有色金属冶炼工艺.pptx
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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
最新冶炼流程课件讲座大学生ppt课件
创新:顶吹浸没喷枪镍精矿熔池熔炼工艺开发
富氧顶吹熔池熔炼工艺特点： a 原料适应性强；b 生产能力大； c 节约能源； d 环保效果好。
系统投资：24亿元人民币。 系统规模： 投料量147.8t/h；
年处理精矿100万t；产镍量6万t。 镍精矿富氧顶吹熔池熔炼难点： 1.镍精矿顶吹浸没熔炼，世界上首次工业
镍精炼工艺的发展
1、粗镍阶段 20世纪初，粗镍阳极电解精炼就在工业上应用，该工
艺具有阳极杂质含量低（杂质约为6-8%，含硫约2%，主 金属大于75%），电耗低、阳极液净化流程简单等优点， 但由于粗镍阳极的制备需要进行高镍锍的焙烧与还原熔 炼过程，整个过程复杂，建设投资大，目前，加拿大某 精炼厂、前苏联某精炼厂采用它。
用途：纯钴用于制造X射线管阴极和一些特殊制
品，钴几乎都用于制造合金，热强合金，硬质
合金、焊接合金，以及各种含钴合金钢。
产品名称：硒粉
单位价格：¥ 435000 /吨
贵
报价日期：2009-9-30
包装：铁桶包装 25公斤／桶
金
用途：适用于电子、玻璃、化工、医药
属
产品名称：海绵铂
单位价格：¥ 302000 /公斤
• 2.4 铜精矿成分及中间产品成分 • 铜合成炉熔炼系统主要品种及成分和中间产品成分见表：
原料名称
铜精矿1 铜精矿2 铜精矿3 配料后平均成分
冰铜 转炉粗铜 铜阳极板
Ｎｉ
0.05 0.08 0.07 0.07 0.08 0.13 0.11
Ｃｕ
25.3 19.5 33.8 25.6 57.4
99 99.4
产资源综合利用战略，选矿产出的镍精矿量进一步增加， 包括采购的国内外镍精矿，各种镍精矿原料将达到年 160万吨以上。另外公司贫矿资源开发选矿产出的镍精 矿含镍平均品位低，MgO达到14%，还需要主动吸纳其 它氧化镁等杂质元素含量较高的镍精矿原料组织生产处 理，因此适应原料品质的变化也成为很重要的任务。
铜冶炼工艺介绍 PPT
铜98.5%）→阳极铜（含铜99.5%）→电解铜（含铜为99.99%） ❖ 工艺流程：铜精矿→熔炼→铜锍→吹炼→粗铜→火法精炼→阳极铜→电
解精炼→阴极铜
原则流程图
五、当今铜精矿火法冶金技术概述
当今火法冶金技术正朝着：短流程连续 炼铜、高富氧、底能耗、高效率、低碳冶金、 清洁生产、自动化、信息化、智能化方向发 展。
铜冶炼工艺介绍
讲述内容
❖ 金属分类 ❖ 金属铜的基本用途 ❖ 炼铜原料概述 ❖ 铜精矿冶炼方法概述 ❖ 当今铜精矿火法冶金工艺技术介绍 ❖ 青海铜业富氧底吹连续吹炼工艺解读 ❖ 结束
一、金属分类
有色金属：是指铁、铬、锰以外的金属。 64种
有色金属
轻金属
重金属
贵金属
稀有金属
重金属一般指比重大于5.0的金属，包括铜、铅、锌、
硫化铜精矿火法工艺简介
炼铜工艺
传统熔炼方法 现代炼铜方法
鼓风炉熔炼方法
反射炉熔炼方法 电炉熔炼方法 熔池熔炼方法
漂浮熔炼方法
诺兰达法 瓦纽科夫法 白银法 奥斯麦特法 三菱法
闪速熔炼法
基夫赛特法
奥托昆普法 印柯法
71
炼铜工艺分类
现代火法炼铜工艺从大的方面可分为两类： 即漂浮熔炼和熔池熔炼。
漂浮状态熔炼是将几乎彻底干燥的精矿与空 气或富氧空气一起喷入炉子空间，使硫化物在漂 浮状态下进行氧化反应，可充分利用粉状物料的 巨大表面积，加速完成初步造锍和造渣过程。此 法熔炼强度大，设备能力大，节能，产出的烟气 SO2浓度高。工业上已经应用的有闪速熔炼法、 基夫赛特法等。
须贫化。 ❖ 2) 烟尘量大。
闪速熔炼流程图
诺兰达炉流程图
奥斯麦特流程图
Hale Waihona Puke 双闪工艺流程图再生铜的流程图
解精炼→阴极铜
原则流程图
五、当今铜精矿火法冶金技术概述
当今火法冶金技术正朝着：短流程连续 炼铜、高富氧、底能耗、高效率、低碳冶金、 清洁生产、自动化、信息化、智能化方向发 展。
铜冶炼工艺介绍
讲述内容
❖ 金属分类 ❖ 金属铜的基本用途 ❖ 炼铜原料概述 ❖ 铜精矿冶炼方法概述 ❖ 当今铜精矿火法冶金工艺技术介绍 ❖ 青海铜业富氧底吹连续吹炼工艺解读 ❖ 结束
一、金属分类
有色金属：是指铁、铬、锰以外的金属。 64种
有色金属
轻金属
重金属
贵金属
稀有金属
重金属一般指比重大于5.0的金属，包括铜、铅、锌、
硫化铜精矿火法工艺简介
炼铜工艺
传统熔炼方法 现代炼铜方法
鼓风炉熔炼方法
反射炉熔炼方法 电炉熔炼方法 熔池熔炼方法
漂浮熔炼方法
诺兰达法 瓦纽科夫法 白银法 奥斯麦特法 三菱法
闪速熔炼法
基夫赛特法
奥托昆普法 印柯法
71
炼铜工艺分类
现代火法炼铜工艺从大的方面可分为两类： 即漂浮熔炼和熔池熔炼。
漂浮状态熔炼是将几乎彻底干燥的精矿与空 气或富氧空气一起喷入炉子空间，使硫化物在漂 浮状态下进行氧化反应，可充分利用粉状物料的 巨大表面积，加速完成初步造锍和造渣过程。此 法熔炼强度大，设备能力大，节能，产出的烟气 SO2浓度高。工业上已经应用的有闪速熔炼法、 基夫赛特法等。
须贫化。 ❖ 2) 烟尘量大。
闪速熔炼流程图
诺兰达炉流程图
奥斯麦特流程图
Hale Waihona Puke 双闪工艺流程图再生铜的流程图
有色金属冶炼
矿石开采会对环境造成一定影响，如土壤污染、 植被破坏等。
金属提取的物理化学方法
物理提取
利用物理方法如重选、浮选等将金属从矿石中分离出 来。
化学提取
通过化学反应将金属从矿石中溶解出来，再进行提取 和纯化。
联合流程
在实际生产中，常采用物理和化学方法联合流程以提 高金属提取效率。
金属提取率的提高
技术创新
固体废弃物
冶炼过程中会产生大量的固体废弃物，如炉渣、污泥等， 这些废弃物若未经合理处理，会对土壤和地下水造成污染 。
冶炼废弃物的处理与利用
废气处理
采用各种除尘、脱硫、脱硝等技术和设备对废气进行治理，减少 废气排放。
废水处理
采用物理、化学、生物等方法对废水进行处理，去除其中的有害物 质，使废水达到排放标准。
电积
将溶液中的金属离子还原成金属单质，沉积在电 极上。
氯碱工业
利用电解原理，生产氯气、氢气和烧碱等化工原 料。
不同冶炼工艺的比较与选择
适用范围
火法冶炼适用于提取高熔点金属，湿法冶 炼适用于提取低熔点金属。
环保要求
湿法冶炼对环境影响较小，火法冶炼对环 境影响较大。
能源消耗
火法冶炼能源消耗较大，湿法冶炼能源消 耗较小。
资源短缺与可持续发展
资源保障战略
01
面对资源短缺问题，企业需制定资源保障战略，积极开拓国内
外市场，确保原材料供应稳定。
循环经济与绿色发展
02
推动循环经济和绿色发展，实现资源的高效循环利用，降低对
环境的影响。
国际合作与政策支持
03
加强国际合作，寻求政策支持和资金投入，共同应对资源短缺
挑战。
提高冶炼效率与环境保护的平衡
金属提取的物理化学方法
物理提取
利用物理方法如重选、浮选等将金属从矿石中分离出 来。
化学提取
通过化学反应将金属从矿石中溶解出来，再进行提取 和纯化。
联合流程
在实际生产中，常采用物理和化学方法联合流程以提 高金属提取效率。
金属提取率的提高
技术创新
固体废弃物
冶炼过程中会产生大量的固体废弃物，如炉渣、污泥等， 这些废弃物若未经合理处理，会对土壤和地下水造成污染 。
冶炼废弃物的处理与利用
废气处理
采用各种除尘、脱硫、脱硝等技术和设备对废气进行治理，减少 废气排放。
废水处理
采用物理、化学、生物等方法对废水进行处理，去除其中的有害物 质，使废水达到排放标准。
电积
将溶液中的金属离子还原成金属单质，沉积在电 极上。
氯碱工业
利用电解原理，生产氯气、氢气和烧碱等化工原 料。
不同冶炼工艺的比较与选择
适用范围
火法冶炼适用于提取高熔点金属，湿法冶 炼适用于提取低熔点金属。
环保要求
湿法冶炼对环境影响较小，火法冶炼对环 境影响较大。
能源消耗
火法冶炼能源消耗较大，湿法冶炼能源消 耗较小。
资源短缺与可持续发展
资源保障战略
01
面对资源短缺问题，企业需制定资源保障战略，积极开拓国内
外市场，确保原材料供应稳定。
循环经济与绿色发展
02
推动循环经济和绿色发展，实现资源的高效循环利用，降低对
环境的影响。
国际合作与政策支持
03
加强国际合作，寻求政策支持和资金投入，共同应对资源短缺
挑战。
提高冶炼效率与环境保护的平衡
钢铁及有色金属冶炼第一章第二节 钢铁冶炼课件
炼铁原料及其作用
1.2
1.2.1 1.2.2 1.2.3
钢铁冶金
钢铁冶金过程的热力学 生铁冶炼 炼钢
1.2.1
钢铁冶金过程的热力学
1 金属还原剂 Mn、Si、Al
2 碳质还原剂
C
1.2
1.2.1 1.2.2 1.2.3
钢铁冶炼
钢铁冶金过程的热力学 生铁冶炼 炼钢
1.2.2
生铁冶炼（高炉炼铁）
氧 化 剂：氧气、铁矿石、氧化铁皮等
还 原 剂：硅铁、锰铁、铝、焦炭等
冷 却 剂：废钢、富铁矿等
1.2.3
一、炼钢原材料 二、典型现代炼钢法
防止热量损失，起到绝热作 用，保证金属不致过热。
1.1.2
一、炼铁原料 二、高炉生产
生铁冶炼
三、高炉冶炼的理化过程
四、高炉冶炼的产品
五、非高炉炼铁法（直接还原）
四、高炉冶炼的产品
1 生铁
2
3
高炉煤气
炉渣
生铁： 以Fe、C、Si、Mn、S、P等元素组成的合金。
铸造生铁：10～20％
含硅量高（2.75～3.25％）
（1） 锰的还原 （2） 硅的还原
（3） 磷的还原
（1） 锰的还原
铁矿石中锰的氧化物以MnO2的形式存在。 在高炉内锰的氧化物的还原过程也是从高价氧化物 到低价氧化物的转化来实现的，即：
MnO2 Mn2O3 Mn3O4 MnO Mn
锰的高价氧化物易被CO依次还原成低价锰的氧 化物MnO，然后由固体碳直接还原成锰。
提高炉渣的碱度有利于锰的还原。
（1） 锰的还原
提高炉渣的碱度有利于锰的还原。
MnSiO MnO CaSiO3 3 CaO MnO C Mn CO
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
有色金属熔炼和铸造PPT讲稿
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图中处在越下部的金属与氧的结合能力越强，由此产生 金属冶炼中的金属热还原法。
Me MO MeO M
Me 为还原剂， M为O 金属氧化物，作氧化剂。
例如： 4 Al 3TiO2 3Ti 2Al2O3
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氧化动力学机制
2.氧通过固体氧化膜向氧化膜-金属界面扩散（即内扩散）
vD
DA
(CO
2
CO' 2 )
D—氧在氧化膜中的扩散系数，δ—氧化膜的厚度
C´O2—反应界面上的浓度
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氧化动力学机制
内扩散
vD
DA
(CO
2
CO' 2 )
金属氧化机理示意图
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氧化热力学条件及判据
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• 由式(1．11)可以看出，气相氧的分压P02高，
组元含量[i%]多及活度系数大，则氧化反应 趋势大。因此，在实际熔炼条件下，元素的氧 化反应不仅与ΔG有关，而且反应物的活度 和分压也起很大作用。改变反应物或生成物 的活度与炉气中反应物的分压，可影响氧化 反应进行的顺序、趋势和限度，甚至改变反 应进行的方向。
(1)
分解压与温度的关系可以由ΔG-T关系导出。由ΔG=A+BT
及公式（1-2）可得：
RT ln pO2 =A BT
A<0
A BT A
图中处在越下部的金属与氧的结合能力越强，由此产生 金属冶炼中的金属热还原法。
Me MO MeO M
Me 为还原剂， M为O 金属氧化物，作氧化剂。
例如： 4 Al 3TiO2 3Ti 2Al2O3
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氧化动力学机制
2.氧通过固体氧化膜向氧化膜-金属界面扩散（即内扩散）
vD
DA
(CO
2
CO' 2 )
D—氧在氧化膜中的扩散系数，δ—氧化膜的厚度
C´O2—反应界面上的浓度
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氧化动力学机制
内扩散
vD
DA
(CO
2
CO' 2 )
金属氧化机理示意图
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氧化热力学条件及判据
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• 由式(1．11)可以看出，气相氧的分压P02高，
组元含量[i%]多及活度系数大，则氧化反应 趋势大。因此，在实际熔炼条件下，元素的氧 化反应不仅与ΔG有关，而且反应物的活度 和分压也起很大作用。改变反应物或生成物 的活度与炉气中反应物的分压，可影响氧化 反应进行的顺序、趋势和限度，甚至改变反 应进行的方向。
(1)
分解压与温度的关系可以由ΔG-T关系导出。由ΔG=A+BT
及公式（1-2）可得：
RT ln pO2 =A BT
A<0
A BT A
有色金属熔炼与铸锭 ppt课件
当a>1时，氧化膜致密、连续，有保护性 当a<1时，氧化膜疏松多孔，无保护性
二、金属氧化的动力学方程
平面金属的氧化速度可用氧化膜厚度随时间的变化来表示：
1.温度、面积一定，内扩散速度： (dx/dt)=D/x * (CO2-C´O2)
2.结晶化学反应速度： (dx/dt)=K CO2
两阶段速度相等可求得：1/D*x*dx+1/K*dx= CO2*dt t为时间
二、熔炼温度 温度升高，氧化速度加快 如，4000C以下，氧化铝膜强度高，线膨胀系数与铝接近，膜保护良好 （抛物线规律），但高于5000C则按直线氧化规律，7500C时易于断裂
三、炉气性质 存在诸如O2、H2O、CO2、CO、H2、CmHm、SO2、N2等气体 体系对金属是 氧化性还是还原性或中性应视具体情况而定 金属的亲和力大于C、H与氧的亲和力则含有CO2、CO或H2O的炉气就会 使其氧化
影响氧化烧损的因素及降低氧化烧损的方法
影响金属氧化烧损的因素：
一、金属及氧化物的性质
纯金属氧化烧损取决于金属与氧的亲和力和金属表面氧 化膜的性质 Mg、Li与氧亲和力大，而且a<1，氧化烧损大 Al、Be 与氧亲和力大，但a>1，氧化烧损小 Au、Ag、Pt与氧亲和力小，a>1，故很难氧化
例外情况：a>1，但线膨胀系数与基体金属不相适应则 易产生分层，断裂而脱落—显然也属于易氧化烧损金属
铸锭的凝固传热： 1）金属性质 2）锭模和涂料性质 3）浇注工艺（浇注温度、浇注速度、冷却强度）
●绝热模（如砂模）中 铸锭凝固时的温度分布：
●铸锭凝固以凝壳热阻为主时（如水冷模）的温度分布
●铸锭凝固以界面热阻为主时（如水冷模）的温度分布
影响凝固传热的因素:
二、金属氧化的动力学方程
平面金属的氧化速度可用氧化膜厚度随时间的变化来表示：
1.温度、面积一定，内扩散速度： (dx/dt)=D/x * (CO2-C´O2)
2.结晶化学反应速度： (dx/dt)=K CO2
两阶段速度相等可求得：1/D*x*dx+1/K*dx= CO2*dt t为时间
二、熔炼温度 温度升高，氧化速度加快 如，4000C以下，氧化铝膜强度高，线膨胀系数与铝接近，膜保护良好 （抛物线规律），但高于5000C则按直线氧化规律，7500C时易于断裂
三、炉气性质 存在诸如O2、H2O、CO2、CO、H2、CmHm、SO2、N2等气体 体系对金属是 氧化性还是还原性或中性应视具体情况而定 金属的亲和力大于C、H与氧的亲和力则含有CO2、CO或H2O的炉气就会 使其氧化
影响氧化烧损的因素及降低氧化烧损的方法
影响金属氧化烧损的因素：
一、金属及氧化物的性质
纯金属氧化烧损取决于金属与氧的亲和力和金属表面氧 化膜的性质 Mg、Li与氧亲和力大，而且a<1，氧化烧损大 Al、Be 与氧亲和力大，但a>1，氧化烧损小 Au、Ag、Pt与氧亲和力小，a>1，故很难氧化
例外情况：a>1，但线膨胀系数与基体金属不相适应则 易产生分层，断裂而脱落—显然也属于易氧化烧损金属
铸锭的凝固传热： 1）金属性质 2）锭模和涂料性质 3）浇注工艺（浇注温度、浇注速度、冷却强度）
●绝热模（如砂模）中 铸锭凝固时的温度分布：
●铸锭凝固以凝壳热阻为主时（如水冷模）的温度分布
●铸锭凝固以界面热阻为主时（如水冷模）的温度分布
影响凝固传热的因素:
金属材料的冶炼ppt课件
▪ 粗铅的熔化法是将固体粗 铅缓慢加热，当温度略高 于铅的熔点时，铅便从粗 铅中熔出，铜呈固体上浮 到熔体铅的表面上。分层 后，如前所述采用不同的 物理方法使其分离。
▪ 粗铅熔析除铜所得到的铜 含铅要高于0.06％。
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
➢ 主要讲解钢铁冶炼和有色金 属冶炼。
概述
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
第1章
金属材料的制备
冶金工艺
1.1 冶金工艺
金属冶金按其原理可划分为：火法冶金(又称干 法冶金) 、湿法冶金、电冶金三大基本类型。
第1章 金属材料的制备
1.2 钢铁冶金
钢铁冶炼
铸造生铁
铁矿石
炼铁
炼钢
铸锭
轧制
钢材
一 炼铁： 铁矿石（化合态）→铁单质（游离态）
（1）基本反应原理： 3CO+
高温
Fe2O3=====2Fe+3CO2
利用氧化还原反应，在高温下，用还原剂（主要 是CO)从铁矿石中还原出铁。
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
2 . 固-液分离：将浸出液与残渣分离成液相和固相。 3. 溶液净化 ：分离掉杂质，净化和富集溶液。 4. 提取金属或化合物：利用电解、化学置换和加压氢还原
等方发提取金属或化合物。
▪ 在有色金金属、稀有金属及贵金属的冶金中占重要地位。
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
▪ 粗铅熔析除铜所得到的铜 含铅要高于0.06％。
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
➢ 主要讲解钢铁冶炼和有色金 属冶炼。
概述
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
第1章
金属材料的制备
冶金工艺
1.1 冶金工艺
金属冶金按其原理可划分为：火法冶金(又称干 法冶金) 、湿法冶金、电冶金三大基本类型。
第1章 金属材料的制备
1.2 钢铁冶金
钢铁冶炼
铸造生铁
铁矿石
炼铁
炼钢
铸锭
轧制
钢材
一 炼铁： 铁矿石（化合态）→铁单质（游离态）
（1）基本反应原理： 3CO+
高温
Fe2O3=====2Fe+3CO2
利用氧化还原反应，在高温下，用还原剂（主要 是CO)从铁矿石中还原出铁。
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
2 . 固-液分离：将浸出液与残渣分离成液相和固相。 3. 溶液净化 ：分离掉杂质，净化和富集溶液。 4. 提取金属或化合物：利用电解、化学置换和加压氢还原
等方发提取金属或化合物。
▪ 在有色金金属、稀有金属及贵金属的冶金中占重要地位。
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
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
金属的冶炼(课件PPT)
还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等，
例如：
MgO+C
Mg＋CO↑
Fe2O3+3CO WO3+3H2 Cr2O3+2Al
2Fe+3CO2 W+3H2O 2Cr+Al2O3
③电解法
在金属活动性顺序中，钾、钠、钙、铝等几 种金属的还原J金性属很的冶强炼，这些金属都很容易失去电 子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合 物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐或氧 化物的方法来冶炼。
18、只要愿意学习，就一定能够学会。——列宁 19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造，那他的一生永远是模仿和抄袭。——列夫·托尔斯泰
20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。——赞科夫 21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。——约翰·贝勒斯 22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。——培根 23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。——高尔基 24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。——毛泽东 25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。——别林斯基 13、在寻求真理的长河中，唯有学习，不断地学习，勤奋地学习，有创造性地学习，才能越重山跨峻岭。——华罗庚52、若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。
J金属的冶炼
金属的冶炼
每日生活提示
一千个人J金有属一的冶千炼种活法，有人居住陋室， 日子过得清贫而乐道；有人衣冠楚楚，但内 心裹着疲惫与浮躁。三百六十行，每一行都 充满着艰难与幸福，谁不是为了收获五斗米 而四处奔波，谁不是为获得五斗米而喜笑颜 开。我们每个人都不欢迎别人可怜自己，更 不应该自己可怜自己。“可怜”只能意味着 贬低自己，只能意味着已被社会遗弃。只要 自强自立去奋斗，靠自己的劳动活着，我们 就是幸福知足的人。
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
金属的冶炼PPT课件
为__M__g_O_的__熔__点__比_M__g_C_l_2_高__，_会__消__耗__大__量__电_能__，__成__本__较__高_。
△
1. Cu2(OH)2CO3 = 2CuO+CO2+H2O
△
C+2CuO = 2Cu+ CO2 适合于① 2. Fe+CuSO4 = FeSO4+Cu 适合于③ 3. 2Al+Cr2O3 = Al2O3+2Cr 适合于③
Fe2O3 CO
石灰水
上海宝山钢铁公司炼铁高炉
炼铁炼钢场景
3．电解法
在金属活动性顺序中，钾、钠、钙、铝等几种 金属的还原性很强，这些金属都很容易失去电 子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化 合物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐 或氧化物的方法来冶炼。
2Al2O3=电==解=4Al+3O2↑ 2NaCl=电=解==2Na+Cl2↑
⑵写出有关冶炼的化学方程式。
高温
ZnCO3
ZnO+CO2↑
2Cu2O+C 高温 4Cu+CO2↑
高温
2ZnO+C
2Zn+CO2↑
例2: 某金属氧化物在高温下与足量CO反应，生成的
气体通过足量的澄清石灰水得到沉淀的质量为 原氧化物质量的1.25倍，该金属为
A.Fe B.Cu C.Pb D.Zn
(B )
铜矿
赤铁矿 铬铁矿
孔雀石
冶炼方法的选择
简单，实用，节省的原则
1、热分解法
有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。 在金属活动性顺序表中，位于氢后面的某 些金属的氧化物受热就能分解。
2HgO == 2Hg + O2↑
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③工作场地劳动卫生条件差。
② 能耗大；
③ 存在废水、废渣的污染和治
理问题。
• 一般在有色金属提取冶金过程中，常需根据原料 性质和对产品的要求采用两类或三类冶金方法相 互配合组成提取流程， 通常，考虑某种冶炼工艺 流程及确定冶金单元过程时，总要求是：过程越 少越好，工艺流程越短越好。
• 如：铜、铅、锌、镍等重金属多采用火法-电冶金 联合；轻金属多采用湿法-电冶金联合；大多数稀 有金属以湿法-火法或电冶金联合的工艺。
• 电冶金是利用电化学反应或电热进行的冶金过程， 包括水溶液电解、熔融盐电解、电解提取、电解 精炼等过程。
三类冶金方法各有优缺点。
火法冶金
湿法冶金
优 ①高温下反应速度快，单位设备生 ① 适于处理高、低品原料，例
点 产率和劳动生产率高；
如湿法冶金可处理铜低品位的
②能充分利用硫化精矿本身的能源， 原料；
容易实现自热熔炼，产品单位能耗 ② 能处理复杂矿物原料；
低；
③ 多金属综合回收利用效果好；
③锍及金属产物能很好地富集金银 ④ 较少烟尘污染问题。
等贵金属。
缺 ①存在高温含尘烟气污染问题，治 ① 生产能力低，设备庞大，设
点 理费用高；
备费用高，单位车间面积的生源自②难以处理低品位原料；产能力远低于火法冶金；
• 1.1有色金属冶炼工艺
有色金属冶炼是指从矿石、精矿、二次资源 或其他物料中提取主金属伴生元素或其化合物的 物理化学过程。
提取方法主要有火法冶金、湿法冶金和电冶 金三类。
• 火法冶金一般是在高温条件下进行，包括焙烧、 熔炼、还原、吹炼、精炼等过程；
• 湿法冶金是在水溶液中进行，包括浸出、液固分 离、溶液净化、金属提取等过程；