重金属冶金学重点
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、钻、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。
《重金属冶金学》课件
通过重金属再生利用，可以提高 资源的利用率，延长资源的寿命 。
04
重金属冶金学的环境保护
重金属对环境的污染
重金属污染对土壤的危害
重金属污染对大气的危害
重金属元素在土壤中积累，影响土壤 的理化性质，降低土壤肥力，影响农 作物生长。
重金属元素通过烟尘、气体等方式进 入大气，对人体健康和生态环境造成 危害。
THANKS
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重金属冶金学的应用领域
01
02
03
工业领域
重金属冶金学在工业领域 中有着广泛的应用，如铜 、镍、钴等金属的冶炼和 加工。
环保领域
重金属冶金学在环保领域 中也有着重要的应用，如 重金属废水的处理和回收 。
能源领域
重金属冶金学在能源领域 中也有着一定的应用，如 核能、太阳能等新能源的 开发和利用。
重金属冶金学的发展历程
古代
01
古代人类已经开始使用铜、铁等重金属，但当时的冶金技术较
为简单。
近代
02
随着工业革命的兴起，重金属冶金学得到了迅速发展，各种新
的冶炼技术和方法不断涌现。
现代
03
现代重金属冶金学已经发展成为一个综合性、交叉性的学科，
涉及物理、化学、材料科学等多个领域。
02
重金属的提取与分离
重金属的矿石来源
硫化矿床
氧化矿床
岩浆矿床
沉积矿床
主要包含铜、铅、锌等 重金属。
主要包含铁、锰等重金 属。
主要包含铬、镍等重金 属。
主要包含汞、锑等重金 属。
重金属的提取方法
01
02
03
04
火法提取
通过高温熔炼将重金属从矿石 中溶解出来，再进行提取。
年有色金属冶金学重点内容复习
年有色金属冶金学重点内容复习年有色金属冶金学重点内容复习有色金属冶金学是材料科学和工程的重要分支之一，主要涉及有色金属的提取、加工、制备以及性能研究等方面。
年有色金属冶金学主要是对于一年的有色金属冶金学的重点内容进行了复习和总结，帮助学习者更好地理解这门学科。
下面本文将详细介绍年有色金属冶金学的重点内容。
一、铝的冶炼铝是被广泛应用的轻金属之一，在工业和日常生活中都有重要的应用价值。
铝的冶炼以电解法为主，其主要步骤包括食电解质的制备、氧化铝的还原和氧化铝的电解。
其中，食电解质的制备是铝冶炼的关键环节之一。
二、镁的冶炼镁是具有轻质、高强度、高特性比等优点的重要金属之一，在铸造、航空航天和汽车等行业有着广泛的应用。
镁的冶炼主要采用了热还原法、电解法和熔盐电解法等方法。
其中，热还原法是目前生产成本最低的一种镁的冶炼方法。
三、铜的冶炼铜是被广泛应用的重要非铁金属之一，在电气、电子、机械和化工等行业有着广泛的应用。
铜的冶炼主要采用火法和湿法等方法。
其中，火法主要是采用射频炉和闪速炉等设备生产精细铜。
四、锌的冶炼锌是一种重要的轻金属，在钢铁、汽车、航空航天等行业有着广泛的应用。
锌的冶炼主要采用了电解法和火法等方法。
其中，电解法是锌的主要生产方法，其生产效率较高，可以实现生产工艺的可控性。
五、难处理金属的冶炼难处理金属是指指钨、钽、铌、钼和锆等金属的合金，这些金属的冶炼具有一定的难度，治金工艺的研究对于提高金属质量和降低生产成本都有重要的意义。
目前，难处理金属的冶炼主要采用了湿法和干法等方法。
六、有色金属提纯有色金属的提纯主要采用了化学法、物理法和电化学法等方法。
其中，电化学法具有高效、环保等特点，在提高有色金属质量、减少生产成本方面具有显著的优势。
此外，电化学法还能够实现对金属中杂质的分离和回收。
以上是年有色金属冶金学的重点内容总结，掌握这些冶金学的基本知识，对于学生和从业人员都有着重要的意义。
作为从业者，更需要不断更新自己的知识点，学习新的冶金工艺和生产技术，以应对日益激烈的市场竞争，进一步满足市场的需求。
高中化学 全程复习考点5.金属的冶炼
高考化学考点解析全程复习考点：金属的冶炼1．复习重点1． 金属冶炼的化学原理和金属冶炼的基本方法；2． 金属回收及资源保护的重要作用，3． 重点是考查金属冶炼的基本方法。
2．难点聚焦一、 金属在自然界中的存在形式：1. 游离态化学性质不活泼的金属,在自然界中能以游离态的形式存在,如：Au Ag Pt Cu2. 化合态化学性质比较活泼的金属,在自然界中能以化合态的形式存在,如： Al Na说明： 少数金属在自然界中能以游离态的形式存在; 而大多数的金属在自然界中能以化合态的形式存在.二、 金属的冶炼：1. 金属冶炼的实质用还原的方法,使金属化合物中的金属阳离子得电子变成金属原子.M n+ + ne-→M2. 金属冶炼的主要步骤：① 矿石的富集目的：除去杂质,提高矿石右的有用成分的含量;② 冶炼目的：得到金属单质.原理：利用氧化还原反应原理,在一定条件下,用还原剂把金属矿石中的金属离子还原成金属单质.③ 精炼目的：提高金属的纯度.3. 金属冶炼的一般方法：根据金属的活泼性.(1)热分解法：适用范围：不活泼金属 Ag----Au如： 2Ag 2O==4Ag + O 2↑2HgO==2Hg + O 2↑(2)还原法：适用范围：较活泼的金属 Zn----Cu如： Fe 2O 3 + 3CO ==2Fe + 3CO 2Cr 2O 3+2Al ==2Cr +Al 2O 3常用的还原剂：C 、CO 、 H 2 和活泼金属如铝等.说明铝热反应也属于热还原法.[思考]对于极活泼金属的冶炼,能否用热还原法?如不能则应使用什么方法?3.电解法：适用范围：活泼的金属 K----- Al△ △ 高温 高温 电解如： 2Al 2O 3 ==== 4Al + 3O 2↑2NaCl===2Na +Cl 2↑比较： 2NaCl+2H 2O===2NaOH +H 2↑+Cl 2↑2CuSO 4+2H 2O===2Cu+2H 2SO 4+O 2↑电解法也常用于某些不活泼的金属的精炼.[说明]电解法的缺点是要消耗大量的电能,成本较高.三、 金属的回收与环境、资源保护1. 金属回收的意义(1)节约矿物资源;(2)节约能源;(3)减少环境污染.2. 回收废金属的利用.大部分可以重新制成金属及化合物再用.实例：废铁屑可以铁盐或亚铁盐,如绿矾,废旧钢铁可以炼钢.从电解精炼铜的阳极泥中可以回收金银等贵重金属从定影液中可以回收金属银.小结：金属的活动性顺序与金属的冶炼方法.3．例题精讲例1 不太活泼的金属元素硝酸盐在受热分解时金属元素将转变为其氧化物或单质。
重金属冶金学第一章绪论
• 镍的资源
1.5 重金属冶炼方法
已成各自独立的工业生产体系
表1-1 重金属的冶炼方法及可回收的元素
1.6 重金属冶金的发展方向
（1）最大限度的减少冶金过程中资源与
能源的消耗，减少环境污染，实现可持 续发展；
（ 2 ）把冶金的传统产业与高新技术相结合，
开发新一代的金属材料及心得冶金技术。
1.绪 论 2.铜冶金 3.铅冶金 4.锌冶金 5.镍冶金
1.绪论
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 发展史略 重金属定义 重金属应用 重金属资源 重金属冶炼方法
1.6 发展方向
1.1 重金属发展史略
（1）铜 人类最早发现和使用的有色年
（3）锌 《天工开物》中的“倭铅” （4）镍 “中国银”
1.2 重金属定义
金属 ——有色金属——重金属
密度大于6g/cm3 主要是铜、铅、锌、镍、钴、锡、锑、镉、铋。
1.3 重金属的应用
铜的应用
铅的应用
锌的应用 镍的应用
1.4 重金属资源
• 铜的资源
• 铅的资源
• 锌的资源
世界锌资源的储量分布。（来源：Minerol Commodity Summaries，2005）
• 习题：3、4
重金属冶金学=第三部分
4-1
4-2
在转炉吹炼条件下，镍硫化物不能与其氧化物生成金属 镍，温度高于1700℃时（在氧气顶吹转炉内），才可能。
4.3 间断吹炼过程的理论分析
1、FeS和Cu2S氧化顺序
从图4-1可知，在吹炼初期FeS优先Cu2S氧化，随着FeS
氧化造渣，它在锍中的浓度降低，而Cu2S浓度提高，二
者同时氧化的趋势增长，实践中，白锍的Fe含量降低1％ 以下，Cu2S才开始氧化。以上分析说明了在间断吹炼铜 锍时分为两个周期的根据。
3、缺点
结构复杂，设备投资大，占地面积大，约比普通转炉多30％， 耐火材料消耗较多，全部更新炉衬时约比普通转炉多20％
4.7.3 闪速吹炼
1、工艺过程
闪速熔炼炉产出的高品位铜锍（68％～70％），经水淬、磨 细、干燥后，用风力输送至闪速炉顶料仓。磨细的铜锍、石灰和烟 尘与含氧75％～85％的富氧空气或工业氧气一起从反应塔顶喷入塔 内，吹炼成含硫0.2%～0.4%的粗铜。用CaO作熔剂，产出含铜约 11％～18％，含CaO约18％的炉渣。富氧空气的采用使烟气量减少 且稳定，SO2浓度35％～40％。烟气经废热锅炉、电收尘后稀释制 酸。收下来的尘或返回闪速吹炼炉，或返回闪速熔炼炉。
2、杂质元素在吹炼产物中分配，如表4-3所示
4-3
4.6 锍吹炼过程热化学 1、空气吹炼
铜锍转炉吹炼是自热过程，造铜期（1kgCu2S氧化成金属铜放 出1.37kJ热量）的热条件远不于造渣期（1kgFeS氧化造渣反应放出 5.85kJ热量）好。 吹炼正常温度1150～1300℃。当温度低于1150℃时，熔体有凝 结的危险，风眼易粘结、堵塞。而当温度高于1300 ℃，转炉炉衬耐 火材料的损坏明显加快。控制炉温的办法主要是调节鼓风量和加入 冷料（固体锍、锍包子上的冷壳等）。
重金属冶金学课程设计
重金属冶金学课程设计一、课程设计背景重金属冶金学作为一门应用科学，是指对于大气污染、环境污染和人类健康危害较大的重金属元素的提取、分离和储存等方面的研究。
在生产和实践中，对于重金属元素的分离和提取都是十分有必要的，因此，本次课程设计旨在提高学生对重金属冶金学领域的认识和理论水平。
二、课程设计目标通过本次课程设计，使学生能够：1.掌握重金属冶金学的基本理论和知识；2.深入了解重金属元素的提取、分离和储存等工艺流程；3.了解重金属污染物在食品链中的传输和富集规律；4.学会进行重金属元素的检测、分析和评估等方法；5.发现和解决重金属污染问题，提出相应的措施和对策。
三、课程设计内容1. 重金属元素的基本概念对于重金属元素的基本概念进行详细的介绍，包括重金属元素的定义、性质、分类和应用等方面。
2. 重金属元素的污染来源及危害介绍重金属污染的来源及其危害，包括重金属元素在生产活动中的污染源、生物地球化学循环中的污染源，以及重金属对人类健康和环境的危害等。
3. 重金属元素的污染防治措施对于重金属元素的污染防治措施进行详细的介绍和讲解，包括重金属元素去除和污染防治等方面。
4. 重金属元素的检测、分析和评估介绍重金属元素的检测、分析和评估方法，包括重金属元素的检测和分析方法、重金属元素的评估标准及其应用等方面。
5. 重金属元素的提取、分离和储存介绍重金属元素的提取和分离方法，包括重金属元素的提取和分离原理、提取和分离工艺流程设计、提取和分离设备设计等方面。
6. 重金属元素的应用介绍重金属元素的应用，包括重金属元素的应用领域、重金属元素的应用方式及其应用效果等方面。
四、课程设计要求1.小组形式进行，每个小组不超过5人；2.设计报告以Markdown文本方式呈现，最终形成结构完整、内容详实、表述准确、排版美观的课程设计报告；3.设计报告须提交电子版并在预定时间内提交，不得迟交；4.设计报告要求体现设计、评估过程，并且需要加深对实际问题的认识，针对重点问题提出解决方案和对策。
重金属冶金学
第六章 电化学极化
这一章主要讲述电极过程中电子转移步骤为速度控制步骤时的电化学极化动力学的规律。主要讲解以下几个问题：
电子转移步骤的动力学方程式；
电化学动力学方程式的应用；
电化学动力学参数；
双电层结构对电子转移步骤反应速度的影响；
多电子电极反应；
电化学极化的特征。
电子转移步骤的动力学方程式： 电化学极化的经验公式 在早期的电化学研究中，人们往往认为液相传质 步骤会成为速度控制步骤，而电子转移步骤总是很 快。一直到对氢在不同电极上放电机理研究后人们 才发现，氢离子在不同金属上析出其电极电位偏离平 衡电极电位的原因是由于电子转移步骤缓慢引起的， 也就是说电子转移步骤也会成为速度的控制步骤。
3、Butler-Volmer方程式
J0称为交换电流密度，该电流密度表示： 定义：在平衡电位下电极上互为可逆的还原反应与氧化反应的单向反应电流密度。 由于 ， 电极上无净反应发生，而没有宏观的物质变化和外电流通过，但从微观上看仍有物质的交换。这时的交换速度就是J 0，即为交换电流密度。
只考虑离子双电层及其电位差的影响。
忽略分散层电位的影响。
电极电位的变化只改变双电层紧密层的电位。认为双电
点击此处添加正文，请言简意赅的阐述观点。
层中分散层可忽略不计。
点击此处添加正文，请言简意赅的阐述观点。
由于只考虑电化学极化，忽略了分散层，又没有特 性吸附，那么外紧密层处反应物浓度就是溶液的本体浓 度：
（6-5b）
4） 基本的动力学方程式： 将6-3，6-4分别代入6-2a，6-2b得： (6-5a) 紧密层电位差 溶液内部电位为0，实际上 就是电池电动势E，当认为参比电位为0时， 就是相对于某一参比电极的电极电位， 将6-5a，6-5b中的 ， 合并到 中， 写成
重金属冶金学
绪论1有色金属是指除铁、铬、锰和钒以外的金属。
2有色金属又分轻金属、重金属、贵金属和稀有金属四大类。
重金属是指钴、镍、铜、锌、铅、锡、锑、汞、镉和铋等金属。
与重金属共伴生的金属主要是重金属和稀散金属。
铜冶金1碱式碳酸铜：CuCO3▪Cu(OH)2，简称铜绿；赤铜矿：Cu2O；辉铜矿：Cu2S；胆矾：CuSO4▪5H2O；黄铜矿：CuFeS2；黄铁矿：FeS2；铁橄榄石:2FeO▪SiO22铜锌合金：黄铜；铜锡合金：青铜，用于制造轴承、活塞、开关、油管、换热器等；铜铝合金：铝青铜，抗震能力很强；铍铜合金：铍青铜，机械零部件、工具和无线电设备。
3铜锍（冰铜）：是重金属硫化物的共熔体，主要成分是Cu2S和FeS都是金和银强有力的溶解剂，因此液态铜锍是金和银的良好捕集剂4铜冶炼过程中现代两种冶炼工艺：闪速熔炼、熔池熔炼5火法炼铜四个流程：造锍熔炼---------------- 铜锍（Cu2S-FeS）铜锍吹炼----------------- 粗铜（90）火法精炼---------------- 精铜（99.5）电解精炼---------------- 电铜（99.9）6何为（铜熔炼的）现代造锍熔炼？现代造锍熔炼是在1150~1250℃的高温下，使硫化铜精矿和溶剂在熔炼炉内进行熔炼，炉料中的铜、硫与硫化铁形成液态铜锍。
铜锍是以Cu2S-FeS为主，溶有金属Au、Ag、铂族等金属及少量其他金属硫化物的共熔体。
炉料中SiO2、Al2O3、CaO等成分与FeO一起形成炉渣，炉渣是以2FeO▪SiO2为主的氧化物熔体。
铜锍与炉渣互不相熔且密度各异，从而实现分离。
7写出铜精矿造硫熔炼过程的造锍反应、造渣反应主要方程式及其实际意义。
造锍反应：FeS(l)+Cu2O(l)===FeO(l)+Cu2S(l)实际意义表明反应体系中只要有FeS存在，Cu2O就将变成Cu2S，进而与FeS形成铜锍，而液态铜锍是金和银的良好捕集剂。
重金属冶金学
18%和22%。从目前情况看，2006年除了锌合金和电池 行业对锌的需求保持稳定甚至下降以外，其他消费领域 的需求还在继续增长。估计2007年锌消费量约为400万 吨。
1.1 重金属（密度都在6.0 g/cm3以上） Cu, Pb, Zn, Ni, Co, Cd, Hg, Sn, Sb, Bi共十种。自然
2)产物(出炉) 冰铜（铜锍）：Cu2S + FeS ,Cu 25～70% 炉渣：SiO2—FeO—CaO(实际组成更为复杂，后述） 烟气：SO2 烟尘：烟气夹带的细粒物料，. 以及易挥发元素和化合27物
2.2 造锍熔炼过程的物理化学变化
2.2.1火法炼铜的总反应（以黄铜矿为例）：
CuFeS2 + (4+X)/2 O2 = Cu + 2SO2 + FeOx A)实际炼铜工艺常包括造锍熔炼（产出冰铜，完成铜与
铜矿石（0.4～2%Cu）——浮选——铜精矿(15～
30%Cu)—— 造 锍 熔 炼 —— 冰 铜 （ 铜 锍 25 ～
70%Cu）——吹炼——粗铜（98～99%Cu）—
—火法精炼——阳极铜（99%Cu）——电解精
炼 —— 电 铜 (99.95-99.98%Cu)(GB466-
82,GB/T1385-92)
渣或挥发。含锌高的硫化铜矿不宜加入密闭鼓风炉处理，不然会使渣的流动性变
.
10
坏，且产生横隔膜。
1.1.3铜精矿（浮选硫化铜精矿）
表1-2 硫化铜精矿典型成分
45 40 35 30 25 20 15 10
5 0
铜精矿1 铜精矿2 铜. 精矿3 铜精矿4
Cu Fe S Zn pb As Sb Bi Ag MgO Al2O3 SiO2 C1a1O
重金属冶金学
第一章铜冶金一、填空题1.铜是人类发现和使用最早金属之一，在古代人们最初发现和使用的可能是( 天然铜 )。
2.天然铜通常是紫绿色或的(紫黑色 )石块。
3.天然铜通常是( 紫绿色 )或紫黑色的石块。
4.我国早在公元两千年前就已经大量生产、使用青铜，现北京故宫博物院还存有公元前(1700年)铸成。
5.我国早在公元两千年前就已经大量生产、使用(青铜)，现北京故宫博物院还存有公元前1700年铸成。
6.铜是一种( 玫瑰红色 )、柔软、具有良好延展性能的金属，易于锻造和压延。
7.铜是( 电)和热的良导体，仅次于银而居第二位。
8.铜是电和( 热 )的良导体，仅次于银而居第二位。
9.铜在常温下(20℃)的比重是( 8.22 )。
10.铜的熔点是( 1083℃ )。
11.铜的沸点是( 2310℃ )。
12.铜能溶解( SO2 )、( O2 )、H2、CO2、CO等气体。
13.铜能与锌、锡、镍互熔，组成一系列不同特性的(合金 )。
14.铜的合金中 ( 黄铜 )富有延展性。
15.铜的合金中 ( 青铜 )有较高耐磨性。
16.铜的合金中( 白铜 )有较高耐磨性和抗腐蚀性。
17.铜在元素周期表中是属于( 第一 ) 副族的元素。
18.铜在元素周期表中是属于第一( 副族 )的元素。
19.铜的原子序数为( 29 )。
20.铜的原子量为(63.57 )。
21.铜具有(两)个价电子，能形成( 一 )价和二价铜的化合物。
22.铜在含有CO2的潮湿空气中，易生成( 碱式碳酸铜 )。
23.铜在含有( CO2 )的潮湿空气中，易生成碱式碳酸铜。
24.铜绿有( 毒 )性，故纯铜不宜做食用器具。
25.铜在空气中加热至185℃时开始氧化，表面生成暗红色的(Cu2O )。
26.铜在空气中加热至( 185℃ )时开始氧化，表面生成暗红色的Cu2O。
27.铜在空气中加热至185℃时开始氧化，表面生成( 暗红 )色的Cu2O。
28.铜在空气中加热的温度高于( 350℃ )时，表面生成黑色的CuO。
重金属冶金学复习
重金属冶金学复习重金属冶金学复习名词解释题5×3'1、蓝粉：如果锌蒸气刚刚冷凝成小点滴时其表面即被CO2氧化成ZnO，则其不能汇聚成较大的点滴，最终凝固为细粉，这种细粉称为蓝粉。
2、铜渣除氯：基于铜及铜离子与溶液中的氯离子相互作用，形成难溶的Cu2Cl2沉淀，反应如下：Cu(海绵铜）Cu2++2Cl-=Cu2Cl23、铜锍/冰铜：是以FeS-Cu2S为主，溶有金属Au、Ag、铂族金属及少量其他金属硫化物的共熔体。
4、SKS法：直接炼铅的氧气底吹-鼓风炉还原熔炼工艺，适用于传统工艺改造。
5、造锍反应：FeS和Cu20在高温下将发生反应：FeS(l)+Cu2O(l)=FeO （l)+Cu2S(l) 6、造渣反应：炉子中生成的FeO和SiO2形成铁橄榄石炉渣：2Fe0(l) +SiO2(s)=(2Fe0·Si02)(l)7、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。
8、（硫化锌精矿）沸腾焙烧：是使空气以一定速度自下而上地吹过固体炉料层固体炉料例子被风吹动互相分离，并做不停的复杂运动，运动的粒子处于悬浮状态，其状态如同水的沸腾，因此沸腾焙烧。
填空题5×2'1、密陀僧:PbO、铁橄榄石：2FeO·SiO2。
2、硫化铜矿细菌堆浸，细菌主要是氧化亚铁硫杆菌。
3、铅鼓风炉熔炼的产物有粗铅、炉渣、铅冰铜、砷冰铜、烟尘和炉气。
4、转炉吹炼的过程的两个阶段:造渣期、造铜期。
5、方铅矿:PbS、闪锌矿：ZnS 、菱锌矿：ZnCO3、黄铜矿CuFeS26、现代铜熔炼技术可分为两大类，一是闪速熔炼，二是熔池熔炼。
7、初铅精炼除铜，初步脱铜用熔析法，深度脱铜用加硫法。
简答题4×5'1、在铜精矿造毓熔炼过程中，Fe3O4的危害及减少其生成的措施有哪些?在较高氧位和较低温度下，固态Fe3O4便会从炉渣中析出，生成难熔结垢物，使转炉口和闪速炉上升烟道结疤、炉渣黏度增大和熔点升高、渣中铜含量升高等。
重金属冶金学复习题
重金属冶金学复习题
绪论
重金属冶金学是研究重金属在冶金过程中的行为和性质的学科。
重金属的冶金过程涉及到矿石的选矿、矿石的矿化和金属的提取等
方面。
本文将对重金属冶金学中常见的复习题进行整理和总结，以
便学生们复习时能够更好地掌握相关知识。
一、选择题
1. 下面哪种是重金属冶金的一种基本操作？
A. 高温熔炼
B. 低温溶解
C. 挤压
D. 稀释
2. 重金属的原子量通常较大，这是由于重金属的什么特点？
A. 密度大
B. 原子核数目多
C. 电子数目多
D. 电子云分布广泛
3. 下面哪种金属是重金属的代表？
A. 铜
B. 铁
C. 铅
D. 锌
4. 下列重金属中，哪一种金属具有最高的密度？
A. 铜
B. 铁
C. 铅
D. 锌
5. 重金属在冶金过程中的提取方式主要有哪几种？
A. 熔融还原法和氧化还原法。
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。
全面提升山东省考研冶金工程重点知识点整理
全面提升山东省考研冶金工程重点知识点整理冶金工程作为一门复杂而又重要的学科，是冶金学在工程实践中的应用和推广。
它涵盖了冶炼、提炼和加工各种金属和非金属的技术以及相关的生产工艺和设备。
而山东省作为中国的重要冶金产区，其冶金工程专业的考研内容备受关注。
为了全面提升山东省考研冶金工程的重点知识点，以下将对该领域的核心内容进行整理。
1. 金属冶炼技术1.1 熔炼矿石熔炼是金属冶炼中常见的工艺，包括高炉冶炼、氧化铁炉冶炼和电炉冶炼等。
其中高炉冶炼在冶金工程中占据重要地位，掌握高炉冶炼的原理和技术是考研冶金工程的核心知识点之一。
1.2 烧结和热矿法烧结是冶金工程中制备铁矿石冶金原料的重要工艺，通过热作用使粉末矿石颗粒结合成块状，以提高矿石使用效率。
热矿法是在高温条件下进行化学反应以提炼金属的一种常见方法，熟悉烧结和热矿法的工艺和设备是考研冶金工程的重要要求。
2. 冶金工程原理2.1 冶金热力学热力学是冶金工程中的基础科学，研究能量和物质之间的相互转化关系。
理解和应用冶金热力学的各种定律和原理，对于解决冶金工程中的热力学问题具有重要作用。
2.2 冶金反应动力学反应动力学研究化学反应速度和机理的科学，对于优化冶金工艺流程、提高产量和质量至关重要。
掌握冶金反应动力学的基本原理和实际应用，是考研冶金工程的关键知识点。
3. 冶金设备与工艺流程3.1 冶金设备冶金设备是冶金工程中的重要组成部分，包括高炉、电炉、烧结机等。
了解冶金设备的结构和工作原理，对于掌握冶金工程的实际操作和维护具有重要意义。
3.2 冶金工艺流程冶金工艺流程是冶金工程中的一系列操作步骤，包括矿石的破碎、烧结、熔炼、提炼和成品制备等。
熟悉冶金工艺流程对于掌握冶金工程项目的实际运作具有重要作用。
4. 冶金工程的环境保护与安全工作4.1 环境保护冶金工程涉及大量的能源消耗和废物排放，对环境造成一定的影响。
在冶金工程中，应关注环境保护措施和可持续发展的理念，加强废气、废水、固体废弃物的治理与处理。
冶金重点（个人总结版）
冶金重点（个人总结版）第一篇：冶金重点(个人总结版)冶金概论重点第一章第二章种类：铁磁矿石、赤铁矿石、褐铁矿石、菱铁矿石等。
粒度要求：适中且均匀大型高炉40～60mm。
中型高炉用25～40mm。
小型高炉用15～25mm燃烧反应的作用：–为高炉冶炼过程提供主要热源；–为还原反应提供CO、H2等气体还原剂；–为炉料下降提供必要的空间。
–影响炉料下降、软熔带形状、煤气利用、冶炼指标• 高炉炉渣是铁矿石中的脉石和焦炭(燃料)中的灰分等与熔剂相互作用生成低熔点的化合物，形成非金属的液相。
• 炉渣的来源–矿石中的脉石：主要是酸性的SiO2和Al2O3，少量碱性成分CaO 和MgO –焦炭灰份：主要是酸性的SiO2（占45~50%左右）和Al2O3（占15~30% 左右）–熔剂：石灰石、白云石分解出的CaO和MgO –被侵蚀的炉衬等• SiO2熔点：1713℃• Al2O3熔点：2050℃• CaO 熔点：2570℃• 分离渣铁，具有良好的流动性，能顺利排出炉外。
• 具有足够的脱硫能力，尽可能降低生铁含硫量，保证冶炼出合格的生铁。
• 具有调整生铁成分，保证生铁质量的作用。
• 保护炉衬，具有较高熔点的炉渣，易附着于炉衬上，形成“渣皮”，保护炉衬，维持生产。
硫是钢铁产品中的有害元素，超过规定标准，钢材在轧制或锻造时会出现裂纹；生铁铸造时铁水流动性差，易引起气孔，这些现象称为热脆。
因此，从原料处理直至炼铁、炼钢等每一道工序都要尽可能使产品中硫的含量降低。
炉料在炉内下降的基本条件：π 形成炉料下降的自由空间的因素⌝ 焦炭在风口前燃烧生成煤气。
⌝ 炉料中的碳参加直接还原。
⌝ 炉料在下降过程中重新排列、压紧并熔化成液相，体积缩小。
⌝ 定时放出渣铁。
炉料下降的力学分析第三章炼钢的基本任务是脱碳、脱磷、脱硫、脱氧，去除有害气体和非金属夹杂物，提高温度和调整成分。
归纳为：“四脱”（碳、氧、磷和硫），“二去”（去气和去夹杂），“二调整”（成分和温度）。
冶金学钢铁部分重点(部分)
第1章现代高炉炼铁工艺习题一、名词解释1、有效容积利用系数每昼夜每立方米高炉生产的生铁量，P/t.d。
2、焦比生产1吨生铁所消耗的干焦炭重量。
3、燃料比每吨生铁耗用各种入炉燃料之总和。
K燃＝(焦炭+煤粉+重油+…)。
4、综合焦比喷吹燃料按对置换比折算为相应的干焦(K`)与实际耗用的焦炭量(焦比K)之和称为综合焦比(K综)。
5、矿石焙烧焙烧是在适当的气氛中，使铁矿石加热到低于其熔点的温度，在固态下发生的物理化学过程。
6、主要的焙烧方法焙烧的方法有：氧化焙烧、还原焙烧和氯化焙烧。
7、选矿选矿是依据矿石的性质，采用适当的方法，把有用矿物和脉石机械地分开，从而使有用矿物富集的过程。
8、精选铁矿石的主要选矿方法（1）重选；（2）磁选；（3）浮选。
9、焦炭负荷每批炉料中铁、锰矿石的总重量与焦炭重量之比，10、高炉一代寿命（炉龄）（1）指从高炉点火开炉到停炉大修，或高炉相邻两次大修之间的冶炼时间；（2）每m3炉容在一代炉龄期内的累计产铁量。
三、简答题1、高炉炼铁生产流程及附属系统答：高炉炼铁生产除了高炉本体以外，还包括有原燃料系统、上料系统、送风系统、渣铁处理系统、煤气处理系统。
2、高炉内型及有效容积答：高炉内型从下往上分为炉缸、炉腹、炉腰、炉身和炉喉五个部分，五部分容积总和为高炉的有效容积。
3、根据物料存在形态的不同，高炉分为几个区域答：可将高炉划分为五个区域：块状带、软熔带、滴落带、风口前回旋区、渣铁聚集区。
4、生铁的种类答：生铁可分为炼钢生铁、铸造生铁、铁合金三种。
5、天然铁矿石的分类答：天然铁矿石按其主要矿物分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿。
6、褐铁矿的化学成分及含铁量答：褐铁矿的化学成分是nFe2O3·mH2O，含铁量55～66%。
7、铁矿石的焙烧主要有几种方法答：铁矿石的焙烧主要有氧化焙烧和还原焙烧。
8、焦炭在高炉冶炼过程中具有的作用答：焦炭在高炉冶炼过程中具有(1)燃料，燃烧后发热，产生冶炼所需热量。
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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·SiO2⑵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 + SO29.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，在一定的温度和氧分压条件下直接酸浸获得硫酸锌溶液，原料中的硫、铅、铁等则留在渣中，分离后的渣经浮选、热滤，回收元素硫、硫化物残渣及尾矿，进入硫酸锌溶液中的部分经铁中和沉铁后进入后续工序处理。
该工艺浸出效率高，对高铁闪锌矿和含铅的锌精矿适应性强，与常规湿法锌炼方法相比，物需建设配套的焙烧车间和酸厂，有利于环境的治理；尤其是对于成品硫酸外运交通困难地区的情况，氧压浸出工艺更显优势，产出的元素硫便于储存盒运输。
9、为什么冰铜吹炼能分为两个阶段？根据热力学条件可知，只有冰铜中的FeS完全氧化出去后，Cu2O 进和Cu2S才能发生造渣反应。
10、密闭鼓风炉的三个工作区：（1）预备区：主要进行炉料的干燥和预热（2）焦点区：进行激烈化学反应和熔化过程的区段，被氧化的主要是FeS，产出的FeO与炉料中的SiO2造渣。
FeS + 1.5O2 = FeO + SO2 FeO + SiO2 = 2FeO·SiO2（3）本床区: 汇集熔体和最后调整熔体成分的区域11、在造锍过程中Fe3O4有何危害？生产中采取的防止措施？Fe3O4的熔点高，在渣中以Fe-O复杂例子状态存在，当其量较多时，会使炉渣熔点升高，比重增大，恶化渣与锍的沉清分离。
当熔体温度下降时，Fe3O4会析出沉于炉底及某些部位形成炉结，还会在冰铜和炉渣的界面上形成一层粘渣隔膜层，危害操作。
防止措施：（1）尽量提高熔炼温度（2）适当增加炉渣中的SiO2含量，一般为35%以上（3）控制适当的冰铜品味，以保持足够的FeS量⑷创造Fe3O4与Fe和SiO2的良好接触12、闪速炉的类型：（1）奥托昆普闪速炉（需要补充燃料）：①反应塔②沉淀池③直升烟道（2）印柯闪速炉（氧焰熔炼法）:床能率比奥托昆普闪速炉高约30%，总能耗较低，烟气量小，烟气SO2含量高，完全自热。
闪速熔炼对炉料的要求：要求精矿含水0.1%～0.3%13. 锌焙砂中性浸出净化时，锌粉置换铜镉的原理是什么？影响锌粉置换反应的因素有哪些？答：锌粉置换除铜、镉采用多段锌粉置换法在锌粉表面上进行的多相反应过程，，影响锌粉置换除铜、镉的因素有：锌粉的质量和用量、搅拌速度、置换温度、中静液成分和添加剂。
14.为何铜锍品味越高，渣中铜含量越高？答：传统的造锍熔炼法，体系氧势较低，所产铜锍品味不高，渣中铜含量较低，而现代的强化熔炼法，由于体系氧势高，铜锍品味高。
15.冶炼工艺电收尘原理？带点微粒在电场作用下定向移动电解原理：外加电压克服原电池做功16. 锌精矿温度高低焙烧的目的？火法炼锌厂焙烧硫化锌精矿的目的是将其中所含的硫完全除去，得到主要由金属氧化物组成的焙烧矿，这样可使蒸馏得到的锌比较纯，也可以避免蒸馏过程中锌成为硫化锌而带来锌的损失。
其实质是将精矿中的硫化锌尽量氧化成氧化锌，同时让铅、镉、砷等杂质氧化变成易挥发的化合物从精矿中分离。
使精矿中硫氧化成二氧化硫，产出足够浓度的二氧化硫烟气供制酸。
17.粗铜火法冶炼步骤？火法冶炼一般是先将含铜百分之几或千分之几的原矿石，通过选矿提高到20－30％，作为铜精矿，在密闭鼓风炉、反射炉、电炉或闪速炉进行造锍熔炼，产出的熔锍(冰铜)接着送入转炉进行吹炼成粗铜，再在另一种反射炉内经过氧化精炼脱杂，或铸成阳极板进行电解，获得品位高达99.9％的电解铜。
18. 密闭鼓风炉炼锌的优点与缺点有哪些？优点：对原料的适应性强、可综合利用原矿中的有价金属,生产能力大、燃料利用率高、基建投资费用少。
缺点：需要冶金焦炭、技术条件要求较高、烧结块的含硫量低于1%、炉内和冷凝器内会产生炉结、劳动强度大。
19.在湿法炼锌过程中，锌焙砂中性浸出的pH值为什么要控制在5.2左右？工业上常加入氧化剂（MnO2）的作用是什么？答：中性浸出控制浸出终点pH值为5.2~5.4，使锌离子不致水解，而杂质金属离子全部或部分以氢氧化物Me(OH)n形式水解析出。
在中性浸出的情况下，Fe2+不能沉淀出来，为实现深度除铁，需利用氧化剂（MnO2）将Fe2+氧化成Fe3+。
工艺流程火法炼铜的流程图：粗铅火法精炼。