金属冶金概述全解
铜火法冶金原理基础知识全解
铜火法冶金原理基础知识全解1.铜矿的种类铜矿主要分为硫化铜矿和氧化铜矿两大类。
硫化铜矿包括黄铜矿、黄铜铁矿、黄铁矿等，氧化铜矿包括赤铁矿、绿矾石等。
不同的铜矿含有不同的铜含量和矿石结构，会影响到冶炼的方法和工艺流程的选择。
2.铜的提取方法铜的提取主要有火法冶金和湿法冶金两种方法。
火法冶金是指利用高温将铜矿石还原成金属铜的过程，而湿法冶金是指通过水溶液处理将铜离子沉积成金属铜的过程。
3.铜的火法冶金方法熔炼是将铜矿石与一定数量的焙烧助剂一起加入炉中，在高温下进行还原反应，将矿石中的铜鼓出来。
熔炼过程中，会采用不同的炉型，如隧道炉、转炉等，具体选择根据矿石种类和产量来决定。
焙烧是在熔炼之前将铜矿石进行预处理，使其中的硫化物转化为氧化物，提高熔炼效果。
焙烧会生成二氧化硫气体，需要进行捕集和处理，以减少环境污染。
浸出是将焙烧后的矿石进行浸出，从中提取出铜。
浸出过程可以采用硫酸浸出法或氨浸出法，具体选择取决于矿石和工艺条件。
4.铜的提纯方法通过火法冶炼得到的铜中还存在一些杂质，需要进行进一步的提纯。
铜的提纯主要有电解法和火法法两种。
电解法是将铜放入电解槽中，通过电解的方式将其中的杂质分离出来，得到纯净的铜。
电解法可以用于提纯高纯度铜，但成本较高。
火法法是指将铜通过高温蒸发和凝结的方式进行提纯。
火法法包括铸造法、蒸馏法和氧化冶炼法等。
不同的火法方法可以去除不同的杂质，从而得到高纯度的铜。
5.铜矿资源的循环利用铜矿资源是有限的，为了实现可持续发展，需要进行铜矿资源的循环利用。
目前，已经有一些技术用于回收和利用废铜，如冶金渣的综合利用和废电线的回收等。
总结：铜火法冶金是利用火法冶炼技术从铜矿中提取铜金属的过程。
它包括熔炼、焙烧和浸出三个步骤，以及提纯的方法。
铜矿资源的循环利用也是一个重要的课题。
通过这些基础知识的学习，我们能更好地了解铜火法冶金的原理和应用。
冶金学科的演变与发展-概述说明以及解释
冶金学科的演变与发展-概述说明以及解释1.引言1.1 概述冶金学科作为一门研究金属材料的学科，起源于人类发展初期对金属的认识和利用。
随着时间的推移，冶金学科得以不断发展和演变，形成了如今的冶金学体系。
冶金学的发展与进步在人类历史的长河中扮演着重要的角色，它不仅推动了社会经济的发展，还为其他学科的发展提供了坚实的基础。
冶金学科的概念囊括了金属材料的提取、制备与加工等方面的知识。
其核心研究内容主要包括金属材料的物理性质、化学性质、热力学性质以及在工程实践中的应用等。
通过对金属材料的深入研究和探索，冶金学科不断为人类社会的发展和进步做出了突出贡献。
在过去的几千年中，冶金学科经历了从简单的冶炼工艺到现代化冶金科技的演变过程。
其间，人们通过不断尝试和实践，逐渐掌握了金属材料的提取和炼制技术，并应用于农业、制造业、能源等各个领域。
冶金学科的发展不仅满足了社会对于金属材料的需求，也促进了人类社会的进步和发展。
冶金学科的发展对于现代社会的发展至关重要。
金属材料广泛应用于工业制造、建筑、航空航天、电子技术等领域，为这些领域的发展提供了坚实基础。
同时，冶金学科的不断发展也为人类社会面临的各种挑战提供了解决方案。
例如，新材料的开发和应用有助于能源资源的利用效率提升和环境保护。
展望未来，随着科技的不断进步和人类对材料需求的不断增加，冶金学科也面临着许多新的变革和挑战。
研究人员将继续探索和发展新的冶金材料和技术，以满足不断增长的社会需求。
同时，随着数字化和智能化技术的兴起，冶金学科将与其他学科进行深度融合，推动材料科学的进一步发展。
总之，冶金学科的演变与发展是人类社会发展的必然产物。
它提供了丰富的金属材料知识，推动了工业制造和科技进步，同时也为其他学科的发展提供了重要支撑。
随着不断的创新和探索，冶金学科必将为人类社会的可持续发展作出更加突出的贡献。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下：文章结构部分旨在介绍本文的整体组织架构和内容安排，确保读者能清楚了解接下来的文章内容。
专业解析-有色金属冶金
有色金属冶金一、专业介绍1、学科简介有色金属冶金是冶金工程下的一个二级一门研究从矿石、二次资源等原料中提取金属或化合物，并制成具有一定使用性能和经济价值产品的工科技术学科。
有色金属学科的研究对象主要是复杂的多相化学反应规律，以便能定量的确定反应的方向和限度，反应实际发生速率与影响因素，以及化学反应速率与相关的动量、热量、质量传递相互间的作用，在此基础上，进而对反应器进行优化设计和过程实现自动控制。
其研究领域包括火法冶金、湿法冶金、电冶金、材料化学冶金、冶金分离过程。
2、培养目标在冶金物理化学、计算化学、分离科学、化学反应工程学、材料学等方面具有坚实的理论基础和系统的专业知识。
具有初步的从事有色金属的提取、资源再生综合利山、冶金过程“三废”治理及有色金属车产品开发等方面技术工作的能力。
铰为熟练地掌握一门外国话，能阅读本专业的外文资料。
硕士论文在理论上应有新见解，或在方法和技术上有所改进。
能在生产企业、高等学校、科研机构从事本学科及相近学科的教学、科研、工程设计和生产管理等工作。
各招生单位研究方向、考试科目、课程设置等不尽相同，在此以不同学校举例说明：3、研究方向（以东北大学为例）01有色金属冶金新理论新技术02有色金属资源生态化综合利用03冶金过程自动化与冶金反应器04特殊冶金（生物冶金、自蔓延技术）等05先进材料制备技术4、硕士研究生入学考试科目（以东北大学为例）①101思想政治理论②201英语一或202俄语或203日语③301数学一④830冶金物理化学或831化工原理5、课程设置（以昆明理工大学为例）学位课：自然辩证法、第一外语(基础部分)、冶金热力学、冶金动力学、数学物理方程必修课：科学社会主义理论与实践、现代冶金分析技术、数理统计及随机过程选修课：冶金新技术、湿法冶金、火法冶金、真空冶金、微波化学、冶金电化学、冶金反应工程学、粉体工程、计算冶金及模式识别应用、冶金传输原理、冶金熔体物理化学、金属分步结晶精炼导论、有色金属新材料、等离子体冶金、有色金属冶金学Ⅱ、萃取化学、提取冶金中的综合利用、生物冶金、络合物化学、高压浸出技术、流体力学、冶金过程数学模型、热力学数据库及其应用、微波加热在冶金及材料中的应用、第二外国语、数值计算方法、相变理论、文献检索、知识产权保护。
锌的湿法冶金方法概述
锌的湿法冶金
锌的湿法冶金是指使用水溶液作为冶炼锌的介质，其主要包括电解法、酸浸法和氨浸法等几种方法。
1.电解法：将锌精矿放入电解槽中，加入电解液（主要成分为硫酸和氯化铵），在外加
电流的作用下，锌离子被还原成金属锌沉积在阴极上。
这种方法具有效率高、能耗低等优点，是目前最主要的生产方式。
2.酸浸法：将锌精矿浸入硫酸水溶液中，利用硫酸的氧化作用将锌离子溶解出来。
这
种方法适用于高品位的锌矿石，但浸出过程中会产生大量的酸性废水，对环境造成污染。
3.氨浸法：将锌精矿浸入氨水溶液中，通过氨水的配位作用将锌离子溶解出来。
这种
方法对锌矿石的品位要求较低，同时产生的废水为碱性废水，对环境污染较小。
但该方法的操作成本较高。
以上三种方法各有优缺点，应根据不同情况选择合适的冶炼方式。
除了上述的电解法、酸浸法和氨浸法外，还有其他一些较为次要的湿法冶金方法。
4.氯化法：将锌精矿与氯气反应，生成氯化锌，再通过还原反应得到金属锌。
这种方
法主要应用于高品位的锌矿石，但因为氯气对环境的危害性较大，所以逐渐被淘汰。
5.氧化焙烧法：将锌精矿加入到反应炉中，通过高温氧化反应，将锌矿石中的锌转化
为氧化锌，再通过还原反应得到金属锌。
这种方法主要适用于低品位的锌矿石，但因为会产生大量的氧化废气，对环境造成了污染。
总的来说，湿法冶金方法相对于干法冶金方法来说，工艺流程更为复杂，但其适用范围更广，能够处理更多种不同品位的锌矿石，且可以生产出较为高纯度的金属锌。
但湿法冶金方法中会产生大量的废水和废气，需要进行处理和净化，以减少对环境的影响。
镍冶炼综合能耗-概述说明以及解释
镍冶炼综合能耗-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述：镍冶炼是一种重要的冶金过程，主要用于提取纯度较高的镍金属。
然而，镍冶炼过程存在着高能耗的问题，对能源资源的消耗造成了不小的压力。
因此，减少镍冶炼的能耗，提高能源利用效率成为了当前研究的热点之一。
本文旨在对镍冶炼过程中的综合能耗进行分析，并探讨降低能耗的优化措施。
首先，文章将介绍镍冶炼的基本过程，包括从矿石中提取镍金属的步骤和相关的冶炼工艺。
接着，作者将详细分析镍冶炼的能耗情况，探讨不同冶炼方式对能耗的影响，并提出相应的改进方案。
同时，文章还会分析影响镍冶炼能耗的因素，如设备技术水平、原料品质和运行管理等，以便更好地理解能耗问题的根源和解决方法。
在结论部分，本文将总结本文的主要观点，回顾能耗问题的解决思路，并对未来镍冶炼的发展进行展望。
最后，文章还将提出一些建议，为镍冶炼过程的能耗优化提供参考。
通过对镍冶炼综合能耗的探讨和分析，本文的目标是提高镍冶炼的能源利用效率，减少能源资源的消耗，从而推动可持续发展的进程。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式写作：文章结构:本文分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要概述了本文的主题——镍冶炼综合能耗，并介绍文章的结构和目的。
接下来，将在正文部分详细探讨镍冶炼过程介绍、镍冶炼能耗分析、镍冶炼能耗优化措施以及镍冶炼能耗影响因素。
正文部分将首先介绍镍冶炼的基本过程，包括镍的提取和加工过程。
随后，将对镍冶炼的能耗进行详细的分析，包括电能、煤能和其他能源的消耗情况等。
在之后的章节，将探讨如何优化镍冶炼的能耗，包括改进冶炼工艺、提高能源利用效率、加强设备维护和管理等方面。
此外，还将探讨影响镍冶炼能耗的因素，如原料品质、设备状态和运行参数等。
结论部分将总结本文的主要观点，对未来镍冶炼能耗的发展进行展望，并提出相应的结论和建议。
通过本文的研究，我们可以更好地了解镍冶炼的能耗情况，为行业的可持续发展提供参考和指导。
天工开物冶炼锌记载-概述说明以及解释
天工开物冶炼锌记载-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述本文旨在探讨天工开物对锌冶炼的记载，并对锌的发现与历史背景进行介绍，以及天工开物对锌的认识和其冶炼技术与方法的探索。
通过对这些内容的研究，可以了解到锌在古代的重要性以及天工开物对冶炼锌的影响。
同时，我们也将讨论现代锌冶炼技术的应用，以期在该领域取得更大的发展。
锌作为一种重要的金属元素，具有广泛的应用价值。
它早在古代就被人们注意到，并开始进行相应的开发和应用。
天工开物这本古代科技手册对锌的冶炼和使用进行了详细的记载，为后世的科技发展提供了重要的参考。
在本文的后续部分，我们将详细阐述天工开物对锌的认识以及其冶炼技术与方法的探索。
通过研究天工开物对锌的记载，我们可以更好地了解古代人们对于锌的认识和使用，以及他们取得的成就与挑战。
同时，我们也将探讨现代锌冶炼技术的应用，以及天工开物对这些技术产生的影响。
总之，本文旨在通过研究天工开物对锌冶炼的记载，来深入了解古代人们对于锌的认识、冶炼技术与方法的探索，并探讨其对现代锌冶炼技术的应用。
相信通过对这些内容的探索和分析，我们能够更好地认识到天工开物对古代锌冶炼的重要性，并对现代锌冶炼技术的进一步发展提供有益的启示。
1.2文章结构文章结构部分可以按照以下方式撰写：文章结构部分：本文将分为引言、正文和结论三部分来探讨天工开物冶炼锌的记载。
在引言部分，首先会对本文的主题进行概述，介绍天工开物冶炼锌的背景和意义。
然后，会给出本文的结构和内容安排，帮助读者更好地理解全文的脉络。
接着，明确本文的目的和意义，以及预期的总结。
引言部分的目的是为读者提供一个引入的背景，使读者能够对文章的主题有一个初步了解。
正文部分将分为三个主要部分：锌的发现与历史背景、天工开物对锌的认识，以及锌的冶炼技术与方法。
首先，在第二部分中，将介绍锌的发现过程和相关的历史背景，以展示锌在古代的重要性。
随后，在第三部分中，将详细描述天工开物对锌的认识和研究成果，包括他们对锌的性质、用途和价值的认识。
冶金原理名词解释
Mingcijieshi第一章冶金溶液热力学基础—重点内容本章重要内容可概括为三大点：有溶液参与反应的A G e> A G、溶液中组分B活度一、名词解释生铁钢工业纯铁熟铁提取冶金理想溶液稀溶液正规溶液偏摩尔量X B化学势p 活度活度系数无限稀活度系数r B0 一级活度相互作用系数e j—级活度相互作用系数/标准溶解吉布斯自由能S G B 溶液的超额函数生铁：钢:工业纯铁：熟铁：提取冶金：理想溶液：稀溶液：正规溶液是指混合焓不等于0，混合熵等于理想溶液混合熵的溶液称为正规溶液。
偏摩尔量X B是指指在恒温、恒压、其它组分摩尔量保持不变条件下，溶液的广度性质X(G、S、H、U、V)对组分B摩尔量的偏导值。
X B (X/ n B)「p,n k(k B)。
化学势p B 是指在恒温、恒压、其它组分摩尔量保持不变条件下，溶液的吉布斯能对组分B 摩尔量的偏导值。
B G B ( G/ n B)T,p,n k(k B) 。
(P27) 活度是指实际溶液按拉乌尔定律或亨利定律修正的浓度。
活度系数是指实际溶液按拉乌尔定律或亨利定律修正的浓度时引入的系数。
无限稀活度系数r B0是指稀溶液中溶质组分以纯物质为标准态下的活度系数。
无限稀活度系数r B0大小意义是组元 B 在服从亨利定律浓度段内以纯物质i 为标准态的活度系数是纯物质为标准态的活度与以假想纯物质为标准态的活度相互转换的转换系数是计算元素标准溶解吉布斯能的计算参数一级活度相互作用系数e j是指以假想1%溶液为标准态，稀溶液中溶质组分i的活度系数的Igf i对溶质组分j的⑹%)偏导值，即：e i j( lg f i / j(%)) A o。
(P106)一级活度相互作用系数沖是指以纯物质为标准态，稀溶液中溶质组分i的活度系数的Igr i对溶质组分j的刃偏导值，即：i J（ 9仃/ X j（%））A o。
（P105）标准溶解吉布斯自由能S G B是指纯物质溶液溶解于溶液中，并形成标准态溶液的吉布斯自由能变化值。
铜冶炼工艺介绍全解
红色
灰黑色 红蓝色 黄色 红蓝色 灰黑色 灰黑色
硫化 矿物
黄铜矿 斑铜矿 硫砷铜矿 黝铜矿
铜的主要矿物
赤铜矿 Cu2O 88.8 7.14 红色
黑铜矿
氧化 孔雀石 蓝铜矿 硅孔雀石 胆矾
CuOห้องสมุดไป่ตู้
CuCO3· Cu(OH)2 2CuCO3· Cu(OH)2 CuSiO3· 2H2O CuSO4· 5H2O
工艺流程图
设备连接图
连吹流程图
底吹熔炼流程图
主要工艺过程
火法区域的工艺流程按作业性质可分为：
精矿仓及配料系统、铜锍破碎及上料系 统、底吹熔炼系统、底吹吹炼系统、阳 极炉及浇铸系统、环集烟气及阳极炉烟 气脱硫系统等。
火法系统效果图
原料卸矿、储存配料及上料系统
精矿仓配料及原料输送系统处理精矿量1424t/d。精矿仓可储存精矿 时间为50天。精矿仓中的各种铜精矿利用抓斗起重机抓配 成成分均匀的 混合铜精矿、混合铜精矿、渣精矿、石英石分别通过抓斗桥式起重机、 圆盘给料机和定量给料机经胶带输送机送至熔炼厂房，返回烟尘经双螺 旋喂料机和加湿搅拌器。吹炼用石英石和部分冷料经1#、2#胶带输送机 送到4#胶带输送机。3、4#胶带输送机共用一个通廊，并经过转运站转 运至5、6#胶带输送机上，然后运往底吹熔炼厂房。 考虑到冬季极端寒冷天气的情况，本项目设计一个精矿解冻库， 采用蒸汽辅助热风进行解冻，将车皮上冻结的精矿在解冻库解冻 后再运往精矿仓。 熔炼系统对精矿配料及上料系统的要求： （1）上料必须连续稳定。 （2）配料、上料的计量设备要精确。 （3）配送到熔炼系统的物料粒度、水分含量要符合熔炼系统的要求
工艺流程总述
我公司火法冶炼工艺采用富氧底吹造锍熔炼、铜锍底吹 吹炼、粗铜回转式阳极炉精炼工艺。工艺过程为湿精矿加入 氧气底吹熔炼炉自热熔炼产出72%的铜锍。经冷却破碎后的 铜锍由加料系统加入到吹炼炉中吹炼成粗铜，液态粗铜加入 到回转式阳极炉精炼并浇铸产出阳极送电解精炼。主要设备 有Φ4.8×20m氧气底吹炉一台，Φ4.4×20m 底吹连续吹炼 炉1台，Φ4.0×12.5m阳极炉2台。 液态熔炼渣和液态转炉 渣送缓冷渣场缓冷后送炉渣选矿车间用浮选法回收铜，产出 的渣精矿返回熔炼炉，渣尾矿外卖。熔炼炉和吹炼炉产出的 高温烟气经余热锅炉回收余热（产生的蒸汽用于发电），再 经电收尘器收尘后送硫酸车间制酸。阳极炉氧化期烟气经降 温除尘后送制酸系统，还原期含二氧化硫很少，经降温除尘 后和全厂环保通风的气体一起进行脱硫，脱硫装置采用活性 焦脱硫吸附解析装置回收二氧化硫，并将二氧化硫送制酸， 脱硫后的烟气通过120m的环保烟囱排放。
有色金属冶金学
有色金属冶金学前言轻金属：铝、镁、铍、钛、钾、钠、锂、钙、锶、钡等十余种金属重金属：铜、镍、钴、锌、锡、锑、汞等二十余种金属稀有金属：钨、钼、锆、铪、铌、钽、稀土金属等数十种金属贵金属：金、银、铂族金属等几种第一篇轻金属冶金学第一章氧化铝生产1.摩尔比（苛性比）：溶液中Na2O浓度为135g/l，Al2O3为130g/l，则该溶液的摩尔比为MR=(135/130)*(102/62)=1.708。
式中的102和62分别为Na2O和Al2O3的分子量2.拜耳法生产氧化铝的主要工序包括：铝土矿原料准备、熔出、赤泥分离洗涤、分解、氢氧化铝分离洗涤、煅烧、蒸发和苛化3.拜耳法：是直接利用含有大量游离苛性钠的循环母液处理铝土矿，溶出其中氧化铝得到铝酸钠溶液，并用加氢氧化铝种子（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。
4.铝土矿的溶出及影响因素：铝土矿的溶出通常是在高于溶液常压沸点的温度下用苛性碱溶液处理的化学反应过程，所以也叫“高压（高温）溶出”。
影响因素：铝土矿的矿物成分及其结构；溶出温度；循环母液碱浓度；配料摩尔比；搅拌强度5.单流法、双流法：在溶出流程上可分将循环母液和矿石一起磨制成原矿浆进行预热溶出的“单流法”及仅将一部分循环母液送去磨制矿浆，大部分母液单独预热到溶出温度，再于溶出器内和浓稠矿浆混合进行溶出的“双流法”6.赤泥分离洗涤过程步骤：赤泥料浆稀释；沉降分离；赤泥反向洗涤；溢流控制过滤7.铝酸钠溶液加种子分解：实际上应包括铝酸根离子的分解和氢氧化铝结晶8.含铝矿物的分子式（刚玉、三水铝石、一水铝石、明矾石、霞石）：高岭石Al2O3·2SiO2·2H2O、刚玉Al2O3、三水铝石Al(OH)3、一水铝石AlOOH 、明矾石(K, Na)2SO4·Al2(SO4)3·4Al(OH)3、霞石(K, Na)2O·Al2O3·2SiO2。
五种常见的冶金工艺及其在冶金行业中的应用技术
五种常见的冶金工艺及其在冶金行业中的应用技术冶金工艺是指通过一系列的物理、化学和机械处理，将矿石等原材料转化为各种金属制品的过程。
在冶金行业中，有许多种常见的冶金工艺被广泛应用，它们在不同的领域和行业中发挥着重要的作用。
本文将介绍五种常见的冶金工艺及其在冶金行业中的应用技术。
一、焙烧工艺焙烧工艺是一种将矿石或金属氧化物在高温下进行氧化、热解或脱除水分、氧化物等处理的工艺。
该工艺主要通过控制温度和氧气含量，将矿石中的有害杂质氧化成易于分离的化合物，提高金属的纯度和回收率。
焙烧工艺广泛应用于铁矿石冶炼中，通过焙烧可以将铁矿石中的硫、磷等杂质氧化成相对稳定的化合物，提高铁的品位和品质。
二、熔炼工艺熔炼工艺是一种将金属矿石或金属废料加热至高温，使其熔化并分离出金属和非金属成分的工艺。
熔炼工艺主要通过控制温度和添加适当的熔剂，将金属矿石中的金属与非金属物质分离，得到纯净的金属。
熔炼工艺广泛应用于各种金属的冶炼过程中，例如铜熔炼、铝熔炼、锌熔炼等。
三、电解工艺电解工艺是一种利用电解原理将金属离子还原成金属的工艺。
在电解槽中，通过将金属离子溶解于电解液中并施加电流，金属离子将被电流还原成金属，在电极上得到纯净的金属。
电解工艺广泛应用于铜、铝、锌等常见金属的生产过程中，通过电解可以快速高效地提取金属，并且具有较高的纯度。
四、浸出工艺浸出工艺是一种将金属从矿石中溶解出来的工艺。
通过将矿石浸泡在特定的溶剂中，使溶剂与金属反应生成可溶性的金属盐，并通过进一步的处理和分离得到纯净的金属。
浸出工艺主要应用于铜、锌等金属的提取过程中，通过浸出工艺可以高效地从低品位矿石中提取金属，并实现资源的有效利用。
五、粉末冶金工艺粉末冶金工艺是一种利用金属粉末进行成型和烧结的工艺。
通过将金属粉末与适当的添加剂混合、成型和烧结，得到具有一定形状和性能的金属制品。
粉末冶金工艺广泛应用于制造各种金属制品，例如粉末冶金零件、金属陶瓷等，具有高精度、无废料、可组合性强等优点。
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中进行包括氧化、还原、中和、水解和络合等反应，对原料、中间产物或
二次再生资源中的金属进行提取和分离的冶金过程。
典型的湿法冶炼：湿法炼锌（已占到世界锌产量的80%） 适用性：贫矿、氧化物矿、海水、废渣、选矿尾矿 特点：
1）污染可控
2）可用于对贫矿、废渣等的金属提取 3）生产效率低
1. 选矿:矿石破碎后、通过重选、浮选、磁选等。
第七章
冶金工程基础
材料工程基础
第一节
金属冶金概述
第七章 冶金工程基础
1. 冶金工业的分类方法： 黑色金属（铁.铬.锰） 有色金属（除以上三种）
2. 根据密度的大小分类：
轻金属（小于4.5g/cm3）如:铝.钾.镁.钠 重金属（大于4.5g/cm3）如:铁.铜.银.汞 3. 根据地壳中的含量： 常见金属 如:铁.铜.锡
难 熔 固 体
过 饱 和
用湿法从硫化锌精矿生产金属锌的流程图
第四节
第七章
电冶金
冶金工程基础
定义：利用电能从矿石或其它原料中提取、回收、精炼金属的 冶金过程。
工艺分类：
电热学冶金 ：直接用电加热生产金属的一种冶金方法。
也可看成是一 种干法冶金技 术
Me’+MeO=Me+Me’O
炼钢吹氧，粗 铜除铁
硫化精炼：利用杂质对硫的亲和力大于主金属元素 MeS+Me’=Me’S+Me
2）物理方法：
粗铅 除铜、除铁
杂质元素变成 氧化物与脉石 造渣除去
区域提纯：改变温度，利用杂质和主金属熔化-结晶发生相变规律不同 精馏：利用物质沸点不同，进行多次蒸发、冷凝而除去杂质
第二节
火法冶金
冶金工程基础
第七章
概念：火法冶金是指利用高温（超过金属熔点温度）从矿物中提取金 属或其他化合物的方法；顾名思义，这种生产工艺常利用火来加热得 到高温。因这种工艺没有水溶液的参与，所以也叫干法冶金。
典型的火法冶炼：炼钢，炼铜 适用性：富集矿、硫化物矿 特点：1）污染严重
2）对矿物品质要求高
合适的冶 炼方法
如何 精炼
人类社会发展史： 原始社会→奴隶社会→封建社会→资本主义社会
人类使用材料的历史：
石器→青铜器→铁器→工业化(钢铁)→信息社会(多种新材料)
金属冶金按其原理可划分为四大基本类型 ：
火法冶金（又称干法冶金） 湿法冶金、 电冶金 粉末冶金。
提取冶金
物理冶 金
稀有金属 如:钽.锆.铌
铸铁 黑色 金属 钢 金 属 材 料 有色 金属
工程构件用钢
机器零件用钢
结构金属材料 功能金属材料
工具钢
特殊性能用钢(不锈钢及耐热钢) 轻金属(铝,镁,钛) 贵重金属(金,银) 稀有金属(钨钼钒铌钴) 重金属(铜,锌,铅,镍) 放射金属(镭铀钍) 难熔金属(钛锆铪钒铌钽钼钨)
二、 湿法冶金工艺过程
工艺过程：
将金属组分溶 解变为溶液 萃取
浸出
固液 分离
溶液 净化
金属或化 合物提取
高 温 加 压 浸 出
超 细 振 动 研 磨 浸 出
外 力 场 的 作 用 强 化
活 化 浸 出
催 化 剂
沉 降 分 离
过 滤 分 离
蒸 馏
沉 淀
结 晶
溶 液 萃 取
离 子 交 换
膜 分 离
蒸 汽 压
稀土金属(钪、钇及镧系元素)
铟， 钨， 锗， 稀土， 钼， 钛， 钒 工业的牙齿 工业味精 战争金属 空间金属 最高熔点
磁 铁 泼金属以 游离态存 在，多数 金属以化 合态存在。
1）冶金的概念 (冶金的目的或任务） 冶金是研究如何经济地从矿石或其他原料中提取 金属或金属化合物，并采用各种加工方法制成具有一
2. 干燥、焙解: 3. 焙烧:矿石(精矿)→加热(<熔点)→化学变化。包括有：
除硫、生成硫 酸盐、可溶性 化合物
硫酸化焙烧、如湿法提Cu、Zn等：
MeS+1½ O2=MeO+SO2 SO2+½ O2=SO3 MeO+SO3=MeSO4 氯化焙烧、矿石（精矿）+氯化剂→可溶性氯化物（稀有金属冶金）如 TiO2+2CaCl2=TiCl4+2CaO 4. 烧结：粉矿（精矿）→球团→烧结→ 块状物料。
3）生产成本低，易于大规模生产使用
4）产品纯度低，不易实现其它伴生金属的回收。
二、 火法冶金主要工艺过程
工艺过程：
除脉石、 得精矿
矿石准备 富集和分 离的过程 矿石熔炼 除去杂 质提纯 金属
精炼提纯
1.
选矿:矿石破碎后、通过重选、浮选、磁选等。
→精矿
不宜直接 加入鼓风 炉
2. 干燥、焙解: 分解水化物或氢氧化物及碳酸盐，除去其中的水份 、二氧化碳及有机物等。 3、焙烧：除硫 →焙砂 4. 烧结：粉矿（精矿）→球团→烧结→ 块状物料。 →烧结块
2、氧化熔炼：以氧化反应为主（硫化物矿）。 MeS+O2=Me+SO2； MeS+1.5O2=MeO+SO2； Me’S+MeO=MeS+Me’O [ Me’为杂质金属元素 ]
闪速熔炼、熔池熔炼、漩涡熔炼、热风熔炼、富氧熔炼、自热熔炼
将冶炼得到的金属进一步去除杂质，提高纯度的过程称为精炼。
精炼包括： 1）化学方法： 氧化精炼：利用杂质对氧的亲和力大于主金属元素
3）电化学方法：电解提纯
二、 火法冶金主要工艺过程
工艺过程：
除脉石、 得精矿
粗矿石
矿石准备
精矿粉
烧结块
烧结块、熔剂、 氧化、还原剂、 燃料
粗金属 富集和分 离的过程
矿石熔炼
粗金属、金属富 集物、熔渣
精炼提纯
纯金属 除去杂 质提纯
第三节
湿法冶金
冶金工程基础
第七章
定义：湿法冶金是指利用一些化学溶剂的化学作用，在水溶液或非水溶液
定性能的金属材料的科学。
冶炼
2）冶金包括：
提取冶金：
研究提取金属，存在化学反应
物理冶金：
研究金属材料成型过程
钛 合 金
２、金属的冶炼的实质及过程
自然界中的金属大都以化合态存在
用化学的方法把化合态的金属变成游离态
要考虑的问题
金属冶炼的三 大过程
（1）炼前处理 （2）粗炼 （3）精炼
矿石的 富集
石灰石 硅石
原料
矿石（精矿、焙砂或烧结块） 熔剂、氧化、还原剂、燃料
熔化
化学反应
煤、焦炭
两种或以上互 不相溶的液体产物
粗金属、金属富集物、 熔渣（脉石、灰分） 溶解度、密度差
1、还原熔炼：以还原反应为主（氧化物矿）还原气氛熔炼
MeO+C=Me+CO2； MeO+CO=Me+CO2； C+CO2=2CO