有色金属冶金概述
有色金属冶金与环保
有色金属冶金与环保有色金属冶金是指对非铁金属的开采、选矿、冶炼和加工过程的总称。
常见的有色金属包括铜、铝、镍、锌、铅、锡等。
有色金属在现代工业中得到广泛应用，例如建筑、电力、交通、通讯、航空航天等领域。
有色金属冶炼对环境产生了一定的负面影响，例如废气排放、水污染和固体废弃物处理等。
本文将从环保角度探讨有色金属冶炼过程中的环境问题以及解决方法。
有色金属冶炼过程中的废气排放是一个重要的环境问题。
冶炼炉中会产生大量的废气，其中含有有害气体和颗粒物。
火法冶炼过程中的硫化物会产生二氧化硫废气，电解过程中的氟化物会产生氟化氢废气。
这些废气不仅对人体健康有害，还会引起酸雨和大气污染。
解决方法包括使用先进的尾气处理装置，如烟气脱硫和烟气除尘器，以减少废气中有害物质的排放量。
有色金属冶炼过程中的水污染也是一个关键问题。
冶炼过程中需要使用大量的水来冷却设备和清洗生产线，导致废水中含有大量的有机物和金属离子。
这些有机物和金属离子对水体生态系统造成严重影响，并且会通过地下水污染扩散。
解决方法包括建立循环冷却水系统和废水处理厂，将废水中的有机物和金属离子进行处理和回收利用，以减少对环境的影响。
有色金属冶炼过程中的固体废弃物处理是一个需要解决的难题。
冶炼过程中会产生大量的固体废弃物，如矿渣、废渣和废弃物。
这些固体废弃物不仅占用了大量土地资源，还可能因为其中的有害物质而对土壤和地下水造成污染。
解决方法包括开展资源化利用和无害化处理。
矿渣可以用于建筑材料的生产，废渣可以用于原料回收。
对于含有有害物质的废弃物，需要采取适当的技术手段进行处理，以确保其不对环境造成损害。
有色金属冶炼过程中还存在其他环境问题，如噪声污染和能源消耗。
噪声污染对周边居民的生活和工作造成干扰，同时也会影响野生动物的生存环境。
减少噪声污染可以通过优化设备结构和加装降噪设备来实现。
能源消耗是一个全球性的问题，有色金属冶炼过程中的能源消耗占据了很大比例。
减少能源消耗可以通过推广高效节能技术和改进工艺流程来实现。
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。
有色金属冶炼技术
VS
遵守和执行国内外相关环保法规和标准，加强企业环保管理和技术改造，降低污染物排放。
推广清洁生产技术和循环经济模式，实现有色金属冶炼的绿色可持续发展，提高企业的环保和社会责任形象。
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该技术适用于处理高品位的小型矿石，具有较低的环境影响。
湿法冶炼过程中需要使用大量的酸、碱、盐等化学试剂，需要注意安全和环保问题。
湿法冶炼技术主要包括浸出、净化、电解等工序。
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电化学冶炼技术是通过电解反应从矿石中提取有色金属的方法。
电化学冶炼过程中需要使用大量的电能，因此成本较高。
该技术适用于处理高品位的小型矿石，具有较高的金属回收率和较低的环境影响。
分类
定义
有色金属冶炼技术对于满足人类对金属的需求、推动经济发展和科技进步具有重要意义。
意义
有色金属冶炼技术是实现金属资源可持续利用的关键，对于保障国家安全、促进社会经济发展和保护生态环境具有不可替代的作用。
重要性
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有色金属的提取技术
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湿法冶炼技术是通过化学反应从矿石中提取有色金属的方法。
电化学冶炼技术主要包括电解、熔盐电解等工序。
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生物冶金技术是利用微生物从矿石中提取有色金属的方法。
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该技术具有较低的环境影响和较高的金属回收率，是一种新兴的有色金属提取技术。
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生物冶金技术需要解决微生物的分离、培养和工业化应用等问题。
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生物冶金技术主要包括浸出、生物吸附、生物转refore on this
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有色金属冶金分析手册
有色金属冶金分析手册1. 引言有色金属冶金是一门对有色金属材料进行分析、测试和评估的技术与方法。
有色金属包括铜、铝、镁、锌等，它们广泛应用于航空、航天、电子、汽车等各个领域。
为了确保有色金属材料的质量和性能，需要进行全面和准确的分析。
本手册将介绍有色金属冶金分析的基本原理、常用技术和方法。
2. 有色金属冶金分析的基本原理有色金属冶金分析基于化学反应原理，通过对金属材料的成分和性质进行定量和定性分析。
其基本原理包括：2.1 氧化还原反应在有色金属冶金分析中，常常使用氧化还原反应来进行样品的处理和分析。
氧化还原反应涉及物质的电子转移和氧化态的变化，通过反应后产生的物质的变化来定量或定性金属的成分。
2.2 酸碱中和反应酸碱中和反应是在有色金属冶金分析中广泛应用的一种反应。
通过将酸性或碱性溶液与待测样品反应，通过改变 pH 值或生成沉淀进行分析。
2.3 光谱分析光谱分析是一种基于光的相互作用原理的分析方法。
在有色金属冶金分析中，常常使用原子吸收光谱、原子荧光光谱和光电离质谱等光谱分析方法进行金属成分的定量和定性分析。
3. 常用的有色金属冶金分析技术3.1 原子吸收光谱法原子吸收光谱法是通过测量金属元素对特定波长的光的吸收来定量金属元素的含量。
该方法具有操作简单、成本低和准确度高的特点，在有色金属冶金领域得到广泛应用。
3.2 原子荧光光谱法原子荧光光谱法是利用金属元素在电磁辐射作用下发生的荧光来进行金属成分的定量和定性分析。
该方法具有高灵敏度和高分辨率等优点，在有色金属冶金研究中应用较广。
3.3 X射线衍射法X射线衍射法是一种分析金属材料晶体结构的方法。
利用 X 射线与物质相互作用产生的衍射现象，可以测定金属中晶体结构的参数和定性的成分。
3.4 扫描电子显微镜(SEM)扫描电子显微镜(SEM)是一种用于观察和分析样品表面形貌和成分的仪器。
该方法可以进行高分辨率的成分分析，对有色金属冶金的研究有重要意义。
4. 有色金属冶金分析实验操作流程为了确保有色金属冶金分析的准确性和可靠性，需要进行标准化和规范的实验操作流程。
冶金概论第一章
第一章、概述1.1. 金属及其分类1.1.1.金属：通常把元素周期表中具有光亮的金属光泽，很高的导热、导电性及良好的延展加工性的化学元素称为金属有色轻金属黑色金属稀有轻金属1.1.2.分类有色重金属稀有高熔点金属有色金属稀有金属稀有分散性金属贵金属稀土金属稀有放射性金属1.2. 冶金和冶金方法1.2.1. 冶金1、定义：冶金是一门研究如何经济地从矿石或精矿或其他原料中提取金属或金属化合物，并用各种加工方法制备成具有一定性能的金属材料科学2、广义的冶金：包括矿石的开采、选矿、冶炼、金属加工3、狭义的冶金：指矿石或精矿的冶炼，即提取冶金4、冶金：提取冶金、物理冶金（1）提取冶金：从矿石或精矿提取金属（包括金属化合物）的生产过程称为提取冶金，也称为化学冶金；（2）物理冶金：加工制备具有一定性能的金属或合金材料5、冶金学（过程冶金学）：它研究火法冶炼、湿法提取或电化学沉积等过程的原理、流程、工艺及设备1.2.2. 二、冶金方法1、火法冶金（1）定义：它是指在高温下矿石或精矿经熔炼与精炼反应及熔化作业，使其中金属与脉石和杂质分开，获得较纯金属的过程。
（2）过程：原料准备、熔炼、精炼2、湿法冶金（1）定义：它是在常温（或低于100℃）常压或高温（100℃~300℃）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，然后再从溶液中将金属提取和分离出来的过程。
也称为水法冶金。
（2）过程：浸出、分离、富集、提取等3、电冶金（1）定义：它是利用电能提取和精炼金属的方法（2）分类：①电热冶金：利用电能转化为热能，在高温下提炼金属，本质与火法冶金相同②电化学冶金：用电化学反应使金属从含金属的盐类的水溶液或熔体中析出（3）过程：水溶液电解、熔盐电解等1.3. 冶金工艺流程和冶金过程1.3.1. 工艺流程图1、设备连接图：表示冶炼厂主要设备之间的联系2、原则流程图：表示各个阶段作业间联系3、数质量流程图：表示各阶段作业获得产物的数量和质量情况1.3.2. 冶金过程1、焙烧：是指将矿石或精矿置于适当气氛下，加热至低于它们的熔点温度，发生氧化、还原或其他化学变化的过程。
有色金属冶金概述
浸出——净化——沉积
二、有色金属冶金概念
金属种类
轻金属
熔盐电解 法或金属 贵金属
多从铜、 铅、锌、 镍等金属 的阳极泥 中回收提 取
稀土金属
湿法冶金 萃取分离 电解法
半金属
电弧熔炼、 区域熔炼、 热还原、 熔盐电解 等
提取方法
知识点总结
有色金属种类 有色金属分类原则 冶金的概念与方法 各种类有色金属的冶炼方法
一、有色金属种类与分类
稀有金属为含量很少、分布稀散或难以从原料
中提取的金属。包括稀有轻金属、稀有高熔点 轻金属，共7种。密度 <4.5g／cm3， 金属、稀土金属、稀散金属、稀有放射性金属 化学活性大。
等。
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重金属，共10种。密度>4.5g／cm3。
贵金属，共8种。化学性质稳定，密度 为10.4～22.4g／cm3，熔点高。 半金属，共6种，其物理化学性质介于
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有色金属冶金概论
1. 有色金属有（64 ）种？世界有色金属总产量最多的国家是？
有色金属冶金概论
2.你最近是否关注过贵金属价格？最近市场上黄金价格？
有色金属冶金概论
主要内容
一、有色金属种类与分类 二、有色冶金概念与方法
一、有色金属种类与分类
有色金属包括铝、镁、钾、钠、钙、锶、钡、铜、
铅、锌、锡、钴、镍、锑、汞、镉、铋、金、银、铂、 钌、铑、钯、锇、铱、铍、锂、铷、铯、钛、锆、铪、 钒、铌、钽、钨、钼、镓、铟、铊、锗、铼、镧、铈、 镨、钕、钜、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、 镥、钪、钇、硅、硼、硒、碲、砷共64种。 其中，生产量大、应用比较广的10种金属——铜、 铝、铅、锌、镍、锡、锑、汞、镁、钛等称为10种常 用有色金属，以此作为衡量有色金属工业发展水平的 标准。
有色金属冶金与环保
有色金属冶金与环保
有色金属冶金是指对于非铁质金属的提炼、熔炼、合金制备和加工等过程的总称。
有色金属冶金在现代工业生产中起着非常重要的作用，但同时也会对环境造成一定的影响。
有色金属冶金与环保密切相关。
有色金属冶金过程中产生了大量的废水、废气和废渣。
这些废物中含有大量的有害物质和重金属，如果未经处理直接排放到环境中，会对水体、大气和土壤造成污染。
为了减少环境污染，有色金属冶金企业采取了一系列的环境保护措施，如建设废水处理设施、烟气净化装置和废渣处理装置等，以确保废物排放符合环保要求。
有色金属冶金资源的开采也会对生态环境造成破坏。
为了获得金属矿石，需要进行大规模的开采和矿石加工，这会导致土地破坏、植被破坏和水土流失等问题。
有色金属冶金企业在资源开发过程中也要注重生态环境保护，尽量减少对自然环境的破坏，采取合理的矿山复绿和生态恢复措施。
有色金属冶金过程中的能源消耗较大。
金属冶炼需要大量的电力和燃料，这会导致大量的二氧化碳排放和能源浪费。
为了减少能源消耗和二氧化碳排放，有色金属冶金企业积极推行节能减排措施，如采用先进的冶金工艺、改进能源利用效率和开发新能源等，以降低对环境的影响。
有色金属冶金企业还要加强环境保护意识和管理水平，制定科学的环保政策和措施，并定期开展环境监测和评估，及时发现和解决环境问题。
推动科技创新和技术进步，研发环保型冶金工艺和设备，促进有色金属冶炼技术的绿色、可持续发展。
有色金属冶金与环保密不可分，环保是有色金属冶金企业的重要任务之一。
只有通过加强环境保护措施和技术创新，才能实现有色金属冶金产业绿色、可持续发展，为社会经济发展做出贡献。
有色金属冶金课件
某锌矿的湿法冶炼技术改造
总结词
通过将原有的火法冶炼技术改造为湿法冶炼技术，有 效提高了锌的回收率和生产效率，降低了生产成本。
详细描述
该锌矿原有的冶炼技术为火法冶炼，但存在一些问题， 如锌的回收率不高、生产效率低下等。为了解决这些 问题，我们对冶炼技术进行了改造，将其变为湿法冶 炼。具体措施包括：采用新型高效的浸出和萃取设备 和技术、优化湿法冶炼工艺参数、采用新型高效的耐 腐蚀材料等。经过改造后，锌的回收率得到了显著提 高，生产效率也得到了较大提升，同时生产成本得到 了有效降低。
铝冶金化学反应：铝冶金主要涉及的 化学反应包括氧化还原反应、沉淀反 应和电化学反应。其中，氧化还原反 应是铝土矿中的氧化铝与碳反应生成 氧化铝和二氧化碳的过程；沉淀反应 是氧化铝与碳酸钠反应生成氢氧化铝 和碳酸钠的过程；电化学反应则是将 铝离子还原为金属铝的过程。
铝冶金物理过程：铝冶金物理过程包 括矿石破碎、磨细、浮选、熔炼、电 解等步骤。其中，矿石破碎是将大块 矿石破碎成小块，便于后续处理；磨 细是将矿石细磨成粉末，提高反应效 率；浮选是将矿石中的有用成分与杂 质分离；熔炼是将矿石中的氧化铝和 碳在高温下反应生成液态的氧化铝； 电解则是将液态的氧化铝在电流的作 用下还原为金属铝。
有色金属冶金课件
• 有色金属冶金概述 • 铜冶金
• 有色金属冶金的挑战与前景 • 有色金属冶金案例分析
目录
PART 01
有色金属冶金概述
定义与分类
定义
有色金属冶金是指通过一系列物理和 化学过程，从矿石或精矿中提取和纯 化有色金属及其化合物的过程。
分类
根据提取的金属种类，有色金属冶金 可分为轻金属冶金、重金属冶金、稀 土金属冶金等。
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有色金属冶金的概念
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提取冶金工艺
矿石
金属
提取冶金方法
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火法冶金
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。
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矿物→矿石→矿床
矿物：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。有用矿 物：能够为人类利用的矿物。
矿石：含有用矿物的矿物集合体。 矿床：在地壳内或地表上矿石大量积聚
具有开采价值的区域叫做矿床。
有色金属冶金的概念——矿石
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废石矿物：脉石
开发新的有效处理低品位复杂矿的方法；提高矿 物原料的综合利用水平以及二次资源回收水平；
继续开发新的高效冶金方法和设备；
进一步治理有色冶金过程中产出的废气、废水和 废渣；
进一步降低有色金属冶金过程的能耗； 提高有色冶金过程现有的自动化水平。
高效 节能 降耗 减排
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有色金属冶金的概念
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有色金属分类
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Li Be
B
Na Mg
Al Si
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb
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。又称水法冶金。
电冶金
应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。有电热法和电解法两类。电热法：是利用电能转变为 热能进行冶炼的方法。电解法：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。
Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At
Fr Ra Ac
有色金属分类
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在有色金属分类上，全世界还没有统一的标准， 各国分类方法不尽相同，而且在分类中某些金属 的归属存在交又的情况。按中国惯例，大体上把 有色金属分为五类。
有用矿物
•非金属矿 •金 属 矿
•自然金属矿 •氧化矿（氧化物、碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐） •硫化矿（硫化物、砷化物、锑化物）
有用成分的含量叫矿石品位。
•精矿:有用成分富集的部分 选矿
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稀有金属 这个名称并不是由于它们在地壳中的含量都稀少，
而是因为某些稀有金属在地壳中的赋存状态比较 分散，或发现较迟，或制取较困难，因而其生产 和应用都较晚。在历史上给人以“稀有”的概念， 遂被称为稀有金属，而沿用至今。稀有金属根据 其物理化学性质或其在矿物中的共生情况，可分 为五类。
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贵金属 包括金、银及铂族金属中的铂、锇、铱、钌、铑、
钯8种金属。这类金属的共同特点是化学性质稳定， 密度大(10000-22000 kg/m3)，熔点较高(11893273K)。 半金属 又称似金属或类金属，包括硼、硅、砷、砹。其 特点是它们的导电率介于金属和非金属之间，并 且都具有一种或几种同质异构体，其中一种具有 金属性质。硒、硫、锗、锑、钋也具有半金属的 属性，按中国惯例已划归人其他类别中。
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有色金属冶金概述
有色金属
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H
He
Li Be
B C N O F Ne
Na Mg
Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
稀有金属分类：
LLi i BBee
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1. 稀有轻金属 2. 稀有高熔点金属 3. 稀土金属 4. 稀有分散金属 5. 稀有放射性金属
Na Mg
Al
K Ca SScc TTii VV Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn GGaa GGee
RRbb Sr YY ZZrr NNbb MMoo TTcc Ru Rh Pd Ag Cd IInn Sn Sb
Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po
Fr Ra Ac
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大多数的重金属如铜、铅、锡，镍、钴等多采用以 火法冶金方法制取粗金属，以电化冶金方法制取纯 金属的提取流程。
轻金属多采用以湿法冶金方法制取金属纯化合物， 以电冶金方法制取粗金属和纯金属的提取流程。
大多数稀有金属采用以湿法冶金方法制取纯金属化 合物，以火法冶金方法或电冶金方法制取纯金属的 提取流程 。
贵金属中的金、银多采用以湿法冶金方法富集化合 物，以火法冶金方法制取金属和以电冶金产出纯金 属的提取流程。
有色金属循环经济
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有色金属冶金面临的问题
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① 重有色金属 ② 轻金属 ③ 贵金属 ④ 稀有金属 ⑤ 半金属
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重有色金属 简称重金属，一般指密度在5t/m3以上的金属，包
括铜、铅、锌、锡、镍、钴、锑、汞、镉、铋10 种金属。这类金属的共同特点是密度较大，都在 6600kg/m3以上。 轻金属 包括铝、镁、钙、锶、钡、钾、钠7种金属。这类 金属的共同特点是密度较小，都在4000kg/m3以 下；化学性质活泼，易与氧、卤素、水等作用。
提取冶金工艺过程
浸出
净化
湿法
沉积
火法
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精炼 熔炼
干燥
煅烧
焙烧
烧结
有色金属冶金方法
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Li Be
Na Mg
Al
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb