有色冶金原理課件

有色冶金原理賴世斌有色冶金原理賴世斌1緒言(1)冶金—從礦石中提取金屬的過程.原理—某一領(lǐng)域所有普遍意義的科學(xué)道理或共同規(guī)律.(2)有色金屬分類有色金屬重金屬(Cu,Pt,Zn)ρ≈7∽11g/㎝3輕金屬(Al,Mg)ρ<5g/cm3稀有金屬(w,Ti)在地殼中的含量豐富只不過開發(fā)的比較晚,所以才叫稀有金屬貴金屬(Au,Ag,Pt,鉑族元素)緒言(1)冶金—從礦石中提取金屬的過程.有色重金屬輕金屬貴金2冶金方法分類(1)火法冶金特點(diǎn):溫度高物質(zhì)熔融狀態(tài)下進(jìn)行(還涉及到燃料問題)冶煉之前先進(jìn)礦石預(yù)處理(包括:破碎,磨砂等)(1)焙燒(5)電解精煉(4)火法精煉(3)吹煉(2)熔煉冶金單元冶金方法分類(1)焙燒(5)電解精煉(4)火法精煉(3)吹煉3濕法冶金特點(diǎn):溫度低,水溶液中進(jìn)行冶金單元浸出(要用到浸出劑)凈化沉積濕法冶金特點(diǎn):溫度低,水溶液中進(jìn)行冶金單元浸出凈化沉積4電冶金電冶金電熱冶金電化冶金水溶液中熔鹽電解電解精煉(Cu)電沉積(Sn)電冶金電冶金電熱冶金電化冶金水溶液中熔鹽電解電解精煉(Cu)5火法冶金濕法冶金優(yōu)點(diǎn)(1)歷史悠久,操作有經(jīng)驗(yàn);(2)生產(chǎn)能力大,綜合回收高.(1)對(duì)礦石的品位無特殊要求;(2)操作溫度低,勞動(dòng)條件好;(3)可以直接制取化合物.缺點(diǎn)(1)勞動(dòng)條件差,高溫操作;(2)空氣污染嚴(yán)重;(3)能耗大,操作復(fù)雜;(4)對(duì)礦石品位要求較高.(1)生產(chǎn)能力低,反應(yīng)速度慢;(2)對(duì)設(shè)備的腐蝕性大;(3)流程長(zhǎng),液固分離困難.火法冶金與濕法冶金的優(yōu)缺點(diǎn)比較火法冶金濕法冶金優(yōu)點(diǎn)(1)歷史悠久,操作有經(jīng)驗(yàn);(1)對(duì)礦石6第一章：冶金爐渣爐渣，熔化后稱為熔渣，是各種氧化物的熔體。在冶煉過程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)在很大程度上與爐渣有關(guān)。第一章：冶金爐渣爐渣，熔化后稱為熔渣，是各種氧化物的熔體。在7冶金爐渣的作用①使脈石集中與金屬或锍分離。②作為一種介質(zhì)，其中進(jìn)生著許多極為重要的冶金反應(yīng)。③金屬液滴或锍液滴的沉降分離（對(duì)機(jī)械夾雜損失起著決定性的作用）④決定最高的冶煉溫度（大致為爐渣熔化后溫度加上一定過熱的溫度（150～250℃））⑤對(duì)雜質(zhì)的脫除和濃度加以控制。⑥作為一種中間產(chǎn)物，雜質(zhì)中含金屬量高。⑦可調(diào)節(jié)電極插入渣中的深度調(diào)節(jié)電爐的功率。（起熱傳遞作用）冶金爐渣的作用①使脈石集中與金屬或锍分離。8冶煉對(duì)爐渣的要求①熔點(diǎn)低（能耗）②密度低（與主體金屬分層）③適當(dāng)組成（如酸堿度）④腐蝕性?。ūＷo(hù)爐襯）爐渣的組成，對(duì)于大多數(shù)爐渣和鋼渣，這三種氧化物是FeO、CaO、SiO2，對(duì)高爐和某些有色冶金爐渣則為CaO、Al2O3、SiO2。組成爐渣的各種氧化物可分為三類：(1)堿性氧化物：CaO、MnO、Feo、MgO等，這類氧化物能供給氧離子O2-，如：CaO=Ca2++O2-(2)酸性氧化物：SiO2

、P2O5等，這類氧化物能吸收氧離子而形成絡(luò)合陰離子，如：SiO2+2O2-=SiO44-(3)兩性氧化物：Al2O3、ZnO等，這類氧化物在酸性氧化物過剩時(shí)可供給氧離子面呈堿性，而堿性氧化物過剩時(shí)則對(duì)會(huì)吸收氧離子面呈酸性，如：Al2O3=2Al3++3O2-

Al2O3+O2-=2AlO2-冶煉對(duì)爐渣的要求①熔點(diǎn)低（能耗）②密度低（與主體金屬分層）③9有色冶金爐渣的酸堿性有色冶金的酸堿性，習(xí)慣上用硅酸度表示，有時(shí)也用堿度表示。

有色冶金爐渣的酸堿性有色冶金的酸堿性，習(xí)慣上用硅酸度表示，有10認(rèn)識(shí)三元系圖簡(jiǎn)單三元系圖如左下圖所示，A，B，C代表三種不同組元，分別代表三種不同組元的初晶區(qū)，邊上的點(diǎn)（1、2、3）為克二元結(jié)晶點(diǎn)認(rèn)識(shí)三元系圖簡(jiǎn)單三元系圖如左下圖所示，A，11三元系圖的點(diǎn)線面三元系圖的點(diǎn)線面判斷

三元系圖的點(diǎn)線面三元系圖的點(diǎn)線面判斷12二次結(jié)晶線與三元不變點(diǎn)與基元三角形的判斷二次結(jié)晶線的判斷：任一結(jié)晶線相鄰的兩給元和點(diǎn)的連線與該結(jié)晶線上任一點(diǎn)作出的切線相交則此結(jié)晶線為共晶線，反之則為包晶線。--切線相交原則。（也可與三元不變點(diǎn)聯(lián)系：共晶點(diǎn)上相連的結(jié)晶線全為共晶線，包晶點(diǎn)相連的結(jié)晶線至少有一條是包晶線）二次結(jié)晶線與三元不變點(diǎn)與基元三角形的判斷二次結(jié)晶線的判斷：任13化合物穩(wěn)定性的判斷：組成點(diǎn)在其對(duì)應(yīng)的初晶區(qū)內(nèi)則為穩(wěn)定化合物?；衔锓€(wěn)定性的判斷：組成點(diǎn)在其對(duì)應(yīng)的初晶區(qū)內(nèi)則為穩(wěn)定化合物。14CS-C2S-C2AS三元系圖分析CS-C2S-C2AS三元系圖分析15有色冶金原理課件16有色冶金原理賴世斌有色冶金原理賴世斌17緒言(1)冶金—從礦石中提取金屬的過程.原理—某一領(lǐng)域所有普遍意義的科學(xué)道理或共同規(guī)律.(2)有色金屬分類有色金屬重金屬(Cu,Pt,Zn)ρ≈7∽11g/㎝3輕金屬(Al,Mg)ρ<5g/cm3稀有金屬(w,Ti)在地殼中的含量豐富只不過開發(fā)的比較晚,所以才叫稀有金屬貴金屬(Au,Ag,Pt,鉑族元素)緒言(1)冶金—從礦石中提取金屬的過程.有色重金屬輕金屬貴金18冶金方法分類(1)火法冶金特點(diǎn):溫度高物質(zhì)熔融狀態(tài)下進(jìn)行(還涉及到燃料問題)冶煉之前先進(jìn)礦石預(yù)處理(包括:破碎,磨砂等)(1)焙燒(5)電解精煉(4)火法精煉(3)吹煉(2)熔煉冶金單元冶金方法分類(1)焙燒(5)電解精煉(4)火法精煉(3)吹煉19濕法冶金特點(diǎn):溫度低,水溶液中進(jìn)行冶金單元浸出(要用到浸出劑)凈化沉積濕法冶金特點(diǎn):溫度低,水溶液中進(jìn)行冶金單元浸出凈化沉積20電冶金電冶金電熱冶金電化冶金水溶液中熔鹽電解電解精煉(Cu)電沉積(Sn)電冶金電冶金電熱冶金電化冶金水溶液中熔鹽電解電解精煉(Cu)21火法冶金濕法冶金優(yōu)點(diǎn)(1)歷史悠久,操作有經(jīng)驗(yàn);(2)生產(chǎn)能力大,綜合回收高.(1)對(duì)礦石的品位無特殊要求;(2)操作溫度低,勞動(dòng)條件好;(3)可以直接制取化合物.缺點(diǎn)(1)勞動(dòng)條件差,高溫操作;(2)空氣污染嚴(yán)重;(3)能耗大,操作復(fù)雜;(4)對(duì)礦石品位要求較高.(1)生產(chǎn)能力低,反應(yīng)速度慢;(2)對(duì)設(shè)備的腐蝕性大;(3)流程長(zhǎng),液固分離困難.火法冶金與濕法冶金的優(yōu)缺點(diǎn)比較火法冶金濕法冶金優(yōu)點(diǎn)(1)歷史悠久,操作有經(jīng)驗(yàn);(1)對(duì)礦石22第一章：冶金爐渣爐渣，熔化后稱為熔渣，是各種氧化物的熔體。在冶煉過程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)在很大程度上與爐渣有關(guān)。第一章：冶金爐渣爐渣，熔化后稱為熔渣，是各種氧化物的熔體。在23冶金爐渣的作用①使脈石集中與金屬或锍分離。②作為一種介質(zhì)，其中進(jìn)生著許多極為重要的冶金反應(yīng)。③金屬液滴或锍液滴的沉降分離（對(duì)機(jī)械夾雜損失起著決定性的作用）④決定最高的冶煉溫度（大致為爐渣熔化后溫度加上一定過熱的溫度（150～250℃））⑤對(duì)雜質(zhì)的脫除和濃度加以控制。⑥作為一種中間產(chǎn)物，雜質(zhì)中含金屬量高。⑦可調(diào)節(jié)電極插入渣中的深度調(diào)節(jié)電爐的功率。（起熱傳遞作用）冶金爐渣的作用①使脈石集中與金屬或锍分離。24冶煉對(duì)爐渣的要求①熔點(diǎn)低（能耗）②密度低（與主體金屬分層）③適當(dāng)組成（如酸堿度）④腐蝕性小（保護(hù)爐襯）爐渣的組成，對(duì)于大多數(shù)爐渣和鋼渣，這三種氧化物是FeO、CaO、SiO2，對(duì)高爐和某些有色冶金爐渣則為CaO、Al2O3、SiO2。組成爐渣的各種氧化物可分為三類：(1)堿性氧化物：CaO、MnO、Feo、MgO等，這類氧化物能供給氧離子O2-，如：CaO=Ca2++O2-(2)酸性氧化物：SiO2

、P2O5等，這類氧化物能吸收氧離子而形成絡(luò)合陰離子，如：SiO2+2O2-=SiO44-(3)兩性氧化物：Al2O3、ZnO等，這類氧化物在酸性氧化物過剩時(shí)可供給氧離子面呈堿性，而堿性氧化物過剩時(shí)則對(duì)會(huì)吸收氧離子面呈酸性，如：Al2O3=2Al3++3O2-

Al2O3+O2-=2AlO2-冶煉對(duì)爐渣的要求①熔點(diǎn)低（能耗）②密度低（與主體金屬分層）③25有色冶金爐渣的酸堿性有色冶金的酸堿性，習(xí)慣上用硅酸度表示，有時(shí)也用堿度表示。

有色冶金爐渣的酸堿性有色冶金的酸堿性，習(xí)慣上用硅酸度表示，有26認(rèn)識(shí)三元系圖簡(jiǎn)單三元系圖如左下圖所示，A，B，C代表三種不同組元，分別代表三種不同組元的初晶區(qū)，邊上的點(diǎn)（1、2、3）為克二元結(jié)晶點(diǎn)認(rèn)識(shí)三元系圖簡(jiǎn)單三元系圖如左下圖所示，A，27三元系圖的點(diǎn)線面三元系圖的點(diǎn)線面判斷

三元系圖的點(diǎn)線面三元系圖的點(diǎn)線面判斷28二次結(jié)晶線與三元不變點(diǎn)與基元三角形的判斷二次結(jié)晶線的判斷：任一結(jié)晶線相鄰的兩給元和點(diǎn)的連線與該結(jié)晶線上任一點(diǎn)作出的切線相交則此結(jié)