重有色冶金习题.doc

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1、......铜冶金主要步骤：造锍熔炼、铜硫吹炼、火法精炼、电解精炼。1.何谓造锍熔炼？造锍熔炼的目的是什么？定义：在1150-1250℃的高温下，是硫化铜精矿和溶剂在熔炼炉进行熔炼，炉料中的铜、硫与硫化亚铁形成液态的铜硫。目的：将铜精矿中铜及其他有价金属（Ni、Co、Pb、Zn和贵金属）富集于冰铜中从而达到与脉石、部分硫铁的分离。2.造锍熔炼时铜在渣中的损失有哪几种形式？并说明原因及降低渣含铜的可采取的措施。损失形式：机械夹带、溶解两种形式。原因：机械夹带损失是由于细颗粒冰铜未能沉降到锍层而夹带于炉渣中而引起的损失；溶解损

2、失是由于铜的硫化物（Cu2S)及氧化物(Cu2O)溶于FeO炉渣中造成的损失，又分别为物理损失、化学损失。措施:为降低渣含铜，实践中采取的主要措施是控制冰铜品位不要太高，渣中要有足够的二氧化硅以及良好的沉清条件和足够的沉清时间。3.造锍熔炼过程中Fe3O4有何危害？生产实践中采用哪些有效措施抑制Fe3O4的形成？危害：1、Fe3O4的熔点高在渣中以Fe－O复杂离子状态存在。当其量较多时，会使炉渣熔点升高，粘度增大，比重增大，恶化了渣与锍的沉清分离。2、当熔体温度下降时，Fe3O4会析出沉于炉底及某些部位形成炉结，还会在冰铜

3、与炉渣界面上形成一层粘渣隔膜层，危害正常操作。有效措施：1.尽量提高熔炼温度；2.适当增加炉渣中SiO2含量；3.降低冰铜品位，控制适当的冰铜品位,以保持足够的FeS量；4.创造Fe3O4与FeS和SiO2的良好接触条件。3Fe3O4+FeS=10FeO+SO24.在吹炼过程中Fe3O4有何危害？怎样抑制其形成？危害：使炉渣熔点升高、粘度密度增大，转炉渣中Fe3O4含量较高时，会导致渣含铜显著增高，喷溅严重，风口操作困难。在转炉渣回炉处理的情况下，还会给熔炼过程带来诸多问题。抑制其形成：适当提高吹炼温度，勤放渣。5.冰铜吹

4、炼的目的？冰铜吹炼分哪两个阶段？并写出各阶段的主要方程式。目的：1）除去铜硫中铁、硫及其他杂质；2）产粗铜；3）产粗铜时，将金银及铂族元素富集于粗铜中。第一阶段是造渣期，主要反应：MeS+3/2O2=MeO+SO2；MeO+SiO2=MeO·SiO2第二阶段是造铜期，主要反应：Cu2S+3/2O2=Cu2O+SO2;2Cu2S+Cu2O=6Cu+SO26.酸性炉渣和碱性炉渣各有何特点？碱性炉渣温度―粘度曲线变化急剧，有明显的转折；酸性渣的曲线则平缓，无转折。后者是因为当温度升高后，复杂硅氧络阴离子离解为尺寸小、结构简单的离

5、子过程是逐渐进行的；而碱性渣在熔化后便立即离解为各种R2＋和半径小的阴离子，所以随温度增加，粘度下降很快。7.铜的火法精炼的目的是什么？每个周期包括哪几个阶段？火法精炼目的：1、部分除去粗铜中对氧亲和力较大的杂质；2、为电解精炼提供合乎要求的阳极铜，并浇铸成表面平整、厚度均匀、致密的阳极板；3、以保证电解铜的质量和降低电解精炼的成本。每个周期包括加料熔化、氧化、还原和出铜浇铸四个基本阶段。8.粗铜火法精炼的基本原理是什么？第一，氧化过程：铜中有害物质的除去，基本原理在以杂志对氧气的亲和力大于铜对氧气的亲和力，但是铜较多，首

6、先氧化的是铜，4[Cu]+O2=2[Cu2O],杂质与Cu2O接触后把Cu2O中氧气夺走，[Cu2O]+[MeO]+2[Cu],Cu2O起到氧传递作用。第二，还原过程：....c......铜中氧的排除，利用重油、天然气、石油气等作还原剂，其反应有：Cu2O+H2=2Cu+H2O;Cu2O+CO=2Cu+CO2;4Cu2O+CH4=8Cu+CO2+2H2O9.电解精炼目的：1、把火法精炼铜中的有害物质进一步除去；2、回收金、银、硒、碲等有价金属。阳极上杂质的行为：1正电性金属和以化合物形态存在的元素落入槽底组成阳极泥2铅锡

7、形成不溶化合物3铁和锌含量极微，电解时溶入电解液中；镍可溶解，但也会形成一些不溶化合物，会在阳极表面形成不溶性薄膜砷锑铋电位与铜相近，会在阴极析出，生成絮状物漂浮在电解液中，机械黏附在阴极上。10.请论述电解提铜和电积提铜有哪些相同点、不同点？相同点：1）都是在电能的作用下在溶液中提取金属铜的方法，在阴极发生的是Cu2+获得电子析出金属铜的反应Cu2++2e=Cu；2）使用的设备电解槽构造、电积连结、电路系统、电解液循环系统及生产实践基本相同。不同点：1）阳极材料不同，电解提铜的阳极用的是经过吹炼、火法精炼后浇铸的阳极板主

8、要成分是铜，而电积提铜阳极用的是不溶阳极材料，主要成分是铅为主的合金材料。2）在阳极发生的反应不同：电解提铜的主要阳极反应为：Cu-2e=Cu2+；电积提铜的主要阳极反应：H2O-2e=1/2O2+2H+；3）生产实践中的一些重要指标不同，比如槽电压、电耗、电流效率等。11粗铜电解过程中，电流密度与电流