濕法冶金-第10章-選擇性氯化冶金課件

1第十章選擇性氯化浸出概述氯化反應(yīng)的熱力學(xué)氯化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)134氯化物的物理化學(xué)性質(zhì)2氯化浸出的工業(yè)應(yīng)用51第十章選擇性氯化浸出概述氯化反應(yīng)的熱力學(xué)氯化反應(yīng)的2●氯化過程方法在有色冶金中的應(yīng)用：

▲氯化焙燒。▲離析法(難選氧化銅礦石的離析反應(yīng))

?！纸饘偃垠w氯化精煉（如鉛中的鋅和鋁中的鈉和鈣可用通氯氣于熔融粗金屬中去除）。

▲氯化浸出(包括鹽酸浸出，氯鹽浸出)

。

●氯化冶金：將礦石（或冶金半成品）與氯化劑混合，在一定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使金屬轉(zhuǎn)變?yōu)槁然铮龠M(jìn)一步將金屬提取出來(lái)的方法，稱為氯化冶金?！衤然苯鸬娜齻€(gè)基本過程：氯化過程、氯化物分離過程、從氯化物中提取金屬。概述12●氯化過程方法在有色冶金中的應(yīng)用：●氯化冶金：●氯化冶金的31．金屬氯化物溶解度大；金屬氯化物的物理化學(xué)性質(zhì)22.金屬氯化物水溶液的沸點(diǎn)高；3.高濃度氯化物溶液活度大；4.高溫易水解；5．金屬氯化物電解再生氯氣。31．金屬氯化物溶解度大；金屬氯化物的物理化學(xué)性質(zhì)22.金4氯化反應(yīng)的熱力學(xué)2.1金屬與氯的反應(yīng)●氯勢(shì)圖：金屬氯化物的標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯自由能與溫度的關(guān)系圖

34氯化反應(yīng)的熱力學(xué)2.1金屬與氯的反應(yīng)●氯勢(shì)圖：35●氯勢(shì)圖的應(yīng)用：比較氯化物的穩(wěn)定性。在一定溫度下，曲線位置在下面的金屬可以將曲線位置在上面的金屬氯化物中的金屬置換出來(lái)。

（1）

（2）例題：金屬鈦的生產(chǎn)方法。

（3）5●氯勢(shì)圖的應(yīng)用：（1）（2）例題：金屬鈦的生產(chǎn)方法。62.2金屬氧化物與氯的反應(yīng)一些金屬氧化物在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下不能被氯氣氯化。

62.2金屬氧化物與氯的反應(yīng)一些金屬氧化物在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下72.3金屬氧化物的加碳氯化的反應(yīng)（1）

（2）

（3）

（4）

（5）

加碳后，能有效降低氧分壓，氯化變得更加容易。

72.3金屬氧化物的加碳氯化的反應(yīng)（1）（2）（382.4金屬硫化物與氯的反應(yīng)金屬硫化物在中性或還原性氣氛中能與氯氣反應(yīng)生成金屬氯化物。

對(duì)同一種金屬，在相同條件下，硫化物通常比氧化物容易氯化，因?yàn)榻饘倥c硫的親和力不如金屬與氧的親和力大，所以氯從金屬中取代硫比取代氧容易。

82.4金屬硫化物與氯的反應(yīng)金屬硫化物在中性或還原性氣92.5金屬氧化物與氯化氫的反應(yīng)(A)(B)92.5金屬氧化物與氯化氫的反應(yīng)(A)(B)102.6金屬氧化物與固體氯化劑的反應(yīng)2.6.1CaCl2作氯化劑(A)(B)在CaO氯化線以下的氧化物，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下可以被CaCl2氯化；在CaO氯化線以上的氧化物，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下不能被CaCl2氯化。

102.6金屬氧化物與固體氯化劑的反應(yīng)2.6.1Ca11金屬氧化物氯化反應(yīng)的關(guān)系圖

11金屬氧化物氯化反應(yīng)的關(guān)系圖122.6.2NaCl作氯化劑●NaCl在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)以及有氧存在時(shí)，是不可能將一般有色金屬氧化物氯化的?！裨诼然簾龤庀嘀?，一般存在有氧、水蒸氣、物料中的硫。焙燒過程中生成的SO2、SO3與NaCl發(fā)生副反應(yīng)，生成Cl2、HCl等副產(chǎn)物，使MeO被氯化。

主要反應(yīng)：

(A)(B)122.6.2NaCl作氯化劑●NaCl在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)以及有13(A)式＋(B)式：

(C)(D)(C)式＋(D)式：

(E)水蒸氣與氯的反應(yīng)：

NaCl的氯化作用主要是通過SO2或SO3的促進(jìn)作用，使其分解為氯和HCl實(shí)現(xiàn)的。

13(A)式＋(B)式：(C)(D)(C)式＋(D)式14氯化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)氯化反應(yīng)屬于多相反應(yīng)。有關(guān)多相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的一般規(guī)律，對(duì)于氯化反應(yīng)也完全適用。

●由五個(gè)步驟組成：（1）氣相反應(yīng)物向固相反應(yīng)物表面擴(kuò)散；（2）氣相反應(yīng)物在固相表面被吸附；（3）氣相反應(yīng)物與固相反應(yīng)物發(fā)生反應(yīng)；（4）氣相產(chǎn)物在固相表面解吸；（5）氣相產(chǎn)物經(jīng)擴(kuò)散離開固相表面。

●溫度低時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速度決定多相反應(yīng)的速度，稱為反應(yīng)處于“動(dòng)力學(xué)區(qū)”；●溫度高時(shí)，擴(kuò)散速度決定多相反應(yīng)的速度，稱為反應(yīng)處于“擴(kuò)散區(qū)”。

414氯化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)氯化反應(yīng)屬于多相反應(yīng)。有關(guān)多相反應(yīng)動(dòng)力15例題：用Cl2連續(xù)通過CuO、NiO、Co3O4的試樣時(shí)，氯氣速率為6L/h，連續(xù)通過1h，在不同溫度下，測(cè)定氧化物的數(shù)量，測(cè)定結(jié)果如表所示。

溫度，K1h內(nèi)氯化的金屬量占原試樣金屬含量，wt%CuONiOCo3O457326.922.30－67373.008.25－77392.8536.802.7087397.0074.4045.50973100.0082.5069.50溫度對(duì)氯化速度影響的規(guī)律性，由下式描述：

X－單位時(shí)間金屬被氧化氯化的百分?jǐn)?shù)。

15例題：用Cl2連續(xù)通過CuO、NiO、Co3O4的試樣時(shí)16氯化的物質(zhì)活化能，J/mol動(dòng)力學(xué)區(qū)擴(kuò)散區(qū)CuO30962385NiO4853410209Co3O41744732175716氯化的活化能，J/mol動(dòng)力學(xué)區(qū)擴(kuò)散區(qū)30962385N171．銅鎳高锍的氯化浸出

氯化浸出的工業(yè)應(yīng)用

52．緩冷銅鎳高锍磨浮-氯氣選擇性浸出

3．銅鎳合金氯化浸出