化学反应为4Au + 8NaCN + O2 + 2H2O = 4NaAu（CN）2 + 4NaOH
为避免NaCN水解，需添加石灰作为保护碱，调节pH值在8~10左右。同时沉金要在足够量得氰化物和游离碱的溶液中进行。41. 氰化提金的工艺流程及原理？
氰化法是用弱的氰化钾或氰化钠在有氧的情况下溶解金，再用锌使金从溶液中置换沉淀析出。
42. 混汞法提金的工艺流程与原理？
混汞法是把金矿石和汞及水一起细磨，使粒金与汞形成金汞膏。加热金汞膏使汞蒸发，即可得金。
43. 影响混汞提金效果的因素？
影响混汞效果的因素：1）汞液的组成2）接触面节清洁度3）矿浆性质4）温度5）汞的表面阴极化
44.金银电解精炼的工艺流程及原理？
金银合金电解精炼分离金银实际上是两步电解法。第一步是以金银合金为阳极进行电解。在阴极得到电跟。金则富集于阳极泥中，第二步将电银产出的阳极泥熔铸为阳极进行电解。在阴极析出电金，电金的阳极泥熔铸再电解或单独处理回收其中的铂族金属。
银电解：
银电解精炼时，以金银合金为阳极，以纯银片、不锈钢板或钛板作阴极，以硝酸银和硝酸的水溶液作电解液。电解过程的电化系统为：As(纯)|AgNO3，HNO3，H2O|Ag(粗)
阳极溶解反应：Ag – e = Ag1+
阴极析出反应：Ag1+ + e = Ag
电解时各种杂质的行为可由它们的标准电极电位大致了解。比银更负电性的元素如沿、砷、铋、铜、锑等都可能电化溶解进入电解液中，污染电解液，并消耗硝酸，降低电解液的导电性。比银更正电性的元素如金和铂族元素在电解时不发生电化溶解而进人阳极泥中。此外，还有一些化合物如Ag2Te、Ag2Se、Cu2Te、Cu2Se等不溶于硝酸，也进入阳极泥中。
金电解：
以粗金片作阳极，纯金片作阴极，氯化金的盐酸水溶液作电解液（250~350g/LAu，200~300g/LHCl)，电解液温度20~70℃，槽电压0.3~0.6V，电流密度400~500A/m2。
电解的电化系统为：Au（纯)|HauCl4，HCl，H2O|Au(粗)
电解时，阳极发生金的电化溶解：Au3+ + 3e＝Au
比金更负电性的钡、铜、铅、铂、钯等元素在电解时进入电解液，但因其浓度不高，一般不易在阴极析出。
阴极片用轧制法或银片种板电积法制取。阳极套在隔膜布袋内以回收阳极泥。它的主要成分仍是金银，所以常与黑金粉一起再铸成阳极。
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。
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+
(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
冶金概论题库
冶金概论题库 一、填空题 1、从矿石中提取金属的方法可归结为三种：火法冶金、湿法冶金、电冶金，其中电冶金按电能形式分为电热冶金和电化学冶金。冶金分类：钢铁冶金和有色金属冶金。 2、炼钢原材料（高炉炼铁原料）主要由铁矿石、溶剂和燃料组成。 3、铁矿石入炉前处理步骤包括破碎和筛分、焙烧、混匀、选矿。选矿包括重选、磁选和浮选。 4、非高炉炼铁按工艺特征、产品类型及用途分为直接还原法和熔融还原法。 5、高炉炼铁常用铁矿石有赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿和菱铁矿。 6、高炉炼铁主要产品是生铁，副产品是炉渣、高炉煤气及其带出的炉尘。 7、高炉炼铁其主体设备除了高炉本体以外，还包括炉后供料和炉顶装料系统、送风系统、煤气除尘系统、渣铁处理系统和喷吹系统等。 8、转炉炼钢原材料按性质分类，可分为金属料、非金属料和气体。金属料包括铁水、废钢、铁合金、直接还原铁及碳化铁，非金属料包括石灰、白云石、萤石、合成造渣剂，气体包括氧气、氮气和氩气等。按用途分类，可分为金属料、造渣剂、化渣剂、氧化剂、冷却剂和增碳剂等。 9、火法炼铜主要工艺步骤包括四个主要步骤，即造镏熔炼、铜镏吹炼、火法精练和电解精练。 10、从矿石中提取氧化铝的方法分为酸法和碱法两大类，酸法未能在工业中应用，碱法分为拜耳法、碱石灰烧结法和拜耳-烧结联合法，其中以拜耳法为主。 11、冶金工业废气治理方法分为冷凝法、吸收法、吸附法、燃烧法和催化转化法。 12、冶金工业固体废物对人类环境造成的危害主要表现在：侵占土地、污染土壤、污染水体和污染大气。 二、简答题 1、高炉炉渣有什么作用，它是如何形成的？ ①渣铁之间进行合金元素的还原及脱硫反应，起着控制生铁成分的作用。比如，高碱度渣能促进脱硫反应，有利于锰的还原，从而提高生铁质量；SiO%含量高的炉渣促进Si的还原，从而控制生铁含Si量等。②炉渣的形成造成了高炉内的软熔带及滴落带，对炉内煤气流分布及炉料的下降都有很大的影响，因此，炉渣的性质和数量对高炉操作直接产生作用。③炉渣附着在炉墙上形成渣皮，起保护炉衬的作用。但是另一种情况下又可能侵蚀炉衬，起破坏性作用。因此，炉渣成分和性质直接影响高炉寿命。 形成原因：炼铁所用的铁矿石中金属铁的品位一般都不会太高，含有其它矿物，在炼铁的时候由于密度差异这些杂质会上浮，再通过渣铁分离，分离出的渣即为炉渣。
《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
有色冶金概论试卷参考答案及评分A
重庆科技学院20 10 /20 11 学年第 2 学期 试卷参考答案及评分标准( A 卷) 课程名称：有色冶金学适用专业/年级：冶金技术函授本科/2009 考试方式：开卷笔试卷面总分： 100 分 一、名词解释：（本题共4小题，每小题5分，共20分） 1. 拜耳法 答：拜耳法是直接利用用含有大量游离苛性碱循环母液处理铝土矿，溶出其中氧化铝得到铝酸钠溶掖，井用加氢氧化铝种子(晶种)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溶出铝土矿。 2. 冰铜 答：冰铜为金属硫化物的熔体，主要成分是Cu2 S和FeS，此外还有PbS、Ni3S2、 ZnS等以及少量的金属氧化物Fe3O4。 3. 重金属 答：一般指密度在5t/m3以上的金属。 4. 矿石 答：含有用矿物的矿物集合体，如其中金属的含量在现代技术经济条件下能够回收加以利用时，这个矿物集合体就叫做矿石。 二、填空题：（本题共5小题，没空1分，共10分） 1. 火法冶金湿法冶金点冶金 2. 煅白（即煅烧后的白云石） 75%Si-Fe CaF2(即萤石) 3. 浸出净化 4. 冰晶石-三氧化二铝 5. 湿法冶金 三、简述题：（本题共4小题，每小题12分，共48分） 1. 硅热法炼镁时为什么采用75%硅的硅铁而不是纯硅作为还原剂？ 答：从经济性考虑，生产纯硅价格比75%硅的硅铁要高的多； 从还原效率来看，75 %硅的硅铁是由游离硅和FeSi2组成，具有较高的活性，完全可以满足生产需求。 2. 冰铜生产过程中为何要进行吹炼？造渣期过程中通常为何要添加SiO2? 答：吹炼的目的是利用空气中的氧，将冰铜中的铁和硫几乎全部氧化除去，同时除去部分杂质，以得到粗铜。 1
有色冶金概论复习提纲
有色冶金概论复习题 1、黑色金属的单质为银白色，而不是黑色。 2、有色金属有80多种，分为重金属、轻金属、贵金属、稀有金属和半金属五类。 3、轻金属一般是指密度在5t/m3以下的金属。 4、矿物是地壳中具有固定化学组成和物理性质的天然化合物或自然元素。 5、冶金学的分类：物理冶金学和提取冶金学。 6、火法冶金包括：干燥、焙解、焙烧、熔炼、精炼、蒸馏等过程。 7、湿法冶金包括：浸出、净化、制备金属等过程。 8、铜是一种重要的有色重金属，在常温下为固体，新口断面呈紫红色。 9、炼铜原料90%来自硫化矿，10%来自氧化矿，少量来自自然铜。 10、火法炼铜是当今生产铜的主要方法，占铜产量的80%~90%，主要是处理硫化矿。 11、铜冶金工艺过程主要包括四个步骤：造锍熔炼、铜锍吹炼、粗铜火法精炼和阳极铜电解精炼。 12、铜冶金过程中造锍熔炼--铜锍吹炼工艺的基本原理是什么？第7页最后一段：这种工艺的原理是……并逐步得到提纯。 13、名词解释：什么叫熔锍？什么叫熔渣？第8页第一段：所谓熔锍是指硫化亚铁……铝酸盐等混合物的熔体。 14、铜冶金造锍熔炼的目的是什么？第8页第三段：造锍熔炼的目的在于……与熔渣相完全分离。 15、铜锍吹炼的任务是将铜锍吹炼成含铜98.5%~99.5%的粗铜。 16、铜锍吹炼过程所需热量全靠熔锍中的硫和铁的氧化和造渣反应放出的热量供给，为自热过程。 17、简述铜锍吹炼的两个周期。第34页第一段：吹炼过程严格的分为两个周期……没有炉渣形成。 18、铜锍吹炼过程的正常温度应控制在1423~1573K之间。 19、粗铜火法精炼的主要目的是什么？第46页第二段：火法精炼的主要目的是……符合电解精炼要求的阳极铜。 20、镍的主要用途有哪些？第56页最后一段：（1） (8) 21、目前应用于镍精矿深度干燥的方法有回转窑干燥、喷雾干燥、流态化干燥、气流干燥四种。 22、高镍锍冷却是将转录吹炼产出的高镍锍熔体注入8~20t的保温模内，缓冷72h以是其中的铜硫化物、镍硫化物和铜镍合金相分别结晶，有利于下一步相互分离。 23、镍电解精炼用的隔膜电解槽其隔膜的作用有哪些？第64页表3-10下方：隔膜的作用一是……杂质离子进入阴极室。 24、一氧化碳在有机基团中称为羰基，羰基法生产镍是基于一氧化碳能与镍反应生产气态Ni(CO4)。 25、羰基镍的生产工艺包括原料熔化、粒化、合成、精馏和分解等主要工序。 26、硫在羰化反应中起什么作用？第68页（5） 27、在羰化物料的准备中，要求含有一定量的硫，以Cu：S≤4:1为宜，一确保铜镍的有效分离，抑制钴、铑、锇、钌的羰化损失。 28、铅是蓝灰色金属，新的断口具有明显的金属光泽。 29、高温时铅的挥发性大，易导致铅的损失。 30、简述铅的用途？第79页4.1.1.3条 31、现代铅的生产方法都是火法。 32、火法炼铅按冶炼原理不同分为三种：反应熔炼、沉淀熔炼、焙烧—还原熔炼。 33、铅精矿烧结焙烧的目的是什么？第80页4.2.1.1条 34、在铅精矿的烧结焙烧过程中，过早的烧结是不好的。 35、铅电解精炼以硅氟酸和硅氟酸铅的水溶液作电解液，用粗铅或经火法精炼初步除Cu、As、Sn的钱作阳极，以纯铅作阴极。 36、金属锌是银白色略带蓝灰色的金属。 37、锌在熔融时能与铁形成化合物，冷却后保留在铁的表面上，保护钢铁免受侵蚀。 38、金属锌的最大用途是镀锌，约占总耗量的40%以上。
《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。
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
有色冶金概论试卷A
重庆科技学院 考试试卷 20 10 /20 11 学年第 2 学期 （ A 卷，共 4 页） 课程名称：有色冶金学 适用专业/年级：冶金技术函授本科/2009 学生人数：人闭卷笔试（）开卷笔试（√）口试（）机试（）其它（）考试日期：考试时间：60 分钟卷面总分：100 分 试题来源：试题库（）试卷库（）命题（√） 抽（命）题：周雪娇（签名）2011 年7 月 1 日审核： 课程负责人：（签名）年月日
★编号：重科院（ 学冶金2010-2011-2 ）考字第（ ）号 第1页 专 业 班 级 ： 姓 名 ： 学 号： 密 封 装 订 线 重 庆 科 技 学 院 20 10 /20 11 学年第 2 学期考试试卷(A)卷 课程名称： 有色冶金学 适用专业/年级：冶金技术函授本科/2009 本卷共 4 页，考试方式： 开卷笔试 ，考试时间： 60 分钟 一、名词解释：（本题共4小题，每小题5分，共20分） 1. 拜耳法 2. 冰铜 3. 重金属 4. 矿石
第2页 二、填空题：（本题共5小题，没空1分，共10分） 1. 根据冶金方法的特点，大致可以将冶金分为、 和三类。 2. 硅热法炼镁原料通常包括三部分，即、 和。 3. 湿法冶金过程包括、和制备金属等过程。 4. 目前，铝的化学生产方法主要是Hall-Heroult法，即 熔盐电解法。 5. 我国锌冶炼工艺主要是为主。 三、简述题：（本题共4小题，每小题12分，共48分） 1.硅热法炼镁时为什么采用75%硅的硅铁而不是纯硅作为还原剂？ 2. 冰铜生产过程中为何要进行吹炼？造渣期过程中通常为何要添加SiO2?