湿法冶金简介PPT课件
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湿法冶金-第8章 加压湿法冶金
在加压条件下，浸出温度高于常压液体的沸点，这时的 浸出动力学条件对金属浸出有利。加压浸出也称为热压 浸出或压煮。
早在19世纪末，化学家拜耳提出用氢氧化钠溶液浸出铝 土矿。浸出是在一种装有搅拌的压力釜中进行的，温度 为413-453K，称为拜耳法。拜耳法的出现使氧化铝的生 产得到了迅速发展。
1969年，澳大利亚的西部矿业公司克温那那也采用了加压 浸出法。
酸性介质中的加压浸出在此期间也得到了迅速的发展，50 年代在美国建立了两座用这种方法处理钴精矿的工厂。
一座建在美国犹他州的加菲尔德，用以处理爱达荷州的黑 鸟矿产出的钴精矿，加压浸出的温度为473K。
另一座建在密苏里州的弗雷德里克，用来处理钴镍铜硫化 物精矿。60年代由于钴价下跌，这两座厂都因亏本被迫关 闭。其中部分压力釜被舍利特高尔登矿业公司购买并继续 使用。
芬兰奥托昆普公司 哈贾瓦尔塔（Outokumpu Harjavalta Refineny）
澳大利亚 西部矿业公司克温那那厂（Western Mining at Kwinnana）
南非 英帕拉铂公司（Impala Platinum Ltd） 南非 吕斯腾堡精练厂（Rustenbury Refinery）
1947年为了寻找一种新工艺来代替硫化镍精矿熔炼，加拿 大哥伦比亚大学福瓦德教授研究发现，在氧化气氛下，含 镍和铜的矿石都可以直接浸出而不必经过预先还原焙烧。
50年代在加压浸出方面进行了大量研究工作，具有代表性 的公司是加拿大舍利特·高尔登矿业公司，该公司在19481954年期间发展了舍利特氨浸法，1954年，在萨斯喀切温 建立了第一个生产厂，用以处理硫化镍精矿。他们在50年 代研制的卧式多室压力釜直至今天仍然被广为采用。
含金砷黄铁矿金矿
早在19世纪末，化学家拜耳提出用氢氧化钠溶液浸出铝 土矿。浸出是在一种装有搅拌的压力釜中进行的，温度 为413-453K，称为拜耳法。拜耳法的出现使氧化铝的生 产得到了迅速发展。
1969年，澳大利亚的西部矿业公司克温那那也采用了加压 浸出法。
酸性介质中的加压浸出在此期间也得到了迅速的发展，50 年代在美国建立了两座用这种方法处理钴精矿的工厂。
一座建在美国犹他州的加菲尔德，用以处理爱达荷州的黑 鸟矿产出的钴精矿，加压浸出的温度为473K。
另一座建在密苏里州的弗雷德里克，用来处理钴镍铜硫化 物精矿。60年代由于钴价下跌，这两座厂都因亏本被迫关 闭。其中部分压力釜被舍利特高尔登矿业公司购买并继续 使用。
芬兰奥托昆普公司 哈贾瓦尔塔（Outokumpu Harjavalta Refineny）
澳大利亚 西部矿业公司克温那那厂（Western Mining at Kwinnana）
南非 英帕拉铂公司（Impala Platinum Ltd） 南非 吕斯腾堡精练厂（Rustenbury Refinery）
1947年为了寻找一种新工艺来代替硫化镍精矿熔炼，加拿 大哥伦比亚大学福瓦德教授研究发现，在氧化气氛下，含 镍和铜的矿石都可以直接浸出而不必经过预先还原焙烧。
50年代在加压浸出方面进行了大量研究工作，具有代表性 的公司是加拿大舍利特·高尔登矿业公司，该公司在19481954年期间发展了舍利特氨浸法，1954年，在萨斯喀切温 建立了第一个生产厂，用以处理硫化镍精矿。他们在50年 代研制的卧式多室压力釜直至今天仍然被广为采用。
含金砷黄铁矿金矿
《湿法冶金浸出》PPT课件
18 2018年11月25日星期日
பைடு நூலகம்
（ 6 ）有配合物形成的溶解。用氰化钾或氰 化钠溶液溶解金或银的过程，是这类反应的 常见实例。如金的氰化钠溶解反应：
1 2Au+4NaCN+H2 O+ O2 ® 2NaAu(CN)2 +2NaOH 2
此外，硫化镍的氨溶浸也是一个重要实例， 其反应为：
1 Ni3S2 +10NH 4 OH+(NH4 )2SO4 +4 O2 ® 3Ni(NH3 )4 SO4 +11H2 O 2
湿法冶金--浸出
1 2018年11月25日星期日
第一节 概述
什么是湿法冶金？
利用某种溶剂，借助化学反应（包括氧化、 还原、中和、水解及络合等反应），对原 料中的金属进行提取和分离的冶金过程。
湿法冶金的应用
湿法冶金作为一项独立的技术是在第二次 世界大战时期迅速发展起来的，在金、银、 铜、镍、钴、锌、铀、钨、钼和稀有金属 的提取以及氧化铝的生产都要用到湿法冶 金。
2 2018年11月25日星期日
1. 关于浸出的知识
浸出的实质；
浸出剂的选择；
浸出过程的分类 浸出反应的分类
3 2018年11月25日星期日
1.1 浸出的实质
浸出的实质在于利用适当的溶剂使矿石、精 矿和半产品中的一种或几种有价成分优先溶出， 使之与脉石分离。
4 2018年11月25日星期日
NiS(s)+CuSO4(l) CuS(s)+NiSO4(l)反应。
白钨矿用苏打溶液进行的加压浸出，也是属于 这种类型，其反应如下：
CaWO4(g)+Na2CO3(l) CaCO3(s)+Na2WO4(l)
பைடு நூலகம்
（ 6 ）有配合物形成的溶解。用氰化钾或氰 化钠溶液溶解金或银的过程，是这类反应的 常见实例。如金的氰化钠溶解反应：
1 2Au+4NaCN+H2 O+ O2 ® 2NaAu(CN)2 +2NaOH 2
此外，硫化镍的氨溶浸也是一个重要实例， 其反应为：
1 Ni3S2 +10NH 4 OH+(NH4 )2SO4 +4 O2 ® 3Ni(NH3 )4 SO4 +11H2 O 2
湿法冶金--浸出
1 2018年11月25日星期日
第一节 概述
什么是湿法冶金？
利用某种溶剂，借助化学反应（包括氧化、 还原、中和、水解及络合等反应），对原 料中的金属进行提取和分离的冶金过程。
湿法冶金的应用
湿法冶金作为一项独立的技术是在第二次 世界大战时期迅速发展起来的，在金、银、 铜、镍、钴、锌、铀、钨、钼和稀有金属 的提取以及氧化铝的生产都要用到湿法冶 金。
2 2018年11月25日星期日
1. 关于浸出的知识
浸出的实质；
浸出剂的选择；
浸出过程的分类 浸出反应的分类
3 2018年11月25日星期日
1.1 浸出的实质
浸出的实质在于利用适当的溶剂使矿石、精 矿和半产品中的一种或几种有价成分优先溶出， 使之与脉石分离。
4 2018年11月25日星期日
NiS(s)+CuSO4(l) CuS(s)+NiSO4(l)反应。
白钨矿用苏打溶液进行的加压浸出，也是属于 这种类型，其反应如下：
CaWO4(g)+Na2CO3(l) CaCO3(s)+Na2WO4(l)
湿法冶金第1讲
钙化法焙烧过程
2FeO V2 O3 CaCO 3 Ca(VO 3 ) 2 Fe2 O3 CO 2 2FeO V2 O3 2CaCO 3 Ca 2 V2 O 7 Fe2 O3 2CO 2 2FeO V2 O3 3CaCO 3 Ca 3 (VO 4 ) 2 Fe2O3 3CO 2
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������������− ������������− ������������−
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< ������������������ 时，溶液未达饱和 = ������������������ 时，溶液刚达饱和 > ������������������ 时，溶液过饱和
浸出
浸出 是指在水溶液中利用浸出剂与固体原料作用， 使有价元素变为可溶性化合物进入水溶液的过程 • 浸出过程的化学反应 简单溶解反应 Al2O3 + NaOH = NaAlO2 + H2O 复分解反应 CaCO3(s) + 2HCl(aq) = CaCl2(aq) +H2O +CO2↑ 氧化还原反应 ZnS(s) + H2SO4(aq)
流体膜扩散控制
灰层扩散控制
表面反应控制
举例：钒渣熟料浸出
钠化法浸出过程 焙烧生成的偏钒酸钠 NaVO3 是水溶性的物质，直接溶于水中 钙化法浸出过程
Ca(VO3 )2 2H 2 SO 4 (VO 2 )2 SO 4 CaSO 4 2H 2O Ca 2 V2O7 3H 2SO 4 (VO 2 )2 SO 4 2CaSO 4 3H 2O Ca 3(VO 4 )2 4H 2SO 4 (VO 2 )2 SO 4 2CaSO 4 4H 2O
2FeO V2 O3 CaCO 3 Ca(VO 3 ) 2 Fe2 O3 CO 2 2FeO V2 O3 2CaCO 3 Ca 2 V2 O 7 Fe2 O3 2CO 2 2FeO V2 O3 3CaCO 3 Ca 3 (VO 4 ) 2 Fe2O3 3CO 2
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< ������������������ 时，溶液未达饱和 = ������������������ 时，溶液刚达饱和 > ������������������ 时，溶液过饱和
浸出
浸出 是指在水溶液中利用浸出剂与固体原料作用， 使有价元素变为可溶性化合物进入水溶液的过程 • 浸出过程的化学反应 简单溶解反应 Al2O3 + NaOH = NaAlO2 + H2O 复分解反应 CaCO3(s) + 2HCl(aq) = CaCl2(aq) +H2O +CO2↑ 氧化还原反应 ZnS(s) + H2SO4(aq)
流体膜扩散控制
灰层扩散控制
表面反应控制
举例：钒渣熟料浸出
钠化法浸出过程 焙烧生成的偏钒酸钠 NaVO3 是水溶性的物质，直接溶于水中 钙化法浸出过程
Ca(VO3 )2 2H 2 SO 4 (VO 2 )2 SO 4 CaSO 4 2H 2O Ca 2 V2O7 3H 2SO 4 (VO 2 )2 SO 4 2CaSO 4 3H 2O Ca 3(VO 4 )2 4H 2SO 4 (VO 2 )2 SO 4 2CaSO 4 4H 2O
《锌湿法冶金》课件
CHAPTER 02
锌湿法冶金的基本原理
锌湿法冶金的化学反应
锌湿法冶金是通过化学反应将锌矿物中的锌提取出来的过程。主要的化学反应包括 溶解、还原、氧化等反应。
锌矿物与酸或碱反应，生成锌盐和其它副产品。然后通过还原剂将锌盐还原成金属 锌。
在这个过程中，需要控制反应条件，如温度、压力、浓度等，以确保化学反应的顺 利进行和锌的高效提取。
锌湿法冶金的副产品
铁渣
在提取锌的过程中，会产生大量的铁 渣，可作为钢铁生产的原料。
铜、钴、镍等金属
在处理某些类型的锌矿石时，还可以 同时提取出铜、钴、镍等其他金属。
CHAPTER 04
锌湿法冶金的环保与安全
锌湿法冶金的环保措施
废水处理
采用物理、化学和生物方法对锌 湿法冶金过程中产生的废水进行 处理，确保废水达到排放标准。
硫化锌矿
硫化锌矿是另一种常见的 锌矿石，通过特定的化学 处理，可以将其中的锌提 取出来。
氧化锌矿
虽然氧化锌矿中的锌含量 较低，但通过一些特殊的 化学反应，仍可从中提取 锌。
锌湿法冶金的产品
电解锌
通过湿法冶金过程，可以从矿石 中提取出纯度较高的锌，进一步 通过电解过程，制得电解锌。
硫酸
在提取锌的过程中，会产生大量 的副产品硫酸，可用于其他化工 产品的生产。
操作规程
制定详细的操作规程，规 范操作过程，防止因操作 不当引发安全事故。
应急预案
制定针对可能发生的事故 的应急预案，包括应急救 援措施、人员疏散方案等 。
锌湿法冶金的职业病防护
职业病预防
通过改进工艺、加强通风等措施预防职业病的发 生。
个体防护
为操作人员提供符合国家标准的个体防护用品， 如防护服、口罩、手套等。
微生物湿法冶金PPT课件
2、细菌氧化分类
▪ 金属释放 各种包裹金及银颗粒的矿物质被氧化溶解，暴露出目的金属。
▪ 初级矿物氧化 在氧化过程中，硫化型矿物被细菌氧化而溶解出来（或转变为
不溶于水的硫酸盐类物质），Fe 3＋和硫酸的参与可提高氧化速率 ▪ 次级矿物浸出
指含有目的金属，但由于它们不具有二价铁或还原态硫（通常 是碳酸盐矿或氧化矿，不能参与初级氧化），但其他初级氧化生成 的3价铁和硫酸可将它们溶解。
2.微生物冶金的原理
▪ 细菌直接作用浸矿
细菌对矿石存在着直接氧化的能力，细菌与矿石之间通过 物理化学接触把金属溶解出来。某些靠有机物生活的细菌，可 以产生一种有机物，与矿石中的金属成分嵌合，从而使金属从 矿石中溶解出来。
▪ 细菌间接作用浸矿
细菌能把金属从矿石中溶浸出来是细菌生命活动中生成 代谢物的间接作用 ，例如细菌作用产生硫酸和硫酸铁，然后 通过硫酸或硫酸铁作为溶剂浸提出矿石中的有用金属 。
2.在合适条件下培养样品
▪ 培养基的选择
刚采集到的样品一般不直接用于接矿培养基来培养。通常选 择一些易于菌体分解利用的培养物来扩大菌体数量。
由于冶金菌多为自养型细菌，培养基中一般加入硫酸胺或硝 酸钾、磷酸钾、硫酸镁、硫酸铁、硫等作为N及矿物质来源。
▪ 培养温度的初步确定 培养温度根据菌种来源而定。有适合30℃培养的，但中度嗜热
菌的最佳生长温度约50℃，极度嗜热菌最适生长温度60~70℃。 通过初步设定培养温度可以有选择地获得一些适于特定环境浸出 的微生物类群。培养基pH以3～4为宜。还必须通气，避免阳光照 射等以利繁殖。
3.驯化培养
▪ 驯化培养就是不断提高目的矿样在培养基中的浓度，同时不 断减少其他易于被菌体分解利用的化合物的量，直至完全停 止。
重金属湿法冶金.ppt
锌的湿法冶金过程包括：锌焙砂浸出；浸出液 净化； 硫酸锌溶液电解沉积。
下面分别介绍。
1. 浸出
重金属湿法冶金浸出方法：
硫化锌精矿经沸腾焙烧后得到的焙砂成分除含ZnO 、 铁酸锌(ZnO.Fe 2O3 ，或ZnFe2O4)外，还含有各种金属化 合物，如CaO、MgO、Fe3O4、CuO、PbO、CoO、NiO 等。浸出锌焙砂常用的方法是酸浸，酸浸采用的酸是稀 硫酸。氧化锌以及其他各种金属氧化物都比较容易溶解 于稀硫酸介质中，但铁酸锌溶解比较困难，因此为了提高 锌焙砂中锌的浸出率，锌焙砂的浸出一般分为三个阶段： 中性浸出、 酸性浸出和 浸出残渣挥锌。浸出工艺流程见 图1(常规浸出流程)。
Zn2+水解的pH，所以不能用水解法除Fe2+，需要将Fe2+氧 化为Fe3+后，才能用中和法控制pH约5将其水解除去。氧 化剂常用的是软锰矿（MnO2）或空气。
MnO2 + 2Fe2+ + 4H+ = Mn2+ + 2Fe3+ + 2H2O
离子（ 1M ） Fe3+ Zn2+ Fe2+
开始沉淀pH 1.5 5.4 6.5
和富集； 最后以金属或其他化合物的形式加以回 收的方法。
湿法冶金过程分为三个步骤：
浸出，净化，金属沉积或提取。
二. 锌湿法冶金
湿法冶金已经应用于各种金属的冶金过程，随 着矿石中有价金属品位的不断降低，这种趋势一 定会得到进一步加强。
锌冶金中绝大部分的锌是通过湿法冶金得到的。 锌的湿法冶金在各种金属的湿法冶金过程中具有 代表性，下面我们重点介绍锌的湿法冶金。
• 低酸浸出：低酸浸出中性渣时，铁酸锌的浸 出率不大，一般仅为1~3%，低酸浸出的渣含锌 20%以上，主要是铁酸锌。为了回收锌，还需将 渣高温挥锌处理，工艺比较复杂。
下面分别介绍。
1. 浸出
重金属湿法冶金浸出方法：
硫化锌精矿经沸腾焙烧后得到的焙砂成分除含ZnO 、 铁酸锌(ZnO.Fe 2O3 ，或ZnFe2O4)外，还含有各种金属化 合物，如CaO、MgO、Fe3O4、CuO、PbO、CoO、NiO 等。浸出锌焙砂常用的方法是酸浸，酸浸采用的酸是稀 硫酸。氧化锌以及其他各种金属氧化物都比较容易溶解 于稀硫酸介质中，但铁酸锌溶解比较困难，因此为了提高 锌焙砂中锌的浸出率，锌焙砂的浸出一般分为三个阶段： 中性浸出、 酸性浸出和 浸出残渣挥锌。浸出工艺流程见 图1(常规浸出流程)。
Zn2+水解的pH，所以不能用水解法除Fe2+，需要将Fe2+氧 化为Fe3+后，才能用中和法控制pH约5将其水解除去。氧 化剂常用的是软锰矿（MnO2）或空气。
MnO2 + 2Fe2+ + 4H+ = Mn2+ + 2Fe3+ + 2H2O
离子（ 1M ） Fe3+ Zn2+ Fe2+
开始沉淀pH 1.5 5.4 6.5
和富集； 最后以金属或其他化合物的形式加以回 收的方法。
湿法冶金过程分为三个步骤：
浸出，净化，金属沉积或提取。
二. 锌湿法冶金
湿法冶金已经应用于各种金属的冶金过程，随 着矿石中有价金属品位的不断降低，这种趋势一 定会得到进一步加强。
锌冶金中绝大部分的锌是通过湿法冶金得到的。 锌的湿法冶金在各种金属的湿法冶金过程中具有 代表性，下面我们重点介绍锌的湿法冶金。
• 低酸浸出：低酸浸出中性渣时，铁酸锌的浸 出率不大，一般仅为1~3%，低酸浸出的渣含锌 20%以上，主要是铁酸锌。为了回收锌，还需将 渣高温挥锌处理，工艺比较复杂。
湿法冶金
❖ 根据能斯特方程： G ZF
❖ 得： G2098 RT ln Kc
ZF
G2098 RT ln
b B
ZF
ZF
a A
n H
G2098 2.303RT lg
b B
ZF
ZF
a A
n H
0 A/
B
2.303RT ZF
(lg
b B
lg
a A
nPH )
0 A/ B
2.303RT ZF
lg
，气相为
❖ 3.反应的G0 等于生成物的G0 减去反应物G的0
❖ 例：Fe3 3OH Fe(OH)3
G908
G0 Fe (OH )3
[G 0 Fe
3
3G 0 OH
]
694.544 [10.586 3 (157.256)]
212.163(KJ )
❖ 三、影响物质稳定性的主要因素 ❖ 物质在水溶液中的稳定程度主要取决于溶液
PH 2
0.0591PH 0.0295 lg PH2
❖
❖ 2. 在给定条件下，溶液中有电极电位比氢更正的 氧化剂存
❖ 在。以下两反应亦属于有电子得失，也有H+参
❖
加的还 氧原 化反O02 / H应2O 。 2.3Z0F3RT
1
lg
P 4
H
O2
❖
O2ZG+F20948 H2+.3Z0+3FR4Telg=H42 H l2gOPO2
❖ 因此水溶液中当电势低于a线，则水将被 分解析出H2，高于b线则析出O2，只有在a、b 线之间H2O才是稳定的。或者说所有在水溶液 中进行的反应，其氧化还原电势应在a线、b线 之间，否则将导致水分解析出H2或O2。
金属冶炼中的湿法冶炼
金属冶炼中的湿法冶炼
CONTENTS
目录
• 湿法冶炼概述 • 湿法冶炼的原理与技术 • 湿法冶炼的应用 • 湿法冶炼的环境影响与处理措施 • 湿法冶炼的未来发展与挑战
CHAPTER
01
湿法冶炼概述
定义与特点
定义
湿法冶炼是一种利用化学反应从 矿石中提取和纯化金属的过程。
特点
湿法冶炼通常在溶液中进行，涉 及的化学反应较为复杂，需要使 用大量的酸、碱、盐等化学试剂 。
湿法冶炼的重要性
01
02
03
提供多种金属
湿法冶炼能够从矿石中提 取多种有价值的金属，如 铜、锌、镍等。
高纯度产品
通过湿法冶炼可以得到高 纯度的金属产品，满足高 端制造业的需求。
环境友好
与火法冶炼相比，湿法冶 炼产生的废气、废水和废 渣较少，对环境的影响较 小。
ห้องสมุดไป่ตู้
湿法冶炼的历史与发展
历史
湿法冶炼起源于古代，最早可追溯到公元前3世纪。随着科技的发展，湿法冶 炼工艺不断完善和提高。
湿法冶炼过程中产生的废水含有 重金属离子、酸碱物质、油类等 污染物。
物理法包括沉淀、过滤、吸附等 ，主要用于去除废水中的悬浮物 和油类。
生物法则是利用微生物的代谢作 用，将废水中的有机物转化为无 害的物质，如活性污泥法、生物 膜法等。
废渣处理
废渣处理方法包括固化处理、回 收利用和无害化处理等。
固化处理是将废渣与水泥、石灰 等材料混合，制成固化块，用于 填埋或建筑材料等。
率。
余热回收利用
02
利用余热回收技术，降低能耗，提高能源利用效率。
节能减排技术
03
推广节能减排技术，降低湿法冶金过程中的能源消耗和污染物
CONTENTS
目录
• 湿法冶炼概述 • 湿法冶炼的原理与技术 • 湿法冶炼的应用 • 湿法冶炼的环境影响与处理措施 • 湿法冶炼的未来发展与挑战
CHAPTER
01
湿法冶炼概述
定义与特点
定义
湿法冶炼是一种利用化学反应从 矿石中提取和纯化金属的过程。
特点
湿法冶炼通常在溶液中进行，涉 及的化学反应较为复杂，需要使 用大量的酸、碱、盐等化学试剂 。
湿法冶炼的重要性
01
02
03
提供多种金属
湿法冶炼能够从矿石中提 取多种有价值的金属，如 铜、锌、镍等。
高纯度产品
通过湿法冶炼可以得到高 纯度的金属产品，满足高 端制造业的需求。
环境友好
与火法冶炼相比，湿法冶 炼产生的废气、废水和废 渣较少，对环境的影响较 小。
ห้องสมุดไป่ตู้
湿法冶炼的历史与发展
历史
湿法冶炼起源于古代，最早可追溯到公元前3世纪。随着科技的发展，湿法冶 炼工艺不断完善和提高。
湿法冶炼过程中产生的废水含有 重金属离子、酸碱物质、油类等 污染物。
物理法包括沉淀、过滤、吸附等 ，主要用于去除废水中的悬浮物 和油类。
生物法则是利用微生物的代谢作 用，将废水中的有机物转化为无 害的物质，如活性污泥法、生物 膜法等。
废渣处理
废渣处理方法包括固化处理、回 收利用和无害化处理等。
固化处理是将废渣与水泥、石灰 等材料混合，制成固化块，用于 填埋或建筑材料等。
率。
余热回收利用
02
利用余热回收技术，降低能耗，提高能源利用效率。
节能减排技术
03
推广节能减排技术，降低湿法冶金过程中的能源消耗和污染物
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此法主要应用在低本位、难熔化或微粉状的矿石。 现在世界上有75％的锌和镉是采用焙烧-浸取-水溶液电解法制成的。这种方法已大部分代替了过去的火 法炼锌。其他难于分离的金属如镍-钴，锆-铪，钽-铌及稀土金属都采用湿法冶金的技术如溶剂萃取或离子交 换等新方法进行分离，取得显著的效果。湿法冶金在锌、铝、铜、铀等工业中占有重要地位，世界上全部的 氧化铝、氧化铀，大部分锌和部分铜都是用湿法生产的。 湿法冶金的优点在于对非常低品位矿石（金、铀）的适用性，对相似金属（铪与锆）难分离情况的适用 性；以及和火法冶金相比，材料的周转比较简单，原料中有价金属综合回收程度高，有利于环境保护，并且 生产过程较易实现连续化和自动化。
仰韶文化彩陶 公元前5000年至前3000年
铜器时代 公元前4000年至公元初年
5
6
湿法冶金
Chapter 2
冶金分类
2.冶金的分类
7
电冶金
电冶金是利用电能提取金属的方法。根据利用电能效应的不同，电冶金又分为电热冶金和电化冶金。 1、电热冶金是利用电能转变为热能进行冶炼的方法。 在电热冶金的过程中，按其物理化学变化的实质来说，与火法冶金过程差别不大，两者的主要区别只是冶炼 时热能来源不同。 2、电化冶金（电解和电积）是利用电化学反应，使金属从含金属盐类的溶液或熔体中析出。前者称为溶液 电解，如锕的电解精炼和锌的电积，可列入湿法冶金一类；后者称为熔盐电解，不仅利用电能的化学效应， 而且也利用电能转变为热能，借以加热金属盐类使之成为熔体，故也可列入火法冶金一类。从矿石或精矿中 提取金属的生产工艺流程，常常是既有火法过程，又有湿法过程，即使是以火法为主的工艺流程，比如，硫 化锅精矿的火法冶炼，最后还须要有湿法的电解精炼过程；而在湿法炼锌中，硫化锌精矿还需要用高温氧化 焙烧对原料进行炼前处理。
12
共同点：
1) 大部分反应都在多相系统中进行；2）质量迁移和相分离是主要参考的因素。
不同点：
湿湿法法冶—金—与低火温法冶—金—比更较受，溶优点液有化：学反应动力学影响；火法——高温——主要受热力学条件的
支配（1）适应范围更广。湿法冶金适合高、中、低品位的原
料，而火法冶金要求用高品位的原料。 （2）能耗低。湿法冶金一般在较低温度下进行，能耗低，
1
湿法冶金
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3
湿法冶金
Chapter 2
冶金历史
1.冶金的历史
4
冶金，从古代陶术中发展而来。首先是冶铜。铜的熔点相对较低（1083℃），青铜是红铜 (纯铜)与锡或铅的合金，因为颜色青灰，故名青铜，熔点在700～900℃之间，随着陶术的发 展，陶术需要的工作温度越来越高，达到铜的熔点温度。而在陶术制作过程中，在一些有铜 矿的地方制作陶术，铜自然成了附生物质而被发现。随着经验慢慢的积累，古人也逐渐掌握 了铜的冶炼方法。
2.冶金的分类
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利用高温从矿石中提取金属或其化合物的冶金过程。此过程没有水溶液参加，故又称 为干法冶金。
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。
①矿石准备。选矿得到的细粒精矿不易直接加入鼓风炉（或炼铁高炉），须先加入冶 金熔剂（能与矿石中所含的脉石氧化物、有害杂质氧化物作用的物质），加热至低于 炉料的熔点烧结成块；或添加粘合剂压制成型；或滚成小球再烧结成球团；或加水混 捏；然后装入鼓风炉内冶炼。
2.冶金的分类
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火法冶金
火法冶金又称为干式冶金，把矿石和必要的添加物一起在炉中加热至高温，熔化 为液体，生成所需的化学反应，从而分离出粗金属，然后再将粗金属精炼。
矿石或精矿中的部分或全部矿物在高温下经过一系列物理化学变化，生成另一种 形态的化合物或单质，分别富集在气体、液体或固体产物中，达到所要提取的金属 与脉石及其它杂质分离的目的。实现火法冶金过程所需热能，通常是依靠燃料燃烧 来供给，也有依靠过程中的化学反应来供给的，比如，硫化矿的氧化焙烧和熔炼就 无需由燃料供热；金属热还原过程也是自热进行的。 火法冶金包括：干燥、焙解、 焙烧、熔炼，精炼，蒸馏等过程。
2.冶金的分类
湿法冶金是在溶液中进行的冶金过程。湿法冶金温度不高，一般低于100℃，现代湿法冶金1中1的高温高
压过程，温度也不过200℃左右，极个别情况温度可达300℃。
湿法冶金包括：浸出、净化、制备金属等过程。
1、浸出用适当的溶剂处理矿石或精矿，使要提取的金属成某种离子（阳离子或络阴离子）形态进入溶 液，而脉石及其它杂质则不溶解，这样的过程叫浸出。浸出后经沉清和过滤，得到含金属（离子）的浸出液 和由脉石矿物绢成的不溶残渣（浸出渣）。对某些难浸出的矿石或精矿，在浸出前常常需要进行预备处理， 使被提取的金属转变为易于浸出的某种化合物或盐类。例如，转变为可溶性的硫酸盐而进行的硫酸化焙烧等，
②冶炼。此过程形成由脉石、熔剂及燃料灰分融合而成的炉渣和熔锍（有色重金属硫 化物与铁的硫化物的共熔体）或含有少量杂质的金属液。有还原冶炼、氧化吹炼和造 锍熔炼3种冶炼方式.
③精炼。进一步处理由冶炼得到的含有少量杂质的金属，以提高其纯度。
2.冶金的分类
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湿法冶金
湿法冶金这种冶金过程是用酸、碱、盐类的水溶液，以化学方法从矿石中提取所需金属组分，然后用水 溶液电解等各种方法制取金属。
而火法冶金都是在高温下进行的。 （3）工艺过程绿色环保。湿法冶金在提取有价组分的过
程中，原料中的某些有毒有害的组分大都以沉淀物的 形式留在渣中，容易处理，对环境的危害小。 （4）成本低。 （5）综合利用能力强。能同时提取原料中的各种有价组分。 （6）湿法冶金更容易制备出高纯甚至超高纯的产品。 （7）湿法冶金获得的产品的种类多样化。
都是常用的预备处理方法。
2、浸取溶液与残渣分离，同时将夹带于残渣中的冶金溶剂和金属离子回收。
3、净化：在浸出过程中，常常有部分金属或非金属杂质与被提取金属一道进入溶液，从溶液中除去这 些杂质的过程叫做净化。
4、制备金属：用置换、还原、电积等方法从净化液中将金属提取出来的过程。
2.冶金的分类
湿法冶金与火法冶金的异同点
仰韶文化彩陶 公元前5000年至前3000年
铜器时代 公元前4000年至公元初年
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湿法冶金
Chapter 2
冶金分类
2.冶金的分类
7
电冶金
电冶金是利用电能提取金属的方法。根据利用电能效应的不同，电冶金又分为电热冶金和电化冶金。 1、电热冶金是利用电能转变为热能进行冶炼的方法。 在电热冶金的过程中，按其物理化学变化的实质来说，与火法冶金过程差别不大，两者的主要区别只是冶炼 时热能来源不同。 2、电化冶金（电解和电积）是利用电化学反应，使金属从含金属盐类的溶液或熔体中析出。前者称为溶液 电解，如锕的电解精炼和锌的电积，可列入湿法冶金一类；后者称为熔盐电解，不仅利用电能的化学效应， 而且也利用电能转变为热能，借以加热金属盐类使之成为熔体，故也可列入火法冶金一类。从矿石或精矿中 提取金属的生产工艺流程，常常是既有火法过程，又有湿法过程，即使是以火法为主的工艺流程，比如，硫 化锅精矿的火法冶炼，最后还须要有湿法的电解精炼过程；而在湿法炼锌中，硫化锌精矿还需要用高温氧化 焙烧对原料进行炼前处理。
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共同点：
1) 大部分反应都在多相系统中进行；2）质量迁移和相分离是主要参考的因素。
不同点：
湿湿法法冶—金—与低火温法冶—金—比更较受，溶优点液有化：学反应动力学影响；火法——高温——主要受热力学条件的
支配（1）适应范围更广。湿法冶金适合高、中、低品位的原
料，而火法冶金要求用高品位的原料。 （2）能耗低。湿法冶金一般在较低温度下进行，能耗低，
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湿法冶金
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湿法冶金
Chapter 2
冶金历史
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冶金，从古代陶术中发展而来。首先是冶铜。铜的熔点相对较低（1083℃），青铜是红铜 (纯铜)与锡或铅的合金，因为颜色青灰，故名青铜，熔点在700～900℃之间，随着陶术的发 展，陶术需要的工作温度越来越高，达到铜的熔点温度。而在陶术制作过程中，在一些有铜 矿的地方制作陶术，铜自然成了附生物质而被发现。随着经验慢慢的积累，古人也逐渐掌握 了铜的冶炼方法。
2.冶金的分类
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利用高温从矿石中提取金属或其化合物的冶金过程。此过程没有水溶液参加，故又称 为干法冶金。
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。
①矿石准备。选矿得到的细粒精矿不易直接加入鼓风炉（或炼铁高炉），须先加入冶 金熔剂（能与矿石中所含的脉石氧化物、有害杂质氧化物作用的物质），加热至低于 炉料的熔点烧结成块；或添加粘合剂压制成型；或滚成小球再烧结成球团；或加水混 捏；然后装入鼓风炉内冶炼。
2.冶金的分类
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火法冶金
火法冶金又称为干式冶金，把矿石和必要的添加物一起在炉中加热至高温，熔化 为液体，生成所需的化学反应，从而分离出粗金属，然后再将粗金属精炼。
矿石或精矿中的部分或全部矿物在高温下经过一系列物理化学变化，生成另一种 形态的化合物或单质，分别富集在气体、液体或固体产物中，达到所要提取的金属 与脉石及其它杂质分离的目的。实现火法冶金过程所需热能，通常是依靠燃料燃烧 来供给，也有依靠过程中的化学反应来供给的，比如，硫化矿的氧化焙烧和熔炼就 无需由燃料供热；金属热还原过程也是自热进行的。 火法冶金包括：干燥、焙解、 焙烧、熔炼，精炼，蒸馏等过程。
2.冶金的分类
湿法冶金是在溶液中进行的冶金过程。湿法冶金温度不高，一般低于100℃，现代湿法冶金1中1的高温高
压过程，温度也不过200℃左右，极个别情况温度可达300℃。
湿法冶金包括：浸出、净化、制备金属等过程。
1、浸出用适当的溶剂处理矿石或精矿，使要提取的金属成某种离子（阳离子或络阴离子）形态进入溶 液，而脉石及其它杂质则不溶解，这样的过程叫浸出。浸出后经沉清和过滤，得到含金属（离子）的浸出液 和由脉石矿物绢成的不溶残渣（浸出渣）。对某些难浸出的矿石或精矿，在浸出前常常需要进行预备处理， 使被提取的金属转变为易于浸出的某种化合物或盐类。例如，转变为可溶性的硫酸盐而进行的硫酸化焙烧等，
②冶炼。此过程形成由脉石、熔剂及燃料灰分融合而成的炉渣和熔锍（有色重金属硫 化物与铁的硫化物的共熔体）或含有少量杂质的金属液。有还原冶炼、氧化吹炼和造 锍熔炼3种冶炼方式.
③精炼。进一步处理由冶炼得到的含有少量杂质的金属，以提高其纯度。
2.冶金的分类
10
湿法冶金
湿法冶金这种冶金过程是用酸、碱、盐类的水溶液，以化学方法从矿石中提取所需金属组分，然后用水 溶液电解等各种方法制取金属。
而火法冶金都是在高温下进行的。 （3）工艺过程绿色环保。湿法冶金在提取有价组分的过
程中，原料中的某些有毒有害的组分大都以沉淀物的 形式留在渣中，容易处理，对环境的危害小。 （4）成本低。 （5）综合利用能力强。能同时提取原料中的各种有价组分。 （6）湿法冶金更容易制备出高纯甚至超高纯的产品。 （7）湿法冶金获得的产品的种类多样化。
都是常用的预备处理方法。
2、浸取溶液与残渣分离，同时将夹带于残渣中的冶金溶剂和金属离子回收。
3、净化：在浸出过程中，常常有部分金属或非金属杂质与被提取金属一道进入溶液，从溶液中除去这 些杂质的过程叫做净化。
4、制备金属：用置换、还原、电积等方法从净化液中将金属提取出来的过程。
2.冶金的分类
湿法冶金与火法冶金的异同点