㈠ 在金屬冶煉時,有哪些處理尾氣的方法嗎畫圖解釋
不同的金屬,在冶煉過程中會產生不同的尾氣。同一種金屬,冶煉工藝不同,所產生的尾氣民可能有所區別。如:一般金屬氧化礦還原熔煉,產生的尾氣含CO2,有害成份主要是煙塵;硫化礦物火法冶煉產生含硫SO2煙氣。鋁冶煉過程產生含氟廢氣
CO,在尾氣排出口置一點燃的酒精燈
Cl₂,NaOH溶液吸收
HCl,水吸收(防倒吸)
SO₂,NaOH溶液吸收
NH₃,水吸收(防倒吸
㈡ 金屬礦物的加工技術
金屬礦物是提取金屬元素的主要原料。作為冶金原料的礦石,其中除含有所要提取的金屬外,還含有大量雜質組分。冶金過程就是通過特定的加工工藝將有用組分與廢棄組分分離的過程。目前,常用的冶金工藝有火法冶金和濕法冶金兩種。前者是在高溫條件下進行的熔煉過程,主要用於鋼鐵、銅、鉛等的冶煉;後者則是在溶液中進行的冶煉過程,主要用於稀有金屬、貴金屬以及鋁、鎳、鈷的提取、富集和分離。
1.鐵(鋼)的火法冶煉
目前,作為煉鐵原料的鐵礦石主要有磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦4種。鐵的冶煉過程主要發生鐵的還原反應和造渣反應。鐵氧化物的還原是從高價氧化物到低價氧化物,最後到金屬鐵的逐級還原。溫度低於570℃時,按Fe2O3→Fe3O4→Fe順序還原。FeO不穩定,Fe3O4直接還原為Fe。溫度高於570℃時,按Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe順序還原。鐵的還原既可直接以CO為還原劑,也可以通過消耗固體炭生成CO實現還原。造渣過程是一個復雜的化學反應過程,是熔劑(主要為石灰石)與礦石中脈石和焦炭中灰分反應生成一種多氧化物熔體的中和反應。造渣過程可以實現還原出來的鐵與雜質(SiO2,Al2O3,CaO,MgO等)的有效分離。
鋼是以鐵為基的合金。鋼和鐵的成分差異在於,前者含碳量小於2.11%,後者含碳量大於2.11%。煉鋼過程是一個復雜的氧化和還原過程,是通過冶煉降低生鐵中的碳和去除有害雜質,再根據對鋼的成分和性能要求添加適量的合金元素,煉出具有較高強度和塑性韌性或具有特殊性能鋼的過程,其關鍵是清除鋼水中的雜質,其中最主要的因素是造渣和除渣。
生鐵中的雜質在高溫下與氧具有較強的親和力。煉鋼過程中,利用氧化的方法向熔池供氧,用氧將其中的雜質氧化形成液體、固體或氣體氧化物,這些氧化物又與加入的熔劑作用而形成爐渣並被排除。上述過程中,雜質被氧化並被排除了,但也使鋼液中含有較多的FeO。因此,在煉鋼過程的後期,通常加入脫氧劑(如硅鐵、錳鐵和鋁等),使它們從FeO奪取氧而達到脫氧的目的。
2.銅的火法冶煉
銅的冶煉主要有火法冶煉和濕法冶煉兩種,前者約占銅生產量的90%。
目前,作為煉銅的原料礦物主要為硫化物礦物(習稱硫化礦),如:黃銅礦(CuFeS2),斑銅礦(Cu5FeS4),輝銅礦(Cu2S),銅藍(CuS)。其次為碳酸鹽、硅酸鹽和氧化物礦物(習稱氧化礦),如:孔雀石Cu2[CO3](OH)2,藍銅礦Cu3[CO3]2(OH)2,硅孔雀石(Cu,Al)2H2[Si2O5](OH)4·nH2O),赤銅礦(Cu2O)。少量來自自然銅。
火法煉銅主要使用硫化礦。該工藝是在高溫下使銅礦石先熔成冰銅(主要是由Cu2S和FeS組成的合金),再將其吹成粗銅。在冶煉爐中部700~1000℃區域內,對於硫化銅礦而言,氧與鐵的親和力比氧與銅的親和力強,故氧先與鐵化合成氧化亞鐵(FeO),FeO又與熔劑作用生成熔渣被除去。在冶煉爐下部1000~1400℃區域內,沒有反應的FeS與Cu2S結合生成冰銅。在吹煉的第一階段,熔融的冰銅再與熔劑混合進行吹煉,硫化鐵強烈氧化,生成氧化亞鐵和二氧化硫,氧化亞鐵和熔劑生成熔渣並被排除,得到的產物為純的硫化亞銅(白冰銅)。在吹煉的第二階段,硫化亞銅氧化生成氧化亞銅,它再與未經氧化的硫化亞銅反應生成粗銅(含銅量為98.5%~99.5%)。
3.銅的濕法冶煉
濕法煉銅是用溶劑浸泡礦石使銅進入溶液,然後從含銅的溶液回收銅。這種方法主要用於處理氧化礦石或低品位的氧化物或硫化礦尾礦。濕法煉銅常用的溶劑有硫酸、碳酸氨、硫酸高鐵溶液等。進入溶液中的銅可採用如下方法進行萃取:電積法(在不溶陽極和銅陰極之間加直流電壓,在陰極產生金屬銅);鐵置換法(CuSO4+Fe=FeSO4+Cu);溶劑萃取法(先使銅進入不相容的有機相,再從有機相中反萃銅);蒸餾法[2Cu2(NH3)4CO3+O2=4CuO+8NH3+2CO2]。
4.拜爾法生產氧化鋁
從鋁土礦製取氧化鋁的方法很多,但拜爾法是占絕對優勢的一種方法,目前全世界90%的氧化鋁是由拜爾法生產的。
鋁土礦(鋁礬土)是煉鋁的最主要原料,其主要化學組成為Al2O3(50%~70%),其他組分主要為Fe2O3,SiO2,TiO2。礦物組成以三水鋁石(Al2O3·3H2O),一水軟鋁石(γ-Al2O3·H2O),一水硬鋁石(a-Al2O3·H2O)和高嶺石為主。
拜爾法生產氧化鋁的工藝流程如圖25-2所示。
圖25-2 拜爾法生產氧化鋁的工藝流程圖
(據李洪桂等,2002)
氧化鋁再經過冰晶石-氧化鋁熔融鹽電解法製成金屬鋁。電解過程在電解槽內進行,直流電經過電解質使氧化鋁分解。電解產物,在陰極上是液體鋁,在陽極上是氧。鋁溶液再經進一步處理可得到純度達99.5%~99.7%的金屬鋁。
㈢ 高碳鉻鐵的冶煉工藝
高碳鉻鐵的冶煉方法有高爐法、電爐法、等離子爐法等。使用高爐只能製得含鉻在30%左右得特種生鐵。截至2012年,含鉻高的高碳鉻鐵大都採用熔劑法在礦熱爐內冶煉。
電爐法冶煉高碳鉻鐵的基本原理是用碳還原鉻礦中鉻和鐵的氧化物。碳還原氧化鉻生成Cr2C2的開始溫度為1373K,生成Cr7C3的反應開始溫度1403K,而還原生成鉻的反應開始溫度為1523K,因而在碳還原鉻礦時得到的是鉻的碳化物,而不是金屬鉻。鉻鐵中含碳量的高低取決於反應溫度。生成含碳量高的碳化物比生成含碳量低的碳化物更容易。
㈣ 一氧化碳可以用於冶煉金屬是因為它有什麼化學性質
因為CO能奪取氧化鐵中的氧元素,使氧化鐵發生還原反應,變成單質鐵,所以CO具有還原性。
例如:一氧化碳還原氧化鐵:3CO+ Fe2O3 高溫 2Fe + 3CO2
㈤ 金屬錳的冶煉工藝
1.錳鐵是以錳礦石為原料.在高爐或電爐中熔煉而成的.錳鐵也是鋼中常用的脫氧劑,錳還有脫硫和減少硫的有害影響的作用.因而在各種鋼和鑄鐵中,幾乎都含有一定數量的錳.錳鐵還作為重要的合金劑.廣泛地用於結構鋼.工具鋼、不銹耐熱鋼.耐磨鋼等合金鋼中. 2.錳鐵:錳和鐵組成的鐵合金.主要分類:高碳錳鐵(含碳為7%)、中碳錳鐵(含碳1.1.5%)、低碳錳鐵(含碳0.5%)、金屬錳、鏡鐵、硅錳合金. 在煉鋼中,用作脫氧劑和合金添加劑,是用量最多的鐵合金.冶煉錳鐵用的錳礦一般要求 錳鐵含錳30~40%,錳鐵比大於7,磷錳比小於0.003.冶煉前,碳酸錳礦要先經焙燒,粉礦需經燒結造塊.含鐵含磷高的礦石一般只能搭配使用,或通過選擇性還原煉得低鐵低磷的富錳渣.冶煉時用焦炭作還原劑,某些廠也配用瘦煤或無煙煤.輔助原料主要為石灰,冶煉錳硅合金時一般要配加硅石. 碳素錳鐵國際上一般標准為含錳75~80%,中國為適應錳礦品位低的原料條件,規定了含錳較低的牌號(電爐錳鐵含錳65%以上,高碳錳鐵含錳50%以上).冶煉碳素錳鐵過去主要用高爐,隨著電力工業的發展,用電爐的逐漸增多. 3. 錳鐵的用途 1)、微碳錳鐵的用途及特點 該產品不但適用於低碳合金結構鋼,尤其適用於高質量的品種鋼,而且不用改變原有的煉鋼工藝,能優化合金,改善鋼的內在質量,降低煉鋼合金成本,具有明顯的經濟效益. 2)、低碳錳鐵、中碳錳鐵的用途:該產品是生產不銹鋼、高溫耐熱鋼、結構鋼、工具鋼等特種鋼和電焊條的主要原料. 低碳錳鐵(粉)性狀及用途:灰黑色不規則粉末或塊狀,主要應用於焊材行業牌號化學成份%備注: 粒度為-60、-80、-200目等規格 MnCSiPS ⅠⅡⅠⅡ 大於不大於 FeMn85aC1.085.01.01.00.100.02 FeMn80aC1.580.01.50.71.50.200.300.02 FeMn78aC1.578.01.51.52.50.200.330.03 FeMn75aC1.575.01.51.52.50.200.330.03 錳鐵黑可用於卷鋼塗料、高性能的工業用漆以及耐熱的工程塑料.它是一種優良的太陽能吸收劑,可用於製作太陽能收集器用的塗層.因含有錳,對橡膠有損害,故不能用於橡膠.同時因含錳和鐵,對某些塑料有脆化作用. 物化性質:是鐵和錳的氧化物,其實際組成隨配比的不同而異.顏料的密度5.6.0g/cm3,吸油量46%,有遮蓋力,其著色力是這類顏料中較高的,有優越的耐候性、耐高溫性和耐化學品性.
㈥ 金屬冶煉的一般方法是什麼詳細點兒
以下是金屬冶煉方法:
K,Ca,Na,Mg,Al,| Zn,Fe,Sn.Pb.(H),Cu,| Hg,Ag,Pt,Au
可以大致分成三段
1、Al之前的金屬很活潑,用電解鹽或氧化物的方法冶煉
如,Na是電解熔融NaCl
Mg是電解熔融MgCl2
Al是電解熔融Al2O3
2、中間一段一般是熱還原法,加熱時,用合適的還原劑,如,H2、C、CO、或者較活潑的金屬Al(鋁熱反應)進行冶煉
如,H2、C、CO加熱還原CuO得到Cu,還原Fe2O3得到Fe等
Al高溫鋁熱反應冶煉Fe、Cr、Mn等金屬
3、後面的不活潑金屬可以通過直接加熱氧化物分解的方法得到金屬單質
如,HgO加熱分解成Hg和O2,就是拉瓦錫發現空氣中存在O2的經典實驗
一、電解法
金屬活動順序表中金屬的冶煉如:
2Al2O3 =冰晶石,電解= 4Al + 3O2↑
〔生成的O2與陽極炭棒反應生成CO、CO2,所以應不斷補充陽極炭棒,冰晶石(Na3AlF6)為助熔劑。〕
二、熱還原法
(1)用C(焦炭、木炭)、CO作還原劑。如:3CO + Fe2O3 =高溫= 2Fe + 3CO2
(我國是世界上冶煉鋅最早的國家,明朝宋應星在《天工開物》一書中有記載)
(2)鋁熱劑冶煉難熔的金屬
2Al + Fe2O3 == Al2O3 + 2Fe
三、加熱法
等不活潑金屬的冶煉,可用加熱其氧化物或鍛燒其硫化物的方法。如:
2HgO =加熱= 2Hg + O2↑
唐代李白的秋浦歌:爐火照天地,紅星亂紫煙。郝郎明月夜,歌曲動川寒。秋浦:在今安徽省池洲市西,當時產銀、銅。郝郎指冶煉工人。
四、物理提取
在自然界中存在,其密度很大,用多次淘洗法去掉礦粒、泥沙等雜質,便可得。劉禹錫的浪淘沙:日照澄洲江霧開,淘金女伴滿江隈。美人首飾侯王印,盡是沙中浪底來。(隈:水轉彎的地方)
五、濕法冶金
即利用溶液中發生的化學反應(如置換、氧化還原、中和、水解等),對原料中的金屬進行提取和分離的冶金過程。
如銅的冶煉:Fe + CuSO4 == FeSO4 + Cu
㈦ 高碳鉻鐵的用途、冶煉原料及其工藝
高碳鉻鐵的另一個名字叫做大眼鉻,一般出產於吉林、山西、內蒙古以及營口等地方。它每塊的重量都在15公斤以內,它的包裝可以根據需求方的要求採用針對性的包裝,比如散裝、桶裝和袋裝。它是生產不銹鋼的主要原料,在生產工具鋼、熱強鋼、調質鋼、滾珠軸承鋼等方面的應用比較多,今天小編給大家介紹一下高碳鉻鐵的主要用途、冶煉工藝以及冶煉原料。
第一、高碳鉻鐵的主要用途:
首先是應用在含碳量比較高的工具鋼、滾珠鋼和滾珠鋼的合金劑,在一定的程度上可以提高鋼的淬透性能,進一步的使鋼的耐磨性和硬度增加。還有就是在鑄鐵時候,高碳鉻鐵被用作是添加劑,可以幫助改善鑄鐵的硬度和耐磨性,從而使鑄鐵的耐熱性能得到提升。再就是用於中、低、微碳鉻鐵的主要原料,電解法生產金屬鉻的含鉻原料也是高碳鉻鐵。小編還要告訴大家的是吹氧法冶煉不銹鋼中應用的也是高碳鉻鐵。
第二、高碳鉻鐵的冶煉工藝:
高碳鉻鐵的冶煉方法有很多種,包括:高爐法、等離子爐法、電爐法等。對於含鉻在30%左右的特種生鐵只能使用高爐,到現在為止,含鉻較高的高碳鉻鐵一般情況採用的是溶劑法。而電爐法冶煉高碳鉻鐵的基本原理是利用碳還原鉻礦中的各種氧化物,碳還原鉻礦的開始溫度為1373K,在整個還原過程中,鉻鐵的含碳量的多少是取決於反應是的溫度,最終生成的產物為鉻的碳化物,並不是純鉻。
第三、高碳鉻鐵的冶煉原料:
高碳鉻鐵的冶煉過程中是用的主要原料是焦炭、硅石和鉻礦。鉻礦中的氧化鎂和氧化鋁的含量都不能太高,粒度必須在10毫米到70毫米之間,如果遇到難溶的鉻礦,它的粒度要適當的小一些。再就是焦炭的要求,它的固定碳的含量不小於84%,粒度在3毫米到20毫米之間。最後就是硅石的要求,要求他的熱穩定性能較好,而且不帶有任何的泥土,粒度在20毫米在80毫米之間。
以上就是小編給大家的高碳鉻鐵的用途、冶煉方法以及冶煉的原料,高碳鉻鐵在我們生活中的應用是非常廣泛的,經過小編的介紹,大家對高碳鉻鐵的了解應該更深一點,敬請期待小編下期的作品。
㈧ 碳具有還原性可冶煉金屬對嗎
A、碳具有還原性,可用於冶煉金屬,故選項說法正確.
B、氧氣具有氧化性,但氧氣能支持燃燒,不具有可燃性,不能作燃料,故選項說法錯誤.
C、氮氣的化學性質穩定,可作為保護氣,故選項說法正確.
D、石灰石受熱分解生成氧化鈣和二氧化碳,可用於制備生石灰(氧化鈣的俗稱),故選項說法正確.
故選:B.
㈨ 高碳烙鐵的冶煉工藝
低碳烙鐵焊盤的雜質比高碳烙鐵少很多,質量高了,成本高了,所以價格貴了. 低碳烙鐵是指焊接時產生的碳。
㈩ 單質碳的還原性為什麼可以冶煉金屬
碳單質的還原性比某些金屬的還原性強,可以將金屬氧化物還原成金屬。
比如冶煉鐵
2Fe2O3+3C=4Fe+3CO2(條件:高溫)