湿法冶金简介PPT课件
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都是常用的预备处理方法。
2、浸取溶液与残渣分离,同时将夹带于残渣中的冶金溶剂和金属离子回收。
3、净化:在浸出过程中,常常有部分金属或非金属杂质与被提取金属一道进入溶液,从溶液中除去这 些杂质的过程叫做净化。
4、制备金属:用置换、还原、电积等方法从净化液中将金属提取出来的过程。
2.冶金的分类
湿法冶金与火法冶金的异同点
此法主要应用在低本位、难熔化或微粉状的矿石。 现在世界上有75%的锌和镉是采用焙烧-浸取-水溶液电解法制成的。这种方法已大部分代替了过去的火 法炼锌。其他难于分离的金属如镍-钴,锆-铪,钽-铌及稀土金属都采用湿法冶金的技术如溶剂萃取或离子交 换等新方法进行分离,取得显著的效果。湿法冶金在锌、铝、铜、铀等工业中占有重要地位,世界上全部的 氧化铝、氧化铀,大部分锌和部分铜都是用湿法生产的。 湿法冶金的优点在于对非常低品位矿石(金、铀)的适用性,对相似金属(铪与锆)难分离情况的适用 性;以及和火法冶金相比,材料的周转比较简单,原料中有价金属综合回收程度高,有利于环境保护,并且 生产过程较易实现连续化和自动化。
仰韶文化彩陶 公元前5000年至前3000年
铜器时代 公元前4000年至公元初年
Байду номын сангаас 5
6
湿法冶金
Chapter 2
冶金分类
2.冶金的分类
7
电冶金
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。 1、电热冶金是利用电能转变为热能进行冶炼的方法。 在电热冶金的过程中,按其物理化学变化的实质来说,与火法冶金过程差别不大,两者的主要区别只是冶炼 时热能来源不同。 2、电化冶金(电解和电积)是利用电化学反应,使金属从含金属盐类的溶液或熔体中析出。前者称为溶液 电解,如锕的电解精炼和锌的电积,可列入湿法冶金一类;后者称为熔盐电解,不仅利用电能的化学效应, 而且也利用电能转变为热能,借以加热金属盐类使之成为熔体,故也可列入火法冶金一类。从矿石或精矿中 提取金属的生产工艺流程,常常是既有火法过程,又有湿法过程,即使是以火法为主的工艺流程,比如,硫 化锅精矿的火法冶炼,最后还须要有湿法的电解精炼过程;而在湿法炼锌中,硫化锌精矿还需要用高温氧化 焙烧对原料进行炼前处理。
而火法冶金都是在高温下进行的。 (3)工艺过程绿色环保。湿法冶金在提取有价组分的过
程中,原料中的某些有毒有害的组分大都以沉淀物的 形式留在渣中,容易处理,对环境的危害小。 (4)成本低。 (5)综合利用能力强。能同时提取原料中的各种有价组分。 (6)湿法冶金更容易制备出高纯甚至超高纯的产品。 (7)湿法冶金获得的产品的种类多样化。
②冶炼。此过程形成由脉石、熔剂及燃料灰分融合而成的炉渣和熔锍(有色重金属硫 化物与铁的硫化物的共熔体)或含有少量杂质的金属液。有还原冶炼、氧化吹炼和造 锍熔炼3种冶炼方式.
③精炼。进一步处理由冶炼得到的含有少量杂质的金属,以提高其纯度。
2.冶金的分类
10
湿法冶金
湿法冶金这种冶金过程是用酸、碱、盐类的水溶液,以化学方法从矿石中提取所需金属组分,然后用水 溶液电解等各种方法制取金属。
2.冶金的分类
8
火法冶金
火法冶金又称为干式冶金,把矿石和必要的添加物一起在炉中加热至高温,熔化 为液体,生成所需的化学反应,从而分离出粗金属,然后再将粗金属精炼。
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 与脉石及其它杂质分离的目的。实现火法冶金过程所需热能,通常是依靠燃料燃烧 来供给,也有依靠过程中的化学反应来供给的,比如,硫化矿的氧化焙烧和熔炼就 无需由燃料供热;金属热还原过程也是自热进行的。 火法冶金包括:干燥、焙解、 焙烧、熔炼,精炼,蒸馏等过程。
1
湿法冶金
总体概述
2
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3
湿法冶金
Chapter 2
冶金历史
1.冶金的历史
4
冶金,从古代陶术中发展而来。首先是冶铜。铜的熔点相对较低(1083℃),青铜是红铜 (纯铜)与锡或铅的合金,因为颜色青灰,故名青铜,熔点在700~900℃之间,随着陶术的发 展,陶术需要的工作温度越来越高,达到铜的熔点温度。而在陶术制作过程中,在一些有铜 矿的地方制作陶术,铜自然成了附生物质而被发现。随着经验慢慢的积累,古人也逐渐掌握 了铜的冶炼方法。
2.冶金的分类
9
利用高温从矿石中提取金属或其化合物的冶金过程。此过程没有水溶液参加,故又称 为干法冶金。
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。
①矿石准备。选矿得到的细粒精矿不易直接加入鼓风炉(或炼铁高炉),须先加入冶 金熔剂(能与矿石中所含的脉石氧化物、有害杂质氧化物作用的物质),加热至低于 炉料的熔点烧结成块;或添加粘合剂压制成型;或滚成小球再烧结成球团;或加水混 捏;然后装入鼓风炉内冶炼。
2.冶金的分类
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1中1的高温高
压过程,温度也不过200℃左右,极个别情况温度可达300℃。
湿法冶金包括:浸出、净化、制备金属等过程。
1、浸出用适当的溶剂处理矿石或精矿,使要提取的金属成某种离子(阳离子或络阴离子)形态进入溶 液,而脉石及其它杂质则不溶解,这样的过程叫浸出。浸出后经沉清和过滤,得到含金属(离子)的浸出液 和由脉石矿物绢成的不溶残渣(浸出渣)。对某些难浸出的矿石或精矿,在浸出前常常需要进行预备处理, 使被提取的金属转变为易于浸出的某种化合物或盐类。例如,转变为可溶性的硫酸盐而进行的硫酸化焙烧等,
12
共同点:
1) 大部分反应都在多相系统中进行;2)质量迁移和相分离是主要参考的因素。
不同点:
湿湿法法冶—金—与低火温法冶—金—比更较受,溶优点液有化:学反应动力学影响;火法——高温——主要受热力学条件的
支配(1)适应范围更广。湿法冶金适合高、中、低品位的原
料,而火法冶金要求用高品位的原料。 (2)能耗低。湿法冶金一般在较低温度下进行,能耗低,
2、浸取溶液与残渣分离,同时将夹带于残渣中的冶金溶剂和金属离子回收。
3、净化:在浸出过程中,常常有部分金属或非金属杂质与被提取金属一道进入溶液,从溶液中除去这 些杂质的过程叫做净化。
4、制备金属:用置换、还原、电积等方法从净化液中将金属提取出来的过程。
2.冶金的分类
湿法冶金与火法冶金的异同点
此法主要应用在低本位、难熔化或微粉状的矿石。 现在世界上有75%的锌和镉是采用焙烧-浸取-水溶液电解法制成的。这种方法已大部分代替了过去的火 法炼锌。其他难于分离的金属如镍-钴,锆-铪,钽-铌及稀土金属都采用湿法冶金的技术如溶剂萃取或离子交 换等新方法进行分离,取得显著的效果。湿法冶金在锌、铝、铜、铀等工业中占有重要地位,世界上全部的 氧化铝、氧化铀,大部分锌和部分铜都是用湿法生产的。 湿法冶金的优点在于对非常低品位矿石(金、铀)的适用性,对相似金属(铪与锆)难分离情况的适用 性;以及和火法冶金相比,材料的周转比较简单,原料中有价金属综合回收程度高,有利于环境保护,并且 生产过程较易实现连续化和自动化。
仰韶文化彩陶 公元前5000年至前3000年
铜器时代 公元前4000年至公元初年
Байду номын сангаас 5
6
湿法冶金
Chapter 2
冶金分类
2.冶金的分类
7
电冶金
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。 1、电热冶金是利用电能转变为热能进行冶炼的方法。 在电热冶金的过程中,按其物理化学变化的实质来说,与火法冶金过程差别不大,两者的主要区别只是冶炼 时热能来源不同。 2、电化冶金(电解和电积)是利用电化学反应,使金属从含金属盐类的溶液或熔体中析出。前者称为溶液 电解,如锕的电解精炼和锌的电积,可列入湿法冶金一类;后者称为熔盐电解,不仅利用电能的化学效应, 而且也利用电能转变为热能,借以加热金属盐类使之成为熔体,故也可列入火法冶金一类。从矿石或精矿中 提取金属的生产工艺流程,常常是既有火法过程,又有湿法过程,即使是以火法为主的工艺流程,比如,硫 化锅精矿的火法冶炼,最后还须要有湿法的电解精炼过程;而在湿法炼锌中,硫化锌精矿还需要用高温氧化 焙烧对原料进行炼前处理。
而火法冶金都是在高温下进行的。 (3)工艺过程绿色环保。湿法冶金在提取有价组分的过
程中,原料中的某些有毒有害的组分大都以沉淀物的 形式留在渣中,容易处理,对环境的危害小。 (4)成本低。 (5)综合利用能力强。能同时提取原料中的各种有价组分。 (6)湿法冶金更容易制备出高纯甚至超高纯的产品。 (7)湿法冶金获得的产品的种类多样化。
②冶炼。此过程形成由脉石、熔剂及燃料灰分融合而成的炉渣和熔锍(有色重金属硫 化物与铁的硫化物的共熔体)或含有少量杂质的金属液。有还原冶炼、氧化吹炼和造 锍熔炼3种冶炼方式.
③精炼。进一步处理由冶炼得到的含有少量杂质的金属,以提高其纯度。
2.冶金的分类
10
湿法冶金
湿法冶金这种冶金过程是用酸、碱、盐类的水溶液,以化学方法从矿石中提取所需金属组分,然后用水 溶液电解等各种方法制取金属。
2.冶金的分类
8
火法冶金
火法冶金又称为干式冶金,把矿石和必要的添加物一起在炉中加热至高温,熔化 为液体,生成所需的化学反应,从而分离出粗金属,然后再将粗金属精炼。
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 与脉石及其它杂质分离的目的。实现火法冶金过程所需热能,通常是依靠燃料燃烧 来供给,也有依靠过程中的化学反应来供给的,比如,硫化矿的氧化焙烧和熔炼就 无需由燃料供热;金属热还原过程也是自热进行的。 火法冶金包括:干燥、焙解、 焙烧、熔炼,精炼,蒸馏等过程。
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湿法冶金
总体概述
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湿法冶金
Chapter 2
冶金历史
1.冶金的历史
4
冶金,从古代陶术中发展而来。首先是冶铜。铜的熔点相对较低(1083℃),青铜是红铜 (纯铜)与锡或铅的合金,因为颜色青灰,故名青铜,熔点在700~900℃之间,随着陶术的发 展,陶术需要的工作温度越来越高,达到铜的熔点温度。而在陶术制作过程中,在一些有铜 矿的地方制作陶术,铜自然成了附生物质而被发现。随着经验慢慢的积累,古人也逐渐掌握 了铜的冶炼方法。
2.冶金的分类
9
利用高温从矿石中提取金属或其化合物的冶金过程。此过程没有水溶液参加,故又称 为干法冶金。
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。
①矿石准备。选矿得到的细粒精矿不易直接加入鼓风炉(或炼铁高炉),须先加入冶 金熔剂(能与矿石中所含的脉石氧化物、有害杂质氧化物作用的物质),加热至低于 炉料的熔点烧结成块;或添加粘合剂压制成型;或滚成小球再烧结成球团;或加水混 捏;然后装入鼓风炉内冶炼。
2.冶金的分类
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1中1的高温高
压过程,温度也不过200℃左右,极个别情况温度可达300℃。
湿法冶金包括:浸出、净化、制备金属等过程。
1、浸出用适当的溶剂处理矿石或精矿,使要提取的金属成某种离子(阳离子或络阴离子)形态进入溶 液,而脉石及其它杂质则不溶解,这样的过程叫浸出。浸出后经沉清和过滤,得到含金属(离子)的浸出液 和由脉石矿物绢成的不溶残渣(浸出渣)。对某些难浸出的矿石或精矿,在浸出前常常需要进行预备处理, 使被提取的金属转变为易于浸出的某种化合物或盐类。例如,转变为可溶性的硫酸盐而进行的硫酸化焙烧等,
12
共同点:
1) 大部分反应都在多相系统中进行;2)质量迁移和相分离是主要参考的因素。
不同点:
湿湿法法冶—金—与低火温法冶—金—比更较受,溶优点液有化:学反应动力学影响;火法——高温——主要受热力学条件的
支配(1)适应范围更广。湿法冶金适合高、中、低品位的原
料,而火法冶金要求用高品位的原料。 (2)能耗低。湿法冶金一般在较低温度下进行,能耗低,