级轻稀贵金属冶金学A
考研跨专业难度较大的专业 冶金工程
考研跨专业难度较大的专业冶金工程冶金工程专业学生主要学习黑色和有色金属(包括重、轻、稀有和贵金属)冶金的基本理论、生产工艺和设备、实验研究、设计方法、环境保护及资源综合利用的基本理论和基本知识受到冶炼工艺制定、工程设计、测试技能和科学研究的基本训练。
具有开发新技术，新工艺和新材料及工业设计和生产组织、管理的能力。
冶金工程专业是培养具备冶金物理化学、钢铁冶金和有色金属冶金等方面的知识。
能在冶金领域从事生产、设计、科研和管理工作的高级工程技术人才。
主要课程主干学科冶金工程主要课程物理化学、金属学、冶金传输原理、冶金原理、钢铁冶金学、有色金属冶金学、熔渣理论、冶金设备、冶金工厂设计等。
实践教学包括金工实习、认识实习、生产实习、专业实验、计算机操作实验、课程设计、毕业实习、毕业设计(论文)。
凯程教育张老师整理了几个节约时间的准则：一是要早做决定，趁早备考;二是要有计划，按计划前进;三是要跟时间赛跑，争分夺秒。
总之，考研是一场“时间战”，谁懂得抓紧时间，利用好时间，谁就是最后的胜利者。
1.制定详细周密的学习计划。
这里所说的计划，不仅仅包括总的复习计划，还应该包括月计划、周计划，甚至是日计划。
努力做到这一点是十分困难的，但却是非常必要的。
我们要把学习计划精确到每一天，这样才能利用好每一天的时间。
当然，总复习计划是从备考的第一天就应该指定的;月计划可以在每一轮复习开始之前，制定未来三个月的学习计划。
以此类推，具体到周计划就是要在每个月的月初安排一月四周的学习进程。
那么，具体到每一天，可以在每周的星期一安排好周一到周五的学习内容，或者是在每一天晚上做好第二天的学习计划。
并且，要在每一天睡觉之前检查一下是否完成当日的学习任务，时时刻刻督促自己按时完成计划。
方法一：规划进度。
分别制定总计划、月计划、周计划、日计划学习时间表，并把它们贴在最显眼的地方，时刻提醒自己按计划进行。
方法二：互相监督。
和身边的同学一起安排计划复习，互相监督，共同进步。
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。
有色冶金原理
有色冶金的酸碱性，习惯上用硅酸度表示，有时也用碱度表示。
认识三元系图
简单三元系图 如左下图所示，A，B，C 代表三种不同组元， 分别代表三种不同组元的初晶 区，边上的点（1、2、3）为 克 二元结晶点
化合物稳定性的判断：组成点在其对应的初晶区内则为稳定化合物。
CS-C2S-C2AS三元系图分析
(1)生产能力低,反应速度慢; (2)对设备的腐蚀性大; (3)流程长,液固分离困难.
火法冶金与湿法冶金的优缺点比较
第一章：冶金炉渣
炉渣，熔化后称为熔渣，是各种氧化物的熔体。在冶炼过程的技术经济指标在很大程度上与炉渣有关。
冶金炉渣的作用
①使脉石集中与金属或锍分离。 ②作为一种介质，其中进生着许多极为重要的冶金反应。 ③金属液滴或锍液滴的沉降分离（对机械夹杂损失起着决定性的作用） ④决定最高的冶炼温度（大致为炉渣熔化后温度加上一定过热的温度（150～250℃）） ⑤对杂质的脱除和浓度加以控制。 ⑥作为一种中间产物，杂质中含金属量高。 ⑦可调节电极插入渣中的深度调节电炉的功率。（起热传递作用）
三元系图的点线面
三元系图的点线面判断
二次结晶线与三元不变点与基元三角形的判断
二次结晶线的判断：任一结晶线相邻的两给元和点的连线与该结晶线上任一点作出的切线相交则此结晶线为共晶线，反之则为包晶线。--切线相交原则。（也可与三元不变点联系：共晶点上相连的结晶线全为共晶线，包晶点相连的结晶线至少有一条是包晶线）
冶炼对炉渣的要求
①熔点低（能耗）②密度低（与主体金属分层）③适当组成（如酸碱度）④腐蚀性小（保护炉衬）
炉渣的组成，对于大多数炉渣和钢渣，这三种氧化物是FeO、CaO、SiO2，对高炉和某些有色冶金炉渣则为CaO、Al2O3、SiO2。 组成炉渣的各种氧化物可分为三类： (1)碱性氧化物：CaO、MnO、Feo、MgO等，这类氧化物能供给氧离子O2-，如：CaO=Ca2++O2- (2)酸性氧化物： SiO2 、P2O5等，这类氧化物能吸收氧离子而形成络合阴离子，如：SiO2+2O2-=SiO44- (3)两性氧化物：Al2O3、ZnO等，这类氧化物在酸性氧化物过剩时可供给氧离子面呈碱性，而碱性氧化物过剩时则对会吸收氧离子面呈酸性，如：Al2O3=2Al3++3O2- Al2O3+O2-=2AlO2-
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5、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；6、物理冶金：加工制备具有一定性能的金属或合金材料7、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2、（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。
3、（2）过程：原料准备、熔炼、精炼4、湿法冶金5、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。
6、过程：浸出、分离、富集、提取等7、电冶金8、定义：它是利用电能提取和精炼金属的方法9、分类：10、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11、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12、（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。
冶金工程基本知识
P38
高炉内各部位主要反应
还原
渗碳
造渣 脱硫
第三章 炼 铁
渗碳过程 P33 渗碳反应
2Fe +2CO = Fe3C + CO2 3[Fe] + C = [Fe3C] 主要反应
渗碳作用
第三章 炼 铁
造渣过程 (1)具有适当的熔化温度，以保证炉缸温度适当 (2)具有良好的流动性，以利渣铁分离 (3)具有足够的脱硫能力，以降低生铁含硫量 (4)具有调整生铁成分，保证生铁质量的作用 (5)性能稳定，有利于保护炉衬
53
Kr
54
Rb Sr
Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In W Re Os Ir Pt Au Hg Tl
I
85
Xe
86
Cs Ba La Hf Ta Fr Ra Ac Ku
Po At
Rn
104 105 106
58-71
90-103
镧系
锕系
■稀有轻金属 ■稀有高熔点金属 ■稀土金属 ■稀有分散性金属 ■稀有放射性金属
第三章 炼 铁
高炉生产的主要技术经济指标 P39-40 高炉有效容积利用系数
平均水平 1.5-2.0 t/m3· d 先进水平 3.0 t/m3· d
焦比
ห้องสมุดไป่ตู้
生产1t生铁所消耗的焦炭量 一般水平 400-600 kg/tFe 先进水平 400 kg/tFe
第三章 炼 铁
冶炼强度
每昼夜高炉燃烧的焦炭量与高炉容积的比值
冶金工程基本知识
第一章 绪论
冶金 是一门研究如何经济地从矿石或精矿或其它原 料中提取金属或化合物，并用各种加工方法制成 具有一定性能的金属材料的科学 冶金学 研究金属的制取、加工和改进金属性能的各种 技术及金属成分、组织结构、性能和相关基础理 论 分为提取冶金和物理冶金两门学科
《有色冶金概论》课程标准
《有色冶金概论》课程标准课程代码：00531101适用专业：冶金技术学时：32学分：2开课学期：第三学期第一部分前言1.课程性质与地位现代冶金通常把金属分为黑色金属和有色金属，铁、铬、锰三种金属称为黑色金属，其余金属称为有色金属。
按有色金属的比重，化学特性，自然界的分布情况以及习惯称呼，有色金属又分为重金属、轻金属、贵金属、稀有金属和半金属五类。
《有色冶金概论》是高职冶金技术专业的一门专业基础课程。
本课程旨在让冶金技术专业学生全面了解，且并初步掌握现代工农业生产各行业较常用的十五种有色金属的物理、化学性质，矿物组成及冶金提取方法，重点培养学生的专业通识能力，是培养学生专业应用能力和冶金技术职业岗位能力的基础。
学生在学完《冶金基础化学》、《冶金制图》、《金属学及热处理》等课程的基础上，并通过认识实习后学习本课程，是后续课程《铝冶金》、《铝冶金》、《锌冶金》、《贵金属冶金技术》的基础。
2.课程的设计思路《有色冶金概论》课程是鉴于有色金属种类多、冶炼方法各异而开设的一门专业基础课。
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，注重培养学生的理论应用于实践的能力。
紧密结合企业岗位需求并考虑其与后续开设课程的关系进行课程内容的选取与组织。
主要介绍铜冶金、镍冶金、铅冶金、锌冶金、锡冶金、铝冶金、钨冶金、钛冶金及有色冶金中的综合回收。
鉴于我专业后续课程开设铅冶金、锌冶金、锡冶金、铝冶金，本课程重点介绍铜冶金、镍冶金、锡冶金、钨冶金和钛冶金。
在课程内容的设计上按有色冶金的种类设计10个学习单元，每个单元按金属的性质和用途、生产原料、冶炼方法、生产原理、工艺过程进行内容介绍。
本课程紧密结合生产实践，通过案例教学，启发引导教学，既发挥教师的主导作用，又充分体现学生的主体作用，充分调动学生的积极性、主动性，重在培养学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力。
第二部分课程目标1.知识目标（1）掌握典型有色金属的物理化学性质、生产原料和冶炼方法；（2）理解典型有色金属冶炼的原理；（3）掌握典型有色金属冶炼的工艺过程；（4）了解有色冶金中有价金属的回收方法。
有色金属冶金学—贵金属冶金
有色金属冶金学—贵金属冶金
金走向
碳 循 环
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。
有色金属冶金学—贵金属冶金
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。
有色金属冶金学—贵金属冶金
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
有色金属冶金学—贵金属冶金
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
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
有色金属冶金学
有色金属冶金学前言轻金属：铝、镁、铍、钛、钾、钠、锂、钙、锶、钡等十余种金属重金属：铜、镍、钴、锌、锡、锑、汞等二十余种金属稀有金属：钨、钼、锆、铪、铌、钽、稀土金属等数十种金属贵金属：金、银、铂族金属等几种第一篇轻金属冶金学第一章氧化铝生产1.摩尔比（苛性比）：溶液中Na2O浓度为135g/l，Al2O3为130g/l，则该溶液的摩尔比为MR=(135/130)*(102/62)=1.708。
式中的102和62分别为Na2O和Al2O3的分子量2.拜耳法生产氧化铝的主要工序包括：铝土矿原料准备、熔出、赤泥分离洗涤、分解、氢氧化铝分离洗涤、煅烧、蒸发和苛化3.拜耳法：是直接利用含有大量游离苛性钠的循环母液处理铝土矿，溶出其中氧化铝得到铝酸钠溶液，并用加氢氧化铝种子（晶种）分解的方法，使铝酸钠溶液分解析出氢氧化铝结晶。
种分母液经蒸发后返回用于溶出铝土矿。
4.铝土矿的溶出及影响因素：铝土矿的溶出通常是在高于溶液常压沸点的温度下用苛性碱溶液处理的化学反应过程，所以也叫“高压（高温）溶出”。
影响因素：铝土矿的矿物成分及其结构；溶出温度；循环母液碱浓度；配料摩尔比；搅拌强度5.单流法、双流法：在溶出流程上可分将循环母液和矿石一起磨制成原矿浆进行预热溶出的“单流法”及仅将一部分循环母液送去磨制矿浆，大部分母液单独预热到溶出温度，再于溶出器内和浓稠矿浆混合进行溶出的“双流法”6.赤泥分离洗涤过程步骤：赤泥料浆稀释；沉降分离；赤泥反向洗涤；溢流控制过滤7.铝酸钠溶液加种子分解：实际上应包括铝酸根离子的分解和氢氧化铝结晶8.含铝矿物的分子式（刚玉、三水铝石、一水铝石、明矾石、霞石）：高岭石Al2O3·2SiO2·2H2O、刚玉Al2O3、三水铝石Al(OH)3、一水铝石AlOOH 、明矾石(K, Na)2SO4·Al2(SO4)3·4Al(OH)3、霞石(K, Na)2O·Al2O3·2SiO2。
稀有金属冶金学
稀有金属冶金学随着现代工业的快速发展，稀有金属的应用越来越广泛，例如稀土元素在电子、通讯、磁性材料、催化剂等领域的应用，铱金属在航天、核能、医疗等领域的应用。
而这些稀有金属的提取和冶炼则需要运用到稀有金属冶金学。
稀有金属冶金学是指将含有稀有金属的矿物或废料进行提取、分离、纯化、合成等过程的一门学科。
它涉及到物理、化学、材料科学和工程学等多个领域，是一门综合性的学科。
稀有金属冶金学的发展历史悠久，早在古代就有人们采用火法、水法、氧化法等方法提取金、银、铜等金属。
而随着科学技术的进步，人们对稀有金属的了解和应用也越来越深入，稀有金属冶金学也在不断发展。
稀有金属的提取和冶炼过程通常分为两个阶段：开采和冶炼。
开采是指从自然界中取得含有稀有金属的矿物或废料。
而冶炼则是将这些矿物或废料进行提取、分离、纯化、合成等过程，得到稀有金属的纯品。
在这两个阶段中，都需要运用到稀有金属冶金学的知识和技术。
在开采阶段，稀有金属冶金学的主要任务是选择适合的开采方法，以及对矿物或废料进行初步的处理和分离。
不同的矿物或废料有不同的物理、化学性质，因此需要根据实际情况选择适合的开采方法。
例如，对于一些低品位的矿物，可以采用浮选法、重选法等方法进行提取。
而对于一些高品位的矿物，则可以采用熔融法、水溶液浸出法等方法进行提取。
此外，还需要对矿物或废料进行初步的处理和分离，例如破碎、筛分、磁选、浮选等。
在冶炼阶段，稀有金属冶金学的主要任务是对含有稀有金属的矿物或废料进行提取、分离、纯化、合成等过程，得到稀有金属的纯品。
这个过程通常分为多个步骤，例如矿物的粉碎、浸出、溶解、分离、纯化、还原、结晶等。
在这个过程中，需要运用到多种物理、化学方法和设备，例如反应釜、过滤器、离心机、蒸馏器等。
此外，还需要进行实验室试验和工业生产实践，不断改进和优化冶炼工艺，提高提取率和纯度。
稀有金属冶金学的发展离不开科学技术的进步。
随着现代科技的不断发展，稀有金属冶金学的技术也在不断更新和改进。
2005级轻稀贵金属冶金学(A)
昆明理工大学试卷（ A ）材冶学院冶金工程专业 2005 级考试时间: 6.14命题教师:李坚宋宁郭胜惠考试科目: 轻稀贵金属冶金学学生姓名: 学号: 题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 总分评分一、填空题（每空1分，共45分）1. 用漂白粉（CaOCl 2）净化含氰废水的原理是：CN －分解为无毒的CO 2和N 2。
2. 八个贵金属元素是：Au 、Ag 、Pt 、Pd 、Rh 、Ir 、Os 、Ru 。
3. 写出有O 2存在时，Au 在氰化物溶液中溶解的反应方程式：(3)4.混汞法提金的原理是：金能被汞润湿并进一步形成金属间化合物金汞齐。
5. 载金炭的解吸是(1%)NaOH+(0.1)%NaCN 溶液为解吸液。
6. 氰化浸出时，常用的保护碱为：苛性钠、苛性钾、石灰，矿浆pH 值应维持在9~12。
7. 铂族金属及其合金熔炼时，通常应采用(8) 刚玉或氧化锆坩埚；不能使用石墨坩埚，原因是：高温时，炭能熔于Pt 、Pd 中，而温度降低后，炭能部分析出，此时Pt 、Pd 变脆——中毒。
8. 银电解精炼的电解液为：硝酸银+ 硝酸溶液，其电化学系统可表示为：(阴)Ag(纯)／AgNO 3、HNO 3、H 2O 、杂质／Ag(粗)(阳)。
9. 提取铂族金属的主要原料为：铂族金属矿物、铜镍硫化矿物或硫化镍电解精炼所产的阳极泥；10. 黄金计量常用盎司，1盎司为(14) 31.104 g 。
11. 写出有O 2存在时，Ag 在硫脲溶液中溶解的反应方程式：(15)；O H H SCN Ag H O H SCN Ag 224224221)(412＝冶金工程专业2005 级，学生姓名: 学号:12. 镁热还原TiCl4反应在充满惰性气体的密封钢制的还原罐中进行。
在还原操作温度下，还原剂金属镁和生成物MgCl2均为（16）液态。
由于生成物MgCl2的密度为 1.672g/cm3，比同温度下还原剂镁的密度（ 1.555g/cm3）大，故沉积于反应罐的底部，而还原剂镁则浮于（17）上面，生成的：海绵钛也理应沉于底部。
冶金工程专业学什么附学习科目和课程.doc
冶金工程专业学什么附学习科目和课程冶金工程专业学什么附学习科目和课程
冶金工程专业介绍冶金工程专业是研究从矿石等资源中提取金属或化合物，并制成具有良好使用性能和经济价值材料的工程技术专业，包括钢铁冶金和有色金属冶金两大类。
冶金工程就业前景目前，全国仅有20多所高校开设有此专业，每年培养的专业人才非常有限，而市场需求量又特别大。
有关统计数据显示，市场对冶金工程专业人才的需求是实际该专业毕业生人数的10倍。
如此大的市场需求也为该专业的学子提供了广阔的就业前景。
冶金工程学习课程物理化学、金属学、冶金传输原理、冶金原理、钢铁冶金学、有色金属冶金学。
冶金工程培养目标与要求本专业培养具备冶金物理化学、钢铁冶金和有色金属冶金等方面的知识。
能在冶金领域从事生产、设计、科研和管理工作的高级工程技术人才。
本专业学生主要学习黑色和有色金属(包括重、轻、稀有和
贵金属)冶金的基本理论、生产工艺和设备、实验研究、设计方法、环境保护及资源综合利用的基本理论和基本知识受到冶炼工艺制定、工程设计、测试技能和科学研究的基本训练。
具有开发新技术，新工艺和新材料及工业设计和生产组织、管理的能力。
冶金工程必备能力1.掌握本专业所需的制图、机械、电工与电子技术和计算机应用的基本知识和技能；
2.掌握黑色和有色金属冶金过程的基础理论和生产工艺知识；
3.具有黑色和有色金属冶金生产组织、技术经济、科学管理、环境安全的基础知识和工业设计的初步能力；
4.具有分析解决本专业生产中的实际问题以及进行科学研究，开发新技术、新工艺、新材料的初步能力；
5.了解本专业和相关学科的科技发展动态。
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：
有色金属冶金学重点内容
(3) 对一水硬铝石型铝土矿
AlOOH NaOH Ca(OH)2 H2O ＞240C NaAl(OH)4 Ca(OH)2
三水铝石最易溶出、其次是一水软铝石、最难溶出是一水硬铝石
12.铝土矿含硅矿物在溶出过程中的行为和危害？ 答：各种形式的硅矿物与苛性碱反响，均以硅酸钠形式进入溶液：
含硅矿物的危害 ⑴ 造成Na2O和Al2O3损失 ⑵ 水合铝硅酸钠在溶出设备上结垢
⑶ 水合铝硅酸钠进入产品造成产品质量降低
13. 溶出一水硬铝石时添加石灰的作用和原理
答：观点⑴：一水硬铝石本身较难溶解，而矿石中锐钛矿和金 红石等钛矿物则先于一水硬铝石而与碱液反响生成钛酸钠， 钛酸钠呈胶态膜状包围矿粒外表，阻止一水硬铝石与碱液 接触，致使氧化铝不能溶出。如有石灰存在，破坏钛酸钠 的保护膜，消除TiO2的有害作用。
8. 简述拜耳法生产氧化铝的根本工艺原理？ 答：Ⅰ用氢氧化钠溶液直接溶出铝土矿中的氧化铝生成铝酸钠溶液 ；Ⅱ铝酸钠
溶液中参加氢氧化铝作为种子，使铝酸钠溶液分解 。即反响
＞100C
Al(OH)3 NaOH ＜100C NaAl(OH)4
9. 拜耳法生产工艺流程的各主要工序是什么？ 答：铝土矿原料准备；溶出；赤泥别离洗涤；加晶种分解；氢氧化铝别离洗涤；
碱法：是用碱（工业烧碱NaOH或纯碱Na2CO3）处理铝土矿，使矿石中的氧化铝 变为可溶的铝酸钠。矿石中的铁、钛等杂质和绝大局部的硅则成为不溶解的 化合物。将不溶解的残渣（称作赤泥）与溶液别离，经洗涤后弃去或综合处 理利用。将净化的铝酸钠溶液（称为精液）进行分解以析出氢氧化铝，经别 离洗涤和煅烧后，得到产品氧化铝。分解母液则循环使用处理铝土矿。
大学专业介绍之材料类1(冶金工程、金属材料工程、无机非金属材料工程)
大学专业介绍之材料类1（冶金工程、金属材料工程、无机非金属材料工程）1．冶金工程培养目标：培养具备冶金过程的基础理论、钢铁冶金和有色金属冶金的专业知识，及信息科学和过程控制的基本知识，在冶金及相关领域从事研究、开发、设计、生产和管理工作的高级技术人才和管理人才。
业务培养要求：本专业学生主要学习黑色和有色金属(包括重、轻、稀有和贵金属)冶金的基础理论、生产工艺和设备、实验研究、设计方法、环境保护及资源综合利用的基本理论和基本知识，受到冶炼工艺制定、工程设计、测试技能和科学研究的基本训练。
具有开发新技术、新工艺和新材料及工业设计和生主要课程：高等数学、工程数学、普通物理、物理实验、近代物理、无机化学、物理化学、分析化学、工程力学、机械制图、机械设计、电工学、微机操作、微机原理、计算机高级语言及程序设计、CAD基础、冶金过程计算机模拟与应用、冶金常用计算机技术、热工仪表及自动化、金属学及热处理、物理化学、冶金物理化学、冶金传输原理及反应工程、化工原理、耐火材料与燃料燃烧、冶金实验研究方法、现代冶金学等。
毕业生适应范围：科学研究设计院所、高等院校的相关学术领域；国家政府机关公务员；相关外资企业的专业岗位；各类冶金企业的工程技术、科研、设计、生产管理、技术经济管理和国际贸易岗位；同时在机械、运输、军工、船舶、建筑、电力、化工、环保等行业所属的相近专业性质的岗位工作。
2．金属材料工程金属材料工程本专业具有理工结合的特点，主要培养能在材料科学与工程领域，特别是在高性能金属材料、功能材料、复合材料、纳米材料、陶瓷材料等新材料的设计、合成制备、结构与性能研究、质量控制、材料表面工程等领域从事技术与产品开发、工程设计、生产经营管理等工作的高级工程技术人才和具备从事新材料研究基础的高级研究人才。
业务培养要求：本专业学生主要学习材料科学的基础理论，掌握金属材料及其复合材料的成分、组织结构、生产工艺、环境与性能之间关系的基本规律。
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。
冶金学概述
冶金学概述
冶金学是一门研究金属及其合金的科学，包括金属的开采、冶炼、加工和应用等方面。
它是工程学和材料科学的重要组成部分，对于现代工业和科技的发展起着至关重要的作用。
冶金学的研究内容包括金属的性质、结构、相变、加工性能等，以及金属的冶炼工艺、金属材料的设计和制备等。
其中，金属材料的性能是冶金学研究的重点之一，它直接影响着材料的使用效果和使用寿命。
冶金学的应用领域非常广泛，涉及到航空航天、汽车制造、机械制造、电子信息等多个领域。
例如，在航空航天领域中，高强度、高韧性的材料是必不可少的；而在汽车制造领域中，轻量化和节能化则是重要的发展方向。
冶金学是一门非常重要的学科，它不仅为我们提供了丰富的金属材料资源，还为各行各业的发展提供了有力的支持。
随着科技的不断进步和发展，冶金学也将会继续发挥重要的作用。
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级轻稀贵金属冶金学A集团文件版本号：（M928-T898・M24&WU2669・I2896・DQ586・昆明理工大学试卷（A ）材冶学院冶金工程专业2005级考试时间：6.14命题教师:李坚宋宁郭胜惠考试科目：轻稀贵金属冶金学学生姓名：学号：冶金工程专业2005级，学生姓名：学号：一、填空题(每空1分，共45分)1.用漂白粉(CaOCl2)净化含氤废水的原理是：CN「分解为无毒的C0：和皿。
2.八个贵金属元素是：Au、Ag、Pt、Pd、Rh、Ir> 0s> Ru_。
3.写出有O2存在时，Au在氧化物溶液中溶解的反应方程式：(3)4.混汞法提金的原理是：金能被汞润湿并进一步形成金属间化合物金汞齐。
5.载金炭的解吸是(l%)Na0H+(0. l)%NaCN溶液为解吸液。
6.氤化浸出时，常用的保护碱为：苛性钠、苛性钾、石灰，矿浆pH值应维持在9'12。
7.钳族金属及其合金熔炼时，通常应采用(8)刚玉或氧化错堆塌；不能使用石墨堆坍，原因是：高温时，炭能熔于Pt、Pd中，而温度降低后，炭能部分析出，此时Pt、Pd变脆——中毒。
8.银电解精炼的电解液为：硝酸银+硝酸溶液，其电化学系统可表示为：(阴)Ag(纯)/AgNOs、HNOs、HO 杂质 / Ag(ffi)(阳)。
9.提取钳族金属的主要原料为：钳族金属矿物、铜線硫化矿物或硫化線电解精炼所产的阳极泥；10.黄金计量常用盎司，1盎司为(14) 31. 104 go11.写出有0：存在时，Ag在硫腺溶液中溶解的反应方程式：(15)1 1Ag + 2SCN2H4 + 厂O] + H =Ag(SCN2H4^+-H0；4 " 212.镁热还原TiCl,反应在充满悄性气体的密封钢制的还原罐中进行。
在还原操作温度下，还原剂金属镁和生成物MgCl,均为（16）液态。
由于生成物MgCl?的密度为1. 672g/cm\比同温度下还原剂镁的密度（1.555g/cm3）大,故沉积于反应罐的底部，而还原剂镁则浮于（17）上面，生成的：海绵钛__________________________________________ 也理应沉于底部。
13.在TiCl..还原蒸馅过程中，为了实现还原一蒸镭一体化，必须使这种设备既适合于（19还原又适合于（20）真空蒸镭。
14.轻金属的主要特点有：（21比重小于3. 5、（22）化学活性大、（23）负电性强。
15.按所含氧化铝水合物的类型不同，铝土矿可分为：（24）一水软铝石型（25）一水硬铝石型、（26）三水铝石型（27）刚玉。
16.在拜耳法生产过程中，循环母液的主要成分有（28） NaOH、（29）NaAlO：、（30）Na’COs和（31） Na2SO,等。
17.拜耳法指用（32）苛性碱、来溶出铝土矿中的氧化铝，再加（33）氢氧化铝晶种于铝酸钠溶液中分解产出氢氧化铝。
18.用于电解铝的电解槽有两大类四种形式，即（34）连续式、（35）不连续式预焙阳极电解槽和（36）侧插棒式、（37）上插棒式自焙阳极电解槽。
19.摩尔比为3的冰晶石电解质称之为（38）中性电解质，摩尔比大于3的冰晶石电解质称之为（39）碱性电解质。
20.在拜尔法循环的以下工序中，苛性比值ak的变化情况是：高压溶出（40）降低、稀释（41）不变、种分（42）升高、蒸发不变。
21.阳极效应系数AE二0.5,意指在（43） 48小时内在1台电解槽上发生1 次阳极效应。
22.凡能降低（44）电解温度和（45）槽电压的各种因素，就是降低铝电解电耗的因素。
二、问答题（每题5分，共40分）（注意：9题中自选8题，多做不计分）1.稀有金属根据其物理化学性质和其在矿物中的共生情况，可分为哪五类？（5分）答：稀有金属根据其物理化学性质和其在矿物中的共生情况，可分为五类：稀有轻金属；稀有难熔（高熔点）金属；稀有分散性金属；稀有稀土金属；稀有放射性金属。
2.稀有轻金属有什么共同特点？（5分）答：共同特点是比重轻。
锂、铀、铠i、皱的比重分别为0.53、1.55、1.87、1.85；化学活性强，其氧化物和氯化物都很稳定，难以还原成金属，一般都用熔盐电解法或金属热还原法制取。
3.电炉熔炼高钛渣的优缺点？（5分）答：1）电炉熔炼法的优点：①工艺简单，可以处理低品位含钛矿物；②副产品金属铁可以直接应用；③不产生固体和液体废料，三废少，电炉煤气可以回收利用；④工厂占地面积小，易于实现大规模生产，是一种高效的冶炼方法；⑤用它处理不同类型的钛铁矿可获得各种用途的钛渣。
电炉熔炼法的缺点：熔炼过程主要是分离除铁，除去非铁杂质能力差，耗电量大，限于电力充足的地区使用。
4.熔炼高钛渣确定配碳比时应考虑哪些因素？（5分）4、熔炼高钛渣确定配碳比时应考虑哪些因素?熔炼高钛渣确定配碳比时应考虑三个因素：①将原料中的FeO、Fe2O3 完全还原为金属铁所需碳量；②将一部分TiO：还原为钛的低价氧化物所需碳量和将部分杂质还原所需碳量；③操作过程中的机械损失和烧损量，这部分还原剂量也称“过碳量”。
（5分）5、（5分）研究认为活性炭对金的吸附机理主要有：（1）以金属金被吸附；（2）以Au （CNF离子吸附；⑶以AuCN被吸附；（4）以旷[Au（CN）二被吸附。
许多研究认为：金是以离子对一一M n-[Au（CN）:]r.的形式被活性炭所吸附，因此可以采用较高浓度的氧化物碱性水溶液对载金炭进行解析，使吸附反应逆向进行。
（5分）6.（5分）火法一电解法从铜电解精炼阳极泥中提取金银的主要步骤包括：阳极泥焙烧除硒、浸出除铜、还原熔炼产出贵铅合金、贵铅氧化精炼产出金银合质金（浇铸成阳极板）、银电解精炼-熔铸、金电解精炼-熔铸等。
简要说明各步骤：（1）阳极泥焙烧除硒：是将阳极泥中的硒氧化成挥发性的SeO：挥发除去，用水吸收，并用产出的还原为单质硒。
其他贱金属被氧化为氧化物或硫酸盐。
水吸收时：Se°2 + H2O = H2SeO i(2)焙烧脱硒后的阳极泥在浸出槽中，用稀硫酸浸出铜和其他可溶性的金属化合物。
(3)除硒、脱铜后的阳极泥配以石灰、苏打、萤石、铁屑作熔剂，煤粉或焦粉作还原剂，均匀混合后送入转炉内还原熔炼成贵铅，含金银总和约30%〜60%。
(4)贵铅放入精炼炉内，加入熔剂、氧化剂、鼓入空气进行氧化精炼，使绝大部分杂质氧化成不溶于金银的氧化物，进入烟尘和形成炉渣除去，得到含金银总合90%以上的金银合质金，并浇铸成阳极板。
(5)以金银合质金为阳极，套装在阳极袋中，以纯银板为阴极、以硝酸银+稀硝酸为电解液进行银的电解精炼，在阴极产出粒状纯银粉；银粉经洗净后熔融浇铸得到银锭。
(6)银电解的阳极泥(黑金粉)经熔化后铸成粗金阳极板，以纯金始极片为阴极、以四氯络金酸+盐酸为电解液进行金的电解精炼，在阴极产出纯金。
处理铜阳极泥的火法一电解法工艺7.（5分）任一流程（1）钳族金属精矿T王水溶解卜含贵金属的溶液TSO：还原沉金卜Au溶液(NH心PtClg海绵钳（2）钳族金属精矿一H：S0】+NaC10,煮沸、造液、蒸馆卜蒸餾残液T铜粉分细丽一金钳耙精矿T氯化溶解-含金钳锂的溶液T）BC萃取祠一匝逐原反萃取Au萃余液Au(NH〉PtC16海绵钳（3）或采用其它流程8.答：（1）拜尔法生产氧化铝的基本流程包括：矿石的破碎和细磨、矿石溶出、稀释、分解、分离和洗涤、氢氧化铝的锻烧、碳酸钠的苛性化以及母液蒸发等（也可以画出流程图）。
（2）原理有两条,①用NaOH溶液溶出铝土矿所得到的铝酸钠溶液在添加晶种，不断搅拌的条件下溶液中的氧化铝便呈氢氧化铝析出；②分解得到的母液，经蒸发浓缩后在高温下可用来溶出新的一批铝土矿。
交替使用这两个过程就能够每处理一批铝土矿，便得到一批氢氧化铝。
（3）拜尔法生产氧化铝的实质是使下一反应在不同的条件下朝不同的方向交替进行：A12O3（1 或3） H:0 + 2NaOH + aq > 2NaAl （OH）4 + aq9、答：（1）阳极效应发生时的表观特征：阳极周围发生明亮的小火花，伴劈啪声；阳极周围的电解质如被气体拨开，阳极与电解质界面上的气泡不再大量析出；电解质不再沸腾；电压急剧上升（4V—30、50,其至100V），灯亮;（2）如何熄灭阳极效应：添加氧化铝、搅动铝液冲刷阳极底掌、刮阳极底掌、下降阳极等三、计算1.某种分液ALOs浓度为135g/L, J为1.75。
经过72小时分解后测得A1O浓度为7Og/L, 5为3.5,求分解率是多少？（5分）解：根据分解率的公式：n = Q，,,,-gw xioo% = [i-^Lioo%二50%其分解率为50%2.已知电解槽容量为160KA,每昼夜每台槽产铝1150公斤，平均电压4.0伏。
求:⑴ 电流效率；(2)吨铝电耗;(3)电能效率(%)。
(10分) 解：(1)电流效率n二2980X巴-X1OO%I xT= 2980X 一—一xlOO%160000x24=89. 24%(2)吨铝电耗 3二2980X 1—=2980X 40 "13357, 24kwh / T?AI1]89.24%(3)电能效率n电te=—xioo%VW a=6. 33kwh/kg?AI； W 实=13. 36 kwh / kg?AI贝叽n电解二竺丄X 100%二47. 38%13.36答：该电解槽的电流效率为89. 24%；吨铝电耗为13357. 24 kwh / T?AI；电能效率为47. 38% o。