有色金属冶金学

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1、有色金属冶金学前言轻金属：铝、镁、铍、钛、钾、钠、锂、钙、锶、钡等十余种金属重金属：铜、镍、钴、锌、锡、锑、汞等二十余种金属稀有金属：钨、钼、锆、铪、铌、钽、稀土金属等数十种金属贵金属：金、银、铂族金属等几种第一篇轻金属冶金学第一章氧化铝生产1.摩尔比（苛性比）：溶液中Na2O浓度为135g/l，Al2O3为130g/l，则该溶液的摩尔比为MR=(135/130)*(102/62)=1.708。式中的102和62分别为Na2O和Al2O3的分子量2.拜耳法生产氧化铝的主要工序包括：铝土矿原料准备、熔出、赤泥分离洗涤、分解、氢氧化铝分离洗涤、煅烧、蒸发和苛化3.拜耳法：

2、是直接利用含有大量游离苛性钠的循环母液处理铝土矿，溶出其中氧化铝得到铝酸钠溶液，并用加氢氧化铝种子（晶种）分解的方法，使铝酸钠溶液分解析出氢氧化铝结晶。种分母液经蒸发后返回用于溶出铝土矿。4.铝土矿的溶出及影响因素：铝土矿的溶出通常是在高于溶液常压沸点的温度下用苛性碱溶液处理的化学反应过程，所以也叫“高压（高温）溶出”。影响因素：铝土矿的矿物成分及其结构；溶出温度；循环母液碱浓度；配料摩尔比；搅拌强度5.单流法、双流法：在溶出流程上可分将循环母液和矿石一起磨制成原矿浆进行预热溶出的“单流法”及仅将一部分循环母液送去磨制矿浆，大部分母液单独预热到溶出温度，再于溶出器内和

3、浓稠矿浆混合进行溶出的“双流法”6.赤泥分离洗涤过程步骤：赤泥料浆稀释；沉降分离；赤泥反向洗涤；溢流控制过滤7.铝酸钠溶液加种子分解：实际上应包括铝酸根离子的分解和氢氧化铝结晶8.含铝矿物的分子式（刚玉、三水铝石、一水铝石、明矾石、霞石）：高岭石Al2O3·2SiO2·2H2O、刚玉Al2O3、三水铝石Al(OH)3、一水铝石AlOOH、明矾石(K,Na)2SO4·Al2(SO4)3·4Al(OH)3、霞石(K,Na)2O·Al2O3·2SiO2。9.分角母液蒸发的主要目的：是排除流程中多余的水分，保持循环系统中的水量平衡，使母液蒸发到符合拜耳法溶出或烧结法生料浆配料

4、所要求的浓度10.碳酸化分解：得到的铝酸钠溶液经过净化（脱硅），通入CO2气体，降低其稳定性，析出氢氧化铝11.烧结法生产氧化铝：工艺、生料配料和烧结；熟料溶出；粗液脱硅；碳酸化分解；氢氧化铝煅烧；碳分母液蒸发12.烧结法：是在铝土矿中配入石灰石（或灰石）、纯碱（含大量Na2CO3的碳分母液），在高温下烧结而得到含有固态铝酸钠的熟料，用水或稀碱溶液溶出熟料，得铝酸钠溶液。经脱硅净化的铝酸钠溶液用碳酸化分解法（向溶液中通入二氧化碳气）使溶液中的氧化铝成氢氧化铝结晶析出。碳分母液经蒸发后返回用于配制生料浆。13.碱石灰烧结法熟料的物相组成：铝酸钠、铁酸钠、硅酸二钙、钛酸钙

5、14.根据窑内物料沿窑长的温度和物理化学变化的特点，可以将窑依次划成如下各带：烘干带、预热带、分解带、烧成带、冷却带15.熟料溶出过程中的二次反应：由于硅酸二钙的分解又引起其他反应，使已溶出的Al2O3和Na2O又转为固相而造成损失，这种造成…损失的反应叫做….16.脱硅反应：2Na2SiO3+(2+n)NaAl(OH)4+aq=Na2O·Al2O3·2SiO2·nNaAl(OH)4·xH2O+4NaOH+aq3Ca(OH)2+NaAl(OH)4+aq=3CaO·Al2O3·6H2O+2NaOH+aq17.减少二次反应损失措施（简单看一下）：溶出用调整液的组成使孰料中

6、铝酸钠溶出液摩尔比控制为1.25左右，以减少溶液中游离苛性碱的浓度；溶液中Na2O浓度保持不大于30g/l，使溶液位于苛化曲线上部的CaCO3稳定区；在不显著影响赤泥沉降速度的条件下采取偏低的溶出温度78-82℃；快速分离赤泥18.铝酸钠溶液脱硅实质：铝酸钠溶液的脱硅过程即为使溶液中SiO2由介稳状态过渡到平衡状态的过程，过饱和部分的SiO2自溶液中析出。19.碳分过程中SiO4析出变化曲线：第一阶段表明有Al2O3与SiO2共同析出，第二阶段表明只析出氢氧化铝而不析出SiO2，第三阶段表明随氢氧化铝的析出，SiO2也强烈析出第二章铝冶金1.现代铝工业有三个主要生产环

7、节：从铝土矿提取氧化铝——氧化铝生产；用冰晶石-氧化铝融盐电解法生产金属铝——铝电解；铝加工2.冰晶石-氧化铝融盐电解法：直流电流通入电解槽，在阴极和阳极上起电化学反应。电解产物，阴极上是铝液，阳极上是CO2和CO气体。铝液用真空抬包抽出，经过净化和澄清之后，浇铸成商品铝锭，其质量达到99.5～99.8%Al。阳极气体中还含有少量有害的氟化物和沥青烟气，经过净化之后，废气排放入大气，收回的氟化物返回电解槽。3.铝电解用的熔剂包括：冰晶石、氟化钙、氟化镁、氟化钾等几种4.制造酸法冰晶石有两道工序：制酸-用萤石和硫酸制备氟化氢气体，加水吸收制粗氟酸，再加