3.1火法冶金基础

合集下载

火法冶炼基本工艺知识

火法冶炼基本工艺知识

精炼工艺
精炼是熔炼的后续工艺,通过加入还原剂、脱氧剂等手段,将粗金属中的杂质去除,提高金属纯度的 过程。
精炼工艺可分为氧化精炼和还原精炼两种方法。氧化精炼通过加入氧化剂将杂质氧化成可分离的氧化物; 还原精炼通过加入还原剂将杂质还原成可分离的金属或化合物。
精炼过程中,金属的纯度可得到显著提高,以满足不同工业领域的需求。
现代火法冶炼
现代火法冶炼技术已经实现了高 度自动化和智能化,同时注重环 境保护和资源循环利用,如采用
环保型的熔融还原工艺等。
02
火法冶炼的原料与燃料
原料种类与要求
矿石
作为主要的原料,要求品位高、成分稳定,易于冶炼。
熔剂
用于降低杂质含量,常见的熔剂有石灰石、白云石等。
燃料
提供冶炼所需的热量,常见的燃料有煤炭、石油等。
火法冶炼基本工艺知识
目录
• 火法冶炼概述 • 火法冶炼的原料与燃料 • 火法冶炼工艺流程 • 火法冶炼设备与工具 • 火法冶炼环境保护与安全 • 火法冶炼的应用与发展趋势
01
火法冶炼概述
定义与特点
定义
火法冶炼是一种通过高温反应从矿石 中提取金属的过程,主要利用了金属 氧化物与碳、氢等还原剂之间的高温 还原反应。
连铸工艺
连铸是将熔融金属浇注到固定形 状的结晶器中,通过冷却、凝固、 拉坯等工序,连续生产出一定规
格的铸坯的过程。
连铸工艺可分为板坯连铸和方坯 连铸两种类型。板坯连铸用于生 产厚度较大的板材,方坯连铸用
于生产较小断面的方坯。
连铸过程中,铸坯的质量和尺寸 精度对后续轧制工艺的影响至关
重要。
轧制工艺
轧制是通过轧机将铸坯或钢材加工成所需形状和尺寸的成品或半成品的过程。

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

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。

冶金基础知识

冶金基础知识

冶金基础知识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。

那么你对冶金了解多少呢?以下是由店铺整理关于冶金知识的内容,希望大家喜欢!冶金的主要技术火法冶金火法冶金是在高温条件下进行的冶金过程。

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。

湿法冶金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℃,现代湿法冶金中的高温高压过程,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,都是常用的预备处理方法。

1、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。

2、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。

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,两者的主要区别只饲冶炼时热能来源不同。

火法冶金——精选推荐

火法冶金——精选推荐

火法冶金主讲:钟晓聪时间:11月7日报告提纲❶基本概念❷火法冶金设备❸铜冶金在火法冶金过程中,处于熔融状态的反应介质和反应产物(或中间产品)称为金属熔体。

根据组成熔体的主要成分的不同,一般将冶金熔体分为如下四种类型:金属熔体,熔渣,熔盐,熔锍金属熔体: 液态的金属和合金,如高炉炼铁中的铁水,各种炼钢工艺中的钢水,火法炼铜中的粗铜液,铝电解得到的铝液。

金属熔体不仅是火法冶金过程的主要产品,而且是冶炼过程中多相反应的直接参加者。

许多物理过程和化学反应都是在金属熔体和熔渣之间进行,因此,金属熔体的物理化学性质对冶炼过程的各项工艺指标有着非常重要的影响。

熔渣:主要是各种氧化物熔合而成的熔体。

在许多火法冶炼过程中,矿物原料中的金属往往以金属,合金或熔锍的形态产出,而其中的脉石成分及伴生的杂质金属则与熔剂一起熔合成主要成分为氧化物的熔渣。

熔渣通常是一种非常复杂的多组分体系,除含CaO、FeO、MnO、MgO、Al2O3、SiO2、P2O5、Fe2O3等氧化物外,还可能还有少量氟化物硫化物等,甚至还夹带少量的金属。

熔渣:熔渣是金属提炼和精炼的主要产物之一,大多数冶炼过程中产生的熔渣按质量约为熔融金属或熔锍质量的1~5倍。

熔渣不仅产量大,而且在冶炼过程中常常起着非常重要的作用。

然而,不同熔渣所起到的作用是不完全相同的,可分为冶炼渣,精炼渣,富集渣,合成渣。

冶炼渣:这种炉渣是在以矿石或精矿为原料、以粗金属或熔锍为产物的熔炼过程中生成的,主要作用在于汇集炉料(矿石/精矿,燃料,熔剂)中的全部脉石成分,灰分以及大部分杂质,从而使其与熔融的主要冶炼产物(金属,熔锍)分离。

高炉炼铁的铁矿石中含有大量的脉石,在冶炼过程中,脉石成分(Al2O3,CaO,SiO2等)与燃料(焦炭)中的灰分以及为改善熔渣的物理化学性质而加入的溶剂(石灰石,白云石,硅石等)反应,形成炉渣,从而与金属铁分离。

硫化矿的造锍熔炼中,铜镍等的硫化物与炉料中铁的硫化物熔融在一起,形成熔锍;铁的氧化物FeO,Fe3O4则与造渣剂(SiO2)及其他脉石成分形成熔渣,两者由于密度不同而实现分离。

冶金学-Zn-08-7-火法炼锌

冶金学-Zn-08-7-火法炼锌
锌冶金
3火法炼锌
3.1 火法炼锌概述 3.2 火法炼锌基本原理 3.3 火法炼锌的生产实践 3.4 锌的火法精炼
3.1 火法炼锌概述 火法炼锌是将含 火法炼锌是将含ZnO的死焙烧矿用碳质还原剂还原得 的死焙烧矿用碳质还原剂还原得 到金属锌的过程。由于ZnO较难还原,所以火法炼锌必须 较难还原, 到金属锌的过程。由于 较难还原 在强还原和高于锌沸点的温度下进行。 在强还原和高于锌沸点的温度下进行。还原出来的锌蒸气 经冷凝后得到液体锌。 经冷凝后得到液体锌。 还原蒸馏法主要包括竖罐炼锌、平罐炼锌和电炉炼锌。 还原蒸馏法主要包括竖罐炼锌、平罐炼锌和电炉炼锌。 竖罐和平罐炼锌是间接加热,电炉炼锌为直接加热。 竖罐和平罐炼锌是间接加热,电炉炼锌为直接加热。共同 特点是:产生的炉气中锌蒸气浓度大,而且CO2含量少, 含量少, 特点是:产生的炉气中锌蒸气浓度大,而且 容易冷凝得到液体锌。 容易冷凝得到液体锌。 20世纪 年代开发,60年代投入工业生产的密闭鼓风 世纪50年代开发 世纪 年代开发, 年代投入工业生产的密闭鼓风 炉炼锌(简称 炉炼锌 简称ISP)法是一种适合于冶炼铅锌混合矿的炼锌 法是一种适合于冶炼铅锌混合矿的炼锌 简称 方法。它的特点是采用铅雨冷凝法从含CO2含量高而锌含 方法。它的特点是采用铅雨冷凝法从含 量低的炉气中冷凝锌,产出铅和锌两种产品。 量低的炉气中冷凝锌,产出铅和锌两种产品。
3.2 火法炼锌基本原理 R D* P A B Q
3.2 火法炼锌基本原理 3.2.1氧化锌的碳热还原反应基础 氧化锌的碳热还原反应基础 ( 1 ) PZn =50662Pa 的 p 线 与 aZn=1 的 Q 线 相 交 于 B 点 此时Zn的气液两相共存 (826℃),此时 的气液两相共存 ; ℃ ( 2)温度大于 ) 温度大于826℃ 生成锌蒸汽 , 低于 ℃ 生成锌蒸汽,低于826℃生成液态锌 。 ℃ 生成液态锌。 但低温还原要求P 分压很低,难于 但低温还原要求 CO2/ PCO ≈10-3± ,且PCO 分压很低 难于 实现;因此还原产出液态锌在工程上是不可行的。 实现;因此还原产出液态锌在工程上是不可行的。 线相交于A点 ( 3 ) PZn=50662Pa 的 p线 PCO=50662Pa 的 R 线相交于 点 线 这是总压 总压1atm时ZnO与Zn(g)共存点; 共存点; (920℃),这是总压 ℃ 时 与 稳定; (4)总压 )总压1atm时,温度大于 时 温度大于920℃, Zn(g)稳定 ; 温度小 ℃ 稳定; 于920℃, ZnO稳定; ℃ 稳定

有色金属冶金原理 火法冶金部分

有色金属冶金原理   火法冶金部分

炉渣酸碱度的表示:常用硅酸度和碱度来表示。 硅酸度=酸性氧化物中氧的质量之和/碱性氧化物中氧的 质量之和。 碱度=氧化钙(%质量)/氧化硅(%质量) 例题:
某铅鼓风炉还原炉渣成分为SiO2 36%、 CaO 10%、FeO 40%、 ZnO 8%。 酸性氧化物: SiO2 36 碱性氧化物: CaO 、FeO 、 ZnO 炉渣的硅酸度=
用等熔化温度曲线,可以查已知成分炉 渣的熔化温度。 熔化温度的变化是有规律的。即化合物 熔点最高,并向二元包晶点、共晶点方 向不断降低,再由二元包晶点、共晶点 向三元包晶点、三元共晶点方向降低, 三元共晶点的熔化温度最低。
第四节 熔融炉渣的结构
炉渣的结构与物理化学性能密切相关 目前难于直接测定炉渣的结构,可间接 推测。 存在两种理论:分子理论和离子理论。
第一节 概述
炉渣:熔化后称熔渣,是火法冶金的一 种产物。其组成主要来自矿石、溶剂和 燃料灰分中的造渣成分。主要是氧化物。 炉渣的作用: 主要作用是使矿石和溶剂中的脉石和 燃料中的灰分集中,并在高温下与主要 的冶炼产物金属、锍等分离。
炉渣的作用:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
在炉渣中发生金属液滴或锍液滴的沉降分离,沉降 分离的完全程度对金属在炉渣中的机械夹杂损失起 着决定性作用。 对鼓风炉这一类竖炉来说,炉内可能达到的最高温 度决定于炉渣的熔化温度。 在金属和合金的熔炼和精炼时,炉渣与金属熔体的 组分相互进行反应,从而可以通过炉渣对杂质的脱 除和浓度加以控制。 在某些情况下,炉渣不是冶炼厂的废弃物,而是中 间产物。 熔渣是一种介质,在其中进行着许多极为重要的冶 金反应。金属在炉渣中的损失主要决定于这些反应 的完全程度。 在用矿热式电炉冶炼时,炉渣以及电极周围的气膜 起着电阻作用,并可用调节电极插入深度的方法来 调节电炉的功率。

材料工程基础第七章冶金工程基础

材料工程基础第七章冶金工程基础

M代 表 金 属 元 素
( 7 1) ( 7 2)
MeS( 固 、 液 ) 1.5O2 MeO固 、 液 、 气 SO2 气
[Me’S](液)+MeO(液)= [MeS](液)+[Me’O](液)
(Me’为杂质金属元素)
(7—3)
氧化熔炼是一个富集和分离过程,按所用设备
结晶法是使溶液净化的一种方法。
2.蒸馏
蒸馏是一种利用液体混合物中各组分蒸气压的差异,加 热混合物至一定的温度使蒸气压大的组分蒸发,或由矿 物中还原出来的组分以气态挥发,然后再使其冷凝成液
体或固体的过程。
蒸馏的方法很多,有简单蒸馏、真空蒸馏、分子蒸馏等。
蒸馏是湿法冶金提取有色金属的重要过程之一,这种
粗铅、粗锡和粗锑中加硫除铜、铁是硫化精炼的典
型应用。
(3)氯化精炼
通入氯气或加入氯化物使杂质形成氯化物而与主 金属分离的火法精炼方法。
该方法是基于氯对杂质的亲和力大于主金属,
且以生成的氯化物不溶或少溶于主金属为前提 条件。
(4)碱性精炼
向粗金属熔体中加入碱,使杂质氧化并与碱结合成渣而
固-液分离过程包括洗涤、过滤或离心分离等, 是湿法冶金中比较复杂的单元操作。
除涉及高效固液分离设备的开发和应用基础理论研究外,
对新型絮凝剂(带微孔的液固分离剂)的研究亦属重要环节。
三、溶液净化
指除去溶液中杂质的湿法冶金过程。
一般浸出液中除含欲提取金属外,尚有金属和非金属杂质,故必须
先分离掉这些杂质才能最终提取目的金属。
第七章 冶金工程基础
材料工程基础
冶金工程是材料的源头工程。
不仅金属材料的生产离不开冶金工程,一些 特种无机材料的制备也涉及冶金工程。

火法冶金技术

火法冶金技术

火法冶金技术火法冶金技术一、概述:火法冶金技术是一种通过高温熔炼和还原来提取金属的方法。

它是一种古老的冶金技术,可以追溯到公元前3000年左右的青铜时代。

随着时间的推移,火法冶金技术得到了不断改进和完善,成为现代冶金工业中不可或缺的一部分。

二、基本原理:火法冶金技术利用高温将矿石中的有用物质分离出来。

在这个过程中,矿石被加热到高温,并且与还原剂接触,使有用物质被还原成为金属或者合金。

在这个过程中,还原剂可以是碳、氢气、焦炭等物质。

三、火法冶金技术分类:1. 熔融还原法:这种方法将矿石加入到高温下的反应器中,并且与还原剂接触。

在这个过程中,有用物质被还原成为金属或者合金,并且从反应器底部排出。

2. 熔融氧化法:这种方法将有用物质暴露在高温下的氧化气氛中。

在这个过程中,有用物质被氧化成为金属或者合金,并且从反应器底部排出。

3. 熔融转炉法:这种方法是一种特殊的熔融还原法,其使用转炉来加热和混合原料。

4. 熔盐电解法:这种方法利用高温下的电解作用来分离有用物质。

在这个过程中,有用物质被电解成为金属或者合金,并且从反应器底部排出。

四、火法冶金技术应用:火法冶金技术广泛应用于提取铜、铁、锌、铅等金属。

其中最常见的应用是提取铜。

在这个过程中,铜矿经过浸出和萃取后被转化为纯铜,并且通过火法冶金技术得到最终产品。

五、火法冶金技术的优点和缺点:1. 优点:火法冶金技术可以处理大量的矿石,并且可以处理低品位的原料。

此外,它也可以处理包含多种有用物质的复杂矿石。

2. 缺点:火法冶金技术需要大量能源来维持高温,因此它的能源消耗非常高。

此外,火法冶金技术也会产生大量的废弃物和污染物,对环境造成严重影响。

六、火法冶金技术的发展趋势:随着环保意识的增强,火法冶金技术已经逐渐被取代。

现代冶金工业更加注重环保和可持续性发展。

因此,新型的绿色冶金技术正在得到广泛关注和应用。

这些新型技术包括氧化还原过程、电解过程、生物浸出等方法。

七、结论:火法冶金技术是一种古老而有效的提取金属的方法。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2.气体与金属熔体、熔渣反应 ①气体在金属中的溶解热力学. ②气体在熔渣中的溶解
3. 金属液与熔渣间的氧化一还原反应; a) 熔渣的结构与性质; b) 熔渣—金属界面;
① 熔渣—金界面的性质; ② 熔渣与金属间的界面结构; ③ 熔渣-金属界面性质及两相间的化学反应
2
3.1.2 湿法冶金化学基础- 金属熔盐电解与水溶液电解(4学时)
原Cu分O等为)3类;:中易等还还原原氧氧化化物物((能能被被C固O及体H碳2还还原原,,如但 不一定能被CO 还原,如Cr,Nb, V, Si等);难还 原氧化物(在很高温度下才能被C还原的 ,如CaO, MgO, Al2O3等) • (2)对实际情况应具体分析,比如虽然CO不能在 标准状态(PCO=1,PCO2=1)下还原FeO, 但实际高炉状 态是PCO/PCO2>1,所以CO 可以还原FeO。
•影响分解压的相变包括金属的熔化、沸腾或化合物的相变。 •微小颗粒的氧化物的分解压比原来增加了。但一般半径要小到10-7m (100纳 米)才能看出效果来。
(2)从分解反应的优势区图看化合物的开始分解温度与沸腾温度
反应过程特点如下:
(1)参加反应的凝聚相大都是固相纯物质,在以纯物 质为标准态时,它们的活度为1;恒温恒压下体系 的平衡常数关系式中仅用温度及气相组分的分压 (或体积浓度)作为热力学参数。
4. Pyrometallurgy can bring about the reduction of a compound, which cannot take place in presence of water i.e. it has got ability to extract the reactive metals which can’t be reduced from aqueous solutions. Ex. Alkaline earth metals, zirconium, titanium etc.
天然存在的金属
10
表1. 示出了纯金属的熔点。但众所周知,杂质会使 金属熔点降低,如含4%C的铁在1100℃即熔化。古 物遗迹表明,古人使用的金属很少纯的。
11
☆冶金原理 提取冶金原理(第一卷) 作者: [美]F.哈伯斯 出版社: 出版日期:1978年7月第1版 页数:252
12
铜器和铜剑:青铜 锡铅加入铜形成青铜合金,硬度增强, Sn%<25% 30%<Sn%<36%,白铜,光亮,但是脆。作为铜镜
27
28
1.3 氧化铁间接还原平衡图
O
•反应1平衡曲线基本与横坐标重合,说明Fe2O3很容易被CO还原。 •反应1,3,4曲线向上,为放热反应 •反应2曲线向下,为吸热反应 •反应2,3,4相交于O,O点自由度为0
CaCO3=CaO + CO2 或应用于氧化物的水合物,其温度约1200℃:
2A1(OH)3=A12O3 + 3H2O 蒸汽
2. 不稳定化合物的分解(离解) 在120℃下
这项技术实际上是一种制取高纯金属的标准方法
1.2.火法冶金的还原方法-Smelting( 熔炼)
火法冶金过程中一般采用还原方法从氧化物矿石中 提取金属。按照工业上采用的还原剂种类不同,可 将还原过程分为三类: 用可燃气体作还原剂的间接还原法:CO, H2; 用固体碳作还原剂的直接还原法:C; 用金属作还原剂的金属热还原法:Al,Si等。
(间接还原) (碳的气化)
MO+C=M+CO
(直接还原)
当体系中有微量的CO时,只要有固体还原物C,直接还原就剧烈进行 下去,而且越来越快。最终消耗的不是CO,而是C。
1.2.1 氧化铁直接还原平衡图
• 利用氧化铁间接还原的叉子曲线加上碳的气化反应(S型曲线) 可以得到氧化铁直接还原的平衡图。间接还原的叉子曲线与碳 的气化反应交点为(T=656 ℃,%CO=42.4)及(T=710 ℃, %C=60%)。
advantages of pyrometallurgy are:
1. Reaction rates are greatly accelerated at high temperatures. So small units can achieve hiSome reactions which are not thermodynamically possible at low temperature become possible at high temperatures.
[1]. Adalbert Lossin "Copper" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2005, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a07_471
15
Pyrometallurgical methods of metal production are usually cheaper and suited for large scale productions. Some of the noteworthy
火法冶金的应用限制
• 可以想象到,高炉生产的金属熔点不能太高,否 则就很难熔化,从而不能与脉石分开;
• 所处理的金属性质不能太活泼,否则高炉中的碳 不能把它还原成金属;
• 所处理的矿石中金属含量不能太低,否则金属回 收率低,金属因熔于炉渣中而损失,且焦炭消耗 量大。
• 为此,低品位矿石需经选矿富集成高品位精矿后, 才适用于火法冶炼。当矿石中含有多种金属时, 在操作及综合回收方面,火法有时存在着一定的 因难
3. At high temperatures the products get melted or vaporized which makes easy, the physical separation of product metal from the gangue.Ex. Meta-Slag separation.
• T>710 ℃,反应为FeOFe。(稳定相是Fe) • 656 ℃<T<710 ℃,反应Fe3O4FeO。(稳定相是FeO) • T<656 ℃,C气化反应发生。CCO。(稳定相是Fe3O4)
1.3 固体氧化物的间接还原
• 用可燃气体作还原剂的间接还原法:CO, H2 • 各种氧化物的还原有如下规律: • (1)在氧势图(Ellingham图)上,将氧化物的还
(a)熔渣-金属界面; (b)熔渣与金属间的界面结构; (c)熔渣-金属界面性质及两相间的化学反应
金属材料化学:(制备、加工及服役过程中的化学问题)
火法冶金化学基础
thermometallurgy; pyrometallurgy; fire metallurgy
5
1、 火法冶金概述
6
火法冶金
• 火法冶金通常是在高温下操作,使矿石熔化 及金属氧化物还原,在熔化状态下使金属与 脉石分开。例如在1000 -1450℃下,在高炉 或鼓风炉中冶炼氧化矿,可生产出铜、铅、 铁等。
Pyrometallurgy is a branch of extractive metallurgy. It consists of the thermal treatment of minerals and metallurgical ores and concentrates to bring about physical and chemical transformations in the materials to enable recovery of valuable metals. Pyrometallurgical treatment may produce saleable products such as pure metals, or intermediate compounds or alloys, suitable as feed for further processing. Examples of elements extracted by pyrometallurgical processes include the oxides of less reactive elements like Fe, Cu, Zn,Chromium, Tin, Manganese.[1]
(2)可直观地用由ΔGθ计算出的平衡分压(或浓度)和 温度构成的优势区图,确定凝聚相产物形成或稳 定存在的热力学区域。
19
1.1 化合物分解
以上三原则都体现在铁的氧化 物优势区图中。
21
1.1 化合物分解
1.分解焙烧(焙解) 其目的在于改变矿石中所含矿物的化学成分,分解反应是 其主要反应. 这种焙烧方法应用于碳酸盐, 在1000 1200℃下进行:
23
1.2 .1 固体氧化物直接还原
• 直接还原是用固体还原固体氧化物,还原 反应为:MO+C=M+CO

2MO+C=2M+CO2
直接还原反应的机理--------二步理论,间接还原反应和C的气化反应的
组合
MO+CO=M+CO2 ΔH1ϴ=<0
+)CO2+C=2CO
ΔH2ϴ>0
------------------------------------
• 制备、加工及服役过程中的化学问题
• 火法冶金与湿法冶金
– 湿法冶金就是金属矿物原料在酸性介质或碱性介质的水溶液进行 化学处理或有机溶剂萃取、分离杂质、提取金属及其化合物的过 程。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,在提取铀等一些矿物质的时候不能采用传统的火法 冶金,而只能用化学溶剂把他们分离出来,这种提炼金属的方法 就是湿法冶金。
相关文档
最新文档