湿法冶金学-教学大纲

《湿法冶金工艺》课程教学大纲

开课单位：冶金工程系

课程负责人：夏文堂

适用于本科冶金工程专业

教学时数：48学时

一、课程概况

《湿法冶金工艺》课程是冶金工程专业的一门专业任选课。本课程的任务是以湿法冶金为基本主线，围绕湿法冶金的工艺特点，重点介绍湿法冶金浸出、沉淀和结晶、离子交换、溶剂萃取和还原等专业知识，使学生了解和掌握冶金工艺特点及相关理论知识，培养学生应用所学知识的能力，为今后从事相关冶金工作打下基础。

本课程的先修课程主要有《冶金物理化学基础》、《冶金原理》等。

本课程的后续课程主要有《湿法冶金设备》、《稀有金属冶金学》等。

二、教学基本要求

1. 熟悉湿法冶金的概念及阶段。

2. 掌握浸出过程的基本原理及方法。

3. 掌握沉淀与结晶的原理及方法。

4. 掌握离子交换的工艺特点及方法。

5. 掌握溶剂萃取的工艺特点及方法。

6. 掌握金属还原的原理及方法。

三、教学内容及要求

1．湿法冶金绪论

2．浸出

教学内容：概述，浸出过程的热力学基础，浸出过程的动力学基础，浸出过程的工程技术，浸出过程在提取冶金中的应用。

基本要求：理解浸出的概念、浸出过程的化学反应和浸出过程的分类，掌握浸出实质；掌握水的热力学状态图及作用，掌握电位-pH图的结构原理和方法并能够独立完成金属-水系电位-pH 图的绘制，了解电位-pH图在湿法冶金中的应用；掌握浸出反应的动力学分析及浸出速率的影响因素；了解浸出过程的工程技术，浸出过程在提取冶金中的应用。

重点：电位-pH图的结构原理和方法、浸出过程的热力学与动力学分析、溶液净化。

难点：电位-pH图的结构原理和方法、浸出过程的热力学与动力学分析。

3．沉淀与结晶

教学内容：概述，沉淀与结晶的物理化学基础，主要沉淀方法及其在提取冶金中的运用，结晶过程在提取冶金中的应用，用沉淀法或共沉淀法制备特种陶瓷粉体。

基本要求：了解沉淀与结晶的概念；掌握物质的溶解度的定义及其影响因素，掌握共沉淀现象的理论及其产生和影响因素；了解主要沉淀方法及其在提取冶金中的运用，结晶过程在提取冶金中的应用，用沉淀法或共沉淀法制备特种陶瓷粉体。

重点：沉淀与结晶的物理化学基础。

难点：沉淀与结晶的物理化学基础。

4．离子交换法

教学内容：概述，离子交换树脂及其性能，离子交换平衡，离子交换动力学，柱上离子交换，简单离子交换法在提取冶金中的应用，离子交换色层法分离稀土元素，离子交换膜的分类。

基本要求：掌握离子交换法的基本概念，理解离子交换树脂类型及结构组成；理解离子交换树脂的性能；掌握离子交换平衡的相关计算；理解离子交换历程及影响因素；掌握柱上离子交换的过程及其影响因素；了解简单离子交换法在提取冶金中的应用，了解离子交换色层法分离稀土元素，了解离子交换膜的分类。

重点：离子交换树脂及其性能，离子交换平衡，柱上离子交换。

难点：柱上离子交换。

5．溶剂萃取

教学内容：概述，萃取过程的化学原理，萃取工程技术，溶剂萃取在提取冶金中的应用，液膜萃取与萃取色层分离法。

基本要求：理解溶剂萃取的基本概念；掌握溶剂萃取三个主要步骤；了解溶剂萃取的操作过程，掌握萃取过程的化学原理，理解萃取过程动力学，掌握并流萃取、逆流萃取、分馏萃取、回流萃取、错流萃取的基本原理及计算；了解溶剂萃取在提取冶金中的应用，了解液膜萃取与萃取色层分离法。

重点：萃取过程的化学原理，萃取工程技术。

难点：萃取工程技术。

6．还原

教学内容：概述，金属还原剂还原法，气体还原剂还原法，有机物还原法，还原法在新型材料制备中的应用，硫酸锌溶液的电解沉积。

基本要求：理解还原的基本原理，理解气体还原剂还原法，理解有机物还原法；了解还原法在新型材料制备中的应用；掌握硫酸锌溶液的电解沉积电极反应、杂质行为原理；掌握槽电压、电流效率和电能效率的概念及减低槽电压、提高电流效率及电能效率的方法；了解锌电解车间的主要设备。

重点：硫酸锌溶液的电解沉积。

难点：硫酸锌溶液的电解沉积。

五、推荐教材、参考资料

1．推荐教材

傅崇说．《有色冶金原理》．北京：冶金工业出版社．2007。

2．推荐参考书

马荣俊．《湿法冶金原理》．北京：冶金工业出版社．2007。

杨显万.《湿法冶金》．北京：冶金工业出版社．2007。

陈家镛.《湿法冶金手册》.北京：冶金工业出版社．2005年。

六、执行大纲说明

1．本课程实践性较强，应重点介绍基本原理，工艺流程。

2．应注重联系实际，加大当前新技术及新工艺的介绍。

制定：杨文强参与：尹建国审核：夏文堂批准：×××制定日期：2014年2月