重金属冶金学

绪论

1有色金属是指除铁、铬、锰和钒以外的金属。

2有色金属又分轻金属、重金属、贵金属和稀有金属四大类。重金属是指钴、镍、铜、锌、铅、锡、锑、汞、镉和铋等金属。与重金属共伴生的金属主要是重金属和稀散金属。

铜冶金

1碱式碳酸铜：CuCO3?Cu(OH)2，简称铜绿；赤铜矿：Cu2O；辉铜矿：Cu2S；胆矾：CuSO4?5H2O；黄铜矿：CuFeS2；黄铁矿：FeS2；铁橄榄石:2FeO?SiO2

2铜锌合金：黄铜；铜锡合金：青铜，用于制造轴承、活塞、开关、油管、换热器等；铜铝合金：铝青铜，抗震能力很强；铍铜合金：铍青铜，机械零部件、工具和无线电设备。

3铜锍（冰铜）：是重金属硫化物的共熔体，主要成分是Cu2S和FeS都是金和银强有力的溶解剂，因此液态铜锍是金和银的良好捕集剂

4铜冶炼过程中现代两种冶炼工艺：闪速熔炼、熔池熔炼

5火法炼铜四个流程：

造锍熔炼---------------- 铜锍（Cu2S-FeS）

铜锍吹炼----------------- 粗铜（90）

火法精炼---------------- 精铜（99.5）

电解精炼---------------- 电铜（99.9）

6何为（铜熔炼的）现代造锍熔炼？

现代造锍熔炼是在1150~1250℃的高温下，使硫化铜精矿和溶剂在熔炼炉内进行熔炼，炉料中的铜、硫与硫化铁形成液态铜锍。铜锍是以Cu2S-FeS为主，溶有金属Au、Ag、铂族等金属及少量其他金属硫化物的共熔体。炉料中SiO2、Al2O3、CaO等成分与FeO一起形成炉渣，炉渣是以2FeO?SiO2为主的氧化物熔体。铜锍与炉渣互不相熔且密度各异，从而实现分离。

7写出铜精矿造硫熔炼过程的造锍反应、造渣反应主要方程式及其实际意义。

造锍反应：FeS(l)+Cu2O(l)===FeO(l)+Cu2S(l)

实际意义表明反应体系中只要有FeS存在，Cu2O就将变成Cu2S，进而与FeS形成铜锍，而液态铜锍是金和银的良好捕集剂。

造渣反应：2FeO(l)+2SiO2(s)===(2FeO?SiO2)(l)

当Fe3O4存在时，反应为：

FeS(l)+3 Fe3O4(s) + 5SiO2(s)===5(2FeO?SiO2)(l)+SO2(g)

实际意义是使所有的脉石成分富集于渣中，使有用金属富集在铜锍中，是一个富集过程。8在铜精矿造锍熔炼过程中，Fe3O4的危害及减少其生成的措施有哪些？

在较高氧位和较低温度下，固态Fe3O4便会从炉渣中析出，生成难熔结垢物，使转炉口和闪速炉上升烟道结疤，炉渣黏度增大和熔点升高、渣中铜含量升高等。

减少Fe3O4生成的措施：

（1）降低炉渣中氧化铁成分含量；

（2）降低铜硫品位提高FeS含量；

（3）适当升高温度有利于Fe3O4的分解；

（4）降低炉气中P SO2的值。

9铜湿法冶金中浸出--萃取--电积法发展迅速的主要原因

第一是建厂投资和生产费用低，生产成本低于火法，具有较强的市场竞争力;

第二是以难选矿、难处理的低品位含铜物料为原料，独具技术优越性;

第三是无废气、废水和废渣污染，符合清洁生产要求；

第四是拥有可靠的特效萃取剂市场供应。

10细菌浸出过程包括的三个步骤

细菌是氧化亚铁硫杆菌

(1)细离使铁和铜的硫化物氧化

CuFeS2 +4O2 ===CuSO4+FeSO4

2FeS2 +7O2 +2H2O=== 2FeSO4 +2H2SO4

(2)细菌使Fe2+氧化成Fe3+,反应为:

2FeSO4 + 1/2O2 +H2SO4===Fe2(SO4)3+H2O

(3) Fe3+是硫化物和氧化物的氧化剂，反应为:

Fe2(SO4)3+Cu2S +2O2===2FeSO4 +2CuSO4

2Fe2(SO4)3 +CuFeS2 +3O2 +2H2O===5FeSO4 + CuSO4 +2H2SO4

Cu2O+Fe2(SO4)3 +H2SO4=== 2CuSO4 +2FeSO4 +H20

细菌浸出主要是处理低品位难选复合矿和废矿。浸出时可采用就地浸出和堆浸的方法。其浸出周期较长，需数月或数年。

细菌浸铜有两种方法，一是细菌直接浸出;二是细菌在代谢过程中将矿石中的硫和铁转变成H2SO4和Fe2(SO4)3然后与铜矿物反应。

11火法炼铜和湿法炼铜

12结合所学的重金属冶金学知识论述图中曲线

从图看出，在吹炼温度下，反应Cu2S+2Cu2O=== 6Cu +SO2的SO2平衡压力为709 -810KPa超过了炉气中SO2分压Pso2几十倍，反应激烈地向着生成金属的方向进行。但是，反应FeS +2Fe0===3Fe +SO2的Pso2值极小，因此不可能得出金属Fe。

总结以上分析，得出在吹炼温度下Cu和Fe硫化物的氧化反应是:

FeS + 3/2O2 === FeO +SO2

FeO + SiO2 === FeO . SiO2

Cu2S+ 3/2O2 === Cu2O +SO2

2Cu2O +Cu2S=== 6Cu + SO2

因为有以上反应的存在，得以实现用吹炼的方法将锍中的Fe与Cu分离，完成粗铜制取的过程。

由图还可知，在转炉吹炼条件下，锍中Ni的硫化物不可能与其氧化物反应生成金属Ni;只有当吹炼温度高于1700℃时(在氧气顶吹转炉内)，才有可能按式2MeO+MeS===3Me+SO2反应生成金属Ni。

在吹炼温度下，可按反应2MeO+MeS===3Me+SO2生成金属Pb和Zn,即: 2ZnO +ZnS===3Zn + SO2

2PbO+ PbS===3Pb + SO2

13粗铜电解精炼的目的：把火法精铜中有害杂质进一步除去，同时回收金、银、硒、鍗等有价金属

铅冶金

1方铅矿：PbS; 密陀僧：PbO; 铅矾：PbSO4；白铅矿：PbCO3

2传统炼铅工艺中硫精矿烧结焙烧的目的

烧结培烧一方面是将硫化矿氧化脱硫，同时挥发除砷、锑，减少熔炼时铅冰铜和黄渣(砷冰铜）的生成，以提高金属直收率;另一方面，是要获得符合鼓风炉熔炼的坚硬多孔的烧结块(也称烧结矿)。

3我国工厂不采用造铅冰铜的方法，而是用高钙、高焦提高熔炼温度的措施，使粗铅对铜有更大的溶解能力，既克服了铜在熔炼时的危害，又提高了铜的回收率

4熔炼产物有粗铅、炉渣、铅冰铜、砷冰铜、烟尘和炉气

5鼓风炉采用高钙渣型、脱硫、高铁配料

6 氯化物浸出法

氯化物浸出法利用难溶的铅盐和PbCl2、PbSO4在过量的氯离子中形成可溶络合阴离子PbCl42-的原理，其反应为:

PbCl2 +2NaCl===Na2PbCl4

PbSO4 +4NaCl=== Na2PbCl4 +Na2SO4

为浸出液的净化可利用金属标准电位的差异(如用铅)，把电位序高于铅( 如铜)的杂质置换除去。净化后的溶液提铅可用下列方法:

(1)使PbCl2结晶析出，然后在NaCl熔盐中将PbCl2电解;

(2)用铁置换沉淀铅;

(3)用铁或石墨阳极电解得海绵铅;

(4)加Ca(OH)2生成Pb( OH)2沉淀后还原熔炼。

FeCl3与NaCI混合液浸出的反应如下:

PbS+2FeCl3===PbCl2 +2FeCl2 +S

当浸出温度为100℃时，15min 即可将大于99%的PbS转变为PbCl2。趁热过滤，可得含脉石和元素硫的浸出渣。滤液冷却再过滤，得含PbCl2 99.9%的高纯结晶。FeCl2 在阳极氧化或用气态氯氧化为FeCl3后，返回使用。

7粗铅精炼除铜有熔析和加硫两种方法。初步脱铜用熔析法，深度脱铜用加硫法

8 SKS（氧气底吹--鼓风炉还原熔炼）流程图及其优缺点

8优点：2缺点：

1投资性价比高1对入炉精矿品位要求高

2环保效益好2高铅渣物理显热被浪费，而且3现场作业环境好需要增加冷渣机，高铅渣重新4能耗低入鼓风炉还要用价格较高的焦5对原料适应性强炭还原，增加成本和能耗

6自动化水平高

7生产效率高、成本低

8适用于传统工艺改造。

9结合下图讨论硫化铅精矿直接炼铅的两步基本原理及原则

基本原则：

1即在高氧位下先完全脱硫以产出硫含量低（小于0.5%）的粗铅；

2在低氧位下将熔渣中的铅还原出来，产出铅含量低(小于2%)的炉渣。

基本原理：

该图说明，PbS在低温下氧化只能生成PbSO4和PbO . PbS04,而不能获得金属铅。只有达到一定高温之后(甚至在Pso2=101325Pa时)，PbS 氧化才可获得金属铅，此温度称为最低平衡温度，用Y表示。温度低于最低平衡温度和低于相应的氧位时，PbS 是稳定的;温度低于最低平衡温度而高于相应的氧位时，PbS 氧化生成nPbO. PbSO4或PbSO4;温度高于最低平衡温度时，PbS可能氧化形成金属铅相(实际上是Pb（l）. PbS（l）)。但是，相应的温度下还必须在相应的氧位范围内才可能形成金属铅，即金属铅的稳定存在必须在一个适当的氧位下才有可能。例如在1200C和Pso2=10132 .5Pa时，金属铅稳定存在的氧位是-1~ -3.7。当氧位高于金属铅稳定存在值的上限时，PbS氧化生成PbO和PbSO4 ( 或者说是它们的熔体混合物)，其中PhSO4的含量随氧位的增大而增加。由于粗铅对PbO不溶解，所以大量的PbO进人渣中，即氧位越高，渣中铅含量也越高。当氧位低于金属铅稳定存在值的下限时，不利于PbS的氧化，熔体中PbS的含量增大。但因炉渣对PbS几乎不溶解，而粗铅对PbS有一定的溶解度，结果产出了高硫粗铅。

锌冶金

1闪锌矿：ZnS ;菱锌矿：ZnCO3 ;硅锌矿：Zn2SiO4 ;

2硫化矿是炼锌的主要原料，主要有闪锌矿（ZnS）、铁闪锌矿（nZnS.mFeS）;氧化矿主要有菱锌矿（ZnCO3）和异极矿（Zn2SiO4.H2O）

3露点：锌蒸汽压和凝聚相达到平衡时的温度

4蓝粉：如果锌燕气刚诊凝成小点滴时武表面即被CO2氧化成ZnO,则其不能汇聚成较大的点滴，最终凝固为细粉,这种细粉称为蓝粉

5湿法炼锌浸出实质：以稀硫酸溶液（废电解液）作溶剂，控制适当的酸度、温度和压力等条件，将含锌物料中的含锌化合物溶解成硫酸锌进入溶液，使不溶固体形成残渣的过程。

6湿法炼锌浸出目的：使含锌物料中的含锌化合物尽可能迅速与完全地溶解进入溶液，而杂质金属尽可能少地溶解，并希望获得一个过滤性良好的矿浆。

7氧压浸出原理/工艺及其特点

原理：锌精矿不经焙烧直接加入压力釜中，在一定的温度和氧分压条件下直接酸浸获得硫酸锌溶液，原料中的硫、铅、铁等则留在渣中，分离后的渣经浮选、热滤，回收元素硫、硫化物残渣及尾矿，进入硫酸锌溶液中的部分铁经中和沉铁后进入后续工序处理。

特点：该工艺浸出效率高，对高铁闪锌矿和含铅的锌精矿适应性强，与常规湿法炼锌方法相比，无需建设配套的焙烧车间和酸厂，有利于环境的治理；尤其是对于成品硫酸外运交通困难地区的情况，氧压浸出工艺更显优势，产出的元素硫便于储存和运输。

氧压浸出过程中一般有低酸浸出和高酸浸出两种类型

8硫酸锌浸出液----净化除氯：

铜渣除氯：

基于铜及铜离子与溶液中的氯离子相互作用，形成难溶的Cu2Cl2沉淀，反应如下: Cu(海绵铜)+Cu2+ +2Cl-= Cu2Cl2(s)

在工业实践中大多以处理铜镉渣生产镉过程中所产的海绵铜渣作沉氯剂。还可利用两段净液除铜镉时得到的铜渣或提取镉后的铜渣除氯，此方法要在除铜、镉前进行。

9为什么在硫酸锌溶液在锌电极过程中阴极产物是锌而不是氢气？

在电积锌的过程中，由于极化现象而产生电极反应的超电压，又因为氢在锌电极上的超电压可以达到很大值，使氢的析出电位比锌负，锌优先于氢析出，从而保证了锌电极的顺利进行。

10 Fe与As、Sb共沉淀基于下列原理:

(1)在Fe (OH)3胶体的絮凝过程中，Fe (OH)3具有很高的吸附能力，这时As和Sb的氢氧化物被吸附共沉;

(2)浸出液中形成的Fe (OH)3胶体与As3+发生下列反应，

4Fe(OH)3 +H3As03===Fe3O5(OH)5As(s)+5H2O

锑也有类似的反应。

11水解除硅

硅在浸出矿浆中基本上以胶体状态存在。浸出终点控制在pH=5.2时，氢氧化铁和硅酸胶体带有相反的电荷，两种胶体会聚结在一起发生共同沉淀。

为了使浸出矿浆易于沉降或过滤，工业生产通常向溶液中加入聚丙烯酰胺(三号凝聚剂)来改善和加速沉降过程。

12

冶金工程专业炼钢考试题

试题 一、填空题 1、钢是指以铁为主要元素，含碳量一般在2% 以下，并含有其它元素的可变形的铁碳合金。 2、为了去除钢液中的磷、硫，需向炉内加入石灰，造高碱度炉渣，往往使炉渣变粘稠，加入萤石就可以稀释炉渣，但不降低炉渣碱度。 3．电炉耐材喷补的原则是快补，热补薄补）。 4、炼钢造渣的目的：去除磷硫、减少喷溅、保护炉衬、减少终点氧。 5、真空脱气过程的限制性环节是：气体在钢液中的扩散。 6、渣洗的最大缺点是：效果不稳定。 7、炼钢工艺分为：熔化期，氧化期和还原期。 8、夹杂物变性处理中，使用Ca 处理Al2O3夹杂物 9、LF炉吹氩制度中，钢包到位后，采用中等吹氩量均匀钢液成分和温度，化渣和加合金采用：大吹氩量，通电加热时采用小吹氩量。 10、炉外精炼中，气液界的主要来源包括：吹氩、CO 汽泡、吹氧和熔体表面。 11、向镇静钢中加Al是为了保证完全脱氧和细化晶粒。 12、为了向连铸提供合格钢水，炼钢要严格控制钢水成份，特别是钢中硫、磷和气体及非金属夹杂物一定要尽可能控制到最底水平，以提高钢水的清洁度。 13、工业用钢按化学成分可分为碳素钢和合金钢二大类。； 14、钢中产生白点缺陷的内在原因是钢中含氢。 15、Mn/Si比大于 3.0时，钢水的脱氧生成物为液态的硅酸锰，可改善钢水流动性，保证连铸进行。

16、氧化期的主要任务是去磷、脱碳去气去夹杂、升温，同时为放钢做好准备。 17、影响炉料熔化的因素有钢液温度、造渣制度、布料情况、钢中溶解等。 18、CaO% 和SiO2% 之比称为炉渣的碱度。 19、电弧炉冶炼的主要方法有氧化法、不氧化法和返回吹氧法。 20、废钢中不得混有密闭容器、易燃物和毒品，以保证生产安全。 21、金属材料的化学性能是指金属材料抵抗周围介质侵蚀的能力，包括耐腐蚀性和热稳定性等。 22、炉底自下而上由：绝热层、保护层、工作层、三部分组成。 23、炉壁结构由里向外：绝热层、保温层、工作层三部分组成。 24、泡沫渣的控制，良好的泡沫渣是通过控制CO气体的发生量，渣中FeO含量和炉渣碱度来实现的。 25、影响炉衬寿命的主要因数有高温作用的影响、化学侵蚀的影响，弧光辐射或反射的影响、机械碰撞与震动、操作水平的影响。 26、常用脱氧方法沉淀脱氧、扩散脱氧、真空脱氧。 27、炼钢的基本任务可归纳为“四脱”、“二去”、“二调整”，其中“四脱”指脱C、O、S、P，“二去”指去气、去夹杂，二调整指调成份、调温度。 28、电弧炉炉衬指电弧熔炼室的内衬，包括炉底、炉壁、炉盖三部分。 29、炉料熔化时的物理反应：元素的挥发、元素的氧化、钢液的吸收。 30、电炉冶炼中，氧化前期的主要任务是去磷，温度应稍低些；氧化后期主要任务是脱碳，温度应偏高些。 二、判断题 1、配料中将生铁放在料篮中间层次且分布均匀，这句话对吗？（√）2．抽引比是单位体积流量的气体，可以提升钢液的体积。（√）

重金属冶金学重点

名词解释 1．重金属 重金属是指铜、铅、锌、镍、钴、锡、锑、汞、镉和铋等金属，他们的共同点是密度均在6g/cm3左右。 2．火法冶金 火法冶金是指利用高温从矿石中提取金属或其化合物的所有冶金过程的总称。火法冶金一般分矿石准备、冶炼、精炼和烟气处理等步骤。 3. 氯化焙烧 氯化焙烧是指在矿料中加入氯化剂，使矿料中的某些物质形成可溶性或挥发性的氯化物，以达到使其与目标物质相分离的目的。 4. 锌焙砂中性浸出 由于锌矿物中不同程度的含有铁杂质，浸出过程中不可避免有铁的浸出，为了得到铁含量尽可能低的硫酸锌浸出液，可控制浸出的终点pH值在5.2~5.4之间，使进入溶液的铁水解进渣，因浸出终点溶液接近中性，故称为中性浸出。 5. 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。 6.氧化焙烧 氧化焙烧是在氧化气氛中，矿料中硫化物在高温度下与氧反应，使精矿中的硫、砷等转化为挥发性的氧化物，从精矿中除去。 7. 闪速熔炼 闪速熔炼是将经过深度脱水的粉状精矿，在喷嘴中与空气或氧气混合后，以高速度从反应塔顶部喷入高温反应塔内进行熔炼的方法。 8.熔池熔炼 是在气体-液体-固体三相形成的卷流运动中进行化学反应和熔化过程。液-气流卷流运动裹携着从熔池面浸没下来的炉料，形成了液-气-固三相流，在三相流内发生剧烈的氧化脱硫与造渣反应，使三相流区成为热量集中的高温区域，高温与反应产生的气体又加剧了三相流的形成与搅动。类型分为：（a）垂直吹炼（b）侧吹式吹炼 9. 造锍熔炼 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。 10.水淬渣 是水淬碱性铁炉渣的简称，是一种表面粗糙多孔质地轻脆，容易破碎的粒状渣。 11.渣型 （决定渣的粘度、熔点、比重、表面张力、比热、熔化热、电导等） 填空题 1. 有色金属分为轻金属、重金属、贵金属和稀有金属四大类。 2. 火法练锌包括焙烧、还原蒸馏和精炼三个主要过程。 3. 根据还原蒸馏法炼锌或湿法炼锌对焙砂的要求不同，沸腾焙烧分别采用高温氧化焙烧和低温部分硫酸化焙烧两种不同的操作。 4．火法炼铅方法可分为氧化还原熔炼法、反应熔炼法和沉淀熔炼法三类。 5. 湿法炼锌包括焙烧、浸出、净化和电积四个主要过程 6.有色金属的分类： ⑴轻金属⑵重金属⑶贵金属⑷稀有金属 现代工业上习惯把金属分为黑色金属和有色金属两大类。 7.冶炼铜的方法：

重金属超积累植物研究

重金属超积累植物研究 10化41 10234027 汪杉椿 摘要：土壤重金属污染是当前面临的一个重大环境问题，而土壤重金属污染的植物修复尤其是超积累植物的应用是治理污染土壤的重要手段之一。本文主要就重金属超累积植物的概念与选择标准，及其超累积的机理和在生态修复中的应用问题与前景进行综述。 关键词：重金属；超积累植物；植物修复 中国矿产资源蕴藏量丰富，分布遍及全国，随着铅锌矿的累年开发，矿渣、矿区废水不断污染周围农田。此外各种工业废水和废气的排放及农田污泥的施用都造成农田土壤的重金属污染。植物修复技术作为一种新兴的绿色生物技术，能在不破坏生态环境，保持土壤结构和微生物活性的状况下，通过植物的根系直接将污染元素吸收，从土壤中带走，从而修复被污染的土壤。 1 . 金属超累积植物 1.1重金属超累积植物的概念及选择标准 重金属超累积植物是指对重金属的吸收量较大，并能将其运移贮藏到地上部，且地上部重金属含量显著高于根部的植物，这类植物地上部的重金属含量是常规植物的10一500倍。 超累积植物吸收修复被重金属污染土壤的综合指标是净化率，即植物地上部吸收某种重金属的量与土壤中此种重金属总量的百分比。超累积植物一般对某种元素是专一的，但是某些植物也能同时超累积两种或多种植物。 理想的重金属超积累植物一般具有以下特征：(1)可以耐受高水平的重金属；(2)地上部超量积累某种或几种重金属时，不影响植物的正常生长，通常超出普通植物的100倍以上，比如超积累植物积累的Cd含量可达100Lg/g(干重)以上，Co、Ni、Cu、Pb达1 mg/g以上，而Mn、Zn达10 mg/g以上；(3)生长迅速；(4)生物量大；(5)根系发达。超积累植物可以用于环境污染的植物修复、

钢铁冶金学试卷题-炉外处理部分

一填空题（每空1分，共20分） 目前铁水预处理“三脱”包括：（1），（2），（3）。2015A 目前铁水预处理生产中用量最大、使用最广泛的脱硫剂是（4）。2015A 脱硅渣起泡的原因有两方面：一是（1）；二是（2）。2015B 常用铁水脱磷剂的组成为：（8）。 常用脱磷剂体系有（3）和（4）系。2015B 铁水脱硫有______、______、______系脱硫剂。 采用石灰（CaO）进行铁水预处理脱磷，可选择______、______、______作助熔剂。 炉外精炼采用的基本手段包括渣洗、（5）、（6）、（7）、（8）等五种。2015A 表征渣洗用合成渣性能指标包括（4）、（5）、（6）、（7）等。2015B VD的英文全称是，VOD的英文全称是。 LF的英文全称是，LFV的英文全称是。 吹氩搅拌效果有______、______、______。 转炉终点碳含量越______、钢水氧化性越______、下渣量越______，则出钢过程中的渣洗脱硫效果越差。 二名词解释（每题2分，共20分） 铁水预处理2015A KR搅拌法2015A 铁水脱硫喷吹法铁水预处理脱硅 专用转炉脱磷2015B铁水深度预处理 炉外精炼2015A 渣洗脱碳保铬2015B VOD2015B AOD炉喷射冶金搅拌 真空循环脱气法（RH）钢包炉精炼法（LF） CAS-OB 二次燃烧洁净钢同化 三单项选择题（每题2分，共20分） （1-1）铁水喷吹纯镁脱硫时，镁脱硫的主要反应是：（1）镁蒸气与铁水中的硫反应（2）铁水中的溶解镁与硫反应。2015A （1-2）铁水喷吹脱硫能力最高的脱硫剂是：（1）单独喷吹纯镁（2）Mg/CaO复合喷吹（3）单独喷吹CaO。2015B （1-3）铁水罐中加入固体氧化剂脱硅，会使铁水温度。A、升高B、降低C、不变（1-4）铁水罐中加入吹氧气脱硅，会使铁水温度。A、升高B、降低C、不变 （2-1）同时具有加热、真空功能的炉外精炼装置是：（1）CAS-OB （2）RH-OB （3）VD。2015A （2-2）钢包精炼喂CaSi线的主要冶金目的是：（1）脱氧（2）夹杂物变性（3）成分微调2015A （2-3）对钢的成分和洁净度影响最小的钢水精炼加热方法：（1）CAS化学热法（2）电弧加热法（3）RH-OB法。2015B （2-4）LF炉脱硫最佳的热力学条件是：（1）顶渣碱度越高、顶渣氧化性越低，底吹氩越小，效果越好（2）炉渣氧化性越低，底吹氩越大，效果越好（3）顶渣碱度高、顶渣氧化性越低及合适的搅拌功率，效果越好。2015B （2-5）法不适合加热钢包中的钢水。A、电弧加热B、化学热法C、燃料燃烧（2-6）采用钢水脱硫效果最好。A、RH-PB B、LF C、RH-PTB （2-7）不具有真空功能的炉外精炼装置是。A、AOD B、RH C、DH。 （2-8）采用钢水的升温速度最快。A、CAS B、CAS-OB C、LF。 铁水预脱硅后最佳硅含量确定的主要因素是：（1）转炉少渣冶炼（2）优化铁水预脱磷（3）

重金属

金属的分类： 1.（1）黑色金属 （2）有色金属：轻金属、重金属、贵金属、稀有金属、半金属） 重金属：Cu、Pb、Zn、Ni、Co、Sn、Hg、Sb 2.重金属的冶炼方法：火法、湿法、电冶金 3.湿法冶金的主要流程：浸出、分离、净化、提取。 3.有色金属冶金面临的问题：1、高效的方法 2、节能 3、降耗 4、减排 二次资源又称再生资源 铜冶金 1.（1）火法炼铜——硫化铜矿的各种铜精矿废杂铜 （2）湿法炼铜——氧化铜矿、低品位废矿、难选复合矿 2.火法炼铜处理：硫化铜矿湿法炼铜处理氧化铜矿、造锍熔炼、铜锍吹炼、粗铜的精炼（火法精炼、电解精炼） 3.造锍熔炼的主要反应及反应式： （1）高价硫化物的热分解反 2FeS2(s)→2FeS(s)+S2(g) 2CuFeS2(s)→Cu2S(s)+2FeS(s)+1/2S2(g) S2(g)+2O2(g)＝2SO2(g) （2）硫化物氧化反应 2CuFeS2+5/2O2=(Cu2S·FeS)+FeO+2SO2 2FeS2+11/2O2=Fe2O3+4SO2 3FeS2+8O2=Fe3O4+6SO2 2CuS+O2=Cu2S+SO2 （3）交互反应(造锍反应) FeS(I)+Cu2O(I)=FeO(I)+Cu2S(I) （4）造渣反应 2FeO(I)+SiO2(S)=(2FeO·SiO2)(l) 4.铜锍（冰铜）的组成：铜锍是重金属硫化物的共熔体。以Cu2S、FeS为主 5. 铜锍吹炼过程中Fe3O4有何危害？怎样抑制其形成？ （1）Fe3O4危害： （2）控制Fe3O4的措施和途径： 1）适当提高吹炼温度。 2）保持渣中一定的SiO2含量。 3）勤放渣。 4） 6.铜的造锍熔炼过程中Fe3O4有何危害？生产实践中采用哪些有效措施抑制Fe3O4的形成？ （1）Fe3O4危害：

络合态重金属解决方案

含EDTA的重金属废水解决方案 重金属废水主要来自矿山排水、有色金属冶炼厂除尘排水、有色金属加工厂酸洗水、电镀厂镀件洗涤水、钢铁厂酸洗排水，以及电解、农药、医药、烟草、油漆、颜料等工业生产。废水中的重金属并不是以单一的重金属离子形式存在，而是与一些络合物（如EDTA, DTPA, NTA)结合在一起。EDTA (乙二胺四乙酸)是螯合剂的代表性物质，此外，EDTA对土壤重金属的去除效果明显高于等量的水和阳离子表面活性剂，是目前应用最普遍的重金属污染土壤的修复剂，但这些含EDTA的重金属萃取液将会进入水体.由于 EDTA的强络合性和难生物降解性，在水体中易与碱金属、稀土元素和过渡金属等形成稳定的络合物，成为重金属离子很好的保护伞，増加了处理含 EDTA的重金属废水的难度。重金属去除剂具有在相对低的pH条件下使金属高度分离、形成的金属螯合物易于脱水和稳定等特点。因此，用重金属去除剂去除废水中溶解性重金属离子是一种有效的方法。 传统的工业处理方法是往废水中添加碱（一般是氢氧化钙、石灰石、生石灰等）提高其PH值，使镍离子、铜离子等重金属离子生成难溶性的氢氧化物沉淀，从而降低废水中重金属离子含量而达到国家规定的排放标准。但是此种方法也存在较大的弊端：1、产生较大两的污泥，密度低，含水率高，污泥处置费用较为昂贵；2、还有些金属氢氧化物沉淀是两性的，在弱酸性或者其他条件下，沉淀会溶解，重金属再次进入废水中；3、有些有机重金属废水含有大量的螯合物、络合剂、配合物等大分子有机物，这些络合剂与重金属螯合形成的物质很稳定，抑制金属氢氧化物沉淀的形成。 河北美星环保科技有限公司研发出第三代重金属去除剂产品，其具有以下特点：1、重金属去除剂能够处理EDTA重金属废水中的重金属离子.在没有EDTA 的条件下， Cd2+ ,Cu2+和Pb2+的去除率达到100%,而Zn2+的除率则比较低。 2、随着c(EDTA)的增加，废水中重金属离子的去除率下降;随着重金属去除剂的增加，废水中重金属离子的去除率上升.在相同重金属去除剂用量条件下，对废水中Cd2+，Cu2+和Pb2+的去除率Zn 高。 3、EDTA能够有效地萃取尾矿砂中的重金属，特别是对Cd和Pb具有很高的萃取率.工程实例进一步表明,重金属去除

重金属污染物的传播特征

重金属污染来源、分布、治理方法 摘要：文章阐明了重金属污染物来源与分布，同时对国内外土壤重金属污染治理的研究工作做了系统的综述，提出了土壤中重金属污染物防治的环境矿物学新方法，利用环境矿物材料治理土壤重金属污染物的方法，具有成本低、效果好、无二次污染及有用金属可回收利用等优点，展现出广阔的环境矿物学研究与应用前景。并提醒人们要提高土壤质量意识，保护生态环境。 重金属系指密度4.0以上约60种元素或密度在5.0以上的45种元素。砷、硒是非金属，但是它的毒性及某些性质与重金属相似，所以将砷、硒列入重金属污染物范围内。环境污染方面所指的重金属主要是指生物毒性显著的汞、镉、铅、铬以及类金属砷，还包括具有毒性的重金属锌、铜、钴、镍、锡、钒等污染物。 随着全球经济化的迅速发展，含重金属的污染物通过各种途径进入土壤，造成土壤严重污染。土壤重金属污染可影响农作物产量和质量的下降，并可通过食物链危害人类的健康，也可以导致大气和水环境质量的进一步恶化。因此引起世界各国的广泛重视。目前，世界各国土壤存在不同程度的重金属污染，全世界平均每年排放Hg约1.5万t、Cu为340万t、Pb为500万t、Mn为1500万t、Ni为100万t。中国北方大城市的蔬菜基地和部分商品粮基地也存在着不同程度的重金属污染，如北京、天津、西安、沈阳、济南、长春、郑州等地；。 南方相对较轻，如福州、宁波、上海、武汉、成都等地。土壤重金属污染将会造成生态系统的严重破坏。从中国土壤资源状况看，到2000年底中国人均耕地仅为0.1 hm2，而且随着今后中国经济社会的发展如生态退耕、农业结构调整及自然灾害损毁等，土壤资源将进一步减少。因而如何有效地控制及治理土壤重金属的污染，改良土壤质量,将成为生态环境保护工作中十分重要的一项内容。 重金属污染原理 重金属，特别是汞、镉、铅、铬等具有显著和生物毒性。它们在水体中不能被微生物降解，而只能发生各种形态相互转化和分散、富集过程(即迁移)。重金属污染的特点是：(1)除被悬浮物带走的外，会因吸附沉淀作用而富集于排污口附近的底泥中，成为长期的次生污染源；(2)水中各种无机配位体(氯离子、硫酸离子、氢氧离子等)和有机配位体(腐蚀质等)会与其生成络合物或螯合物，导致重金属有更大的水溶解度而使已进入底泥的重金属又可能重新释放出来；(3)重金属的价态不同，其活性与毒性不同。其形态又随pH和氧化还原条件而转化。(4)在其危害环境方面的特点是：微量浓度即可产生毒性(一般为1～10毫克/升，汞、镉为0.01～0.001毫克/升)；在微生物作用会转化为毒性更强的有机金属化合物(如洋－甲基汞)；可被生物富集，通过食物链进入人体，造成慢性路线。亲硫重金属元素(汞、镉、铅、锌、硒、铜、砷等)与人体组织某些酶的巯基(-SH)有特别大的亲合力，能抑制酶的活性，亲铁元素(铁、镍)可在人体的肾、脾、肝内累积，抑制精氨酶的活性。六价铬可能是蛋白质和核酸的沉淀剂，可抑制细胞内谷胱甘肽还原酶，导致高铁血红蛋白，可能致癌，过量的钒和锰(亲岩元素)则能损害神经系统的机能。 本文主要从土壤中重金属污染物来源与分布、土壤中重金属污染物的现行治理方法入手，提出土壤中重金属污染物防治的环境矿物学新方法。旨在保护环境，提高土壤的环境质量。 1 土壤中重金属污染物来源与分布

《钢冶金学》复习题

《钢冶金学》 第1章绪论 1 从化学成分和机械性能方面分析钢与生铁的区别？（※） 2 列举炼钢任务和炼钢的基本任务，并阐述在现代炼钢工艺中如何完成炼钢的基本任务。（※）3何谓钢铁生产的“长流程”和“短流程”？哪种流程的能耗高、排放量大？为什么？（※）4 按照化学成分和用途如何对钢进行分类？以下钢号分别为什么钢种，每个钢号的数字和字母代表什么意思？65Mn、60Si2Mn、50CrMnA、40Cr、GCr15SiMn、X70、1Cr18Ni9Ti、20CrMnTiH、Q345。 5 主要的炼钢方法有哪些？LD、BOF、BOP、OBM、Q-BOP、K-BOP、LD-Q-BOP、LD-KG、EAF各指哪种炼钢方法？（※） 第2章炼钢的基础理论 1 写出钢的密度、熔点、粘度、导热能力等常用数值（1600℃）及炉渣的粘度、密度和渣—钢界面张力的常用数值。 2 钢的熔点是如何定义的？何谓“液相线”，何谓“固相线”？为什么钢液凝固，是在一个温度区间内完成？ 3 炼钢炉渣的来源有哪些？为什么说“炼钢就是炼渣”？ 4 炉渣的“氧化性”是什么意思？为什么用“碱度”和“氧化性”这两个指标来表征炉渣的化学性质？炉渣氧化性在炼钢过程中的作用？（※） 5 熟悉炉渣中常见氧化物的熔点。 6 某一炉脱氧良好的低碳钢钢水，其钢水中的酸溶铝为0.018%，请问钢水中的溶解氧最低不低于多少ppm？ 7 简述单渣法和双渣法的区别及适用条件？ 8 炼钢过程中硅[Si]反应的特点？铁水硅含量 [Si]对炼钢过程有何影响？（※） 9 试绘制并解析一炉钢吹炼过程中，钢液中[Mn]的变化规律？提高残锰有何意义？写出吹炼过程中熔池回[Mn]的反应式，分析影响回[Mn]的因素。为什么吹炼终点残[Mn]的高低，一定程度反映吹炼水平的高低？（※） 10 如何理解“炼钢过程的[C]+[O]=CO是目的，更是手段，又是氧化精炼的主要手段。”？（※）

重金属污染物的传播特征

第39卷第4期2010年8月当代化工C ontem por ar y C hem ical Industr y Vo1.39，No.4August ，2010 土壤中主要重金属污染物 的迁移转化及治理* *收稿日期：2010-06-07 作者简介：房存金（1957-），男，河南商丘人，副教授，1982年毕业于河南师范大学化学系，现从事无机与分析化学教学及化学在农牧业 方面的应用研究，已公开发表论文19篇， 获商丘市科技进步一等奖两项，河南省科技进步三等奖一项，通过河南省科研项目成果鉴定两项。E-mail ：fcjsqzy@https://www.wendangku.net/doc/b216496791.html, 。 由于重金属一般不易随水淋滤，土壤微生物不 能分解，但能吸附于土壤胶体、被土壤微生物和植物所吸收，通过食物链或其它方式转化为毒性更强的物质，对人体健康的危害严重，所以土壤中重金属的污染问题比较突出。重金属在土壤中积累的初期，不容易被人们觉察和关注，属于潜在危害，但土壤一旦被重金属污染，就很难彻底消除。 重金属在土壤中的迁移转化受金属的化学特性、土壤的物理特性、生物特性和环境条件等因素影响。土壤环境中重金属的迁移转化过程分为物理迁移、化学迁移、物理化学迁移和生物迁移。其迁移转化形式复杂多样，是多种形式的错综结合[1-4]。 1土壤中主要重金属污染物的迁移转化 1.1汞的迁移转化 汞是一种对动植物及人体无生物学作用的有毒元素。土壤中汞的重要特点是能以零价(单质汞)形式存在，还有无机化合态汞和有机化合态汞。除甲基汞、HgCl 2、Hg （NO 3）2外， 大多数为难溶化合物。甲基汞和乙基汞的毒性在含汞化合物中最强[5-6]。土壤中汞的迁移转化比较复杂，主要有如下几种途径。1.1.1土壤中汞的氧化-还原 土壤中的汞有三种价态形式：Hg 、Hg 2+和Hg 2+2。汞的3种价态在一定的条件下可以相互转化。二价汞和有机汞在还原条件下的土壤中可以被还原为零价的金属汞。土壤中金属汞的含量甚微，但可从 土壤中挥发进入大气环境，而且会随着土壤温度的 升高，其挥发的速度加快。土壤中的金属汞可被植物的根系和叶片吸收。1.1.2土壤胶体对汞的吸附 土壤中的胶体对汞有强烈的表面吸附（物理吸附）和离子交换吸附作用。从而使汞及其他微量重金属从被污染的水体中转入土壤固相。土壤对汞的吸附还受土壤的pH 值及土壤中汞的浓度影响。当土壤pH 值在1～8的范围内时，其吸附量随着pH 值的增大而逐渐增大；当pH ＞8时，吸附的汞量基本不变。 1.1.3配位体对汞的配合-螯合作用 土壤中配位体与汞的配合-螯合作用对汞的 迁移转化有较大的影响。OH -、 C1-对汞的配合作用可大大提高汞化合物的溶解度。土壤中的腐殖质对汞离子有很强的螯合能力及吸附能力。通过生物小循环及土壤上层腐殖质的形成，并借助腐殖质对汞的螯合及吸附作用，将使土壤中的汞在土壤上层累积。 1.1.4汞的甲基化作用 在土壤中的嫌气细菌的作用下，无机汞化合物可转化为甲基汞（CH 3Hg +）和二甲基汞[（CH 3）2Hg]。当无机汞转化为甲基汞后，随水迁移的能力就会增大。由于二甲基汞[（CH 3）2Hg]的挥发性较强，而被土壤胶体吸附的能力相对较弱，因此二甲基汞较易进行气迁移和水迁移。 汞的甲基化作用还可在非生物的因素作用下进行，只要有甲基给予体，汞就可以被甲基化。 房存金 摘要：介绍了土壤中主要重金属污染物汞、镉、铅、铬、砷在土壤中的主要存在形式、来源、迁移及转化过程。对土壤中主要重金属污染物提出了治理方法。关 键 词：重金属；污染物；治理方法 中图分类号：S 159 文献标识码：A 文章编号：1671-0460（2010）04-0458-03 （商丘职业技术学院，河南商丘176000）

高等植物重金属耐性与超积累特性及其分子机理研究

高等植物重金属耐性与超积累特性及其分子机理研究 孙瑞莲2 周启星1* (1中国科学院沈阳应用生态研究所陆地生态过程重点实验室,沈阳 110016) (2中国科学院研究生院,北京 100039) 摘 要 由于重金属污染日益严重,重金属在土壤_植物系统中的行为引起了人们的高度重视。高等植物对重金属的耐性与积累性,已经成为污染生态学研究的热点。近年来,由于分子生态学等学科的发展,有关植物对重金属的解毒和耐性机理、重金属离子富集机制的研究取得了较大进展。高等植物对重金属的耐性和积累在种间和基因型之间存在很大差异。根系是重金属等土壤污染物进入植物的门户。根系分泌物改变重金属的生物有效性和毒性,并在植物吸收重金属的过程中发挥重要作用。土壤中的大部分重金属离子都是通过金属转运蛋白进入根细胞,并在植物体内进一步转运至液泡贮存。在重金属胁迫条件下植物螯合肽(PC)的合成是植物对胁迫的一种适应性反应。耐性基因型合成较多的PC,谷胱甘肽(GS H)是合成PC 的前体,重金属与PC 螯合并转移至液泡中贮存,从而达到解毒效果。金属硫蛋白(MTs)与PC 一样,可以与重金属离子螯合,从而降低重金属离子的毒性。该文从分子水平上论述了根系分泌物、金属转运蛋白、MTs 、PC 、GS H 在重金属耐性及超积累性中的作用,评述了近10年来这方面的研究进展,并在此基础上提出存在的问题和今后研究的重点。关键词 高等植物 重金属 耐性 超积累特性 植物修复 HEAVY METAL TOLERA NCE AND HYPERACCUMULATION OF HIGHER PLANTS AND THEIR MOLEC ULAR MECHANISMS:A REVIEW SUN Rui_Lian 2and ZHOU Qi_Xing 1* (1Key L abo ratory o f Terrestrial Ec olo gical Proc ess ,Institute o f Applied Ecology ,Chine se Academy o f Sc ienc es ,Shenyang 110016,China) (2Graduate School o f Chine se Academy o f Sc ie nce s ,Bei j ing 100039,China) Abstract Owing to serious heavy metal pollution,much attention has been paid to its effects on soil_plant systems.The research of heavy metal tolerance and hyperaccumulation of higher plants has become a hot topic in the field of pollution ecology.With the development of molecular ecology,research on the mechanisms of heavy metal tolerance,detoxification and accumulation in higher plants has made progress in recent years.There are significant differences in the tolerance to and accumulation of heavy metals among higher plant species and genotypes.Root systems are the first entrance of heavy metal pollutants from the soil into plant.Root exudates reduce the availability and toxicity of metal pollutants and play an important role in ability for plants to absorb heavy metals.Almost all heavy metal ions enter root cells with the help of a metal transporter protein that are subsequently transported to the vacuole.The synthesis of PC in response to the stress caused by heavy metals is one of the adaptive responses com mon in higher plants.Heavy metal tolerant genotypes have higher le vels of PC than non_tolerant genotypes under heavy metal stress.GSH is the substrate that synthesizes PC,which chelates the heavy metals.Heavy metal_PC chelatins are subsequently transported from the cytosol to the vacuole and heavy metal detoxification is thus achieved.MTs play the same role and in the same wa y as PC under heavy metal stress.The article reviews recent advances in understanding the role of root exudates,metal transporter proteins (MTs,PC and GSH),molecular mechanisms of heavy metal tolerance and hyperac -cumulation in higher plants at the molecular level.Existing problems and major topics of future research were discussed. Key words Higher plant,Heavy metal,Tolerance,Hyperaccumulation,Phytoremediation 现代农业中各种农药和化肥的大量使用,汽车 尾气的大量排放,城市污水及垃圾处理不当以及工 收稿日期:2004-03-18 接受日期:2004-07-16 基金项目:国家杰出青年科学基金(20225722)和国家自然科学基金重点项目(20337010) *通讯作者Author for correspondence E_mail:Zhouqi xing2003@https://www.wendangku.net/doc/b216496791.html, E_mail:s unning527@https://www.wendangku.net/doc/b216496791.html, 植物生态学报 2005,29(3)497~504 Acta Phytoecologica Sinica

钢铁冶金原理试题1答案

科技大学2008 /2009学年第1学期 《钢铁冶金原理》考试试题A 课程号：61102304 考试方式：闭卷 使用专业、年级：冶金2006 任课教师： 考试时间：2009 备 注： 一、 简答题（共5题，每题4分，共20分） 1. 请给出活度的定义及冶金中常用的三种标准态。 2. 什么是酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物？如何表示炉渣的 碱度？ 3. 何为化合物的分解压、开始分解温度及沸腾分解温度？ 4. 何为溶液中组分的标准溶解吉布斯自山能？写出形成质量理标 准溶 液的标准溶解吉布斯自山能汁算式。 5. 何为氧化物的氧势？氧化物的氧势与其稳定性关系如何？ 二、 填空题（共20空，每空1分，共20分） 1. 在恒温、恒压下，溶液的热力学性质 对某一组元摩尔 量的 偏微分值称为溶液中该组元的偏摩尔量。 2. 在任意温度下，各 组元在 全部 浓度围均服从 拉乌尔 定律的溶液称为理想溶液。 3. 按照熔渣离子 结构理论,熔渣由简单的 阳 离子、 阴 离子和复合 阴 离子团所组 成。 4. 熔渣的氧化性表示熔渣向 金属液（或钢液） 提供 氧 的能力，用熔渣中 FeO 的活度表示。 5. 在一定温度下，把熔渣具有 ________ 粘度的组成点 连成线，称为熔渣的等粘度曲线。 6. 若化学反应的速率与反应物浓度的若干次方成 正比 ， 垃載対酣 nnnnnnnnnnnn 豊躱 ..... ........... ...........................................

且反应级数与反应物的计量系数相等,这样

的反应称为基元反应。 7. 气体分子在 分子（或得华）引力 的作用下被吸附到固体或 液体的表面上称为物理吸附；在 化学键力 的作用下被 吸附到固体或液体的表面上，称为化学吸附。 三、 分析题（共2题，每题12分，共24分） 1. 请写出图1中各条曲线所代表的反应，各区域稳定存在的氧化物, 利用热力学原理分析各氧化物稳定存在的原因。 2. 钢液中[C]和[Cr]之间存在化学反应：4[C] + （Cr 3O 4） = 3[Cr] + 4CO, 试用热力学原理分 析有利于实现去碳保珞的热力学条件。 1UU 80 60 40 20 400 600t t 800 1000 1 200 675 737 温度八C

(完整版)重金属冶金习题一答案

一、请用框图形式画出火法炼铜的原理流程图，并说明目前世界上铜冶炼的主要 方法有哪些？ 答： （1）炼铜方法主要分为火法和湿法两种。火法炼铜主要有闪速熔炼和熔池熔炼两种，其中闪速熔炼包括奥托昆普和印柯两种，熔池熔炼包括反射炉熔炼法、电炉熔炼法、诺兰达法、白银法、三菱法、瓦纽柯夫法等。 （2）火法炼铜的原理图见教科书P7中图1-3。 （3）目前世界上的精铜主要是用火法熔炼方法生产的。 二、利用以下相图，分析常规造锍熔炼的特点及其合理性，并说明连续连铜的 原理、存在困难及克服困难的措施。 答： （1）在普通空气下进行铜熔炼时，烟气中SO2分压约为10.1KPa，图中用ABCD直线来表示造锍熔炼-铜锍吹炼-粗铜精炼的全程路径。 A点：表示造锍熔炼刚开始（品位为零），体系氧势较低，约为lgPO2=-3.4Pa，硫势较高，约为3.2Pa。 B点：随体系氧势的升高，体系的硫势降低，锍的品位升高，到了B点处，lgPO2=-2.8Pa，lgPS2=2.3Pa，品位达70%Cu。 C点：lgPO2=-1.5Pa，lgPS2=0.7Pa，相当于铜锍吹炼第二周期（造铜期）开始，此时，Cu、锍、炉渣、炉气四相平衡共存，自由度为零，稍稍超过C点，则渣相和Cu2S相消失。 C点以后，继续升高氧势从C到D时，铜液中残存的硫继续氧化，相当于进入粗铜精炼阶段，直到产出阳极铜。 （2）AB段相当于造锍熔炼阶段，体系的氧势升高幅度不大，但体系氧势升高幅度很大。品位在0～70%左右，体系中PSO2一定，PO2、P S2、αFe3O4和αCu2O的值变化都不太大，αFe3O4<0.1，αCu2O<10-3。 BC段相当于铜锍吹炼阶段，锍品位升高幅度不大，但体系氧势升高副大很大（约100倍），特别是当锍变到白锍（Cu2S）的C点附近时，αFe3O4趋近于1，αCu2O急剧升到10-1左右，即渣中Cu2O的数量大大增高。但当αFeO<0.35（T=1573K）时，还不会析出Fe3O4，不会造成困难。 但由于st线随αFeO增大和T减小而下移，故应加溶剂造渣使αFeO下降 总之，在常规的造锍熔炼条件（AB线段）下，即冰铜品位低于70%，αFe3O4（0.1～0.3）和αCu2O（10-3）较低时，终止熔炼过程的继续进行，分别放出冰铜和炉渣，就可避免大量Fe3O4和Cu2O的产出所造成的问题,是合理的。 （3）连续炼铜原理：使焙烧、熔炼、吹炼在一炉内进行，从而得到产物粗铜。理论上相当于图中的C点。 连续炼铜困难：①为防Fe3O4析出，温度应大于1300℃，αFeO<0.37或PO2<0.1atm，但难实现；②当品位>70%时，渣含铜急剧上升。 克服困难措施：①在高氧位下与金属Cu相接触的渣量不多的情况下进行，如三菱法； ②在一台炉中进行时，炉中分为不同的氧位区，冰铜-金属相流向高氧位区，而渣相逆向流向低氧位区。

螯合剂种类总结及其在不同pH下的对金属离子的螯合能力比较

螯合剂的种类及其在不同pH值条件下螯合剂的螯合常数 一、螯合剂与螯合物 具有可供配位孤电子对的分子、原子或离子的化合物能够与具有空轨道的金属离子形成配位键，该化合物称为络合物，如能与配位金属离子形成环状结构的化合物称为螯合剂，形成的络合物称为螯合物。螯合剂中至少含有一对孤电子对，而金属离子必须有空的价电子轨道，孤电子对填充入金属离子空轨道，电子对属2个原子共享，形成配位键，中心金属离子空轨道杂化。不同的提供孤电子对的配位体分别与不同金属离子形成正四面体、正六面体、正八面体的螯合物。 1.类型 1.1无机类螯合剂 聚磷酸盐螯合剂： 主要是三聚磷酸钠（STPP）、六偏磷酸钠、焦磷酸钠为主，含磷酸基空间配位基团。 特点：高温下会发生水解而分解，使螯合能力减弱或丧失。而且其螯合能力受pH值影响较大，一般只适合在碱性条件下作螯合剂。 1.2有机类螯合剂 形态分析表明螯合剂提取的重金属主要来源于可交换态或酸溶态、还原态和氧化态。1.21羧酸型 （1）氨基羧酸类：含羧基和胺（氨基）配位基团， 如乙二胺四乙酸(EDTA)，氨基三乙酸(又称次氮基三乙酸NTA)，二亚乙基三胺五乙酸（DTPA）及其盐等。如：EDTA的4个酸和2个胺（—NRR′）的部分都可作为配体的齿，两个氮原子和四个氧原子可提供形成配位键的电子对。 特点：络合能力强，络合稳定常数大，耐碱性好，但分散力弱且不易被生物降解。（2）羟基羧酸类含羟基、羧基配位基团 这类羧酸主要是柠檬酸(CA)、酒石酸(TA)和葡萄糖酸(GA)。 特点：可生物降解，在酸性条件下羟基与羧基不会离解为氧负离子，因而络合能力很弱，不适宜在酸性介质中应用。 （3）羟氨基羧酸类 这类酸用作螯合剂的典型代表是羟乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)和二羟乙基甘氨酸

重金属传播特征讲解

重金属传播特征 重金属原义是指比重大于 5的金属,包括金、银、铜、铁、铅等,重金属在人体中累积达到一定程度,会造成慢性中毒。对什么是重金属目前尚无严格的定义,化学上跟据金属的密度把金属分成重金属和轻金属,常把密度大于 4.5g/cm3的金属称为重金属。如:金、银、铜、铅、锌、镍、钴、铬、汞、镉等大约 45种。 从环境污染方面所说的重金属是指:汞、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重金属。 对人体毒害最大的有 5种:铅、汞、铬、砷、镉。这些重金属在水中不能被分解,人饮用后毒性放大,与水中的其他毒素结合生成毒性更大的有机物或无机物。 在领域中,重金属主要是指对生物有明显毒性的金属元素或类金属元素,如汞、镉、铅、铬、锌、铜、钴、镍、锡、砷等,此类污染物不易被微生物降解。 随着全球经济化的迅速发展, 含重金属的污染物通过各种途径进入土壤, 造成土壤严重污染。土壤重金属污染可影响农作物产量和质量的下降, 并可通过食物链危害人类的健康, 也可以导致大气和水环境质量的进一步恶化。因此引起世界各国的广泛重视。目前, 世界各国土壤存在不同程度的重金属污染,全世界平均每年排放Hg 约 1.5万 t 、 Cu 为 340万 t 、 Pb 为 500万 t 、 Mn 为 1500万 t 、 Ni 为 100万t 。中国北方大城市的蔬菜基地和部分商品粮基地也存在着不同程度的重金属污染, 如北京、天津、西安、沈阳、济南、长春、郑州等地; 。南方相对较轻,如福州、宁波、上海、武汉、成都等地。土壤重金属污染将会造成生态系统的严重破坏。从中国土壤资源状况看, 到 2000年底中国人均耕地仅为 0.1 hm2, 而且随着今后中国经济社会的发展如生态退耕、农业结构调整及自然灾害损毁等, 土壤资源将进一步减少。因而如何有效地控制及治理土壤重金属的污染,改良土壤质量 , 将成为生态环境保护工作中十分重要的一项内容。 重金属污染原理

钢铁冶金学试题库

试题库 一、填空题 1.高炉生产的主要原料是___________________、_________ 和熔剂。 答案：铁矿石及其代用品；燃料 2.炼铁的还原剂主要有三种，即__________、_________和_________ 。 答案：碳、一氧化碳、氢 3.高炉CO不能全部转变成CO2的原因是因为铁氧化物的____________需要过量的CO与生成物平衡。答案：间接还原 4.钢、铁都是铁碳合金，一般把碳含量大于2.00%叫_______________。 答案：铁 5.硅的氧化反应是________反应，低温有利于硅的氧化。答：放热 6.钢中加入适量的铝，除了脱氧的作用以外，还具有___________的作用。 答案：细化晶粒 7.在硫的分配系数一定的条件下，钢中含硫量取决于_______中硫含量和渣量。答案：炉渣 8.要使炉况稳定顺行，操作上必须做到三稳定，即____________、____________、____________。答案：炉温、碱度、料批 9.钢中有害气体主要是_________、_________。答案：H；N 10.炼钢的基本任务有脱碳、脱硫、脱氧合金化和__________。 答案：去气和去夹杂物 11.造渣方法根据铁水成份和温度，冶炼钢种的要求选用_______、双渣法、留渣法。措施。答案：单渣 12.12.铁矿石还原速度的快慢，主要取决于____________和____________的特性。 答案：煤气流；矿石 13.生铁一般分为三大类，即____________、____________、____________。 答案：铸造铁、炼钢铁、铁合金 14.在钢材中引起热脆的元素是____________ ，引起冷脆的元素是____________ 。 答案：Cu、S；P、As 15.在Mn的还原过程中，____________是其还原的首要条件, ____________是一个重要条件。答案：高温；高碱度 16.炉渣中含有一定数量的MgO，能提高炉渣____________ 和____________。 答案：流动性；脱硫能力 17.氧气顶吹转炉炼钢操作中的温度控制主要是指__________和终点温度控制。。 答案：过程温度 18.氧气顶吹转炉炼钢影响炉渣氧化性酌因素很多，经常起主要作用的因素是_________。答案：枪位和氧压 19.铁子预处理主要是指脱硫，另外也包括___________。答案：脱硅和脱磷 20.影响高炉寿命的关键部位是____________ 和____________。答案：炉缸；炉身中部 21.氧气预吹转炉传氧方式一般有直接传氧和（间接传氧）两种方式。 22.高炉下部调剂中,凡是减少煤气体积或改善透气性的因素就需____________ 风速和鼓风动能；相反，则需相应____________ 风速和鼓风动能。答案：提高；减小 23转炉入炉铁水温度应在_________以上。答案：1250℃ 24.一般规定矿石中含硫大于为____________高硫矿。答案：0.3% 25.FeO含量对烧结矿质量的影响主要表现在____________和____________两个方面。

三种常见重金属的处理方法的比较

三种常见的处理方法的比较 一、石灰中和法 1.1基本原理 石灰中和反应法是在含重金属离子废水中投加消石灰C a( O H ) : , 使它和水中的重金属离子反应生成离子溶度积很小的重金属氢氧化物。通过投药量控制水中P H 值在一定范围内, 使水中重金属氢氧化物的离子浓度积大于其离子溶度积而析出重金属氢氧化物沉淀, 达到去除重金属离子, 净化废水的目的。 将废水收集到废水均化调节池,通过耐腐蚀自吸泵将混合后的废水送至一次中和槽,并且在管路上投加硫酸亚铁溶液作为砷的共沉剂(添加量为Fe/As=10),同时投加石灰乳进行充分搅拌反应,搅拌反应时间为30 min,石灰乳投加量由pH 计自动控制,使一次中和槽出口溶液pH值为7.0;为了使二价铁氧化成三价铁,产生絮凝作用,在一次中和槽后设置氧化槽,进行曝气氧化,经氧化后的废水自流至二次中和槽,再投加石灰乳,石灰乳投加量由pH计自动控制,使二次中和槽出口溶pH值为9～11;在二次中和槽废水出口处投加3号凝聚剂(投加浓度为10 mg/L),处理废水自流至浓密机,进行絮凝、沉淀;上清液自流至澄清池,传统的石灰中和处理重金属废水流程如下： 石灰一段中和及氢氧化钠二段中和时，各种重金属去除率随pH不同而沉淀效果不同，不同的金属的溶度积随PH不同而不同。同一PH所以对重金属的沉淀效果不一样，而废水中的重金属通常不只一种，根据重金属的含量在进水时把配合调到某金属在较低ph溶度积最高时对应的PH。加石灰乳进行中和反应，沉淀废水中的大部分金属。上清液进入下一个调节池，进入调节PH ，进入二次中和反应池，除去剩余的重金属离子。 1.2 石灰中和沉淀的优缺点 采用石灰石作为中和剂有很强的适应性,还具有废水处理工艺流程短、设备简单石灰就地可取,价格低廉,废水处理费用很低,渣含水量较低并易于脱水等优点，但是,石灰中和处理废水后,生成的重金属氢氧化物———矾花,比重小,在强搅拌或输送时又易碎成小颗粒,所以它的沉降速度慢。往往会在沉降分离过程中随水流外溢,又使处理后的废水浊度升高,含重金属离子仍然超标。要求废水不含络合剂如C N 一、N H 。等, 否则水中的重金属离子就会和络合剂发生络合反应, 生成以重金属离子为中心离子以络合剂为配位体的复杂而又稳定的络离子, 使废水处理变得复杂和困难。已沉降的矾花中和渣泥的含水率极高(达99%以上),其过滤脱水性能又很差,加上组成复杂、含重金属品位又低,这给综合回收利用与处置带来了困难,甚至造成二次污染。此外，渣量大，不利于有价金属的回收，也易造成二次污染II。用石灰水处理的重金属废水。由于不同重金属与OH的结合在同一PH下不同,同一金属在不同PH下的溶度积不同。所以，用传统的石灰法处理重金属含量较多的复杂的废水，显然不行，首先某些重金属不能达标排放，其次，处理废水中含钙比较多。在冶炼厂，很难循环使用。 二、硫化沉淀法