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1 铜冶金 1

1.1 概述 1

1.1.1 铜的性质 1

1.1.1.1 铜的原子结构 1

1.1.1.2 铜的物理性质 1

1.1.1.3 铜的化学性质 2

1.1.2 铜的主要化合物及其性质 3

1.1.2.1 硫化铜 3

1.1.2.2 硫化亚铜 3

1.1.2.3 氧化铜 3

1.1.2.4 氧化亚铜 3

1.1.2.8 铜的氯化物 4

1.1.2.7 硫酸铜 4

1.1.2.6 铜的铁酸盐 4

1.1.2.5 铜的硅酸盐 4

1.1.3 铜的用途及产销 5

1.1.4 铜的矿物、矿石及精矿 6

1.1.5 铜的生产方法 7

1.2 冰铜熔炼的理论基础 8

1.2.1 冰铜的概念及其组成 8

1.2.2 冰铜生成的主要反应 9

1.2.3 冰铜的相关系 9

1.2.4 冰铜的主要性质 11

1.2.5 炉渣的组成 12

1.2.6 炉渣及炉渣与冰铜的相平衡 13

1.2.7 液态炉渣的主要性质 15

1.2.8 铜在炉渣中的损失 15

1.3.1 概述 18

1.3 铜精矿的反射炉熔炼 18

1.3.2 反射炉熔炼的理论基础 19

1.3.2.1 反射炉中的传热 19

1.3.2.2 主要的化学反应 21

1.3.2.3 转炉渣在反射炉中的脱铜 22

1.3.2.4 反射炉熔炼中其它杂质金属的行为 23

1.3.2.5 反射炉熔炼的产物 23

1.3.3 反射炉的构造 24

1.3.4 反射炉熔炼的操作 24

1.3.4.1 燃料的燃烧 24

1.3.5.3 金属回收率 25

1.3.5.2 燃料率 25

1.3.5.1 单位生产率 25

1.3.5 反射炉熔炼的技术经济指标 25

1.3.4.3 炉床的控制 25

1.3.4.2 料坡的维护 25

1.3.6 反射炉熔炼技术的进展 26

1.4 铜精矿的密闭鼓风炉熔炼 27

1.4.1 概述 27

1.4.2 密闭鼓风炉熔炼的基本原理 27

1.4.2.1 密闭鼓风炉的热工特性 27

1.4.2.2 密闭鼓风炉熔炼的物理化学过程 28

1.4.3 鼓风炉的构造及操作 30

1.4.3.1 密闭鼓风炉的构造 30

1.4.3.2 密闭鼓风炉操作要点 30

1.4.3.3 密闭鼓风炉熔炼的主要技术经济指标 31

1.5.1 概述 32

1.5 铜精矿的闪速熔炼 32

1.5.2 闪速熔炼的基本原理 33

1.5.2.1 闪速熔炼的主要化学反应 33

1.5.2.2 硫化物颗粒在气流中的运动速度 34

1.5.2.3 硫化物颗粒在高温气流中传热方程 34

1.5.3 奥托昆普闪速炉熔炼实践 35

1.5.3.1 奥托昆普闪速熔炼工艺 35

1.5.3.2 奥托昆普闪速炉的自动控制 36

1.5.3.3 奥托昆普闪速炉的构造 37

1.5.3.4 闪速熔炼炉的产物 38

1.5.3.5 闪速熔炼的技术经济指标 38

1.5.4 印柯闪速炉熔炼工艺 38

1.6.1 概述 39

1.6 铜精矿的电炉熔炼 39

1.6.2 电炉熔炼的理论基础 40

1.6.2.1 电能的转变 40

1.6.2.2 电能和温度的分布 41

1.6.2.3 炉渣的对流和热交换 42

1.6.2.4 电炉中进行的主要化学反应 42

1.6.3 矿热电炉 42

1.6.4 电炉供电系统 43

1.6.5 电炉熔炼的实践 43

1.6.5.1 电炉熔炼的炉料准备 43

1.6.5.2 电炉熔炼的经操作要点 44

1.6.5.3 电炉熔炼的技术经济指标 45

1.7 火法炼铜的其它方法 46

1.7.1 瓦纽柯夫法 46

1.7.2 诺兰达法 47

1.7.3 连续炼铜法 48

1.7.3.1 连续炼铜的热力学 48

1.7.3.2 三菱法 49

1.8 冰铜的吹炼 51

1.8.1 概述 51

1.8.2 冰铜吹炼的理论基础 51

1.8.2.1 冰铜吹炼的热力学简析 51

1.8.2.2 冰铜吹炼过程中各组分变化规律 52

1.8.2.3 转炉吹炼的供风 57

1.8.3 转炉的构造及操作实践 58

1.9.2.1 氧化过程 60

1.9.2 铜火法精炼的理论基础 60

1.9.1 概述 60

1.9 粗铜的火法精炼 60

1.9.2.2 还原过程 62

1.9.3 火法精炼炉的构造及操作实践 63

1.10 铜的电解精炼 66

1.10.1 电解精炼的理论基础 67

1.10.2 铜电解精炼的设备及操作实践 69

1.10.3 电解液的净化 71

1.11 铜的湿法冶金 72

1.11.1 焙烧-浸出-电积法 72

1.11.2 高压氨浸法 75

1.11.3 常压浸出法 76

1.11.4 细菌浸出法 76

2.1.2 铅的主要化合物的性质 79

2.1.1.2 化学性质 79

2.1.2.1 硫化铅 79

2 铅冶金 79

2.1.1 铅的性质 79

2.1 概述 79

2.1.1.1 物理性质 79

2.1.2.5 氯化铅 80

2.1.2.7 亚铁酸铅 80

2.1.2.6 碳酸铅 80

2.1.3 铅的用途 80

2.1.2.4 硫酸铅 80

2.1.2.3 硅酸铅 80

2.1.2.2 氧化铅 80

2.1.4 炼铅原料 81

2.1.5 铅的提取方法 81

2.1.5.1 氧化还原熔炼法 81

2.1.5.2 反应熔炼法 82

2.1.5.3 沉淀熔炼法 83

2.2 硫化铅精矿的烧结焙烧 83

2.2.1 概述 83

2.2.2 硫化铅精矿烧结焙烧的理论基础 83

2.2.3.6 硫化镉 87

2.2.3.5 硫化锌 87

2.2.3.8 砷锑硫化物 87

2.2.3.9 脉石成分 87

2.2.3.7 金银 87

2.2.3.3 铁的硫化物 87

2.2.3.2 碳酸铅 87

2.2.3.1 硫化铅 87

2.2.3 烧结焙烧时铅精矿中各组分的行为 87

2.2.3.4 铜的硫化物 87

2.2.4 铅烧结焙烧前的炉料准备 88

2.2.4.1 对化学组成的要求 88

2.2.4.2 对物理性质的要求 88

2.2.5 带式烧结机的构造及其操作 90

2.3 铅烧结矿的鼓风炉还原熔炼 94

2.3.1 概述 94

2.3.2 铅鼓风炉还原熔炼的理论基础 95

2.3.3.3 锌的化合物 98

2.3.3.4 铜的化合物 98

2.3.3.1 铅的化合物 98

2.3.3.2 铁的化合物 98

2.3.3 还原熔炼时烧结矿各组分的行为 98

2.3.3.5 砷、锑、锡、镉、铋的化合物 99

2.3.3.6 金银 99

2.3.3.7 脉石成分 99

2.3.4 燃料燃烧的完全程度和还原能力 99

2.3.4.1 燃料燃烧的完全程度 99

2.3.4.2 鼓风炉的还原能力 100

2.3.5 铅鼓风炉的构造及其操作 101

2.3.6 铅鼓风炉的熔炼产物 103

2.3.6.1 炉渣 103

2.3.6.2 铅冰铜及其处理 104

2.3.6.4 烟尘和烟气 105

2.3.7 铅鼓风炉渣的烟化处理 105

2.3.6.3 黄渣及其处理 105

2.4 直接炼铅 108

2.4.1 概述 108

2.4.2 直接炼铅的理论基础 109

2.4.3 直接炼铅方法 111

2.4.3.1 波里顿法 111

2.4.3.2 柯明科法 111

2.4.3.3 圣约瑟夫法 111

2.4.3.4 沃克拉法 111

2.4.3.5 诺兰达法 112

2.4.3.6 奥托昆普法 112

2.4.3.7 QSL法 112

2.4.3.8 基夫赛特法 113

2.5.1 概述 114

2.5 粗铅的精炼 114

2.5.2 粗铅的火法精炼 115

2.5.2.1 粗铅除铜 115

2.5.2.2 除砷锑锡 116

2.5.2.3 加锌提银 118

2.5.2.4 铅的除锌 120

2.5.2.5 精炼除铋 121

2.5.3 粗铅的电解精炼 123

2.5.3.1 电极反应过程 123

2.5.3.2 铅电解精炼时杂质的行为 123

2.5.3.3 铅电解精冻的实践 124

2.6.3 渣冰铜的湿法处理 125

2.6.2 铅精矿加碱熔炼 125

2.6.1 概述 125

2.6 硫化铅精矿的碱法熔炼 125

2.7 湿法炼铅 127

2.7.1 氯化物浸出法 127

2.7.2 碱浸出法 128

2.7.3 胺浸出法 128

2.7.4 氨性硫酸铵浸出法 128

2.7.5 加压浸出法 128

2.7.6 硫酸铁浸出法 129

2.7.7 硝酸浸出法 129

2.7.8 直接电解浸出法 129

3.1.1.2 化学性质 130

3.1.2.1 硫化锌 130

3.1.2 锌的主要化合物的性质 130

3.1.1 锌的性质 130

3.1.1.1 物理性质 130

3.1 概述 130

3 锌冶金 130

3.1.2.2 氧化锌 131

3.1.2.3 硫酸锌 131

3.1.2.4 氯化锌 131

3.1.3 锌的用途 131

3.1.4 锌的原料 131

3.1.5 锌的提取方法 132

3.2 硫化锌精矿的焙烧 133

3.2.1 硫化锌精矿焙烧的热力学基础 134

3.2.2 硫化锌精矿焙烧的动力学 136

3.2.3 沸腾焙烧及沸腾焙烧炉的构造 138

3.2.4 沸腾焙烧炉的实际操作 141

3.2.4.1 鼓风压力 142

3.2.4.2 鼓风量 142

3.2.4.3 沸腾层温度 143

3.2.5 沸腾焙烧的技术经济指标 144

3.3 湿法炼锌 145

3.3.1 锌焙砂的浸出 145

3.3.1.1 浸出过程的热力学基础 146

3.3.1.2 中性浸出液中Fe2+的氧化及Fe3+与As、Sb的共沉淀 147

3.3.1.3 浸出过程的速度和其影响因素 148

3.3.1.4 高温高酸浸出黄钠铁矾沉铁工艺原理 150

3.3.1.5 热酸浸出针铁矿法沉铁新工艺 152

3.3.1.6 赤铁矿法工艺 153

3.3.1.7 硅酸盐在浸出过程中的行为 153

3.3.1.8 浸出设备及其操作 154

3.3.1.9 锌浸出渣的处理 155

3.3.2 硫酸锌溶液的净化 156

3.3.2.1 净化除铜镉 156

3.3.2.2 净液除钴 158

3.3.2.3 净液除氟氯 159

3.3.2.4 锌浸出液净化的设备及生产实践 160

3.3.3 硫酸锌溶液的电沉积 160

3.3.3.1 阳极过程 160

3.3.3.2 阴极过程 161

3.3.3.3 锌电解车间的设备及生产实践 163

3.3.3.4 锌电积过程的技术经济指标 164

3.4 火法炼锌 168

3.4.1 火法炼锌的理论基础 168

3.4.2 竖罐蒸馏炼锌 171

3.4.2.1 炉料的制备 171

3.4.2.2 焦结矿的蒸馏过程 172

3.4.2.3 锌蒸气的冷凝 172

3.4.2.4 竖罐炼锌的产物及技术经济指标 173

3.4.5 密闭鼓风炉炼铅锌 174

3.4.5.1 密闭鼓风炉炼铅锌的理论基础 174

3.4.4 电炉炼锌 174

3.4.3 横罐炼锌 174

3.4.5.2 密闭鼓风炉炼铅锌的技术条件分析 176

3.4.5.3 铅锌密闭鼓风炉的构造及生产实践 177

3.4.5.4 铅雨冷凝器的工作原理 178

3.4.6 粗锌的火法精炼 178

3.4.6.1 熔析法精炼粗锌 178

3.4.6.2 精馏法精炼锌 179

3.5 锌冶金的发展 181

3.5.1 硫化锌精矿的直接浸出 181

3.5.2 硫化锌精矿的直接电解 182

3.5.3 等离子炼锌技术 182

3.5.4 喷吹炼锌方法研究 182

4.1.2 镍的主要化合物的性质 183

4.1.1.2 化学性质 183

4.1.2.2 镍的硫化物 183

4.1.2.1 镍的氧化物 183

4.1.1 镍的性质 183

4.1 概述 183

4 镍冶金 183

4.1.1.1 物理性质 183

4.1.2.3 镍的砷化物 184

4.1.2.4 羰基镍 184

4.1.3 镍的用途 184

4.1.4 炼镍原料 184

4.1.5 镍的提取方法 184

4.2 氧化镍矿的火法冶金 185

4.2.1 氧化镍矿烧结和鼓风炉熔炼 185

4.2.2 冰镍的吹炼 187

4.2.3 高冰镍的处理 187

4.2.4.2 高炉熔炼法 188

4.2.4 氧化镍矿制取镍铁 188

4.2.4.1 电炉熔炼法 188

4.2.4.3 回转窑法 189

4.3 硫化镍矿的火法冶金 189

4.3.1 硫化镍矿电炉熔炼的炉料准备 189

4.3.2 硫化镍矿的电炉熔炼 189

4.3.3 电炉熔炼产物 192

4.3.3.1 铜冰镍(低冰镍) 192

4.3.3.2 炉渣 193

4.3.3.3 炉气和烟尘 193

4.3.4 铜冰镍的吹炼和吹炼产物的分离 194

4.3.5 氧气顶吹旋转炉吹炼 196

4.4 氧化镍矿的湿法冶金 196

4.4.1 氧化镍矿还原焙烧——低压氨浸 196

4.4.1.1 氧化镍矿选择性还原焙烧 197

4.4.1.2 氨浸 199

4.4.1.3 成品液蒸氨 202

4.4.1.4 碱式碳酸镍的溶解和溶液的净化 202

4.4.1.5 氢还原 203

4.4.2 氧化镍矿的高压酸浸 204

4.5 硫化镍矿的湿法冶金 205

4.5.1 加压氨浸 205

4.5.2 硫酸化焙烧-浸出 206

4.6 镍的精炼 206

4.6.1 镍的电解精炼 206

4.6.1.1 阴极过程 208

4.6.1.2 阳极过程 210

4.6.1.3 造液时的电化过程 210

4.6.1.4 阳极液的净化 211

4.6.2 羰基法生产高纯镍 214

4.6.3 高铜冰镍的浓盐酸浸出精炼 215

5 锡冶金 217

5.1 概述 217

5.1.1 锡的性质 217

5.1.1.1 物理性质 217

5.1.1.2 化学性质 217

5.1.2 锡的主要化合物的性质 218

5.1.2.1 锡的氧化物 218

5.1.2.2 锡的硫化物 218

5.1.2.3 锡的氯化物 219

5.1.2.4 锡的硅酸盐 219

5.1.2.5 硫代锡酸盐 219

5.1.5 锡的提取方法 220

5.1.4 炼锡原料 220

5.1.3 锡的用途 220

5.2 熔炼前的锡矿处理 221

5.2.1 锡精矿的精选处理 221

5.2.2 锡精矿的焙烧处理 222

5.2.3 锡精矿的浸出处理 223

5.3 锡精矿的还原熔炼 224

5.3.1 锡还原熔炼的理论基础 224

5.3.2 锡精矿的反射炉熔炼 228

5.3.3 锡精矿的电炉熔炼 230

5.4 富渣的熔炼 231

5.4.1 加石灰石(石灰)再熔炼法 231

5.4.2 加硅铁(硅)再熔炼法 231

5.4.3 烟化炉硫化挥发法 232

5.5 硬头和烟尘的处理 234

5.5.1 硬头的处理 234

5.5.1.1 烟化炉吹炼硬头 234

5.5.1.2 硬头焙烧后与锡精矿一起熔炼 234

5.5.1.3 熔析法处理硬头 235

5.5.1.4 硅铁法处理硬头 235

5.5.2 烟尘的处理 235

5.6 粗锡的精炼 236

5.6.1 粗锡火法精炼 236

5.6.1.1 熔析和凝析除铁砷 237

5.6.1.2 加硫除铜 238

5.6.1.3 结晶分离铅铋 239

5.6.1.4 氯化除铅 241

5.6.1.5 加铝除锑砷 242

5.6.1.6 加碱金属除铋 243

5.6.1.7 真空蒸馏 244

5.6.2 粗锡电解精炼 245

5.6.2.1 硫酸亚锡-硫酸-甲酚磺酸电解液电解 245

5.6.2.2 硫酸-苯酚磺酸电解液电解 247

5.6.2.3 硫酸-氨基磺酸电解液电解 247

5.6.2.4 硫酸-硅氟酸电解液电解 248

5.6.2.5 碱性电解液电解 248

6 金银冶金 250

6.1 概述 250

6.1.1 金银的性质 250

6.1.3 金银的原料 251

6.1.4 金银提炼方法 251

6.1.2 金银的用途 251

6.2 混汞法提取金银 252

6.2.1 混汞法的基本原理 252

6.2.1.1 湿润过程 252

6.2.1.2 汞齐化过程 253

6.2.1.3 影响混汞效果的因素 253

6.2.2 混汞法的实际操作 254

6.2.3 汞膏的处理 254

6.2.4 混汞的安全措施 255

6.3 氰化法提取金银 255

6.3.1 概述 255

6.3.2 氰化法的基本原理 256

6.3.3 氰化法的生产实践 257

6.3.4.2 金泥的处理 260

6.3.4.1 锌置换沉淀法 260

6.3.4 金银沉淀及金泥处理 260

6.3.4.3 炭浆法 262

6.3.5 脱金溶液的处理 263

6.3.5.1 净化法 263

6.3.5.2 再生回收法 263

6.4 提取金银的其它方法 263

6.4.1 硫脲法提取金银 263

6.4.1.1 硫脲的基本特性 263

6.4.1.2 硫脲溶金的理论基础 264

6.4.1.3 硫脲法提金的实践 265

6.4.2 水溶液氯化浸出法 265

6.5.2 银锌壳的蒸馏 266

6.5.1 银锌壳的脱铅 266

6.5 从银锌壳中提取金银 266

6.5.3 贵铅的灰吹 267

6.6 从阳极泥中提取金银 267

6.6.1 概述 267

6.6.2 阳极泥脱铜脱硒 268

6.6.3 阳极泥的火法熔炼 270

6.6.3.1 熔炼成贵铅 270

6.6.3.2 贵铅的氧化精炼 270

6.6.4 金银合金的分离方法 271

6.6.5 银电解精炼 273

6.6.6 金电解精炼 274

6.7.1 金的回收 276

6.7.1.1 从废液中回收金 276

6.7 从废料中回收金银 276

6.7.1.2 从合金废料中回收金 277

6.7.2 银的回收 277

6.7.2.1 从含银废液中回收银 277

6.7.2.2 从银合金废料中回收银 278

7 铂族金属冶金 279

7.1 概述 279

7.1.1 铂族金属的性质 279

7.1.1.1 物理性质 279

7.1.1.2 化学性质 279

7.1.2 铂族金属的主要化合物的性质 280

7.1.3 铂族金属的用途 280

7.1.4 铂族金属资源 281

7.2.2 从二次铜镍合金生产铂族金属精矿 283

7.2 提取铂族金属的原料准备和富集 283

7.2.1 铜镍硫化矿冶炼中铂族金属的富集 283

7.2.3 从镍阳极泥中富集铂族金属 285

7.3 铂族金属的分离 288

7.3.1 蒸馏法分离锇钌 288

7.3.2 选择沉淀金钯 290

7.3.3 铂与铑铱分离 293

7.3.4 铑铱分离 294

7.4 铂族金属的精炼 296

7.4.1 铂的精炼 296

7.4.2 钯的精炼 298

7.4.3 铑的精炼 299

7.4.4 铱的精炼 300

主要参考文献 301