重有色复习资料
有色冶金概论复习提纲.
有色冶金概论复习题1、黑色金属的单质为银白色，而不是黑色。
2、有色金属有80多种，分为重金属、轻金属、贵金属、稀有金属和半金属五类。
3、轻金属一般是指密度在5t/m3以下的金属。
4、矿物是地壳中具有固定化学组成和物理性质的天然化合物或自然元素。
5、冶金学的分类：物理冶金学和提取冶金学。
6、火法冶金包括：干燥、焙解、焙烧、熔炼、精炼、蒸馏等过程。
7、湿法冶金包括：浸出、净化、制备金属等过程。
8、铜是一种重要的有色重金属，在常温下为固体，新口断面呈紫红色。
9、炼铜原料90%来自硫化矿，10%来自氧化矿，少量来自自然铜。
10、火法炼铜是当今生产铜的主要方法，占铜产量的80%~90%，主要是处理硫化矿。
11、铜冶金工艺过程主要包括四个步骤：造锍熔炼、铜锍吹炼、粗铜火法精炼和阳极铜电解精炼。
12、铜冶金过程中造锍熔炼--铜锍吹炼工艺的基本原理是什么？第7页最后一段：这种工艺的原理是……并逐步得到提纯。
13、名词解释：什么叫熔锍？什么叫熔渣？第8页第一段：所谓熔锍是指硫化亚铁……铝酸盐等混合物的熔体。
14、铜冶金造锍熔炼的目的是什么？第8页第三段：造锍熔炼的目的在于……与熔渣相完全分离。
15、铜锍吹炼的任务是将铜锍吹炼成含铜98.5%~99.5%的粗铜。
16、铜锍吹炼过程所需热量全靠熔锍中的硫和铁的氧化和造渣反应放出的热量供给，为自热过程。
17、简述铜锍吹炼的两个周期。
第34页第一段：吹炼过程严格的分为两个周期……没有炉渣形成。
18、铜锍吹炼过程的正常温度应控制在1423~1573K之间。
19、粗铜火法精炼的主要目的是什么？第46页第二段：火法精炼的主要目的是……符合电解精炼要求的阳极铜。
20、镍的主要用途有哪些？第56页最后一段：（1） (8)21、目前应用于镍精矿深度干燥的方法有回转窑干燥、喷雾干燥、流态化干燥、气流干燥四种。
22、高镍锍冷却是将转录吹炼产出的高镍锍熔体注入8~20t的保温模内，缓冷72h以是其中的铜硫化物、镍硫化物和铜镍合金相分别结晶，有利于下一步相互分离。
有色金属冶金概论复-习题精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版有色金属冶金概论复习题1. 简述冶金学科（冶金方法）的分类；①提取冶金学（Extractive metallurgy）②物理冶金学（Physical metallurgy）。
2. 几种典型提炼冶金方法的一般流程及特点①火法冶金火法冶金的工艺流程一般分为矿石准备、冶炼、精炼3个步骤特点：②湿法冶金湿法冶金在机理上属物理化学的内容，其生产步骤主要包括：浸取、分离、富集和提取特点：③电冶金电冶金包括电炉冶炼、熔盐电解和水溶液电解等特点：④粉末冶金粉末冶金由以下几个主要工艺步骤组成：配料、压制成型、坯块烧结和后处理。
对于大型的制品，为了获得均匀的密度，还需要采取等静压（各方向同时受液压）的方法成型特点：3. 简述有色金属提取的特点①有色金属矿物的品位低，成分复杂。
②提取方法多，分火法和湿法。
4. 简述有色金属火法、湿法提取工艺的分类。
火法：①焙烧（氧化、还原、硫酸化、氯化、煅烧、烧结焙烧）；②熔炼（造锍、还原、氧化、熔盐电解、反应熔炼，吹炼）；③精炼（氧化、氯化、硫化、电解精炼）。
湿法：①浸出：按浸出的溶剂：碱浸、氨浸、酸浸、硫脲浸出、氰化物浸出，等；按浸出的方式：常压浸出、加压浸出、槽浸、堆浸、就地浸出，等。
②净化：水解沉淀净化、置换净化、气体还原（氧化）净化，等。
③沉积：置换沉积、电解沉积、气体还原沉积。
5. 判断下列金属那些属于稀有金属、轻金属、重有色金属及贵金属重金属，一般是指密度在4.5 （或5）g·cm-3以上的金属，过渡元素大都属于重金属。
主要有11种：铜Cu、铅Pb、锌Zn、镍Ni、锡Sn、钴Co、砷As、铋Bi、锑Sb、镉Cd、汞Hg 轻金属，密度在4.5 （或5）g·cm-3以下的金属叫轻金属，周期系中第ⅠA、ⅡA族均为轻金属，主要有7种：铝Al、镁Mg、钾K、钠Na、钙Ca、锶Sr、钡Ba；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。
有色冶金概论复习
1.简述冶金学科（冶金方法）的分类；冶金学分类: 提取冶金学和物理冶金学2.几种典型提炼冶金方法的一般流程及特点；火法冶金: 火法冶金的工艺流程一般分为矿石准备、冶炼、精炼3个步骤。
湿法冶金: 其生产步骤主要包括：浸取、分离、富集和提取。
水法冶金的优点是环境污染少，并且能提炼低品位的矿石，但成本较高。
主要用于生产锌、氧化铝、氧化铀及一些稀有金属。
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。
粉末冶金：粉末冶金由以下几个主要工艺步骤组成：配料、压制成型、坯块烧结和后处理。
对于大型的制品，为了获得均匀的密度，还需要采取等静压（各方向同时受液压）的方法成型。
粉末冶金在技术上和经济上有以下特点：（1）可生产普通熔炼方法无法生产的特殊性能材料，如多孔材料、复合材料等；可避免成分偏析、保证合金具有均匀的组织和稳定的性能；（2）可生产高熔点金属（如钨和钼）和不互熔的合金（如钨-银合金）；（3）可大量减少产品的后续机加工量，节约金属材料，提高劳动生产率。
这一点对贵重金属尤其重要；（4）粉末冶金零件的缺点是塑性和韧性较差。
3. 简述有色金属提取的特点；有色金属提取工艺的特点：1）有色金属矿物的品位低，成分复杂。
2）提取方法多，分火法和湿法。
4. 简述有色金属火法、湿法提取工艺的分类。
火法：（1）焙烧（氧化焙烧、还原焙烧、硫酸化焙烧、氯化焙烧、煅烧、烧结焙烧）；（2）熔炼（造锍熔炼、还原熔炼、氧化熔炼、熔盐电解、反应熔炼，吹炼）；（3）精炼（氧化精炼、氯化精炼、硫化精炼、电解精炼）。
湿法：（1）浸出按浸出的溶剂分为：碱浸、氨浸、酸浸、硫脲浸出、氰化物浸出，等；按浸出的方式分为：常压浸出、加压浸出、槽浸、堆浸、就地浸出，等。
（2）净化：水解沉淀净化、置换净化、气体还原（氧化）净化，等。
（3）沉积：置换沉积、电解沉积、气体还原沉积。
5. 判断下列金属那些属于稀有金属、轻金属、重有色金属及贵金属Fe ( ) Cu ( ) Mg ( ) Al ( ) Au ( ) Ag ( ) Pt ( ) Ti ( ) Co ( ) Pb ( ) Zn ( ) Na ( ) K ( ) W ( ) Mo ( ) Ga ( ) Sr ( ) Ir ( ) Zr ( ) Pd ( )6. 金属铝、铜、金、银的主要物理化学性质？铜的性质：物理性质铜呈玫瑰红色，特点是展性和延性好；导电、导热性极佳，仅次于银；无磁性；不挥发；液态铜流动性好等。
重有色冶金习题
重有色冶金习题铜冶金主要步骤：造锍熔炼、铜硫吹炼、火法精炼、电解精炼。
1.何谓造锍熔炼？造锍熔炼的目的是什么？定义：在1150-1250℃的高温下，是硫化铜精矿和溶剂在熔炼炉内进行熔炼，炉料中的铜、硫与硫化亚铁形成液态的铜硫。
目的：将铜精矿中铜及其他有价金属富集于冰铜中从而达到与脉石、部分硫铁的分离。
2.造锍熔炼时铜在渣中的损失有哪几种形式？并说明原因及降低渣含铜的可采取的措施。
损失形式：机械夹带、溶解两种形式。
原因：机械夹带损失是于细颗粒冰铜未能沉降到锍层而夹带于炉渣中而引起的损失；溶解损失是于铜的硫化物除去铜硫中铁、硫及其他杂质；2）产粗铜；3）产粗铜时，将金银及铂族元素富集于粗铜中。
第一阶段是造渣期，主要反应：MeS+3/2O2=MeO+SO2；MeO+SiO2=MeO·SiO2 第二阶段是造铜期，主要反应：Cu2S+3/2O2=Cu2O+SO2;2Cu2S+Cu2O= 6Cu+SO2 6.酸性炉渣和碱性炉渣各有何特点？碱性炉渣温度―粘度曲线变化急剧，有明显的转折；酸性渣的曲线则平缓，无转折。
后者是因为当温度升高后，复杂硅氧络阴离子离解为尺寸小、结构简单的离子过程是逐渐进行的；而碱性渣在熔化后便立即离解为各种R2＋和半径小的阴离子，所以随温度增加，粘度下降很快。
7.铜的火法精炼的目的是什么？每个周期包括哪几个阶段？火法精炼目的：1、部分除去粗铜中对氧亲和力较大的杂质；2、为电解精炼提供合乎要求的阳极铜，并浇铸成表面平整、厚度均匀、致密的阳极板；3、以保证电解铜的质量和降低电解精炼的成本。
每个周期包括加料熔化、氧化、还原和出铜浇铸四个基本阶段。
8.粗铜火法精炼的基本原理是什么？第一，氧化过程：铜中有害物质的除去，基本原理在以杂志对氧气的亲和力大于铜对氧气的亲和力，但是铜较多，首先氧化的是铜，4[Cu]+O2=2[Cu2O],杂质与Cu2O接触后把Cu2O中氧气夺走，[Cu2O]+[MeO]+2[Cu],Cu2O起到氧传递作用。
重有色金属冶炼设计手册铅锌铋卷
重有色金属冶炼设计手册铅锌铋卷重有色金属冶炼设计手册铅锌铋卷一、引言有色金属冶炼在现代工业中扮演着至关重要的角色。
铅、锌、铋等重有色金属不仅在冶金工业中有着广泛的应用，而且在环保、电子、建筑等领域也具有重要地位。
本文将围绕重有色金属冶炼设计手册，以铅、锌、铋为主要讨论对象，深入探讨其相关的原理、技术和应用。
二、重有色金属冶炼设计手册的概述1. 重有色金属冶炼的基本原理重有色金属冶炼是指对含有铅、锌、铋等元素的矿石或废料进行冶炼、提取纯金属的工艺过程。
其主要原理包括矿石的选矿、熔炼、精炼等环节，每一环节都涉及到复杂的化学和物理变化。
重有色金属冶炼设计手册对这些基本原理进行了详细的描述和分析，提供了科学、系统的理论基础。
2. 重有色金属冶炼设计手册的应用重有色金属冶炼设计手册的应用范围非常广泛，不论是冶金企业的生产制造，还是科研院校的教学研究，都离不开设计手册的指导。
设计手册中包含了大量的实用技术和案例分析，对于提高冶金工程师和技术人员的实践能力具有重要意义。
三、铅锌铋卷的特性和冶炼工艺1. 铅锌铋卷的特性铅、锌、铋是常见的重有色金属，它们具有高密度、良好的延展性和导电性等特点，因此在电子、建筑等行业有着广泛的应用。
设计手册中会详细介绍铅锌铋卷的成分、性能和用途，为工程师提供了技术参数的参考依据。
2. 铅锌铋卷的冶炼工艺铅锌铋卷的冶炼工艺是重有色金属冶炼设计手册的重要内容之一。
从矿石的选矿到熔炼精炼过程，设计手册会对每一个环节进行详细的分析和说明，提供了工艺流程、设备选型、操作规范等方面的指导。
四、对重有色金属冶炼设计手册的个人理解和观点重有色金属冶炼设计手册是冶金工程师和研究人员的重要工具书，具有非常高的实用价值。
通过学习设计手册，可以系统地了解重有色金属冶炼的原理和技术，提高工程师的工作水平和技术能力。
设计手册也对未来的冶金技术发展起到了指导作用，促进了行业的不断创新和进步。
五、总结本文围绕重有色金属冶炼设计手册，以铅、锌、铋为主要讨论对象，介绍了其基本概念、应用范围、铅锌铋卷的特性和冶炼工艺，并共享了对于设计手册的个人观点和理解。
重有色金属冶炼设计手册铅锌铋卷
《重有色金属冶炼设计手册铅锌铋卷》一、引言在当今工业社会中，重有色金属冶炼是一个重要的产业领域。
其中，铅、锌和铋是三种重要的有色金属，在冶炼过程中具有不可替代的作用。
本文将以重有色金属冶炼设计手册中的铅锌铋卷为主题，探讨这三种金属的冶炼工艺、设备、技术和工程设计。
二、铅锌铋的概述铅、锌和铋是属于重有色金属的一类，它们在工业生产和日常生活中具有重要的用途。
铅是一种重要的金属材料，广泛应用于电池、建筑材料、化工产品等领域。
锌是一种重要的合金元素，具有良好的耐腐蚀性能和导电性能，被广泛用于镀锌钢材、铜合金、合金材料等领域。
铋是一种重要的稀有金属，具有较高的导电性能和耐腐蚀性能，在电子、光伏等领域有着重要的应用价值。
三、铅锌铋冶炼的工艺流程1. 铅的冶炼工艺铅的主要冶炼工艺包括冶炼熔炼、回收冶炼和湿法冶炼。
针对不同的矿石和原料，需要采用不同的冶炼工艺流程，包括熔炼、浮选、氧化焙烧、还原冶炼等环节。
熔炼是指将矿石或废料在高温下加热，使其熔化成为铅液态金属。
回收冶炼是指在废旧电池、冶炼废料等原料中回收铅金属。
湿法冶炼是指利用湿法方法从矿石中提取铅金属。
2. 锌的冶炼工艺锌的主要冶炼工艺包括热法冶炼和湿法冶炼两种。
热法冶炼是指将锌矿石在高温下还原成为锌金属的冶炼方法，包括焙烧、矿浆浸出、电解和蒸馏等环节。
湿法冶炼是指利用湿法方法从矿石中提取锌金属，包括浸出、萃取、蒸馏和电积等环节。
3. 铋的冶炼工艺铋的主要冶炼工艺包括氧化焙烧、浸出、还原冶炼等环节。
氧化焙烧是指将铋矿石在高温下氧化成为铋酸盐，然后通过浸出、还原等环节提取出铋金属。
四、铅锌铋冶炼设备和技术1. 设备铅锌铋冶炼设备主要包括熔炼炉、熔炼炉、电解槽、浮选机、萃取塔、蒸馏设备等。
这些设备在冶炼过程中起着重要的作用，其中熔炼炉是将矿石冶炼成为金属的重要设备之一，电解槽则是将熔炼后的金属电解成为高纯度的金属材料的重要设备之一。
2. 技术铅锌铋冶炼技术方面，需要具备熔炼、浮选、湿法冶炼、热法冶炼、氧化焙烧、浸出萃取等方面的专业知识。
重金属冶金学 复习题
重金属冶金学复习题一、名词解释1．重金属重金属指铜、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．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。
3.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。
4.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。
二、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三、简答题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。
有色金属冶金学重点内容复习
有色金属冶金学重点内容复习有色金属冶金学重点内容复习氧化铝的生产1.有色金属是指除Fe、Cr、Mn之外的金属。
2、有色金属分轻金属、重金属、稀有金属、贵金属。
轻金属：比重小于5.0的金属，包括Al、Mg等。
重金属：比重大于5.0的金属，包括铜、铅、锌等。
稀有金属：一般指工业上应用较晚，而为人们不太熟悉的，或者在自然界中赋存较分散以及提取方法较复杂的有色金属，包括锆、钨、钼、铪、稀土金属等。
贵金属：一般是指在空气中保持其美丽金属光泽，可用作装饰品，因而价值较高的金属，包括金、银、铂族金属等。
3、根据氧化铝水合物所含结晶水的数目将其分为三水型、一水型、铝胶型。
4、不同形态的氧化铝及其水合物溶解于酸和碱液中（速度）和（溶解度）是不相同的。
三水铝石最易溶解，一水软铝石次之，一水硬铝石最难溶解。
5、铝土矿是一种以氢氧化铝矿物为主的成分复杂的岩石。
6、我国铝土矿的特点：高铝、高硅、低铁。
（烧结法）一水硬铝石型7、铝土矿分类：按铝土矿矿物成分铝土矿可分为三水铝石型、一水硬铝石型、一水软铝石型、各种混合体。
按铝土矿矿石结构特点铝土矿可分为粗糙状、致密状、豆鮞状。
按铝土矿地质成因铝土矿可分为海相沉积型、陆相沉积性、玄武岩风化壳型。
8、铝土矿的质量标准（铝硅比）和（铝土矿类型）。
9、铝硅比：铝土矿中氧化铝和氧化硅的重量比，工业上一般用A/S表示。
10、电解过程对氧化铝的要求？●答：电解过程对氧化铝的要求：在电解质中溶解速度要快、流动性好、粉尘量少、保温性能好、吸附HF的能力要强。
10、安息角：物料在光滑平面上的自然堆积的倾角，是表示物料流动性好坏的指标。
安息角大物料的流动性能就差。
11、氧化铝的比表面积越大，氧化铝的化学活性越强越易溶解。
12、氧化铝的生产方法有酸法、碱法、电热法、酸碱联合法。
●酸法生产氧化铝是用硝酸、硫酸或盐酸等无机酸处理含铝原料而得到相应的铝盐的酸性水溶液。
然后使这些铝盐成为水合物结晶（经蒸发结晶）或碱式铝盐（水解结晶）从溶液中析出，亦可用碱（NH4OH）中和这些铝盐水溶液，使铝成氢氧化铝析出。
有色冶金概论复习
复习重点（绪论和有色金属冶金部分）考试题型：名词解释、填空、选择、问答、综合分析。
约占总分值的50%。
1.什么是冶金，其目的是什么?冶金是研究如何经济地从矿石或其他原料中提取金属或金属化合物，并采用各种加工方法制成具有一定性能的金属材料的科学。
冶金的目的就是把所要提取的金属从成分复杂的矿物集合体中分离出来并加以提纯。
2.简述冶金（学科）的分类。
冶金学分类: 提取冶金学和物理冶金学提取冶金学：研究提取金属，存在化学反应。
从矿石或精矿中提取金属（包括金属化合物）的生产过程（又称化学冶金、过程冶金学）。
物理冶金学：研究金属材料成型过程。
通过成型加工制备具有一定性能的金属或合金材料，包括金属学、粉末冶金、金属铸造、金属压力加工等（又称金属学）3. 金属冶炼方法大致有哪几类？各有什么特点？根据各种冶金方法的特点，大体上可将其归纳为三类：火法冶金、湿法冶金和电冶金。
火法冶金：是在高温条件下进行的冶金过程。
矿石或精矿中的部分或全部矿物在高温下经过一系列物理化学变化，生成另一种形态的化合物或单质，分别富集在气体、液体或固体产物中，达到所要提取的金属与脉石及其他杂质分离的目的。
湿法冶金：是在溶液中进行的冶金过程。
湿法冶金温度不高，一般低于100℃。
现代湿法冶金中的高温高压过程，温度也不过473K左右，极个别情况温度可达573K。
电冶金：是利用电能提取金属的方法。
根据利用电能效应的不同，电冶金又分为电热冶金和电化冶金。
4. 火法冶金、湿法冶金和电冶金的特点比较。
（1）火法冶金一般具有处理精矿能力大,能够利用硫化矿中硫的燃烧热,可以经济地回收贵金属、稀有金属等优点；但往往难以达到良好的环境保护。
（2）湿法冶金常用于处理多金属矿、低品位矿和难选矿。
（3）电冶金则适用于铝、镁、钠等活性较大的金属的生产。
5. 有色金属分为哪几类？(1)重金属：密度在5t/m3以上的金属，包括铜、铅、锌、镍、钴、锡、锑、汞、镉、铋。
(2)轻金属：密度在5t/m3以下的金属，包括铝、镁、钠、钾、钙、锶、钡。
重有色金属冶金生产技术与管理手册
重有色金属冶金生产技术与管理手册一、引言随着社会的进步和工业的发展，有色金属冶金生产技术和管理手册变得越来越重要。
有色金属冶金是指对非铁金属（有色金属）的矿石进行提炼和加工的过程。
有色金属在工业生产中具有广泛的应用，包括铜、铝、锌、镍等金属。
本文将探讨重有色金属冶金生产技术和管理手册的相关内容。
二、重有色金属冶金生产技术1. 矿石提炼有色金属的冶炼过程通常从矿石的提炼开始。
有色金属矿石的种类繁多，包括硫化物矿石、氧化物矿石、碳酸盐矿石等。
不同种类的矿石需要采用不同的提炼方法，如浮选、磁选、重选等。
通过提炼过程可以将矿石中的有用金属分离出来，生成金属精矿。
2. 精矿冶炼精矿冶炼是将金属精矿中的杂质去除，从而获得纯金属的过程。
精矿冶炼的方法包括火法冶炼和湿法冶炼。
火法冶炼主要通过高温加热将金属精矿中的杂质氧化或还原，进一步提纯金属。
湿法冶炼则是通过化学反应将金属精矿中的杂质溶解或沉淀，以达到提炼金属的目的。
3. 电解和电积电解和电积是有色金属冶炼过程中重要的环节。
电解是利用电流使金属离子在电解质溶液中析出的过程，通过电解可以将金属离子还原为金属。
电积则是将金属离子沉积在电极表面的过程，通过电积可以得到金属的纯度更高的产品。
4. 精炼和合金制备精炼是在金属冶炼的过程中对金属进行进一步的提纯。
通过精炼可以去除金属中的杂质，提高金属的纯度。
合金制备是将不同种类的金属混合在一起，形成新的金属材料。
合金具有比纯金属更好的性能，广泛应用于工业生产中。
三、重有色金属冶炼的管理手册1. 安全管理有色金属冶炼过程中涉及高温、高压等危险因素，安全管理至关重要。
管理手册应包括相关的安全操作规程和应急措施，确保工作人员的安全。
2. 质量管理质量管理是有色金属冶炼过程中的重要环节，管理手册应包括质量监控的方法和标准，确保产品的质量符合要求。
3. 环境保护重有色金属冶炼过程中会产生大量的废气、废水和固体废弃物，管理手册应包括相关的环保措施和处理方法，确保对环境的影响最小化。
重有色金属冶金概述
重有色金属冶金概述白凤斌二O一三年十月重有色金属冶金概述重有色金属(注：指密度大于 4.5g ／ cm3 的有色金属材料，包括铜、镍、铅、锌、锡、锑、钴、汞、镉、铋等金属）冶金提取方法主要分为两种，一是火法冶炼；二是湿法冶炼。
火法冶金是提取纯金属最古老、最常用的方法。
由于重有色金属矿通常以硫化物为主,因此大约60％以上的重有色金属的提取采用火法冶炼.湿法冶金的历史可追朔到大约公元1200年我国的北宋时期就已能从胆矾（硫酸铜)溶液中提取铜.但是在冶金工业发展进程中湿法冶炼技术发展十分缓慢，真正意义上的现代湿法冶金直到20世纪40年代以后才逐步实现了工业化.由于湿法冶金在环境保护、生产成本、能源消耗以及对原料的适应性等方面具有独特的优势，近50年来发展十分迅速。
1。
1 重有色金属火法冶金重有色金属火法冶金是指用燃料、电能或其他能源产生高温，在高温下应用冶金炉把有价金属和精矿中的大量脉石等杂质分离开，提取金属或提纯金属（精炼）的各种作业。
重有色金属火法冶金的主要化学反应是氧化—还原反应，火法冶金是提取纯金属最古老、最常用的方法。
1。
1.1 重有色金属火法冶金主要设备重有色金属火法冶金主要设备包括各种冶金炉及附属设备。
常见的重有色金属冶金炉有以下几种：1。
铜、镍冶炼粗炼设备：a。
密闭鼓风炉；b。
电炉;c.闪速炉；d.诺兰达炉；e.瓦纽可夫炉。
f。
奥斯麦特炉精炼设备:a。
转炉;b.连续吹炼炉；2。
锌冶炼a。
竖罐蒸馏炉；b.炼锌鼓风炉（ISF炉）；3。
铅冶炼a。
鼓风炉;b.氧气底吹熔炼炉（Q.L。
S法） c。
基夫赛特炉；d.卡尔多炉。
3。
综合回收设备a。
烟化炉;b.回转窑（威尔兹法）。
1。
1.2铜火法冶炼工艺流程烟气烟气电解铜 阳极泥图1。
铜火法冶炼原则工艺流程图1。
1。
2海绵镉真空精炼工艺流程锌渣粗镉蒸馏渣 1＃镉图2。
海绵镉真空精炼工艺流程图1。
1。
2威尔兹法生产氧化锌工艺流程次品氧化锌图3。
威尔兹法生产氧化锌工艺流程图2。
有色冶金学重点复习题
一、名词解释（共5小题，每小题4分，共计20分）湿法冶金、火法冶金、电冶金、槽电压、极距、苛性比、铝硅比、分配系数、阳极效应、冰铜、熔池熔炼、漂浮状态熔炼、熔盐氯化、铝酸钠溶液的稳定性（补充：火法冶金----在高温下矿石或精矿经熔炼与精炼反应及熔化作业，使其中的有色金属与脉石和杂质分开，获得较纯有色金属的过程。
电冶金---利用电能提取和精炼有色金属的方法极距----所谓极距，是指阴、阳两极之间的距离。
铝酸钠溶液的稳定性----铝酸钠溶液的稳定性是指铝土矿溶出液经赤泥分离洗涤后获得的净铝酸钠溶液分解析出Al(OH)3所需时间的长短。
）二、简答题（共5小题，每小题6分，共计30分）三、问答题（共3小题，每小题12分，共计36分）四、计算题(共1小题，共计14分)1、某铝厂，电解槽平均电流（直流）为280KA,平均电流效率为92％，平均槽电压4.25V，请分别计算它的年（300天）产铝量和电能消耗各是多少？（铝的电化学当量：0.3356g/(A.h)）p27-282、某湿法炼锌厂，有生产槽150个，通电电流12000A，平均电流效率90％，平均槽电压3.5V，试计算电锌的电能消耗和日产量各是多少？（锌的电化学当量：1.2193g/(A.h)）p27-28有色冶金学复习思考题概述1、提取冶金方法是如何分类的？各自定义2、火法、湿法、电化学法三种冶金方法包括哪些基本冶金过程？有色冶金主要单元过程：焙烧、煅烧、烧结和球团、熔炼、火法精炼、浸出、液固分离、溶液净化、水溶液电解、熔盐电解第一章铝冶金1、什么是铝的歧解反应？p42 、现代铝工业有哪些主要生产环节?辅助环节?p23 、适合氧化铝生产的主要矿物有哪几种?各有哪些特点？衡量矿物质量的标准是什么？p114、简述拜耳法的基本原理和拜耳循环的实质p135、简述拜耳法生产氧化铝的工艺流程p136、什么是苛性比，它反映铝酸钠溶液的什么特性？什么是铝硅比(A/S)？p14-157、简述铝电解的原理？p19答：现代铝工业生产，主要采取冰晶石—氧化铝融盐电解法。
1. 判断下列金属那些属于稀有金属、轻金属、重有色金属及贵金属
1. 判断下列金属那些属于稀有金属、轻金属、重有色金属及贵金属Fe ( ) Cu ( ) Mg ( ) Al ( ) Au ( ) Ag ( ) Pt ( ) Ti ( ) Co ( ) Pb ( ) Zn ( ) Na ( ) K ( ) W ( ) Mo ( ) Ga ( ) Sr ( ) Ir ( ) Zr ( ) Pd ( )2. 金属铝、铜、金、银的主要物理化学性质？铜的性质：物理性质铜呈玫瑰红色，特点是展性和延性好；导电、导热性极佳，仅次于银；无磁性；不挥发；液态铜流动性好等。
熔点：1083℃。
密度：8.96 g/cm3铜的蒸气压很小，在熔点温度下仅为9×10-5Pa。
高温下，液体铜能溶解氢、氧、二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳等气体。
凝固时，溶解的气体又从铜中放出，造成铜铸件内带有气孔，影响铜的机械性能和电工性能。
化学性质铜在干燥空气中不起变化，但在含有二氧化碳的潮湿空气中则能氧化形成碱式碳酸铜（铜绿）的有毒薄膜。
加热至185℃，铜在空气中开始氧化，高于350℃氧化生成Cu2O和CuO。
因铜为正电性元素，故不能置换酸（盐酸和硫酸）中的氢，而仅能溶于有氧化作用的酸如硝酸和有氧化剂存在时的硫酸中。
铜能溶于氨水及与氧、硫、卤素等化合。
铝的性质物理性质(1) 熔点：99.996%的纯铝熔点为933K（660℃）。
工业纯铝的最终凝固点575℃。
(2) 沸点：铝的沸点是2467℃。
(3) 熔化热和熔化熵：铝的熔化热在933K时为107 0.21 kJ/mol。
熔化熵为11.5J/（mol·k）。
(4) 热容：铝的热容在298~933K之间(5) 导热系数（或导热率）固体铝在室温下的导热系数为（2.35~2.37）×10-2W/（m·k）。
(6) 热膨胀系数 99.99%精铝凝固时的体积收缩率为6.5%。
(7) 密度铝的实际密度值为2.6966~2.6988g/cm3。
有色冶金学期末复习资料
有色冶金学期末复习资料I ：名词解释铝硅比：在氧化铝生产中评价铝土矿的质量即以铝土矿中氧化铝和氧化硅的质量比为标准。
电流效率：通常以铝的实际产量在理论产量中所占的百分数。
槽电压：阳极母线至阴极母线之间的电压降，它由与电解槽并联的直流电压来指示。
熔析法除铜：是基于在低温下铜及其砷化物和锑化物在铅水中的溶解度降低的原理。
极距：指阴阳两极之间的距离。
银锌壳：锌对银具有很大的亲和力，形成的化合物比重小，熔点高，且不溶于被锌饱和的铅液中，而以固体银锌壳浮于铅面，与铅分离。
II ：解答题1：拜耳法生产氧化铝的工艺流程及特点？答：直接利用含有大量游离苛性碱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熔出铝土矿。
特点：拜耳法比较简单，能耗低，产品质量高，成本低，但只限于处理较高品味的铝土矿（A/S 应大于7）2：烧结发生产氧化铝的工艺流程及特点？答：烧结发是在铝土矿中配入石灰石（或石灰），纯碱（含大量碳酸钠的碳分母液），在高温下烧结而得到含有固态铝酸钠的熟料，用水或稀碱溶液溶出熟料，得到铝酸钠溶液。
经脱硅净化的铝酸钠溶液用碳酸化分解（向溶液中通入二氧化碳气）使溶液中的氧化铝成氢氧化铝结晶析出。
碳分母液经蒸发后返回用于配制生料浆。
特点：烧结发工艺较复杂，能耗高，产品质量和成本不及拜耳法，但它可以处理低品位的铝土矿（A/S 比应大于3.5）3为什么不能用中和水解的方法除去锌浸出液中的铜，镉，钴杂质？答：α+2Zn =110-时，锌的溶解度线是在PH=5.96.即2)(OH Zn 沉淀的PH 比铜，镉，钴的氢氧化物沉淀PH 还低，所以用中和水解净化法不能将铜，镉，钴除去。
4铝土矿高压溶出时添加石灰的作用？答：①消除含钛矿物的有害作用，显著提高32O Al 的溶出速度和溶出率；②促进针铁矿转变为赤铁矿，使其中的氧化铝充分溶出，并使赤泥的沉降性能得到改善；③活化一水硬铝石的溶出反应；④生成水化石榴石，减少O Na 2损失，降低能耗。
重有色金属冶炼设计手册
重有色金属冶炼设计手册
【原创版】
目录
一、概述
二、重有色金属冶炼设计手册的内容
1.铜镍卷
2.铅锌铋卷
3.锡锑汞贵金属卷
4.冶炼烟气收尘及通用工程常用数据卷
三、重有色金属冶炼设计手册的特点
1.总结了我国四十余年来的重有色金属冶炼设计、建设和生产的经验
2.收集了大量技术数据和实例
四、重有色金属冶炼设计手册的应用
正文
重有色金属冶炼设计手册是一部大型工具书，它总结了我国四十余年来重有色金属冶炼设计、建设和生产的经验。
全书共分四卷，十二篇，按铜镍（含钴回收）卷、铅锌铋卷、锡锑汞贵金属卷、冶炼烟气收尘及通用工程常用数据卷，分述各重金属及其伴生元素的各种提取工艺技术。
铜镍卷详细介绍了铜镍的提取工艺技术，包括原料的选择、技术操作条件的选择、产物的提取、技术经济指标的计算等。
铅锌铋卷则分别阐述了铅、锌、铋的提取工艺技术，以及相关的技术操作条件选择、产物、技术经济指标、主要设备选择等内容。
锡锑汞贵金属卷则针对锡、锑、汞等贵金属的提取工艺技术进行了详细的介绍。
冶炼烟气收尘及通用工程常用
数据卷则提供了冶炼烟气收尘及通用工程常用的数据，以便读者进行参考。
重有色金属冶炼设计手册的特点在于它不仅总结了我国四十余年来
的重有色金属冶炼设计、建设和生产的经验，而且收集了大量技术数据和实例，供读者参考选用。
这使得手册具有很高的实用价值和参考价值，对于从事重有色金属冶炼设计、建设和生产的人员来说，是一份不可多得的重要参考资料。
重有色复习资料
锌冶金试题：1.密闭鼓风炉炼锌有哪些优缺点？（5分）答：①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。
②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。
2.简述硫化锌精矿焙烧的目的。
（10分）答：（1）定义：硫化锌精矿焙烧过程是在高温下借助于空气中的氧进行的氧化焙烧过程。
（2）蒸馏法炼锌：①在焙烧时实行死焙烧（氧化焙烧），②尽可能地除去全部硫，③尽可能完全使铅、镉、砷、锑挥发除去，④得到主要由金属氧化物组成的焙砂，⑤浓度足够大的SO2烟气以供生产硫酸。
（3）鼓风炉炼锌：①通过烧结机进行烧结焙烧，②得到具有一定强度的烧结块，③既要脱硫、结块，还要控制铅的挥发。
④精矿中含铜较高时，要适当残留一部分硫，以便在熔炼中制造冰铜。
（4）湿法炼锌：①实行部分硫酸盐化焙烧，使焙砂中形成少量硫酸盐（3~4％S SO4）以补偿电解与浸出循环系统中硫酸的损失；②使砷与锑氧化并以挥发物状态从精矿中除去；③在焙烧时尽可能少地得到铁酸锌；④得到SO2浓度大的焙烧炉气以制造硫酸；⑤得到细小粒子状的焙烧矿以利浸出的进行。
3.在硫酸锌溶液中的杂质Cu、Cd、Co、Ni、As、Sb、F、Cl在电积过程中有什么危害？如何将它们将它们除去？（9分）答：（1）危害：①Cu、Cd、Co、Ni、As、Sb可在阴极析出，降低阴极锌的品质和电流效率；②促使在阴极上形成Zn-H微电池，加速H+放电和阴极锌反溶而造成烧板现象；③氯离子会腐蚀阳极，缩短阳极寿命，增加溶液的含铅量，使阴极锌的含铅量增加而降低锌的品质；④氟离子能破坏阴极表面的氧化铝膜，使析出的锌与铝板发生粘结而使阴极锌难于剥离。
（2）去除方法：①加锌粉置换除铜、镉，②砷盐净化法、锑盐净化法和合金锌粉净化法除钴、镍，③在去除钴、镍的同时除去微量杂质砷、锑，④氯离子可采用硫酸银、铜渣及离子交换等方法除去，⑤氟离子可采用加入石灰乳使其形成难溶化合物CaF2的方法和火法（如多膛炉）焙烧法除去。
重庆大学工程材料第九章(有色金属及其合金)
时效是指将过饱和的固溶体加热到固溶线以下某温度保温，
以析出弥散强化相的热处理。
在室温下进行的时效称自然时效；在加热条件下进 行的时效称人工时效。 时效强化效果与加热温度和保温时间有关。 温度一定时，随时效时间延长，时效曲线上出现峰 值，超过峰值时间，析出相聚集长大，强度下降， 为过时效。随时效温度提高，峰值强度下降，出现 峰值的时间提前。
( deformation aluminum alloy ) 铸造铝合金 ( cast aluminum alloy )
三、 变形铝合金 ( deformation aluminum alloy )
1.防锈铝合金 ( LF ) : Al – Mn 通过固溶强化提高铝合金的 强度和抗蚀性 ( 比纯铝好 )。 例如:LF21。 Al – Mg 通过固溶强化提高铝合金的 强度和抗蚀性 ( 比纯铝轻 )。 例如:LF2、LF6等。
四、 铸造铝合金 ( cast aluminum alloy )
– 硅合金 铸造铝 – 铜合金 铸造铝 – 镁合金 铸造铝 – 锌合金
铸造铝
1.铸造铝 – 硅合金 ( ZL101～ZL111 ) :
特点：铸造性能好
是最常用的铸铝合金
活塞(裙部为铝硅合金)
铝硅合金变质处理
变质剂： 2/3NaF+1/3NaCl
压 力 加 工 铸 α 造 成 形
3 710 14
α+δ σb δ
δ
锡青铜的性能特点： 耐磨性 耐蚀性 收缩小 无磁性 强度高
流动性差 不致密、易渗漏
锡青铜的应用： 弹簧、轴承、轴瓦
2、 特殊青铜 ( 无锡青铜 ) ( tin – free bronze )
硅青铜 : QSi3 – 1 铝青铜 : QAl7 铍青铜 : QBe2; 具有非常好的力学 性能。用于制造重要、精 密、高温、高速下工作的 零件。
有色金属冶金学复习资料
名词解释1、冰铜：冰铜是在熔炼过程中产生的重金属硫化物为主的共熔体，是熔炼过程的主要产物之一，是以Cu2S-FeS系为主并溶解少量其它金属硫化物、贵金属、铂族金属、Se、Te、As、Sb、Bi等元素及微量脉石成分的多元系混合物。
2、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。
3、碱性精炼：是加碱于熔融粗金属中，使氧化后的杂质与碱结合成盐而除去的火法精炼方法。
4、碱性炉渣：5、酸性炉渣：6、直接炼铅：利用硫化铅精矿粉料在迅速氧化过程中放出大量的热，将炉料迅速熔化，产出液态铅和熔渣，同时产出少量的高So2浓度的烟气，使硫得以回收的冶金过程。
7、槽电压：阳极压降、阴极压降、母线压降、分解和极化压降、电解质压降的总和。
8、电流效率：是指在电解槽通过一定电量时，阴极实际析出的金属量与理论应析出的金属量的百分比，9、沸腾焙烧：沸腾焙烧是强化焙烧过程的新方法，是使空气以一定速度自下而上地吹过固体炉料层，固体炉料粒子被风吹动互相分离，并作不停的复杂运动，运动的粒子处于悬浮状态，其状态如同水的沸腾，因此称为沸腾焙烧。
10、冰镍：熔有金属的硫化物熔体。
11、还原硫化熔炼：冰镍和冰铜相似，也是硫化物的熔体。
由于这种熔炼方法是将矿石中的镍、钴和部分铁还原并使其硫化为金属硫化物与熔渣分开，故称还原硫化熔炼。
12、硬头：在还原熔炼时，少量的铁与锡一道被还原，生成各种成分的合金，称为硬头。
13、灰吹：将贵铅进行氧化熔炼14、贵铅：工业上称Ag-Pb合金为贵铅。
15、氰化法：用含氧的氰化物溶液，浸出矿石或精矿中的金银，再从浸出液中回收金银的方法称为氰化法。
16、汞齐化：将汞与含金矿粉混合，磨细，使汞首先对金湿润，继而溶解金形成汞膏，汞膏组成由不均匀至均匀直至接近Au2Hg成分的过程称为汞齐化，将金从含金矿石中提取出来的方法，称为混汞法。
17、炭浆法：用活性炭直接从氰化浸出矿浆中吸附金银的方法，称为炭浆法，该法不仅可省去传统氰化法中的液固分离工序，还有利于氰化浸出率的提高。
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锌冶金试题：1.密闭鼓风炉炼锌有哪些优缺点？（5分）答：①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。
②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。
2.简述硫化锌精矿焙烧的目的。
（10分）答：（1）定义：硫化锌精矿焙烧过程是在高温下借助于空气中的氧进行的氧化焙烧过程。
（2）蒸馏法炼锌：①在焙烧时实行死焙烧（氧化焙烧），②尽可能地除去全部硫，③尽可能完全使铅、镉、砷、锑挥发除去，④得到主要由金属氧化物组成的焙砂，⑤浓度足够大的SO2烟气以供生产硫酸。
（3）鼓风炉炼锌：①通过烧结机进行烧结焙烧，②得到具有一定强度的烧结块，③既要脱硫、结块，还要控制铅的挥发。
④精矿中含铜较高时，要适当残留一部分硫，以便在熔炼中制造冰铜。
（4）湿法炼锌：①实行部分硫酸盐化焙烧，使焙砂中形成少量硫酸盐（3~4％S SO4）以补偿电解与浸出循环系统中硫酸的损失；②使砷与锑氧化并以挥发物状态从精矿中除去；③在焙烧时尽可能少地得到铁酸锌；④得到SO2浓度大的焙烧炉气以制造硫酸；⑤得到细小粒子状的焙烧矿以利浸出的进行。
3.在硫酸锌溶液中的杂质Cu、Cd、Co、Ni、As、Sb、F、Cl在电积过程中有什么危害？如何将它们将它们除去？（9分）答：（1）危害：①Cu、Cd、Co、Ni、As、Sb可在阴极析出，降低阴极锌的品质和电流效率；②促使在阴极上形成Zn-H微电池，加速H+放电和阴极锌反溶而造成烧板现象；③氯离子会腐蚀阳极，缩短阳极寿命，增加溶液的含铅量，使阴极锌的含铅量增加而降低锌的品质；④氟离子能破坏阴极表面的氧化铝膜，使析出的锌与铝板发生粘结而使阴极锌难于剥离。
（2）去除方法：①加锌粉置换除铜、镉，②砷盐净化法、锑盐净化法和合金锌粉净化法除钴、镍，③在去除钴、镍的同时除去微量杂质砷、锑，④氯离子可采用硫酸银、铜渣及离子交换等方法除去，⑤氟离子可采用加入石灰乳使其形成难溶化合物CaF2的方法和火法（如多膛炉）焙烧法除去。
4.湿法炼锌厂在锌电积过程中电解槽的槽电压为3.3 V，电流强度为550A，每槽每昼夜产阴极锌1463克，分别求该厂锌电积过程的电流效率和电能消耗。
（已知锌的电化当量q为1.2195g•A-1•h-1）（9分）解：（1）η= [m/(qIt)]×100% =9.091%（2）W = 1000×V/(qη) = 820×V/η= 297690 kWh/t5. 说明锌焙烧矿中性浸出过程中和水解法除杂的原理，并写出中性浸出的主要反应。
（5分）答：①中和水解除杂质就是在浸出终了调节溶液pH值至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形式析出。
降低溶液的酸度是加入某些中和剂，如锌焙砂、锌烟尘、石灰乳等。
②中性浸出的主要反应水解反应：Fe2(SO4)3+6H2O==2Fe(OH)3↓+3H2SO4中和反应：2H2SO4+3ZnO==3ZnSO4+3H2O总反应：Fe2(SO4)3+3ZnO+3H2O=ZnSO4+2Fe(OH)3↓6.简述粗锌火法精馏精炼的基本原理和过程。
（10分）答：原理：粗锌精馏精炼的基本原理是利用锌与各杂质的蒸气压和沸点的差别，在高温下使它们与锌分离。
过程：在混合炉熔化的粗锌，经过一密封装置均匀地流入铅塔。
铅塔燃烧室的温度控制在1150~1250℃之间，以保证锌和镉大量蒸发。
液体金属由各层蒸发盘的溢流孔流入下面蒸发盘时，与上升的锌和镉的蒸气呈之字形运动，以保证气相和液相充分接触，使蒸发与冷凝过程尽可能接近平衡状态。
从铅塔下部挥发出来的金属蒸气，经上部回流盘使高沸点的铅及一部分锌冷凝为液体回流至塔的下部，由铅塔的最下层流入熔析炉内，产出无镉锌（B#锌）、硬锌和含锌粗铅。
从硬锌中可回收锗、铟等有价金属。
在铅塔中未被冷凝的锌、镉蒸气从铅塔最上层逸出，经铅塔冷凝器冷凝为液体（含镉＜1%）后进入镉塔分离锌和镉，燃烧室温为Cd-Zn合金(5~15%Cd)，送去提取镉。
镉塔的最下层聚积了除去镉纯锌液，铸锭后即为商品纯锌。
7. 锌与氢的标准电极电位分别为-0.763V和0.00V，从热力学上看，在阴极上析出锌之前，电位较正的氢应先析出，但在硫酸锌溶液电解沉积锌的实际过程中为什么是锌优先于氢析出？（10分）答：在硫酸锌溶液电解沉积锌时，在阴极上的主要反应有：Zn2+ + 2e = Zn E°Zn2+/Zn = -0.763 V2H+ + 2e = H2E° H+/H2 =0.0 V从热力学上可以看出，在阴极上析出锌之前，电位较正的氢应先析出。
但在实际的电积锌过程中，由极化现象而产生电极反应的超电压（η），加上这个超电压，阴极反应的析出电位应为：EZn2+/Zn = E°Zn2+/Zn + lnaZn2+ = -0.763 +ln aZn2+ - ηZnEH+/H2 = E° H+/H2 + lnaH+ - ηH = lnaH+ - ηH在电解液温度为40℃的工业生产条件下，氢在锌电极上的超电压为1.105V，锌的超电压为0.05V。
Zn和H2析出的平衡电位分别为-0.856V和-1.144V。
由于氢气超电压的存在，使氢的析出电位比锌负，锌优先于氢析出，从而保证了锌电积的顺利进行。
8. 简述锌粉置换除铜镉的原理及影响锌粉置换反应的因素。
（8分）答：（1）锌粉置换除铜、镉、钴的原理是用较负电性的锌从硫酸锌溶液还原较正电性的铜、镉、钴等金属（用Me表示）离子，其基本反应为：Zn + Me2+ = Zn2+ + Me（2）锌粉质量、搅拌强度、置换温度、中性浸出液的成份、添加剂。
9. 在硫化锌精矿焙烧的过程中，铁酸锌的生成对湿法炼锌过程有什么危害？如何避免铁酸锌的生成？（10分）答：铁酸锌的危害：浸出时不溶解而使锌进入渣中，影响锌的浸出率。
避免铁酸锌的生成的方法：(1)加速焙烧作业、缩短反应时间；(2)增大炉料的粒度、减小ZnO与Fe2O3颗粒的接触；(3)升高焙烧温度并对焙砂进行快速冷却；(4)进行还原沸腾焙烧以破坏铁酸锌的结构而将ZnO析出。
10.如何处理湿法炼锌生产过程中产出的浸出渣？（5分）答：在湿法炼锌生产过程中，所得浸出渣的处理方法很多，可根据渣的成分及冶炼所具备的条件不同而选择不同的方法，归结起来大致可分两类：一类是火法，如烟化法，熔炼法及回转窑法；另一类是湿法，如铁矾法、针铁矿法等。
我国通常采用的回转窑法。
复习题：第一章绪论1.炼锌方法有哪些？答：锌的生产方法分为火法和湿法两大类，以湿法冶炼为主。
火法炼锌有鼓风炉炼锌、竖罐炼锌、平罐炼锌、电热法炼锌等。
湿法炼锌包括传统的湿法炼锌和全湿法炼锌两类。
2.锌冶金的原则工艺流程图：第二章硫化锌精矿的焙烧与烧结1.硫化锌精矿焙烧的目的（见试题2）。
2.沸腾焙烧的原理。
答：原理：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，固体炉料粒子被风吹动互相分离，并作不停的复杂运动，运动的粒子处于悬浮状态，其状态如同水的沸腾，因此称为沸腾焙烧。
3.沸腾焙烧炉有哪几种炉型？答：目前采用的沸腾焙烧炉有带前室的直形炉、道尔型湿法加料直型炉和鲁奇扩大型炉三种类型，多采用扩大型的鲁奇炉（Lurgi 炉，又称为VM炉）。
4. 在硫化锌精矿焙烧的过程中，铁酸锌的生成对湿法炼锌过程有什么危害？如何避免铁酸锌的生成？（见试题9）第三章锌焙砂的浸出1.在湿法炼锌过程中，锌焙砂中性浸出的终点pH值为什么要控制在5.2左右？答：在中性浸出过程中，控制终点pH=5.2~5.4，可同时使Fe3+、Sn2+、Al3+等杂质以氢氧化物的形态沉淀下来：M n+ + n OH- = M(OH)n K=a Mn+•a n OH-当pH=5.2~5.4时，溶液中的Zn2+、Cu2+、Fe2+、Ni2+、Cd2+、Co2+等不能沉淀出来。
2.锌焙烧矿常规和热酸浸出的工艺流程图。
常规浸出工艺流程图热酸浸出工艺流程图3.锌焙烧矿浸出时中和水解除杂的原理。
（见试题5）4.在湿法炼锌的热酸浸出过程中，从含铁高的浸出液中沉铁有哪些方法？分别说明其优缺点。
答：根据沉淀铁的化合物形态不同，热酸浸出过程中采用的沉铁方法有黄钾铁矾法、针铁矿法和赤铁矿法。
黄钾铁矾法的优缺点：①黄钾铁矾沉淀为晶体，易澄清过滤分离；②金属回收率高；③碱试剂消耗量少；④沉铁是在微酸性(pH ＝1.5)溶液中进行，需中和剂ZnO少；⑤铁矾带走一定的硫酸根，有利于保持酸的平衡；⑥脱砷、锑的效果不佳，也不利于稀散金属的回收；⑦黄钾铁矾渣渣量大(渣率40%)，渣含锌高(3~6%)，渣中含铁低(25~30％)，难于利用，堆存时其中可溶重金属会污染环境。
针铁矿法的优缺点：①铁沉淀完全，溶液最后含Fe3+<1g/L；②铁渣为晶体结构，过滤性能好；③沉铁的同时，可有效地除去As、Sb、Ge，并可除去溶液中大部分(60~80%)氯；④V·M法需要对铁进行还原-氧化过程，而E·Z法中和酸需要较多的中和剂；⑤针铁矿含有一些水溶性阳离子和阴离子(即12%SO42-或6%Cl-)，有可能在渣堆存时渗漏而污染环境；⑥对沉铁过程pH 值的控制要比黄钾铁矾法严格。
赤铁矿法的优缺点：①锌及伴生金属浸出率高，综合回收好，产渣量少，渣的过滤性好，渣含铁高（58%），可直接用作炼铁原料；②需用高压釜，建设投资费用大，蒸汽消耗多，产生大量的CaSO4渣。
5.硫化锌精矿氧压浸出的原理及其特点。
答：原理：硫化锌精矿的加压氧化浸出是将硫化锌精矿不经焙烧，在高压釜内充氧高温(140~160℃)高压(350~700kPa)下加入废电解液，使硫化物直接转化为硫酸盐和元素硫的工艺过程。
主要反应如下：ZnS + H2SO4 + 0.5O2 = ZnSO4 + S0 + H2O硫化锌精矿氧压浸出的特点:流程短，基建投资较常规法节约30~40%；对原料有较大适应性，能处理含铁、铅、硅高的锌精矿；锌的回收率较高，有利于铅、镉及贵金属的综合回收；不产出含SO2废气，且废渣量少，可消除SO2对环境的污染；单位设备生产能力大，占地面积少，自动化程度高，劳动条件好，劳动生产率高；能耗和生产成本与常规法大体相同。
第四章硫酸锌浸出液的净化1.在硫酸锌浸出液净化过程中，锌粉置换除铜镉的原理是什么？影响锌粉置换反应的因素有哪些？（见试题8）2.如何将Co、Ni、F、Cl从硫酸锌溶液中除去？（见试题）第五章硫酸锌溶液的电解沉积1.写出锌电积的主要电极反应。
答：锌电积的电解液的主要成份为ZnSO4、H2SO4和H2O，并含有微量杂质金属铜、镉、钴等的硫酸盐。