有色冶金概论第1章 绪论PPT.ppt

提取冶金方法 1）火法冶金：Pyrometallurgy； 2）湿法冶金：Hydrometallurgy ； 3）电冶金：Electrometallurgy ； 4）粉末冶金：Powder metallurgy。 火法冶金 利用高温从矿石中提取金属或其化合物的冶金过程。此过程没有水溶液参加，故又称为干法冶金。 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。 火法冶金 ①矿石准备。选矿得到的细粒精矿不易直接加入鼓风炉（或炼铁高炉），须先加入冶金熔剂（能与矿石中所含的脉石氧化物、有害杂质氧化物作用的物质），加热至低于炉料的熔点烧结成块；或添加粘合剂压制成型；或滚成小球再烧结成球团；或加水混捏；然后装入鼓风炉内冶炼。 火法冶金 硫化物精矿在空气中焙烧的主要目的是：除去硫和易挥发的杂质，并使之转变成金属氧化物，以便进行还原冶炼；使硫化物成为硫酸盐，随后用湿法浸取；局部除硫，使其在造锍熔炼中成为由几种硫化物组成的熔锍。 ②冶炼。此过程形成由脉石、熔剂及燃料灰分融合而成的炉渣和熔锍（有色重金属硫化物与铁的硫化物的共熔体）或含有少量杂质的金属液。有还原冶炼、氧化吹炼和造锍熔炼3种冶炼方式： 还原冶炼：是在还原气氛下的鼓风炉内进行。加入的炉料，除富矿、烧结块或球团外，还加入熔剂（石灰石、石英石等），以便造渣，加入焦炭作为发热剂产生高温和作为还原剂。可还原铁矿为生铁，还原氧化铜矿为粗铜，还原硫化铅精矿的烧结块为粗铅。 氧化吹炼：在氧化气氛下进行，如对生铁采用转炉，吹入氧气，以氧化除去铁水中的硅、锰、碳和磷，炼成合格的钢水，铸成钢锭。 造锍熔炼：主要用于处理硫化铜矿或硫化镍矿，一般在反射炉、矿热电炉或鼓风炉内进行。加入的酸性石英石熔剂与氧化生成的氧化亚铁和脉石造渣，熔渣之下形成一层熔锍。在造锍熔炼中，有一部分铁和硫被氧化，更重要的是通过熔炼使杂质造渣，提高熔锍中主要金属的含量，起到化学富集的作用。 ③精炼。进一步处理由冶炼得到的含有少量杂质的金属，以提高其纯度。如炼钢是对生铁的精炼，在炼钢过程中去气、脱氧，并除去非金属夹杂物，或进一步脱硫等；对粗铜则在精炼反射炉内进行氧化精炼，然后铸成阳极进行电解精炼；对粗铅用氧化精炼除去所含的砷、锑、锡、铁等，并可用特殊方法回收粗铅中所含的金及银。对高纯金属则可用区域熔炼等方法进一步提炼。 2）湿法冶金 湿法冶金是利用溶剂，借助于氧化、还原、中和、水解、络合等化学作用，对原料中金属进行提取和分离，得到金属或其化合物的过程，称为湿法冶金。由于大部分溶剂是水溶液，因而也叫水法冶金。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。 湿法冶金在机理上属物理化学的内容，其生产步骤主要包括：浸取、分离、富集和提取。 （1）浸出 选择适当的溶剂（如酸、碱、氨、氰化物、氯化物、有机溶剂等）把经处理过的矿石中的常以化合物形式存在的金属选择性地溶解，以便使其与其它不溶的物质分离的过程。浸取过程常涉及到置换和氧化还原反应，为得到所需要的产物，对浸取剂的酸碱度要加以控制。 此外，凡影响化学反应的因素都对浸取过程产生影响，一般加温和加压可都加速浸取过程。还可以利用细菌把一些不溶性的矿物变成可溶性盐，称为微生物冶金或细菌采矿。 有色金属冶金概论 任课教师：李福民 单 位：冶金与能源学院 课程教学大纲 课程名称：有色金属冶金概论 课程名称：Introduction to Metallurgy of Non- Ferrous Metals 课 程 号：606115 课程类型：专业限选课 学 时：36学时 适用对象：冶金工程专业本科生 先修课程：《冶金化工过程与设备》、《冶金热力学及动力学》、《冶金传输原理》。 一、课程的性质、目的与任务 课程性质： 冶金工程专业本科生专业限选课； 课程目的： 使钢铁冶金专业方向的学生扩大专业面，以适应市场经济的需要。 课程任务： 了解常用有色金属的性质和用途； 掌握常用有色金属冶金主要原理、生产工艺。 二、课程的内容及学时分配 第一部分：绪论（2学时） 学习目的和要求： 通过本部分的学习，应了解各种有色金属所属的类型，熟悉有色金属的分类依据，掌握有色金属提取过程的特点。 教学内容： 从课程的性质引入，讲解有色金属的分类及各种金属的所属类别，介绍有色金属提取过程特点，对有色金属的提取方法进行归纳性总结。 有色金属提取过程的特点和提取方法。 重点和难点：有色金属提取过程的特点。 第二部