10——贵金属冶金
铂族金属冶金与材料
1958年沈阳冶炼厂从多年的金、银生产过程中积存 废渣中生产出我国首批铂钯数千克；1965年上海冶炼 厂、1967年株洲冶炼厂、1972年云南冶炼厂分别开始 从铜冶炼系统综合回收少量铂钯，但合计年总产量不 到40kg。
➢历史
谭庆麟教授是中国贵金属领域的主要奠基人 和开拓者。1962年组建昆明贵金属研究所并领 导建立贵金属扩大和试验生产车间。研究成果 已分别用于我国最大的贵金属再生生产厂和铂 族金属生产基地的生产中。他对炼锡炉渣和含 铜钴土矿的物理化学系列研究颇具创新性。负 责创建和领导云南省经济技术研究中心，是省 的高级咨询专家。他治学严谨，为中国培养造 就了一大批科技人才。
贵金属冶金及其材料
铂族金属冶金与材料部分 主讲教师：金哲男 2011年4月
第四章 铂族金属概论
定义及历史
本
章
应用及地位
主
要
资源及分布
内
冶金及再生
容
生产及消耗
定义及历史
绪论
➢定义
铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)、铱(It)、锇(Os)、钌(Ru)、 金(Au)、银(Ag)8种金属元素，在地壳中含量稀少，提取 困难，但性质优越，应用广泛，价格昂贵，在所有金属 元素中成为“贵族之家”，统称为“贵金属”（Precious Metals 简写为PMs)。除了金、银之外，前6种元素称为 “铂族元素（铂族金属）”（Platinum Group Metals 简 写为PGMs或∑Pt)，因资源与产量比金、银少得多，铂族 金属又被称为“稀有贵金属”。
冶金工程概论
第1章绪论1.1金属及其分类人类最早使用的金属——黄金。
铜是人类最早发现和使用的金属之一，距今8000年以前，人类已经使用铜。
铅也是人类史前金属，炼铅术和炼铜术大致始于同一历史时期。
锡也是古老金属，最初是在熔炼自然铜和锡矿石或处理锡铜矿石的混合物偶然获得锡铜合金（锡青铜）－构成了人类古代文明的青铜器时代。
锌在古代是被人类制成黄铜作装饰品应用。
我国是最早掌握炼锌技术的国家，大概在北宋末年（12世纪初）已使用了金属锌。
镍是既古老又年轻的金属。
古代埃及、中国、巴比伦人都曾用含镍很高的陨铁制作器物。
古代云南生产的白铜中含镍很高，在欧洲曾经称这种白铜为“中国银”。
而到了1751年，瑞典矿物学家克朗斯塔特（A.F.Cronstedt）才分离出金属镍，而且镍用于工业上是近一百多年的事。
西方分为：铁和非铁金属。
苏联、中国：黑色金属和有色金属。
黑色金属通常指铁，锰、铬及它们的合金（主要指钢铁）。
锰和铬主要应用于制合金钢，而钢铁表面常覆盖着一层黑色的四氧化三铁，所以把铁、锰、铬及它们的合金叫做黑色金属。
这样分类，主要是从钢铁在国民经济中占有极重要的地位出发的。
有色金属通常是指除黑色金属以外的其他金属。
有色金属可分为四类：（1）重金属，如铜、锌、铅、镍等；（2）轻金属，如钠、钙、镁、铝等；（3）贵金属，如金、银、铂、铱等；（4）稀有金属，如锗、铍、镧、铀等。
轻金属密度在4.5 g·cm-3以下的金属叫轻金属。
例如钠、钾、镁、钙、铝等。
周期系中第ⅠA、ⅡA族均为轻金属。
重金属一般是指密度在4.5 g·cm-3以上的金属叫重金属。
例如铜、锌、钻、镍、钨、钼、锑、铋、铅、锡、镉、汞等，过渡元素大都属于重金属。
贵金属贵金属通常是指金、银和铂族元素。
这些金属在地壳中含量较少，不易开采，价格较贵，所以叫贵金属。
这些金属对氧和其他试剂较稳定，金、银常用来制造装饰品和硬币。
稀有金属稀有金属通常指在自然界中含量较少或分布稀散的金属。
《贵金属冶金》课程标准
《贵金属冶金》课程标准课程代码：00520113适用专业：冶金技术学时：30学分：2开课学期：第五学期第一部分前言1.课程性质与地位随着贵金属在工业上的应用越来越广泛，贵金属已经成为电子、化工、医药和国防等工业不可替代的重要材料。
对贵金属的需求前所未有，几乎到了一“金”难求地步。
但随着我国经济的快速发展，矿产资源短缺已成为制约我国经济发展的主要瓶颈之一，有色金属矿产资源的综合利用和循环利用已成为重要的发展方向。
为适应冶金发展趋势及满足地方企业需求，《贵金属冶金》注重培养学生从铜、铅冶金阳极泥中回收贵金属及硒、碲等有价金属的基本原理和主要操作，同时培养学生的动手能力和分析问题解决问题的能力。
因此《贵金属冶金》是冶金技术专业重要的一门主干专业课程，也是冶金技术专业的主要职业技能课，对贵金属生产的技能型、应用型人才的培养具有至关重要的作用。
学生在学完《冶金基础化学》、《冶金制图》、《金属学及热处理》、《铅冶金》等课程的基础上，并通过认识实习后学习本课程，为后续课程《有色冶金设计原理》的学习、顺利进行工学结合实习、顶岗实习及快速适应工作岗位奠定坚实的基础。
2.课程的设计思路本课程标准在设计上本着懂理论，重应用的总体思路，突出体现职业教育的技能型，应用性特色，注重培养学生的实践应用技能，力求达到理论够用，技能过硬的目的。
（1）针对岗位需求选取课程内容根据贵金属冶金发展方向，结合我国生产实践，根据企业实际需要选取教学内容。
对贵金属冶金我们选取从铜、铅阳极泥中提取金、银、铂、钯、硒、碲的生产工艺，让学生理解生产各个工序的原理、掌握工艺设备操作、技术条件控制和常见故障的分析处理；教学过程贯穿国内外贵金属冶金的工艺技术水平创新、资源综合利用现状与发展趋势，培养创新意识和社会责任感。
（2）遵循学习规律、针对真实任务，设计教学项目，制定课程标准。
按学生的学习规律，以企业典型生产的工艺流程为依据，以真实工作任务为载体，将从阳极泥提取贵金属的教学内容设计为八个教学项目，每个项目按原理、工艺、设备、操作设置学习任务，并把国家火法冶炼工职业资格标准与课程标准相对接。
冶金行业分类
冶金行业分类引言冶金行业是指通过熔炼、提炼等物理和化学方法对矿石等原材料进行加工，制得金属或合金的行业。
冶金行业涉及到众多的工艺流程和技术，因此根据不同的加工方式和产品，可以将冶金行业进行分类。
本文将介绍几种常见的冶金行业分类。
1. 原料冶金原料冶金是指通过对矿石、矿渣和废料等原料进行加工，提取出所需金属的行业。
原料冶金主要包括以下几个主要领域：1.1 矿石冶金矿石冶金是冶金行业中最为重要的一项活动。
它通过对矿石进行选矿、破碎、磁选、浮选等处理，从中提取出金属成分。
常见的矿石冶金包括铁矿石冶金、铜矿石冶金、铝矿石冶金等。
1.2 矿渣冶金矿渣冶金是指对冶炼过程中产生的矿渣进行处理，回收其中的有用金属。
矿渣冶金主要包括锌渣冶金、铅渣冶金等。
1.3 废料冶金废料冶金是指对冶金过程中产生的废料进行再利用，回收其中的有用金属。
废料冶金主要包括废钢冶金、废铝冶金等。
2. 金属冶金金属冶金是指直接对矿石或原料进行冶炼，获得金属或合金的行业。
金属冶金主要包括以下几个主要领域：2.1 黑色金属冶金黑色金属冶金是指对铁矿石等黑色金属原料进行冶炼，制备出钢铁等产品的行业。
主要包括炼铁、炼钢等。
2.2 有色金属冶金有色金属冶金是指对铜、铝、锌、镍等有色金属原料进行冶炼，制备出相应的金属或合金的行业。
有色金属冶金涉及到不同的工艺流程和技术，具体包括熔炼、电解、精炼等。
2.3 贵金属冶金贵金属冶金是指对金、银、铂等贵金属进行冶炼和提炼的行业。
贵金属冶金主要包括提取贵金属的工艺和技术，如火法提取、湿法提取等。
3. 冶金辅助技术冶金辅助技术是指在冶金过程中起到辅助作用的技术。
冶金辅助技术主要包括以下几个领域：3.1 热力学和动力学热力学和动力学技术是冶金行业的基础，它涉及到矿石熔炼的温度、压力等参数控制和反应速率的研究。
3.2 冶金工控技术冶金工控技术是指利用自动化和信息技术进行冶金过程控制的技术。
它包括自动化控制、数据采集处理、过程优化等。
国民经济行业分类注释2
国民经济行业分类注释冶金、有色、建材等行业分类及代码二、有色行业分类及代码三、建材行业制造业：本门类包括13—43大类。
指经物理变化或化学变化后成为了新的产品，不论是动力机械制造，还是手工制做；也不论产品是批发销售，还是零售，均视为制造。
建筑物中的各种制成品零部件的生产应视为制造。
但在建筑预制品工地，把主要部件组装成桥梁、仓库设备、铁路与高架公路、升降机与电梯、管道设备、喷水设备、暖气设备、通风设备与空调设备，照明与安装电线等组装活动，以及建筑物的装置，均列为建筑活动。
在主要从事产品制造的企业(单位)中，为产品销售而进行的机械与设备的组装与安装活动，应按其主要活动归类。
13 农副食品加工业指直接以农、林、牧、渔业产品为原料进行的谷物磨制、饲料加工、植物油和制糖加工、屠宰及肉类加工、水产品加工，以及蔬菜、水果和坚果等食品的加工活动。
131 1310 谷物磨制也称粮食加工，指将稻子、谷子、小麦、高粱等谷物去壳、碾磨及精加工的生产活动。
包括：一碾米加工，如大米、小米、高粱米等；一磨粉加工，如小麦粉(面粉)、玉米粉(玉米面)、大米粉、豆粉(豆面)等；一燕麦片、玉米片等；一未烘烤的爆米花及类似谷物半成品。
不包括：一马铃薯粉(土豆粉)，列入1370(蔬菜、水果和坚果加工)：一面条、挂面等未经烹制的米、面制品，列入1431(米、面制品制造)。
132 1320 饲料加工指适用于农插、农户饲养牲畜、家禽的饲料生产加工活动，包括宠物食品的生产。
包括：一单一饲料加工、配合饲料加工、浓缩饲料加工、添加剂与混合饲料加工、精饲料及补充料加工；一宠物食品。
不包括：一用水产品生产的饲料133 植物油加工1331 食用植物油加工指用各种食用植物油料生产油脂，以及精制食用油的加工活动包括：指用各种非食用植物油料生产油脂的活动。
包括：一桐油、蓖麻油、梓油、木油等；一植物蜡、油鞣回收脂等副产品。
134 1340 制糖指以甘蔗、甜菜为原料制作成品糖，以及以原糖或砂糖为原料精炼加工各种精制糖的生产活动。
有色金属冶金学10-贵金属冶金
5.3.2 非氰浸金方法
氰化法缺点:污染环境、浸出速度慢、对 含铜、砷和锑的金矿用氰化法很困难。
主要方法：硫脲法、硫代硫酸钠法、水 氯化法、溴化物法。
5.4 生物法处理难处理金矿 难处理金矿的概念：
用常规方法难以达到有效提取的金矿石。
5.4.1 难处理金矿的基本特征
难处理金矿的类型
矿石种类
难处理的原因
高压解析法：用NaCN1% 和 NaOH 1%溶液， 在160 ℃和0.35MPa的压力下，解析2~9小时。
美国矿务局的波特发明
南非英美公司法（A.R.R.L法） ：在解吸柱中采用
0.5~1％个炭体积的热（93~110℃）10％ NaOH溶液（或5％NaCN＋2％ NaOH溶液）接触2~6小时，然后用5~ 7个炭体积的热水洗脱，洗脱液流 速为每小时三个炭体积，总的解吸时间为9~20小时，其优点类似于高压 解吸法，但需多路液流设备，增加了系统的复杂性。
2FeS2+7O2+2H2O= 2FeSO4 +2H2SO4 2FeSO4 +2H2SO4+O2 = 2Fe2(SO4)3 + 2H2O
2FeAsS +3H2O +6.5O2=2H3AsO4 + 2FeSO4
(1)细菌种类
高铁硫杆菌。可生长在高酸度、高铁离子、35 ℃的无营养环境中，它具有强烈分解硫化物矿 的能力。
含铁金矿
金粒表面生成氢氧化铁膜，使金溶解难以进行
金矿难处理程度分类
浸出率/%
难处理程度
95~100 80~95
易浸 轻度难浸
50~80
中度难浸
0~50
高度难浸
5.4.2 细菌氧化-氰化浸出
冶金课程
主干课程与特色课程：
主干课程：大学化学（含无机、有机、分析、物化）、金属学、传递过程原理、冶金过程原理。
特色课程：冶金过程原理、有色冶金学（重、轻、稀有、贵金属冶金）、火法冶金设备、湿法冶金设备、计算机在冶金中的应用。
三、主干课程和特色课程
主干课程：材料学基础、材料组织与结构分析基础、材料性能与测试、计算机在材料工程中的应用、金属塑性加工原理。
特色课程：有色金属材料生产、粉末冶金导论。
三、主干学科
材料科学与工程、材料物理与化学
四、主要课程和特色课程
主要课程：晶体学基础、材料物理、晶体X射线衍射学基础、材料电子显微分析技术、材料物理性能、近代物理基础、固体物理
特色课程：材料物理、晶体X射线衍射学基础、材料电子显微分析技术、材料物理性能。
稀有金属冶金学
• D.以沈阳为中心的东北市场：主要是冶金、 军工、电池行业，年消费镍约6000吨。随 着宝钢、太钢不锈钢计划的实施，东北地 区的不锈钢生产会逐步萎缩，优势将集中 在高温合金和军工钢方面，消费量呈递减 趋势。
• a.作金属材料，包括制作不锈钢，耐热合金钢和各种合 金等3000多种%。主要用在钢 材及其他金属材料的基体上覆盖一层耐用、耐腐蚀的表 面层，其防腐性能要比镀锌层高20~15%。
• c. 在石油化工的氢化过程中作催化剂。在煤的气化过程 中，当用CO和H2合成甲烷时发生下列反应：CO + 3H2 →CH4 + H2O（温度800℃、催化剂）常用的催化剂为高 度分散在氧化铝基体上的镍复合材料(Ni25~27%)。这种 催化剂不易被H2S、SO2所毒化。
A.在大气中不易生锈以及能抵抗苛性碱的 腐蚀。大气实验结果，99%纯度的镍在 20年内不生锈痕，无论在水溶液或熔盐 内镍抵抗苛性碱的能力都很强，在50% 沸腾苛性钠溶液中每年的腐蚀性速度不 超过25微米，对盐类溶液只容易受到氧 化性盐类（如氯化高铁或次氯酸铁盐） 的侵蚀。镍能抵抗所有的有机化合物。
• E.镍具有磁性，是许多磁性物料（由高 导磁率的软磁合金至高矫顽力的永磁合 金）的主要组成部分，其含量常为 10~20% 。
1.2.1.2 化学性质
金属镍是元素周期表第8副族铁磁金属 之一，原子序数28，原子量58.71,熔点 1453±1℃，沸点2800℃。天然生成的金属 镍有五种稳定的同位素：Ni5867.7%、 Ni6026.2%、 Ni611.25%、Ni623.66%、 Ni641.66% 。其主要化学性质有：
金属材料的制备冶金
第一章金属材料的制备—冶金．本章内容及要求1. 本章共三节，教授课时2 学时，通过本章学习，要掌握金属材料的三种冶金方法的工艺过程、特点及应用。
1.1 冶金工艺1.2 钢铁冶金1.3 有色金属冶炼2. 重点是生铁冶炼的过程（包括冶炼的方法，使用的原料及各自的作用，主要装置，以及主要的物理化学过程）和炼钢的基本过程（元素的氧化，脱硫，脱磷，脱氧，合金化）。
3. 难点：生铁冶炼过程中高炉中发生的物理化学变化。
4. 要求：①掌握常用的冶金方法，以及各自的特点；②掌握生铁冶炼的过程；③掌握炼钢的基本过程；④了解铜的冶炼工艺过程；⑤了解金属铝电冶金的原因和工艺过程。
具体内容第一节冶金工艺1.1.1冶金冶金的定义：关于矿产资源的开发利用和金属材料生产加工过程的工程技术。
冶金的原因和目的：地球上已发现86 种金属元素，除金、银、铂等金属元素能以自然状态存在外，其他绝大多数金属元素都以氧化物（例如Fe2O3）、硫化物（例如CuS）、砷化物（例如NiAs ）、碳酸盐（例如FeCQ）、硅酸盐（例如CuSiO3 2H2O）、硫酸盐（例如CuSO4 5H2O）等形态存在于各类矿物中。
因此，要获得各种金属及其合金材料，必须首先通过各种方法将金属元素从矿物中提取出来，接着对粗炼金属产品进行精炼提纯和合金化处理，然后浇注成锭，轧制成材，才能得到所需成分、结构、性能和规格的金属材料。
1.1.2冶金的方法冶金工艺可以分为火法冶金、湿法冶金和电冶金三大类1.1.2.1火法冶金火法冶金：利用高温从矿石中提取金属或其化合物的方法。
特点：火法冶金是生产金属材料的重要方法，钢铁及大多数有色金属（铝、铜、镍、铅、锌等）材料主要靠火法冶金工艺生产。
用火法冶金方法提取金属的成本较低，所以，火法冶金是生产金属材料的主要方法。
缺点：火法冶金存在的主要问题是污染环境。
1．火法冶金的基本过程火法冶金通常包括矿石准备、冶炼和精炼三个过程。
（1）矿石准备采掘的矿石含有大量无用的脉石，需要经过选矿以获得含有较多金属元素的精矿。
冶金行业分类
冶金行业分类冶金行业是一个涉及范围广泛的行业，可以从多个角度和层面分类。
由于冶金行业相关技术和应用极其复杂，商业领域也在不断发展，因此冶金行业的分类和分析也变得非常重要。
首先，按照冶金产品的性质可以将冶金行业分为三大类，即有色金属产品、贵金属产品和非金属产品。
其中，有色金属产品包括铁、铜、铝、锌等金属，而贵金属产品一般是金、银、铂等贵金属。
非金属产品包括氧化铝、玻璃钢、石墨等，是以焊接、切割等工艺制成的一类产品。
综上所述，冶金行业的产品中共有五种类型，包括有色金属、贵金属、非金属。
其次，从冶金工艺的角度来进行分类，可以将冶金行业分为熔炼工艺、冶炼工艺、机械加工工艺和焊接工艺。
熔炼工艺主要是利用各种电弧炉及精细化工程炉熔融不同金属粉末或固体金属，形成一定熔态物料。
冶炼工艺是将热处理过后的金属中混合物中的有害物质按一定条件完全或部分分离出来，以提高金属的纯度。
机械加工工艺是将熔炼之后的冶金材料进行加工，以满足客户的设计要求，如切割、刨削、铣削、钻削等。
焊接工艺是指采用无钢丝焊枪或电焊机结合各种焊接材料，将金属部件连接在一起的工艺。
此外，从行业应用的角度出发，可以将冶金行业分为建筑行业、汽车行业、航空航天行业、零部件行业、家电行业、电力行业、核电行业以及机械行业等。
其中，建筑行业主要使用钢材、铝材、铜材、石墨等冶金产品，汽车行业大多使用铸铁、钢材、铝材、焊接材料等，航空航天行业使用钢材、铜材等。
零部件行业使用的产品多样，包括不锈钢、铝合金等，家电行业使用铝材、钢材、铜材等，电力行业使用铸铁、合金钢、铝合金等，核电行业使用钛合金、镁合金、陶瓷金属复合材料等，机械行业使用的产品有钢材、石墨、不锈钢等。
综上所述，冶金行业的分类可以从多个角度和层面进行，包括产品类型、冶金工艺以及行业应用。
每种分类都有其特定的特点和作用，并且各个分类又相互联系，共同创造出冶金行业的发展。
在未来，冶金行业将继续发展和创新，深入挖掘和发掘冶金行业的潜力，实现更加节能、环保、可持续发展的技术和应用。
贵金属冶金1
颜色
褐色 蓝色 灰色 黑色 橙色 红黄色 浅黄色 深黄色
K金 合金元素
18 Pd18.75,Ag6.25 18 Fe25 18 Cu8,Fe17 14 Fe41.7 14 Ag6,Cu35.67 9 Ag5,Cu57.5 9 Ag31.0,Cu31.5 9 Ag11,Cu51.5
5.1.4 金的用途（了解）
2. K制（中文翻译为开制）：国际通用。K是Karae的第一字母，由 Carat（克拉）派生。把纯金分成24等分，称24K，每1/24为一K。 K制与百分制的换算为：％＝K数除以24乘100。
3. 盎司（OUNCE）:国际通用。分金衡盎司、药衡盎司、常衡盎司， 其换算为：1金衡盎司＝31.1035克、1常衡盎司＝18.35克、 1药衡盎司＝31.103克
(5)秦岭一祁连山金矿区：本区矿脉成群、晶位高、多金属共生，代表性矿 山有秦岭、文峪、潼关等金矿。
(6)西南地区：金沙江流域及四川盆地的一些河流的砂金矿区、贵州的卡淋 型金矿等。
②混色金(简称混金)：黄金内除含有白银外，还含有铜、铅 或其他金属的金叫混色金。通常是含银、铜的比较多，含铅和 其他金属的较少。根据所含金属成分不同，混金又分为小混金 和大混金。
小混金，指黄金内除含有银外，并含有少量纯铜，一般含铜 0.01～0.1％左右。小混金的颜色比青金微红，不光润，质 较硬，掷之有长韵音。
过去习惯上曾以成色高低分为纯金、赤金、色金三种。自55 年起，总行规定，除中国人民银行总行指定的熔炼厂按照一定 的成色、重量、规格标准提炼的金为“成品金”外，其他不论 其成色高低，统称杂色金。
根据所含杂质金属的种类不同，金又分为清色金和混色金两 种。
①清色金(简称清金)：黄金中只夹杂白银成分的金，不论成 色高低，都称为清色金。
《贵金属冶金》课件
随着科技的不断进步，人们正在探索更加高效、环保的贵金属冶金技术。同时，随着可再生能源和电动汽车等新 兴行业的发展，贵金属的需求量将进一步增加。因此，未来贵金属冶金行业仍具有广阔的发展前景。
PART 02
贵金属的资源与采矿
REPORTING
贵金属的资源分布
贵金属的全球储量
全球贵金属资源丰富，但分布不均， 主要集中在南非、俄罗斯、加拿大、 美国等地区。
政策与法规
遵守国家和地方关于废弃物处理 和资源化利用的法律法规，确保 废弃物处理和资源化利用的合法 性和规范性。
THANKS
感谢观看
REPORTING
中国贵金属资源
中国也是贵金属资源大国，主要分布 在西南、西北和东北地区，如云南、 内蒙古、吉林等省份。
贵金属的采矿方法
露天开采
01
适用于地表或近地表矿体，通过剥离覆盖层，将贵金属矿石采
出。
凿岩爆破、通风、运输等环节将矿石采
出。
联合开采
03
针对复杂矿体，采用露天和地下联合开采方式，以提高采矿效
贵金属的用途
贵金属在电子工业中用于制造高品质 的电子元件和电路板，珠宝行业中用 于制造饰品和艺术品，投资领域中作 为避险资产和价值储存工具。
贵金属冶金技术的发展历程
古代贵金属冶金
古代人们已经知道如何从矿石中提取金和银，使用的技术包括焙烧、水银提取 等。这些技术在当时是保密的，因为它们为统治者和富商带来了巨大的财富。
贵金属冶金工艺
REPORTING
火法冶金工艺
火法冶金工艺概述
火法冶金工艺是一种通过高温 处理原料，使贵金属与其他杂
质分离的工艺。
熔炼
将原料加热至熔融状态，使贵 金属与其他杂质分离，形成熔 融态的合金。
贵金属精炼中的微生物冶金技术考核试卷
10.氧气供应
四、判断题
1. ×
2. √
3. ×
4. ×
5. √
6. ×
7. ×
8. √
9. ×
10. ×
五、主观题（参考）
1.微生物冶金技术利用微生物的特定功能，如还原、吸附、浸出等，从矿物中提取金属。在贵金属精炼中，主要通过生物吸附和生物浸出来实现。这种方法对环境友好，适合处理低品位矿。
A.微生物种类和功能的开发
B.生物反应器的设计和优化
C.金属提取工艺的改进
D.环境影响的评估
16.微生物冶金技术在实施过程中可能遇到哪些挑战？()
A.微生物活性控制
B.金属提取率的波动
C.生物反应器的设计问题
D.经济成本问题
17.以下哪些措施可以减少微生物冶金过程中的环境风险？()
A.优化微生物种类
2.生物吸附法中，微生物对贵金属的吸附主要是通过其_______。（答案：细胞表面）
3.在微生物冶金过程中，控制pH值在适宜范围内可以提高_______的活性。（答案：微生物）
4.微生物冶金技术中，金属提取率受到_______和_______等因素的影响。（答案：微生物种类、环境条件）
5.金属精炼过程中，采用微生物冶金技术可以减少_______的消耗。（答案：能源）
2.生物吸附法对环境友好，不会产生污染。（答案：√）
3.微生物冶金技术中，金属的提取率与微生物的数量成正比。（答案：×）
4.在生物浸出过程中，温度越高，金属提取效率越好。（答案：×）
5.微生物冶金技术可以处理含重金属的废弃物，具有一定的环保效益。（答案：√）
6.所有类型的微生物都适用于微生物冶金技术。（答案：×）
贵金属选矿过程中的湿法冶金新技术考核试卷
B.氨浸法
C.硫酸化法
D.生物堆浸法
11.在湿法冶金过程中，下列哪种金属提取方法对矿石品位要求较高？( )
A.氰化法
B.萃取法
C.电沉积法
D.火法冶炼
12.湿法冶金过程中，金属提取效率受以下哪个因素影响较大？( )
A.矿石类型
B.溶剂种类
C.反应时间
D.矿石粒度
13.下列哪种设备在湿法冶金过程中用于固液分离？( )
D.萃取剂的浓度
20.以下哪些是湿法冶金在新材料领域应用的优势？( )
A.能耗较低
D.工艺灵活性高
（以下为答题纸部分，请在此填写答案及评分）
三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）
1.湿法冶金过程中，金属的提取通常依赖于其在【】中的溶解度。
D.火法冶炼
3.下列哪些金属可以通过湿法冶金技术提取？( )
A.金
B.银
C.铜
D.铁矿
4.在湿法冶金过程中，以下哪些操作可以用来改善金属提取效率？( )
A.控制溶液pH值
B.使用催化剂
C.调整温度
D.增加溶剂用量
5.以下哪些是湿法冶金中常用的溶剂？( )
A.水
B.稀硫酸
C.氨水
D.烃类溶剂
6.湿法冶金过程中，关于氰化法的描述，正确的是：( )
B.可以实现高纯度金属的提取
C.速度慢，效率低
D.不需要外部电源
17.下列哪种因素会影响湿法冶金过程中金属的沉积速率？( )
A.电流密度
B.温度
C.溶液搅拌速度
D.所有上述因素
18.在湿法冶金过程中，下列哪种方法适用于处理难溶金属矿石？( )
稀有金属及贵金属冶金工程
目次1总则 (1)2基本规定 (2)2.1一般规定 (2)2.2项目规划与选址 (3)2.3可研论证、勘察设计与施工建设 (3)2.4运维、改造、拆除与应急响应 (4)2.5冶金设备、备品备件与维修设施 (4)2.6能源资源节约与新工艺新技术新设备 (4)2.7生态环境保护设施 (5)2.8安全卫生 (5)2.9辐射防护 (7)2.10个人防护 (9)3备料设施与产品储运设施 (10)3.1一般规定 (10)3.2原料要求 (10)3.3原辅材料及能源燃料储运设施 (10)3.4原辅材料预处理及煤粉制备设施 (10)3.5化学品与金属产品储存 (10)4冶金工艺过程设施与产品包装设施 (12)4.1一般规定 (12)4.2锂铷铯(碱金属)冶金 (12)4.3铍(碱土金属)冶金 (13)4.4稀土冶金 (13)4.5钒冶金 (14)4.6钛冶金 (15)4.7锆铪冶金 (16)4.8钽铌冶金 (17)4.9钨冶金 (17)4.10钼和铼冶金 (18)4.11稀散金属冶金 (18)4.12金银及稀贵金属冶金 (19)4.13资源再生与二次资源预处理 (19)5分析检测中心 (20)6公用工程与配套设施 (21)6.1一般规定 (21)6.2总图布置 (21)6.3建筑结构 (21)6.4暖通 (22)6.5给排水 (22)6.6供配电与控制室 (22)6.7洁净室、电磁屏蔽与减振降噪 (23)6.8动力设施及特殊设施 (23)附录A：稀冶项目规模划分 (24)附录B：稀冶项目工艺生产装置抗震设防与火灾危险类别 (25)附录C：稀冶项目安防等级 (38)附录D：稀冶项目作业区洁净度等级 (39)附录E：主要危毒化学品 (40)附录F：现行环保标准 (76)附：起草说明 (93)1总则1.0.1为贯彻执行国家技术经济政策，促进技术进步，确保稀有金属及贵金属冶金工程项目(本规范简称“稀冶项目”) 在规划、立项、设计、建设、运维、改造、拆除等全生命周期的技术管理过程中有效地保障人民生命财产安全、人身健康、工程质量安全、生态环境安全、公众权益和公共利益，促进能源资源节约利用，满足国家经济建设和社会发展，实现项目的基本功能和性能，制定本规范。
贵金属火法冶金
贵金属火法冶金贵金属是指在自然界中极为稀有且具有高价值的金属，如金、银、铂等。
而火法冶金则是指利用高温熔炼、氧化还原等化学反应的方法，将含有贵金属的矿石中的金属分离出来的过程。
这种方法的应用广泛，可以用于对贵金属的提取、精炼和制备等方面。
下面，我们将从不同的角度来介绍贵金属火法冶金。
一、历史与发展贵金属火法冶金的历史可以追溯到古代。
在古希腊和古罗马时期，人们就已经开始利用火法冶金的方法提取金属。
随着时间的推移，这种方法不断得到改进和完善。
到了现代，火法冶金已经成为贵金属提取的主要方法之一。
尤其是在电子、光电、通讯等高科技产业中，对贵金属的需求越来越大，火法冶金也得到了更广泛的应用。
二、基本原理贵金属火法冶金的基本原理是利用高温熔炼和氧化还原等化学反应，将金属从矿石中分离出来。
具体来说，首先将含有贵金属的矿石进行破碎和浸泡处理，然后通过高温熔炼，将金属与其他杂质分离开来。
接下来，利用氧化还原反应，将金属还原为纯金属。
最后，通过冷却、固化等步骤，得到纯净的贵金属。
三、应用领域贵金属火法冶金在现代工业中得到了广泛的应用。
在电子、光电、通讯等高科技产业中，贵金属是不可或缺的材料。
例如，在半导体制造中，需要用到金属连接线，而这些连接线的制备就需要利用火法冶金的方法。
同样的，在太阳能电池、LED等产业中，贵金属的应用也非常广泛。
此外，贵金属还被广泛用于珠宝、艺术品等领域。
四、优缺点贵金属火法冶金的优点在于能够高效地提取贵金属，并且可以得到高纯度的金属。
同时，这种方法还可以适应不同种类的矿石，具有较强的适应性。
然而，贵金属火法冶金也存在一些缺点。
首先，这种方法需要消耗大量的能源，对环境造成了一定的污染。
其次，火法冶金还存在一定的风险，可能会导致火灾等事故的发生。
五、未来展望随着现代科技的不断发展，贵金属火法冶金也在不断得到完善和改进。
例如，一些新型的矿物处理技术和高效的电解技术正在被研究和应用。
这些技术的出现，将会使得贵金属提取更加高效、环保和安全。
冶金行业分类 (2)
冶金行业分类1. 引言冶金是一门重要的工程学科，它研究金属及其合金的提取、改性和加工技术。
冶金行业是现代工业的基础，涵盖了从矿石采掘到金属制品生产的整个生产过程。
在冶金行业中，不同的工艺和技术被应用于不同的领域和行业。
因此，冶金行业根据工艺和应用领域可以被分为多个分类。
本文将介绍冶金行业的主要分类，以便更好地理解该行业的结构和发展。
2. 冶金行业分类方式2.1 根据产品类型根据产品类型，冶金行业可以分为以下几个主要分类：2.1.1 黑色金属冶金黑色金属冶金主要指铁、钢等黑色金属的提取、冶炼和加工过程。
在黑色金属冶金中，焦炭、铁矿石等原材料通过高温冶炼反应产生铁水，再经过进一步工艺处理得到各种不同质量和用途的钢材。
2.1.2 有色金属冶金有色金属冶金主要指铜、铝、镁等非铁基金属的提取、冶炼和加工过程。
有色金属冶金通常涉及高温电解、湿法冶金等工艺，以产生纯净的金属材料用于制造。
轻金属冶金主要指镁、铝合金等轻质金属的冶炼和加工过程。
轻金属冶金主要关注金属的强度、导热性和腐蚀性能，以满足航空航天、汽车制造等高端领域对材料的要求。
2.1.4 贵金属冶金贵金属冶金主要指金、银、铂等贵重金属的提取、冶炼和加工过程。
贵金属在电子、珠宝和化学工业等领域有广泛应用，其冶炼过程通常涉及高温熔炼和精炼技术。
2.2 根据原料类型冶金行业还可以根据原料类型进行分类，主要包括以下几个分类：2.2.1 矿石冶金矿石冶金是指通过对矿石进行破碎、磨矿和选矿等工艺，提取金属或其他有用成分的过程。
这种冶金方式常见于金、铜、锡等矿石的冶炼过程。
2.2.2 废料冶金废料冶金指将废弃物、废金属等再次加工利用的冶炼过程。
废料冶金可以减少资源浪费和环境污染，是冶金行业可持续发展的重要方向。
2.3 根据工艺类型冶金行业还可以根据工艺类型进行分类，主要包括以下几个分类：熔炼冶金是指将金属或金属矿石加热至高温状态使其融化，并通过物理和化学反应得到所需产品的冶炼过程。
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B、金泥处理。火法工艺处理：酸溶、焙 烧、熔炼。
5.3.2 非氰浸金方法
氰化法缺点:污染环境、浸出速度慢、对 含铜、砷和锑的金矿用氰化法很困难。 主要方法：硫脲法、硫代硫酸钠法、水 氯化法、溴化物法。 5.4 生物法处理难处理金矿 难处理金矿的概念： 用常规方法难以达到有效提取的金矿石。
5.4.1 难处理金矿的基本特征 难处理金矿的类型
（2）细菌氧化机理 A、细菌催化氧化 B、复合酶氧化 铁硫杆菌在生产过程中，复合酶 （铁氧化酶和硫氧化酶）能够催化矿物 晶格中的离子的氧化反应，使晶格受到 破坏，生成硫酸高铁。硫酸高铁Fe3+本身 是一种强氧化剂，它会强化硫化矿分解， 于是形成了连续的矿物分解过程。 C、硫代硫酸钠氧化。
（3）实例 高砷精金矿：Au48.3%, Fe28.8%, As12.31%, S24.09%, SiO213.13%. 菌种为铁硫杆菌。矿净化液固比为9：1， 反应时间6天，pH值降至1.3~1.4, 砷质量 分数降至1%,脱砷率为94%.金氰化浸出 率为95%.
金走向
E、炭再生。
酸洗和加热活化。
酸洗法是采用稀盐酸或稀硝酸（浓 度一般为5％）在室温下洗涤解 吸炭，作业常在单独的搅拌槽中 进行，此时可除去碳酸钙和大部 分贱金属络合物，酸洗后的炭须 用碱液中和及用清水洗涤，然后 才能将其送去进行热活化再生。 热活化再生是为了较彻底地除去不 能被解吸和酸洗除去的被吸附的 无机物及有机物杂质，多数金选 厂是定期地将酸洗、碱中和及水 洗涤后的解吸炭送入间接加热的 回转窑中在隔绝空气的条件下加 热至650℃，恒温30分钟，然后 在空气中冷却或用水进行骤冷。
美国矿务局的波特发明
南非英美公司法（A.R.R.L法） ：在解吸柱中采用
0.5~1％个炭体积的热（93~110℃）10％ NaOH溶液（或5％NaCN＋2％ NaOH溶液）接触2~6小时，然后用5~ 7个炭体积的热水洗脱，洗脱液流 速为每小时三个炭体积，总的解吸时间为9~20小时，其优点类似于高压 解吸法，但需多路液流设备，增加了系统的复杂性。
含氰废水中的氰根可采用硫酸硫化回收。 原理是：用硫酸或二氧化硫将含氰废水酸 化至PH=2~3，污水中的氰根转化为HCN。 HCN在高于其沸点26.5 ℃和空气流作用下, 呈气体逸出, 经碱吸收,可使氰化物的质量 分数达到20~30%. 再生处理设备有:混合塔\淋洗塔\气水分离 器\吸收塔.
黄金精炼
贵液提金的方法
（1）电解。解析液是 一种纯净的金、银氰 化物溶液。金的质量 浓度300~ 600g/m3, 解析液通过若干个装 有数对阴、阳极的电 解槽，电流密度 8~15A/ m2，槽压 2.5~3.5V, 金的沉积 99%以上。
（2）锌臵换法 在氰化物溶液中，锌的标准电位为 -1.2V而金为-0.68V，反应式为： 2Au(CN)2- + Zn = 2Au + Zn(CN)42K = 1.0 ×1023 A、锌臵换操作。 锌丝臵换法：把锌丝放在沉淀箱中，让含金液 流经沉淀箱，发生臵换反应。每产生1克金消 耗锌4~20克。 锌粉臵换法: 锌粉比表面积大，效率比锌丝高 得多。
我国政府规定含氰废水中氰的排放浓度 要小于0.5mg/L,HCN气体在车间空气中 的最高允许含量为 0.3mg / m3。世界卫生 组织制定的饮水 标准0.2mg/L. 氰化厂产出的大量脱金贫液，称为含氰 废水。 处理方法： （1）直接返回有关作业循环使用 （2）含氰废水净化
净化方法：酸化法、漂白粉法、液氯法、 电解法、生物处理法。 液氯法： 在碱性条件下， 通入氯气氧化分解氰化 物， 反应如下： CN- + Cl2 + 2OH- = CNO- + 2Cl-+H2O CNO- +Cl2 = 2CO2 + N2 +6Cl -+2 H2O 3Cl2+6FeSO4 = 2Fe2(SO4)3 + 2FeCl3 (3)氰化物的再生回收
解吸电积回路：解吸液成分NaCN 2% + NaOH1%, 解吸压力为常压，解吸温度95 ℃， 解吸时间40小时。 电积槽电压 3~3.5V, 电流密度6~10A/m2, 电积温度80 ℃， 电积时间40小时。 酸洗与热再生：采用5%盐酸进行酸洗， 浸泡时间0.5~1.0小时, 热再生采用卧式电 加热回转窑, 再生温度650~700 ℃, 炭在窑 中停留时间30分.
矿石种类 难处理的原因 微粒浸染状金矿石 金呈微粒分布在石英脉石或硫化物中，磨矿困难，难于使金充分暴露而氰化 含铜金矿 氰化物消耗高，在金粒表面形成二次膜，阻碍溶解，氰化物溶液疲劳快 含锑金矿 在金粒表面生成致密的薄膜，明显减慢金的溶解速度 碳质金矿 已经溶解的金被碳吸附，提取不出来 黏土质金矿 氰化浸出的矿浆过滤性差，已经溶解的金及氰化物明显地被泥质矿物吸附 含铁金矿 金粒表面生成氢氧化铁膜，使金溶解难以进行
化学精炼法
化学精炼法包括硫酸浸煮、硝酸分银法、王水分金法 和化学还原法。 硫酸浸煮法主要用于金含量小于33％、铅含量小于 0.25％的金银合金。浸煮前先将合金熔淬成粒或铸 （碾压）成薄片，置于铸铁锅内，分次加入浓硫酸， 在100～180℃下搅拌浸煮4～6小时以上，银及铜等转 入浸液中。浸煮料浆冷却后倾入衬铅槽中，加2～3倍 水稀释后过滤。滤渣用热水洗涤，然后加入新的浓硫 酸浸煮，经反复浸煮洗涤3～4次。最后产出的金粉经 洗涤，烘干，金含量可达95％以上。
2FeAsS +3H2O +6.5O2=2H3AsO4 + 2FeSO4
(1)细菌种类
高铁硫杆菌。可生长在高酸度、高铁离子、35 ℃的无营养环境中，它具有强烈分解硫化物矿 的能力。 兼性嗜热菌。在50 ℃下氧化铁和金属硫化物。 枝嗜热菌。在50 ℃下氧化分解硫化矿物。 其中高铁硫杆菌效果最好，将黄铁矿、砷黄铁矿 中的硫化物、硫酸亚铁和硫磺氧化成硫酸高铁 和硫酸，并依赖氧化过程中释放出来的能量将 空气中的二氧化碳用作碳源来合成菌体进行繁 殖。
5.4.3 细菌浸金
用细菌的新陈代谢产物直接浸金, 称 为细菌浸金. 代谢产物中有大量氨基酸, 如天门冬氨 酸, 丝氨酸, 组氨酸等. 这些氨基酸能 对金起络合作用. 细菌从矿石中溶金可分为以下阶段:
(1)潜伏阶段. 3~5个星期. (2)溶解阶段. (3)溶解度阶段. (4)最终阶段. 5.5 金的熔炼 熔炼设备: 中频感应炉 熔剂: 造渣剂：硼石、石英、碳酸钠、萤石 氧化剂：硝石、二氧化锰 还原剂：铁屑、焦炭粉 熔炼温度：1200~1300 ℃。
工艺指标 原矿品位:12.05g/t 尾渣品位：0.44 g/t 载金炭品位:7800 g/t 解吸炭品位: 266 g/t 总回收率:94.02% 浸出率96.35% 吸附率98.57% 解吸率96.61%, 电积率98.65%, 冶炼回收率99.0%
5.7 含氰废水处理
氰化物为剧毒物质. 口服0.1gNaCN 、0.12gKCN、 0.05mg HCN可致人死亡。 氰化物的毒害作用 氰化法生产金的过程中， 氰中毒主要来 自氰化液在充气、加热和酸作业时放出 的HCN气体、氰化物粉尘和含氰废液。
金矿难处理程度分类 浸出率/% 难处理程度 95~100 易浸 80~95 轻度难浸 50~80 中度难浸 0~50 高度难浸
5.4.2 细菌氧化-氰化浸出
处理硫化物包裹金矿 在矿浆中加入微生物，这种含有酶的微生物 是氧化过程的生物催化剂。它分解黄铁矿和砷 黄铁矿，用反应式表示为： 2FeS2+7O2+2H2O= 2FeSO4 +2H2SO4 2FeSO4 +2H2SO4+O2 = 2Fe2(SO4)3 + 2H2O
洗水
浸出设备主要有三种类型:
机械搅拌浸出槽 采用螺旋桨、叶轮 和涡轮搅拌装置搅拌。 优点：搅拌均匀而强 烈，缺点：动力消耗 大。
空气搅拌浸出槽 利用压缩空气搅拌矿 浆，在槽内装有各种 类型的空气提升装臵。 优点：设备构造简单、 费用低、便于操作、 适于连续工作。缺点： 附加空气压缩设备。
空气机械联合搅拌浸出槽
装有空气提升器和机械耙。优点：动力 消耗少、容积大，用于大型氰化厂。 （2）固液分离 浸出后的矿浆由含金溶液（贵液）和固 体残渣组成，实现固液分离用倾析法和 过滤法。 倾析法在浓缩机中进行；过滤法在 真空过滤机中进行。 堆浸与就地浸出
堆浸与 就地浸 出
5.3.1.3 金的回收
从氰化物溶液中回收金的方法有活性炭 吸附、锌臵换、离子交换树脂吸附、电 沉积和萃取法。
C、解析。 常压解析法：在85℃的常压下，用 NaCl和 NaOH各1%的溶液从载金炭上解析金，适用小 规模生产。1952年美国扎德拉发明的著名方法。 酒精解析法：在80 ℃和常压下，用NaCN0.1% 和 NaOH1%溶液，再加入体积分数为20%的 酒精作解析液。美国矿务局的海宁发明的方法 高压解析法：用NaCN1% 和 NaOH 1%溶液， 在160 ℃和0.35MPa的压力下，解析2~9小时。
硝酸分银法
硝酸分银法适用于金含量小于33％的金银合金。分银 前将合金淬成粒或压成片，分银作业在带搅拌器的耐 酸搪瓷反应罐或耐酸瓷槽中进行。加入碎合金后，先 用水润湿，再分次加入1：1稀硝酸。加酸不宜过速， 以免引起溶液外溢。如溶液外溢可加少量冷水冷却。 反应在自热条件下进行。加完全部酸后，若反应很缓 慢则可加热以促进溶解。当液面出现硝酸银结晶时， 可加适量热水稀释溶液，使浸出作业继续进行。一般 条件下，逐步加完硝酸后，反应逐渐缓和时，抽出部 分硝酸银溶液，重新加入新硝酸，经反复浸出2～3次， 残渣洗涤烘干后，在坩锅内加硝石熔炼造渣，可得纯 度达99％以上的金锭。 浸液经铜置换以回收银，铂族金属（铂、钯）也一起 进入海绵银中。
5.6 我国红花沟金矿碳浆厂
规模:150吨/天. 矿石性质 属于含金黄铁矿石英脉型. 工艺流程及技术条件 碳浆厂采用CIL流程. CIL回路: 1段预浸、5段浸吸， 矿浆浓度 40~45%， 磨矿细度85%-200目， PH值 10~11。，氰化钠浓度0.03~0.04%, 浸出时间16 小时, 吸附时间13.5小时, 炭密度15克/L, 提炭量 250kg/d， 载金炭品位4000g/t.