(完整版)有色冶金概論復(fù)習(xí)題

1、第1頁(yè)共9頁(yè)有色金屬冶金概論復(fù)習(xí)題1簡(jiǎn)述冶金學(xué)科（冶金方法）的分類；冶金學(xué)分類:提取冶金學(xué)和物理冶金學(xué)2幾種典型提煉冶金方法的一般流程及特點(diǎn)；火法冶金:火法冶金的工藝流程一般分為礦石準(zhǔn)備、冶煉、精煉3個(gè)步驟。濕法冶金:其生產(chǎn)步驟主要包括：浸取、分離、富集和提取。水法冶金的優(yōu)點(diǎn)是環(huán)境污染少，并且能提煉低品位的礦石，但成本較高。主要用于生產(chǎn)鋅、氧化鋁、氧化鈾及一些稀有金屬。電冶金：利用電能從礦石或其他原料中提取、回收和精煉金屬的冶金過(guò)程。粉末冶金：粉末冶金由以下幾個(gè)主要工藝步驟組成：配料、壓制成型、坯塊燒結(jié)和后處理。對(duì)于大型的制品，為了獲得均勻的密度，還需要采取等靜壓（各方向同時(shí)受液壓）的方法成型

2、。粉末冶金在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上有以下特點(diǎn)：（1）可生產(chǎn)普通熔煉方法無(wú)法生產(chǎn)的特殊性能材料，如多孔材料、復(fù)合材料等；可避免成分偏析、保證合金具有均勻的組織和穩(wěn)定的性能；（2）可生產(chǎn)高熔點(diǎn)金屬（如鎢和鉬）和不互熔的合金（如鎢-銀合金）；（3）可大量減少產(chǎn)品的后續(xù)機(jī)加工量，節(jié)約金屬材料，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。這一點(diǎn)對(duì)貴重金屬尤其重要；（4）粉末冶金零件的缺點(diǎn)是塑性和韌性較差。簡(jiǎn)述有色金屬提取的特點(diǎn)；有色金屬提取工藝的特點(diǎn)：1）有色金屬礦物的品位低，成分復(fù)雜。2）提取方法多，分火法和濕法。簡(jiǎn)述有色金屬火法、濕法提取工藝的分類?；鸱ǎ海?）焙燒（氧化焙燒、還原焙燒、硫酸化焙燒、氯化焙燒、煅燒、燒結(jié)焙燒）；（2）熔

3、煉（造锍熔煉、還原熔煉、氧化熔煉、熔鹽電解、反應(yīng)熔煉，吹煉）；（3）精煉（氧化精煉、氯化精煉、硫化精煉、電解精煉）。濕法：（1）浸出按浸出的溶劑分為：堿浸、氨浸、酸浸、硫脲浸出、氰化物浸出，等；按浸出的方式分為：常壓浸出、加壓浸出、槽浸、堆浸、就地浸出，等。（2）凈化：水解沉淀凈化、置換凈化、氣體還原（氧化）凈化，等。（3）沉積：置換沉積、電解沉積、氣體還原沉積。判斷下列金屬那些屬于稀有金屬、輕金屬、重有色金屬及貴金屬金屬鋁、銅、金、銀的主要物理化學(xué)性質(zhì)？銅的性質(zhì)：物理性質(zhì)銅呈玫瑰紅色，特點(diǎn)是展性和延性好；導(dǎo)電、導(dǎo)熱性極佳，僅次于銀；無(wú)磁性；不揮發(fā)；液態(tài)銅流動(dòng)性好等。熔點(diǎn)：1083C。密度：8

4、.96g/cm3銅的蒸氣壓很小，在熔點(diǎn)溫度下僅為9x10-5Pa。高溫下，液體銅能溶解氫、氧、二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳等氣體。凝固時(shí)，溶解的氣體又從銅中放出，造成銅鑄件內(nèi)帶有氣孔，影響銅的機(jī)械性能和電工性能?；瘜W(xué)性質(zhì)銅在干燥空氣中不起變化，但在含有二氧化碳的潮濕空氣中則能氧化形成堿式碳酸銅（銅綠）的有毒薄膜。加熱至185C，銅在空氣中開(kāi)始氧化，高于350C氧化生成Cu2O和CuO。因銅為正電性元素，故不能置換酸（鹽酸和硫酸）中的氫，而僅能溶于有氧化作用的酸如硝酸和有氧化劑存在時(shí)的硫酸中。銅能溶于氨水及與氧、硫、鹵素等化合。鋁的性質(zhì)有色金屬冶金概論復(fù)習(xí)題物理性質(zhì)熔點(diǎn)：99.996%的純鋁熔點(diǎn)

5、為933K(660C)。工業(yè)純鋁的最終凝固點(diǎn)575C。沸點(diǎn)：鋁的沸點(diǎn)是2467Co熔化熱和熔化熵：鋁的熔化熱在933K時(shí)為1070.21kJ/mol。熔化熵為11.5J/(molk)。熱容：鋁的熱容在298933K之間導(dǎo)熱系數(shù)(或?qū)崧?固體鋁在室溫下的導(dǎo)熱系數(shù)為(2.352.37)X10-2W/(mk)。熱膨脹系數(shù)99.99%精鋁凝固時(shí)的體積收縮率為6.5%。密度鋁的實(shí)際密度值為2.69662.6988g/cm3。(8)導(dǎo)電性高純鋁(99.995%)的電阻率在293K時(shí)為(2.622.65)X10-8Qm-1?；瘜W(xué)性質(zhì)(1)鋁同氧的反應(yīng)，生成A12O3即：2Al+1.5O2=Al2O3鋁在高

6、溫下能夠還原金屬氧化物，即:2Al+Me=Al2O3+3Me(3)鋁易被堿溶液侵蝕，生成鋁酸鹽。金銀的性質(zhì)金銀和鉑族金屬(鉑、銠、銥、鈀、鋨、釕)統(tǒng)稱貴金屬。純金有瑰麗的金黃光澤，故稱黃金。黃金的延展性非常好，導(dǎo)電性僅次于銀和銅，而導(dǎo)熱系數(shù)僅次于銀。常溫時(shí)金的密度為19.32，熔點(diǎn)1063C，沸點(diǎn)2208C，蒸汽壓力很小，莫氏硬度2.5。1、金的性質(zhì)金的化學(xué)穩(wěn)定性很好，它不被氧化也不被硝酸、鹽酸和硫酸溶解,但能溶于王水、氨水(H2O+C12)、溴水(H2O+Br)、溴化氫(HBr)、碘化鉀的碘溶液(KI+I2)、鹽酸的氮化鐵溶液(HCl+FeCl3)、酒精的碘溶液(C2H5OH+I2)、有氧或

7、氧化劑存在時(shí)的氰化物(KCN和NaCN)溶液、高于420K溫度時(shí)的氯(C12)、硫脫(SCN2H4)、753K溫度時(shí)的乙炔(C2H2)及溴加乙醚Br+(C2H5)2O中。金有Au1+和Au3+兩種化合價(jià)。AuCl3容易揮發(fā)。用鐵鹽和SO2等還原劑可從氯金酸HAuCl4中沉淀金。與王水作用生成的氯金酸是金電解精煉的電解液主要成分。2、銀的性質(zhì)銀有銀白色金屬光澤，故稱白銀。銀的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性都最高。常溫時(shí)銀的密度為10.49，熔點(diǎn)961.93C，沸點(diǎn)2210C，也是不易揮發(fā)的金屬，莫氏硬度2.7。銀的延展性僅次于金。銀有很強(qiáng)的吸氧性，在973C時(shí)每10g銀可溶解21.35cm3的02,相當(dāng)于銀體積

8、的20倍。銀不與水作用，常溫下也不氧化，加熱時(shí)則氧化成氧化銀，但到400C時(shí)又明顯分解。銀不溶于鹽酸和醋酸中；難溶于濃硝酸和稀硫酸中，但易溶于稀硝酸、濃熱硫酸、氰化鉀、氰化鈉和有氧化劑存在的硫脲中。有少量硫酸鐵存在的濃硫酸也能溶解銀。解釋下列術(shù)語(yǔ)水溶液電解；在電解質(zhì)水溶液中進(jìn)行的電解。特點(diǎn)是溫度不高于100C。熔鹽電解；以氧化物、氟化物或鹵化物為電解質(zhì)所進(jìn)行的電解。特點(diǎn)是溫度高于100C。電解精煉；在直流電的作用下，陽(yáng)極不斷溶解，陰極不斷析出，雜質(zhì)被留在溶液中的電化學(xué)過(guò)程。鉛冰銅；以鐵硫化物與鉛硫化物為主要組元的的融合體。還原熔煉；在高溫下，在還原氣氛下所進(jìn)行的熔煉。氧化精煉；在高溫下，通入空

9、氣使雜質(zhì)氧化成氧化物造渣除去的過(guò)程。電流效率；在直流電點(diǎn)解時(shí)，陰極上實(shí)際析出的物質(zhì)量與理論析出量之比的百分?jǐn)?shù)。造锍熔煉；在一臺(tái)高溫冶金設(shè)備中，含有硫的爐料以及燃料和熔劑，在和氧的反應(yīng)過(guò)程中，生成含二氧化硫的煙氣、氧化物融合體的爐渣、以及金屬硫化物的融合體的冰銅的過(guò)程。置換沉積；用電極電位較負(fù)的物質(zhì)把電極電位較正的物質(zhì)從其水溶液中置換出來(lái)的過(guò)程。第2頁(yè)共9頁(yè)有色金屬冶金概論復(fù)習(xí)題浸出液凈化；在浸出過(guò)程中少量雜質(zhì)也被浸出進(jìn)入溶液，為從溶液中回收的有價(jià)物質(zhì)更純，必須把溶液中的雜質(zhì)先行除去的步驟。硫酸化焙燒；在較高的溫度下，鼓入空氣，使?fàn)t料中硫化物氧化生成硫酸鹽的過(guò)程。冰銅；銅硫化物和鐵硫化物的融合體

10、。锍：金屬硫化物的融合體，主要成分為鐵、硫和其他金屬。粗銅：含雜質(zhì)比較高的銅，一般品位在9899.5%。鎳冰銅；硫化鎳與硫化鐵的融合體。8當(dāng)今銅的主要消費(fèi)領(lǐng)域是哪些？由于銅具有較高的導(dǎo)電性、傳熱性、延展性、抗拉性和耐腐性，因此在國(guó)防工業(yè)、電氣工業(yè)、機(jī)械制造工業(yè)以及其他部門的應(yīng)用都很廣，特別在電氣工業(yè)應(yīng)用得更為廣泛。常規(guī)武器制造和空間探測(cè)都需要銅。銅的一半左右用于電器及電子工業(yè)，如制造電纜、電線、電機(jī)以及其他輸電和電訊設(shè)備。在機(jī)械制造工業(yè)中多是使用銅的合金，如黃銅、青銅、白銅、錳銅鋼、鎳銅、康銅等。膽礬（硫酸銅）則用于制造農(nóng)藥和其他化學(xué)藥品9試從資源綜合利用和生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境的友好兩方面，分析火法

11、煉銅和濕法煉銅的主要優(yōu)缺點(diǎn)?；鸱掋~是將銅礦（或焙砂、燒結(jié)塊等）和熔劑一起在高溫下熔化，或直接煉成粗銅，或先煉成冰銅（銅、鐵、硫?yàn)橹鞯娜垠w）然后再煉成粗銅。濕法煉銅是在常壓或高壓下，用溶劑浸出礦石或焙燒礦中的銅，經(jīng)凈液使銅與雜質(zhì)分離，而后用電積或置換等方法，將溶液中的銅提取出來(lái)?；鸱鞒套畲蟮膬?yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性廣，對(duì)各種不同的銅礦均能處理，特別是對(duì)一船硫化礦和富氧化礦很適用。濕法煉銅是在常溫、常壓或高壓下用溶劑使銅從礦石中浸出。然后從浸出液中除去各種雜質(zhì)，再將銅從浸出液中沉淀出來(lái)。對(duì)氧化銅礦和自然銅礦，大多數(shù)可用溶劑直接浸出；而硫化銅礦則一般先經(jīng)焙燒，然后溶浸?；鸱掍撆c濕法煉銅的根本差別在于濕法浸

12、出時(shí)，只有銅和少數(shù)其他成分溶解，絕大多數(shù)的脈石成分和雜質(zhì)仍留在浸出渣中。濕法過(guò)程可在常溫下進(jìn)行，不需要更多的燃料；不造渣；產(chǎn)品輸送方便；勞動(dòng)條件較好；無(wú)煙害。從今后銅資源的變化情況看，銅礦日益貧化，將會(huì)遇到低品位難選復(fù)合礦處理的問(wèn)題更多，這會(huì)促使?jié)穹ㄒ苯鹣蚯鞍l(fā)展。10造锍熔煉過(guò)程中Fe3O4有何危害？生產(chǎn)實(shí)踐中采用哪些有效措施抑制Fe3O4的形成？在造锍熔煉時(shí)，由于Fe3O4析出，在轉(zhuǎn)爐渣口和上升煙道等部位產(chǎn)生結(jié)垢物；爐渣粘度增大和熔點(diǎn)升高；渣含銅升高等許多問(wèn)題?？刂艶e3O4的措施和途徑。（1）提高反應(yīng)塔溫度。（2）保持渣中一定的SiO2含量，降低Fe/SiO2，加入煤，以及優(yōu)化噴嘴結(jié)構(gòu)與操

13、作條件等（3）勤放渣。（4）增加沉淀池燃油量，降低锍品位11酸性爐渣和堿性爐渣各有何特點(diǎn)？堿性爐渣受熱熔化時(shí)，立即轉(zhuǎn)變成各種Me2+和半徑較小的硅氧絡(luò)陰離子，粘度迅速下降。在粘度溫度曲線上有明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。當(dāng)溫度超過(guò)轉(zhuǎn)折點(diǎn)溫度后，曲線變得比較平緩，即溫度對(duì)粘度的影響不明顯。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，可得出堿性爐渣的粘度與溫度關(guān)系式：lgn=A/T+B或n=BOeWn/RT式中A=Wn/R；B=lgBO；wn=粘度活化能酸性爐渣含SiO2高，隨著溫度升高復(fù)雜的硅氧絡(luò)陰離子逐步離解為簡(jiǎn)單的絡(luò)陰離子，因此粘度也逐漸降低。其粘度溫度曲線上沒(méi)有明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。酸性爐渣粘度與溫度關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)式如下：第3頁(yè)共9頁(yè)有色金屬冶金概論

14、復(fù)習(xí)題lgn=A+BT式中A,B與爐渣成分有關(guān)的常數(shù)12閃速爐造锍熔煉對(duì)入爐銅精礦為何要預(yù)先進(jìn)行干燥？閃速熔煉要求在反應(yīng)塔內(nèi)以極短的時(shí)間(23s)完成全部冶金過(guò)程，因此爐料必須事先干燥使其含水小于0.3%。干燥時(shí)不應(yīng)使硫化物氧化和顆粒粘結(jié)。閃速熔煉過(guò)程要達(dá)到自熱，生產(chǎn)上采用哪些措施來(lái)保證？閃速熔煉的生產(chǎn)過(guò)程中，精礦中的硫化物氧化以及造渣反應(yīng)放出大量的熱，輔之以熱風(fēng)或富氧空氣，使過(guò)程能半自熱或自熱進(jìn)行。隨著精礦中的發(fā)熱元素硫和鐵的含量不同和礦物相組成不同，氧化反應(yīng)放出的熱量也不同。采取的方法有預(yù)熱空氣提高風(fēng)溫，或者減少爐氣量，或者兩者同時(shí)應(yīng)用。近十多年來(lái)的閃速熔煉技術(shù)進(jìn)步表明，提高富氧濃度，減少

15、爐氣量的途徑更具有意義。熔池熔煉產(chǎn)出的爐渣為何含銅較高？當(dāng)吹煉至出現(xiàn)粗銅時(shí)，體系中氧位和硫位發(fā)生急劇的變化，氧位的急劇增大，使熔渣中Fe3O4和Cu2O活度也急劇增大，a將由0.10.35增至1,即達(dá)Fe3O4的飽和值，大大地惡化了爐渣的性2Fe3O434質(zhì)；而aCO由小于10-3增至10-1,渣含銅急劇增加。計(jì)算表明，連續(xù)煉銅時(shí)渣含銅的最低值為8%Cu2O15銅锍的吹煉過(guò)程為何能分為兩個(gè)周期？銅锍的吹煉是一個(gè)周期性的作業(yè)，可分為兩個(gè)階段：第一階段：造渣期，主要進(jìn)行FeS的氧化和造渣反應(yīng)；第二階段：造銅期，主要進(jìn)行Cu2S的氧化及Cu2S和Cu2O的相互反應(yīng)，最終獲得粗銅。造渣期根據(jù)情況加入冰

16、銅和石英溶劑，并間斷地排放爐渣。造銅期無(wú)需加溶劑，不產(chǎn)出爐渣。冰銅吹煉過(guò)程中發(fā)生如下反應(yīng)：FeS(l)+Cu2O(l)=Cu2S(l)+FeO(l)AG0=-105437-85.48T(J)此反應(yīng)的AG0在所有熔煉溫度范圍內(nèi)都有很大負(fù)值。表明有FeS存在時(shí)，Cu2O不可能穩(wěn)定存在，必然被硫化成Cu2S。只有當(dāng)FeS完全氧化除去后，Cu2S和Cu2O的相互反應(yīng)才能進(jìn)行，這就是冰銅吹煉分兩個(gè)階段的熱力學(xué)依據(jù)。在吹煉過(guò)程中Fe3O4有何危害？怎樣抑制其形成？在冰銅吹煉時(shí)，由于Fe3O4析出，在轉(zhuǎn)爐渣口和上升煙道等部位產(chǎn)生結(jié)垢物；爐渣粘度增大和熔點(diǎn)升高；渣中含銅量顯著升高，噴濺嚴(yán)重，風(fēng)口操作困難?？刂?/p>

17、Fe3O4的措施和途徑。轉(zhuǎn)爐正常吹煉的溫度在1250C1300C之間。在兼顧爐子耐火材料壽命的情況下，適當(dāng)提高吹煉溫度。保持渣中一定的SiO2含量。(3)勤放渣?？刂艶e3O4的一般途徑有：提高反應(yīng)塔溫度增加沉淀池燃油量，降低锍品位降低Fe/SiO2,加入煤，以及優(yōu)化噴嘴結(jié)構(gòu)與操作條件等。17吹煉過(guò)程中鐵、硫之外的其它雜質(zhì)行為如何？在吹煉時(shí)，冰銅中的Ni3S2氧化成NiO入渣，粗銅殘鎳為0.5%0.7%。CoS也氧化成CoO進(jìn)入渣中，因CoS在第一周期末才大量氧化，此時(shí)轉(zhuǎn)爐渣含鉆達(dá)0.4%0.5%，是提鉆原料。鋅大部分氧化造渣，只有20%30%的鋅進(jìn)入爐氣。大約一半的鉛以PbO形態(tài)造渣，其余的

18、鉛進(jìn)入爐氣。溶入粗銅的鉛極少。鉍的95%進(jìn)入煙塵，極少量殘留于粗銅中。砷銻的絕大部分揮發(fā)至煙塵中，也有少量造渣和留在粗銅中。至于金和銀，在吹煉時(shí)主要進(jìn)入粗銅，硒和碲則部分揮發(fā)，部分留在粗銅內(nèi)。第4頁(yè)共9頁(yè)第 頁(yè)共9頁(yè)有色金屬冶金概論復(fù)習(xí)題18如果爐渣中含有較多以Cu2O形態(tài)存在的銅，用哪種貧化方法處理更有效？電爐貧化法19簡(jiǎn)述粗銅火法精煉的過(guò)程原理?；鸱ň珶捯彩侵芷谛缘淖鳂I(yè)，精煉過(guò)程在回轉(zhuǎn)陽(yáng)極爐或反射爐內(nèi)進(jìn)行。每一精煉周期包括裝料、熔化、氧化、還原和澆鑄五個(gè)工段，其中氧化和還原工段是最關(guān)鍵工段。氧化過(guò)程銅中有害雜質(zhì)的除去還原過(guò)程銅中氧的排除氧化精煉的基本原理：銅中多數(shù)雜質(zhì)對(duì)氧的親和力大于銅對(duì)氧

19、的親和力，而且雜質(zhì)氧化物在銅水中的溶解度很小。而由于粗銅中主要是銅，雜質(zhì)濃度低，根據(jù)質(zhì)量作用定律，首先氧化的是銅。還原過(guò)程是將銅液中含有的Cu2O用還原劑脫除的過(guò)程。20火法精煉過(guò)程中為什么鎳較難除去？Ni:NiO+Fe2O3NiOFe2O3造渣，因有少量As、Sb,可生成鎳云母(6Cu2O8NiO2As2O3、6Cu2O8NiO2Sb2O3)，這是這些雜質(zhì)難除去的主要原因。精煉過(guò)程中有一還原作業(yè)，目的是什么？過(guò)還原有什么不利影響？精煉過(guò)程中的還原主要是去除銅中的氧，銅中含氧過(guò)多會(huì)使銅變脆，延展性和導(dǎo)電性都變壞，而銅中氧的排除程度決定于還原過(guò)程。過(guò)還原時(shí)，由于銅水含氧極少，引起含氫急增。銅中含

20、氫過(guò)多，在鑄成的陽(yáng)極內(nèi)會(huì)有氣孔、對(duì)電解精煉非常不利；若制成銅線錠，則在加熱時(shí)銅中的氨與Cu2O作用產(chǎn)生水蒸氣，使銅變脆、發(fā)生龜裂(氫病)，機(jī)械性能變壞。22銅電解精煉和銅電積，兩者的電極反應(yīng)有什么差別？這樣，銅電積的總反應(yīng)可寫銅的電積也稱不溶陽(yáng)極電解。它是以銅的始極片作陰極，以鉛銻合金作陽(yáng)極，上述的凈化除鐵后的凈化液作電解液。電解時(shí)，陰極過(guò)程與電解精煉一樣，在始極片上析出銅。在陽(yáng)極的反應(yīng)則不是金屬溶解，而是水的分解析出氧，這與鋅的濕法冶金電積的陽(yáng)極過(guò)程相同1為：Cu2+H2O=Cu+上O2+2H1+222電解精煉陽(yáng)極反應(yīng)陽(yáng)極上進(jìn)行的是銅和一些雜質(zhì)的氧化反應(yīng)。Cu2e二Cu2+HO2e=2H+1

21、0222EoCu/Cu2+EoH2/二0.34V二1.229V2M2e二M2+SO2-2e=SO+1O4E00.34VM/M2+E0二2.42VS2/2陰極反應(yīng)陰極上進(jìn)行的是銅的還原反應(yīng)。Cu2+2e丄CuEoCu/Cu2+二0.34V2H+2e二H2E0H2/H+二0VM2-,+2e二ME0M7M2+0.34V銅電解精煉過(guò)程的原理，它是如何把雜質(zhì)除去的，指出雜質(zhì)的去向？Fe、Ni、Pb、As、Sb等比Cu更負(fù)電性的元素。這些元素在銅中的含量低，其電極電位更負(fù)，因此將優(yōu)先溶解進(jìn)入電解液，同時(shí)銅也不斷地溶解到電解液中。水和硫酸根離子的氧化電位比銅正得多，其反應(yīng)不可能進(jìn)行。金、銀和鉑族金屬的電位更

22、正，不能被氧化進(jìn)入電解液，最后進(jìn)入陽(yáng)極泥中。氫的標(biāo)準(zhǔn)電極電位比銅負(fù)，且在銅陰極上的超電位，使氫的電極電位更負(fù)，所以在正常電解條件下不會(huì)析出氫。電極電位比銅負(fù)的元素，也不能在陰極上析出。按電解時(shí)的行為，陽(yáng)極上的雜質(zhì)可分為四類：第一類：正電性金屬和以化合物形態(tài)存在的元素。Au、Ag和鉑族金屬為正電性金屬，進(jìn)入陽(yáng)極泥。少量的Ag以Ag2SO4的形式溶解于電解液中，當(dāng)有少量Cl存在時(shí)，形成AgCl進(jìn)入陽(yáng)極泥。O、S、Se和Te以Cu2S、Cu2O、Cu2Te、Cu2Se、AgSe和AgTe的形態(tài)進(jìn)入陽(yáng)極泥中。第二類：在電解液中形成不溶性化合物的Pb和Sn。Pb在溶解時(shí)形成PbSO4沉淀，并可進(jìn)一步有色

23、金屬冶金概論復(fù)習(xí)題氧化成PbO2覆蓋在陽(yáng)極上，使槽電壓升高。Sn進(jìn)入電解液后氧化成四價(jià)，四價(jià)的硫酸錫易水解成堿式硫酸錫進(jìn)入陽(yáng)極泥中。SnSO4+1/2O2+H2SO4=Sn(SO4)2+H2OSn(SO4)2+2H2O=Sn(OH)2SO4+H2SO4Sn(OH)2SO4沉淀時(shí)可吸附As、Sb的化合物，有利于電解，但過(guò)多會(huì)粘附在陰極上，降低陰極質(zhì)量。第三類：負(fù)電性金屬Ni、Fe、Zn。Fe和Zn溶于電解液中，Ni可電化學(xué)溶解于電解液中，但有一些不溶性化合物如NiO和鎳云母等，易在陽(yáng)極表面形成不溶性的薄膜，使槽電壓升高，甚至?xí)痍?yáng)極鈍化。第四類：電位與銅相近的As、Sb和Bi。電解時(shí)它們可在陰

24、極上放電析出。它們還易形成SbAsO4和BiAsO4等漂浮陽(yáng)極泥，機(jī)械地粘附在陰極上，影響陰極質(zhì)量。其中Sb進(jìn)入陰極的量比As多，所以危害比As大。生產(chǎn)上采用哪些有效措施降低電解過(guò)程的電耗？提高電解液的溫度，有利于降低電解液的粘度，使漂浮的陽(yáng)極泥容易沉降，增加各種離子的擴(kuò)散速度，減少電解液的電阻，從而提高電解液的導(dǎo)電率、降低電解槽的電壓降，以減少銅電解生產(chǎn)的電能消耗。25砷、銻、秘雜質(zhì)在銅電解過(guò)程中有哪些危害？As、Sb和Bi。電解時(shí)它們可在陰極上放電析出。它們還易形成SbAsO4和BiAsO4等漂浮陽(yáng)極泥，機(jī)械地粘附在陰極上，影響陰極質(zhì)量。其中Sb進(jìn)入陰極的量比As多，所以危害比As大。26

25、濕法煉銅有那些主要方法？適合用于處理那些物料？焙燒浸出電積法細(xì)菌浸出法：主要處理低品位難選復(fù)合礦和廢礦。高壓氨浸法：此法適于處理Cu-Ni-Co或Ni-Co礦。27細(xì)菌在浸出時(shí)作用是什么？硫化礦用稀硫酸浸出的速度是緩慢的，但有細(xì)菌存在時(shí)可顯著加速浸出反應(yīng)。利用某些自養(yǎng)型細(xì)菌在浸出劑中的作用,從貧礦中富集某些金屬元素的過(guò)程。分析比較高爐煉鐵和鼓風(fēng)爐熔煉冰銅過(guò)程的異同？影響銅電解電流效率的因素？影響電流效率的因素主要有：漏電、陰陽(yáng)極短路、陰極銅被空氣氧化和Fe2+的氧化和Fe3+的還1.186耳生產(chǎn)氧化鋁的原料有幾種？鋁土礦的類型有那幾種？我國(guó)主要是那種礦物？生產(chǎn)氧化鋁的原料有鋁礦土，明礬石礦和霞

26、石礦。鋁土礦按其含有的氧化鋁水合物的類型可分為：三水鋁石型鋁土礦；一水軟鋁石型鋁土礦；一水硬鋁石型鋁土礦；混合型鋁土礦。我國(guó)鋁土礦資源豐富，儲(chǔ)量大；高鋁、高硅、低鐵；鋁硅比較低，中低品位鋁土礦居多；多數(shù)鋁土礦是一水硬鋁石型鋁土礦。堿法生產(chǎn)氧化鋁的方法有那幾類？它們的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？堿法生產(chǎn)氧化鋁有拜耳法、燒結(jié)法和拜耳燒結(jié)聯(lián)合法等多種流程。拜耳法比較簡(jiǎn)單，能耗低，產(chǎn)品質(zhì)量高，成本低，但只限于處理較高品位的鋁土礦(A/S應(yīng)大于7)。堿石灰燒結(jié)法工藝較復(fù)雜，能耗高，產(chǎn)品質(zhì)量和成本不及拜耳法，但它可以處理低品位的鋁土礦(A/S應(yīng)大于3.5)。鋁酸鈉溶液是氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中那道工序的產(chǎn)物？它組成以什么表示？

27、什么叫摩爾比？它代表溶液的什么重要特征？鋁酸鈉溶液是堿法生產(chǎn)氧化鋁的重要中間產(chǎn)物。第6頁(yè)共9頁(yè)有色金屬冶金概論復(fù)習(xí)題第 頁(yè)共9頁(yè)鋁酸鈉溶液的組成是以溶液中A12O3和Na2o(苛性堿)的絕對(duì)濃度表示的。摩爾比：鋁酸鈉溶液中的Na2O與Al2O3的比值，對(duì)于這個(gè)比值，有不同的習(xí)慣表示方法。較為普通的是采用鋁酸鈉溶液中的Na2O與Al2O3的摩爾數(shù)之比，寫作Na2O/Al2O3摩爾比，或簡(jiǎn)稱“摩爾比”，我們以符號(hào)“MR”表示。摩爾比可以用來(lái)表示鋁酸鈉溶液中氧化鋁的飽和程度，是鋁酸鈉溶液的一個(gè)重要特性參數(shù)也是項(xiàng)重要的技術(shù)指標(biāo)。燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁過(guò)程中鋁酸鈉溶液脫硅的目的與方法？熟料溶出過(guò)程中，由于B2

28、CaOSiO2被堿液分解，部分SiO2進(jìn)入溶液，使得鋁酸鈉溶液中含有一定的SiO2，部分SiO2呈介穩(wěn)狀態(tài)存在于溶液中。碳酸化分解時(shí)，溶液中的SiO2會(huì)隨同氫氧化鋁一起析出進(jìn)入成品氧化鋁中，降低了產(chǎn)品質(zhì)量。另外，含SiO2濃度高的碳分母液蒸發(fā)時(shí)，鋁硅酸鈉易于析出，而使蒸發(fā)器管道結(jié)疤，降低傳熱效率。所以，在碳酸化分解之前必須進(jìn)行脫硅處理，使溶液中的SiO2盡可能地轉(zhuǎn)變?yōu)楣滔喾蛛x出來(lái)。燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁工藝中，脫硅工序作為一道重要工序，其主要任務(wù)是脫除粗液中的SiO2，提高溶液的硅量指數(shù)，同時(shí)降低溶液中的浮游物，達(dá)到優(yōu)質(zhì)，高產(chǎn)，低消耗的目的。脫硅工藝的分類脫硅的分類方法有很多種，目前燒結(jié)法和混聯(lián)法多

29、用的三次脫硅工藝和鈉硅渣分離深度脫硅工藝。根據(jù)壓煮脫硅時(shí)使用的蒸汽壓力不同可分為高壓脫硅和常壓脫硅；按加熱方式不同可分為直接加熱和間接加熱；按操作周期、操作方式又有連續(xù)脫硅和間斷脫硅等多種分類方式。拜爾法生產(chǎn)氧化鋁的主要工序是是么？各工序的主要原理？拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的主要工序包括：鋁土礦原料準(zhǔn)備、溶出、赤泥分離洗滌、分解、氫氧化鋁分離洗滌、煅燒、蒸發(fā)和苛化。簡(jiǎn)述拜耳法生產(chǎn)溶出過(guò)程中結(jié)疤的分類及危害結(jié)疤分類拜耳法過(guò)程結(jié)疤可分為四大類：因溶液分解而產(chǎn)生，以Al(OH)3為主，主要在赤泥分離沉降槽、赤泥洗滌沉降糟、分解槽等設(shè)備的器壁上生成。視條件不同，可以是三水鋁石、拜耳石、諾爾石，一水軟鋁石及膠體

30、。由溶液脫硅以及鋁土礦與溶液間反應(yīng)而產(chǎn)生。如鈉硅渣，水化石榴石等。此類結(jié)疤主要是在礦漿預(yù)熱，溶出過(guò)程及母液蒸發(fā)過(guò)程中出現(xiàn)。其結(jié)晶形態(tài)與溫度、溶液組成、時(shí)間等多種因素有關(guān)。因鋁土礦中含鈦礦物在拜耳法高溫溶出過(guò)程中與添加劑及溶液反應(yīng)而生成。主要成份為鈦酸鈣CaOTiO2和羥基鈦酸鈣CaTi2O4(OH)2。這類結(jié)疤主要在高溫區(qū)生成。除上述三種以外的結(jié)疤成分，如一水硬鋁石、鐵礦物、磷酸鹽、含鎂礦物、氟化物及草酸鹽等。這類結(jié)疤相對(duì)較少。結(jié)疤的實(shí)際礦物組成則更復(fù)雜，如在鈣鈦礦的結(jié)疤中含有相當(dāng)量的鋯、鈮和釔。結(jié)疤危害在氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中,結(jié)疤形成和危害比較復(fù)雜。對(duì)氧化鋁生產(chǎn)帶來(lái)的危害主要是使熱交換設(shè)備的傳熱

31、系數(shù)下降,能耗升高,造成生產(chǎn)成本增加。當(dāng)加熱面的結(jié)疤厚達(dá)1mm時(shí),為達(dá)到相同的加熱效果,必須增加一倍的傳熱面積,或者相應(yīng)地提高熱介質(zhì)溫度。結(jié)疤能直接影響生產(chǎn)工藝、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。鋁電解生產(chǎn)的工藝流程？寫出陰極、陽(yáng)極反應(yīng)？鋁電解過(guò)程中的兩極反應(yīng)陰極反應(yīng)A13+3e-Al陽(yáng)極反應(yīng)2O2-+C4e-CO2總反應(yīng)2A12O3+3C4A1+3CO2法凈化理1悠削陽(yáng)工-1鋁電解住產(chǎn)工藝流稈関判L烤陽(yáng)機(jī)塊1丫溫L出氮化騎1_一內(nèi)訝擁嗎天修廩料新鮮VI化協(xié)Q1化曲畑氣戈焙陽(yáng)根塊紐礦極塊紳股漬場(chǎng)普通佑徒|出.輛剛T含直氣憂們護(hù)!賤處珂鑄造乍I刑陽(yáng)極主產(chǎn)37.影響鋁電解電流效率的因素有哪些？電流效率的影響因素（1）

32、電解質(zhì)溫度（2）極距（3）電解質(zhì)成分（4）電流密度（5）1電解系列生產(chǎn)權(quán)鋁液高度鋁電解槽正常生產(chǎn)期間所宜保持的技術(shù)條件電流強(qiáng)度電力供應(yīng)有余裕的季節(jié)，適當(dāng)增大電流強(qiáng)度，或者在電力供應(yīng)不足的時(shí)期，適當(dāng)減少電流強(qiáng)度。許多鋁電解廠還特意采取增大電流、強(qiáng)化生產(chǎn)的措施，以增加單位陰極面積的鋁產(chǎn)量。槽電壓現(xiàn)代鋁電解生產(chǎn)上采取自動(dòng)調(diào)節(jié)電壓（或極距）的辦法來(lái)嚴(yán)格控制電解過(guò)程，因此可以節(jié)省電能并增加鋁產(chǎn)量。極距在工業(yè)生產(chǎn)上宜在取得高電流效率的情形下宜保持盡可能低的極距，以便減少單位鋁產(chǎn)量的電能消耗量。電解溫度在鋁電解生產(chǎn)上，通常把電解溫度看作重要技術(shù)條件。所謂電解溫度，是指電解質(zhì)溫度而言。這是一個(gè)溫度范圍，一般取

33、950970C，大約高出電解質(zhì)的初晶點(diǎn)1020C?，F(xiàn)代鋁工業(yè)上力圖采用低熔點(diǎn)的電解質(zhì)，以降低電解溫度。電解質(zhì)成分工業(yè)電解質(zhì)里的氧化鋁濃度，在打殼終了時(shí)約為45%，而在下一次打殼前減少到23%。采取“勤加工少下料”的辦法，或自動(dòng)連續(xù)下料的辦法，可使電解質(zhì)保持比較穩(wěn)定的Al2O3濃度，因而有利于提高電流效率。電解質(zhì)水平和鋁液水平工業(yè)電解槽內(nèi)經(jīng)常保持一層液體鋁是有益的。第一，它保護(hù)著槽底炭塊，減少生成炭化鋁；第二，它使陽(yáng)極底掌中央部位多余的熱量通過(guò)這層良導(dǎo)體傳輸?shù)疥?yáng)極四周，使槽內(nèi)各部分溫度趨于均勻。第三，它填充了槽底上高洼不平之處，使電流比較均勻地通過(guò)榴底。第四，厚度適當(dāng)?shù)匿X液層能夠削弱磁場(chǎng)產(chǎn)生的作用力。槽內(nèi)鋁液水平一般保持20cm左右。電磁平衡好的電解槽，鋁液水平還可減薄到10cm。陽(yáng)極效應(yīng)系數(shù)現(xiàn)代鋁工業(yè)上，自動(dòng)化程度高的電解槽通常取陽(yáng)極效應(yīng)系數(shù)0.51.0次/槽日，而一般電解槽取0.10.5次/槽日。第 頁(yè)共9頁(yè)有色金屬冶金概論復(fù)習(xí)題提取金、銀的原料有幾種，詳細(xì)敘述不同原料中的存在形態(tài)？最主要的金礦是自然金和銀金礦。銅鎳鉛鋅礦都常含有金，它們是生產(chǎn)黃金的重要原料。其他金礦還有碲金礦(AuTe2)、針碲金礦(Au,Ag)Te2)、葉銻礦(Au2Sb2PbTe6S15)、碲金銀礦(Ag,Au)Te等。主要的銀礦是硫化礦，大部分伴生在鉛鋅銅銻