冶金概論復習思考題

1、平時作業(yè)題目1、現代工業(yè)習慣上如何將金屬分類？ 金屬一般可以分為黑色金屬和有色金屬。黑色金屬是指鐵、錳、鉻三種金屬，它們的單質為銀白色，而 不是黑色。之所以稱它們黑色金屬是由于它們和它們的合常有灰黑色的氧化物。金表面有色金屬是指黑色 金屬以外的金屬， 其中除少數有顏色外 (銅為紫紅色、 金為黃色)，大多數為銀白色， 有色金屬有 60 多種， 又可分為九大類： (1)重金屬：銅、鉛、鋅等。 (2)輕金屬：鋁、鎂等。 (3)輕稀有金屬：鋰、鈹等。 (4) 難熔 稀有金屬：鎢、鈦、釩等。 (5) 稀散金屬：鎵、鍺等。 (6) 稀土金屬：鈧、釔及鑭系元素等。 (7)放射性金屬： 鐳、錒等。 (8) 貴

2、金屬：金、銀、鉑等。2、目前冶金方法大體可歸結為哪幾類？ 按研究領域分：提取冶金學和物理冶金學，其中提取冶金學暗鎖冶煉金屬可分為有色冶金和 鋼鐵冶金 按冶金工藝過程不同分為：濕法冶金，火法冶金和電冶金.電冶金是利用提取金屬的方法。根據利用電能效應的不同，電冶金又分為電熱冶金和電化冶金。有色金屬冶金一般是濕法冶金，粉末冶金，鋼鐵 等黑色金屬一般是火法冶金3、成礦作用可分為哪幾類？a. 內生成礦作用b.外生成礦作用c.變質成礦作用4、礦石品位的基本概念。 礦石中有用組分的質量分數。大多數礦石是以其中金屬元素的質量分數表示，也有一起種的氧化物等 質量分數表示的。貴金屬的品味一般以 g/t 表示。5、

3、選礦的基本概念。 選礦是利用礦物的物理或物理化學性質的差異，借助各種選礦設備將礦石中的有用礦物和脈石礦物分離，并達到使有用礦物相對富集的過程。6、燒結廠的主要任務。 燒結廠的主要任務是將粉狀鐵礦石(包括富粉礦、精礦粉等)和鋼鐵廠二次含鐵粉塵，通過燒結機的燒 結過程，加工成粒度符合高爐要求的人造富塊礦燒結礦。7、現在大量采用的選煤方法是什么？ 根據密度不同進行分選的重力選煤，包括跳汰選煤，重介質選煤；按表面性質不同的浮游選煤。8、焦爐的大小是如何表示的？焦炭的生產工序是什么？ 焦爐的大小可以按照燃燒室的立火道數量的多少來劃分，一般大型焦爐的燃燒室有 26-32 個立火道， 中小型焦爐僅為 12-

4、16 個。 焦炭的生產工序 : 煉焦煤料的制備 煉焦生產 焦炭處理 熄焦 涼焦 篩焦 貯焦 整粒9、煉焦的三班操作是什么？ 焦爐的生產操作，即焦爐的三班生產。它包括裝煤、推焦、熄焦和篩焦四道主要工序10、 焦爐煤氣和高爐煤氣的區(qū)別。 高爐煤氣是高爐生產的副產品，由于高爐使用焦炭生產， co 含量高，熱值高。焦爐煤氣是煤煉焦炭時的副產品， co 含量稍低，熱值稍低 ,硫化物高。11、目前大中型高爐煉鐵的爐料結構如何？高爐煉鐵的主要原料及產品是什么？焦炭在煉鐵過程中的作 用。原料： 1，鐵礦石； 2，燃燒， 3，鼓風 產品：鐵水，高爐煤氣，高爐渣作用a、爐料的骨架作用：支撐爐內料柱，提供爐料的透氣

5、性；b、提供冶煉能量：與氧氣燃燒放熱，占煉鐵總熱量的58%;c、鐵礦石的還原劑：碳和碳與氧反應生成的CO;d、對最初生成的鐵進行滲碳，生鐵中含碳量為2.2-6.0%;e、填充爐缸作用：活躍爐缸，提高爐缸的空間系數，使高爐休風后易恢復爐況。12、對現代高爐煉鐵來說，熱風爐的主要作用。對鼓風進行換熱，使溫度提高到1100至1300攝氏度1:高溫鼓風，增加鼓入高爐中空氣的溫度，可以減少焦炭的消耗，增加生鐵產量2:調濕鼓風，在鼓入高爐中的熱風中添加較多量的水蒸氣用于分解吸熱3:氧氣富化古風：用于增加產量 4:輔助燃料的噴入13、一座日產1萬噸生鐵的高爐，其每天的物料衡算情況如何？1萬噸生鐵的高爐，每天

6、需要消耗鐵礦石約1.6X 104t噸、焦炭約 3000 t、煤粉約2000 t,產生爐渣3000 t左右，每天要將 1.5X 107m3左右的空氣由鼓風機加壓至0.4 MPa左右鼓入爐內，從爐頂放出約1.9 X 107 m3左右高爐煤氣14、鋼與鐵的主要區(qū)別。純鐵的熔點是多少？鐵的含碳量2%4.3%,鋼的含碳量0.03%2%。純鐵的熔點是 15359。15、高爐內型如何劃分。從下到上依次是：爐缸、爐腹、爐腰、爐身、爐喉16、鐵的直接還原度與間接還原度。直接還原度：是指以直接還原方式得到的金屬鐵量與還原反應得到的總鐵量之比Rd=通過直接還原反應得到的鐵量 /有直接間接和H2還原得到的鐵的總和間接

7、還原：鐵的氧化物與 CO或H2O的過程稱為間接還原主要發(fā)生在高爐中上部的低溫區(qū)直接還原與直接還原的比較間接還原是以氣體為還原劑，是一個可逆反應，還原劑不能全部利用，需要有一定過量的還原劑。直接還原與間接還原相反，由于反應生成物 C0隨煤氣離開反應面，而高爐內存在大量焦炭，所以可以認為直接還原反應是不可逆反應，Imol碳就可以奪取鐵氧化物中1mol的氧原子，不需過量的還原劑。因此，從還原劑需要量角度看，直接還原比間接還原更能有利于降低焦比。間接還原大部分是放熱反 應，而直接還原是大量吸熱的反應。由于高爐內熱量收入主要來源于碳素燃燒，所以從熱量的需要角 度看，間接還原比直接還原更能有利于降低焦比。

8、17、鐵水預處理的主要任務。鐵水進入轉爐前為除去某些有害元素的處理過程，使其中硫、硅、磷含量降低到所要求范圍，以簡化煉鋼過程，提高鋼的質量。18、鐵水預脫磷的適宜條件是什么脫磷之前必須脫硅，脫硅是適應鐵水脫磷的需要脫磷的最佳動力學、熱力學條件是：a降低反應溫度，1300。C低溫有利于脫磷反應進行；b提高鋼水、爐渣的氧化性，有利于脫磷反應；c提高鋼中磷的活度和增加渣量，有利于脫磷反應d適當的堿度e對熔池進行強力攪拌。佃、轉爐煉鋼的三大任務。a.去除雜質（S,P,O,N,H和夾雜物）b.調整鋼液成分 c.調整溫度20、 供氧槍位和供氧強度的基本概念。供氧槍位：氧槍噴頭至平靜熔池液面的距離。供氧強度

9、：單位時間內每噸金屬耗氧量。21、目前廢鋼預熱的主要方法是什么？1）連續(xù)電弧爐2）雙殼電爐3 ）豎式電爐22、 轉爐煉鋼工藝的五大操作制度。裝入制度：就是確定轉爐合理的裝入量，合理的鋼水廢鋼比例 供氧制度：是央企六股最合理的供給熔池，創(chuàng)造良好的物理化學反應條件 造渣制度：確定合理的造渣方法，渣料種類等工藝的制度溫度制度：為了保證合格的出鋼溫度 終點控制：重點控制主要指重點溫度和成分的控制 出鋼合金化：為了使鋼的性能達到要求而向鋼水中加入一種或是集中合金元素23、精煉的基本任務。1）鋼水成分和溫度的均勻化 2）精確控制鋼水成分和溫度 3）脫氧脫硫脫磷脫碳 4）去除鋼中氣體（氮氫）（ 5）去除夾雜

10、物及夾雜物形態(tài)控制24、 RH 、LF 和 VD 的精煉特點是什么？LF： ladle furnace 作用：用電弧加熱 ,包底吹氬攪拌RH Ruhrstahl - Heraeus作用：鋼水脫氫，防止剛中白點RH 的精煉特點： 1）反應速度快。 2）反應效率高。 3） 可進行吹氧脫碳和二次燃燒熱補償 ,減少精煉過 程的溫降LF的精煉特點：1）加熱與控溫2）采用白渣精煉工藝。VD的精煉特點：此方法適合生產超低碳不銹鋼，達到保鉻去碳的目的，可與轉爐配合使用。它的優(yōu)點是實現了低碳不銹鋼冶煉的必要的熱力學和動力學的條件-高溫、真空、攪拌。25、大方坯和小方坯的規(guī)格范圍。通常將w 160mmx 160m

11、m的方坯稱為小方坯，將240mmX 240mm的稱為大方坯還有一個版本稱 70mmx70mn 200mnX 200mm 的方坯為小方坯，200 mnX 200mm 45 OmnX 450mm 的 稱為大方坯26、耐火材料的基本概念 。耐火度不低于 1580的無機非金屬材料，它包括天然礦石和按照一定的目的要求經一定的工藝制成的各 種產品，具有一定的高溫力學性能，良好的體積穩(wěn)定性，是各種設備必須的材料。ISO定義：耐火材料是耐火度至少為 1500 C的非金屬材料或制品（但不排除含有一定比例的金屬）27、連鑄的主要任務 連鑄的任務是將鋼水澆鑄成一定斷面的連鑄坯小方坯與大方坯的規(guī)格范圍是什么？28、金

12、屬的成型方法。 鑄造：組早是將液態(tài)金屬注入鑄模中使之凝固成一定形狀和尺寸的固態(tài)金屬灰金屬錠 切削加工：切削加工包括車，銑，刨，磨，鉆，拉等機械加工方法，它可將固態(tài)金屬材料進一步加工 成各種形狀和尺寸的金屬制品。焊接：焊接是將板帶鋼材進一步焊接成一定形狀的鋼材和制品 金屬壓力加工 ：金屬壓力加工是對固態(tài)金屬施加一定的外力使其發(fā)生塑性變形，從而獲得所要求的形 狀和尺寸的金屬材料和制品29、現代化鋼鐵聯合企業(yè)的特點。 生產的集中化使企業(yè)的設備逐步大型化、連續(xù)化、能源利用。聯合企業(yè)的優(yōu)越性，突出地表現在能源利用方面，利用率高，工業(yè)廢氣少；物料周轉 聯合企業(yè)各工序所用的原料、材料和燃料，能夠集中供應，

13、減少中間周轉，簡化運輸過程；經營管理 聯合企業(yè)中裝備、技術水平較高，合理利用各項物料，產品質量 好，成本低的效果；聯合企業(yè)規(guī)模愈大，技術力量愈集中。30、鋼鐵生產基本流程是什么？祐山燒結廠*瑋團廠常礦煉悴廠（1扶水_號水預遵理 +轉爐煉網 亠2摩洞+馀衣* iflTbffi煉- 連聶機- 連鑄坯+ 洞厭精煉- 遙肆機”連罰坯方坯許軋機許棒村、罐村、愁材恨妊詩軋機一中、岸幀、澤標邀坯 丸機 無躍閔世J軋儡廠金屬重金屬：比重大于5,銅、鉛、鋅、錫、鎳、鉆、汞等，所有重金屬超過一定濃度都對人體有毒。輕金屬：比重小于5,鋁、鎂、鈣、鉀、鈉和鋇，化學性質活潑。貴金屬：因在地殼中含量少、提取困難和價格較高

14、而得名。主要指金、銀和鉑族金屬?；瘜W性質穩(wěn)定。半金屬：性質介于金屬和非金屬之間 ，元素周期表中處于金屬向非金屬過渡位置。硼、硅、砷、碲、硒、 稀有金屬：通常指自然界中含量較少或分布稀散的金屬。工業(yè)上分為以下五類：稀有輕金屬：密度小，化學活性。鋰、銣、銫、鈹。 稀有難熔金屬：熔點高，抗腐蝕。鈦、鉬、釩、鈮。 稀散金屬：賦存于其他元素的礦物中。鎵、銦、鉈。稀土金屬：化學性質非常相似，在礦物中相互伴生，分離困難。包括鈧、釔及鑭系元素。 稀有放射性金屬：具有放射性，多共生或伴生在稀土礦物中。如，鐳、釙，鈾。Cu-Zn二元合金為普通黃銅。在普通黃銅的基礎上加入 Al、Fe、Si、Mn、Pb、Sn、Ni等

15、元素，形成特殊 黃銅，它們比普通黃銅具有更高的強度、硬度、抗腐蝕性能礦物：地殼中具有固定化學組成和物理性質的天然化合物或自然元素。礦物是組成巖石和礦石的基本單元。其中，能夠為人類利用的礦物為有用礦物。礦石：含有用礦物的礦物集合體。如其中金屬的含量在現代技術經濟條件下能夠回收加以利用時，這個礦 物集合體就叫做礦石。礦石構成：礦石一般由礦石礦物（有用礦物）和脈石礦物組成。礦石分類：為金屬礦石和非金屬礦石兩大類。金屬礦石指在現代技術經濟條件下從其中獲得金屬的礦石。 金屬礦石分類：按金屬存在的化學狀態(tài)分為自然礦石、硫化礦石、氧化礦石和混合礦石。（1自然礦石：有用礦物是自然元素。（2 ）硫化礦石：有用礦

16、物是硫化物。（3）氧化礦石：有用礦物是氧化物。硅酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽也包括在氧化礦內。（4）混合礦石：既有硫化礦物又有氧化礦物。礦石的品位：礦石中有用成分的含量叫做礦石品位，常用百分數表示。貴金屬的礦石品位以噸礦含有的克 數表示。包括原礦品位、精礦品位、尾礦品位。選礦：用物理或化學方法將有用礦物與脈石礦物分開，或將多種有用礦物相互分離的工藝過程。選礦方法 有重選法、浮選法、磁選法、電選法 ?；鸱ㄒ苯穑河址Q高溫冶金。利用高溫從礦石中提取金屬或金屬化合物的冶金過程。濕法冶金：利用某種溶劑，借助化學反應，對原料中的金屬進行提取和分離的冶金過程。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

17、冶金過程。電冶金包括電爐冶煉、熔鹽電 解和水溶液電解等.有色金屬冶金工藝過程焙燒 ：是指將礦石或精礦置于適當的氣氛下，加熱至低于它們的熔點溫度，發(fā)生氧化、還原或其它化學變 化的過程。其目的是改變原料中提取對象的化學組成，滿足熔煉或浸出的要求。焙燒過程按控制的氣氛不 同， 分為 ：氧化焙燒、還原焙燒、硫酸化焙燒、氯化焙燒等。煅燒 ：是指將碳酸鹽或氫氧化物的礦物原料在空氣中加熱分解，除去二氧化碳或水分變成氧化物的過程， 如石灰石煅燒為石灰；氫氧化鋁煅燒成氧化鋁，作電解鋁原料。燒結和球團 ：將粉礦或精礦經加熱焙燒，固結成多孔狀或球狀的物料，適應下一工序熔煉的要求。 熔煉 ：是指將處理好的礦石、精礦或

18、其他原料，在高溫下通過氧化還原反應，使礦物原料中有色金屬組分 與脈石和雜質分離為兩個液相層即金屬（或金屬锍）液和熔渣的過程，也叫冶煉。分為還原熔煉、造锍熔 煉和氧化吹煉。火法精煉 ：在高溫下進一步處理熔煉、吹煉所得的含有少量雜質的粗金屬以提高其純度。 種類 ：氧化精煉、 硫化精煉、氯化精煉、熔析精煉、堿性精煉、區(qū)域精煉、真空冶金、蒸餾等。浸出 ：用適當的浸出劑（如酸、堿、鹽等水溶液）選擇性地與礦石、精礦、焙砂等礦物原料中金屬組分發(fā) 生化學作用，并使之溶解而與其它不溶組分初步分離的過程。浸出又稱浸取（重金屬） 、溶出（輕金屬）和 濕法分解（稀有金屬） 。液固分離 ：該過程是將礦物原料經過酸、堿等

19、溶液處理后的殘渣與浸出液組成的懸浮液分離成液相與固相 的濕法冶金單元過程。主要有物理方法和機械方法：重力沉降、離心分離、過濾等。溶液凈化 ：將礦物原料中與欲提取的有色金屬一道溶解進入浸出液的雜質金屬除去的濕法冶金單元過程。 凈液的目的是使雜質不至于危害下一工序對主金屬的提取。方法主要有：結晶、蒸餾、沉淀、置換、溶劑 萃取、離子交換、電滲析和膜分離等。水溶液電解 ：利用電能轉化的化學能使溶液中的金屬離子還原為金屬而析出，或使粗金屬陽極經由溶液精 煉沉積于陰極。前者從浸出凈化液中提取金屬，稱為電解提取或電解沉積（稱電積） ，也稱不溶陽極電解， 如銅電積；后者以粗金屬為原料進行精煉，稱為電解精煉或可

20、溶陽極電解，如粗銅、粗鉛的電解精煉。熔鹽電解 ：利用電熱維持熔鹽所要求的高溫，又利用直流電轉換的化學能自熔鹽中還原金屬，如鋁、鎂、 鈉、鉭、鈮的熔鹽電解生產。冰銅含氧的危害 ：冰銅中常含有 2-4%的氧，主要以 Fe3O4 存在，溶解在渣和锍中，由于熔點高、比重大， 影響渣、锍分離，造成銅在渣中機械損失增加。且 Fe3O4 容易析出造成磁鐵底結 熔煉過程中對爐渣有以下基本要求 ： 1）要與冰銅互不相溶； 2）對 Cu2S 的溶解度要低； 3）要有良好的 流動性和低的密度爐渣中化合物分類 :（ 1）酸性氧化物；能與 O2- 反應形成絡合陰離子。 （2）堿性氧化物；能提供陽離子 .（3）中 性氧化

21、物 ；酸性渣中呈堿性，堿性渣中呈酸性爐渣電爐貧化法 :利用礦熱電爐高溫 （爐渣溫度 15231573K） 過熱澄清爐渣， 并加入還原劑和硫化劑， 將渣中 Fe3O4 還原成 FeO ，降低熔融爐渣的黏度，以利于銅渣分離；并且使渣中的Cu2O 硫化成銅锍或金屬化銅锍，加以回收；貧化后的渣含銅為 0.50.6% ，可直接棄去。還原劑：主要為塊煤或冶金焦。硫化劑：主要 為黃鐵礦塊礦，硫化鐵精礦等。Fe3O4 對吹煉過程的影響： Fe3O4 會使爐渣熔點升高，粘度和密度也增大，結果既有不利之處，也有有利 的作用。利用 Fe3O4 的難熔特點，可以在爐壁耐火材料上附著成保護層，有利于爐壽的提高，這在實踐

22、生 產中被稱為掛爐作業(yè)。轉爐渣中 Fe3O4 含量較高會導致渣含銅損失顯著增高，轉爐渣含銅高達 1.5%-5% ， 必須返回熔煉或單獨處理。 同時還會造成噴濺嚴重， 風口操作困難。 因此， 吹煉過程中一定要控制好 Fe3O4 的生成。濕法煉銅： 1）焙燒 -浸出凈化 - 電積法 2）硫酸浸出 -萃取 -電積法 3）氨浸 -萃取 -電積法 原鋁 ：電解法或其它方法直接生產出來的純鋁鋁熱法： 在空氣中，鋁表面形成致密氧化膜，阻止內層的鋁被氧化，使鋁在空氣中有很高的穩(wěn)定性。鋁同 氧在高溫下反應并放出大量的熱，利用這個反應的高反應熱，鋁常被用來從其它氧化物中置換金屬，這種 方法被稱為鋁熱法?，F代鋁工業(yè)

23、三個主要生產環(huán)節(jié) ：（ 1）鋁土礦提取純氧化鋁（ 2）冰晶石 -氧化鋁熔鹽電解法（ 3）鋁加工 輔助環(huán)節(jié) ：（ 1）炭素電極制造（ 2）氟鹽生產鋁土礦類型： 三水鋁石型、一水軟鋁石型和一水硬鋁石型。具高鋁、低硅、高鐵的特點 赤泥 ：溶出鋁土礦得到的泥渣，由于其中常常合有大量氧化鐵，呈紅色，習慣上稱為赤泥。氧化鋁生產規(guī) 模龐大，赤泥的產出量很大，它的分離、汲滌、地放和利用很值得重視。鋁酸鈉溶液： NaAlO2 的水溶液， 氫氧化鋁溶于氫氧化鈉溶液生成 ，可寫成 Na2O-Al2O3-H2O 系。鐵礦物：主要含鐵礦物為赤鐵礦和針鐵礦。鐵礦物不與堿溶液反應，以固相進入殘渣。鈦礦物：通常以銳鐵礦、金紅

24、石和板鈦礦形態(tài)存在。溶出時，與NaOH作用生成鈦酸鈉。CaO在溶出過程中的作用：處理一水硬鋁石型礦石時，在原礦漿中往往必須配入干礦石量3 5%石灰。鋁土礦的溶出形式：（1）管道化溶出；（2）管道-停留罐溶出；3）單管預熱-高壓釜溶出鋁酸鈉晶種分解過程：（1）鋁酸離子分解的機理 ai（OH4 a（oh3 oh_（ 2）氫氧化鋁結晶形成的機理 包括：（1）氫 氧化鋁晶體的長大（2）次生晶核的形成（3）晶種的附聚（4）晶體的破裂與磨蝕碳酸鈉的苛化：拜耳法種分母液中由于循環(huán)積累，通常含有約10-20g/LNa2Oc，這些碳酸鈉大部分是鋁土礦和石灰中的碳酸鹽在溶出過程中發(fā)生反苛化作用生成的，少量是鋁酸鈉

25、溶液吸收空氣中二氧化碳生成鋁酸鈉溶液組成兩種表示方法 ：A、采用物質的量比 n（Na2O）/n（AI2O3）,其中的Na2O是按苛性堿 NaOH 濃度計算，叫苛性比 K。中國與俄羅斯 B、采用物質的質量比 m（AI2O3） /m（Na2O）符號為A/C ,其中的Na2O按當量Na2CO3計算。美國苛性比值（a k）;苛性比值是指鋁酸鈉溶液中Na2Ok與Al2O3的分子比Na2Ok :鋁酸鈉溶液中游離的 Na2O和與Al2O3反應的Na2O礦石質量評價指標：三水鋁石型礦、一水鋁石 針鐵礦的危害：針鐵礦在高壓溶出時完全脫水，生成高度分散的氧化鐵，在赤泥漿液稀釋及沉降過程中。 又重新水化，變成幾乎是

26、膠態(tài)的親水性很強的氫氧化鐵，這就是針鐵礦使赤泥沉降、壓縮性能惡化的原因。 鋁硅比（A/S）:鋁硅比是指鋁土礦中的Al2O3和SiO2的質量比。衡量鋁土礦質量的主要指標。鋁土礦中的硅是堿法處理鋁土礦制取氧化鋁過程最有害的雜質。赤泥分離、洗滌工藝步驟 ：（1）赤泥洗液稀釋（2）沉降分離（3）赤泥反向洗滌（4）粗液控制過濾 種分過程的主要指標（1）氫氧化鋁的質量（2）分解率n =（ a m- a 0）/ a m x100% （ 3）分解槽單位產能 P=A0* n /t產出率伸腿：在電解槽內，電解質疑固在側部形成的斜坡叫“伸腿”，此“伸腿”起到保溫，防止側部漏電和規(guī)整爐膛的作用。水分來源：生產流程中的

27、水分有：（1）赤泥洗水，約 3-5m3 /1-干赤泥；（2）氫氧化鋁洗水，約0.5-1.5m3/ t-A12O3 ; （3）原料帶入；（4）蒸汽直接加熱的冷凝水；（5）泵的軸封水及其它非生產用水。冰晶石：電解質酸度有三種表示方式：（1） K1 ,即NaF/AlF3摩爾比（量比）；（中國采用，稱分子比）（2）K2，即NaF/AlF3質量比（北美洲采用）；（3） f,即過量AlF3% （西歐采用）電解槽槽型：（1）自焙陽極電解槽：上插式、側插式（2）預焙陽極電解槽：不連續(xù)、連續(xù)式極距：通常所說的極距系指陽極底掌到陰極鋁液面之間的距離。陽極效應系數是每日分攤到每臺槽子上的 陽極效應次數。即每槽每日發(fā)

28、生的效應次數電解法煉鎂的原理準備：1、道烏法2、阿瑪克斯法3、諾斯克法鎂電解質的性質與組成：1、熔點2、密度3、粘度4、分解電壓：5、鎂的溶解度：MgCl2+Mg=2MgCl 銹蝕法：先將鈦鐵精礦中的氧化鐵還原成金屬鐵，再用水溶液把其中的鐵“銹蝕”出來，使TiO2富集。選擇氯化法：此法是在流態(tài)化氯化爐中，以鈦鐵精礦為原料，加入還原劑碳，通氯氣在一定溫度下對礦石 中的鐵進行選擇性氯化。四氯化鈦的生產工藝：以富鈦物料（高鈦渣、金紅石、人造金紅石等）為原料，經氯化、冷凝分離、精制 等過程而制得。流態(tài)化氯化法：此法是在流態(tài)化氯化爐中將細粒富鈦物料和碳質還原劑在高溫下與氯氣作用生成四氯化鈦的過程。 氯化

29、爐分為反應段、過渡段和擴大段。銅金屬火法煉銅原則流程為：銅礦石一浮選一銅精礦一造锍熔煉一冰銅一銅硫吹煉一粗銅一火法精煉一陽 極板一電解精煉一電銅（主要是處理硫化礦）銅的冶煉方法及工藝流程答：有火法和濕法兩大類；火法煉銅基本流程包括造锍熔煉、锍的吹煉、粗銅火法精煉或陽極銅電解精煉； 濕法煉銅基本流程包括浸出、萃取。反萃、電積。硫化銅精礦造锍熔煉的基本原理及兩個過程的主要反應答：利用銅對硫的親和力大于鐵和一些雜質金屬，而鐵對氧的親和力大于銅的特性，在高溫及控制氧化氣 氛條件下，使鐵等雜質金屬逐步氧化后進入爐渣或煙塵而被除去，而金屬銅則富集在各種中間產物中，并逐步得到提純。主要包括兩個造渣和造锍兩個

30、過程主要反應：2FeS（l）+3O2（g） =2FeO（g）+2SO2（g）；2FeO（g）+SiO2（s）= 2FeO SiO2（l） ； xFeS（l）+yCu2S（l）= yCu2S xFeS（l）硫化銅精礦造锍熔煉的目的 及必須遵循的兩個原則答：（1）造流熔煉的目的：使爐料中的銅盡可能全部進入冰銅，同時使爐料中的氧化物和氧化產生的鐵氧化物形成爐渣；使冰銅與爐渣分離。（2）火法煉銅必須遵循兩個原則：必須使爐料有相當數量的硫來形成冰銅；爐渣含二氧化硅接近飽和，以便冰銅和爐渣不致混溶簡述 密閉鼓風爐 熔煉的 基本原理 銅精礦密閉鼓風爐熔煉屬于半自熱氧化熔煉，過程所需熱量又硫化物氧化和燃料燃燒

31、供給。爐料分布 ：爐料分布不均勻， 爐內兩側以塊料和焦炭為主、 夾有少量精礦； 爐子中央以精礦為主、 夾有塊料和焦炭。 爐 氣分布 ：由于爐料偏析，爐內兩側塊料多，空隙大，透氣性好，從風口鼓入的空氣沿爐壁上升，形成“周 邊行程”。 兩側的溫度比爐中心高 。簡述 密閉鼓風 爐熔煉的 工藝特點（ 1）爐氣和爐料呈逆流運動，所以熱交換好，熱的直接利用率高達70以上。（ 2）密閉鼓風爐熔煉利用了料柱壓力和兩側透氣性好帶來的高溫作用，為鼓風爐內直接熔煉銅精礦創(chuàng)造了有利條件。（ 3）爐料的偏析和爐氣分布不均勻，從而破壞了爐氣與爐料間、爐料相互間的良好接觸，妨礙了多相反應的迅速進行， 不利于硫化物的氧化和造

32、渣反應。這是密閉鼓風爐的床能率和冰銅品位低的根本原因。反射爐 熔煉的 工藝特點（ 1） 反射爐熔煉可以直接熔煉粉狀銅精礦，實現連續(xù)生產和一個爐內澄清分離。（ 2）熔煉過程熱效率低，大量的熱量被煙氣帶走和被爐體散失；（ 3）爐內氣氛為中性或弱氧化性，爐氣只從料面掠過，脫硫主要靠爐料各組分間的相互作用，脫硫程度較低。煙氣中 SO2難以利用。濕法 煉銅流程為： 銅礦石浸出低濃度含銅溶液萃取富銅有機相反萃高含銅溶液 電積電銅 ,氧化礦溶劑直接浸出 , 硫化礦先焙燒，再溶浸利用溶劑浸出銅礦石或銅精礦 使銅進入溶液，然后從經過凈化處理后的含銅溶液中回收銅。處理低品位礦、廢礦石、氧化礦銅锍（冰銅）的 吹煉的

33、任務 及實質 是什么 ？答：任務是將銅锍（冰銅）吹煉成含銅 98.5%-99.5% 的粗銅；實質是在一定壓力下將空氣送到液體冰銅中， 利用空氣中的氧將冰銅中的鐵和硫幾乎全部除去，并除去部分其它雜質：FeS氧化變成FeO與加入的石英熔劑造渣；而 Cu2S 則部分經過氧化，并與剩下的 Cu2S 相互反應變成粗銅。銅锍（冰銅）的 吹煉 過程為分為哪兩個兩個 周期 ？各周期的主要反應 是什么？答：造渣期：2FeS+3O2=2FeO+2SO2 ; 2FeO+SiO2= 2FeO SiO2 ;相加得總反應為2FeS+3O2+SiO2=2FeO SiO2+2SO2。造銅期：2Cu2S+3O2=2CuO+2S

34、O2 ; Cu2S+2 Cu2O=6Cu+ SO2 兩式相加得總反應： Cu2S+O2=2Cu+ SO2粗銅 火法精煉的目 的及 原理是什么？粗銅火法精煉分為哪 兩個過程 ？ 答：目的：部分除去粗銅中對氧親和力較大的雜質；為電解精煉提供合乎要求的陽極銅，并澆鑄成為表面 平整、厚度均勻、致密的陽極板；以保證電解銅的質量和降低電解精煉的成本。每個周期包括加料熔化、 氧化、還原和出銅澆鑄四個基本階段。原理：粗銅火法精煉的實質是使其中的雜質氧化成氧化物，并利用 氧化物不溶于或極少溶于銅，形成爐渣浮在熔池表面而被除去；或者借助某些雜質在精煉作業(yè)溫度（11001200 C）下，呈氣態(tài)揮發(fā)除去。氧化過程：銅

35、首先被氧化：4Cu + O2 = 2Cu2O 生成的氧化亞銅溶于銅液中，在 Cu2O 與雜質元素接觸時便將氧傳遞給雜質元素：Cu2O + M = 2Cu + M O ； 還原過程主要還原 Cu2O，常用的還原劑有：重油、天然氣、液化石油氣等。重油還原實際上是氫和一氧化碳對 Cu2O 的還原：Cu2O + H2 = 2Cu + H2O ; Cu2O + CO = 2Cu + CO2 , Cu2O + C = 2Cu + CO ; 4Cu2O + CH4 = 8Cu + CO2 + 2H2O簡述粗銅電解精煉 的基本過程 ，分別寫出 陰陽及的主要反應。 答：銅的電解精煉是以火法精煉的銅為陽極，硫酸銅

36、和硫酸水溶液為電解質，電銅為陰極，向電解槽通直 流電使陽極溶解沒在陰極析出更純的金屬銅的過程。根據電化學性質的不同，陽極中的雜質或者進入陽極泥或者保留在電解液中被脫出。陽極反應：Cu - 2e = Cu2+ ;Me-2e=Me2+ ;H2O - 2e =1/2 O2 + 2H+ ;SO42-2e=SO3 +1/2 O2 陰極反應： Cu2+2e = Cu ；2H+2e =H2 ；Me2+2e = Me分析銅 電解精煉 和銅電積的電極反應有什么 差別 ？答：銅電解精煉陽極反應：Cu - 2e = Cu2+ ; Me-2e=Me2+ ; H2O - 2e =1/2 O2 + 2H+ ; SO42-

37、2e =SO3 +1/2O2 陰極反應： Cu2+2e = Cu 2H+2e =H2Me2+2e = Me 銅電積：銅的電積也稱不溶陽極電解，以純銅作陰極，以Pb-Ag （含Ag 1%）或Pb-Sb合金板作陽極，上述經凈化除鐵后的凈化液作電解液。電解時，陰極過程與電解精煉一樣，在始極片上析出銅，在陽極的反應則不是金屬溶解，而是水的分解放出氧氣。陰極： Cu2+ + 2e = Cu 陽極： H2O - 2e = 1/2O2 + 2H+ 總反應： Cu2+ + H2O = Cu + 1/2O2 + 2H+鋁冶金 氧化鋁的生產方法有哪些？ 答：堿法（拜耳法和燒結法、聯合法） 、酸法、酸堿聯合法 :

38、、熱法 :燒結法：適于處理高硅的低品位礦石，A/S為35。拜耳法：適于處理高鋁、低硅礦石，A/S 7。聯合法：適于處理中等品位的鋁土礦，A/S為57。氧化鋁生產工藝比較拜耳法優(yōu)點：生產流程簡單；單位能耗低；外加物少；晶種自發(fā)分解；雜質數量少；氧化鋁質量好。缺點：不能處理A/S低的鋁土礦，僅適合處理鋁硅比大于7的鋁土礦。燒結法優(yōu)點：可處理鋁硅比低的高硅鋁土礦；生產消耗價格低廉的碳酸鈉。缺點：有燒結工序，單位能耗高，生產流程復雜；碳酸化分解的方法造 成氧化鋁質量差 聯合法優(yōu)點：充分回收了赤泥中的氧化鋁和氧化鈉，適應鋁土礦成分不均一性，最大限度 利用資源；生產過程中的補堿由價格低廉的碳酸鈉供應。缺點

39、：兩種工藝混合，生產流程復雜，設備繁多； 工藝交叉，生產協(xié)調非常復雜。鋁的生產方法冰晶石-氧化鋁熔鹽電解法（它包括從中生產你 氧鋁以及氧化鋁電解兩個主要過程。）鋁的生產流程：鋁礦石一生產氧化鋁一純氧化鋁一電解質鋁一再溶或精煉一鋁錠拜耳法生產氧化鋁的基本原理。及工藝目的？基本過程？生產工藝答：拜耳法原理；（1） Na20與AI2O3的分子比為1.8的鋁酸鈉溶液，在常溫下只要添加 AI（0H）3作為晶 種不斷攪拌，溶液中的 AI2O3便可以呈 AI（OH）3徐徐析出，直到其中的 Na20 : AI2O3分子比提高到 6為 止。（2）溶出過程已經析出了大部分氫氧化鋁的溶液。在加熱時，又可以溶出鋁土礦

40、中的氧化鋁水合物。拜耳法的實質是如下反應在不同條件下的交替進行：AI2O3 3H2O + 2NaOH + aq 2NaAI（OH）4 + aq拜耳法目的：（1）獲得高的氧化鋁溶出率。（2）得到苛性比值盡可能低的溶出液和具有良好沉降性能的赤泥。才能提高拜耳法的循環(huán)效率，為后續(xù)工序創(chuàng)造良好的作業(yè)條件。拜耳法基本過程：由溶出、分解和煅燒三個主要階段組成。全流程主要加工工序為：礦石的破碎及濕磨、高溫高壓溶出、赤泥分離洗滌、種子分解、母液蒸發(fā)和氫氧化鋁煅燒。拜耳法生產工藝： 直接以苛性鈉溶液處理鋁土礦，使礦石中氧化鋁生成鋁酸鈉，而礦石中的二氧化硅則成為赤泥與鋁酸鈉溶液分離，將凈化后的鋁酸鈉溶液進行分解，

41、再經過濾得到氫氧化鋁，經洗滌后焙燒成氧 化鋁，分離所得的大量苛性堿溶液稱為母液，母液經蒸發(fā)再用于處理下一批礦石。簡述堿石灰燒結法生產氧化鋁的基本原理。答：將鋁土礦與一定量的蘇打、石灰（石灰石）配成爐料進行燒結，使氧化硅與石灰化合成不溶于水的原 硅酸鈣，而氧化鋁與蘇打化合成可溶于水的氯酸鈉，將燒結產物用水浸出，氯酸鈉便進入溶液與原硅酸鈣 分離，以后再用二氧化碳分解氯酸鈉溶液，得到氫氧化鋁。簡述冰晶石-氧化鋁熔鹽電解法 生產金屬鋁的 基本過程及主要電極反應 。答：陰極： AI+3e=AI ； Na+e=Na，陽極：2O2-+C-4e=CO2什么是冰晶石-氧化鋁熔鹽電解過程中的 陽極效應？有何外觀特

42、征？其 發(fā)生的機理 是什么？ 答：陽極效應是電解熔鹽，特別是電解冰晶石-氧化鋁過程中發(fā)生在陽極上的一種特出現象。外觀特征，槽電壓急劇升高，在與電解質接觸的陽極表面出現微小電弧。機理，由于電解質對于碳陽極的濕潤性的改變 引起的。當電解質中有大量氧化鋁時，電解質在炭陽極的表面張力小，能良好的潤濕陽極表面，陽極電化 學的氣體產物能容易從陽極表面排除，隨著電解過程的進行，當氧化鋁降低到一定含量時，表面張力增加， 氣體滯留在陽極表面，形成氣體膜層，使槽電壓急劇升高。在冰晶石-氧化鋁熔鹽 生產過程中，常用的 添加劑有哪些？ 答：氟化鈣、氟化鎂、氟化鋰、碳酸鋰、氯化鈉 簡述串聯法工藝特點，串聯法的工藝缺點特

43、點（1）礦石經過拜耳法與燒結法兩次處理，AI2O3的總回收率高和堿耗降低。而礦石中大部分AI2O3是由加工費和投資都較低的拜耳法提取的，每噸產品的熟料量比單純的燒結法大為減少，總成本降低。2）對于拜耳法的溶出條件和要求也可以適當放寬，（3）產品質量高于燒結法。缺點：（1）拜耳法赤泥爐科的烷結往往困難（2）拜耳法和燒結法兩個系統(tǒng)的平衡和整個生產的均衡穩(wěn)定受兩系統(tǒng)互相影響的程度比并聯法大，給生產控制帶來一定困難。簡述并聯法工藝特點，并聯法的缺點特點可以在處理優(yōu)質鋁土礦的同時處理一些高硅鋁礦，充分利用當地礦石資源。（2）拜耳法析出的一水碳酸鈉直接送往燒結法系統(tǒng)配料，從而取消了一水碳酸鈉的苛化及蒸發(fā)過

44、程。（3）生產過程中的堿損失可用比苛性鈉便宜的碳酸鈉補充。 （4）燒結法溶液分子比低，匯入拜耳法溶液后有利于制取砂狀氯化鋁。缺點：工藝流程比較復雜；用鋁酸鈉溶液代替苛性堿補償堿損失，拜耳法系統(tǒng)的循環(huán)堿量增加。 簡述混聯法工藝特點，工藝缺陷特點（ 1）解決了用純串聯法處理低鐵鋁土礦時爐料苛化能力不夠補堿不足的問題。（2）提高了爐料鋁硅比，使熟料燒成溫度范圍變寬，有利于熟料窯的操作控制。（ 3）由于增加了碳酸化分解工序作為調節(jié)過?？列詨A液的平衡措施，有利于整個流程的協(xié)調配合。缺陷 ;（1） 燒結法系統(tǒng)的產能較之串聯法提高了。單位產品的投資，能耗和成本均隨之增加，產品質量也受到影響。（ 2）混聯法中

45、包括完整的拜耳法和燒結法系統(tǒng)。流程很長，設備繁多，控制復雜。提高 鋁電解 電流效率的主要措施 ：（ 1）在適當低的過熱溫度下進行電解;所謂過熱溫度，是指電解溫度與電解質的初晶點之間的差值。每降低過熱溫度10C，平均提高電流效率 1-1.5%。 （2）建立和保持理想的槽膛內型；（3）盡可能使槽內鋁液保持平靜；（ 4）選用低熔點的電解質組成，使用惰性的可濕潤陰極，如二氧化硼涂層陰極。電解槽 的正常生產 特征（1）電解槽的各項技術參數（工作電壓、極距、電解溫度、電解質成分、電解質和鋁液的水平、陰極電壓降 和陽極效應系數）已達到了規(guī)定范圍，建立了較穩(wěn)定的熱平衡制度。（2）陽極周圍側壁上已牢固地形成電解

46、質-氧化鋁結殼 （俗稱伸腿 ），使槽膛有穩(wěn)定的內形。 （3）陽極不氧化，不發(fā)紅，不長包。（4）陽極周邊的電解質均勻沸騰，電解質干凈，與炭渣分離清楚，從火眼噴出的炭渣和火苗顏色清晰有力。（5）陽極底下沒有大量沉淀，爐面氧化鋁結殼完整，并覆蓋一定數量的氧化鋁保溫電解槽的母線配置一般分為四種方式 ：縱向排列單端進電的母線裝置；縱向排列雙端進電的母線裝置；橫 向排列雙端進電的母線。裝置；橫向排列四端進電的母線裝置.電解質的離子存在形式 :在冰晶石 -氧化鋁熔體中主要是Na+ ，鋁氧氟絡離子 （ AlOF22-） 和含氟鋁離子（AIF63-，AIF4-）。其次有少部分簡單離子（AI3+、F-及02-）等

47、。所以熔液中Na+主要是單體離子， A13+主要都結合在絡合離子里。這些離子在直流電場的作用下，所有的陽離子均向陰極運動，所有的陰離均向 陽極運動。離子的這種定向的運動過程就是傳導電流的過程。熔體中各種離子所傳導的電流是不相同的， 有多有少，據試驗室研究：冰晶石-氧化鋁熔體電解時，電流幾乎全是Na +傳導的。第六章 鎂冶金鎂的生產方法 ：金屬鎂的生產方法有皮江法和電解法兩種皮江法（硅熱法）：白云石為原料 MgC03 ?CaC03+Si（Fe）宀 Mg+CaSi03+ 廢渣電解法：菱鎂礦、蛇紋石、鹵水、光鹵石、海水、水鎂石MgCI2 t Mg+Cl2目前世界上用這兩種方法生產的鎂， 原鎂生產：一

48、是電解法；二是硅熱法。鎂熱還原法基本原理：在880950C下的氬氣氣氛中，讓 TiCl4與金屬Mg進行反應得到海綿鈦和 MgCl2 , 用真空蒸餾除去海綿鈦中的 MgCl2和過剩的Mg，從而獲得純鈦，蒸餾冷凝物可經熔化回收金屬鎂， MgCl2 經熔鹽電解回收 Mg 和 Cl2。鎂熱還原法基本原理：在880950C下的氬氣氣氛中，讓 TiCl4與金屬Mg進行反應得到海綿鈦和 MgCl2 , 用真空蒸餾除去海綿鈦中的 MgCl2 和過剩的 Mg ，從而獲得純鈦， 蒸餾冷凝物可經熔化回收金屬鎂， MgCl2 經熔鹽電解回收 Mg 和 Cl2。熔鹽電解法的 步驟 ？1. MgCl2 的生產 （ 1）以

49、菱鎂礦原料：配以碳還原劑，經過混合、制團、干燥或焦化后，加入豎式電爐，通氯氣，于 900 1100 C 氯化，主要反應為：MgCO3=MgO + CO2 , 3MgO + 2C + 3Cl2=3MgCl2 + CO + CO2。由于氧化鎂的氯化是放熱反應，氯化爐只需要補充一定數量的電能，就可維持反應繼續(xù)進行。產物為無水 氯化鎂熔體。（2）以海水或鹽湖的鹵水（MgCl2 6H2O ）為原料：脫水制得 MgCl2，工業(yè)上采用兩段脫水：第一步是把 MgCl2 - 6H2O脫至MgCl2 2H2O ;第二步是把 MgCl2 2H2O再徹底脫水。一段脫水（噴 霧干燥脫水）：在噴霧塔內進行，在熱空氣中將水

50、氯鎂石進行噴霧干燥，生成MgCl2 2H2O。二段脫水（MgCl2 2H2O熔融氯化脫水）：MgCl2 2H2O在氯化流中熔融氯化脫水，氯化爐內填有焦炭，熔體流 經碳層與氯氣接觸，反應為： MgO+Cl2+C=MgCl2+CO 。 2.電解制鎂 往盛有含 MgCl2 的熔鹽電解質的電解 槽中通以直流電， MgCl2 便發(fā)生分解，在陰極析出金屬鎂，在陽極析出氯氣。電解原理 ：因氯化鎂熔點高、電導性差、揮發(fā)性強及易于水解，故在鎂電解生產中不單獨用氯化鎂作電解質，一般采用 MgCl2 - KCl - NaC三元系和 MgCl2 - NaCI - CaCl2 - KCl四元系組分， 在電解時產生，電化

51、學反應： KCl.MgCl2=K+ + MgCl3-2KCl.MgCl2 =2K+ + MgCl4- NaCl.MgCl2=Na+ +MgCl3-KCl.CaCl2=K+ + CaCl3-電解質中主要靠 K+和Na+傳輸電流，鈣和鎂離子以配離子存在，體積大，活動能 力差，不參與傳送電流。鎂電解用的電解槽 上插陽極電解槽（ IG 槽）：由槽體和殼體、陽極設施、陰極和陰極蓋和母線裝置構成。 槽內有 45個石墨陽極，均勻排布于以耐火材料為內襯的長方形鋼殼中。每個陽極以夾層式置于兩只鋼制 陰極中間。耐火材料隔板浸入到電解質中，將陽極產物 Cl2 和陰極產物 Mg 隔開，阻止兩者間的反應。 鈦 冶金 以

52、金紅石及高鈦渣為原料，工業(yè)上生產 四氯化鈦 的方法有哪些？四氯化鈦的生產工序有哪些？常用的 氯化劑 有哪些 ？答：四氯化鈦是金屬鈦及鈦白生產的重要中間產品。它是以富鈦物料（高鈦渣、金紅石、人造金紅石）為 原料，經過氯化、冷凝分離、精制等過程而制得。最常用的氯化劑有氯氣和鹽酸等。海綿鈦 的生產方法有哪些？ 答：金屬熱還原生產海綿鈦，鎂熱還原法和鈉熱還原法 鈦精礦的處理方法有兩種 ;一 是還原熔煉生產高鈦渣，以高鈦渣或金紅石為原料經氯化獲得粗TiCl4 ，精制后得到純 TiCl4 ，然后從純 TiCl4 制取海綿鈦或鈦白； 二 是先用 H2SO4 直接分解鈦精礦或高鈦渣，然后從 硫酸溶液中析出偏鈦

53、酸，再制取鈦白。鈦渣生產：精礦除鐵工藝：當以鈦鐵礦為原料生產鈦白或四氯化鈦 時，需要除去鈦鐵礦中的鐵，使 TiO2 得到富集。目前工業(yè)上以電爐還原熔煉法為主。該法是將鈦鐵精礦用 碳質還原劑在電爐內進行高溫還原熔煉，鐵的氧化物被選擇性地還原成金屬鐵，鈦氧化物富集在爐渣中成 為鈦渣的過程。氯化工藝原理 ：TiO2 與 Cl2 反應在高溫下也很難反應，但當添加 C 后，在 1000K 溫度下，發(fā)生反應： TiO2+C+2Cl2=TiCl4+CO2 該反應順利進行的原理在于碳在 TiO2 氯化過程中起著催化作用，氯分子吸附 于碳的表面而被活化，由分子狀態(tài)變?yōu)樵訝顟B(tài)。從而加快了反應速度。流態(tài)化氯化工藝

54、特點：（1）反應在沸騰層中進行，傳熱、傳質好，使生產強化；（2）無需制團，操作過程簡單，可連續(xù)生產；（3）缺點是氣流帶出的粉塵大；（4）不適于含鈣、鎂高的物料。熔鹽氯化法 ：此法將碎細的鈦渣后金紅石和石油焦混合物以高度分散狀態(tài)懸浮在熔鹽介質中，通入氯氣制 取 TiCl4 的方法。采用的設備為熔鹽氯化爐。熔鹽氯化工藝特點 ：（ 1）傳熱傳質好，操作連續(xù)化，生產能力高（2）可使用低濃度氯氣，碳耗低；（ 3）可用于處理含鎂、鈣高的原料； （ 4）隨氯化反應進行熔鹽組成變化，導致氯化反應不穩(wěn)定，需定期更換電解 質，所以廢電解質量大 （160200kg/t-TiC 14），并難回收利用；（5）爐結構復雜

55、，高溫腐蝕嚴重，爐壽命短。 熔煉工藝 ：生產中采用團礦與粉料混合料進行熔煉， 用直徑 34mm 的無煙煤或焦炭做還原劑。 熔煉過程包 括還原熔化、深還原和過熱出爐。（1）還原熔化階段：爐料預熱至1173K左右開始發(fā)生還原反應；溫度升至15231573K時爐料熔化，此時熔化和還原同時進行。爐料的熔化從電極周圍逐漸向外擴張，直至爐料全部熔化形成熔池。（ 2） 深還原階段；爐料熔化后形成的爐渣仍含有10%左右的FeO,在生產高還原度鈦渣時，仍需將殘留的FeO進一步深還原成鐵。 （ 3） 過熱出爐階段 ：深還原結束后，為保證順利出爐，仍需將熔體加溫，使渣和鐵充分分離， 并使爐渣達到一定得過熱度 四氯化

56、鈦的凈化 ：氯化法得到的四氯化鈦是紅棕色渾濁液,除含有 98%以上的 TiCl4 外,還有許多雜質。 大部分氣體氣體雜質在 TiCl4 中溶解度低,且隨溫度升高溶解度下降,易于在蒸餾或精餾過程中除去；不 溶于 TiCl4 的固體懸浮物可用沉降或過濾的方法除去；溶于 TiCl4 的液體雜質和固體雜質中,低沸點和高 沸點雜質用蒸餾法或精餾法除去,沸點與 TiCl4 接近的用化學法除去。致密鈦生產 ：只有將海綿鈦制成致密的可鍛性金屬,才能進行機械加工并廣泛應用于工業(yè)各部門。采用真 空熔煉法和粉末冶金法可實現這一目的。鈦渣生產原理 ：鈦的氧化物比鐵的氧化物穩(wěn)定得多。因此,在鈦鐵礦精礦高溫還原熔煉過程中

57、,控制還原 劑碳量,可使鐵的氧化物被優(yōu)先還原成金屬鐵,鈦的氧化物不易還原而進入爐渣。利用生鐵與爐渣的密度 差別,使鐵與鈦氧化物分離,分別產出生鐵和含 TiO2 （72%95%）的高鈦渣。鈦鐵礦還原熔煉的主要反 應： FeTiO3+C=2Fe+TiO2+CO23/4FeTiO3+C=3/4Fe+1/4Ti3O5+CO,2/3FeTiO3+C=2/3Fe+1/3Ti2O3+CO,1/3FeTiO3+4/3C=1/3Fe+1/3TiC+CO, 1/2FeTiO3+C=1/2Fe+1/2TiO+CO復習重點（緒論和有色金屬冶金部分）考試題型：名詞解釋、填空、選擇、問答、綜合分析。約占總分值的50%。1.什么是冶金,其目的是什么 ? 冶金是研究如何經濟地從礦石或其他原料中提取金屬或金屬化合物,并采