冶金设备基础绪论

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1、1FacultyofMaterialsandMetallurgicalEngineeringKunmingUniversityofScienceandTechnology多媒体教学课程：冶金设备基础昆明理工大学材料与冶金工程学院任课教师：徐瑞东学习目的与要求掌握冶金的基本概念、冶金的分类、冶金的特点了解冶金过程及设备内容，单元过程及遵循的基本原理明确学习《冶金过程及设备》的主要任务，以及解决问题的基本方法绪论一、冶金的概念、分类及特点冶金是一门研究如何经济地从矿石、精矿和其它材料中提取金属，并使之经过加工处理，以适于人类应用的科学。冶金分类火法冶金湿法冶金焙烧

2、、锻烧、烧结熔炼、吹炼、精炼、熔盐电解干燥、收尘搅拌及混合、浸出、固液分离溶液电解、蒸发及浓缩、精馏离子交换、吸收及吸附火法冶金：利用高温从矿石中提取金属的冶炼过程.特点是：过程快；能耗低；占地面积小；快速适应市场；实用于精矿冶炼；大规模；污染难治理。湿法冶金：借助于化学及化工过程从矿石原料中分离、提取金属的冶炼过程，一般包括浸出(将矿物中的金属转入溶液)、净化(将浸出液净化、去除杂质)和沉积(从净化液中提取金属)三个过程。特点是：慢速、长期反应；能耗高；占地面积大；污染相对易治理；处理品位低或复杂的矿；规模较小。电解冶金:按电解介质分水溶液电解冶金(电解精炼

3、、电解沉积)及熔盐电解冶金A：电解精炼：是以火法冶金获得的粗金属为阳极(可溶性阳极)，以精金属片为阴极，在预提取某种金属的盐溶液中进行，在直流电的作用下，阳极金属不断溶解，以离子形式向阴极迁移聚积，获得纯净的金属。它是火法冶金过程的最后精炼工序。B：电解沉积：采用不溶性阳极(如Pb、Pb-Ca、Pb-Ag、Pb-Ti等)，在经过浸出、净化处理的电解液中，预提取的金属离子在阴极还原沉积，制得纯金属的过程。常常是湿法冶金过程的最后精炼工序。C:熔盐电解冶金：以某种特殊的熔体为电解质，通入直流电、在碳素阳极及阴极的共同参与下，电解质发生电化学反应而产生液态金属，用真

4、空设备定期从电解槽中将金属液体吸出，经精炼后铸成金属锭的过程。主要用于铝、镁和其它碱金属的电解生产(电极电位很负，不能从水溶液阴极还原析出，必须由熔盐电解法制取)以及一些非金属(如氟、硼、硅等)的制取。1.钢铁冶金过程铁矿焦碳、溶剂烧结烧结块热空气预热高炉熔炼炉气煤气站炉渣生铁炼钢钢渣钢2.火法锌冶金过程锌精矿焦碳、溶剂培烧烧结块热空气预热还原熔炼炉气炉渣粗锌蒸馏锌渣锌3.湿法锌冶金过程锌精矿热压酸浸沸腾培烧培砂二段浸出锌渣浸出液浸出液净化电积锌片新液废电解液炉气4.铜冶金过程铜精矿热压酸浸培烧培烧矿熔炼粗铜浸出浸出液净化电积电铜新液炉气吹炼电解渣低品位铜矿堆

5、浸电铜5.铝的熔盐电解生产工艺流程电解槽氧化铝阳极糊冰晶石及其它氟盐液体金属铝精炼铸锭烟气净化回收氟化钠溶液碳酸钠溶液载氟氧化铝再生冰晶石直流电干法湿法6.氧化铝生产的工艺流程铝土矿苛性碱油油氧化铝拜耳法熔出氢氧化铝燃烧赤泥320kg480kg240kg4t2t铝土矿稀释浆液液固分离与洗涤氧化铝热压浸出氢氧化铝锻烧赤泥粗液叶滤种分熔盐电解6.氧化铝生产的工艺流程充分利用矿石自身所含的能量把多个传统冶金过程缩合为一个过程设备高度自动化强化反应过程，提高设备生产力为达到特定的冶金过程，采用特殊手段现代冶金的特点：经济角度——创造效益政治角度——稳定国家发展科学角度

6、——一门学科自己角度——正确对待所从事的事业冶金工业的重要性：流体输送散料输送搅拌(浸出)液固分离干燥与煅烧(原料或产品)蒸发与结晶萃取与吸附离子交换与膜分离蒸馏与精馏气体吸收水溶液电解电积收尘氧化还原氯化流态化技术焙烧与烧结熔炼熔盐电解吹炼与精炼金属脱气二、《冶金过程及设备》的内容1.冶金单元过程：2.冶金过程及设备的主要任务研究单元过程中单元操作的基本原理；研究典型冶金设备的结构；研究冶金设备主要工艺尺寸的计算及确定；研究与冶金过程基本原理相关联的一系列单元过程.3.包括的原理和技术传统冶金原理——流体流动，传质，传热，化学反应(简称三

7、传一反)现代冶金技术——真空技术，高温技术，高压技术，超临界技术，浓相、超浓相技术，电化学技术，非重力场技术名称基本原理名称基本原理收尘流动过程氧化还原流动、传热、传质、化学反应过程固液分离流动过程氯化流动、传热、传质、化学反应过程混合搅拌流动过程流态化流动、传热、传质、化学反应过程蒸发流动、传热过程焙解流动、传热、传质、化学反应过程浸出流动、传热、传质过程焙烧流动、传热、传质、化学反应过程增湿、减湿流动、传热、传质过程煅烧流动、传热、传质、化学反应过程精馏流动、传热、传质过程熔炼流动、传热、传质、化学反应过程干燥流动、传热、传质过程溶液电解流动、传热、传质、

8、化学反应过程吸收流动、传质过程熔盐电解