主页 > 冶炼设备鸿八机械网

金子的冶炼方法对人体有害吗?

50 2024-12-24 19:06

一、金子的冶炼方法对人体有害吗?

有。黄金冶炼中要用到很多强酸或强碱等化工原料。它们在高温下会蒸发成小液滴,被你呼吸进去。而且你的皮肤也会接触到有毒物质。

二、人类什么时开始冶炼金子?

商代中期,黄金是最早发现和使用的金属之一。早在新石器时代(约1万年~4000年前)人类已识别了黄金。中国至迟在商代中期(公元前14~13世纪)已掌握了制造金器的技能,在河南安阳等地出土的殷商文物中即有金箔。《周礼·地官》中说:卝(音矿)人掌金玉锡之地。这是古代文献关于矿冶的最早记载,说明当时已特设专职官员掌管官营矿冶了。

三、钙的冶炼方法?

冶炼方法:1.电解法:将干燥后的无水氯化钙投入电解槽内,用氧炔焰喷熔电解槽内阳极(石墨)旁的原料,即开冷却水,将阴极(圆钢)放下,接触料液表面,通入电流。使熔融的料液流向阴极接通电路。待原料大部分熔融后继续再加新料,直到离槽沿2~3 cm,温度正常为止。 金属钙沉积在阴极上,电流为350~450 A,电压为20~25 V,在敲击阴极上沉积的金属钙以前,应将电流降低50~100A。待敲下的金属钙放入油中后,阴极再接触电解质液面,再使电流升高50~100 A,为保持电解槽温度,应陆续加料。氯气由阳极逸出,回收利用。

  2.铝热还原法。热还原法是用铝在高温下还原氧化钙,产品纯度较高(99%)。其工艺过程也比较简单,是近几年采用的方法。 首先由CaCO3焙烧制得CaO。铝最好是小颗粒或薄片。氧化钙与铝的摩尔比为3∶2。配料混合后制成料坯。手动油压机的压力可低于制造镁硅料坯的压力。

  3.钙可采用在780~800℃电解熔融氯化钙。电解槽可以为石墨坩埚,阳极采用石墨,以铁棒或石墨棒为阴极。阴极的电流密度保持100A/cm2。随着金属钙的析出,将阴极逐渐提高。金属钙上遮盖了一层在空气中凝固了的熔融氯化钙而防止氧化。制得钙纯度为98%~99%,杂质为铁、硅、铝、痕量的炭和若干氯。

四、铝的冶炼方法?

冶炼铝可以用热还原法,但是成本太高。工业上冶炼铝应用电解法,主要原理是霍尔-埃鲁铝电解法:以纯净的氧化铝为原料采用电解制铝 ,因纯净的氧化铝熔点高(约2045℃),很难熔化,所以工业上都用熔化的冰晶石(Na3AlF6)作熔剂,使氧化铝在1000℃左右溶解在液态的冰晶石中,成为冰晶石和氧化铝的熔融体,然后在电解槽中,用碳块作阴阳两极,进行电解。

全面介绍如下:

《铝的生产加工》

铝在生产过程中有四个环节构成一个完整的产业链:铝矿石开采-氧化铝制取-电解铝冶炼-铝加工生产。 

一般而言,两吨铝矿石生产一吨氧化铝;两吨氧化铝生产一吨电解铝。

(一)氧化铝的生产方法 

迄今为止,已经提出了很多从铝矿石或其它含铝原料中提取氧化铝的方法。由于技术和经济方面的原因,有些方法已被淘汰,有些还处于试验研究阶段。已提出的氧化铝生产方法可归纳为四类,即碱法、酸法、酸碱联合法与热法。目前用于大规模工业生产的只有碱法。 

铝土矿是世界上最重要的铝矿资源,其次是明矾石、霞石、粘土等。目前世界氧化铝工业,除俄罗斯利用霞石生产部分氧化铝外,几乎世界上所有的氧化铝都是用铝土矿为原料生产的。 

铝土矿是一种主要由三水铝石、一水软铝石或一水硬铝石组成的矿石。到目前为止,我国可用于氧化铝生产的铝土矿资源全部为一水硬铝石型铝土矿。 

铝土矿中氧化铝的含量变化很大,低的仅约30%,高的可达70%以上。铝土矿中所含的化学成分除氧化铝外,主要杂质是氧化硅、氧化铁和氧化钛。此外,还 含有少量或微量的钙和镁的碳酸盐、钾、钠、钒、铬、锌、磷、镓、钪、硫等元素的化合物及有机物等。其中镓在铝土矿中含量虽少,但在氧化铝生产过程中会逐渐 在循环母液中积累,从而可以有效地回收,成为生产镓的主要来源。 

衡量铝土矿优劣的主要指标之一是铝土矿中氧化铝含量和氧化硅含量的比值,俗称铝硅比。 

用碱法生产氧化铝时,是用碱(NaOH或Na2CO3)处理铝矿石,使矿石中的氧化铝转变成铝酸钠溶液。矿石中的铁、钛等杂质和绝大部分的硅则成为不溶 解的化合物。将不溶解的残渣(赤泥)与溶液分离,经洗涤后弃去或进行综合处理,以回收其中的有用组分。纯净的铝酸钠溶液即可分解析出氢氧化铝,经分离、洗 涤后进行煅烧,便获得氧化铝产品。分解母液则循环使用来处理另一批矿石。碱法生产氧化铝有拜耳法、烧结法以及拜耳--烧结联合法等多种流程。 拜耳法是由奥地利化学家拜耳(K·J·Bayer)于1889~1892年发明的一种从铝土矿中提取氧化铝的方法。一百多年来在工艺技术方面已经有了 许多改进,但基本原理并未发生变化。为纪念拜耳这一伟大贡献,该方法一直沿用拜耳法这一名称。 

拜耳法包括两个主要过程。首 先是在一定条件下氧化铝自铝土矿中的溶出(氧化铝工业习惯使用的术语,即浸出。以下同)过程,然后是氢氧化铝自过饱和的铝酸钠溶中水解析出的过程,这就是 拜耳提出的两项专利。拜耳法的实质就是以湿法冶金的方法,从铝土矿中提取氧化铝。在拜耳法氧化铝生产过程中,含硅矿物会引起Al2O3和Na2O的损失。 

在拜耳法流程中,铝土矿经破碎后,和石灰、循环母液一起进入湿磨,制成合格矿浆。矿浆经预脱硅之后预热至溶出温度进行溶出。 溶出后的矿浆再经过自蒸发降温后进入稀释及赤泥(溶出后的固相残渣)的沉降分离工序。自蒸发过程产生的二次汽用于矿浆的前期预热。沉降分离后,赤泥经洗涤 进入赤泥堆场,而分离出的粗液(含有固体浮游物的铝酸钠溶液,以下同)送往叶滤。粗液通过叶滤除去绝大部分浮游物后称为精液。精液进入分解工序经晶种分解 得到氢氧化铝。分解出的氢氧化铝经分级和分离洗涤后,一部分作为晶种返回晶种分解工序,另一部分经焙烧得到氧化铝产品。晶种分解后分离出的分解母液经蒸发 返回溶出工序,形成闭路循环。氢氧化铝经焙烧后得到氧化铝。 

不同类型的铝土矿所需要的溶出条件差别很大。三水铝石型铝土矿 在105℃的条件下就可以较好地溶出,一水软铝石型铝土矿在200℃的溶出温度下就可以有较快的溶出速度,而一水硬铝石型铝土矿必须在高于240℃的温度 下进行溶出,其典型的工业溶出温度为260℃。溶出时间不低于60分钟。 

拜耳法用于处理高铝硅比的铝土矿,流程简单,产品 质量高,其经济效果远比其它方法为好。用于处理易溶出的三水铝石型铝土矿时,优点更是突出。目前,全世界生产的氧化铝和氢氧化铝,90%以上是用拜耳法生 产的。由于中国铝土矿资源的特殊性,目前中国大约50%的氧化铝是由拜耳法生产的。 

将拜耳法和烧结法二者联合起来的流程称 之为联合法生产工艺流程。联合法又可分为并联联合法、串联联合法与混联联合法。采用什么方法生产氧化铝,主要是由铝土矿的品位(即矿石的铝硅比)来决定 的。从一般技术和经济的观点看,矿石铝硅比为3左右通常选用烧结法;铝硅比高于10的矿石可以采用拜耳法;当铝土矿的品位处于二者之间时,可采用联合法处 理,以充分发挥拜耳法和烧结法各自的优点,达到较好的技术经济指标。 

目前全球氧化铝年产量在5500万吨左右,我国的氧化铝产量约为680万吨。

(二)原铝、铝合金及铝材的生产方法 

目前工业生产原铝的唯一方法是霍尔-埃鲁铝电解法。由美国的霍尔和法国的埃鲁于1886年发明。霍尔-埃鲁铝电解法是以氧化铝为原料、冰晶石 (Na3AlF6)为熔剂组成的电解质,在950-970℃的条件下通过电解的方法使电解质熔体中的氧化铝分解为铝和氧,铝在碳阴极以液相形式析出,氧在 碳阳极上以二氧化碳气体的形式逸出。每生产一吨原铝,可产生1.5吨的二氧化碳,综合耗电在15000kwh左右。 

工业铝电解槽大体上可以分为侧插阳极自焙槽、上插阳极自焙槽和预焙阳极槽三类。由于自焙槽技术在电解过程中电耗高、并且不利于对环境的保护,所以自焙槽技术正在被逐渐淘汰。目前全球原铝年产量约为2800万吨,我国的原铝年产量约为700万吨。 

必要时可以对电解得到的原铝进行精炼得到高纯铝。目前的铝合金生产方法主要以熔配法为主。由于铝及其合金具有优良的可加工性能,所以通过锻、铸、轧、冲、压等方法生产板、带、箔、管、线等型材。

五、铁矿的冶炼方法?

铁矿石是含有铁元素或铁化合物能够经济利用的矿物集合体,可用于提炼单质生铁、炼钢(占98%)等诸多用途。铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程,把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉,在高温下,利用焦炭和氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。

六、铬的冶炼方法?

金属铬的冶炼方法主要有:金属热还原法(铝热法)、电解法及其他高温冶金法。

钢铁工业中广泛应用的铬铁合金和硅铬合金是用电炉冶炼的。

铝热法制得的金属铬呈块状,能够研磨成较小粒度;电解法制得的电解铬呈板状。由于在冶金应用中对金属铬中气化杂质含量的要求非常苛刻,因此,现有技术中的电解法和铝热法是不能满足尖端技术领域的需要。所以就需要将金属铬进行提纯精制,以把这些杂质的含量降低到需要的标准

七、钛的冶炼方法?

钛的主要冶炼方法包括克鲁兹法、氯化法和熔盐电解法。其中,克鲁兹法是最早开发的钛冶炼方法,其原理是利用氯气将四氯化钛还原成钛粉。

氯化法则是采用氯气和焦炭作为还原剂,将钛矿石氯化成四氯化钛,再用镁还原四氯化钛制得钛粉。

熔盐电解法是一种新型的钛冶炼方法,利用熔盐电解过程将四氯化钛还原成钛金属。这些方法均有其特点和适用范围,可根据不同的需求选择合适的方法进行钛的冶炼。

八、铜的冶炼方法?

湿法冶铜

湿法炼铜的原理是:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O(条件:高温) CuSO4+Fe=Cu+FeSO4

湿法炼铜也称胆铜法,其生产过程主要包括两个方面。一是浸铜,就是把铁放在胆矾(CuSO4·5H2O)溶液(俗称胆水)中,使胆矾中的铜离子被金属置换成单质铜沉积下来;二是收集,即将置换出的铜粉收集起来,再加以熔炼、铸造。

火法冶铜

火法冶铜的原理是:2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2 Cu2S+2Cu2O=6Cu+SO2

包括焙烧、熔炼、吹炼、精炼等工序,以 硫化铜精矿为 主要原料。 焙烧分半氧化焙烧和全氧化焙烧(“死焙烧”),脱除精矿中部分或全部的硫,同时除去部分砷、锑等易挥发的杂质。 熔炼主要是造锍熔炼,目的是使铜精矿或焙烧矿中的部分铁氧化,并与脉石、熔剂等造渣除去,产出含铜较高的冰铜。 吹炼能够 消除烟害,回收精矿中的硫。 精炼分火法精炼和电解精炼。粗铜精炼 分火法精炼和电解精炼。火法精炼是利用某些杂质对氧的亲和力大于铜,而其氧化物又不溶于铜液等性质,通过氧化造渣或挥发除去

九、冶炼铁的方法?

铁在自然界中分布广泛,但由于不易冶炼,因而人类对铁的利用是比较晚的,据考证,我国在公元前700年左右才知冶铁,而将金属铁从含铁矿物中提炼出来的工艺过程,主要有高炉法,直接还原法,熔融还原法,等离子法。

从铁矿石中将铁还原出来的方法1.炼铁的原料:铁矿石、焦炭、石灰石和空气 (1)铁矿石:主要有赤铁矿Fe2O3、磁铁矿Fe3O4、菱铁矿FeCO3、黄铁矿FeS2

(2)焦炭:主要作用是提供热量和产生还原剂CO;

(3)石灰石:主要作用是造渣,除去铁矿石中SiO2等杂质.

2.炼铁的设备:高炉

3.炼铁的原理:在高温条件下,利用还原剂一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来. 4.炼铁的过程及反应(以赤铁矿为例): (1)焦炭燃烧产生热量并生成还原剂

C+O2点燃===CO2;CO2+C高温===2CO

(2)氧化铁被CO还原成铁Fe2O3+3CO高温===2Fe+3CO2

(3)SiO2与CaCO3分解产生的CaO反应生成硅酸钙

CaCO3高温===CaO+CO2↑;CaO+SiO2==CaSiO3 ;炉渣主要成分

5.炼铁产物:生铁(主要为Fe、C合金)、滤渣(主要含有CaSiO3)、高炉气(主要含有CO)

根据化学式的计算,黄铁矿及菱铁矿中铁的质量分数都较小,并且黄铁矿中含有硫元素,在炼铁的过程中,很有可能形成二氧化硫气体,排放到空气中引起空气污染.

6.金属冶炼的方法: (1)还原法:把金属矿物与焦炭、氢气、一氧化碳等还原性物质一起加热反应.

如:利用赤铜矿(Cu2O)提取铜Cu2O+C高温===2Cu+CO;古代湿法炼铜:Fe+CuSO4==FeSO4+Cu

(2)电解法:活泼金属很难从其矿石中还原出来,需要用电解法.

如:电解熔融氧化铝制铝:2Al2O3通电===4Al+3O2↑,电解熔融氯化钠制钠:2NaCl通电===2Na+Cl2↑

(3)分解法:有些金属的氧化物受热容易分解,可以用简单加热的方法得到.

如:氧化汞制水银:2HgO高温===2Hg+O2↑

十、金属的冶炼方法?

以下是金属冶炼方法:

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之前的金属很活泼,用电解盐或氧化物的方法冶炼

如,Na是电解熔融NaCl

Mg是电解熔融MgCl2

Al是电解熔融Al2O3

2、中间一段一般是热还原法,加热时,用合适的还原剂,如,H2、C、CO、或者较活泼的金属Al(铝热反应)进行冶炼

如,H2、C、CO加热还原CuO得到Cu,还原Fe2O3得到Fe等

Al高温铝热反应冶炼Fe、Cr、Mn等金属

3、后面的不活泼金属可以通过直接加热氧化物分解的方法得到金属单质

如,HgO加热分解成Hg和O2,就是拉瓦锡发现空气中存在O2的经典实验