江西理工大学重金属冶金思考题答案

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江西理工大学重金属冶金思考题答案

江西理工大学重金属冶金思考题答案

2. 铜电解精炼为什么要加热、循环、净化电解液?铜电解液净化包括哪些主要工序?可回收哪些产物?3. 铜电解精炼的目的、原理分别是什么?阳极电流效率大于阴极电流效率的原因是什么?电解精炼的目的就是进一步脱除火法精炼难以除去的、对铜的导电性能和机械性能有损害的杂质,将铜的品位提高到99.95%以上,并且回收火法精炼铜中的有价元素,特别是贵,金属、铂族金属和稀散金属。

铜的电解精炼是将火法精炼铜铸成阳极板,以电解产出的薄铜片(始极片)作为阴极,二者相间地装入盛有电解液(硫酸铜与硫酸的水溶液)的电解槽中,在直流电的作用下,阳极铜进行电化学溶解,阴极上进行纯铜的沉积。

由于化学性质的差异,贵金属和部分杂质进人阳极泥,大部分杂质则以离子形态保留在电解液中,从而实现了铜与杂质的分离。

4.强化铜电解精炼的最大障碍是什么?提出克服这种障碍的可能途径。

5.传统炼铅工艺是怎样的?存在哪些不足?当前有哪些直接炼铅工艺?6.试阐述铅精矿中主要杂质元素Zn、Cu在鼓风炉还原熔炼过程中的去处。

7.试述粗铅火法精炼流程,并简述熔析法除铜的原理和过程;8.试述粗铅精炼除砷、锑、锡的方法,并说明碱性精炼过程;9.粗铅电解精炼过程中,阳极中的杂质元素分为哪几类?分别简要叙述它们在电解过程中的走向。

答:粗铅中中的杂质元素分为三类:(1)电位比铅负的杂质如Zn、Fe、Cd、Ni、Co等由于电位比铅负,随铅一道溶解进入电解液中,但不在阴极析出;(2)电位比铅正的杂质如Sb、Bi、As、Ag、Au等,由于电位比铅正,随铅一道溶解进入电解液中,但不会在阴极析出;(3)电位与铅很相近的Sn,一部分溶解进入电解液并在阴极析出,一部分不溶解而进入阳极泥10.说明火法炼锌和湿法炼锌中锌精矿焙烧目的、产物形态、作业条件的差别。

11.叙述针铁矿法沉铁的原因及工艺条件,并说明为什么要用空气而不用MnO2做氧化剂?12.已知鼓风炉炉气组成,请问为防止Zn(g)被CO2再次氧化,应保持多高温度?可采取哪些提高炉顶温度的措施?13.铅雨冷凝的原理是什么?14.请叙述镉塔的精练锌的原理。

全部金属材料各章节习题与思考题(全部)

全部金属材料各章节习题与思考题(全部)

第一篇钢铁材料第1章钢的合金化概念1-1 什么是工程材料?工程材料分为哪些类别?1-2 钢的分类方法很多,通常有哪些分类?1-3 合金元素在钢中的分布或存在的形式有哪几种?1-4 按化学成分如何区别低、中、高碳钢?低、中、高合金钢?1-5 为什么说钢中的S、P杂质元素在一般情况下总是有害的?1-6 通常钢中的P、S控制钢的质量,按质量等级碳素钢、合金钢的钢材质量可分为哪些等级?1-7 钢中常见的合金元素有:C、N、Mn、Ni、Cu、Co、Hf、Zr、Ti、Ta、Nb、V、W、Mo、Cr、Al、Si等,回答下列问题:(1)上述元素哪些是奥氏体形成元素?哪些是铁素体形成元素?(2)哪些元素能与α-Fe形成无限固溶体?哪些元素能与γ-Fe形成无限固溶体?为什么Mn、Ni、Co能与γ-Fe形成无限固溶体?(3)上述元素哪些是碳化物形成元素?哪些是非碳化物形成元素?如何鉴别它们与碳的亲和力大小或强弱?请按由强至弱将他们排列。

(4)分析上述元素对Fe-C相图临界点A1、A3及S点影响。

1-8 钢中的碳化物按点阵结构分为哪两大类?各有什么特点?1-9 合金钢中常见的碳化物由哪几种类型?并按其稳定性强弱排序。

1-10 简述合金钢中碳化物形成规律。

1-11 合金元素对Fe-Fe3C相图中的S、E点有什么影响?这种影响意味着什么?1-12 试述40CrV钢在退火态、淬火态及淬火一回火态下合金元素的分布状况。

1-13 合金元素中碳化物形成元素,非碳化物形成元素以及Si元素是如何影响钢中碳在奥氏体中扩散的?1-14 通过合金化使钢强化的基本方法有哪些?1-15 加热时合金元素对钢奥氏体晶粒长大有什么影响?并简要说明影响原因。

1-16 简要说明合金元素对过冷奥氏体等温分解C曲线的影响?1-17 为什么W18Cr4V钢中会出现莱氏体?1-18 简述合金元素对珠光体转变速度,转变温度及转变产物中碳化物类型的影响。

1-19 简述合金元素对马氏体分解的影响。

冶金原理 课后题答案

冶金原理 课后题答案

第一章 冶金热力学基础1.基本概念:状态函数,标准态,标准生成自由能及生成焓,活度、活度系数和活度相互作用系数,分解压和分解温度,表面活性物质和表面非活性物质,电极电势和电池电动势,超电势和超电压。

2.△H 、△S 和△G 之间有何关系,它们的求算方法有什么共同点和不同点?3.化合物生成反应的ΔG °-T 关系有何用途?试根据PbO 、NiO 、SiO2、CO 的标准生成自由能与温度的关系分析这些氧化物还原的难易。

4.化学反应等温式方程联系了化学反应的哪些状态?如何应用等温方程的热力学原理来分析化学反应的方向、限度及各种 因素对平衡的影响?5.试谈谈你对活度标准态的认识。

活度标准态选择的不同,会影响到哪些热力学函数的取值?哪些不会受到影响?6.如何判断金属离子在水溶液中析出趋势的大小?7.试根据Kelvin 公式推导不同尺寸金属液滴(半径分别为r1、r2)的蒸汽压之间的关系。

8.已知AlF 3和NaF 的标准生成焓变为ΔH °298K,AlF3(S)=-1489.50kJ ·mol -1, ΔH °298K,NaF(S)=-573.60kJ ·mol -1,又知反应AlF 3(S)+3NaF (S)=Na 3AlF 6(S)的标准焓变为ΔH °298K=-95.06kJ ·mol -1,求Na 3AlF 6(S)的标准生成焓为多少?(-3305.36 kJ ·mol -1)9.已知炼钢温度下:(1)Ti (S)+O 2=TiO 2(S) ΔH 1=-943.5kJ ·mol -1(2)[Ti]+O 2=TiO 2(S) ΔH 2=-922.1kJ ·mol -1 (3)Ti (S)=Ti(l) ΔH 3=-18.8kJ ·mol -1求炼钢温度下,液态钛溶于铁液反应Ti(l)=[Ti]的溶解焓。

现代冶金学思考题答案

现代冶金学思考题答案

1.描述高炉冶炼的区域分布2.掌握高炉冶炼主要技术经济指标(1)有效容积利用系数;(2)焦比K;(3)冶炼强度I;(4)焦炭负荷;(5)生铁合格率(6)休风率;(7)生铁成本;(8)高炉一代寿命即炉龄3.高炉的基本原料有哪些?对其有何要求?铁矿石:高品位,杂质少,有害物质少,脉石的成分与数量溶剂:降低矿石脉石的熔点和焦炭灰分的熔点,达到一定的渣碱度碱性溶剂的要求:(1)碱性氧化物含量高,酸性氧化物含量少(2)硫、磷含量低(3)强度高,粒度均匀,粉末少燃料:主要是焦炭作用:(1)燃料(2)还原剂(3)料柱骨架(4)生铁渗碳的碳源要求:(1)含碳量高、灰分低(2)有害杂质少(3)成分稳定挥发分含量适中,水分含量低且稳定(4)强度高(5)焦炭均匀使高炉透气性良好,但粒度稳定与否取决于焦炭强度(6)焦炭高温性能包括反应性CRI和反应后强度CSR 4.高炉炼铁车间基本组成1-高炉;2-热风炉;3-除尘器;4-净煤气管道;5-高炉计器室;6-铁水罐车停放线;7-干渣坑;8-水淬电器室;9-水淬设备;10-沉淀室;11-炉前除尘器;12-脱水机室;13-炉底循环水槽;14-原料除尘15-贮焦槽;16-贮矿槽;17-备品库;18-机修间;19-碾泥机5焦炭对燃烧高炉冶炼的意义,为什么风口前碳素燃烧的最总产物是CO1、炉料的骨架作用:支撑炉内料柱,提供炉料的透气性;2、提供冶炼能量:与氧气燃烧放热,占炼铁总热量的58%;3、铁矿石的还原剂:碳和碳与氧反应生成的CO;4、对最初生成的铁进行渗碳,生铁中含碳量为2.2-6.0%;5、填充炉缸作用:活跃炉缸,提高炉缸的空间系数,使高炉休风后易恢复炉况。

燃烧反应的机理一般认为分两步进行◆风口前碳素的燃烧只能是不完全燃烧,生成C0并放出热量。

6.风口前焦炭与喷吹燃料的差异喷吹煤炭之所以有上述特点,是因为:①喷吹煤粉中的碳代替了焦炭中的碳,被喷入高炉后剧烈燃烧,生成还原性气体CO,替代焦炭作为燃料和还原剂的作用;②喷吹煤粉中的H2代替了焦炭中的碳,一般煤粉含氢量在4%左右,而焦炭含量仅0.5%以内,H2在高炉内特别是在高温区有效地替代碳参加了还原反应,同时本身也燃烧放出热量,因而使入炉焦比降低。

2011大专业材工冶炼部分思考题及答案

2011大专业材工冶炼部分思考题及答案

大专业材工冶炼部分思考题1、什么是材料?2、材料的五个判据是什么?(2)答:(1)资源(2)能源人类社会所能接受(3)环境(4)经济性判据(5)性能判据制造基础——工艺性能用途——使用性能3、炼铁的任务是什么?炼钢的任务是什么?4、钢铁冶金中主要氧化物的稳定性由强到弱的顺序是什么?(4)答:CaO、MgO、Al2O3、SiO2、MnO、FeO、P2O5;5、炼铁过程中采用碳作为还原剂原因是什么?6、高炉炼铁对铁矿石有哪些要求?(6)答:①含铁量越高越好铁矿石含铁量可在30%~70%范围变动.贫矿:W Fe<45% ,需选矿、烧结(球团)富矿:W Fe>45%,可直接冶炼②还原性要好气孔率大、孔径较大、开口气孔较多的矿石,还原性好. 如褐铁矿石,气孔率可达40%~80%。

③粒度:在对高炉透气性的影响不大时,粒度越细越好。

④脉石成分: 碱性氧化物越多(CaO、MgO)、酸性氧化物(SiO2、Al2O3)越少越好. 前者含量越高, 所需熔剂就越少.⑤杂质含量要少有害杂质含量: S(<0.15%w)、P(<0.4%w)、As(<0.1%w)、Zn(<0.1%w)、Pb有益元素: Mn、Ni、Cr、V、Ti . 但在冶炼生铁时, 某些元素也不宜过多.⑥矿石具有一定强度要保证生产过程中, 上述性质稳定. 入炉矿石含铁量波动≤±1%7、高炉的原料有哪些?产品有哪些?8、炼铁的主要反应是什么?炼钢的主要反应是什么?(8)答:a.铁的还原间接还原,CO ;直接还原,C(1)间接还原:在炉口附近开始,温度250~350℃,大约在950℃为止。

3Fe2O3+CO→2Fe3O4+CO2 (1.1.1.3)Fe3O4+CO→3FeO+CO2 (1.1.1.4)FeO+CO→Fe+CO2(1.1.1.5)(2)直接还原: 直接还原在950℃以上.FeO+C→Fe+CO (1.1.1.6)高活性的C的来源,2CO→CO2+C (1.1.1.7)反应生成的C呈烟状、进入到矿石的孔隙中.b.炼钢的最主要反应。

江西理工大学重金属冶金学考试专用

江西理工大学重金属冶金学考试专用

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)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。

(完整版)重金属冶金习题一答案

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一、请用框图形式画出火法炼铜的原理流程图,并说明目前世界上铜冶炼的主要方法有哪些?答:(1)炼铜方法主要分为火法和湿法两种。

火法炼铜主要有闪速熔炼和熔池熔炼两种,其中闪速熔炼包括奥托昆普和印柯两种,熔池熔炼包括反射炉熔炼法、电炉熔炼法、诺兰达法、白银法、三菱法、瓦纽柯夫法等。

(2)火法炼铜的原理图见教科书P7中图1-3。

(3)目前世界上的精铜主要是用火法熔炼方法生产的。

二、利用以下相图,分析常规造锍熔炼的特点及其合理性,并说明连续连铜的原理、存在困难及克服困难的措施。

答:(1)在普通空气下进行铜熔炼时,烟气中SO2分压约为10.1KPa,图中用ABCD直线来表示造锍熔炼-铜锍吹炼-粗铜精炼的全程路径。

A点:表示造锍熔炼刚开始(品位为零),体系氧势较低,约为lgPO2=-3.4Pa,硫势较高,约为3.2Pa。

B点:随体系氧势的升高,体系的硫势降低,锍的品位升高,到了B点处,lgPO2=-2.8Pa,lgPS2=2.3Pa,品位达70%Cu。

C点:lgPO2=-1.5Pa,lgPS2=0.7Pa,相当于铜锍吹炼第二周期(造铜期)开始,此时,Cu、锍、炉渣、炉气四相平衡共存,自由度为零,稍稍超过C点,则渣相和Cu2S相消失。

C点以后,继续升高氧势从C到D时,铜液中残存的硫继续氧化,相当于进入粗铜精炼阶段,直到产出阳极铜。

(2)AB段相当于造锍熔炼阶段,体系的氧势升高幅度不大,但体系氧势升高幅度很大。

品位在0~70%左右,体系中PSO2一定,PO2、P S2、αFe3O4和αCu2O的值变化都不太大,αFe3O4<0.1,αCu2O<10-3。

BC段相当于铜锍吹炼阶段,锍品位升高幅度不大,但体系氧势升高副大很大(约100倍),特别是当锍变到白锍(Cu2S)的C点附近时,αFe3O4趋近于1,αCu2O急剧升到10-1左右,即渣中Cu2O的数量大大增高。

但当αFeO<0.35(T=1573K)时,还不会析出Fe3O4,不会造成困难。

重金属冶金习题三答案

重金属冶金习题三答案

习题三参考答案1、铜电解精炼为什么要加热、循环、净化电解液?铜电解液净化包括哪些主要工序?可回收哪些产物?答:(1)电解液须加热的原因:为了减少浓差极化,降低电解液的粘度,提高电解液的导电率,从而降低槽电压,故要求电解液温度维持60-65℃。

当电解液流经电解槽后,一般要下降3-5℃,故须加热。

(2)电解液须循环的原因:为了使电解液浓度均匀,温度均匀,添加剂分布均匀。

故须循环。

(3)电解液须净化的原因:随电解的进行,溶液中 2Cu浓度不断增加,负电性杂质离子浓度也不断积累,酸度则不断降低,添加剂不断积累。

为维持正常的生产技术条件,故须定期净化电解液。

铜电解液净化的工序主要包括:①中和及浓缩结晶硫酸铜;②电积脱Cu、As、Sb;③结晶硫酸镍。

铜电解液净化可回收的产物主要有:硫酸铜、海绵铜、硫酸镍、再生硫酸等。

2、铜电解精炼的目的、原理分别是什么?阳极电流效率大于阴极电流效率的原因是什么?答:(1)目的:①提高铜的纯度,改善铜的性能;②回收有价金属。

原理:以火法精炼产出的粗铜为阳极,以始极片为阴极,以H2SO4+CuSO4溶液为电解液,在直流电的作用下,阳极铜电化学溶解,纯铜在阴极上析出,杂质则进入阳极泥和电解液中,从而实现了铜与杂质的分离。

(2)①阳极Cu+的生成;②阳极铜的电化学溶解;③阴极铜的电化学溶解。

3、粗铜火法精炼的基本原理是什么?精练过程中杂质除去的顺序是怎样的?火法精炼处理黄杂铜,应采取哪些措施保证锌的回收?答:(1)粗铜火法精练的基本原理:①杂质金属与氧的亲合力大于铜与氧的亲合力;②杂质金属氧化物在铜液中的溶解度小。

(2)精练过程中杂质除去的顺序分为易除去(Fe、Co、Zn、Sn、Pb、S)、难除去(Ni、As、Sb、)和不能除去(Se、Te、Au、Ag、Bi)三类。

(3)处理黄杂铜,应采取如下几点措施保证锌的回收:①提高温度,使锌以蒸气形式挥发;②在溶液表面铺一层木炭或含S少的焦炭,防止锌蒸气被空气再氧化;③增设收尘设备,回收氧化锌。

(完整版)重金属冶金习题一答案.doc

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一、请用框图形式画出火法炼铜的原理流程图,并说明目前世界上铜冶炼的主要方法有哪些?答:( 1)炼铜方法主要分为火法和湿法两种。

火法炼铜主要有闪速熔炼和熔池熔炼两种,其中闪速熔炼包括奥托昆普和印柯两种,熔池熔炼包括反射炉熔炼法、电炉熔炼法、诺兰达法、白银法、三菱法、瓦纽柯夫法等。

( 2)火法炼铜的原理图见教科书P7 中图 1-3。

( 3)目前世界上的精铜主要是用火法熔炼方法生产的。

二、利用以下相图,分析常规造锍熔炼的特点及其合理性,并说明连续连铜的原理、存在困难及克服困难的措施。

答:( 1)在普通空气下进行铜熔炼时,烟气中SO2分压约为10.1KPa,图中用 ABCD 直线来表示造锍熔炼 -铜锍吹炼 -粗铜精炼的全程路径。

A 点:表示造锍熔炼刚开始(品位为零),体系氧势较低,约为lgPO 2=-3.4Pa,硫势较高,约为 3.2Pa。

B 点:随体系氧势的升高,体系的硫势降低,锍的品位升高,到了 B 点处,lgPO2=-2.8Pa,lgPS2=2.3Pa,品位达 70%Cu 。

C点: lgPO 2=-1.5Pa,lgPS2=0.7Pa,相当于铜锍吹炼第二周期(造铜期)开始,此时,Cu、锍、炉渣、炉气四相平衡共存,自由度为零,稍稍超过 C 点,则渣相和 Cu S 相消失。

2C 点以后,继续升高氧势从 C 到D 时,铜液中残存的硫继续氧化,相当于进入粗铜精炼阶段,直到产出阳极铜。

( 2) AB 段相当于造锍熔炼阶段,体系的氧势升高幅度不大,但体系氧势升高幅度很大。

品位在 0~ 70%左右,体系中 PSO2 2 S2 3 4 2一定, PO 、 P 、α FeO 和α CuO 的值变化都不太大,αFe-3 。

3O4<0.1,αCuO<102BC 段相当于铜锍吹炼阶段,锍品位升高幅度不大,但体系氧势升高副大很大(约100倍),特别是当锍变到白锍(Cu2S)的 C 3 4 趋近于 2点附近时,α FeO 1,α CuO 急剧升到 10-1 左右,即渣中 Cu 2O 的数量大大增高。

冶金培训考试题及答案

冶金培训考试题及答案

冶金培训考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 冶金工业中,下列哪种金属不属于黑色金属?A. 铁B. 锰C. 铬D. 铜答案:D2. 以下哪种炉型不属于钢铁冶炼的主要炉型?A. 高炉B. 转炉C. 电炉D. 回转窑答案:D3. 钢铁冶炼过程中,下列哪种元素不属于有害元素?A. 硫B. 磷C. 硅D. 氮答案:C4. 炼钢过程中,下列哪种操作不属于脱氧过程?A. 加入铁合金B. 加入石灰C. 加入铝D. 加入碳粉答案:D5. 钢铁材料的热处理过程中,下列哪种热处理方法不属于表面处理?A. 渗碳B. 氮化C. 正火D. 退火答案:C6. 钢铁材料的金相组织中,下列哪种组织不属于铁素体?A. 奥氏体B. 珠光体C. 马氏体D. 贝氏体答案:A7. 在钢铁材料的力学性能测试中,下列哪种性能不是通过拉伸试验来测定的?A. 屈服强度B. 抗拉强度C. 硬度D. 延伸率答案:C8. 冶金工业中,下列哪种材料不属于耐火材料?A. 氧化铝B. 氧化镁C. 氧化钙D. 聚乙烯答案:D9. 钢铁冶炼过程中,下列哪种操作不属于炉渣处理?A. 脱硫B. 脱磷C. 脱碳D. 脱氧答案:C10. 钢铁材料的腐蚀类型中,下列哪种腐蚀不属于局部腐蚀?A. 点蚀B. 应力腐蚀C. 均匀腐蚀D. 晶间腐蚀答案:C二、多项选择题(每题3分,共15分)11. 冶金工业中,下列哪些因素会影响钢铁材料的力学性能?A. 化学成分B. 热处理C. 加工工艺D. 环境因素答案:ABCD12. 钢铁材料的热处理过程中,下列哪些热处理方法属于退火?A. 完全退火B. 不完全退火C. 正火D. 淬火答案:ABC13. 钢铁材料的金相组织中,下列哪些组织属于铁素体基体?A. 珠光体B. 马氏体C. 贝氏体D. 奥氏体答案:A14. 钢铁材料的腐蚀类型中,下列哪些腐蚀属于局部腐蚀?A. 点蚀B. 应力腐蚀C. 均匀腐蚀D. 晶间腐蚀答案:ABD15. 冶金工业中,下列哪些材料属于耐火材料?A. 氧化铝B. 氧化镁C. 氧化钙D. 氧化铁答案:ABC三、判断题(每题2分,共20分)16. 钢铁材料的硬度越高,其塑性越好。

冶金原理课后习题及解答

冶金原理课后习题及解答

冶金原理课后习题及解答Company Document number : WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998 第一章1冶金原理研究的主要内容包括------- 、------- 和------- 。

冶金动力学、冶金热力学、冶金溶液。

2金属熔体指__________________ 液态的金属、合金。

1、冶金原理是提取冶金的主要基础科学,它主要是应用_____ 的理论和方法研究提取冶金过程,为解决有关___ 问题、开拓—的冶金工艺、推进冶金技术的发展指明方向。

物理化学、技术、新2、根据组成熔体的主要成分的不同,一般将冶金熔体分为_____________________ ________ 四种类型。

金属熔体、熔渣、熔盐、熔硫。

3、冶金原理按具体的冶金对象分为____ 冶金原理及____ 冶金原理。

钢铁、有色金属。

4、根据熔渣在冶炼过程中的作用的不同,熔渣主要分为___________________________________ 四种。

在生产实践中,必须根据各种冶炼过程的特点,合理地选择________ 使之具有符合冶炼要求的物理化学性质。

冶炼渣、精炼渣、富集渣、合成渣。

熔渣。

5、熔渣是______ 和 _____ 的重要产物之一。

金属提炼、精炼过程。

6、熔渣是指主要由各种____ 熔合而成的熔体。

氧化物。

7 ------------- 的作用在于使原料中的某些有用成分富集于炉渣中,以便在后续工序中将它们回收利用。

富集渣、8_______ 的作用是捕集粗金属中杂质元素的氧化产物,使之与主金属分离。

精炼渣。

9、在造铳熔炼过程中,为了使铳的液滴在熔渣中更好的沉降、降低主金属在渣中的损失,要求熔渣具有较低的____________ 和______ o粘度、密度、渣-铳界面张力。

10、为了提高有价金属的回收率、降低冶炼过程的能耗,必须使铳具有合适的____ •物理化学性质。

11、在生产实践中,必须根据各种冶炼过程的特点,合理地选择 _______使之具有符合冶炼要求的物理化学性质。

冶金概论复习思考题----与答案-2012

冶金概论复习思考题----与答案-2012

平时作业题目1、现代工业习惯上如何将金属分类?金属一般可以分为黑色金属和有色金属。

黑色金属是指铁、锰、铬三种金属,它们的单质为银白色,而不是黑色。

之所以称它们黑色金属是由于它们和它们的合金表面常有灰黑色的氧化物。

有色金属是指黑色金属以外的金属,其中除少数有颜色外(铜为紫红色、金为黄色),大多数为银白色,有色金属有60多种,又可分为九大类:(1)重金属:铜、铅、锌等。

(2)轻金属:铝、镁等。

(3)轻稀有金属:锂、铍等。

(4)难熔稀有金属:钨、钛、钒等。

(5)稀散金属:镓、锗等。

(6)稀土金属:钪、钇及镧系元素等。

(7)放射性金属:镭、锕等。

(8)贵金属:金、银、铂等。

(9)碱金属:钾、钠等。

2、目前冶金方法大体可归结为哪几类?湿法冶金,火法冶金和电冶金.电冶金是利用提取金属的方法。

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。

有色金属冶金一般是湿法冶金,粉末冶金,钢铁等黑色金属一般是火法冶金3、成矿作用可分为哪几类?a.内生成矿作用 b.外生成矿作用 c.变质成矿作用4、矿石品位的基本概念。

矿石中有用组分的质量分数。

5、选矿的基本概念。

选矿是利用矿物的物理或物理化学性质的差异,借助各种选矿设备将矿石中的有用矿物和脉石矿物分离,并达到使有用矿物相对富集的过程。

6、烧结厂的主要任务。

烧结厂的主要任务是将粉状铁矿石(包括富粉矿、精矿粉等)和钢铁厂二次含铁粉尘,通过烧结机的烧结过程,加工成粒度符合高炉要求的人造富块矿——烧结矿。

7、现在大量采用的选煤方法是什么?重力选煤,包括跳汰选煤,重介质选煤;浮游选煤。

8、焦炉的大小是如何表示的?焦炭的生产工序是什么?焦炉的大小一般用炉高表示,如6m等焦炭的生产工序:炼焦煤料的制备炼焦生产焦炭处理熄焦凉焦筛焦贮焦整粒9、炼焦的三班操作是什么?焦炉的生产操作,即焦炉的三班生产。

它包括装煤、推焦、熄焦和筛焦四道主要工序10、焦炉煤气和高炉煤气的区别。

高炉煤气是高炉生产的副产品,由于高炉使用焦炭生产,co含量高,热值高。

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2. 铜电解精炼为什么要加热、循环、净化电解液?铜电解液净化包括哪些主要工序?可回收哪些产物?
3. 铜电解精炼的目的、原理分别是什么?阳极电流效率大于阴极电流效率的原因是什么?
电解精炼的目的就是进一步脱除火法精炼难以除去的、对铜的导电性能和机械性能有损害的杂质,将铜的品位提高到99.95%以上,并且回收火法精炼铜中的有价元素,特别是贵,金属、铂族金属和稀散金属。

铜的电解精炼是将火法精炼铜铸成阳极板,以电解产出的薄铜片(始极片)作为阴极,二者相间地装入盛有电解液(硫酸铜与硫酸的水溶液)的电解槽中,在直流电的作用下,阳极铜进行电化学溶解,阴极上进行纯铜的沉积。

由于化学性质的差异,贵金属和部分杂质进人阳极泥,大部分杂质则以离子形态保留在电解液中,从而实现了铜与杂质的分离。

4.强化铜电解精炼的最大障碍是什么?提出克服这种障碍的可能途径。

5.传统炼铅工艺是怎样的?存在哪些不足?当前有哪些直接炼铅工艺?
6.试阐述铅精矿中主要杂质元素Zn、Cu在鼓风炉还原熔炼过程中的去处。

7.试述粗铅火法精炼流程,并简述熔析法除铜的原理和过程;
8.试述粗铅精炼除砷、锑、锡的方法,并说明碱性精炼过程;
9.粗铅电解精炼过程中,阳极中的杂质元素分为哪几类?分别简要叙述它们在电解过程中的走向。

答:粗铅中中的杂质元素分为三类:(1)电位比铅负的杂质如Zn、Fe、Cd、Ni、Co等由于电位比铅负,随铅一道溶解进入电解液中,但不在阴极析出;(2)电位比铅正的杂质如Sb、Bi、As、Ag、Au等,由于电位比铅正,随铅一道溶解进入电解液中,但不会在阴极析出;(3)电位与铅很相近的Sn,一部分溶解进入电解液并在阴极析出,一部分不溶解而进入阳极泥
10.说明火法炼锌和湿法炼锌中锌精矿焙烧目的、产物形态、作业条件的差别。

11.叙述针铁矿法沉铁的原因及工艺条件,并说明为什么要用空气而不用MnO2做氧化剂?
12.已知鼓风炉炉气组成,请问为防止Zn(g)被CO2再次氧化,应保持多高温度?可采取哪些提高炉顶温度的措施?
13.铅雨冷凝的原理是什么?
14.请叙述镉塔的精练锌的原理。

(结合图形)
锌熔炼产出的粗锌一般含有1%~3%的杂质,其中有蒸气压比锌低的锑、铅、铟、镓、铜、锡、锗、铁和比锌高的砷、镉。

溶解有杂质金属的粗锌在每一个蒸发或冷凝的过程中,蒸气压大的金属会较多地富集在气相中。

因此,通过控制适当的蒸发和冷凝温度,经过多次蒸发和冷凝,便能除去粗锌中的杂质。

粗锌的精馏是在一种专用的锌蒸馏塔内完成的。

粗锌首先在高于锌沸点温度的铅塔内连续进行多段蒸发与冷凝分离除去蒸气压比锌低的锑、铅、铟、镓、铜、锡、锗和铁等杂质金属;而后在温度低于锌沸点温度的镉塔内连续进行多段蒸发与冷凝,除去蒸气压比锌高的砷、镉杂质金属,获得纯度为99.99%~99.999%的精馏锌
15.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。

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↓
16.锌浸出液净化除钴有哪些方法?
17.锌电解时,杂质极限电流密度及电锌中杂质含量的计算。

18.锌电积时,为什么选择Pb-Ag(0.5~1%)作不溶阳极?
19.可采取哪些措施使阴极Zn不会与酸性电解液发生反应而析出H2 ?计算说明ZnSO4溶液电积中阴极反应为什么不析出氢气?
20.锌电解沉积采用哪些添加剂?其作用如何?。

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