火法冶金习题课

6.根据氧化物吉布斯自由能图： ①在氧标尺上标出TiO2在1000℃时的离解压（用x表示）； ②在PCO/PCO2 标尺上标出1000℃时用CO还原MnO的平衡PCO/PCO2值 （用Y表示） ③标准状态下1000℃时铝能否作为பைடு நூலகம்iO2、MnO两种金属热还原的还原剂？ 为什么？
火法冶金习题课
一、填空题
1、冰铜的主要成分是_______和_________，由于其中含有少量的 _______，因而冰铜具有_____的能力。 2、炉渣的主要成分是SiO2和_____，渣中的SiO2是____氧化物，它能吸收 ___，形成_____离子。 3、分析Me-S-O系的平衡图可知，MeSO4的稳定区与_____的稳定区和MeS 的稳定区相邻，因此MeSO4的生成可有二种途径：硫化物的________ 和_______。 4、在吉布斯自由能图中，参与反应的物质随温度升高发生相变时，相应 直线的________会发生改变。当反应物相变时，其值＿＿。 5、金属氯化物大都具有_______、______和______等性质，因而氯化冶 金被广泛用于处理______、_________和______矿石，常用的氯化剂 有氯气、______及______、_______等。 6、火法精炼过程通常是由产生多相体系和________二个步骤来实现的， 熔析精炼产生多相体系可用______、_______二种方法，这两种方法 都是在________的情况下进行的。 ７、在FeO-SiO2二元系中，存在着一稳定化合物____，俗称____，它的 熔点是____℃，熔化后＿＿＿。
三、名词解释（ 2×8＝16分） 名词解释（ × ＝ 分
硅酸度 金属热还原 限制性环节 硫酸化焙烧 熔析精炼 氧化精炼 离解压 表面张力
四、计算（ 8×3＝24分） 计算（ × ＝ 分
１、试计算含32.2%SiO2、36.5%CaO、28.4%FeO及2.9%AI2O3 的炉渣的硅酸度，并根据P28图1-35近似地查出该炉渣在1623K时 的粘度值。 2、闪锌矿于总压为1atm、温度为900℃、炉气组成为12%SO2、 4%O2的条件下进行焙烧作业，试问得到的焙烧产物是什么？ 3、用硅热还原法按下反应制取金属镁，已知 2MgO(s)+Si(s)=2Mg(g)+SiO2(s) △G0 =610846-258.57T J•mol-1 要求还原温度为1300℃，求应保持的真空度。
二、判断下列说法是否正确，错的请更正 判断下列说法是否正确，
1、黄铜矿造锍熔炼时，为了达到脱硫和去铁的目的，须氧化造渣完全去 除矿石中的FeS。 2、在氧压一定时，为了达到完全脱硫效果，氧化焙烧应在较低的温度下 进行。 3、锍是各种金属硫化物的共熔体，它是硫化矿冶金的一种中间产物。 4、碳由于具有较大的表面活性，因而常作为氯化冶金的催化剂用来提高 氯化效率。 5、金属硫化物受热离解为金属和双原子的硫蒸汽，因而硫化矿在火法冶 金过程中实际参反应的是金属。 6、金属与硫的亲和力小于金属与氧的亲和力，所以氯从金属中取代硫比 取代氧难。 7、熔析精炼是基于粗金属在熔化（或凝固）的过程中杂质金属能与主金 属形成有限固溶体。 8、每种硫化物的着火温度只与其成分有关，而与其它因素无关。 9、绝大多数金属氧化物的离解压都很大，因而在冶金过程中企图利用加 热离解的方法来获得金属是不可能的。 10、生产中可用氧化精炼的方法去除铁中的杂质铜，其原理是铁对氧的 亲和力大于铜。 11、根据煤气燃烧的特点，生产中一般选择煤气在低温低压下燃烧，以 减少煤气的不完全燃烧损失。
8、铜锍的吹炼有二个周期，第一周期____，第二周期___， 第二周期的反应方程式为_____。 9、粗金属的氧化精炼是利用________ 不同，使粗金属中 ______被氧化，并以_____形式除去，有色冶金中氧化精 炼可用于精炼除______。 10、粘度是衡量_______的参数，影响冶金熔体粘度的主要 因素有_____和____。 11、碳的气化反应方程式为________，其平衡图为一条 _______曲线，这说明在_________的温度范围内，反应 平衡时气相成分________和______平衡共存。碳的气化 反应与________和_______有关。 12、镁的氧化反应方程式为__________，由于其________ 小于1，因而该氧化膜是_________性氧化膜，反应的限 制性环节为__________。
五、简答、分析题（ 12+6+6+8+6＝38分） 简答、分析题（ ＝ 分 1、右图为生成一个三元化合物的三元相图， （1）判断三元化合物N的性质； （2）标出边界线的温度降低方向； （3）指出无变点K、L、M的性质， 写出它们的平衡反应； （4）分析熔体1、2的冷却过程。
2、根据铁氧化平衡图分析铁在室温的空气中氧化的产物是 什么？写出其氧化反应方程式，并判断氧化膜的结构性质。 3、工业生产中用氯气氯化TiO2时须加入固体碳，为什么？ 请写出其反应方程式。 4、写出黄铜矿造锍熔炼的反应方程式，并简述冰铜的主要 物理化学性质。 5、用CO还原MeO的反应包含哪几个环节？生产中可采用哪 些措施提高还原速度？