重金属冶金学重点

名词解释

1．重金属

重金属是指铜、铅、锌、镍、钴、锡、锑、汞、镉和铋等金属，他们的共同点是密度均在6g/cm3左右。

2．火法冶金

火法冶金是指利用高温从矿石中提取金属或其化合物的所有冶金过程的总称。火法冶金一般分矿石准备、冶炼、精炼和烟气处理等步骤。

3. 氯化焙烧

氯化焙烧是指在矿料中加入氯化剂，使矿料中的某些物质形成可溶性或挥发性的氯化物，以达到使其与目标物质相分离的目的。

4. 锌焙砂中性浸出

由于锌矿物中不同程度的含有铁杂质，浸出过程中不可避免有铁的浸出，为了得到铁含量尽可能低的硫酸锌浸出液，可控制浸出的终点pH值在5.2~5.4之间，使进入溶液的铁水解进渣，因浸出终点溶液接近中性，故称为中性浸出。

5. 电冶金

利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。

6.氧化焙烧

氧化焙烧是在氧化气氛中，矿料中硫化物在高温度下与氧反应，使精矿中的硫、砷等转化为挥发性的氧化物，从精矿中除去。

7. 闪速熔炼

闪速熔炼是将经过深度脱水的粉状精矿，在喷嘴中与空气或氧气混合后，以高速度从反应塔顶部喷入高温反应塔内进行熔炼的方法。

8.熔池熔炼

是在气体-液体-固体三相形成的卷流运动中进行化学反应和熔化过程。液-气流卷流运动裹携着从熔池面浸没下来的炉料，形成了液-气-固三相流，在三相流内发生剧烈的氧化脱硫与造渣反应，使三相流区成为热量集中的高温区域，高温与反应产生的气体又加剧了三相流的形成与搅动。类型分为：（a）垂直吹炼（b）侧吹式吹炼

9. 造锍熔炼

利用空气中的氧，将冰铜中的铁和硫几乎全部氧化除去，同时除去部分杂质，以得到粗铜。

10.水淬渣

是水淬碱性铁炉渣的简称，是一种表面粗糙多孔质地轻脆，容易破碎的粒状渣。

11.渣型

（决定渣的粘度、熔点、比重、表面张力、比热、熔化热、电导等）

填空题

1. 有色金属分为轻金属、重金属、贵金属和稀有金属四大类。

2. 火法练锌包括焙烧、还原蒸馏和精炼三个主要过程。

3. 根据还原蒸馏法炼锌或湿法炼锌对焙砂的要求不同，沸腾焙烧分别采用高温氧化焙烧和低温部分硫酸化焙烧两种不同的操作。

4．火法炼铅方法可分为氧化还原熔炼法、反应熔炼法和沉淀熔炼法三类。

5. 湿法炼锌包括焙烧、浸出、净化和电积四个主要过程

6.有色金属的分类：

⑴轻金属⑵重金属⑶贵金属⑷稀有金属

现代工业上习惯把金属分为黑色金属和有色金属两大类。

7.冶炼铜的方法：

⑴、铜的生产方法有火法和湿法两大类，火法炼铜是当今生产铜的主要方法。

⑵传统熔炼方法：鼓风炉熔炼、反射炉熔炼、电炉熔炼

⑶现代主要炼铜方法：熔池熔炼、闪速熔炼法。

8.冰铜的吹炼可分为两个阶段：

⑴造渣期：铜锍中的FeS与鼓入空气中的氧发生强烈的氧化反应，生成FeO和SO2气体。FeO与加入的石英熔剂反应造渣。造渣期完成后获得了白锍(Cu2S)。

FeS + 1.5O2 = FeO + SO2 FeO + SiO2 = 2FeO·SiO2

⑵造铜期：鼓入空气中的氧与Cu2S（白锍）发生强烈的氧化反应，生成Cu2O和SO2。Cu2O 又与未氧化的Cu2S反应生成金属Cu和SO2，直到生成的粗铜含Cu98.5%以上时结束。Cu2S +1.5O2 = Cu2O + SO2 2Cu2O + Cu2S = 6Cu + SO2

9.鼓风炉熔炼产物：粗铅，铅、砷冰铜，烟气，烟尘，炉渣。

简答及论述

1．在造锍熔炼过程中，减少Fe3O4生成的措施有哪些？

答：在造锍熔炼过程中，保持低的炉渣成分a(FeO)，高的铜锍品味a(FeS)，适当高的温度和低的气氛P(SO2),可以消除或减少Fe3O4的影响。

2. 说明硫化锌精矿焙烧的目的。

答：因为FeS不能直接被H2、C、CO还原，也不溶解于冷的稀硫酸和稀盐酸，焙烧的根本目的在于将精矿中的硫化锌尽量氧化为氧化锌，同时尽量脱除对后续工艺有害的杂质。

3. 沸腾焙烧的强化措施有哪些？

答：高温沸腾焙烧，锌精矿富氧空气沸腾焙烧、多层沸腾焙烧、利用二次空气或贫SO2焙烧结烟气焙烧等。

4.湿法炼锌浸出的目的及主要反应。

答：浸出的目的是使含锌物料中的含锌化合物尽可能迅速并完全的溶解进入稀硫酸溶液，而杂质金属尽可能少地溶解，并希望获得一个过滤性良好的矿浆。主要反应：Me n++nH2O=Me(OH)n(s)+nH+

5. 湿法炼锌浸出搅拌为什么采用空气搅拌，而静液过程为什么采用机械搅拌？

答：湿法炼锌浸出过程中为了使浸出液中Fe2+尽可能地全部氧化成Fe3+除去，采用空气鼓风的方法进行搅拌，而静液过程中为了除去Cu、Cd、Co等杂质加入锌粉，考虑到空气搅拌会使锌粉氧化损失，因此静液过程中采用的是机械搅拌。

6. 铅冶炼对炉渣成分的选择应满足什么条件？

①尽可能选用自熔性渣型，减少熔剂消耗；

②粘度小，在熔炼温度下粘度不大于0.5 ～ 1.0Pa·s；

③密度小，渣与铅的密度差应大于1t/m3;

④适应的熔点，为100 ～1150℃。

7．为什么瓦钮柯夫熔池熔炼炉的生产率很高？请与白银熔炼进行对比分析。

答：（1）备料简单，对炉料适应性强。

（2）由于处理湿料与块料，烟尘率低。

（3）鼓泡乳化强化了熔炼过程，炉子的处理能力很大，硫化物在渣层氧化，放出的热能得到充分利用。

（4）大型瓦钮柯夫炉炉膛中的隔墙将炉膛空间分隔为熔炼区和渣贫化区，熔炼产物铜锍与炉渣逆流从炉子两端放出，炉渣在同一台炉中得到贫化，无需设置炉外贫化工序。

（5）炉子在负压下操作，生产环境较好，作业简单。

8.说明硫化锌溶液精矿氧压浸出的原理及其特点。

答：硫化锌精矿氧压技术的特点是：锌精矿不经焙烧直接加入压力釜中，在一定的温度