有色重金属冶金学ppt课件
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有色金属冶金技术讲座ppt有色金属冶金技术基础知识讲座36691
金属
加工处理
（1）化学冶金:
（2）物理冶金：
3.有色冶金的任务：把要提取的金属从成分复杂的矿物集合体中 分离出来，得到粗金属产品（粗炼），再将粗金属进行提纯得到 合格的精炼金属产品（精炼）。
4.冶金过程：应用各种化学方法或物理化学方法使原料中的主要 金属与其他金属或非金属元素化合物分开，以获得纯度较高的金 属。 （1）炼前处理 （2）粗炼 （3）精炼
b.置换法、负电金属
正电金属。如
CuSO4+Fe=Cu+FeSO4
c.水解法、金属盐类
氢氧化物(碱性
盐类)
如
NaAlO2+2H2O=Al(OH)3 +NaOH
d.化学沉积法、金属化合物
金属难溶盐。如
Ag2SO4+NaCl=2AgCl+Na2SO4
三、几种常用的冶金炉
1.竖炉：用于矿物原料的焙烧、锻烧及熔炼等方面。如炼 Cu、Pb、Sn、 Ni、Sb的鼓风炉、Sb、Hg焙烧炉、炼Mg 工业的竖式氯化炉等。
①还原熔炼、金属氧化物（焙砂、烧结块）→还原气氛 熔炼→粗金属。
SnO2+CO=SnO+CO2 SnO+CO=Sn+CO2
②氧化熔炼、利用某些元素易氧化的特性，除去合金中的 杂质。 2FeS+3O2=2FeO+SO2
③造锍熔炼、如氧化镍矿炼镍锍 FeO+CaS=FeS+CaO
3NiO+3CaS=Ni3S2+3CaO+½S2 3NiO+3FeS=Ni3S2+3FeO+½S2 ④沉淀熔炼（置换熔炼）、如炼锑 Sb2S3+Fe=2Sb+3FeS
锌冶金学ppt课件
由热力学计算可以看出，锌粉置换除铜、镉、钴、镍可降至很 低的程度。实践证明，锌粉置换除铜、镉很容易进行，单纯用锌粉 置换除钴、镍比较困难，必须采取其他措施，如砷盐净化法、逆锑 净化法、合金锌粉净化法等。因而除钴、镍的方法也较多而复杂。
锌冶金学
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Zinc Metallurgy
✓4.2.1 锌粉置换净化的原理
《有色重金属冶金学》精品课程
在置换过程中，可能同时产生某些有害反应，必须采取相应措 施予以防止，如氧、氢与AsH3的析出。
(1)氧的析出会增加锌粉消耗，或者使被沉淀金属而反溶。因此 置换过程中应尽量避免空气与溶液接触，因而一般采用机械搅拌。
(2)氢的析出使锌粉的消耗增大。提高溶液pH值或提高氢的析出 超电位，可降低氢的电极电位，所以置换过程在近中性溶液中进行； 往溶液中加入正电性金属与被置换金属形成合金而提高其电位，可 降低杂质金属的析出超电位。
②搅拌强度：搅拌强度不宜过分强烈，以防止带入空气溶解于溶 液中，引起锌粉氧化而出现钝化现象以及镉的氧化和复溶。因此， 一般在机械搅拌槽或沸腾净化槽内进行。
③置换温度：一般控制在45~60℃，温度过高会促使镉复溶。 ④中性浸出液的成份：要求中性浸出液的成份合格，保持溶液的 pH值为5.2~5.4，锌的浓度为150~ 180g/l。
中性浸出液和电积时对电解新液成分的要求如表所示。
锌冶金学
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Zinc Metallurgy
❖4.1 概述
《有色重金属冶金学》精品课程
锌冶金学
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Zinc Metallurgy
❖4.1 概述
《有色重金属冶金学》精品课程
锌冶金学
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Zinc Metallurgy
❖4.1 概述
材料工程基础第八章有色金属冶金优秀课件
我国铜品位低，大型铜矿少，可供利用的资源严重不足，难以满足铜工 业发展要求。2000年铜精矿进口量达31万吨， 2004年铜矿进口总量为 288万吨，铜（包括阳极铜、精炼铜和铜合金）进口总量为138万吨。
铜的主要矿物
矿物 类别 自然 矿物
硫化 矿物
矿物 名称
自然铜
辉铜矿 铜蓝
黄铜矿 斑铜矿 硫砷铜矿 黝铜矿
2.29
蓝色
CuSO4·5H2O
铜矿物可分为自然铜、硫化矿和氧化矿三种类型。
蓝
自然铜在自然界中很少，主要是硫化矿和氧化矿。硫
铜
化矿分布最广，是当今炼铜的主要原料。
矿
三、 铜的生产方法
铜的生产方法： 1）火法冶炼 2）湿法冶炼。 火法炼铜是当今生产铜的主要方法，世界上80 ％左右的铜是用火法炼铜方法生产的。
合计
1980 49.3 13.7
9.7 19.3
7.8 100
年份 1990 48.2 16.2
6.6 20.6
8.4 100
2003 26 37 11 15 11 100
二、 炼铜原料
我国的铜矿储量及分布：
目前探明的有储量的矿区915处，排居前5位的省（区）依次为： 江西 ：1265.59万吨；占全国铜总量的20％ 西藏 ：952.49万吨； 占全国铜总量的15.1％ 云南 ：692.76万吨； 占全国铜总量的11％ 甘肃 ：402.55万吨； 占全国铜总量的6.4％ 安徽 ：346.14万吨； 占全国铜总量的5.5％
• （二）冰铜的吹炼
• 目的：将氧化除去冰铜中的铁、硫，以及一部分杂质。 • 主要过程：冰铜→ 白冰铜→粗铜
冰铜熔炼分为两个阶段： 1）造渣期（除铁）
2FeS+3O2=2FeO+2SO2 2FeO+SiO2=2FeO.SiO2 2）造粗铜期（除硫） Cu2S+3/2O2=Cu2O+SO2 Cu2S+2Cu2O=6Cu+SO2
铜的主要矿物
矿物 类别 自然 矿物
硫化 矿物
矿物 名称
自然铜
辉铜矿 铜蓝
黄铜矿 斑铜矿 硫砷铜矿 黝铜矿
2.29
蓝色
CuSO4·5H2O
铜矿物可分为自然铜、硫化矿和氧化矿三种类型。
蓝
自然铜在自然界中很少，主要是硫化矿和氧化矿。硫
铜
化矿分布最广，是当今炼铜的主要原料。
矿
三、 铜的生产方法
铜的生产方法： 1）火法冶炼 2）湿法冶炼。 火法炼铜是当今生产铜的主要方法，世界上80 ％左右的铜是用火法炼铜方法生产的。
合计
1980 49.3 13.7
9.7 19.3
7.8 100
年份 1990 48.2 16.2
6.6 20.6
8.4 100
2003 26 37 11 15 11 100
二、 炼铜原料
我国的铜矿储量及分布：
目前探明的有储量的矿区915处，排居前5位的省（区）依次为： 江西 ：1265.59万吨；占全国铜总量的20％ 西藏 ：952.49万吨； 占全国铜总量的15.1％ 云南 ：692.76万吨； 占全国铜总量的11％ 甘肃 ：402.55万吨； 占全国铜总量的6.4％ 安徽 ：346.14万吨； 占全国铜总量的5.5％
• （二）冰铜的吹炼
• 目的：将氧化除去冰铜中的铁、硫，以及一部分杂质。 • 主要过程：冰铜→ 白冰铜→粗铜
冰铜熔炼分为两个阶段： 1）造渣期（除铁）
2FeS+3O2=2FeO+2SO2 2FeO+SiO2=2FeO.SiO2 2）造粗铜期（除硫） Cu2S+3/2O2=Cu2O+SO2 Cu2S+2Cu2O=6Cu+SO2
重金属冶金学-锌冶金-课件ppt.ppt
图3-8为锌焙砂浸出的一般流程。浸出过程分为中性浸 出、酸性浸出和ZnO粉浸出。中性浸出过程中为了使铁和 砷、锑等杂质进入浸出渣，终点pH值控制在5.0~5.2左右。 此时浸出渣中有大量的锌焙砂存在(含锌20％左右) ，所以 中性浸出渣必须进行酸性浸出。图3-9为中浸渣部分热酸 浸出流程。
图3-8 锌焙砂浸出一般流程图
硫化锌精矿的焙烧大都采用沸腾炉焙烧，有的还采用 多膛炉焙烧或悬浮焙烧。沸腾炉焙烧是在焙烧过程中使空 气自下而上地吹过固体炉料层，使固体颗粒相互分离，不 停地翻动，有效地进行硫化物氧化反应的强化焙烧过程。 沸腾炉所用设备简单，易于实现自动化控制。沸腾焙烧的 应用是在1944年开始，首先用于硫铁矿的焙烧，1952年才 应用到炼锌工业中。我国于1957年末建成第一座工业沸腾 焙烧炉并投入生产，且在后来新建的炼锌厂都采用了沸腾 焙烧。
1673K时显著升华。ZnO可被C、CO和H2还原，其中被 CO还原的反应在1073K下十分激烈：
ZnO + CO = Zn(g) + CO2 在823K以上，与Fe2O3形成铁酸锌。 3. ZnSO4
无天然矿物。易溶于水，比重为3.474，受热分解， 在1123K左右温度下分解压达到10132.5Pa，
3.1.4 炼锌原料
锌矿物的种类： 较常见的有：闪锌矿(ZnS)；磁闪锌矿(nZnSmFeS)； 菱锌矿(ZnCO3)；硅锌矿(Zn2SiO4)；异极矿(ZnSiO4·H2O) 等。 自然界中较多的为硫化矿。锌的单金属硫化物非常少 见，多与铜铅共生。其中最常见的有铅锌矿，其次为锌铜 矿和铜铅锌矿。
图3-6 锌精矿流态化酸化焙烧流程图
图3-7 高温氧化流态化焙烧工艺流程图
3.3 湿法炼锌
湿法炼锌包括焙烧、浸出、净液、电解和熔铸5个工序。
图3-8 锌焙砂浸出一般流程图
硫化锌精矿的焙烧大都采用沸腾炉焙烧，有的还采用 多膛炉焙烧或悬浮焙烧。沸腾炉焙烧是在焙烧过程中使空 气自下而上地吹过固体炉料层，使固体颗粒相互分离，不 停地翻动，有效地进行硫化物氧化反应的强化焙烧过程。 沸腾炉所用设备简单，易于实现自动化控制。沸腾焙烧的 应用是在1944年开始，首先用于硫铁矿的焙烧，1952年才 应用到炼锌工业中。我国于1957年末建成第一座工业沸腾 焙烧炉并投入生产，且在后来新建的炼锌厂都采用了沸腾 焙烧。
1673K时显著升华。ZnO可被C、CO和H2还原，其中被 CO还原的反应在1073K下十分激烈：
ZnO + CO = Zn(g) + CO2 在823K以上，与Fe2O3形成铁酸锌。 3. ZnSO4
无天然矿物。易溶于水，比重为3.474，受热分解， 在1123K左右温度下分解压达到10132.5Pa，
3.1.4 炼锌原料
锌矿物的种类： 较常见的有：闪锌矿(ZnS)；磁闪锌矿(nZnSmFeS)； 菱锌矿(ZnCO3)；硅锌矿(Zn2SiO4)；异极矿(ZnSiO4·H2O) 等。 自然界中较多的为硫化矿。锌的单金属硫化物非常少 见，多与铜铅共生。其中最常见的有铅锌矿，其次为锌铜 矿和铜铅锌矿。
图3-6 锌精矿流态化酸化焙烧流程图
图3-7 高温氧化流态化焙烧工艺流程图
3.3 湿法炼锌
湿法炼锌包括焙烧、浸出、净液、电解和熔铸5个工序。
有色金属冶金课件
某锌矿的湿法冶炼技术改造
总结词
通过将原有的火法冶炼技术改造为湿法冶炼技术，有 效提高了锌的回收率和生产效率，降低了生产成本。
详细描述
该锌矿原有的冶炼技术为火法冶炼，但存在一些问题， 如锌的回收率不高、生产效率低下等。为了解决这些 问题，我们对冶炼技术进行了改造，将其变为湿法冶 炼。具体措施包括：采用新型高效的浸出和萃取设备 和技术、优化湿法冶炼工艺参数、采用新型高效的耐 腐蚀材料等。经过改造后，锌的回收率得到了显著提 高，生产效率也得到了较大提升，同时生产成本得到 了有效降低。
铝冶金化学反应：铝冶金主要涉及的 化学反应包括氧化还原反应、沉淀反 应和电化学反应。其中，氧化还原反 应是铝土矿中的氧化铝与碳反应生成 氧化铝和二氧化碳的过程；沉淀反应 是氧化铝与碳酸钠反应生成氢氧化铝 和碳酸钠的过程；电化学反应则是将 铝离子还原为金属铝的过程。
铝冶金物理过程：铝冶金物理过程包 括矿石破碎、磨细、浮选、熔炼、电 解等步骤。其中，矿石破碎是将大块 矿石破碎成小块，便于后续处理；磨 细是将矿石细磨成粉末，提高反应效 率；浮选是将矿石中的有用成分与杂 质分离；熔炼是将矿石中的氧化铝和 碳在高温下反应生成液态的氧化铝； 电解则是将液态的氧化铝在电流的作 用下还原为金属铝。
有色金属冶金课件
• 有色金属冶金概述 • 铜冶金
• 有色金属冶金的挑战与前景 • 有色金属冶金案例分析
目录
PART 01
有色金属冶金概述
定义与分类
定义
有色金属冶金是指通过一系列物理和 化学过程，从矿石或精矿中提取和纯 化有色金属及其化合物的过程。
分类
根据提取的金属种类，有色金属冶金 可分为轻金属冶金、重金属冶金、稀 土金属冶金等。
THANKS
《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
感谢观看
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。
有色冶金PPT课件
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22
生产过程中的主要反应为：
这里面，沉淀Mg(OH)2的过程是关键，合理 控制好各项条件才能获得过滤性能良好的沉
淀。这些条件包括：白云石的煅烧温度、浓
度、氢氧化镁煅烧温度、pH值、是否添加晶
种和加料方式等。
.
23
3 氧化镁的氯化
不加碳质还原剂的氯化
在工业生产中，为了提高氯化速度，并得到熔融态的氯 化镁产品，氯化反应的温度常控制在800~900℃， 此时炉内Cl2/O2比必须大于90:10。这对工业生产来 讲是有困难的，因为要保证这一条件，就需要向炉内 不断通入新的氯气，并排走在组成上已接近上述比值 的废气，这在经济上是不合理的。所以，实际工业生 产时，为了提高氯的利用率，氧化镁的氯化过程是在 加有碳质还原剂的情况下进行的。
.
20
1 菱镁矿煅烧生产氧化镁 对于煅烧所用的矿石，要求其中的MgO>45%，
SiO2<1.2%，CaO<1.5%。 菱镁矿煅烧的实质是碳酸盐的分解：
碳酸镁分解反应自由能及分解压与温度关系：
用于生产氯化镁时，煅烧温度一般不超过
800℃，此时得出的氧化镁化学活性较好，
有利氯化反应
.
21
2 氢氧化镁法：用氯化镁溶液(或海水)生 产氧化镁
.
11
.
12
电解法生产厂家： 中国民和镁厂 挪威/加拿大海德鲁镁厂 美国镁公司 以色列死海镁厂 乌克兰扎波罗什镁钛联合企业 乌克兰卡卢什化冶联合企业 俄罗斯索利卡姆斯克镁厂 俄罗斯阿威斯玛镁厂 加拿大太密克镁厂 哈萨克斯坦乌斯基镁钛联合企业
.
0.7万吨 8.5
4 3 1 3.6 1.7 1.7 0.8 0.3
13
(2) 热还原法(Thermal Reduction Methods)：利用某种还 原剂从含镁化合物中还原制得金属镁。根据还原剂的不同， 又分为硅热法(如皮江法)、碳化物热还原法和碳热法。
有色金属冶金教学课件PPT
• 1888年金的产量是当时世界黄金产量的7％左右，
是当时世界的第五大产金国。
黄金的生产方式：
• 从矿石中生产：总产量的2／3
• 从阳极泥中生产：总产量的1／3
黄金的主要产地： 山东， 河南
4 稀有金属(rare
metals)：
是一种习惯称呼，是沿用至今的一个历史名词；
或在地壳中丰度小，天然资源少；
贱金属( Base metals)
Metals,
• 主要是相对其它的金属而言，而其它的金属又可称为
• 金属的贵贱之分主要是从价格上来区分， • 贵金属包括了金、银、锇、铱、铂、钌、铑、钯， • 其中金、银是比较熟悉的， • 而锇、铱、铂、钌、铑、钯则相对不熟悉，这6种金属 有时又称为铂族金属(Platinum group metals, PGMS)。
有色金属冶金
Non-ferrous Metallurgy
有色金属及其分类
相关概念：
金属（metals）：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。
118种元素(102号以后人工合成）中96种金属 元素分类：
有色与黑色金属：ferrous & non-ferrous
2222 13.1
Ta
2996 16.6
W
3410 19.3
Re Os
3180
Ir
2454 22.5
Pt
1769 21.4
Au
1063 19.3
Hg
-38.4 13.6
Tl
303 11.8 5
Pb
327.4 11.4
Bi
271.3 9.8
Po
有色金属冶金课件
智能化冶金的发展
智能冶金工厂
利用物联网、大数据、 人工智能等技术，构建 智能化的冶金工厂，实 现生产过程的自动化和 智能化。
智能化生产管理
通过智能化技术对生产 过程进行实时监控、分 析和优化，提高生产效 率和产品质量。
智能化设备与装备
研发智能化的冶金设备 和装备，提高设备的自 适应性和可靠性，降低 故障率。
采用高效除尘器、脱硫脱硝技术等手段处理冶金过程中的废气， 减少大气污染物的排放。
废水处理技术
采用物理、化学、生物等多种方法处理冶金废水，降低废水中有害 物质的含量，实现废水循环利用或达标排放。
固体废弃物资源化利用
通过回收、加工、再利用等手段，将冶金固体废弃物转化为有价值 的资源，减少对环境的压力。
可持续发展在有色金属冶金中的应用
有色金属冶金课件
目录 Contents
• 有色金属冶金概述 • 有色金属的提取与精炼 • 有色金属的加工与利用 • 有色金属冶金的环保与可持续发展 • 有色金属冶金的新技术与展望
01
有色金属冶金概述
定义与分类
定义
有色金属冶金是从矿石或精矿中提取 、纯化和加工有色金属的科学和技术 。
分类
根据金属的性质和用途，有色金属冶 金可以分为轻金属冶金、重金属冶金 、稀有金属冶金和贵金属冶金等。
冶金过程的基本原理
矿石的分解
01
通过物理或化学方法将矿石分解，使其中的金属与脉石分离。
金属的提取
02
采用还原、氧化或酸碱溶解等方法，将矿石中的金属从其化合
物中还原或溶解出来。
金属的精炼
03
通过电解、蒸馏、萃取等方法，将粗金属进一步提纯为高纯度
金属。
02
有色冶金PPT课件
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2
Magnesium is the eighth most abundant element and constitutes about 2% of the Earth's crust by weight, and it is the third most plentiful element dissolved in seawater.镁在地壳中的丰度是第八位，是地壳质量的2%，在海水中含量第
民从一个井里取水给牛喝。牛不喝。那水有特殊的味道，苦味。那水有保健 的功能。普遍传播的泻盐如今用于治疗轻微皮肤擦伤。泻盐被确定是硫酸镁。
The first discover as an element was J. Black who found it in 1755. 1755年J. Black第一个发现元素镁。
腊一个城市），古代那里发现大型碳酸镁矿床
In 1618 a farmer at Epsom in England tried to give his cows water from a well. They refused to drink. The water has specific taste - bitter taste. That water was with health features. The popularity of Epsom salts spread which is used today to treat minor skin abrasions. They were identity to be magnesium sulphate - MgSO4.英格兰赛马一个农
It is possible to divide the magnesium production technologies into two main types：可划分为两大类镁生产技术
有色金属冶金学11铜冶金PPT课件
颜色:玫瑰红色；延展性:柔软；导电导热 性：仅次于银，居金属的第二位
元素周期表第四周期第IB族元素， 原子 序数29，原子量63.57；密度 8.96g/cm3，熔点1083.4℃, 沸点 2567 ℃。 （2）化学性质
6.1.2.2铜的用途
(1)电气工业 48.2%
(2)建筑工业 16.2%
(3)运输交通 6.6%
化？ 14 金属热还原选择还原剂的依据是什么？ 15 造锍熔炼过程中杂质的行为如何？ 16 渣含氧化硅对锍与炉渣平衡有何影响？
学习总结
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
有哪些? 4 造锍熔炼的目的是什么?何谓造锍熔炼?
5 火法和湿法炼铜的原则流程?
6 造锍熔炼过程中物料的主要物理化学变 化?
7 冰铜的概念?氧在冰铜中是以什么形态 存在的?
8 冰铜中铜的品位与氧含量有什么关系? 9 炉渣碱度是如何定义的? 11 碱性渣和酸性渣有什么区别?
12 造锍熔炼过程对炉渣的基本要求如何? 13 为什么说造锍熔炼过程中FeS优先氧
►工业应用的有：反射炉法、诺兰达法、 瓦纽科夫法、三菱法、白银法、艾萨法、 氧气顶吹回转转炉法。
6.3.2 漂浮状态熔炼 ►漂浮状态熔炼是将几乎彻底干燥的精矿
与空气或富氧空气或预热空气一起喷入 炽热的炉子空间, 使硫化物在漂浮状态下 （流态化）进行氧化反应, 受热熔化, 以 便充分利用粉状物料的巨大面积, 加速完 成初步造锍和造渣等冶金过程.
6.2.3 造锍熔炼炉渣及其特性
►炉渣 是炉料和燃料中各种氧化物的共熔 体.
► 炉渣组成: FeO-SiO2-CaO、FeOSiO2-Al2O3 和FeO-Fe2O3-SiO2渣系。
元素周期表第四周期第IB族元素， 原子 序数29，原子量63.57；密度 8.96g/cm3，熔点1083.4℃, 沸点 2567 ℃。 （2）化学性质
6.1.2.2铜的用途
(1)电气工业 48.2%
(2)建筑工业 16.2%
(3)运输交通 6.6%
化？ 14 金属热还原选择还原剂的依据是什么？ 15 造锍熔炼过程中杂质的行为如何？ 16 渣含氧化硅对锍与炉渣平衡有何影响？
学习总结
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
有哪些? 4 造锍熔炼的目的是什么?何谓造锍熔炼?
5 火法和湿法炼铜的原则流程?
6 造锍熔炼过程中物料的主要物理化学变 化?
7 冰铜的概念?氧在冰铜中是以什么形态 存在的?
8 冰铜中铜的品位与氧含量有什么关系? 9 炉渣碱度是如何定义的? 11 碱性渣和酸性渣有什么区别?
12 造锍熔炼过程对炉渣的基本要求如何? 13 为什么说造锍熔炼过程中FeS优先氧
►工业应用的有：反射炉法、诺兰达法、 瓦纽科夫法、三菱法、白银法、艾萨法、 氧气顶吹回转转炉法。
6.3.2 漂浮状态熔炼 ►漂浮状态熔炼是将几乎彻底干燥的精矿
与空气或富氧空气或预热空气一起喷入 炽热的炉子空间, 使硫化物在漂浮状态下 （流态化）进行氧化反应, 受热熔化, 以 便充分利用粉状物料的巨大面积, 加速完 成初步造锍和造渣等冶金过程.
6.2.3 造锍熔炼炉渣及其特性
►炉渣 是炉料和燃料中各种氧化物的共熔 体.
► 炉渣组成: FeO-SiO2-CaO、FeOSiO2-Al2O3 和FeO-Fe2O3-SiO2渣系。
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
b)铜及铜合金、铜材加工中产生的弃渣、垃圾、浮渣、铜 屑，在铜件铸造中产生的浇口、浮渣等，在电线电缆生 产中产生的线头、乱线团等。
2）再生铜原料的预处理 a)废体的解体、分类、切割、打包、破碎等； b)废屑的筛选、干燥、破碎、磁选、压块； c)含易爆物废件的火检验和无害处理等。
我国每年进口的废杂铜已达250万吨左右，已成为铜
3.03
可以看出，铜精矿或镍精矿进行氧化熔炼，得到适当产品
时，放出的热量比高炉煤气的热值还高。充分利用精矿本身的
这种热量，对降低冶炼过程的燃料消耗具有重大意义。同时也
是保护环境和改善劳动条件所精选必可须编辑注ppt意的。
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1.1.4 再生铜原料
1）再生原料来源
a)报废的含铜料：电线电缆、废电子器件、废设备部件、 废军用品等；
3)矿石中有贵金属、稀散金属伴生。综合回收价 值大。
4)要十分重视硫的回收。既是硫的资源，又是环 保的要求。(SO2对大气污染，酸雨）
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1.2.2 冶炼方法特点
1)工艺繁多。火法、湿法、电冶金等方法在重金属 提取冶金中均有应用。同一种金属有多种不同的 冶炼方法。
2)总体而言，火法为主、湿法为次。
3)重金属冶炼方法大致可分为三类：造锍熔炼：以 锍为中间产物的一类冶炼方法；还原熔炼： MS—MO—M；湿法冶金：MS（MO）—金属 盐水溶液—M。
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铁酸锌也可以被金属铁还原：
ZnO·Fe2O3 + 2Fe ＝ Zn + 4FeO 铁酸锌可以被很好地还原，焙烧形成铁酸锌对火法蒸馏炼锌不 是特别有害。
锌冶金学
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Zinc Metallurgy
✓7.1.2 其它锌化合物的还原
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➢2、硅酸锌 焙砂中的硅酸锌较氧化锌和铁酸锌难还原，在加入石灰、Fe2O3
Gº= 178020 – 111.67T J
KP aZ Zn P n P C O C2 O O ,P P C C2 O O P K Zn
还原所消耗的CO可由炭的气化反应来补充：
C(s) + CO2(g) = 2CO2(g)
Gº= 170460 – 174.43T J
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K=P 2CO/(aC·PCO2)= P 2CO/PCO2
后可以促使硅酸锌分解，加速锌的还原。
➢3、硫化锌和铝酸锌
但焙砂中的ZnS和铝酸锌在蒸馏过程中不被还原而进入残渣造 成锌的损失。
➢4、硫酸锌
硫酸锌在蒸馏过程中可以分解为ZnO和SO2，ZnO又可以被还原 成锌蒸汽，但SO2也被还原成元素S与锌结合成ZnS造成锌的损失。 此外，硫酸锌也可被C或CO还原成ZnS。因此，焙烧矿中的硫酸盐 中的硫会造成锌损失在蒸馏残渣中。
火法炼锌包括平罐炼锌、竖罐炼锌、电炉炼锌与密闭鼓风炉炼
锌（帝国熔炼法，简称ISP）。
平罐炼锌和竖罐炼锌是间接加热，电炉炼锌为直接加热但不产 生燃烧气体，密闭鼓风炉采用燃料直接加热，能量利用率高，是目
前主要的火法炼锌设备。 ISP适合冶炼铅锌混合矿，采用铅雨冷凝
器从含CO2高而含锌低的炉气中冷凝锌，除得到金属锌外，还产出 金属铅。
在ZnO被炭还原的同时，如果有另一种不挥发的金属（如铜）， 而它又能溶解锌形成液体合金，合金中锌的活度小于1，则ZnO开始 还原的温度也可以降低。这是Cu-Zn矿直接还原生产黄铜的基础。
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✓7.1.2 其它锌化合物的还原
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锌 焙 砂 中 除 了 ZnO 外 ， 还 有 铁 酸 锌 (ZnO·Fe2O3) 、 硅 酸 锌 (2ZnO·SiO2)、硫化锌(ZnS)及硫酸锌(ZnSO4)等锌化合物。 ➢1、铁酸锌
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➢7 火法炼锌简介
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火法炼锌是将已死焙烧的矿与炭混合，在高温（＞1000℃）下 ZnO能被炭质还原剂还原得到的锌蒸气，在几乎不含CO2的气体中 冷凝得到液体金属锌的过程，其主要反应为：
总反应为：
ZnO(s) + CO(g) = Zn + CO2(g) CO2(g) + C(s) = 2CO(g) ZnO(s) + C (s) = Zn + CO (g)
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✓ 7.1.1 ZnO还原的热力学
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✓ 7.1.1 ZnO还原的热力学
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由上图可见，从1283K开始，PZn＞PZn°，锌蒸汽应冷凝为液体 锌，直到PZn＝P°Zn为止 。
存在于焙砂中的铁酸锌（ZnO·Fe2O3）在蒸馏过程可被CO按如 下反应还原为FeO：
ZnO·Fe2O3 + CO ＝ ZnO + 2FeO + CO2 ZnO·Fe2O3 + 3CO ＝ ZnO + 2Fe + 3CO2 （＜900℃） ZnO + CO ＝ Zn + CO2 ， ZnO + Fe ＝ Zn + FeO
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主讲教师： 魏昶 陈为亮 邓志敢
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➢7 火法炼锌简介
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❖7.1 蒸馏炼锌的理论基础 ❖7.2 密闭鼓风炉炼锌 ❖7.3 粗锌火法精炼 ❖7.4 烟化法处理含锌物料 ❖7.5 火法炼锌新技术
当ZnO在920℃被炭还原时，还原产生的锌蒸汽是未饱和的，因 此不能得到液体锌。但当温度升高且压力增大时，还原反应产生的 锌蒸汽压力增加，到1280K时两线相交，相交点PZn≈PZn°≈2×105 Pa， P总≈3.5×105Pa。可见，ZnO用固体炭还原生产液体锌的必要条件是 温度高于1280K，总压大于3urgy
❖7.1 蒸馏炼锌的理论基础
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✓ 7.1.1 ZnO还原的热力学
ZnO被炭还原的特点是产生锌蒸气，还原反应为：
ZnO(s) + C(s) = Zn(g) + CO(g)
ZnO被炭还原，实际上是被CO还原：
ZnO(s) + CO(g) = Zn(g) + CO2(g)
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✓7.1.1 ZnO还原的热力学
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对反应
ZnO(s) + CO(g) = Zn(g) + CO2(g)
P总= PCO+PZn+PCO2，ZnO被还原时，Zn与O的原子个数相等，因 此有：
则平衡常数为：
PZn = PCO+2PCO2
lgK1=lg(PCO2·PZn)/ PCo=-17315/T-3.51lgT+22.93
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✓7.1.3 ZnO还原的动力学
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ZnO用炭还原由下列过程组成：
（1）吸附在ZnO表面的CO还原ZnO； （2）在炭表面发生的CO2被炭还原的反应； （3）ZnO和炭两固相表面之间气体的扩散。
在固体炭与ZnO表面间的气体扩散是整个过程的控制过程。增 大两固体的表面积和缩短两表面之间的距离，可以提高整个反应的 速度。应用在平罐和竖罐炼锌中，必须将原料与还原剂细磨，并很 好地混合，增加蒸馏罐中气流速度，有利于气体扩散，从而加速过 程的进行，所以保证炉料有良好的透气性特别重要。
联解以上两式及K=P 2CO/(aC·PCO2)= P 2CO/PCO三个方程，可得： 2P3CO+K2P2CO-K22K1=0
在温度为1100~1400K的范围内，计算出反应的平衡常数K1、K2 及PCO、PZn、PCO2和锌的饱和蒸气压PZn°，并将PZn、 PZn°及P总与 温度的关系曲线绘图。