2014锌冶金思考题
有色冶金原理(傅崇说版)部分课后习题解答7
有色冶金原理(傅崇说版)部分课后习题解答7第七章习题与思考题1.计算下列反应的ΔG θ 值:(1)MnO2+2Fe 2+ +4H + =Mn 2+ +2Fe 3+ +2H2O(2)Fe(OH)2+2H + +2e=Fe+2H2O(3)Fe(OH)2+2H + =Fe 2+ +2H2O2. 当Zn(OH)2与纯水接触时,它将溶解到一定程度,并电离成离子,试推倒当温度为298K时锌离子水解沉淀的平衡条件。
若 aZn 2+ =1,溶液的 PH=5.8 时,锌稳定存在是什么形态?3.当温度为 298K 时,反应Fe3++Ag=Fe2+Ag+的平衡常数K=0.531,ε θ Fe 3+ /Fe 2+ =0.771V,试求ε θ Ag+/Ag?4. 金溶解于氰化物溶液中,形成稳定的Au(CN)2-配合离子,其反应:Au(CN)2 - +e=Au+2(CN) -已知ε θ Au + /Au=1.68V,Au(CN)2-的 Kd=10 -38 ,试求 298K 时的ε θ Au(CN)2 - /Au?解答:1.解:(1)( ) KJ G G G G G G rG H Fe MnO O H Fe Mn496 . 118 )0 4 ) 977 . 84 ( 2 534 . 430 ( ) 191 . 237 ( 2 ) 586 . 10 ( 2 43 . 223 4 2 2 2 2 2 2 3 2 298 - ′ + ′ + - - - ′ + - ′ + - = D + D + D - D + D + D = D + ++ + q (2) +D - D - D + D = D H OH Fe O H Fe G G G G G 2 2 2 2 ) ( 298 q =0+2×(-237.191)-(-483.921)-2×0 =9.539KJ(3) +D - D - D + D = D + H OH Fe O H Fe G G G G G 2 2 2 2 ) ( 2 298 q =-84.977+2×(-237.191)-(-483.921)-2×0 =-75.438KJ2.解:Zn(OH)2=Zn 2+ +2OH- K sp =[Zn 2+ ][OH - ] 2 =4.5×10 -17 H 2O=H + +OH - Kw=10-14 (1) [Zn 2+ ][OH - ] 2 =K sp =4.5×10-17 [H + ][OH - ]=Kw=10-14 pH=-lg[H + ]三式联立,得 Zn 2+ 开始沉淀的临界(平衡)pH 值为pH=1/2lgK sp -lgKw-1/2loga Zn2+=5.83- 1/2loga Zn2+(2) pH=5.8 时,水解反应达到平衡 Zn 2+ 、Zn(OH)2 共存。
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。
锌冶金思考题(2014)PPT课件
锌冶金学
Zinc Meta1ll6urgy
火法炼锌思考题
《重有色金属冶金学》精品课程
➢6、简述密闭鼓风炉炼锌的炉渣特点。 ➢7、简述粗锌真空蒸馏的原理及其优点。 ➢8、根据Zn-Cd二元系沸点组成图,说明 粗锌火法精馏精炼的基本原理和过程。 ➢9、简述烟化法处理锌浸出渣的原理。
锌冶金学
Zinc Meta1ll7urgy
《重有色金属冶金学》精品课程
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锌冶金学
主讲教师: 邓志敢 讲师
锌冶金学
昆明理工大学冶金与能源工程学院
二零一四年四月
Zinc Metall1urgy
《重有色金属冶金学》精品课程
目录
➢1 绪论 ➢2 硫化锌精矿的焙烧与烧结 ➢3 湿法炼锌浸出过程 ➢4 硫酸锌浸出液的净化 ➢5 硫酸锌溶液的电解沉积 ➢6 湿法炼锌发展动态
➢1、湿法炼锌有哪些新方法? ➢2、简述硫化锌精矿的直接电解和Zn – MnO2同时电解的基本原理并写出其电极 反应。
锌冶金学
Zinc Meta1ll5urgy
火法炼锌思考题
《重有色金属冶金学》精品课程
➢1、简述火法炼锌的基本原理。 ➢2、火法炼锌主要有哪些方法? ➢3、铅雨冷凝器的特点。 ➢4、密闭鼓风炉炼锌有哪些优缺点? ➢5、密闭鼓风炉炼锌法从低锌蒸气中冷凝锌 获得成功的主要措施有哪些?
➢4、简述我国金属锌的质量标准。
锌冶金学
Zinc Metall3urgy
绪论思考题
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➢5、简述我国古代炼锌方法及工艺过程。 ➢6、炼锌方法主要有哪些?简述各种炼锌方 法的工艺过程及工艺特点。 ➢7、分别画出火法炼锌及传统湿法炼锌的原 则工艺流程图。 ➢8、简述我国锌冶炼工业的现状。
冶金钢铁冶金学A(铁冶金)复习思考题汇总2
冶金10钢铁冶金学A(铁冶金)复习思考题汇总2绪论1 高炉炼铁法在各种炼铁方法中居主导地位的原因是什么?第一章现代高炉炼铁工艺1 高炉炼铁的工艺流程由哪几部分组成?2 简述高炉内各区域的分布、特征及主要反应。
3 利用系数、冶炼强度和焦比之间有何关系?此种关系给我们何种启示?4 概念题:高炉有效高度、有效容积、有效容积利用系数、焦比、置换比、综合焦比、冶炼强度、综合冶炼强度、一代寿命。
第二章高炉炼铁原料1 说明焦炭在高炉冶炼过程中的作用。
2 高炉冶炼对铁矿石质量有何要求?(评价铁矿石质量的标准主要有哪些?)3 铁矿粉烧结生产有何意义?4 简述抽风烧结过程中从上到下依次出现的层次及各层中的主要反应。
5 分析水汽冷凝对烧结过程的影响及消除过湿层的措施。
6 影响CaCO3分解及CaO矿化的因素有哪些?7 高炉内碳酸盐分解对冶炼过程有何不利影响?(高炉采用熔剂性烧结矿冶炼,杜绝石灰石入炉的意义何在?)8 烧结过程发生固相反应的条件是什么,反应过程和反应产物有何特点,固相反应对烧结过程有何影响?9 烧结过程中的液相是如何形成的,不同碱度烧结矿的烧结过程中产生的液相有何特点?10 简述正硅酸钙(C2S)造成烧结矿粉化的原因及主要对策。
11 干燥过程中生球破裂的原因是什么?提高生球破裂温度的途径有哪些?12烧结和球团工艺在固结机理和对原料粒度要求方面有何不同?13 通过铁矿粉烧结原理与工艺的学习,谈谈你对降低烧结过程能耗的建议。
第三章高炉炼铁基础理论1 何谓“直接”还原,何谓“间接”还原,(5分)各在平衡态、还原剂消耗量及反应的热效应方面有何特点?2从复杂化合物中还原铁与从铁氧化物中还原铁有什么区别?3 比较Fe2O3 、MnO2、SiO2在高炉内还原过程之异同。
4 试从最低总碳素消耗的角度讨论高炉最适宜的铁的直接还原度。
5简述高炉造渣过程及炉渣在高炉冶炼过程中的作用。
(10分)6 什么是炉渣的熔化性,如何表示,为什么说t m无工艺价值,为什么t性更具有实际意义?7 根据硫在高炉内的分布规律方程式,分析降低生铁含[S]的途径,指明主要途径。
锌冶金电解阴、阳极制造应知试题
锌电解阴、阳极制造应知试题一、填空题(20分,每空一分)1、制造工段生产的Pb—Ag合金板送去锌电解作(阳)极,纯铝压延板送去锌电解作(阴)极,在阴极上锌电解时析出(锌),在阳极上锌电解时析出(氧气)。
2、阴极铝板要求为(特1号)纯铝,含AL(≮99. 7%),Fe(≯0.16%),Si(≯0.13%),Fe+Si(≯0.26)。
3、铅的熔点为(327.4℃),银的熔点为(960。
5℃),加氯化铵搅拌耙渣时铅水的温度应达到(600~700℃),浇铸阴极铝棒的合适温度应是(500~580℃),浇铸阴极的合适温度为铝水温度(800~850)。
4、洗铜棒用的酸洗液配比为HNO3:H2O=(1:3~4),酸洗液用(纯碱)中和,中和至PH=(8)左右。
5、0号锌锭要求用(Cu≯0.001)含Pb(≯0.003)。
二、判断题(10分,每题1分,对的打√,错的打╳)1、锌和铝都是有色重金属╳2、锌和铝都是有色重金属√3、0号.1号锌锭对铜的含量要求是各不相同的╳4、0号.1号锌锭对铅含量要求是各不相同的√5、铅是一种硬度大,熔点低的金属╳6、我厂近一.二年来出厂的锌锭大部分是一级锌╳7、现阴极班电阻炉的功率是47KW √8、现阳极班熔铅锅的容量是5T ╳9、铜的密度比铅小√10、锌是蓝白色的有色重金属,新鲜断面具有金属光泽√三、选择题(10分,每小题1分)1铝的比重为(B)A.7.2 B. 2.7 C. 3.62锌常温下的比重为(C)A.6.48 B4.9 C.7.13铝的熔点是(A)℃A 660。
2 B606.2 C602.64乙炔的分子结构式为(C)A H HB H HC H-C≡C-H| | | |H—C---C---H C==C| | | |H H H H5锌是(B)A比较硬的金属 B比较软的金属 C很硬的金属6锌的熔点为(B)℃A 906.7 B419.6 C5807液态锌的比重为(A)A6.48 B6.78 C7.188焊补阳极用的燃料是(B)A氧气 B乙炔 C氧气和乙炔9阳极铜棒材料是(A)A紫铜 B黄铜10锌电解阳极是采用(B)A可熔阳极 B不可熔阳极四、问答题(40分,每小题10分)1阳极露铜如何处理,露铜的阳极用于锌电解会出什么情况?答:阳极露铜必须焊补;露铜的阳极用于锌电解会出现析出锌含铜升高,影响锌的质量。
有色金属冶金技术作业答题
有色金属冶金技术作业答题汇总第一篇轻金属冶金学第一章氧化铝生产【习题及思考题】1、常见的氧化铝及其水合物有哪些?比较它们的化学活性。
铝土矿按其含有的氧化铝水合物的类型可分为:三水铝石型铝土矿;一水软铝石型铝土矿;一水硬铝石型铝土矿;混合型铝土矿。
我国铝土矿资源丰富,储量大;高铝、高硅、低铁;铝硅比较低,中低品位铝土矿居多;多数铝土矿是一水硬铝石型铝土矿。
2、试比较国内外铝土矿的特点。
中国铝土矿的特点我国铝土矿的特点高硅、高铝和低铁,为一水硬铝石型,矿石中铝硅比在4~7之间[m(Al2O3)/ m(SiO2)]。
福建、河南和广西有少量的三水铝石型铝土矿。
3、砂状氧化铝和面状氧化铝各有什么特点?为什么砂状氧化铝的生产已发展成为主流?4、指出衡量铝土矿的质量的指标铝土矿质量评价标准:A、矿石类型B、矿石中可溶性氧化铝含量可溶性氧化铝含量是由氧化铝总量减去由氧化硅生成羟基方钠石化合物所损失的氧化铝量。
铝土矿的可溶性碱液溶出次序:三水铝石型、一水软铝石型、一水硬铝石型。
5、目前生产氧化铝的最主要的原料有哪些生产氧化铝的原料有铝矿土,明矾石矿和霞石矿。
6、铝酸钠溶液的稳定性对生产过程有什么影响?7、指出拜耳法的原理及实质?拜耳法原理:用苛性钠溶液(其质量浓度为130~350gNa2O/L)在加热的条件下将铝土矿中的各种氧化铝水合物溶解出来,生成铝酸钠溶液,此种溶液经稀释后在冷却的条件下分解出纯的氢氧化铝,同时重新生成苛性钠溶液,供循环使用。
流程见下页拜耳法流程包括三个主要步骤:铝土矿溶出;铝酸钠溶液分解;氢氧化铝煅烧溶出:指把铝土矿中的氧化铝水合物(Al2O3·xH2O)溶解在苛性钠(NaOH)中,生成铝酸钠溶液。
8、指出碱石灰烧结法的实质和原理。
烧结法:是在铝土矿中配入石灰石(或灰石)、纯碱(含大量Na2CO3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,得铝酸钠溶液。
重金属冶金思考题(二)
重冶思考题二
1、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。
2、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?
3、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?
4、铅雨冷凝的原理是什么?
5、请叙述镉塔的精练锌的原理。
(结合图形)
6、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。
7、锌浸出液净化除钴有哪些方法?
8、锌电解时,杂质极限电流密度及电锌中杂质含量的计算。
9、锌电积时,为什么选择Pb-Ag(0.5~1%)作不溶阳极?
10、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?
11、铜的电解精练与锌的电解沉积在工艺及技术条件方面有何主要
区别?
12、用MnO2作氧化剂来将锌浸出液中Fe2+氧化为Fe3+,计算溶液
pH值应控制多大?
13、锌电解沉积采用哪些添加剂?其作用如何?。
重金属铜铅锌锡冶金思考题
铅冶金1、请列举出铅的主要化合物及其重要的性质。
2、请列举出各种提炼铅的方法并写出氧化还原熔炼的工艺流程。
3、请简述硫化铅精矿氧化焙烧时,各金属发生的反应及存在状态。
4、请说出硫化铅直接氧化为金属铅的热力学条件,并通过MeS+2MeO=3Me+SO2的lgp SO2-T的关系图简要说明各杂质金属的反应。
5、请根据C-O系反应ΔG-T关系图,说明CO还原和碳还原的热力学。
6、硫化铅精矿烧结焙烧脱硫的程度与什么有关系,脱硫的目的是什么?7、试述烧结焙烧的过程及各个步骤的原则、作用。
8、试述富氧鼓风烧结过程及其与单纯鼓风烧结和返烟烧结有什么不同?9、简述鼓风炉正常工作时的炉温分布情况以及熔炼完成后的熔炼产物组成情况。
10、请简述QSL氧化熔炼的特点及工艺流程。
11、请简述闪速氧化熔炼(Kivcet)氧化段和还原段的冶炼过程。
12、简述烟化炉的性能参数及吹炼过程。
13、简述烟化炉处理炉渣的原理。
14、试述粗铅火法精炼流程,并简述熔析法除铜的原理和过程。
15、试述粗铅精炼除砷、锑、锡的方法,并说明氧化精炼过程。
16、电解精炼的工艺是怎样的,请写出粗铅电解精炼阳极和阴极的主要反应。
17、请指出粗铅电解精炼前都有哪些杂质元素,铅阳极中杂质元素的行为?18、请简述再生铅的原料及原料的炼前处理过程。
19、再生铅废料的熔炼技术有哪些,请分别简要进行说明。
20、试述废蓄电池渣泥固相电解还原法回收含铅废料的原理、过程及工艺。
21、与火法炼铅相比,湿法炼铅有哪些特点。
22、湿法炼铅大致有哪几类方法,简述碱浸出过程。
23、写出利用蓄电池铅废料生产三盐基硫酸铅的方法和操作流程。
24、简述有色金属电解中铅阳极材料的应用情况。
25、举例谈谈你对铅产品深加工的发展趋势。
铜冶金1、当今铜的主要消费领域是哪些?2、试从资源综合利用和生产过程对环境的友好两方面,分析火法炼铜和湿法炼铜的主要优缺点。
3、造锍熔炼过程中Fe3O4有何危害?生产实践中采用哪些有效措施抑制Fe3O4的形成?4、酸性炉渣和碱性炉渣各有何特点?5、闪速炉造锍熔炼对入炉铜精矿为何要预先进行干燥?6、闪速熔炼过程要达到自热,生产上采用哪些措施来保证?7、闪速熔炼的发展趋势如何?8、熔池熔炼产出的炉渣为何含铜较高?9、奥斯麦特/艾萨法造锍熔炼过程主要控制哪些技术条件?生产上是怎样控制?10、铜锍的吹炼过程为何能分为两个周期?11、在吹炼过程中Fe3O4有何危害?怎样抑制其形成?12、吹炼过程中铁、硫之外的其它杂质行为如何?13、简述炉渣贫化的过程原理。
“有色金属冶金学”复习思考题
“有色金属冶金学”复习思考题第一篇:“有色金属冶金学”复习思考题“有色金属冶金学”复习思考题一、填空(1分/空×20空=20分)1. 三种金属属于黑色金属,都属于有色金属。
有色金属又分为、、和等四类。
2. 冰铜是由和3. 湿法炼铜浸出过程常用的溶剂有:4. 缓冷后的高镍锍经破碎、磨细、磁选和浮选,可得到三种产品,即和。
5. 氧化镍矿的火法冶炼主要是以为主。
6. 冰铜的吹炼过程分为两个周期进行,即和7. 根据铜在炉渣中损失的形态,大致可将其损失分为三种类型:、和。
8. 现代铝工业生产,普遍采用9. 目前生产实践中采用生产海绵钛。
10. 火法炼锌包括11. 铅电解精炼以12. 生产锡的原则流程主要由、13. 粗锡电解精炼按电解液的性质可分为和。
14. 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,电冶金又分为和。
15. 湿法冶金包括:、、16. 目前,工业生产钛白的方法有和两种。
二、名词解释(4分/题×5题=20分)1、矿物2、选矿3、矿石品位4、物理冶金学5、化学冶金学6、硅酸度7、阳极效应三、简答题(10分/题×6题=60分)需要有主要反应方程式。
1、火法炼铜的流程2、湿法炼铜的流程3、硫化镍精矿的火法冶金流程4、铅精矿还原熔炼的原则流程5、湿法炼锌的原则流程6、生产锡的原则流程7、生产铝的原则流程8、现行钛冶炼的原则流程第二篇:“有色金属冶金学”复习思考题“有色金属冶金学”复习思考题一、填空(1分/空×20空=20分)1. 现代工业上习惯把金属分为黑色金属和有色金属两大类,属属于黑色金属,其他都属于有色金属。
有色金属又分为轻、重、稀和贵等四类。
2. 冰铜是由和组成的合金。
3. 湿法炼铜浸出过程常用的溶剂有:4. 镍精矿和铜镍合金。
5. 氧化镍矿的火法冶炼主要是以为主。
6. 冰铜的吹炼过程分为两个周期进行,即7. 根据铜在炉渣中损失的形态,大致可将其损失分为三种类型:和机械损失。
2014化学思考题及参考答案
2014化学思考题及参考答案1.下列说法正确的是A.元素的种类由核外电子数决定B.原子的种类由原子核内质子数与中子数共同决定C.核外电子排布相同的两个原子一定是同种原子D.某元素的原子核内有m 个质子,n 个中子,则该元素的相对原子质量为m + n2.将氢氧化钡溶液滴入含1mol/L的KAl(SO4)2的明矾溶液中,当生成的沉淀的物质的量最多时,铝元素的主要存在形式为A . Al3+和Al(OH)3 B. Al(OH)3 C . AlO2- D . AlO2-和Al(OH)33.中国科技人员通过负载化技术,将二氧化碳制成聚合塑料并达到量产水平。
下列相关说法正确的是A.二氧化碳塑料与干冰是同一种物质B.二氧化碳塑料与干冰都是纯净物C.二氧化碳是非极性分子,溶于水D.二氧化碳塑料能在空气中燃烧4.下列说法不合理的是A.臭氧是饮水的理想消毒剂之一,原因是臭氧杀菌能力强且又不影响水质B.双氧水的还原产物是水,则双氧水常用于饮用水的消毒C.实验室使用“通风橱”防污染是不环保的做法因为产生的有害气体并没有得到转化或吸收D.“水滴石穿”主要是溶解了CO2的雨水与CaCO3长期作用生成可溶性的Ca(HCO3)2的缘故5.下列操作或实验数据记录正确的是A.在量筒中加入20mLH2O,然后缓慢加入5mL浓硝酸并搅拌,配制稀硝酸酸B.用标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸用去NaOH溶液23.1mLC.用pH试纸测得氯水的pH约为2D.用10mL量筒量取9.3mL蒸馏水6.能在溶液中大量共存,加入(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体后仍能大量存在的离子组是A.Na+、H+、Cl—、NO3— B.K+、Ba2+、OH—、I—C.Na+、Mg2+、Cl—、SO42— D.Cu2+、S2—、Br—、ClO—7.设N A为阿伏加德罗常数。
下列叙述中正确的是A.标准状况下,22.4 L CO2和O2混合气体中含有的氧原子数约为N AB.常温常压下,0.1 mol铁在0.1 mol Cl2中充分燃烧,转移的电子数为0.3 N AC.2 molSO2和1molO2混合在V2O5存在条件下的密闭容器中反应,反应后分子总数大于2N A D.1 L 1 mol/L的K2CO3溶液中离子总数大于3N A8.下列离子方程式正确的是A.60 mL 1 mol·L—1 氢氧化钡溶液与15 mL 2 mol·L—1明矾溶液混合:3Ba2++6OH—+2Al3++3SO42-=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓B.60 mL 1 mol·L—1纯碱溶液与20 mL 2 mol·L—1胆矾溶液混合(无气体放出):3CO32—+2Cu2++2H2O=2HCO3—+Cu2(OH)2CO3↓C.H2O中投入Na218O2固体:2H2O+218O22—=418OH—+O2↑D、0.1mol/L CuCl2溶液中加入0.1mol/L NaHS溶液Cu2++2HS—+2H2O=Cu(OH)2↓+2H2S↑9.已知某白色混合粉末中含有CuSO4、K2SO4、NH4HCO3、NH4Cl、NaCl五种物质中的两种,且物质的量之比为 1:1。
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。
钢铁冶金学思考题
《钢铁冶金学》Ⅱ思考题
第二章思考题
1.炼钢的任务。
2.S的危害原因和控制方式。
3.Mn控制S危害的原理,要求值。
4.P含量与性能的关系。
5.为什么脱氧?
6.〔O〕和T〔O〕的意义和区别。
7.减少气体含量的措施。
8.H和N的来源
9.名词解释:全氧、溶解氧、热脆
第三章思考题
1.脱碳反应对炼钢的影响。
2.钢液增碳的热效应。
3.铁水Si含量对炼钢的影响。
4.脱碳反应的产物。
5.脱碳反应的控制环节。
6.气体溶解的热效应。
7.常用的三种脱气方式。
8.降低钢中气体含量的措施。
9.脱C对脱气的影响方式。
10.脱S、脱P的热力学条件。
11.冶炼低P钢的措施。
12.钢铁脱S的方式。
13.名词解释:碳氧积、过剩氧、台阶形曲线、临界碳含量第四章思考题
14.萤石和白云石对造渣的作用。
15.生烧石灰对炼钢的危害。
锌冶金-焙烧讲解
41
2.5.1 硫化锌精矿沸腾焙烧的理论基础
5、沸腾层的临界速度和最大速度 临界速度和最大速度应由试验求得。
精矿粒度、精矿品位等。
24
2.4.2 硫化锌焙烧的动力学
25
2.4.3 硫化锌精矿焙烧时各成分的行为
(1)硫化锌
硫化锌以闪锌矿或铁闪锌矿(nZnS·mFeS)的形式存在于锌精矿
中。焙烧时硫化锌进行下列反应:
ZnS + 2O2 = ZnSO4
(1)
2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2
因此可采用高温焙烧来气化脱铅。 铅的各种化合物熔点较低,容易使焙砂发生粘结,影响正常的
沸腾焙烧作业的进行。
28
2.4.3 硫化锌精矿焙烧时各成分的行为
(4)硫化铁 锌精矿中主要的硫化铁矿有黄铁矿(FeS2)、磁硫铁矿(FenSn+1)
和复杂硫化铁矿,如铁闪锌矿(nZnS·mFeS)、黄铜矿(FeCuS2),砷硫 铁矿(FeAsS)等。
(2)硫酸锌和 SO3的生成与分解: 2ZnS + 2SO2 + O2 = 2ZnSO4 2SO2 + O2 = 2SO3
(3)ZnO与Fe2O3形成铁酸锌: ZnO + Fe2O3 = ZnO·Fe2O3
15
2.4.1 硫化锌焙烧的热力学
2.4.1. 2 Zn-S-O系等温平衡状态图
16
2.4.1 硫化锌焙烧的热力学
1、硫化锌精矿的着火温度 着火温度决定于硫化物的物理与化学性质以及外界因素。着火
铅锌湿法冶金技术进展考核试卷
C.搅拌速度
D.以上都是
9.铅锌湿法冶金过程中,下列哪种金属容易与铅锌形成合金?()
A.铜
B.铁
C.铝
D.镍
10.下列哪种方法不适用于铅锌湿法冶金过程中的金属分离?()
A.沉淀法
B.萃取法
C.吸附法
D.熔融法
11.在铅锌湿法冶金过程中,哪种金属的提取通常采用电解法?()
A.铅
B.锌
C.铜
D.铝
9.金属的沉淀通常采用__________作为沉淀剂。
10.在铅锌湿法冶金中,__________是用于废水处理的常见技术。
四、判断题(本题共10小题,每题1分,共10分,正确的请在答题括号中画√,错误的画×)
1.铅锌湿法冶金过程中,所有的金属都可以通过电解法提取。()
2.在铅锌湿法冶金中,提高温度可以加快金属的溶解速率。()
2.电解法原理是通过电流将金属离子还原成金属。电解法主要用于提取锌,因为锌的标准电极电位较低,易于还原,且电解过程中锌的溶解度较高,有利于电解提取。
3.金属精炼是为了提高金属的纯度,去除杂质。常用的精炼方法有电解精炼和火法精炼。电解精炼通过电解过程去除杂质;火法精炼利用高温将杂质转化为气体或炉渣,从而提高金属纯度。
三、填空题
1.硫酸
2.硫酸化法
3.锌
4.电解
5.温度
6.萃取法
7.生物冶金
8.硫酸化
9.硫酸锌
10.生物处理
四、判断题
1. ×
2. √
3. ×
4. √
5. ×
6. ×
7. √
8. ×
9. ×
10.×
五、主观题(参考)
1.影响金属提取效率的主要因素包括温度、酸的种类和浓度、矿石的粒度、搅拌速度等。温度升高可加快化学反应速率;酸的种类和浓度影响金属的溶解度;矿石粒度小,表面积大,有利于金属的提取;搅拌可增加溶液与矿石接触,提高提取效率。
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。
金属材料学-思考题-20140520
金属材料学复习思考题(2014.05)第一章钢的合金化原理1-1 名词解释1)合金元素;2)微合金元素;3)奥氏体形成元素;4)铁素体形成元素;5)原位析出;6)离位析出7)晶界偏聚(内吸附)8)二次硬化9)二次淬火10)回火脆性11)贝氏体淬透性12)微量元素1-2 合金元素中哪些是铁素体形成元素?哪些是奥氏体形成元素?哪些能在α-Fe中形成无限固溶体?哪些能在γ-Fe 中形成无限固溶体?1-3 简述合金元素对铁碳相图的影响。
1-4 简述合金元素对扩大或缩小γ相区的影响,并说明利用此原理在生产中有何意义?1-5 简述合金元素对铁碳相图(如共析碳量、相变温度等)的影响。
1-6 合金元素在钢中的存在状态有哪些形式?1-7 合金元素偏聚的影响因素有哪些?1-8 合金钢中碳化物形成元素(V,Cr,Mo,Mn等)所形成的碳化物基本类型及其相对稳定性。
1-9 为什么合金钢的淬火温度可以适当提高,且有必要提高?1-10 说明主要合金元素(V/Nb/Ti、Mo/W、Cr、Ni、Mn、Si、Al、B等)对过冷奥氏体冷却转变(主要P转变)影响的作用机制。
1-11 合金元素对马氏体转变有何影响?1-12 如何利用合金元素来消除或预防第一次、第二次回火脆性?1-13 如何理解二次硬化与二次淬火两个概念的异同之处?1-14 钢有哪些强化机制?1-15 如何提高钢的韧性?1-16 为什么要提高钢的淬透性?如何提高?第二章工程结构钢2-1 对工程结构钢的基本性能要求是什么?2-2 合金元素在低合金高强度结构钢中的主要作用是什么?为什么考虑采用低碳?2-3 什么是微合金钢?微合金元素在微合金钢中的主要作用有哪些?2-4 V、Nb、Ti这三种微合金元素在低碳(微)合金工程结构钢中,作用有何不同?2-5 针状铁素体钢的合金化、组织和性能特点?2-6 低碳贝氏体钢的合金化有何特点2-7 低碳贝氏体钢的合金化有何特点?2-8 汽车工业用的高强度低合金双相钢,其成分、组织和性能特点是什么?2-9 什么是双相钢?有何主要性能特点?2-10 了解碳素结构钢、低合金高强度钢的钢种及牌号。
锌冶金学作业
锌冶金思考题1、分别写出火法炼锌和湿法炼锌的原则工艺流程图。
2、说明硫化锌精矿焙烧的目的。
从硫化锌精矿中提取锌,除高温加压直接浸出流程外,无论采用火法和湿法工艺,一般须预先经过焙烧,使焙烧产物适合下一步冶炼要求,因此,焙烧是生产锌的第一个冶金过程。
2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2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的过程。
焙烧的目的与要求决定于下一步的生产流程,冶炼方法不同其焙烧目的略有差别:火法炼锌(蒸馏法) :是在焙烧时实行死焙烧(氧化焙烧),尽可能地除去全部硫,以及尽可能完全使铅、镉、砷、锑挥发除去,得到主要由金属氧化物组成的焙砂,使以后蒸馏时可以得到较高质是的锌锭。
产出浓度足够大的SO2烟气以供生产硫酸。
含镉与铅多的烟尘作为炼镉原料。
鼓风炉炼锌:通过烧结机进行烧结焙烧,既要脱硫、结块,还要控制铅的挥发。
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湿法炼锌:1)尽可能完全地氧化金属硫化物并在焙砂中得到氧化物及少量硫酸盐(3~4%SSO4),实行部分硫酸盐化焙烧,焙砂中少量硫酸盐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于浸出的进行。
3、在硫化锌精矿焙烧的过程中,硅酸盐和铁酸锌的生成对后续冶炼过程有什么危害?如何避免铁酸锌的生成?在湿法浸出时,由于铁酸锌不溶于稀硫酸,留在残渣中而造成锌的损失。
因此,对于湿法炼锌厂来说,为了尽量提高焙烧产物中的可溶锌率,力求在焙烧中避免铁酸锌的生成。
可采用下列方法:(1)加速焙烧作业,缩短反应时间,以减少在焙烧温度下ZnO与Fe2O3颗粒的接触时间;(2) 增大炉料的粒度,以减小ZnO与Fe2O3颗粒的接触的表面(3) 升高焙烧温度并对焙砂进行快速冷却;(4)将锌焙砂进行还原沸腾焙烧(采用双室沸腾炉),用CO还原铁酸锌,使其中的Fe2O3被还原,破坏了铁酸锌的结构而将ZnO析出。
2014锌冶金思考题
2014锌冶⾦思考题2014锌冶⾦思考题及参考答案-邓志敢第1章绪论1、炼锌原料有哪些?(1)锌矿物:1)硫化矿(原⽣矿):闪锌矿(ZnS);铁闪锌矿(n ZnS?m FeS)2)氧化矿(次⽣矿):菱锌矿(ZnCO3);异极矿(ZnSiO4?H2O)(2)含锌⼆次资源:冶炼⼚产出的氧化锌烟尘、浮渣和锌灰等。
2、简述⾦属锌的⽤途。
锌⼴泛⽤于航天、汽车、船舶、钢铁、机械、建筑、电⼦及⽇⽤⼯业等⾏业。
(1)锌的初级⽤途:最⼤⽤途是镀锌,约占总耗锌量的40%以上;其次是⽤于制造黄铜,约占总耗锌量的20%;制造各种锌基合⾦、⼲电池(我国约60万吨/年)、氧化锌、建筑五⾦制品及化学制品等。
(2)锌的终端⽤途:主要⽤于交通运输业(汽车)和建筑业(基础设施、商⽤建筑和住宅)3、现代炼锌⽅法有哪些?现代炼锌⽅法分为⽕法和湿法两⼤类,以湿法冶炼为主。
(1)⽕法炼锌: 有⿎风炉炼锌、竖罐炼锌、平罐炼锌、电热法炼锌等⽕法炼锌包括焙烧、还原蒸馏和精炼三个主要过程。
平罐炼锌和竖罐炼锌都是间接加热,存在能耗⾼、对原料的适应性差等原因,平罐炼锌⼏乎被淘汰,竖罐炼锌也只有为数很少的3~5家⼯⼚采⽤。
电热法炼锌虽然直接加热但不产⽣燃烧⽓体,也存在⽣产能⼒⼩、能耗⾼、锌的直收率低的问题,因此发展前途不⼤,仅适于电⼒资源丰富的地⽅使⽤。
密闭⿎风炉炼锌由于具有能处理铅锌复合精矿及含锌氧化物料,在同⼀座⿎风炉中可⽣产出铅、锌两种不同的⾦属,采⽤燃料直接加热,能量利⽤率⾼的优点,是⽬前主要的⽕法炼锌设备,占锌总产量的10%左右。
(2)湿法炼锌: 包括传统的湿法炼锌和全湿法炼锌两类。
1)传统的湿法炼锌实际上是⽕法与湿法的联合流程,是20世纪初出现的炼锌⽅法,包括焙烧、浸出、净化、电积和制酸五个主要过程。
根据浸出温度和酸度的不同,湿法炼锌分为常规浸出和热酸浸出两种⼯艺。
常规浸出时焙砂中的铁酸锌不能浸出,留在浸出渣中,⽤⽕法挥发焙烧回收,得到氧化锌烟尘再浸出。
铅锌湿法冶金过程中的杂质控制考核试卷
B.控制原料的杂质含量
C.优化溶液的循环使用
D.提高产品的回收率
(请注意,以上试题内容是根据铅锌湿法冶金过程中的杂质控制主题设计的,实际应用中可能需要根据具体工艺和理论进行调整。)
三、填空题(本题共10小题,每小题2分,共20分,请将正确答案填到题目空白处)
1.铅锌湿法冶金过程中,常用的杂质去除方法包括沉淀法、萃取法、吸附法和______。()
3.萃取法基于溶质在不同溶剂中的分配系数不同,常用有机溶剂如磷酸三丁酯(TBP)萃取金属离子,有效去除杂质。
4.综合运用化学方法如沉淀、萃取和物理方法如过滤、离子交换,结合严格控制工艺条件,可以有效地提高产品纯度和回收率。
1.铅锌湿法冶金过程中,以下哪些方法可以用于去除杂质金属?( )
A.沉淀法
B.溶解法
C.吸附法
D.离子交换法
2.下列哪些因素会影响铅锌湿法冶金过程中杂质的行为?( )
A.溶液pH
B.温度
C.搅拌速度
D.杂质的初始浓度
3.在湿法冶金中,以下哪些方法可以用来回收铅锌?( )
A.电沉积法
B.萃取法
C.熔炼法
A.定期检测溶液中的杂质含量
B.优化反应条件和工艺流程
C.使用专门的杂质去除装置
D.在每个阶段都进行杂质浓缩处理
13.以下哪些方法可以用来控制铅锌湿法冶金过程中的钙离子杂质?( )
A.沉淀法
B.萃取法
C.吸附法
D.离子交换法
14.在湿法冶金过程中,以下哪些条件有助于减少杂质的生成?( )
A.使用高纯度的原料
8.湿法冶金过程中,溶液的搅拌速度不会影响杂质的去除效率。()
9.铅锌湿法冶金中的杂质控制只需要关注化学方法,无需考虑物理因素。()
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2014锌冶金思考题及参考答案-邓志敢第1章绪论1、炼锌原料有哪些?(1)锌矿物:1)硫化矿(原生矿):闪锌矿(ZnS);铁闪锌矿(n ZnS•m FeS)2)氧化矿(次生矿):菱锌矿(ZnCO3);异极矿(ZnSiO4•H2O)(2)含锌二次资源:冶炼厂产出的氧化锌烟尘、浮渣和锌灰等。
2、简述金属锌的用途。
锌广泛用于航天、汽车、船舶、钢铁、机械、建筑、电子及日用工业等行业。
(1)锌的初级用途:最大用途是镀锌,约占总耗锌量的40%以上;其次是用于制造黄铜,约占总耗锌量的20%;制造各种锌基合金、干电池(我国约60万吨/年)、氧化锌、建筑五金制品及化学制品等。
(2)锌的终端用途:主要用于交通运输业(汽车)和建筑业(基础设施、商用建筑和住宅)3、现代炼锌方法有哪些?现代炼锌方法分为火法和湿法两大类,以湿法冶炼为主。
(1)火法炼锌: 有鼓风炉炼锌、竖罐炼锌、平罐炼锌、电热法炼锌等火法炼锌包括焙烧、还原蒸馏和精炼三个主要过程。
平罐炼锌和竖罐炼锌都是间接加热,存在能耗高、对原料的适应性差等原因,平罐炼锌几乎被淘汰,竖罐炼锌也只有为数很少的3~5家工厂采用。
电热法炼锌虽然直接加热但不产生燃烧气体,也存在生产能力小、能耗高、锌的直收率低的问题,因此发展前途不大,仅适于电力资源丰富的地方使用。
密闭鼓风炉炼锌由于具有能处理铅锌复合精矿及含锌氧化物料,在同一座鼓风炉中可生产出铅、锌两种不同的金属,采用燃料直接加热,能量利用率高的优点,是目前主要的火法炼锌设备,占锌总产量的10%左右。
(2)湿法炼锌: 包括传统的湿法炼锌和全湿法炼锌两类。
1)传统的湿法炼锌实际上是火法与湿法的联合流程,是20世纪初出现的炼锌方法,包括焙烧、浸出、净化、电积和制酸五个主要过程。
根据浸出温度和酸度的不同,湿法炼锌分为常规浸出和热酸浸出两种工艺。
✓常规浸出时焙砂中的铁酸锌不能浸出,留在浸出渣中,用火法挥发焙烧回收,得到氧化锌烟尘再浸出。
✓热酸浸出采用高温高酸浸出铁酸锌,锌的浸出率可达97%以上,浸出残渣过滤得到铅银渣,浸出液用黄钾铁矾法沉铁得到铁渣堆存。
2)全湿法炼锌是在硫化锌精矿直接加压浸出的技术基础上形成的,于20世纪90年代开始应用于工业生产。
该工艺省去了传统湿法炼锌工艺中的焙烧和制酸工序,锌精矿中的硫以元素硫的形式富集在浸出渣中另行处理。
3)氧化锌矿湿法冶炼也属于全湿法炼锌。
湿法炼锌由于资源综合利用好、单位能耗相对较低、对环境友好程度高,是锌冶金技术发展的主流,其产量约占世界锌总产量的80%。
4、了解我国锌冶炼工业的现状。
我国锌冶炼工艺,目前以湿法冶炼为主,火法其次。
开发利用的锌资源,以硫化矿为主,氧化矿数量有限。
氧化锌矿难于选矿富集,低品位氧化矿多通过回转窑挥发焙烧,得到品位较高的氧化锌尘作为火法或湿法炼锌原料。
锌的总产量虽然居世界首位,但我国锌企业的总体情况是企业规模小、数量多、分布广。
但近年来我国锌企业的规模和生产能力不断提高。
锌矿山主产区在云南、内蒙、甘肃、湖南、广西、陕西、广东、四川、青海、福建。
锌冶炼主产区有湖南、云南、辽宁、广西、四川、甘肃、陕西、广东、贵州。
5、分别画出火法炼锌及传统湿法炼锌的原则工艺流程图。
火法炼锌原则工艺流程传统湿法炼锌原则工艺流程第2章硫化锌精矿的焙烧与烧结1、根据Zn-S-O系状态图,说明ZnS难以直接氧化得到金属锌的原因。
(1)ZnS直接获得金属锌是比较困难的。
(2)硫酸锌的分解经过一个中间产物—碱式硫酸锌。
当在产物只保持少量硫酸盐时,得到的是碱式硫酸盐而不是正硫酸盐。
生产中不能用降低Pso2及Po2方法来保证获得ZnO焙烧产物。
(3)温度升高时,硫酸锌稳定区缩小,提高沸腾焙烧温度可以保证锌硫酸盐的彻底分解。
硫化锌不能在高温下直接氧化生成金属。
(4)对于含Cu、Fe等的复杂的含锌原料进行硫酸化焙烧时,希望Cu、Zn等有价金属转变为硫酸盐,须控制适当的焙烧温度(953± 30K),温度降低50℃,铁将被硫酸化随后被大量浸出,温度升高50℃,Cu、Zn的硫酸盐发生分解。
2、为什么说硫化锌是较难焙烧的硫化物?硫化锌以闪锌矿或铁闪锌矿(n ZnS·m FeS)的形式存在于锌精矿中。
焙烧时硫化锌进行下列反应:ZnS + 2O2=ZnSO4(1)2ZnS + 3O2=2ZnO + 2SO2(2)2SO2 + O2=2SO3(3)ZnO + SO3=ZnSO4(4)焙烧开始时,进行反应(1)与反应(2),反应产生SO2之后,在有氧的条件下它又氧化成SO3。
在有SO3存在时氧化锌可以形成硫酸锌。
调节焙烧温度和气相成分,就可以在焙砂中获得所需要的氧化物或硫酸盐。
铅的存在能促使硅酸盐生成,因为硅酸铅的易熔性,促使精矿熔结,妨碍焙烧进行。
熔融状态的硅酸铅可以溶解其他金属氧化物或其硅酸盐,形成复杂的硅酸盐。
铁酸锌的生成是无法避免的。
硫化锌是较难焙烧的一种硫化物。
3、简述硫化锌精矿焙烧的目的。
从硫化锌精矿中提取锌,除高温加压直接浸出流程外,无论采用火法和湿法工艺,一般须预先经过焙烧,使焙烧产物适合下一步冶炼要求,因此,焙烧是生产锌的第一个冶金过程。
2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2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的过程。
焙烧的目的与要求决定于下一步的生产流程,冶炼方法不同其焙烧目的略有差别:火法炼锌(蒸馏法) :在焙烧时实行死焙烧(氧化焙烧)。
1)尽可能地除去全部硫,以及尽可能完全使铅、镉、砷、锑挥发除去,得到主要由金属氧化物组成的焙砂,使以后蒸馏时可以得到较高质量的锌锭。
2)产出浓度足够大的SO2烟气以供生产硫酸。
3)含镉与铅多的烟尘作为炼镉原料。
鼓风炉炼锌:通过烧结机进行烧结焙烧。
1)既要脱硫、结块,还要控制铅的挥发。
2)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。
湿法炼锌:实行部分硫酸盐化焙烧。
1)尽可能完全地氧化金属硫化物并在焙砂中得到氧化物及少量硫酸盐(3~4%S SO4),焙砂中少量硫酸盐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于浸出的进行。
4、在硫化锌精矿焙烧的过程中,硅酸盐和铁酸锌的生成对后续过程有什么影响?在焙烧过程中如何避免硅酸盐和铁酸锌的生成?在湿法浸出时,由于铁酸锌不溶于稀硫酸,留在残渣中而造成锌的损失。
因此,对于湿法炼锌厂来说,为了尽量提高焙烧产物中的可溶锌率,力求在焙烧中避免铁酸锌的生成,可采用下列方法:(1)加速焙烧作业,缩短反应时间,以减少在焙烧温度下ZnO与Fe2O3颗粒的接触时间;(2) 增大炉料的粒度,以减小ZnO与Fe2O3颗粒的接触的表面;(3) 升高焙烧温度并对焙砂进行快速冷却;(4)将锌焙砂进行还原沸腾焙烧(采用双室沸腾炉),用CO还原铁酸锌,使其中的Fe2O3被还原,破坏了铁酸锌的结构而将ZnO析出。
3(ZnO ·Fe2O3) + CO = 3ZnO + 2 Fe3O4 + CO2在湿法浸出过程中,硅酸锌和其他硅酸盐易溶解,但生成的SiO2在湿法浸出时成胶体状态,对澄清和过滤不利。
为了避免硅酸盐的形成,对入炉精矿中的铅、硅含量要严格控制。
硅酸盐的形成对火法炼锌过程影响不大。
5、简述硫化锌精矿伴生矿物在焙烧的过程中的行为。
(1)硫化锌硫化锌以闪锌矿或铁闪锌矿(nZnS·mFeS)的形式存在于锌精矿中。
焙烧时硫化锌进行下列反应:硫化锌以闪锌矿或铁闪锌矿(n ZnS·m FeS)的形式存在于锌精矿中。
焙烧时硫化锌进行下列反应:ZnS + 2O2=ZnSO4(1)2ZnS + 3O2=2ZnO + 2SO2(2)2SO2 + O2=2SO3(3)ZnO + SO3=ZnSO4(4)焙烧开始时,进行反应(1)与反应(2),反应产生SO2之后,在有氧的条件下它又氧化成SO3。
在有SO3存在时氧化锌可以形成硫酸锌。
(2)二氧化硅锌精矿中含有SiO2(2%~8%),SiO2易与ZnO生成硅酸锌(2ZnO.SiO2),SiO2还易与PbO生成低熔点的硅酸铅(2PbO. SiO2),熔融状态的硅酸铅能与其他金属氧化物或硅酸盐形成复杂的硅酸盐。
(3)硫化铅铅在硫化锌精矿中存在的矿物形式,称为方铅矿。
硫化铅在空气中焙烧时铅可被氧化为PbSO4和PbO :PbS+2O2 == PbSO43PbSO4+PbS == 4PbO+4SO22SO2+O2 == 2SO3PbO+SO3 == PbSO4硫化铅和氧化铅在高温时具有较大的蒸气压,能够挥发进入烟尘,因此可采用高温焙烧来气化脱铅。
(4)硫化铁锌精矿中主要的硫化铁矿有黄铁矿(FeS2)、磁硫铁矿(Fe n S n+1)和复杂硫化铁矿,如铁闪锌矿(nZnS·mFeS)、黄铜矿(FeCuS2),砷硫铁矿(FeAsS)等。
焙烧时在较低的温度下即发生热分解:2FeS2 = 2FeS + S2也按下列反应生成氧化物:4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO23FeS +5O2 = Fe3O4 + 3SO2焙烧结果是得到Fe2O3与Fe3O4。
当温度在600℃以上时,焙烧硫化锌精矿生成的ZnO与Fe2O3按以下反应形成铁酸锌:ZnO + Fe2O3 = ZnO ·Fe2O3(5) 铜的硫化物铜在锌精矿中存在的形式有辉铜矿(CuS)、黄铜矿(CuFeS2)、铜蓝(Cu2S)等,在实际焙烧温度下均发生分解,在高温下焙烧时铜主要以自由状态的Cu2O存在,部分为结合状态的氧化铜(Cu2O·Fe2O3)及自由状态或结合状态的氧化铜。
(6)硫化镉镉在锌精矿中常以硫化镉的形式存在,在焙烧时被氧化生成CdO和CdSO4。
CdSO4在高温下分解生成CdO,与CdS挥发进入烟尘,成为提镉原料。
高温焙烧可以很好地使镉除去或富集在烟尘中。
(7)砷与锑的化台物在锌精矿中存在的砷、锑化合物有硫砷铁矿(即毒砂FeAsS)、硫化砷(As2S3)、辉锑矿(Sb2S3),在焙烧过程中生成As2O3、Sb2O3以及砷酸盐和锑酸盐。
As2S3、Sb2S3 、As2O3、Sb2O3容易挥发进入烟尘,砷酸盐和锑酸盐是稳定化合物残留于焙砂中。
因此在焙烧时应尽量避免形成砷酸盐和锑酸盐。
(8)Bi、Au、Ag、In、Ge、Ga等的硫化物Bi、In、Ge、Ga等的硫化物在焙烧过程中生成氧化物,以氧化物的状态存在于焙烧产物中,Au和Ag主要以金属状态存在于焙烧产物中。
6、硫化锌精矿的焙烧的设备有哪些?硫化锌精矿的焙烧可采用: 反射炉,多膛炉。
复试炉(多膛炉与反射炉的结合),飘悬焙烧炉和沸腾焙烧炉。