文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 有色 冶金

有色 冶金

有色 冶金
有色 冶金

铜冶金

1.铜的生产方法:火法炼铜(主要炼铜方法),湿法炼铜

火法炼铜生产步骤主要包括:造锍熔炼,铜锍吹炼,火法精炼,电解精炼2.造锍熔炼的基本原理:利用高温下,铜对硫的亲合力大于铁,而铁对氧的亲合力大于铜的特性,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, 而金属铜则富集在各种中间产物中,并逐步得到提纯。

3.造锍熔炼的目的:①把炉料中全部的铜富集在铜锍相,把脉石、氧化物及杂质汇集于熔渣相②铜锍相与熔渣相完全分离。

4.工艺原则:①炉料有相当数量的硫来形成铜锍②炉渣含二氧化硅接近饱和,铜锍和炉渣不致混溶

5.硫过量机理:当炉料中有足够的硫时,在高温下由于铜对硫的亲和力大于铁,而铁对氧的亲和力大于铜,故FeS能使铜硫化,FeS+Cu2O=FeO+Gu2S

6.SiO2机理:当熔炼体系中没有SiO2时,铜锍和炉渣结合成共价键的

Gu-Fe-S-O相,铜锍与炉渣高度混熔。当有SiO2时,它与FeO反应形成离子型的炉渣相,2FeO+3SiO2=2Fe2++Si3O84-铜锍不与SiO2作用而保留为

共价键Cu-Fe-S相。这样就使铜锍与炉渣明显分层。

7.铜锍品位的选择:铜锍中铜的质量分数称为铜锍品位。铜锍的品位并不是越高越好。太低会使后续吹炼时间拉长、费用增加;太高则使炉渣中的含铜量增加,产生浪费。(喷吹定律w(Gu)%/w[Gu]%=KGu,同在熔渣和铜锍两相之间的平衡浓度比是一个常数。)铜锍品味越高,铜在渣中损失越大。

8.铜锍成分:由Gu2S和FeS组成的合金,其中还含有Ni,Co,Pb和脉石成分以及2%-4%氧

9.在铜锍中还有一部分FeS被Fe3O4所取代,这也是实际铜锍含量比理论要低的原因,氧是铜锍中的有害成分,铜锍品位越低氧含量越高。

10.炉渣中化合物的性质:组成炉渣的氧化物可以分为酸性和碱性。酸性氧化物有SiO2,碱性氧化物有FeO,CaO,MgO,ZnO,MnO,BaO,中性氧化物

Al2O3,它在酸性渣中呈碱性,碱性渣中呈酸性。

11.硅酸度:炉渣的酸碱性可以用硅酸度来表示。硅酸度是指炉渣中结合成SiO2的氧原子物质的量,n0(SiO2)与结合成碱性氧化物的氧原子物质的量n0(∑MeO)之比。酸性渣的硅酸度一般大于1,碱性渣一般小于1。

12.炉渣含铜损失:化学损失、物理损失、机械损失(占的比重大)

机械损失①炉渣本身的性质不良②熔渣与铜锍的澄清条件不好③由于化学反应不完全④铜锍颗粒太细来不及结合成大颗粒沉降⑤操作因素

13.造锍熔炼:①传统方法:在鼓风炉、反射炉和电炉等传统冶金炉内进行。②悬浮熔炼,如奥托昆普闪速熔炼,熔池熔炼,如白银法※14.铜精矿的闪速炉熔炼:闪速熔炼是一种将具有巨大表面积的硫化铜精矿颗粒熔剂与氧气,富氧空气或预热空气一起喷入赤热的炉膛内,使炉料在漂浮状态下迅速氧化和熔化的熔炼方法。

15.炉渣贫化:①电炉贫化法:电路贫化利用电能加热熔融炉渣,并在还原剂的作用下将渣中Fe3O4还原成FeO,降低了熔融炉渣的黏度,以利于铜渣分离,与此同时,在硫化剂的洗涤下,使渣中的铜硫化成铜锍,并加以回收。②浮选贫化法③闪速炉直接弃渣法

16.铜锍的吹炼:吹炼的实质是在一定压力下,将空气中送到液体铜锍中,使铜锍中FeS氧化成FeO并与加入的石英或CaO熔剂造渣,Gu2S则与氧化生成的Gu2O发生相互反应而变成粗铜。

第一周期(造渣期):除去熔锍中全部的铁以及与铁化合的锍。

第二周期(造铜期):进一步氧化,脱除残存的锍,生产金属铜的过程。

17.铜锍吹炼的温度热制度:吹炼低品位铜锍时,温度通常容易过高,而吹炼高品位铜锍时,则出现热量不足,因此铜锍品位控制以不超过50%-60%为限。

锤炼过程是自热过程,不需要外加燃料,完全依靠反应热就能进行。

第一周期总反应为:2FeS+3O2+SiO2=2FeO·SiO2+2SO2

第二周期总反应为:Gu2S+O2=2Gu+2SO2

18.闪速吹炼和闪速熔炼在工艺上十分相似,但闪速吹炼处理的是粉状铜锍,脉石成分含量很少,而且闪速吹炼的氧化程度比闪速熔炼要大,工艺反应主要集中在反应塔及其下方的沉淀池。

19.其它炼铜方法:诺兰达炼铜法是将空气或富氧空气鼓入铜锍层,使加到熔池表面的含铜物料迅速熔炼成高品位铜锍的炼铜方法。

20.造锍:2FeS+3O2=2FeO+2SO2

2FeO+SiO2=2FeO·SiO2(铁橄榄石)

xFeS+yCu2S=yCu2S·xFeS(锍)

绪论

1.黑色金属是指铁、铬、锰三种金属。

2.有色金属:①重金属②轻金属③贵金属④稀有金属⑤半金属

3.冶金方法:火法湿法电(电化学电热)

4.矿石:自然矿石、硫化矿、氧化矿

5.选矿:重选、磁选、浮选、电选、化学选

锌冶金

1.原料:硫化锌、氧化锌(虽然硫化锌的冶炼工艺比氧化锌难但是硫化锌

品位高)

2.冶炼方法:以湿法为主

3.焙烧区别:火法死焙烧湿法不完全焙烧

4.常用的火法炼锌法:铅锌精矿与熔剂配料后在烧结机上进行烧结焙烧,

烧结块和经过预热的焦炭一同加入鼓风炉。烧结块在炉内被直接加热到

ZnO开始还原的温度后,ZnO被还原而得到锌蒸气,锌蒸气与风口区燃

烧产生的CO2与CO气体一同从炉顶进入铅雨冷凝器,锌蒸气被铅雨吸

收形成Pb-Zn合金,从冷凝器放出,再经冷却后析出液体锌;形成的粗

铅、锍和炉渣从炉缸放入前床分离,粗铅进一步精炼,炉渣经烟化或水淬

后堆存。※

5.粗锌的精炼:火法精馏精炼,在一种专门的精馏塔内完成的。一般由两

座铅塔和一座镉塔组成。※

粗锌精炼的基本原理:利用锌与各杂质的蒸气压和沸点的差别在高温下使

它们与锌分离。

6.湿法炼锌:主要炼法方法(三段法,两段法)

7.锌焙砂浸出工艺:两段法:中性浸出,高温酸性浸出三段法:中性浸

出,酸性浸出,碱性渣挥锌

8.硫化锌精矿的直接浸出:硫化锌精矿的直接酸浸是硫化锌不经焙烧,在

有氧条件下用废电解液浸出锌精矿,使硫化物直接转化为硫酸盐和元素硫

的过程主要反应如下:ZnS+H2SO4+1/2O2=ZnSO4+S+H2O

钛合金

1.钛合金使用的原理:金红石(TiO2)和钛铁石(FeTiO3)

2.钛渣生产原理:在钛铁矿精矿高温还原熔炼过程中,控制还原剂碳量,

可使铁的氧化物优先还原成铁,钛的氧化物不易还原进入炉渣。利用生铁

与钛渣的密度差别,使铁与钛氧化物分离,分别生产出铁和含TiO2的钛

渣。

3.钛渣氯化方法:①流态化氯化法②熔盐氯化法(处理高钙,高镁)

4.四氯化钛的净化:①净化除钒②精馏净化

5.海绵钛的生产方法:镁热还原法又称克劳尔法

①还原:TiCl4液体以一定速度注入底部盛有液体金属镁的反应罐

中,气化成TiCl4蒸气,与反应罐内的气态和液态金属镁发生反应。

TiCl4(g)+2Mg(gl)=Ti(s)+2MgCl2(l)该反应为放热反应,反应一经

开始就不需要外加热。

②真空蒸馏:还原过程结束后,反应产物是Ti,Mg和MgCl2的混合物,

故需要对其进行分离。一般采用真空蒸馏法将海绵钛中的Mg和MgCl2

挥发除去。

6.致密钛的生产:真空电弧熔炼法(生产大件)※

粉末冶金法(小件)

M理=0.3356×I×t×10-6

单位A,h

铝冶金

1.铝的生产方法:冰晶石-氧化铝冗盐电解法,其中包括氧化铝生产和氧

化铝电解;

2.铝土矿的类型:三水铝石型,一水软铝石型,一水硬铝石型,混合型;

3.氧化铝生产方法:碱法,酸法,酸碱联合法,热法。碱法分为:拜耳

法,烧结法,联合法。

4.铝硅比:衡量铝土矿质量的标准,铝硅比,矿石中全部AlO3与SiO2

的含量之比。用A/S 表示,其中硅是铝土矿中最常见的杂质,在碱法生

产氧化铝中硅是最有害杂质之一。

5.拜耳法:是指用苛性碱溶液加压溶出铝土矿的氧化铝生产方法,拜耳法

适用于处理高品位铝土矿,具有工艺简单,产品纯度高的特点。

拜耳法的生产工艺四个工序:铝矿溶出→氯酸钠溶液的稀释→晶种分解→

分解母液蒸发

6.赤泥:溶出铝土矿得到的泥渣,由于其中含有大量氧化铁呈红色,习惯

上叫赤泥。

7.赤泥的分离与洗涤:赤泥分离与洗涤是从铝土矿溶出后的浆液中分离,

并从赤泥中回收附着的铝酸钠的作业,其包括赤泥浆液稀释,赤泥沉降,

分离,赤泥洗涤等步骤。

8.铝酸钠溶液的晶种分解:晶种分解是在赤泥分离后得到的,精制铝酸钠

溶液中加入氢氧化铝晶体,经过降低温度和长时间搅拌,使使铝酸钠溶液

分解析出固体氢氧化铝和产生苛性碱的过程。

9.氢氧化铝的煅烧:煅烧的目的是:一是除掉氢氧化铝中附着水及结晶水,

二是使氧化铝的晶型转化成电解需要的晶型

Al2O3●3H2O=r-Al2O3●H2O+2H2O (498K)

r-Al2O3●H2O=-r-Al2O3+H2O (773K)

r-Al2O3=α-Al2O3 (1173~1473K)

10.溶液的硅量指数:Al2O3与SiO2质量比(溶液中)

11.拜耳—烧结联合法生产氧化铝:并联法,串联法,混联法。

12.冰晶石的摩尔比:电解铝工艺中,通常用冰晶石摩尔比,用MR表示

电解质中NaF和AlF3的相对含量。纯冰晶石的摩尔比MR=n(NaF)

/n(AlF3)=3

富含NaF的冰晶石熔体(MR>3)称为碱性电解质

富含AlF3的冰晶石熔体(MR<3)称为酸性电解质

现今的铝电解槽普遍采用酸性电解质

13.冰晶石-氧化炉熔体中的离子质点,有Na+,AlF63ˉ,AlF4ˉ,Fˉ,还有

Al-O-F型配离子,其中Na+是单体离子,铝离子结合在配离子里。

14.铝的电流效率:实际产量/理论产量公式:η=μ实/μ理*100%

15.极距:指阳极低掌到阴极铝液面之间的垂直距离。

16.电解炼铝的原理及铝电解反应:

原理:电解过程是在电解槽内进行,直流电经过电解质使氧化铝分解

依靠电流的焦维持电解温度在950~970摄氏度,电解产物在阴极上

是液体铝,阳极上是氧,它使碳阳极氧化而析出CO2

反应式::2Al2O3+3C→4Al+3CO2。

阳极:2O2ˉ+C-4eˉ=CO2↑

阴极:Al3+ +3eˉ=Al

17.阳极效应:外观特征,槽电压急剧升高,从正常的4.5伏~5伏升高到

30~40伏,在与电解质接触的阳极表面出现许多微小电弧。

18.三层液电解精炼法:利用精铝,电解质,和阳极合金的密度差形成液

体分层,在直流电的作用下,阳极合金中的铝进行电化学溶解,生成Al3+,

阳极合金中铜铁硅锌钛铅锰等元素不被电化学溶解,在一定范围内积聚于

阳极合金中。

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+ +2H2O 2. 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 Mn 496 . 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 =-75.438KJ 2.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。 3.解: q q q ZFE K RT G p - = - = D ln ú ? ù ê ? é - - = - = + + q q q e e Ag Ag Fe Fe ZF K RT 3 ln

冶金概论复习题与答案

1.金属是如何分类的?黑色金属宝库哪些? 答:有色金属和黑色金属两类。黑色金属包括:铁、铬、锰。 2.简述各种冶金方法及其特点? 答:(1)火法冶金。它是指在高温下矿石经熔炼与精炼反应及熔化作业,使其中的金属和杂质分开,获得较纯金属的过程。整个过程可分为原料准备、冶炼和精炼三个工序。过程所需能源主要靠燃料供给,也有依靠过程中的化学反应热来提供的。 (2)湿法冶金。它是在常温或低于100℃下,用溶剂处理矿石或精矿,使所要提取的金属溶解于溶液中,而其他杂质不溶解,然后再从溶液中将金属提取和分离出来的过程。由于绝大部分溶剂为水溶液,故也称水法冶金。该方法包括浸出、分离、富集和提取等工序。 3.钢铁冶炼的任务是什么? 答:在炼铁炉把铁矿石炼成生铁,再以生铁为原料,用不同方法炼成合格的钢,再铸成钢锭或连铸坯。 4.提取冶金学和物理冶金学? 答:提取冶金学:是研究如何从矿石中提取金属或金属化合物的生产过程,由于该过程伴有化学反应,故又称化学冶金。 物理冶金学:是通过成形加工制备有一定性能的金属或合金材料,研究其组成、结构的在联系,以及在各种条件下的变化规律,为有效地使用和发展特 定性能的金属材料服务。它包括金属学、粉末冶金、金属铸造、金属 压力加工等。 (3)电冶金:它是利用电能提取和精炼金属的方法。按电能形式可分为两类: 1) 电热冶金:利用电能转变成热能,在高温下提炼金属,本质上与火 法冶金相同。 2)电化学冶金:用化学反应使金属从含金属的盐类的水溶剂或熔体中 析出,前者成为溶液电解,如铜的电解冶炼,可归入湿法冶金;后者 称为熔盐电解,如电解铝,可列入火法冶金。 5.钢铁与的区别 答:钢和铁最根本的区别是含碳量不同。生铁中含碳量大于2%,钢中含碳量小于2%。钢的综合性能,特别是机械性能(抗拉强度、韧性、塑形)比生铁好得多,因而用途也比生铁广泛的多。 6.为什么要进行选矿?常用对选矿方法有哪几种? 答:选矿的目的主要是为了提高矿石品位; 常用的方法有:重力选矿法、磁力选矿法、浮游选矿法。 (1)重力选矿法:简称重选,是利用不同密度或粒度的矿粒在选矿介质中具有不同沉 降速度的特性,将在介质中运动的矿粒混合物进行选别,从而达到 使被选矿物与脉石分离的目的。 (2)磁力选矿法:简称磁选法。磁选法是利用矿物和脉石的磁性差异,在不均匀的磁

有色冶金原理课堂笔记

有色冶金课堂笔记 第一章冶金炉渣 第一节概述 1、火法冶金产物:炉渣、金属、烟气 2、炉渣的来源:来自脉石(SiO2)、溶剂、燃料灰分 3、炉渣的成分:各种氧化物组成的共同体 4、冶金炉渣的作用:a 容纳废物,使金属或锍与脉分离 b 沉降分离 c 保护剂的作用 d 中间产物 e 炉渣的温度决定冶炼的最高温度 5、对炉渣的要求:a 有较低的熔化温度 b 有较小的密度。与熔体金属互不相容,易分层 c 适当组成最大容纳杂质 d 对炉衬的腐蚀性要小 e 要求具有一定的导电导热能力 第二节炉渣的组成 1、炉渣的各种氧化物:a 碱性氧化物可以供给氧离子O2- b 酸性氧化物吸收氧离子SiO2 P2O5 c 两性氧化物Al2O3、ZnO 2、硅酸度的计算方法: 硅酸度(K)=酸性氧化物中氧的质量之和/碱性氧化物中氧的质量之和

当SiO2>20%时,两性氧化物看作碱性氧化物 当SiO2<20%时,两性氧化物看作酸性氧化物 当K>1时为酸性渣当K<1时为碱性渣 第三节炉渣的二、三元状态图 !炉渣的温度:由组成决定(硅酸度) 温度升高变软流动 2、二元状态图 液相线 曲线 液相组成线 物相组成线(垂线与曲线相交则为稳定化合物) 垂线纯组元稳定化合物 化合物 不稳定化合物 晶型转变线共晶L S1+S2 水平线分解型化学转变线共析S S1+S2 化学转变线偏晶L L1+L2 包晶L+S1 S2 化合型化学转变线 包析S1+S2 S3

2、三元系状态图 a自由度:在一定范围内,可以任意改变不致发生相变化的变数的个数f=4-O b基元三角形的划分 划分规则:将三元不变点三个初晶面的固相组成相连,组成的三角形c三元不变点性质的划分 (1)位于基元三角形的外面为包晶点;位于内部则为共晶点 (2)根据箭头方向判断:都指向三元不变点为共晶点 d化合物性质的区分 主要特征:化合物组成点是否落在该初晶区内,若是则为稳定的化合物,不是则为不稳定化合物。 e界面性质的划分 分界线上任意一点的切线与该边界线两边初晶组成点的连线的交点,在组成点连线内,为共晶线:在组成点连线外,为包晶线 f三元相图分析 ①找初晶区②找三元不变点③划出基元三角形④判断界线性 质⑤判断三元不变点性质 第四节熔融炉渣的结构 一、熔渣结构的基本性质分类:分子理论和离子理论 分子理论基本内容:1、与固态渣相似存在离解-生成的平衡 2MeO·SiO2=2MeO+SiO2 Kc=(MeO)2·SiO2/2MeO·SiO2

有色冶金的发展1

序号(学号): 有色金属冶金工艺的发展 一、摘要 摘要:我国经济在快速增长,各行业建设需要的大量金属材料推动着有色金属材料的生产持续增长。面对新的形势,传统的冶金技术和设备由于在生产、资源利用率、环境污染方面存在严重问题都要进行改进。现在,科学技术在自动化、信息化方面已有很大进步,如何把先进的科学技术用于改进落后的传统产业已经很重要。本文主要针对现代社会对有色冶金的需求、新型的有色金属冶金技术展开介绍,目的就是让读者能够了解到我国现在在有色冶金方面取得的突出成果以及了解我国未来的有色冶金发展方向。 关键词:有色冶金冶金工艺 Abstract: The rapid growth of China's economy, the industry needs a lot of construction materials to promote the production of non-ferrous metal materials continues to grow. Facing the new situation, the traditional metallurgical technology and equipment due to the production, resource utilization, environmental pollution has serious problems should be improved. Now, there are a lot of progress in science and technology automation, information technology, how can the advanced science and technology to improve traditional industries have been lagging very important. This article focused on the needs of modern society's non-ferrous metallurgy, non-ferrous metallurgy new technology to reduce environmental pollution and tailings disposal commenced introduction, the purpose is to allow the reader to understand that China is now the outstanding results achieved in terms of non-ferrous metallurgy and colored our understanding of the future metallurgical development. Keywords: ferrous metallurgy, metallurgical process

《有色冶金概论》复习题(2012年)

《有色冶金概论》复习题 1、金属及其分类 2、冶金的定义、冶金的任务、冶金的目的 3、冶金方法的分类 4、铜的冶炼方法及工艺流程 5、硫化铜精矿造锍熔炼的基本原理及两个过程的主要反应 6、硫化铜精矿造锍熔炼的目的及必须遵循的两个原则 7、铜锍(冰铜)的吹炼的任务及实质是什么? 8、铜锍(冰铜)的吹炼过程为分为哪两个两个周期?各周期的主要反应是什么? 9、粗铜火法精炼的目的及原理是什么?粗铜火法精炼分为哪两个过程? 10、简述粗铜电解精炼的基本过程,分别写出阴阳及的主要反应。 11、分析铜电解精炼和铜电积的电极反应有什么差别? 12、简述硫化镍精矿的火法冶炼过程。 13、镍锍的主要成份有哪些?镍锍吹炼过程与铜锍吹炼过程有何不同? 14、简述羰基法精炼镍的基本原理。 15、分别写出硫化镍阳极电解精炼镍和硫酸镍溶液电解沉积镍的阴阳极反应。 16、简述硫化铅精矿烧结焙烧的目的。 17、铅鼓风炉熔炼的产物有哪些? 18、简述烟化炉烟化法处理炼铅炉渣的基本原理。 19、粗铅的火法精炼有哪些主要过程? 20、什么是直接炼铅?直接炼铅方法有哪些? 21、火法炼锌与湿法炼锌各包括哪些主要过程?火法炼锌主要有哪些方法? 22、简述硫化锌精矿焙烧的目的。 23、简述密闭鼓风炉炼锌的优点与缺点。 24、简述粗锌精馏精炼的原理。 25、简述传统的湿法炼锌的基本过程。 26、简述硫化锌精矿的氧压浸出的原理及优点。 27、在湿法炼锌的热酸浸出过程中,从含铁高的浸出液中沉铁有哪些方法?

28、简述硫酸锌溶液采用锌粉置换除铜、镉的原理。 29、简述硫酸锌溶液的电解沉积锌的基本过程及主要电极反应。 30、简述锡精矿还原熔炼炼锡的基本过程。 31、简述炼锡炉渣烟化炉硫化挥发锡的原理。 32、粗锡的火法精炼包含哪些主要过程? 33、氧化铝的生产方法有哪些? 34、简述拜耳法生产氧化铝的基本原理。 35、简述碱石灰烧结法生产氧化铝的基本原理。 36、简述冰晶石-氧化铝熔盐电解法生产金属铝的基本过程及主要电极反应。 37、什么是冰晶石-氧化铝熔盐电解过程中的阳极效应?有何外观特征?其发生的机理是什么? 38、在冰晶石-氧化铝熔盐生产过程中,常用的添加剂有哪些? 39、生产钨的主要原料是什么?钨的生产过程有哪些? 40、钨精矿的分解方法有哪些? 41、以金红石及高钛渣为原料,工业上生产四氯化钛的方法有哪些?四氯化钛的生产工序有哪些?常用的氯化剂有哪些? 42、海绵钛的生产方法有哪些? 43、简述从铜阳极泥中回收金银的基本过程。

有色冶金概论复试问题

1、能用熔盐电解法冶炼的金属,写出其冶炼过程(至少三种金属)。 2、铝电解中影响电流效率的因素。 3、简述5种火法炼铜的方法。 4、火法和湿法炼铜的优缺点。 5、拜耳法制取氧化铝的主要步骤和化学方程式。 6、稀土冶炼的方法及主要流程 7、皮江法制取镁的原理及工艺 8、简述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。 答:火法流程最大的优点是适应性广,对各种不同的铜矿均能处理,特别是对一船硫化矿和富氧化矿很适用。 湿法炼铜是在常温、常压或高压下用溶剂使铜从矿石中浸出。 然后从浸出液中除去各种杂质,再将铜从浸出液中沉淀出来。当前世界上铜产量约有15%由该法制得。对氧化铜矿和自然铜矿,大多数可用溶剂直接浸出;而硫化铜矿则一般先经焙烧,然后溶浸。 湿法冶金具有环境污染少,能处理低品位矿或多金属复杂矿等特点 1、金属及其分类 2、冶金的定义、冶金的任务、冶金的目的 3、冶金方法的分类 4、铜的冶炼方法及工艺流程 5、硫化铜精矿造锍熔炼的基本原理及两个过程的主要反应 6、硫化铜精矿造锍熔炼的目的及必须遵循的两个原则 7、铜锍(冰铜)的吹炼的任务及实质是什么? 8、铜锍(冰铜)的吹炼过程为分为哪两个两个周期?各周期的主要反应是什么? 9、粗铜火法精炼的目的及原理是什么?粗铜火法精炼分为哪两个过程? 10、简述粗铜电解精炼的基本过程,分别写出阴阳及的主要反应。 11、分析铜电解精炼和铜电积的电极反应有什么差别? 12、简述硫化镍精矿的火法冶炼过程。 13、镍锍的主要成份有哪些?镍锍吹炼过程与铜锍吹炼过程有何不同? 14、简述羰基法精炼镍的基本原理。 15、分别写出硫化镍阳极电解精炼镍和硫酸镍溶液电解沉积镍的阴阳极反应。 16、简述硫化铅精矿烧结焙烧的目的。 17、铅鼓风炉熔炼的产物有哪些? 18、简述烟化炉烟化法处理炼铅炉渣的基本原理。 19、粗铅的火法精炼有哪些主要过程? 20、什么是直接炼铅?直接炼铅方法有哪些? 21、火法炼锌与湿法炼锌各包括哪些主要过程?火法炼锌主要有哪些方法? 22、简述硫化锌精矿焙烧的目的。 23、简述密闭鼓风炉炼锌的优点与缺点。 24、简述粗锌精馏精炼的原理。 25、简述传统的湿法炼锌的基本过程。 26、简述硫化锌精矿的氧压浸出的原理及优点。 27、在湿法炼锌的热酸浸出过程中,从含铁高的浸出液中沉铁有哪些方法? 28、简述硫酸锌溶液采用锌粉置换除铜、镉的原理。 29、简述硫酸锌溶液的电解沉积锌的基本过程及主要电极反应。

有色金属冶金概论复习题带答案

《有色冶金概论》复习题 4、铜的冶炼方法及工艺流程 答:有火法和湿法两大类;火法炼铜基本流程包括造锍熔炼、锍的吹炼、粗铜火法精炼或阳极铜电解精炼;湿法炼铜基本流程包括浸出、萃取。反萃、电积。 5、硫化铜精矿造锍熔炼的基本原理及两个过程的主要反应 答:利用铜对硫的亲和力大于铁和一些杂质金属,而铁对氧的亲和力大于铜的特性,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,而金属铜则富集在各种中间产物中,并逐步得到提纯。主要包括两个造渣和造锍两个过程主要反应:2FeS(l)+3O2(g) =2FeO(g)+2SO2(g);2FeO(g)+SiO2(s)= 2FeO·SiO2(l);xFeS(l)+yCu2S(l)= yCu2S·xFeS(l) 6、硫化铜精矿造锍熔炼的目的及必须遵循的两个原则 答:(1)造流熔炼的目的:①使炉料中的铜尽可能全部进入冰铜,同时使炉料中的氧化物和氧化产生的铁氧化物形成炉渣;②使冰铜与炉渣分离。(2)火法炼铜必须遵循两个原则:①必须使炉料有相当数量的硫来形成冰铜;②炉渣含二氧化硅接近饱和,以便冰铜和炉渣不致混溶 7、铜锍(冰铜)的吹炼的任务及实质是什么? 答:任务是将铜锍(冰铜)吹炼成含铜98.5%-99.5%的粗铜;实质是在一定压力下将空气送到液体冰铜中,利用空气中的氧将冰铜中的铁和硫几乎全部除去,并除去部分其它杂质:FeS氧化变成FeO与加入的石英熔剂造渣;而Cu2S则部分经过氧化,并与剩下的Cu2S相互反应变成粗铜。 8、铜锍(冰铜)的吹炼过程为分为哪两个两个周期?各周期的主要反应是什么? 答:造渣期:2FeS+3O2=2FeO+2SO2;2FeO+SiO2= 2FeO·SiO2;相加得总反应为2FeS+3O2+SiO2= 2FeO·SiO2+2SO2。造铜期:2Cu2S+3O2=2CuO+2SO2;Cu2S+2 Cu2O=6Cu+ SO2两式相加得总反应:Cu2S+O2=2Cu+ SO2 9、粗铜火法精炼的目的及原理是什么?粗铜火法精炼分为哪两个过程? 答:目的:部分除去粗铜中对氧亲和力较大的杂质;为电解精炼提供合乎要求的阳极铜,并浇铸成为表面平整、厚度均匀、致密的阳极板;以保证电解铜的质量和降低电解精炼的成本。每个周期包括加料熔化、氧化、还原和出铜浇铸四个基本阶段。原理:粗铜火法精炼的实质是使其中的杂质氧化成氧化物,并利用氧化物不溶于或极少溶于铜,形成炉渣浮在熔池表面而被除去;或者借助某些杂质在精炼作业温度(1100~1200℃)下,呈气态挥发除去。①氧化过程:铜首先被氧化:4[Cu] + O2 = 2[Cu2O] 生成的氧化亚铜溶于铜液中,在Cu2O与杂质元素接触时便将氧传递给杂质元素:[Cu2O] + [ M’] = 2[Cu] + [M’O];②还原过程主要还原Cu2O,常用的还原剂有:重油、天然气、液化石油气等。重油还原实际上是氢和一氧化碳对Cu2O的还原:Cu2O + H2 = 2Cu + H2O;Cu2O + CO = 2Cu + CO2 Cu2O + C = 2Cu + CO;4Cu2O + CH4 = 8Cu + CO2 + 2H2O 10、简述粗铜电解精炼的基本过程,分别写出阴阳及的主要反应。 答:铜的电解精炼是以火法精炼的铜为阳极,硫酸铜和硫酸水溶液为电解质,电铜为阴极,向电解槽通直流电使阳极溶解没在阴极析出更纯的金属铜的过程。根据电化学性质的不同,阳极中的杂质或者进入阳极泥或者保留在电解液中被脱出。阳极反应:Cu–2e = Cu2+;Me-2e=Me2+;H2O–2e =1/2 O2 + 2H+;SO42--2e =SO3 +1/2 O2阴极反应:Cu2+2e = Cu;2H++2e =H2;Me2++2e = Me 11、分析铜电解精炼和铜电积的电极反应有什么差别? 答:铜电解精炼阳极反应:Cu–2e = Cu2+;Me-2e=Me2+;H2O–2e =1/2 O2 + 2H+;SO42--2e =SO3 +1/2 O2阴极反应:Cu2+2e = Cu;2H++2e =H2;Me2++2e = Me;铜电积:铜的电积也称不溶阳极电解,以纯铜作阴极,以Pb-Ag(含Ag 1%))或Pb-Sb合金板作阳极,上述经净化除铁后的净化液作电解液。电解时,阴极过程与电解精炼一样,在始极片上析出铜,在阳极的反应则不是金属溶解,而是水的分解放出氧气。阴极:Cu2+ + 2e = Cu;阳极:H2O - 2e = 1/2O2 + 2H+ ;总反应:Cu2+ + H2O = Cu + 1/2O2 + 2H+

《冶金工程概论》课程大纲

东北大学本科课程教学大纲 课程名称:冶金工程概论 开课单位:材料与冶金学院 制订时间:2004年3月 修订时间:2013年3月

《冶金工程概论》课程教学大纲一.课程基本信息

二.内容结构 基于《冶金工程概论》课程性质,依照东北大学冶金人才培养目标,设计《冶金工程概论》课程

内容,共6章、24学时(其中2学时“职业发展规划”内容,此处未列入),具体分配如下:第一章走进冶金行业(4学时),介绍冶金行业的特点及培养冶金人才知识结构,介绍钢铁生产的现状、最新前沿研究及热点问题,介绍冶金史、历史重要人物及事件。本章的主要内容结构为: 1.1 冶金专业的选择与设置 1.1.1我们为什么选择冶金专业 1.1.2 为何设置冶金专业 1.1.3 合格的冶金工程师是什么样 1.2 怎样走进冶金领域 1.2.1 我们怎样走进冶金领域 1.2.2 在冶金领域我们应该做什么 1.3 学习冶金的任务及目的 1.4 冶金史 1.4.1 冶金工艺的发展历史:过去、现在、将来 1.4.2 我国古代和当代钢铁冶金的地位 第二章钢铁冶金概述(5学时),介绍钢铁冶炼的基本原理、工艺流程、主要设备及新一代钢铁冶金流程。本章的主要内容结构为: 2.1 钢铁冶金流程概述 2.1.1 高炉炼铁-转炉炼钢流程 2.1.2 废钢电炉炼钢流程 2.1.3 非高炉-电炉炼钢流程 2.2 高炉炼铁 2.2.1 高炉炼铁基本任务 2.2.2 高炉炼铁系统 2.2.3 高炉内的主要物理化学过程 2.3 铁水预处理 2.3.1 铁水预处理基本任务 2.3.2 铁水预处理设备及处理剂 2.4 转炉炼钢 2.4.1 转炉炼钢基本任务 2.4.2 转炉内的主要物理化学过程 2.5 电炉炼钢

(完整版)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

有色冶金行业资料

有色冶金行业资料 一、有色行业定义及包含金属种类 1.1 定义 人类已发现蕴藏在自然界的103种天然元素中,凡具有良好导电、导热和可煅性的天然元素称金属,现在世界上有86种金属。通常把金属分为黑色金属和有色金属两大类,中国在1958年将铁、铬、锰列入黑色金属;除铁、铬、锰以外的83种金属(包括13种人造超铀元素)都叫有色金属。 狭义的有色金属又称非铁金属,是铁、锰、铬以外的所有金属的统称。 广义的有色金属还包括有色合金。有色合金是以一种有色金属为基体(通常大于50),加入一种或几种其他元素而构成的合金。 1.2金属种类

有色金属分类补充说明: 1)轻有色金属:这类金属的共同特点是:密度小(0.53-4.5),化学活性大,与氧、硫、碳和卤素的化合物都相当稳定。 2)重有色金属:其特点是密度大,如铅为11.34.每一种重有色金属根据其特性,在国民经济各部门中都具有其特殊的应用范围和用途。例如,铜是军工及电气设备的基本材料;铅在化工方面制耐酸管道、蓄电池等有着广泛应用;镀锌的钢材广泛应用于工业和生活方面;而镍和钴则是制定高温合金与不锈钢的重要合金元

素。 3)贵金属:这类金属由于对氧及其他试剂的稳定性,且在地壳中含量少,开采和提取比较困难,故价格比一般金属贵。这类金属除金银铂有单独的矿物,可以从矿石中生产一部分外,大部分要从铜、铅、锌、镍等冶炼厂的副产品(阳极泥)中回收。 4)半金属:这类金属的物理化学性质介于金属和非金属之间,如砷是非金属,但又能导电传热。此类金属根据各自的特性有不同的用途。 5)稀有金属:这类金属的特点是发现较晚,提取困难,工业上应用也较晚。由于数量较多,为了研究上的方便,按其性质、提取方法和在地壳中存在的特征,又将其分为5类: (1)轻稀有金属:其特点是密度小,如锂为0.534,化学活性很强。这类金属的氧化物和氯化物都具有很高的化学稳定性,很难还原,常用熔盐电解法 生产。 (2)稀有高熔点金属(亦称稀有难熔金属):其特点是熔点高,如钨的熔点为3410℃;硬度大,抗蚀性强,可与一些非金属生成非常硬的难熔的稳定化 合物。如碳化物、氮化物、硅化物和硼化物。这些化合物是生产硬质合金 的重要材料。 (3)稀有分散金属(亦称稀散金属):其特点是这类金属在地壳中很分散,常伴生在其他矿床中,但其产量极少,没有工业价值,通常都是从冶金工厂或 化工厂的废料中提取的。如电解铜的阳极泥、冶炼铅锌和铝的炉渣及烟尘 等。 (4)稀土金属:从镧到铕,为轻稀土;从钆到镥含钪、钇为重稀土。18世纪时,

07310710有色金属冶金学

有色金属冶金学 Nonferrous Metals Metallurgy 课程编号:07310710 学分:3 学时:45 (其中:讲课学时:45 实验学时:0 上机学时:0)先修课程:无机化学、物理化学、冶金物理化学、传输原理、湿法冶金原理 适用专业:冶金工程材料成型及控制工程 教材:《有色金属冶金学》;邱竹贤主编;冶金工业出版社,2006 开课学院:材料科学与工程学院 一、课程的性质与任务 课程性质:必修课。 有色金属冶金是GB/T 13745-2009《学科分类与代码》中与冶金物理化学、钢铁冶金等并列的二级学科之一,学科代码45040。 本课程是冶金工程专业学生有色冶金方向的重要专业课。 通过本课程的教学,要求本科生掌握常用有色金属的冶炼工艺、原理、主体设备的构造和技术经济指标控制,使学生了解常用有色金属产品及其原料的性质、用途以及有色金属冶炼工艺的发展动态; 拓宽并提升学生在提取冶金及无机盐化工等领域的知识面和业务能力,为其今后从事或涉及有色金属生产技术或相关新产品开发,以及开展环境保护和资源综合利用工作奠定基础。 课程基本任务是: 1.掌握典型有色金属冶炼主要工艺及设备的原理与特点、冶炼方法与目的; 2.针对具体适用有色金属的冶炼要求,学习选择最优化的有色金属冶金工艺; 3.促进有色金属产品之高效、优质、低耗、环保的绿色制造理念的树立和新工艺新产品的开发。 二、课程的内容及要求 前言有色冶金基础知识 1.教学内容 (1)本课程的性质、研究对象与方法、目的、任务; (2)本课程的学习方法、授课计划、参考资料、考核要求; (3)本课程的发展及在冶金学科的地位,GB/T 13745-2009《学科分类与代码》; (4)有色冶金基础知识,金属分类及有色冶金单元过程。 2.基本要求

专业解析-有色金属冶金

有色金属冶金 一、专业介绍 1、学科简介 有色金属冶金是冶金工程下的一个二级一门研究从矿石、二次资源等原料中提取金属或化合物,并制成具有一定使用性能和经济价值产品的工科技术学科。有色金属学科的研究对象主要是复杂的多相化学反应规律,以便能定量的确定反应的方向和限度,反应实际发生速率与影响因素,以及化学反应速率与相关的动量、热量、质量传递相互间的作用,在此基础上,进而对反应器进行优化设计和过程实现自动控制。其研究领域包括火法冶金、湿法冶金、电冶金、材料化学冶金、冶金分离过程。 2、培养目标 在冶金物理化学、计算化学、分离科学、化学反应工程学、材料学等方面具有坚实的理论基础和系统的专业知识。具有初步的从事有色金属的提取、资源再生综合利山、冶金过程“三废”治理及有色金属车产品开发等方面技术工作的能力。铰为熟练地掌握一门外国话,能阅读本专业的外文资料。硕士论文在理论上应有新见解,或在方法和技术上有所改进。能在生产企业、高等学校、科研机构从事本学科及相近学科的教学、科研、工程设计和生产管理等工作。 各招生单位研究方向、考试科目、课程设置等不尽相同,在此以不同学校举例说明: 3、研究方向(以东北大学为例)

01有色金属冶金新理论新技术 02有色金属资源生态化综合利用 03冶金过程自动化与冶金反应器 04特殊冶金(生物冶金、自蔓延技术)等 05先进材料制备技术 4、硕士研究生入学考试科目(以东北大学为例) ①101思想政治理论②201英语一或202俄语或203日语③301数学一④830冶金物理化学或831化工原理 5、课程设置(以昆明理工大学为例) 学位课: 自然辩证法、第一外语(基础部分)、冶金热力学、冶金动力学、数学物理方程 必修课: 科学社会主义理论与实践、现代冶金分析技术、数理统计及随机过程 选修课: 冶金新技术、湿法冶金、火法冶金、真空冶金、微波化学、冶金电化学、冶金反应工程学、粉体工程、计算冶金及模式识别应用、冶金传输原理、冶金熔体物理化学、金属分步结晶精炼导论、有色金属新材料、等离子体冶金、有色金属冶金学Ⅱ、萃取化学、提取冶金中的综合利用、生物冶金、络合物化学、高压浸出技术、流体力学、冶金过程数学模型、热力学数据库及其应用、微波加热在冶金及材料中

冶金概论题库

冶金概论题库 一、填空题 1、从矿石中提取金属的方法可归结为三种:火法冶金、湿法冶金、电冶金,其中电冶金按电能形式分为电热冶金和电化学冶金。冶金分类:钢铁冶金和有色金属冶金。 2、炼钢原材料(高炉炼铁原料)主要由铁矿石、溶剂和燃料组成。 3、铁矿石入炉前处理步骤包括破碎和筛分、焙烧、混匀、选矿。选矿包括重选、磁选和浮选。 4、非高炉炼铁按工艺特征、产品类型及用途分为直接还原法和熔融还原法。 5、高炉炼铁常用铁矿石有赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿和菱铁矿。 6、高炉炼铁主要产品是生铁,副产品是炉渣、高炉煤气及其带出的炉尘。 7、高炉炼铁其主体设备除了高炉本体以外,还包括炉后供料和炉顶装料系统、送风系统、煤气除尘系统、渣铁处理系统和喷吹系统等。 8、转炉炼钢原材料按性质分类,可分为金属料、非金属料和气体。金属料包括铁水、废钢、铁合金、直接还原铁及碳化铁,非金属料包括石灰、白云石、萤石、合成造渣剂,气体包括氧气、氮气和氩气等。按用途分类,可分为金属料、造渣剂、化渣剂、氧化剂、冷却剂和增碳剂等。 9、火法炼铜主要工艺步骤包括四个主要步骤,即造镏熔炼、铜镏吹炼、火法精练和电解精练。 10、从矿石中提取氧化铝的方法分为酸法和碱法两大类,酸法未能在工业中应用,碱法分为拜耳法、碱石灰烧结法和拜耳-烧结联合法,其中以拜耳法为主。 11、冶金工业废气治理方法分为冷凝法、吸收法、吸附法、燃烧法和催化转化法。 12、冶金工业固体废物对人类环境造成的危害主要表现在:侵占土地、污染土壤、污染水体和污染大气。 二、简答题 1、高炉炉渣有什么作用,它是如何形成的? ①渣铁之间进行合金元素的还原及脱硫反应,起着控制生铁成分的作用。比如,高碱度渣能促进脱硫反应,有利于锰的还原,从而提高生铁质量;SiO%含量高的炉渣促进Si的还原,从而控制生铁含Si量等。②炉渣的形成造成了高炉内的软熔带及滴落带,对炉内煤气流分布及炉料的下降都有很大的影响,因此,炉渣的性质和数量对高炉操作直接产生作用。③炉渣附着在炉墙上形成渣皮,起保护炉衬的作用。但是另一种情况下又可能侵蚀炉衬,起破坏性作用。因此,炉渣成分和性质直接影响高炉寿命。 形成原因:炼铁所用的铁矿石中金属铁的品位一般都不会太高,含有其它矿物,在炼铁的时候由于密度差异这些杂质会上浮,再通过渣铁分离,分离出的渣即为炉渣。

《冶金概论》

《冶金概论》课程教学大纲 开课单位:冶金工程教研室 课程负责人:吕俊杰 适用于本科金属材料工程专业 教学时数:32学时 一、课程概况 《冶金概论》课程是为金属材料工程专业学生开设的一门专业任选课。本课程的任务是:通过本课程教学,使金属材料工程专业的学生了解冶金工程中金属冶炼的基本理论与方法,冶金工业的基本工艺流程,为学生将来更好地发挥本专业的技术特长打下冶金行业知识基础。本课程对于金属材料工程专业学生拓展知识面,完善知识结构,成长为复合型人才有非常积极的意义。 本课程的先修课程主要有《高等数学》、《物理化学》、《冶金原理》、《冶金传输原理》、《金属学及热处理》等。 本课程的后修课程主要有《表面工程设备与设计》、《金材或表面设备与设计课程设计》、《金属基复合材料》等。 二、教学基本要求 本课程简要介绍了冶金工业概况,炼铁、炼钢、钢液炉外精炼、钢液浇注、轧钢、常见有色金属冶金及粉末冶金的基本原理和主要工艺,以及相应的冶金新工艺技术概况。重点介绍钢铁生产的基本原理、主要工艺及设备。注重理论与实践的结合,力求全面,实用。学生通过本课程的学习,可以了解和掌握钢铁冶金和有色金属冶金的基本原理及工艺,认识冶金工业通用设备。 三、教学内容及要求 1.绪论 教学内容:冶金的基本概念、冶金方法、主要冶金过程简介、冶金工业在国民经济中的地位、冶金工业发展趋势。 基本要求:了解冶金工业在国民经济中的地位与作用和冶金工业发展简史,掌握当前全球冶金工业生产概况。 重点:全球冶金工业生产概况。 难点:冶金工业发展简史。 2.高炉炼铁 教学内容:铁矿石和熔剂、高炉用燃料、高炉冶炼产品和技术经济指标、高炉冶炼基本原理、高炉及附属设备的结构和作用、高炉操作、铁水预处理、炼铁技术的发展。 基本要求:了解高炉炼铁原料、理解高炉冶炼基本原理和操作工艺,掌握高炉冶炼产品及主要技术经济指标。 重点:高炉炼铁原料和高炉产品。 难点:高炉炼铁基本原理。 3.炼钢 教学内容:炼钢基本原理、炼钢原料生产、氧气转炉炼钢技术、电炉炼钢技术、钢液炉外精炼技术、钢液浇铸技术、炼钢新技术。 基本要求:了解各种炼钢主要过程,理解炼钢基本原理,掌握各种炼钢技术的特点。 重点:炼钢技术的特点。 难点:炼钢基本原理。 4.轧钢 教学内容:轧钢概述、轧钢基本原理、轧钢主要设备、各种钢材的生产、轧钢产品标准和技术经济指标、轧钢新技术。

《冶金工程概论》课程教学大纲

《冶金工程概论》课程教学大纲 课程编号:0802505104 课程名称:冶金工程概论 英文名称:Conspectus of Metallurgical Engineering 课程类型:专业选修课 总学时:24 讲课学时:24 实验学时:0 学时:24 学分:1.5 适用对象:冶金、材料等专业 先修课程:无机化学、材料热力学等 一、课程性质、目的和任务 冶金工程概论课程是从事冶金行业和金属材料的一门专业基础课,它是在学生学习无机化学的基础上,系统地介绍了钢铁和主要有色金属(铜,铝等)提取冶金过程的基本原理,工艺特点和基本工艺流程。通过学习,学生对冶金(包括火法,湿法和电冶金)生产过程有一个全面而概括的了解,初步掌握冶金的基本知识,为进一步学习冶金学理论、机加工生产工艺和金属材料理论打下必要的专业基础。除此之外,本课程还简要介绍了金属的分类,主要金属的性质,用途,资源状况,生产方法,近年来的世界产量和价格,以及发展我国冶金工业的基本国情等方面的内容。 本课程旨在介绍冶金工业在国民经济的地位,冶金工业的原料,冶金过程和方法,冶金工程设计和新技术。使学生了解冶金工业概况和冶金技术的进步,为材料开发提供新的思路。 要求学生认识冶金工业是国民经济的支柱产业。了解冶金工程的主要研究内容是从金属矿石中提取有价元素加工成纯金属和金属化合物的原理和工艺,涉及过程自动控制,工程设计,新材料制备等领域。 二、教学基本要求 本课程介绍炼铁、炼钢、铜冶金和铝冶金原理、工艺及设备,以炼铁和炼钢为重点。学完本课程应达到以下基本要求: 1.了解金属及其分类方法,金属的产量和价格,冶金工业在国民经济中的地位和作用;矿石、矿床和矿物的概念及金属元素在地壳中的分布;掌握冶金和冶金方法,冶金工艺流程和冶金过程;选矿的基本任务,工艺指标和选矿方法.。 2.了解高炉炼铁的基本知识,高炉附属设备和高炉生产的发展方向。熟练掌握高炉冶炼用原料及要求,高炉冶炼中铁氧化物碳热还原的一般规律,高炉冶炼炉内反应,高炉结构以及高炉生产的主要技术经济指标。 3.了解电弧炉炼钢和平炉炼钢;掌握炼钢的基本原理,氧气转炉炼钢法。 4.了解铜的基本性质与炼铜方法,熔池熔炼,冰铜吹炼;重点掌握造锍熔炼的原理和方法及粗铜精炼。

有色金属

有色金属“十二五”规划及铝工业“十二五”规 划解读 【发布时间:2012年01月30日】【来源:原材料司】【字体:大中小】 一、关于《有色金属工业“十二五”发展规划》的解读 问:《规划》编制的依据是什么? 答:有色金属工业是重要的基础原材料产业,产品种类多、应用领域广、产业关联度高,在经济和社会发展以及国防科技工业等方面发挥着重要作用。 《规划》依据《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》和《工业转型升级规划(2011~2015)》编制,并与有色金属产业调整与振兴规划、新材料产业发展规划、重金属污染综合防治“十二五”规划、发改委正在编制的“十二五”有色金属产业生产力布局调整规划、全国矿产资源规划(2008-2015年)、我部其它司局编制的节能减排规划、再生金属推进计划等进行了有机衔接,在产业结构调整、资源保障、技术进步、节能减排、实施“走出去”战略等方面取得了一致。 问:能介绍一下《规划》编制的过程吗? 答:2009年7月,《规划》编制工作开始启动,历经规划研究、规划起草、规划衔接、专家论证等阶段。广泛听取了国务院相关部委、地方工业主管部门、行业协会和重点企业等各方面意见,多次组织业内专家进行修改论证。规划编制过程是一个统一行业发展认识,凝练行业发展思路的过程,是集体智慧的成果。 问:《规划》基于怎样的行业发展背景和形势编制的? 答:《规划》编制是基于对有色金属行业发展的“五个判断”。一是有色金属作为战略性新兴产业重要材料支撑,发展的基本面没有改变。有色金属产品广泛应用于电力、交通、建筑、机械、电子信息、航空航天、国防军工等领域。从长远发展看,在我国实现城镇化、工业化、信息化的过程中仍将起到重要作用,同时战略性新兴产业及国防科技工业的发展,需要有色金属在高精尖产品发展方面有重大突破。2010年我国十种常用有色金属产量3093万吨,表观消费量约3424万吨,是世界上最大的有色金属生产和消费国。总的看,有色金属品种较多,尽管不同品种发展特征不一致,但在国内外需求带动下产业仍将保持持续发展的态势。

有色冶金概论试卷参考答案及评分A

重庆科技学院20 10 /20 11 学年第 2 学期 试卷参考答案及评分标准( A 卷) 课程名称:有色冶金学适用专业/年级:冶金技术函授本科/2009 考试方式:开卷笔试卷面总分: 100 分 一、名词解释:(本题共4小题,每小题5分,共20分) 1. 拜耳法 答:拜耳法是直接利用用含有大量游离苛性碱循环母液处理铝土矿,溶出其中氧化铝得到铝酸钠溶掖,井用加氢氧化铝种子(晶种)分解的方法,使铝酸钠溶液分解析出氢氧化铝结晶。种分—母液经蒸发后返回用于溶出铝土矿。 2. 冰铜 答:冰铜为金属硫化物的熔体,主要成分是Cu2 S和FeS,此外还有PbS、Ni3S2、 ZnS等以及少量的金属氧化物Fe3O4。 3. 重金属 答:一般指密度在5t/m3以上的金属。 4. 矿石 答:含有用矿物的矿物集合体,如其中金属的含量在现代技术经济条件下能够回收加以利用时,这个矿物集合体就叫做矿石。 二、填空题:(本题共5小题,没空1分,共10分) 1. 火法冶金湿法冶金点冶金 2. 煅白(即煅烧后的白云石) 75%Si-Fe CaF2(即萤石) 3. 浸出净化 4. 冰晶石-三氧化二铝 5. 湿法冶金 三、简述题:(本题共4小题,每小题12分,共48分) 1. 硅热法炼镁时为什么采用75%硅的硅铁而不是纯硅作为还原剂? 答:从经济性考虑,生产纯硅价格比75%硅的硅铁要高的多; 从还原效率来看,75 %硅的硅铁是由游离硅和FeSi2组成,具有较高的活性,完全可以满足生产需求。 2. 冰铜生产过程中为何要进行吹炼?造渣期过程中通常为何要添加SiO2? 答:吹炼的目的是利用空气中的氧,将冰铜中的铁和硫几乎全部氧化除去,同时除去部分杂质,以得到粗铜。 1

有色金属的分类

⑴有色金属的分类:有色轻金属、有色重金属、贵金属、稀有金属、半金属 ⑵根据退火所要达到的目的,退火可以分为去应力退火、再结晶退火、均匀化退火和同素异构重结晶退火。 ⑶为了获得细小的晶粒组织,必须正确控制加热温度保、温时间和冷却速度三个因素。 ⑷对同一成分的合金来讲,影响其时效效果的主要工艺因素有:时效温度和时间、淬火加热温度和淬火冷却速度以及时效前的塑性变形等。 ⑸铝合金主要靠固熔强化、沉淀强化、过剩相强化、细化组织强化和加工硬化来使合金得到强化。 ⑹时效强化的原因:(内应力变化)(位错切过沉淀物的硬化)(位错绕过沉淀物的强化) ⑺铝合金在回归处理中出现的现象主要表现如下: 1回归处理后,凡属自然时效所产生的性能变化,都能在不同程度上消除,即恢复到接近新淬火状态,但是,如在人工时效后,进行回归处理,性能恢复则极其有限 2回归处理后性能恢复到新淬火状态程度,与预先自然时效的时间的长短有关,自然时效时间越短,性能恢复越完全。但是,即使时间很短,回归处理后也不能完全回到新淬火状态,总有一小部分时效后的性能变化不能恢复。 3回归处理的温度要比时效处理的温度高, 4合金回归处理后,如果进行时效,可以获得于淬火后直接进行时效几乎相等的时效强化效果 5合金淬火后室温停留一段时间再进行人工时效时常常伴随着一定程度的回归现象,如果合金淬火后先进行一定程度的塑性变形,再进行人工时效时也有类似的现象出现 (8)最常用的低温形变热处理的方式有 1淬火-冷变形-人工时效 2淬火-自然失效-冷变形–人工时效 3淬火-人工时效-冷变形-人工时效 (9)铸造铝合金的优点是; 1铸造性能好,可以铸造形状复杂的零件,线收缩率小,并且有满意的切削加工性能 2比强度高 3抗蚀性好 4导热性和导电性好 (10)铸造铝合金可分为 1高硅铸造铝合金 2高镁铸造铝合金 3高Cu铸造铝合金 4高锌铸造铝合金 (11)关于变质机理目前比较流行的理论吸附理论:未加变质剂情况下在硅晶体内容易产生变晶,使硅沿变晶的方向长成粗片状,而且硅生长速度快,不宜过冷,在熔化状态加入金属钠,钠原子在硅表面有强烈的吸附作用,降低硅的生长速度并改变生长方式,促进共晶硅分支和长成条状,从而达到细化的目的,Al-Si合金中加入钠可大大提高合金的过冷能力(12)在航空工业中镁合金可用于制作各种框架壁板起落架轮钴发动机的机匣机架 仪表电机壳体和操纵系统中的支架 (13)镁合金的特点 1比强度、比刚度均很高

相关文档
相关文档 最新文档