有色冶金概论复习题

1简述冶金学科（冶金方法）的分类；

冶金学分类: 提取冶金学和物理冶金学

2几种典型提炼冶金方法的一般流程及特点；

火法冶金: 火法冶金的工艺流程一般分为矿石准备、冶炼、精炼3个步骤。

湿法冶金: 其生产步骤主要包括：浸取、分离、富集和提取。

水法冶金的优点是环境污染少，并且能提炼低品位的矿石，但成本较高。主要用于生产锌、氧化铝、氧化铀及一些稀有金属。

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。

粉末冶金：粉末冶金由以下几个主要工艺步骤组成：配料、压制成型、坯块烧结和后处理。对于大型的制品，为了获得均匀的密度，还需要采取等静压（各方向同时受液压）的方法成型。

粉末冶金在技术上和经济上有以下特点：

（1）可生产普通熔炼方法无法生产的特殊性能材料，如多孔材料、复合材料等；可避免成分偏析、保证合金具有均匀的组织和稳定的性能；

（2）可生产高熔点金属（如钨和钼）和不互熔的合金（如钨-银合金）；

（3）可大量减少产品的后续机加工量，节约金属材料，提高劳动生产率。这一点对贵重金属尤其重要；

（4）粉末冶金零件的缺点是塑性和韧性较差。

3. 简述有色金属提取的特点；

有色金属提取工艺的特点：1）有色金属矿物的品位低，成分复杂。2）提取方法多，分火法和湿法。

4. 简述有色金属火法、湿法提取工艺的分类。

火法：

（1）焙烧（氧化焙烧、还原焙烧、硫酸化焙烧、氯化焙烧、煅烧、烧结焙烧）；

（2）熔炼（造锍熔炼、还原熔炼、氧化熔炼、熔盐电解、反应熔炼，吹炼）；

（3）精炼（氧化精炼、氯化精炼、硫化精炼、电解精炼）。

湿法：

（1）浸出

按浸出的溶剂分为：碱浸、氨浸、酸浸、硫脲浸出、氰化物浸出，等；

按浸出的方式分为：常压浸出、加压浸出、槽浸、堆浸、就地浸出，等。

（2）净化：水解沉淀净化、置换净化、气体还原（氧化）净化，等。

（3）沉积：置换沉积、电解沉积、气体还原沉积。

5. 判断下列金属那些属于稀有金属、轻金属、重有色金属及贵金属

6. 金属铝、铜、金、银的主要物理化学性质？

铜的性质：

物理性质铜呈玫瑰红色，特点是展性和延性好；导电、导热性极佳，仅次于银；无磁性；不挥发；液态铜流动性好等。熔点：1083℃。密度：8.96 g/cm3

铜的蒸气压很小，在熔点温度下仅为9×10-5Pa。高温下，液体铜能溶解氢、氧、二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳等气体。凝固时，溶解的气体又从铜中放出，造成铜铸件内带有气孔，影响铜的机械性能和电工性能。

化学性质铜在干燥空气中不起变化，但在含有二氧化碳的潮湿空气中则能氧化形成碱式碳酸铜（铜绿）的有毒薄膜。加热至185℃，铜在空气中开始氧化，高于350℃氧化生成Cu2O和CuO。因铜为正电性元素，故不能置换酸（盐酸和硫酸）中的氢，而仅能溶于有氧化作用的酸如硝酸和有氧化剂存在时的硫酸中。铜能溶于氨水及与氧、硫、卤素等化合。

铝的性质

物理性质

(1) 熔点：99.996%的纯铝熔点为933K（660℃）。工业纯铝的最终凝固点575℃。

(2) 沸点：铝的沸点是2467℃。

(3) 熔化热和熔化熵：铝的熔化热在933K时为107 0.21 kJ/mol。熔化熵为11.5J/（mol·k）。

(4) 热容：铝的热容在298~933K之间

(5) 导热系数（或导热率）固体铝在室温下的导热系数为（2.35~2.37）×10-2W/（m·k）。

(6) 热膨胀系数99.99%精铝凝固时的体积收缩率为6.5%。

(7) 密度铝的实际密度值为2.6966~2.6988g/cm3。

(8) 导电性高纯铝（99.995%）的电阻率在293K时为（2.62~2.65）×10-8Ω·m-1。

化学性质

(1) 铝同氧的反应，生成Al2O3即: 2Al+1.5O2=Al2O3

(2) 铝在高温下能够还原金属氧化物，即: 2Al+Me=Al2O3+3Me

(3) 铝易被碱溶液侵蚀，生成铝酸盐。

金银的性质

金银和铂族金属（铂、铑、铱、钯、锇、钌）统称贵金属。纯金有瑰丽的金黄光泽，故称黄金。黄金的延展性非常好，导电性仅次于银和铜，而导热系数仅次于银。常温时金的密度为19.32，熔点1063℃，沸点2208℃，蒸汽压力很小，莫氏硬度2.5。

1、金的性质

金的化学稳定性很好，它不被氧化也不被硝酸、盐酸和硫酸溶解，但能溶于王水、氨水（H2O+Cl2）、溴水（H2O+Br）、溴化氢（HBr）、碘化钾的碘溶液（KI+I2）、盐酸的氮化铁溶液（HCl+FeCl3）、酒精的碘溶液（C2H5OH+I2）、有氧或氧化剂存在时的氰化物（KCN和NaCN）溶液、高于420K温度时的氯（Cl2）、硫脱（SCN2H4）、753K温度时的乙炔（C2H2）及溴加乙醚[Br+(C2H5)2O]中。金有Au1+和Au3+两种化合价。AuCl3容易挥发。用铁盐和SO2等还原剂可从氯金酸HAuCl4中沉淀金。

与王水作用生成的氯金酸是金电解精炼的电解液主要成分。

2、银的性质

银有银白色金属光泽，故称白银。银的导电性和导热性都最高。常温时银的密度为10.49，熔点961.93℃，沸点2210℃，也是不易挥发的金属，莫氏硬度2.7。

银的延展性仅次于金。银有很强的吸氧性，在973℃时每10g银可溶解21.35cm3的O2，相当于银体积的20倍。

银不与水作用，常温下也不氧化，加热时则氧化成氧化银，但到400℃时又明显分解。银不溶于盐酸和醋酸中；难溶于浓硝酸和稀硫酸中，但易溶于稀硝酸、浓热硫酸、氰化钾、氰化钠和有氧化剂存在的硫脲中。有少量硫酸铁存在的浓硫酸也能溶解银。

7. 解释下列术语

水溶液电解；在电解质水溶液中进行的电解。特点是温度不高于100℃。

熔盐电解；以氧化物、氟化物或卤化物为电解质所进行的电解。特点是温度高于100℃。

电解精炼；在直流电的作用下，阳极不断溶解，阴极不断析出，杂质被留在溶液中的电化学过程。

铅冰铜；以铁硫化物与铅硫化物为主要组元的的融合体。

还原熔炼；在高温下，在还原气氛下所进行的熔炼。

氧化精炼；在高温下，通入空气使杂质氧化成氧化物造渣除去的过程。

电流效率；在直流电点解时，阴极上实际析出的物质量与理论析出量之比的百分数。

造锍熔炼；在一台高温冶金设备中，含有硫的炉料以及燃料和熔剂，在和氧的反应过程中，生成含二氧化硫的烟气、氧化物融合体的炉渣、以及金属硫化物的融合体的冰铜的过程。

置换沉积；用电极电位较负的物质把电极电位较正的物质从其水溶液中置换出来的过程。