有冶金概论

有冶金概论
一.目录
1.绪论
2 .铜冶金
3 .铅冶金
4 .锌冶金
1.绪论
1.1金属及其分类
金属是可塑性、导电性及导热性良好,具有金属光泽的化学元素。
金属:黑金属和有金属
黑金属:铁、铬、锰
有金属:除黑金属以外的所有金属。分为:重金属、轻金属:贵金属、稀有金属、半金属。高效除雾器
重金属:铜、铅、锌、镍、钴、锡、锑、汞、镉、铋
轻金属:铝、镁、钠、钾、钙、锶、钡
贵金属:金、银和铂族元素(铂、铱、锇、钌、铑)字幕烟花
稀有金属:锂、钛、锆、钒、钨、钼、镓、铟等。
半金属:硼、硅、砷、砹。
1.2冶金的概念及冶金方法分类
冶金是一门研究如何经济地从矿石或其他原料中提起金属或金
属化合物,并用各种加工方法制成具有一定性能的科学。
柔性触觉传感器1.3冶金方法:火法冶金、湿法冶金、电冶金。
1.4主要冶金过程:干燥、焙烧、煅烧、烧结和球团、熔炼、精炼、吹炼、蒸馏、浸出、净化、水溶液电解、熔盐电解。
干燥:除去原料中的水分。
焙烧:将矿石原料或精矿置于适当的气氛下,加热至低
于他们的熔点温度,发生氧化、还原或其他化学变化的冶金过程。
煅烧:将碳酸盐或氢氧化合物的矿物原料在空气中加热分解,除去二氧化碳或水分的过程。
烧结和球团:将不同粉矿均匀或造球后加热焙烧,固结成多孔块状或球状的物料。
熔炼:将处理好的矿石或其他原料,在高温下通过氧化还原反应,使矿石中的金属和杂质分离为两个液相层即金属液和熔渣过程。
精炼:进一步处理熔炼所得含有少量的粗金属,以提高其纯度。吹炼:实质是氧化熔炼。
蒸馏:将冶炼的物料在加热的条件下,利用物料的挥发度不同,使物料中某些组分分离。
浸出:将固体物料加到液体溶剂中,使固体物料中的一种或几种有价金属溶解于溶液中。
净化:净化是用于处理浸出溶液或其他含有杂质超标的溶液,以除去溶液中杂质至达标的过程。
水溶液电解:在水溶液电解质中,插入两极,通入直流电,使水
溶液电解质发生氧化-还原反应。电解精炼和电解沉积。
熔盐电解:用熔融盐做为电解质的电解过程。
2.铜冶金
铜的冶炼方法:火法炼铜和湿法炼铜
火法炼铜是生产铜的主要方法。工艺过程主要包括四个主要步骤:造锍熔炼、铜锍吹炼、粗铜火法精炼和阳极电解精炼。
湿法炼铜主要用来处理氧化矿。工艺过程主要包括:浸出、萃取、反萃取、金属制备。
造锍熔炼:在高温及控制氧化气氛条件下,使铁等杂质金属逐步氧化后进入炉渣或烟尘而被除去,金属铜以铜锍的形势得到提纯。
造锍熔炼的方法:传统有鼓风炉、反射炉、电炉等。新的熔炼方法可分为闪速熔炼和熔池熔炼。
闪速熔炼:芬兰奥托昆普(Outokumpu)闪速熔炼和加拿大国际镍公司Inco闪速熔炼。
熔池熔炼:反射炉熔炼、电炉熔炼、Noranda法、白银法、三菱法、瓦纽柯夫法奥斯麦特-艾萨法等。
铜锍吹炼:目的是除去这些锍产品中的铁、硫及其他杂质,产出液态金属粗铜(99%左右)。铜的吹炼过程是周期性地分段进行作业。一般分为两周期:造渣期和造铜期。
造渣期:锍倒入转炉吹炼到倒出转炉渣阶段。主要是铁氧化造渣阶段。FeS迅速氧化成FeO。
造铜期:Cu2S的氧化及Cu2S与Cu2O的相互反应产出金属铜。
粗铜火法精炼是为了除杂质和回收有价金属,将铜制成阳极板。一般在反射炉和回转炉中进行。
主要包括两个过程:氧化和还原阶段。
氧化阶段:Cu氧化为Cu2O,杂质金属也氧化为MO,Cu2O溶解于熔铜中,而MO往往不溶解在铜中。
还原阶段:用碳氢物质从熔铜中脱氧。常用木炭、焦粉、重油、天然气、甲烷等。
铜电解精炼以火法精炼铜为阳极,纯铜片或钛板或不锈钢板作为
阴极,电解液为含硫酸的硫酸铜溶液。阳极溶解,阴极析出铜。
湿法炼铜:
湿法炼铜是用溶剂浸出铜矿石或铜精矿使铜进入溶液,然后从经过净化处理后的含铜溶液中回收铜的方法。
主要处理低品位铜矿石、氧化铜矿石和一些复杂的铜矿石。
工艺主要有:低品位铜矿堆浸——萃取——电积,和硫化铜精矿焙烧——浸出——电积。
浸出
浸出过程常用溶剂:硫酸、氨、硫酸高铁溶液等。
选择溶剂除考虑铜矿物的成分和性质以外,还要考虑脉石的性质。对含二氧化硅高的矿石采用酸性浸出,对含铁和碳酸钙(镁)高的矿石
采用碱性溶剂,对含硫化物的混合矿石则宜采用硫酸高铁酸性浸出。
细菌浸出:利用细菌对硫化矿的直接和间接氧化作用从铜矿中提起金属铜的浸出方法。湿法炼铜中起作用的主要为氧化铁硫杆菌和氧化硫杆菌。
浸出方法:就地浸出、废矿或矿石堆浸、池浸、搅拌浸出等。铜的溶剂萃取
湿法炼铜采用萃取始于20世纪60年代中期,并迅速实现了工业化,其规模在已有的金属萃取工厂中式最大的。
工业上主要是从低品位氧化铜矿的硫酸浸出液及硫酸铜矿的氨浸液中萃取铜。
铜的电解沉积
铍铜铜电积属于不溶性阳极电解,在阳极上进行水的分解析出O2,阴极过程与电解精炼的相同,即Cu2+在阴极上获得电子而析出金属铜。
步态识别
铁离子影响:在电积过程中反复氧化和还原,造成电流效率低。腐蚀阴极,产生阴极挂耳,即在溶液淹没线下发生下面反应:
2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+
所以必须将铁除去,以免铁在电解液中的循环积累。传统方法采用定期抽部分废电解液,现在发展了离子交换和膜技术除铁。
3.铅冶金
b2y铅的生产方法

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