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文檔簡介
冶金資源工程第一章冶金資源概論金屬及其在地殼中的分布冶金礦產(chǎn)資源的分類礦產(chǎn)資源是自然資源中最重要的組成部分,是人類社會賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。礦產(chǎn)資源在國民經(jīng)濟(jì)中起最重要作用,一個國家礦產(chǎn)資源豐富程度及其開發(fā)利用的水平,是這個國家綜合國力的重要表現(xiàn),也反映了這個國家的經(jīng)濟(jì)實力。冶金礦產(chǎn)資源在礦產(chǎn)資源上占重要地位,按工業(yè)用途,可分為兩大類,金屬礦產(chǎn)和非金屬礦產(chǎn)。金屬礦產(chǎn)黑色金屬礦產(chǎn):Fe,Mn,Cr,V(也有將Ti,Ni,Co列入黑色金屬)有色金屬礦產(chǎn):有色重金屬:Cu,Zn,Pb,Sn,Bi(鉍),Sb(銻),Hg(汞),Ni,Co,Cd(鎘)有色輕金屬:Al,Mg③稀有金屬礦產(chǎn):鈮(Nb),鉭(Ta),W,Mo,Ti,Zr,鈹(Be),鋰(Li)貴金屬礦產(chǎn):金(Au),銀(Ag),鉑(Pt),銠(Rn),鈀(Pd),銥(Ir),釕(Ru),鋨(Os)⑤稀散金屬:鎵(Ga),鈧(Sc),銦(In)⑥稀土金屬:釔(Y),鑭(La),鈰(Ce)等17個元素非金屬礦產(chǎn)用于冶金工業(yè)的原料有:石灰石、菱鎂礦、螢石、耐火粘土、白云石、石墨、石英、鋁土礦地球的構(gòu)造和礦床的形成地球的構(gòu)造涉地球由地殼、摧地幔、地核構(gòu)檢成。矮地殼:平均厚夏度熱為境3鞠5鼠公里,最厚處順達(dá)煤7烤5農(nóng)公里,最薄處澤為滅5拘公里;咳地幔:平均厚刃度兼為堤2881控公舞里永,醬占地球體積的吩83.4登%籮,絕溫幸度究600環(huán)~爺4200插℃賭;寬地核藍(lán):壽289警8摧公里以下稱為氧地核,平均半景徑偽347泡3浮公里,占地球抬體積丙的盯16.3子%編,溫度院<1000請0棵℃比。聲地球各層的化煮學(xué)成分(美質(zhì)量百分比)蕉如下表琴氧化物織地殼(平均)勵地幔持地核環(huán)SiO野2猶57.8沸44.5眨0軟TiO握2絞0.9斬0.5若0西Al江2的O拋3侮16.6肯3.0境0解Fe隱2杏O齡3密3.3必1.5約0吧FeO通4.6客8.5臣0污MgO社3.4棟37.5精0棒CaO便6.4忘3.0斤0呈Na追2夾O賠3.4巷0.5含0奪K欲2漆O急1.8氧0.1指0贊H察2紹O廉1.4如1.0品0巡Fe醉S誘(隕硫鐵)扒0伐0跌20.0依F均e克(未化合的)勾0暗0灶73.5拒Ni標(biāo)(騙未化合菌的致)瀉0脂0艱6.5礦床的形成扁礦床是在一定叔地質(zhì)作用影響悄下,形成于地轎殼中的有用礦闖物或物質(zhì)的集脫合體,其質(zhì)和蛾量適用于工業(yè)魚要求,并在現(xiàn)膊有的社會經(jīng)濟(jì)戶和技術(shù)條件下絹,能夠被開采稠和利用。醬礦床的形成是暗由多種成礦作抖用把分散在地咳殼中的元素或咐有用物質(zhì)集中互的結(jié)果,成礦致的實質(zhì)是有用毛礦物的形成和澇富集李,礦物的主要蠢形成方式侄有拋6鋒種。欣巖漿結(jié)晶:餓巖漿冷卻或巖棟漿中發(fā)生化學(xué)德變化,過飽和葬礦物傭結(jié)晶出來,如手磁鐵礦;失升華:賞地殼內(nèi)部的熱路能使某些物質(zhì)朝氣化,又在溫絨度較低的迅地方沉積下來摸,如硫;挖蒸發(fā)沉淀:逃水溶液蒸化后筋使溶解的組分嘗過飽和而沉淀蚊;陜氣體、液體和蓬固體間的化學(xué)渴反應(yīng)揉;汁例如巖漿噴出未氣體與水色或固體反應(yīng),貼生成君礦物;渡細(xì)菌沉淀:尋例如厭氧細(xì)菌養(yǎng)可沉淀硫化物農(nóng);臉膠體沉淀:斑從自然界存在饑的膠體溶液(修如金屬氫氧化斗物膠這體)箭沉淀出礦物。順地殼和上地幔城中的有用物質(zhì)串和化學(xué)元素在間成礦作用下形驢成礦床。蹲成礦作用可分謙為三大類蛛(金屬礦床成蟲因)壽:旦內(nèi)生成礦作用麥:監(jiān)由于地殼內(nèi)部臣熱能,在較高土溫度和壓力雄條件下,導(dǎo)致剩礦床形成的地欺質(zhì)作用,另外膨還包括到過地祖殼的部分火山絡(luò)成礦作用。鼓外生漁成礦作用:愉發(fā)生在地殼表叢面,主要是在具太陽能作用下止,并在墨生物化學(xué)能作堆用下,在低的利溫度和壓力條知件下發(fā)生的礦叫床形成的地質(zhì)險作用。侮③這變質(zhì)成礦作用浩:板在熱變質(zhì)、區(qū)茅域變質(zhì)等地質(zhì)搖過程中發(fā)生的植成礦作用或使頁先存礦床發(fā)生劫變質(zhì)的作用。辨3狼.充金屬在地殼中部的分布米地殼是由各種鍵元素組成的。收地殼的平均化續(xù)學(xué)成份,經(jīng)過她地質(zhì)學(xué)家們的謊共同努力和多權(quán)次分析,得出槳了相當(dāng)精確的外數(shù)據(jù)。地殼中累元素的分布量曠用豐度表隊示,即質(zhì)赤量百分比。傳地殼中元素的惕豐度墊表奶串(質(zhì)量百分比箏)徐1純級貪O=47.2堡5著Si=30.世54處5打級拖V=9.5×呀10桶-3局Ce=7.5章×10耕-3愧Cr=7×1若0蕉-3挑Zn=6.0碼×10術(shù)-3醬La=4.4杠×10捐-3摸Ni=4.4魂×10簽-3致Y=3.4×磁10遭-3頑Cu=3.0夠×10辨-3朵Li=3.0插×10近-3臘Nd=3.0奪×10鍬-3毫Nb=2.0肅×10魔-3臣Ga=1.7閥×10壓-3退Pb=1.5紛×10毫-3疫Si=1.4清×10評-3正Co=1.2貞×10傾-3占Th=1.1蒜×10米-3遮7湊級番Hg=8×1抓0洗-5悠Sb=2×1盾0吊-5靈Bi=2×1謊0庭-5木Cd=2×1權(quán)0毅-5厲In=1×1弓0那-5鏟2蠟級赴Al=7.8綢Fe=3.5唱4舉Ca=2.8年7躬Na=2.4阿5冰K=2.82岸Mg=2.8北2俘8根級令A(yù)g=8×1蔽0甲-6懷Pb=1×1紅0農(nóng)-6鴨3棋級胸Ti=0.4校7積6銷級么B=9×10磨-4第Gd=8.8向×10檔-4世Sm=8.6哭×10拉-4寶Pr=7.6?!?0早-4朝V=3.5×慰10乖-4防Hz=3×1暮0警-4暢Cs=2.7妹×10薯-4扮Sn=2×1告0膏-4渴Ta=1.6岡×10六-4拆Ge=1.3牢×10脖-4驟謹(jǐn)As=1.3策×10芒-4首W=1.3×多10歲-4咸Mo=1.3柏×10假-4頸9寇級鉛Pt=5×1昆0度-7志Au=5×1脖0促-7碗Re=1×1社0承-7羽Os=1×1筆0鄭-7鴿Ru=1×1域0某-7臣Ir=1×1爛0量-7路Rb(h)=林1×10辭-7臘4董級恩P=8×10態(tài)-2峰F=7.2×街10耐-2獸Mn=6.9訪×10輕-2監(jiān)Ba=5.9能×10獅-2犧Cl=3.2濾×10學(xué)-2造C=3.2×紗10怒-2孟S=3.1×練10頑-2乘Zr=1.6怨×10蜻-2繭Sr=1.2豎×10枯-2披Rb=1.2許×10麻-2橋1憑級藝占鳥77.7筍9纖%壤,料1+殖2源級殘占狀98.6章6群%嘉,晉1+2+魄3趣級最占諒99.1旗3犬%,其余僅涼占寇0.8菊7堡%。第二節(jié)礦石合以下簡介部分炎主要金屬礦的帝資源,礦區(qū)及帆工業(yè)品位等情嘴況1.鐵⑴鐵礦資源震據(jù)統(tǒng)計,世界禍鐵礦石總儲量蛛達(dá)勢3431×1叔0軟8縫t團(tuán),其中工業(yè)儲良量魂約俯1497×1痛0關(guān)8竄t艱。鐵礦儲量排斯在折前誕5牽位的國家有:沃前蘇聯(lián),澳大箏利亞,加拿大藝,巴西,印度醬,如下表火:恥國家襯總儲量稠工業(yè)儲量粗礦石品位塑10位8洗t低%糞10御8爐t陪%首TF寧e家%攝蘇聯(lián)返澳大利亞然加拿大燈巴西默印度番美國角1111堤350擠397腎800滾220溫174蹦31.7億10到11.3先22.9康6.3工5.0怪673腐236兵187移123.5通85釣55頃43.7害15.5乏12.1壽8.0婆5.5暈3.6寇36.9低50-67油22-60罷40-68.史5纖30-60爹20.8誦中國赤462逃30-35頸中國鐵礦石特宮點(diǎn):貧、難選角,四大鐵礦:疫鞍山、攀西、篇冀東、晉北,挑可開余采脖40-5烈0媽年。罩⑵女鐵的工業(yè)礦物首和礦石類型頑自然界中已知鄙含鐵礦物捏有雖30于0翼多種,主要礦顆物有:屢磁鐵礦火(危Fe時3就O完4美),含法鐵角72.細(xì)4敗%匪赤鐵礦嘉(策Fe攪2年O蓋3梢),含秘鐵厲7成0我%拐褐鐵礦插(栗Fe興2貌O宿3睛·輪nH酷2劫O憐),含濕鐵瓜48-62.功9旅%招針鐵礦低(社Fe勁2鋒O錯3猶·蔑H鑰2包O畝),含匠鐵先48-6添3者%遣菱鐵礦萄(紡FeCO約3雁),含景鐵漲48.孔3遺%猾鐵礦石按礦物垃成份可分為五暈種類型候①沸磁鐵礦礦石衫②側(cè)赤鐵礦礦石屬③炭褐鐵礦礦石槽④披鈦磁鐵礦礦石他⑤闖菱鐵礦朱按鐵的含量可喬分為富鐵礦石皆和貧鐵礦石,餓我國一般按以驗下分類輝富鐵礦石濁-霧含暴Fe45語%以上磁鐵礦嘆石、臭赤鐵礦石,含愿鐵鉆30-3霉5舒%菱鐵礦礦石趣貧鐵礦石臘-含附鐵言25-45霉%的磁鐵礦石洽、狀赤鐵礦石,含勻鐵億20-3圣0懶%的菱鐵礦石拘工業(yè)上對鐵礦疑石的要求肆鐵礦石的邊界軍品域位一般為光TFe20礦-25%呼,泡經(jīng)選礦后才可何使用。槐一菠般視入欄高夾爐的富礦品位疲要求大旋于晨50%(Fe排)肝,蓋S選、鳳P皺、苦Pb元、命Z齊n榨、屬S蠟n厚為有害組分。搏當(dāng)?shù)V石巾中紡CaO+Mg庭O/SiO示2到+Al磚2脈O鐘3欺脆在助0.8-1.雪2柄之間稱悶為自無熔路性茂礦石。2.錳袍(恨1聽)錳礦資源否陸上錳礦儲量憤(金盈屬幫含量)朗為暈16.74腦×10狠8骨t教。醒海底嶺錳潛在儲量久為重163×10寸8劫t螺,海底錳結(jié)核符含笑錳假8.2-50森.1軌%礦。公陸上錳礦絕大腹部分集中在南盡非、蘇聯(lián)、澳饒大利亞、加蓬桿、巴西、印度墻等六個國家。王我國錳礦儲量桌占世界總儲量塞的礦6匪%拘左右后(串5.慢5左億銳t見礦石搞,已利用海礦獄2.9魚5兼億燈t消)組,宏低于世界人均柜擁有量。拍(浸2介)錳的工業(yè)礦噸物和礦石類型愛及工業(yè)要求脈已知含錳礦物祖有點(diǎn)15生0閘多種,但主要哭的有蝕:繼軟錳礦妥(薯MnO憤2釘)張,封硬錳礦耗(你mMnO,M捕nO堤2財.nH璃2跟0拌),水錳礦爛[鉆MnO燈2扇,Mn(OH青)茶2繁)],褐錳礦填(播Mn縫2渠O盒3承)漏,黑錳礦據(jù)(遵Mn委3莖O級4報)平,菱錳礦監(jiān)(鐘MnCO境3撤)皇。做錳礦石分為兩典大類:冶金礦應(yīng)石和化學(xué)礦秀石掘備。錫冶金錳礦石脫一般要求閑:污Mn/Fe心綁≥借6-7,M貞n香含幕量雅15-30%慈.佩化學(xué)錳礦孟(用于制造干盲電池)的工業(yè)恩品位甲:初MnO軟2悼55-75扔%桃錳礦通常因含籃錳低和存在有可害雜質(zhì),利用拜前需經(jīng)選礦,隸主要采用重力螺選礦。3.鉻疫鉻的世界儲量慎為蹤1362-首1878叉×10崗6食t睜,醉蘇聯(lián)和南非的爹鉻產(chǎn)量居世界續(xù)前列。丹我國鉻礦石約叨為艱90筑0員萬噸,約占世障界總儲量沿的頌1辦%納,資源缺乏。燃含鉻礦物約未有布4發(fā)0躺多種,但只有炊鉻康尖晶輸石礦物具有工得業(yè)價值,主要挖包括:鉻鐵礦籃(拐FeCr曠2住O押4利),鎂鉻鐵礦狼[釋(照Mg,Fe)絨Cr嚷2員O互4似]錄,稈鋁鉻鐵礦乖[嘉(雨Fe,Mg)辣.(Cr,A錘l)浴2鉆O句4其]。野冶金工業(yè)一般吐要求礦石夢中脈Cr藥2弊O歪3喪>捷32%,C償r疤2削O現(xiàn)3扎/Fe禍O豐≥德2.5婦致密礦狀富礦兼石可不經(jīng)選礦攔直接利用。泛我國每年鐵、攝錳、鉻礦石大撲量進(jìn)口。4.釩鈦每釩的儲量估較多的國家排什名為前蘇聯(lián)、鳴南非、中國、余美國,其工業(yè)前儲量分別彎為激26艷3語萬噸蜓,惠8現(xiàn)6景萬噸扛,恰60.少8鄰萬潛噸白16.忍8淚萬噸。我國釩摩資源主要是釩壯鈦磁鐵礦顯(比較很豐富擾,超過世界人貫均占有量)繼。妨世界泛鈦儲量閥為鬧7.1想億噸,其中鈦勺鐵碧礦藝5.喬6星億噸,汗金霉紅和石互1.5島億噸。密中國的鈦廁資源十分豐富籍,匯儲量夏約北3.廊5奶億噸(均蔽以感TiO姑2暫計)夸自然界含釩礦奴物有數(shù)十種,趟但工業(yè)礦物很靜少仿,主要礦物有辜釩云軟母極KV簡2毀[甲AlSi哲3嚇O蕉10憂]紫[柄O確H壞]弄2斤,銷蠟含昆V蘭2扇O亮5帆19-29略%娃綠硫礬曾礦瑞VS野2將地或父V進(jìn)2簡S伏5堆蔽V姐2饞O忽5耐<素25%臣釩酸鉀鈾質(zhì)礦匆K膛2疾V冬2旋[喂VO星4嗚]芹2感O茅4飛.3H明2嚷O,湊撕含龍V跑2雀O激5肯20%闊釩鉛家礦親Pb選5懶[烤VO別4洽]直3吹Cl鴿城,紹含向V深2吵O慎5方22.7%姜鈴釩鈦磁鐵礦含屠釩較先高志,第糧通常透在造5%恥以下鍬,是釩的主要渣來源,工業(yè)霞一般梯要朵求淘V莊2攝O蹄5棟>碎0.7%擾。我國攀枝花錢釩鈦磁鐵礦敬含抱V捎2囑O悄5證0.13-0輪.56煎%本。勁鈦礦物約有一鄰百七十余種,妙具有工業(yè)價值糾的主要是狠鈦鐵礦灣:浪FeTiO遍3爭(Fe3完6.8%,園TiO績2壯52.65更%)夫鈦磁鐵礦創(chuàng):斬含盯TiO琴2捧的磁鐵礦率(拔攀枝花同釩鈦磁鐵爆礦娘含猴TiO拐2醫(yī)7.7省鬧—絡(luò)17路%念)臘金紅石遷:刃TiO克2處,漸(妥混覆有稍Fe法2+鼻,霞Fe干3+借被等忙,絡(luò)用是重要的含鈦灌礦物)5.鎳鈷敲地球的內(nèi)核是帽由鐵鎳構(gòu)成的崇,含鎳待達(dá)鋼5送—叨50淘%革,鎳的資源分離布不均,主要都集中在新喀里置多尼亞,古巴大,加拿大,蘇酬聯(lián)等地,占總誕儲量飼的吼70臨%棚。我國鎳儲糧量著77腔7房萬滋噸戀展,其中童金川鎳礦勿的鎳金屬儲咱量甲548.掛6遭萬噸件,條腦僅次于加拿大災(zāi),沒居世界第二位瘋,但低于世界掀人均擁有量。糧鈷主要由非洲谷提供,占世界走產(chǎn)量毛的伯8苦0淚—掉88靜%高。我國金川鎳拍礦避含昌C掙o殿,儲量約耕為盛1食6暮萬噸。期鎳礦石主要由醬硫化鎳礦透和地氧化鎳礦過%羊和張1德%商,鎳礦中常伴狼生跑有碼Cu,Co棄,Pt,岔Rh越歇等元素??h鈷大部分由伴授生元素產(chǎn)出,鍵其工業(yè)品位(玉礦石)含聰鈷轟0.0障3兄—脅0.06%6.鎢樣世界上鎢的工簽業(yè)儲量程近撤46顆0紗萬噸,我題國睬W架儲量和產(chǎn)量餅居世界首位功(棵占世敘界死W掩工業(yè)儲量的飼37唱%卵,搭為世昌界把W瓶資源血的膀54牌%兩),刪超過了世界人鋼均擁有量。裝其它幾個主要寶鎢資源國家為仇加拿大,蘇聯(lián)囑,美國,朝鮮袍。略具有工業(yè)價值陜的礦物僅有兩廈種,即爸黑鎢礦映(秤M芹n碎,利F股e掏)舞WO理4江和孔白鎢礦這CaWO絲4雹,責(zé)膝世界鎢產(chǎn)量派的暴75%蒙逆來自黑鎢礦腹,矮25%率祝來自白鎢礦,媽其工業(yè)品位分懇別殲為右0.12至-豬0.15%自(過黑夠鎢礦接)納,韻0.1摧5箏—死0.20頂%翅(白窗鎢礦驗)毛。7.鉬徒全世界鉬的工贈業(yè)稠儲量催為叉1500慮萬噸,美國的凝鉬儲量最多(任為鴉35遇0納萬噸足)貫,剪中國居第二胖(沿為芒29坦7杯萬噸,超過世學(xué)界人均擁有量攝)服,其次為加拿攻大風(fēng),磨智利,蘇聯(lián),術(shù)秘魯。世界上挪已發(fā)現(xiàn)的匪6城個巨大型鉬礦蓮床播,中國就序占羊3研勸個(櫻河南晶欒川,尾遼寧長大掀黑畢山,累陜西緞金堆城殺)報。樹已知鉬礦物醉有爭2貓0果種,工業(yè)礦枕物只箏有日輝鉬礦互(辛Mo核S左)籮。目鉬礦石類型較單簡要,在成份械上只有硫側(cè)化物礦石。根用據(jù)鉬礦石品位手,可分為三級惕:賣含管M搭o時<舟0.1白%鳳為貧礦;肆含配Mo0.應(yīng)1遼—?dú)q0.融5漂為中等品位太的拖礦石;擋含朋M旨o(jì)偏>斬0.5領(lǐng)%勤為富礦。8.錫推世界錫資源黨約乳為豪100梢0唯萬噸,世界上乞錫資源較豐富疼的國家有泰陸國鉤15芽2謎萬裳t協(xié),馬來西稱亞夸12源4際萬濁t(yī)貸,玻利維梨亞靈10串0帳萬陳t山,屢其次為印尼,而蘇聯(lián)、巴西、亮緬甸。倡我國錫礦約名有縫39達(dá)0弄萬太t厘(云南個嶄舊剝9征0密萬哭t板,籃廣西大頭廠妖100.4愉5該萬增t磁)悼,廣高于世界人均帥擁有量。念最重要的含錫椒礦物是哪錫石高(債SnO澇2督)和版黝玩錫礦匠(場Cu罪2葛FeSnS暮4鴉)。鏟錫礦石必須經(jīng)室過選礦;獲傘得大Sn40-冶70變%謹(jǐn)?shù)木V后才能聯(lián)冶煉。研含沖Sn1-2謹(jǐn)%材以上為富礦石霸。原生礦床錫枕的最低工業(yè)品作位晝?yōu)榫?.2-0.腹4%落。砂錫礦的牌開采品位饞為散Sn0.0符2-0.07飄%9.銅句銅是一個儲量夕相當(dāng)豐富的金診屬。世界銅儲綠量握為而4940患0岡萬算t蠟,排序為智利騾(籃970懸0姥萬祖t夢),美國主(培920闊0先萬丙t網(wǎng)),蘇聯(lián)亮(怖362端9屈萬壯t藝),贊比亞流(刊330爭0棒萬所t泉),加拿大代(湊320窩0守萬械t臨)、秘魯叮(夸320硬0俱萬芹t歷),中國銅壺的窩工業(yè)儲量固為電280呢2牲萬卡t帥,其中江西居貌首位污占淹91死0醋萬輕t喚,我國銅低于悲世界人均擁有創(chuàng)量。初此外,海底錳爽結(jié)核中含有豐妹富的銅。爐最重要的工業(yè)遇礦物有濃黃銅礦污(同CuFeS失2千),剖斑銅礦膜(示Cu衰5立FeS箏4令)和先輝銅礦讀(莖Cu姑2詞S表)。腰銅礦石的工業(yè)擾品余位黑C和u洞為枯0.4-0.拳5戶%劍。隨著工藝技圣術(shù)的進(jìn)步,有朵人預(yù)測,到本濤世紀(jì)末,全世仇界銅礦可開采表品位可能降倡到夾0.25財%愧。10.鉛鋅桌鉛鋅資源主要盛分布在美國、賺加拿大、蘇聯(lián)待和澳大利亞等射國,這女四個國家的儲智量占世界的一伐半。中國鉛鋅幻資源也十分豐柏富,居世界前啟列腦,繞鋅裝9回25通6塔萬香t植,鉛顛353宋0循萬樸t錦,略低于世界孩人均擁有量。簽鉛的主要礦物屋為洽方鉛礦煩(嫂Pb駐S患),鋅最重要閥的礦物為曠閃鋅礦烘(器Zn鑼S灶)和疲纖維鋅礦訊(哄Zn話S恭)。價鉛鋅通常共生尸,鉛鋅礦石可貸劃分為:鉛鋅堵礦石,銅鉛鋅熟礦是和錫鉛鋅貸礦石。摸各類礦石中,肚鋅含量一般較狐鉛高,鉛鋅比芒例貪多紗數(shù)娃在銀1.15-1扭.駕2鎮(zhèn)之間。一般鉛倉鋅綜合礦石最坐低工業(yè)品位要迅求柱為羞1.8-2忍%平。11.鋁隸鋁在地殼的豐資度范為中7.51紙%爐,僅次于氧和電硅,世界鋁土遭礦儲量很大,庸估計限有俱5右0咳億噸,其中件幾內(nèi)亞占首位紡,其次為澳大膠利亞、巴西等慚。中國鋁土礦援資源也十分豐肢富摘.圈含鋁礦物很多君,重要的有范水鋁礦絹(幸Al兔2胸O格3闊·3H檢2它O隆),后水鋁石劫(用Al匠2違O序3泰·H陽2所O朝)等。修氧化鋁含量和付鋁硅比升(拍Al禁2疊O兵3打/SiO冰2建)是評價鋁土背礦質(zhì)量的主要麥依據(jù),其比值守高者為好,一濁般鋁礦石的工左業(yè)品位緞為慘Al噴2軟O嚷3嗎≥腦55忍%梅,濁Al/S參i迅≥12.稀土互我國稀土儲提量汗904扔3擴(kuò)萬驅(qū)t浸,居世界第一累,人均擁有量嗽也居世界第一欺。譽(yù)提取冶金的基樣本方法播火法冶金的基須本方法鋼鐵冶金集生鐵生產(chǎn):鐵芳礦石還原溝鋼的生產(chǎn):鐵胡水杏中喬C秀、墓S羊i城、文P敢、嫂………昆僻等元素的氧化扮鐵合金生產(chǎn):浪各種合金元素技的氧化物的還捕原妻基本原理下是在高溫下鴿通過氧化物還挺原或元素的氧劃化反應(yīng),達(dá)到?jīng)鼋饘倥c脈石分北離,去除雜質(zhì)偵,提取金屬的百目的。多有色金屬的火肅法冶金尤有色刑金屬硫化物陵礦跡的火法冶金方鋸法農(nóng)銅摩、鎳源的火法冶金方代法如例:銅精礦漠(透Cu20-觸30網(wǎng)%刻)魂(率CuFeS杯2墊+莖脈石)沖則反射爐捆(供Cu掠S敲熔析和脈石成舒渣)邀乞燒結(jié)習(xí)—晚密閉鼓風(fēng)爐寄(圾FeS-Fe摔O腔與脈石成渣)砌呀閃速爐(懇富氧鼓風(fēng)收,孟F召e咳氧化與脈石成著渣)局冰銅濕(醋Cu30-具50%,F抖e某~魚30%,S渣~完25%粒)輩(枕Cu氣2基S,FeS籌)暗臥式堿性猛轉(zhuǎn)爐(富氧空表氣)蓋(框S甘SO六2滅,Fe慕Fe蛾O誤)輔粗銅宅(葡Cu99談%賓)反射爐精煉撿電解(電解銅爛)派(掀2)喘鉛、鋅的火法皆冶金方法估鉛、鋅精礦焙巖燒(宏P(guān)bS-Pb射O,ZnS史-Zn腫O篩)斗鼓風(fēng)臭爐且C榨還原缺(斜PbO-Pb橫,ZnO-際Z店n設(shè))斃(P判b說沉淀盞,問Z障n藝揮流發(fā)踐)精煉去除雜質(zhì)落(菠3)情鉬的火法冶金她方法末鉬精礦焙燒廣(傾MoS-Mo比O炭)瘋鋁熱嘩法投還原董(組MoO-M覆o總)競2壇.鐘有色敢金屬氧化物礦騙的火法冶金方軋法級例稀:(1)康促錫精礦右(斧SnO端2房)室反射跳爐漢C獅還價原麗(于SnO大2豎Sn)精煉去除雜質(zhì)綢鈮精礦罷(彈Nb咳2姻O珠5歇)頁鋁熱法還勢原撲(活Nb纖2戰(zhàn)O田5倚Nb)絨濕法冶金的基謙本方法嬸濕法冶金的特苗點(diǎn)活與火法冶金相潑比,濕法冶金郊有如下特點(diǎn)線1.繁濕法冶金特別引適于處理低品蒙位及復(fù)合礦,羽金屬綜合回收愁率高;宵2.伏絕大部分濕法涌冶金在室溫下蠟操作,或鍵在紗25婦0學(xué)℃顛以下進(jìn)行,比巴火法消耗燃料室低;碰3域.炕濕法浸取多數(shù)劇在水溶液中進(jìn)鉆行,礦中硅酸役鹽類脈石不與定大多數(shù)浸取劑枯作用,而火法候中這些脈石則苦需要造渣;爽4徐.虜可自浸取液中捷直接獲得純金畫屬。例權(quán)如蟻:歐溶液置劉換恩,飼電解或氫還原莖5暫.順濕法的規(guī)模可專大可小,比較卡靈活,投資較直少,易于上馬值。倒?jié)穹ㄒ苯鸬娜庇c(diǎn)有踏:董①駕在低溫屑下進(jìn)行,過程鬧進(jìn)度較慢江;找②擋浸取液與殘渣婚分離較困難。宇二、濕法冶金斃工藝過程1、礦石準(zhǔn)備憲主要是將礦石交破碎及磨銜細(xì)甘,掌便于浸取。棟有因時艷,忍經(jīng)過選礦將品潤位提高。還或經(jīng)過高溫焙拳燒改變礦物成杰份,以利于浸焦出。例如:博氧化焙燒、還備原焙燒、氯徑化焙燒或硫酸泛化焙燒等,將甜金屬礦物變成篇易于取的氧化染物、金屬、氯妙化物或硫酸鹽堅。2、浸出護(hù)在一定溫度及負(fù)壓力條件下,輛將礦粉與溶劑歌攪拌混合,使膽礦中的有用成羽份轉(zhuǎn)入溶液,弄從而使金屬與涂脈石分離。熱浸出溶劑通常怎為水、鹽水溶符液、氨水、酸唯、堿等。浸出碑溫度鍵為醒25溜蓮-25秤0假℃瞇,浸出壓力為撈常壓膊至博5縱0斤大氣壓,用機(jī)春械或氣體攪料蛋浸出數(shù)小時后玉反應(yīng)已完全。緣固液分離及凈脖化告浸出操作完畢譜的礦漿,要把摧浸出后的溶液扔與殘渣分開,勺通常在沉淀池魂,過濾機(jī)等設(shè)葡備中進(jìn)行。瘡固液分離后的炊溶液中尚含有酸很多雜質(zhì),需務(wù)凈化處理,以墾便得到純凈的莊溶液,通常使抽用化學(xué)沉淀、上置換、結(jié)晶、王溶劑萃取及離肉子交換等方法沙。4、金屬回收拉從澄清、凈化掩后的溶液中回述收金屬,可得巧到純金屬或金脖屬化合物,常句用置換、電解末、氫還原及化猴學(xué)沉淀等方法繭。辯如扯果便以金屬化合物監(jiān)形式回收,其扶后再經(jīng)金屬熱她還原或熔鹽電跌解方法制成金松屬。5、溶劑再生視在許多場合下奉,可使浸取溶繁劑再生而循環(huán)墓使用,通常所時用的酸、堿、少鹽等溶劑均可格再生。灘在工業(yè)實踐中揚(yáng),根據(jù)具體情醒況可省略某個奉步驟,但必不紫可少的基本步越驟是:浸茅出晶→惡溶液凈損化礎(chǔ)→振金屬回收。猛第三慧節(jié)擴(kuò)排惠氯化冶金借一、氯化冶金克的特點(diǎn)德1魯、氯化冶金為泡處理一些低品稀位礦石以及復(fù)飄雜難處理的氧卸化礦提供了有釀力的手段。益2獄、可使黑色金面屬與有色金屬宵分離,不僅回任收了有色金屬籌,還使分離后彎的黑色金屬得振到利用。舅3蛋、提煉一些難種熔金屬,例如奪:鈦、鋯、鉭逆、鈮等。否4躲、小也可作為金屬鹽提純的一種良覆好手段。駕缺點(diǎn)是氯化冶轎金對設(shè)備腐蝕眨嚴(yán)重。咸二、氯化冶金詞原理紡氯化冶金過程網(wǎng)是利用氯化劑縫焙燒礦石(或吧含金屬的冶金堪產(chǎn)品),根據(jù)湖不同的金屬元蛋素氯化的順序向和生成的氯化辜物的熔點(diǎn)、沸倒點(diǎn)及蒸氣壓等饅性質(zhì)的差異,廟以達(dá)到金屬相侍互分離或金屬脂與脈石分離,怨為進(jìn)一步提取代金屬做準(zhǔn)備。狐三、氯化冶金賓工藝染1克)中溫氯化焙熔燒:一般捐為刊50哈0頃℃般-55奔0餐℃繭,目的在于得糟到易溶于水或舌弱酸的金屬氯軌化物。管2盜)冬高溫氯化焙燒抽:一般花在為100三0擇℃國以上,目的是撇使金屬氯化物敏揮發(fā),使之于對脈石分離,同斥時根據(jù)氯化物比不同的蒸氣壓燒及沸點(diǎn),分別最凝集,得到不為同金屬的分離狂。深固體氯化劑:灶NaC舉l效、眨CaCl劣2快MgCl買2筐等;診氣體氯化劑:逆Cl嚴(yán)2麥、嬌HC揮l倉等。陣第四節(jié)微生物種冶金哄2鳥0吸世昆紀(jì)鄰50-7功0妻年代,細(xì)菌浸滲出硫化銅礦引議起人們的關(guān)注竹,由于浸出時桂間長,人們的機(jī)興趣逐漸減弱園。廳8地0兼年代中期,用擇氧化亞鐵硫桿乳菌從難選金礦犬中提金獲得高盲回收率,微生憂物冶金技術(shù)再餐度復(fù)蘇。目前執(zhí),該技術(shù)已得皺到國家廣泛應(yīng)曠用,估計用生居物回收技術(shù)提飯取金屬的總產(chǎn)栽值可這達(dá)很5加億美元。廊微生物冶金的蛋原理間接作用盞基于細(xì)菌生命亭活動中生成的富代謝物作用,源即雷通過細(xì)菌作用膜產(chǎn)生硫酸和硫縣酸鐵,料然后通過硫酸杠或硫酸鐵作為蹈溶劑浸出礦石執(zhí)的有用金屬。敗例如:氧化亞文鐵硫桿菌能引泉起頭S給氧化成硫酸,芽將硫酸亞鐵氧末化成硫酸鐵,豐通過下列反應(yīng)斬,細(xì)菌得到所顫需能量。專2S+3O炭2腰+2H先2形O抖→測2H廟2墨SO筆4機(jī)4FeSO級4分+2H灌2窯SO憲4疲+O淋2桿→迫2Fe處2鍵(干SO冊4郊)殿3扇+2H測2俘O然后,繞FeS權(quán)2課(圣黃鐵授礦磚)+7Fe撲2種(國SO川4移)偏3井+8H召2滋O犬→胞15FeSO和4懸+8H融2瓣SO逗4和Cu郊2初S善(煉輝銅歷礦塑)+Fe騎2蔬(任SO志4辜)攜3抽→愚FeSO存4難+2CuSO炒4殼+S護(hù)收集含酸溶液請,通過置換、征萃取、電解或蒸離子交換將各躲種金屬濃縮和低沉淀。直接作用摟某些細(xì)菌對礦區(qū)石有直接浸出霸作用,即津細(xì)菌對礦石有膏直接氧化能力責(zé),宋細(xì)菌與礦石間星通過物理化學(xué)曲接觸將金屬溶朋解出來。尤二、細(xì)菌浸出載的工業(yè)方法1、堆浸法2、槽浸;3、就地浸出累三、細(xì)菌冶金準(zhǔn)技術(shù)在工業(yè)上豆的應(yīng)用1、銅境據(jù)報導(dǎo),美國廣有扎1羅9弱個難采選銅礦雷采用細(xì)菌堆浸譯或井下就地浸偶出提銅,處理服礦石量從百萬漿噸到數(shù)億噸,惱所產(chǎn)銅產(chǎn)量占面美國年產(chǎn)總量樹的困11堪%驕以上,總產(chǎn)遺值莖5懶億美元。蛙智利從低品位靠銅礦中堆浸產(chǎn)禿出銅雷達(dá)繩3治0蘆萬噸,占全國靜銅產(chǎn)量拜的彼20負(fù)%貼。2、金漠金礦中約奧有雙1/姻5這包裹在硫化物窄中,這類金礦維稱為難處理金隊礦。綁近年來,細(xì)菌漫氧化法處理這發(fā)類金礦發(fā)展迅巡速,世界上至遲少已幼有速1脊0蝴個以上正在生抬產(chǎn)或籌造的細(xì)滋菌氧化提金廠荷,南非戒有套3鈔個廠,其中金賢科茂(腹G屢encon哭)公司是世界染上第一個建廠歲的抱,子198襖6泥年投資,金礦暢浸出率已壓達(dá)連98找%鼻以上,氧化時燙間熔3排—魄4贈天。獄加拿大有一個臟廠,澳大利亞旬有已2懶個廠,美國濕有括1秒個廠。3、鈾盜加拿大、法國椅、美國都有細(xì)怪菌浸鈾的生產(chǎn)隔廠。共四、微生物冶秤金的發(fā)展前景唯正在研究的技繼術(shù):鉤1雜、細(xì)菌浸錳;番2昌、高磷鉻礦微啞生物柜脫鑰P祖;還3扁、煤炭喚脫禿S黨;灘4喪、硫化鋅的浸記出;幣5原、含氰廢水的朋微生物處理;丸6優(yōu)、廢水脫砷;勤7衣、微生物處理武含重金屬的廢璃水;六8后、帖基因技術(shù)改造甲微生物。沿9墻、從廢渣、廢獅礦等廢棄物中歐提取有用金屬顧元素。刃第三志章巷載共生礦中有價償元素的分離與機(jī)提取及我國資源綜合嘆利用概況購我國已開發(fā)利各用伴的戚13瘋9央個礦種中馬,輪8鑼7滅種礦產(chǎn)來源于商共生礦產(chǎn),占刪總數(shù)叼的趕62.6續(xù)%乳。漫目前,全國共直生礦綜合開發(fā)健利用占總?cè)紨?shù)道1/席3瓜,綜合利用率摧僅丈20堤%講,我國已建在民六大共生礦資我源綜合利用基腦地。胡1屠、攀枝花鋼鈦挺磁鐵礦:年產(chǎn)巷釩胃渣緣1往1助萬慈t縫,額V懲2纖O扁5碎0嶄.兔2降萬拌t曠,鈦渣旬礦們1途0短萬擱t乘,鈦姻白送0于.4厲萬專t刮;圖2擁、包頭白云鄂而博稀土鈮共生眼鐵吊礦:年產(chǎn)混合隆稀壯土臺1閘.4幼萬樸t占,混合稀土金發(fā)屬扛7000曠t誰,單一稀土氧?;w物致1000務(wù)t貼,稀土硅挖錠幕1謎萬候t望,以及單一稀副土金屬、稀土挖永磁鐵塊、稀以土儲氫合金數(shù)酒百潑t墾;吼3良、金川鎳銅多詢金屬共生礦:質(zhì)年產(chǎn)剖鎳擁4約萬鵝t近俱,烘銅喊2隸萬施t稼,硫薦酸穩(wěn)4樸0門萬縮t釣,綜合回收鈷娘、金、鉑滑等般1癥4督種有價元素;夏4寨、遼寧硼鎂鈦龜?shù)V:尚未開發(fā)慧利用;休5理、湖南柿竹園肉多金屬共生礦蹈:寫Pb張、張Z摧n管、薄B厚i債、申Sb渾、倍Cu榴等稀散金屬;挎6炸、廣西大廠多司金屬錫彼礦:錮、鎘、梅鎵、鍺、鈧、嗓鉑等。紀(jì)第二伸節(jié)芳仍幼釩鈦磁鐵礦中拉釩鈦的提取一、釩的提取隸1刷、釩的資源和宣用途奪釩儲量最大的斷為釩鈦磁鐵礦報,世界浸上攻70譽(yù)%勝的釩來自釩鈦果磁鐵礦,釩鈦菠磁鐵的儲量排桑序:前蘇茅聯(lián)鍋→撓南承非糞→億中恢國龍→陶美國。鋼釩肢:越90買%肥用于鋼鐵工業(yè)毛,話5初%趴用于化學(xué)化工雙,普5觸%聽用于有色金屬侄合金工業(yè);旬低風(fēng)C淺微合金化高強(qiáng)耐度鋼:中加捆0.05-0痛.10%抄V焦,主要形成碳叼化釩憤(經(jīng)V父4微C掛3痕)、氮化釩質(zhì)緣點(diǎn),鋼受到了劣彌散強(qiáng)化,抑某制奧氏體晶體互長大,細(xì)化晶胳粒,提高強(qiáng)度錯和韌性?;钗覈饕呐亢瑖鶹棋鐵礦資源妙地區(qū)遞礦石類型憶原礦品崗位福V艱2留O朋5掛%被精礦成份旬礦石儲量圍(屑億印t)井V正2斯O現(xiàn)5愉含量欄(破萬列t岔)離T蚊F強(qiáng)e嚇V淺2靜O降5污TiO首2惑攀枝花靜釩鈦磁鐵礦頌51-55鉛10-15凍96.64溝17.86廊承德酷釩鈦磁鐵礦逮56-61晶0.78剛6-8葉2.4劍57.89葉馬鞍山已含釩鐵礦求0.2筋56-62皆14.362、釩的提取(1)南非炒南非有兩個生上產(chǎn)釩的大公司派。勁1摧)協(xié)南非海威爾德話鋼釩公司腿世界釩工業(yè)最號大的生產(chǎn)廠家麥,關(guān)使用布什維爾卵地區(qū)釩鐵磁鐵脆礦,原礦成份碌:技TF紅e蝦狐劫V夜2隙O呢5熄TiO炒2型56%澡1改.5-1.9兆%傲13%緩采用如下工藝距流程:鐵礦石回轉(zhuǎn)窯預(yù)還原(1100℃,還原率45%)電弧爐煉鐵(60t)搖包提鐵礦石回轉(zhuǎn)窯預(yù)還原(1100℃,還原率45%)電弧爐煉鐵(60t)搖包提釩(60t頂吹氧,30rpm偏心轉(zhuǎn)動)半鋼進(jìn)轉(zhuǎn)爐煉鋼釩渣煤、石灰石、白云石、硅石→醒搖包提釩工藝硬:70t鐵水70t鐵水頂吹氧50分鐘(0.18MPa,30m3/min)停氧空搖8分鐘出鋼口放出半鋼,爐口倒出釩渣旅吹氧過程加生譜鐵和鐵礦石做宅冷卻劑,過程搶溫爛度差1180-1蔑370覽℃岡,終點(diǎn)溫度象<1370現(xiàn)℃特。筐碳發(fā)釩工選擇性氧化(損釩震氧化,碳少量圖氧化)。劣2[C]+O吹2瑞=2CO精⑴嗽4/3[V]艱+O幸2氧=2/3(V僵2唉O許3帽)計⑵睬4/3[V]膏+2CO=解2/3(V溜2能O換3顯)+2[C束]劑陜(3)巷=捕0住,沉T=危T救轉(zhuǎn),銜熔漂池慕T>數(shù)T抵轉(zhuǎn)辨,[C夠]攻氧化買熔蔑池震T<碎T屬轉(zhuǎn)籮,[V伸]殃氧化臣表噸獎?chuàng)u包提釩妥鐵水、半鋼成殖份(%)秩C會Si崖Mn滾P毫S還V脆Ti逼V烈氧化率鷹鐵水下3.95耀0.24嫂0.22撇0.08邪0.037撇1.10舅0.22槍半鋼祖3.17賓0.01獻(xiàn)0.09阿0.09領(lǐng)0.04裳0.07給0.11辯93.6弊表址披搖包提釩籍釩雖渣成份(%)音V或2嫩O榴5徒FeO叢SiO許2趴Al呼2洞O滴3沖Ca簡O脅MgO燃MFe侵釩授渣剪27.8慕22.4頸17.3聰3.5盯0.5譜0.3致<5薪2姥)辨南非德蘭士瓦才合金有限公司礦石磨細(xì)、造球←礦石磨細(xì)、造球←硫酸鈉回轉(zhuǎn)窯(1270℃,60-110分鐘,釩分解率92%)水浸出釩酸銨沉淀←硫酸銨離心分離,濾餅(偏釩酸銨)氧化氣氛回轉(zhuǎn)窯分解V2O5熔化爐熔鑄V2O5片⑵前蘇聯(lián)轉(zhuǎn)釩鈦磁鐵礦儲錘量非常豐富,淡占全蘇鐵礦丟石息1舉0超%迅礦區(qū)鉗V朱2黃O理5綱TFe暫TiO趙2密SiO臥2近Cr針2探O拘3季庫辛礦筑原礦灘0.68撇48-49欣13-14朝6-7.5紹0.65干精礦傷62-64乒4-5冰烏拉爾礦(原掩礦)喉0.55霜42-43口4-4.5幅13-14牙0.13支下塔吉爾鋼廠讓提釩流程:蝴高爐辯→五含釩鐵水認(rèn)→惕頂吹氧轉(zhuǎn)爐表→口半鋼轉(zhuǎn)爐煉饒鋼要+貿(mào)釩渣貪庫辛礦高爐鐵秋水娛C三Si漸Mn招V撕Ti追4-4.5合轉(zhuǎn)爐提釩:吹鎮(zhèn)氧摧8贊分鐘,中間加議入酒5-猛8族%氧化鐵皮冷抽卻,控制溫度擁<1380梁℃王。半鋼蜜C蘋V釀V殼氧化率探<0.04襖>90%釩渣練V證2擊O屈5佳SiO醫(yī)2市MnO勤TFe毛16-25概12-16份26-32⑶中國坑1腫)香攀枝花鋼鐵公段司賞高爐冶煉釩鐵深磁鐵礦,高爐哥中生以產(chǎn)開T專i韻(休C恥、掉N哄),渣非常粘值稠,渣鐵不易廚分離,在高爐下爐缸部位吹入時氧化性氣體(排空氣),生塘成止TiO弄2鏟,渣鐵分離。鐵水成份華C尋Si庭Mn洞P哄S艱V胖Ti查4.3棵0.14恰0.24銜0.04遞0.05探0.32狹0.15提釩方法:剛<1億>灣原工藝(霧化遲提釩)鬼缺點(diǎn):過氧化蚊,溫度損失大丹,鐵損大,釩灌渣含金屬鐵球桶多疾<2鍬>摟現(xiàn)工藝(頂吹環(huán)氧轉(zhuǎn)爐滋,嶺120t腔×獄2奮)叮199飄5布年投產(chǎn),吹倉氧皂5-匙8洲分鐘,倒出鋼淹和釩渣,分離落出釩渣后半鋼常轉(zhuǎn)爐吹煉。漂提釩加轉(zhuǎn)爐粉催塵球團(tuán)冷卻碧提釩工藝技術(shù)必經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比漏鐵水成份陜半鋼成份縱C箭V恭C遷V楚攀鋼轉(zhuǎn)爐滲4.4柄0.32旋3-3.8白攀鋼霧化朋4.4婆0.32珠3秘0.074障下塔吉爾轉(zhuǎn)爐撒4.5鷹0.43程<0.04框T割終戰(zhàn)V燕氧化降率有%濱攀鋼轉(zhuǎn)爐顆137鐵7定(堂1350-1小43塞1威)笨℃靈88.2趟攀鋼霧化煎1350悲℃要82.4累下塔吉爾轉(zhuǎn)爐望1340-1寶410尾℃棋>90釩渣縮V掀2叫O政5謙CaO顧SiO蛾2獵TFe寒MFe緞攀鋼轉(zhuǎn)爐膜19.46鋤1.48露17.15事34秋0.35繡攀鋼霧化撓20.7鄭0.22屬9.3巷39貝4.1難下塔吉爾轉(zhuǎn)爐辜16-25裝12-16返26-322)承德伐30矮t收頂吹氧轉(zhuǎn)爐提蜂釩后扒出釩渣顆,繼續(xù)吹氧煉顧鋼深.3)馬鞍山諒TFe閃V測2勿O孕5恰P受含釩鐵礦原礦炸拳(夜%舟)搶32煮0.2倚0.96績含釩鐵礦精礦恐餐(怖%支)翻56種0.3捏鐵水成濫分谷棵炒(帶%撐)溝C液Si塔Mn妨P鵲V驗Ti等果(沸中繩P綱高旋S孫i扁鐵綢水爭)司4柿0.6剝0.2棍<0.05猶馬鋼燦曾用空氣側(cè)吹炒轉(zhuǎn)爐許和氧氣底吹轉(zhuǎn)推爐提釩址氧氣底吹轉(zhuǎn)爐蓬提釩篇的釩渣握V溫2鄉(xiāng)O冬5幻午~傍10惕SiO兼2扇船>30禮T致f離e灣30⑷釩渣提釩麗釩渣珠→笨去除金屬鐵劈→公加躬Na汁2淘CO西3款或欠Na潛2簽SO居4外混合磨細(xì)吼→獲回轉(zhuǎn)窯氧化鈉拆化熔燒席①泉氧化熔燒胸:蒙4FeO守?際V組2吼O臥3速+5O馬2思=2Fe仆2撿O珍3模+4V揪2占O恩5桑②當(dāng)鈉油化熔燒:拾Na森2忠CO貝3停+V基2抖O席5濃=Na朝2蕩O深?傳V語2落O云5控+CO寒2徑③礙熱水浸出可溶慧性釩酸鈉后,心再用銨鹽沉淀畜3Na渡2刻O伐?淋V森2靠O易5抖+2H定2淚SO縮4廟+(NH灑4浩)釣2念SO翠4低=老(萌NH婚4芽)君2恭V陡6領(lǐng)O旦17戰(zhàn)↓話+3Na綠2暮SO擋4輛+H饒2患O膽④儉鍛燒妖:壁(認(rèn)NH義4罵)工2晶V姻6胡O燭17抓=炭3V棒2賤O顫5缺+2NH謀2折↑斯+H碑2久O從↑二、鈦的提取民1.陣鈦的資源和用轟途縮1)吉我國鈦資源沫攀枝花:釩鈦塞磁鐵礦,工業(yè)損儲陰量賺TiO仰2嘉3.渾8爪億噸積(全攀鋼高爐渣會含底TiO遼2羞1孕6備%,尚未利濫用誕)智。狠海濱沙礦:工斷業(yè)儲窄量敬TiO膚2球250粒0穗萬噸2)用途:絹9勻0鉤%生產(chǎn)鈦白,部用于生產(chǎn)涂料豐、造紙、塑料姑、橡膠、油墨典、化纖活5裝%生產(chǎn)金屬鈦校,用于航空、巖航天擠5廣%生單產(chǎn)玩Ti渡C放,合金添加劑挺(鋼的微合金稍化)鈦的提取第生產(chǎn)鈦白進(jìn)、金屬鈦的原徒料為:天然金吸紅石(資源很桃少)和人造金板紅石(富鈦料夜)。稱富鈦料的生產(chǎn)餃方法剪有扔4蝶種。⑴電爐法仁經(jīng)選礦得到鈦例鐵精礦杰:喘TiO李2賤46-5盈8燕%同,斷T毛F晃e25-3謹(jǐn)5胡%貫例如攀枝花鈦郊鐵精礦庫:揉TiO色2歐47.4壩8搭%戴,販T障F栗e30.8僵3乎%相電爐法織電耗大全(令3200-3鳴70裙0嫌度旦/擾t術(shù)鈦渣倦)氧,是目前最成令熟、最重要的裁工業(yè)方法。份⑵箱選擇性氯化法株優(yōu)點(diǎn):回收鈦散、鐵噸,濟(jì)氯氣循環(huán)利用禍缺點(diǎn):設(shè)備腐發(fā)蝕、管道堵塞⑶鹽酸酸浸法(4)銹蝕法依3華.乖海綿鈦的生產(chǎn)殲(緩1灑)鎂還原法研(佛2承)鈉綁還原法洋4懼.鈦白的生產(chǎn)(1)硫酸法高鈦渣任↓坐產(chǎn)艙狐棚(硫酸鈦)窗凱覺硫曠酸按脖→女酸解拐Fe答TiO俊3總+2H涼2關(guān)SO我4紗=TiOS眉O階4筐+FeSO蒼4動+2H湯2稼O舉↓燃F劉e齒2畢O高3魄+3H息2筍SO辯4果=Fe津2起(陵SO煤4襯)皺3樂+3H視2斬O扛析出硫酸亞鐵喊(象FeSO熄4慶?扇7H趨2壩O熄)靠族←棉靜置析出晶體側(cè)←藏鐵屑許--像通過加鐵退屑沙Fe兼3+掏還原脊或浮Fe葵2+齊生厭成雀寒↓攤硫酸亞鐵結(jié)晶猴而繞除正去句Fe樣受飽過濾濃縮↓障水捷解咱娛←忠除鐵后,加水衰和晶種水解沉贈淀偏鈦酸脫↓尿Ti塞OSO幸4凈+2H雜2乞O=H竭2禾TiO俊3懲↓別+H誕2呼SO障4煅燒↓鈦白丙缺點(diǎn):產(chǎn)生大興量廢酸,造成保環(huán)境污染(2)氯化法念天然金紅石,脾人造金紅石石漁油焦↘↙皂氯醒化殺輸←叮Cl且2↓粗TiCl4↓敘精制,攪純撲TiCl礙4↓舞O恥2革→附著氧化扔TiCl診4碌+O泛2落=TiO湊2嘴+2Cl靈2↙↘郵鈦勇白嗽Cl李2冤返回利用務(wù)美國杜邦公司課用此法,氯化束法鈦白在美國碗占志85殲%嫂,世界央占晝40床%就,中國未成功帝而幕用硫酸法旋。另有恩一家加拿大公肌司掌握氯化法達(dá)技術(shù)。危共生鐵礦中鈮賢和稀土的提取寸一觸、貍挎鈮音的提取1、鈮資源發(fā)駱慎世界鈮儲哭量裹195倘5略萬噸勻(端Nb媽2乒O鬼5精,不包括中國瘡、前蘇聯(lián)的低計品位鈮礦)軟前三位考:攔索國臥名排曉應(yīng)儲量(萬逃噸鋒Nb貝2悼O鑼5振)兵賣檔原叮礦巷Nb坑2拒O攏5川%震運(yùn)比例還巴恢西款1餓394.7熔圓2.6澆5遇歲71.2虜扎伊毒爾錢1椅90理玩1.17組振躺9.7承加拿稅大弱160張火留0.40滔優(yōu)8.2巨含鈮礦種物患13益0貴多種,最重磁要孟2幻種:懂鈮鉭鐵礦像(愛Fe,Mn)徒O(Nb,T期a)錫2阿O抵5塞燒東綠集石晌諷NaC依aNb鴉2廈O部6態(tài)冠中國鈮資翠源或90面%悔在包頭白云鄂歪博共生鐵礦中縱,貿(mào)78.暑7蓄萬復(fù)噸樂Nb敏2抖O舟5求,原春礦約Nb將2澤O哨5淚0.065-薦0.16晚%稿,鈮與鐵礦共掘生,晶粒很小易,分散度大,借難以選礦密集。2、鈮用途藏85嫂%濕用于鋼的合金叛添加揮劑亦例{屯其刻中頁70掀%孔用于低合金高裹溫度鋼糊(吼N袍b咸,脅0.015-睡0.05鏈%鈔)盤}材,炸其他有超導(dǎo)材縮料、電子材料服(鈮電容器)欄,光學(xué)玻璃孕3傲、國外主要提做鈮方法巴西提鈮方法橡燒烈綠石礦石擺(鏡Nb栗2這O典5流2.65糖%掏)姑↓遞乎嗓(粉碎、磁選咱、浮選)描鈮精礦功(李Nb蘆2佩O丹5捏65狀%脆)魂渠蒸膜鋁熱還原宜法不望↙↘貧喚溶劑提取法斤鈮貸鐵核瘡氧化鈮認(rèn)(稀Nb搬2拉O淺5飄99.1冶%達(dá))敢默境繭(鼠N城b祥,蝴63祥%緒)互枝↓謊影鋁熱還原仙襪粗金屬鈮掛(聰Nb97魂%煎)蝴↓太率電子束熔煉擔(dān)連金屬鈮做(醉Nb99扭.9趴%牧)炕4貍、煩座包頭共生捏鐵煩礦中鈮的提取嶄方法河白云鄂博裳礦申TFe訊R稼x靠O載y線Nb升2焰O吹5沸P占2譽(yù)O傭5漲F顫色30-4考5%妹堅>笨5%濃~盈0.1%遵喊~魄1妨5-8忙1炎)植從平爐渣中回瞞收鈮(高揮→近轉(zhuǎn)禮→枕電事→賠電流程)磚高白爐聾區(qū)→平平沉爐浙案→誘平爐動渣封珍→灣偏茂高向爐象臟→運(yùn)療側(cè)吹轉(zhuǎn)隱爐采晴→毒電濃爐距倚→賓電爐祝Nb摘2吃O(shè)哈5范0.7%N渠b動~練0.8%代Nb縱2瓶O孝5亮4-6%層喬渣鐵分離饒去磷梢Nb-Fe及產(chǎn)品:低級鈮練鐵脹Nb10-1千6%壯Mn軋40-60%叛2勤)宰從中貧礦冶煉彎鐵水中回收鈮稀土渣堂中貧鐵礦原礦率→脈高爐留<擇半凡鋼坦上漁沸控播鐵壇水若Nb0.2%火越→示底吹轉(zhuǎn)爐顆<鈮渣→電弧爐追身(Nb軋2史O閣5霉5-7%)炸迫Nb-Fe俊(衣Nb10-走13%依)避3槳)械從高爐鐵水中宵回收鈮(底吹病連續(xù)分段脫硅站提鈮)勞低頻感應(yīng)爐熔感化包頭貢高爐墓鐵水斧(話Nb0.1潑%化,斧Si0.4蜻%柏)賀→匯第一醋段胖態(tài)脫部Si汽保孫Nb(萬Si0.4控↓邀0.15%拆)林→漂第二央段泛始提勾Nb帳(鈮眉渣營Nb性2皂O喂5疏10倘%抄)扣硅鈮選擇性氧維化黑原理挨[Si]+冬O維2證=(Si禾O紐2瘡)蠶2[Nb]刷+5/2舟O釣2旺=牙場(輪Nb女2齒O指5貸)朋(橋Nb寒2醉O但5嗽)刻+5/2墾[Si]=肝2衡[Nb]+玩5/2閣(掙SiO幼2倘)背碳鈮選擇性氧悲化駐原理搜4/5[N偶b]+O辣2廢=2/鼻5群(洗Nb雨2懂O超5志)婆勤蜻(1)適2[C]抹+O期2暫=2CO右才光辰(2截)懲2/頑5曠(漠Nb統(tǒng)2黨O著5堪)齊+2[C]刻=4/5州[Nb]挽+2CO劉(3眉)撓控制哨提片N缸b歡爐內(nèi)溫度殃<豈碳鈮轉(zhuǎn)化溫度碼(左<棒1400充℃界)齒,抑制碳氧化夜。虧4呼)念選冶流程原礦↓弱磁選↙↘鐵精礦尾礦↓↓高爐強(qiáng)磁選↑↙↘圓←←械鐵精礦尾礦↓浮選↙↘騾富鈮精礦棵←論浮選介←異圖尾礦稀土精礦柴浩惜視奮(送Nb艇2委O蛛5興1邁%具)園二、攀缺稀土的提取1稀土元素遷原子序腐數(shù)限57--7否1梢的優(yōu)1肯5徒個鑭系元媽素資+S約c駱(鈧)否和果Y抱(挨釔典)桶共版1鏟7閘個元素吸。減釓之萍前羊7桶個元素(包括艘鑭、鈰)稱為爸輕稀土元素或印鈰組元素些;直釓和釓之后的遇元素(包括釓折)稱為鳴重稀土元素或盛釔飽組元素替。2稀土資源當(dāng)簡稀土礦債物毯25絡(luò)0滑種以上,具有傅工業(yè)價值的葛約格50-6嘆0街種,最有開采價值10種,癢最重要的稀土鞭礦物:值(月C鷹e驢,撈L委a粱)秋FCO廢3晶氟碳鈰鑭礦飛CePO童4鞠·冷Th敘3企(映PO徒4留)京4宰獨(dú)居石頂磷矛釔煙礦是浴釔鈴和重稀土的重臥要資源乳我國稀土工業(yè)蠅儲具量善155第7滲萬噸,是國外聲儲量倉的厭2.夫2榆倍,國外主要否在美國、印度補(bǔ)、巴西、澳大服利亞、前蘇聯(lián)院,工業(yè)儲量歸共越901.1泛1輩萬噸壇包頭白云鄂博并共生礦侄稀土工業(yè)儲吊量秤1444.7膚5槍萬噸萬(永R浮E把O取),占全國總體儲屑量導(dǎo)80酸%做以上,主要是證輕稀土(鈰組朱),包頭鐵礦徑中含稀土氧化潮物延5.41賊—民5.18離%四。江西稀土資源怨離子吸附型稀忌土礦,主要是目重稀土(緒釔材組)浪原礦品烘位晨0.088民-0.2瘦%返,但不用選礦湊,可直接浸出釘?shù)孟⊥裂趸镌?飽啞稀土的用途妖(振1兄)冶金工業(yè)中榴應(yīng)用雪①啊鑄脹鐵拜----院搏生產(chǎn)球墨和蠕扯墨鑄鐵業(yè)②微鋼中硫氧化物閘的形態(tài)控制偵,望R香E2趴O裝2隙S征,策隸[S校]袋<決0.01載%排加稀土架,給%R住E浩/%瞧S仁>站3③有色合金遷(芹2弟)新材嘆料微---磁-姨鐵硼等磁性材璃料榴,礎(chǔ)LaNi麥5彼儲氫材料,伐鎳裕-仍氫電池,超導(dǎo)尾材料抽(炮3拾)石油化工愉----洞合成氨,石油翻裂化的催化劑包,合成橡膠,酷油漆,顏料鐮(唇4駱)玻璃陶瓷日4懸竭稀土的采選(1)包頭礦恭原礦磨細(xì)澇(駝-20送0孟>掌95印%疫)↓弱磁選↙↘設(shè)再磨稀土螢石蹲浮選↓泡沫↙↘飲磁選或浮壯選款撲骨分麻離華譯強(qiáng)磁選↓↙↘↙↘雄鐵精緊礦施蝕稀土精礦螢石蒜精桃礦文欲浮申選涉前擇尾礦蜓它品喪位很65%最緒品宰位甩61%腔中品跨位撫86%涌壩↓鐵精礦(2)江西礦原礦↓賄7%NaC敏l怪或踐帳→仍圈預(yù)淋洗(或池浸更)權(quán)1~2%(N需H談4窩)粒2佳SO持4采劉↙↘藍(lán)尾醋渣涼磨約澄清液(或浸澡出液)↓儲沉算淀鏡紐←天派飽獎和餃NH談4里HCO茶3↓過濾↙↘濾餅濾液↓↓嘗110嚇℃靜水洗烘干再生↓↓互850勻℃侮焙燒清液佩←喂NaCl鄰或僑↓↓跨(們NH釋4味)茫2桌SO秒4億R原Ex擺O悉y轎>禽92滾%固返回淋洗媽以上兩類稀土溪精礦的化學(xué)成朽分辱R螞Ex尊O衣y蒸FeT甚hOP養(yǎng)2腐O蠅5擠SiO砌2節(jié)FC喬aBa丙Mn半包頭稀土精龍礦暴604烘.80寬.孟18-0.2萍5-6武0.5-1輝.57.2搖4-5圖0.94需0.12小江西龍南有礦居跟≥辯920.0譯5昨<陶0.047作0.01罩----宏--3.1并10.018塊0.01限5匪腰稀土的提取方駐法商「鉤①銷氯化稀土大→礦可熔鹽電解制取劉稀土合金(混彎合或單一)礦∣②周氟化稀土對「胖→怖惹鈣熱法生產(chǎn)稀進(jìn)土金答屬抓晃稀土精礦載→村→慚中間合金法生爽產(chǎn)稀土金屬盤∣騾③仍稀土氧化法造→妄果鑭、鈰還原法勝生產(chǎn)稀土合金聯(lián)∣在④杏堿分解藍(lán)→賠溶劑萃取、離錦子交換、選擇惠性氧化還原賠∣往→拋單一稀土化合緒物才乖⑤盞稀土精礦或富帝渣坐→幕硅鐵還原法生幣產(chǎn)稀土硅鐵合劣金至→鹿諸配入其他金屬混(如鎂)生產(chǎn)忍多元復(fù)合稀土合金鵲從氟碳鈰鑭礦枝提取氯化稀土價包頭稀土精礦敏主要有氟碳鈰劇鑭礦和獨(dú)居石蔑組成之①祖低溫硫酸綢法京腫濃硫酸臥↓貨N次a磁2淺SO腐4終↓差稀土精案礦同考→磨脊硫酸焙通燒斤宴→生水浸出燭→柔復(fù)鹽沉降淀參季→思過濾檔→饞回轉(zhuǎn)窯眠300-40汽0漢℃搶可溶性稀土硫貨酸鹽鷹NaOH朋↓喚榆僚造樸估HCl借↓兩堿轉(zhuǎn)化休→鋪R夜E淋(逼OH)紛3水碧濾餅失→肯優(yōu)先溶皇解胳夫→易過濾細(xì),辟R搜E禿Cl申3昂溶液毅→RECl3謊「涂萃取、離子交鞠換提取單一稀務(wù)土化合物→獻(xiàn)蒸發(fā)濃縮撒得倘R解E騰Cl片3倍?展nH排2涌O引→把干燥真空脫水船→撤天水氯化稀土譯→肌熔鹽電解昨外涌號氯化稀土肚硫酸焙燒宜:勵2河R械E括FCO沫3尿+3H泥2存SO康4衛(wèi)=R恩E2冊(估SO餡4滋)桐3形+3HF+寺2CO畢2尿↑他+2H非2炸O蜜2R隙E龍PO瑞4漢+3H桂2烘SO馳4釋=R卻E2亦(舅SO括4先)診3蓄+2H葛3魂P(guān)O數(shù)4痰水浸出后復(fù)鹽贊沉淀鉆:招xR為E2詞(繞SO候4烈)尾3袋+綠y膊N摔a輝2承SO壞4傲+zH恐2恰O=x盒R練E2肝(曠SO匹4預(yù))遼3老?森浪y崗N椒a草2稀SO籌4跨?沒zH慧2帖O通堿轉(zhuǎn)化恢:啟R疼E2睜(射SO箏4耕)仰3書?震N擊a基2矮SO融4史?賴2H麻2誘O+6敗NaOH=驅(qū)2R齒E詢(渡OH)槍3倒↓爛+4唯N半a底2蘇SO講4侍+2H隙2氏O②高溫氯化法買稀土精勒礦區(qū)激Cl般2紀(jì)↓萍廢氣嗽醬>渠→轎混料制膽團(tuán)辣吼→含負(fù)氯牽化所吐→放殘渣縫木碳粉糧1000覺℃楊無合水氯化否稀土妨→伍行熔鹽電解襲還原劑、粘結(jié)蔑劑遙氯化反鋼應(yīng)培:客R哪E2揭O店3滋+3C慣+3Cl蠟2優(yōu)=2R債E桑Cl鍵3室+3CO錦無紋水稀土氟化物韻的制備蘇①適R純E2嗎O最3策+6HF脹(濫g)洽=R胖E值F單3糧+3H記2孕O網(wǎng)550--5修75纏℃謝,校在斯N準(zhǔn)i逐或牢Cu-N穩(wěn)i掩合金管中進(jìn)行漏②洋R作E2電O殺3近+6NH軌4鏈HF鎖2賞=2R門E芳F畫3應(yīng)+6NH慣4倦F+3H笑2堆O活200--3席00庫℃愿生成蠻R耐E群F穗3余,剩余剃NH禮4難HF張2監(jiān)、絞NH大4奉F鐮在威450呀℃化加熱除去襲(補(bǔ)3顆)堿分解稀土胡精礦餅用姻NaO承H不溶液分解氟碳逼鈰鑭礦或獨(dú)居跟石,原理和流孤程如下①堿分解:棗R喝E楊FCO傍3惱+3Na位OH=R嫌E娃(毛OH)堆3守+NaF借+Na張2蘿CO萄3別碰140群℃欠溶解烈R扣E蛾P(guān)O鹽4葬+3Na朽OH=R躲E良(行OH)攔3速+Na淺2溪PO激3仰沉淀備②田加花HCl除巴優(yōu)溶鼠:珍R脅E牧(定OH)攝3挖+3HC宰l=傾R灰E握Cl浩3寺+3H巖2品O濃縮結(jié)晶工藝流程稀土精礦↓鼻堿分解療NaOH俘55-60歲%活↓水洗過濾↓真沉淀物票R莊E棵(玩OH)駛3傷遼怖加鉤HCl怪溶劑解送↓↓↓朵RECl姨3榮溶坦液襖RECl馳3不溶液↓↓葡濃縮結(jié)晶萃取囑法或離子交換↓↓廁RECl把3古產(chǎn)品士制取單一稀土勤化合物苦(隊4貓)稀土氧化物量制取薯岸堿分解稀土精患礦涂→軋RE(OH熔)我3粘→日600名~買70粘0困℃腳煅燒遍→槐稀土氧化物走6.絮蛾稀土金屬的生如產(chǎn)慰(訓(xùn)1撐)熔鹽電解法副生產(chǎn)稀土金屬責(zé)榮無水氯化稀土釘與溶劑堂(知KC堤l忙或話KCl+Na怖C舉l情)組成熔體,開電解溫歌度筋90話0吐℃雨,輕在電解槽中電朝解直流電場塘下攤:粥陰極(鉬矮)酷RE早3+告+3e=RE累窮纖(混合稀土金常屬:鑭、鈰)悲陽極(石墨如)信2Cl蛋-廊=Cl榨2餓+2e楊(微2?。┙饘贌徇€原隙法生產(chǎn)稀土金屠屬=1\*GB3發(fā)①敘稀土氟化物的享鈣還原好法番御REF革3艦在感應(yīng)爐或電竭阻爐崖(扛真空或惰性氣析氛父),增1400軍-西160床0節(jié)℃敘,沸加詳Ca療2REF冬3老+3Ca=2放RE+3Ca艇F注2=2\*GB3買②源稀土氧化物寸的錦L確a歷、謙Ce捉周還原眉法希所例怖:學(xué)S垮m2轟O聚3從+2La劇=概2S藥m剩+La竊2棕O果3聯(lián)欣(膽氧化釤被鑭還鴿原劃)溪S最m膽2坊O直3偽+2Ce=2延S仰m沒+Ce啄2掩O瞎3光此(已氧化釤被鈰還受原爆)桐真空圾下艇S塞m徐臨沸點(diǎn)低,蒸汽侄壓遠(yuǎn)大翅于貸La寬廁、錯Ce炎猴,懷125荷0秘℃殘S槳m趙蒸發(fā)出來,冷熊凝收集。=3\*GB3順③燒令中間合金屈法嶺制取稀土金屬乏氟化稀構(gòu)土平+C粒a抹、臉M賠g命、暮CaCl蔥2餐→修Y-M按g式合金恰→薦真空蒸餾灑去宋Mg遞→舍Y蓮95攏0展℃探鈦、鈮坩堝擔(dān)CaCl患2檢+CaF廈2損輝成渣活主要用于制取離熔點(diǎn)高的釔、奸鉺、糾鈥傍恨镥、鏑等重稀刃土金屬。鬧7.仔欠稀土硅鐵宣(銷線硅鎂)合金添暖加劑的生產(chǎn)也(施1患)電爐硅熱還蘿原法瞎稀土富渣(或酸稀土精礦過)挪+填西石灰禽→柴樓電弧銳爐啦1300-1暈35隨0到℃徒,加硅鐵余還原劑→嘩稀土硅鐵(清含混合稀盆土測Ce羞、雷La20-4棵0生%罷,佛Si40匆%連)↓島稀土硅鐵重熔誼配景M露g丈生產(chǎn)稀土硅鎂腫合金備(潑2赤)碳化鈣硅還椒原誼法踏勻塊懸釔屠鉬咳重稀土精礦+綱石灰、硅石、怕螢石每→秧電弧草爐拼1600-1負(fù)80弊0他℃瞞(即CaC丹2滴+硅鐵葬還原)相→弟稀土硅合金(僻含稀且土各20-40闖、枝Si33-4禽5破、貴Fe20-3招0艘%令)疏第三紛節(jié)擾塌有色金屬共生錫礦的綜合利用態(tài)金川鎳銅復(fù)合集礦資源禿金川舉N朋i姻儲量僅次于加察拿大國際雞鎳禽公司薩特伯利怪礦居世界第二荷位傷金壇川窗N酸i揪儲膛量芳548.轟6尿萬噸打,挪C老u絨儲膛量婦347.栽3膛萬噸,描伴生元素釔、羞鉑、鈀、金、呼銀、鋨、慢釕疾灌、鐒、銥媽等爐1癢8攀種有價元素。滔露天礦原礦占Ni0.琴5%號C杠u帶富0.2惹3零%皂擋乎詠茫含福N云i汪礦物:祥(推Ni,F吹e謀)對2黨S抱4究疼破犯地下礦原礦拼Ni1.滿81%氏C標(biāo)u陸后0.96剝%塞同選法礦后鎳精礦成隱份源NiC拍uC琴oFe獄S運(yùn)SiO鼻2噴MgO奏CaO見Al渾2習(xí)O貞3繪地下落礦句5-62激.5-30便.123剩1-32金25栗128儉1.5凡1.0暑露天駁礦斑3.4-兇4努1擋.5-2暮0.1圓0伶饅19顏102斗021奪1.5流1.5謙金川礦鎳銅的爺分離與提取印工藝流窩程挪苦唱鎳精礦電爐熔煉害渣棒低冰鎳胃(蛋Ni10-蜘12任%關(guān),渡Cu6-7辨,肯Co0.3邪,Fe50辮-52,S斗2蠢4鏡)守由風(fēng)口鼓入空男氣饑→冬臥式轉(zhuǎn)爐現(xiàn)鞠(符高冰追鎳惡Ni+Cu里75%,鄙S20%)紫煙氣凝(三SO達(dá)2堵)耍慢高冰鎳燭涉硬轉(zhuǎn)爐渣毅(技Co0.5噴-1%)狡廣破碎、磁選、渴浮選電爐貧小化擴(kuò)(曲Co1.6估%目)拿→摧提鈷悼銅鎳合金牽硫化鎳精礦硫顛化銅精礦寬二次硫化冶煉出熔化(反射爐掃)熔煉(反射撐爐)斷二次合金硫化瞎鎳硫化銅電解溜電解暫(陽極役Ni68,鄙Cu閥主6夕,奧S2卵2勉)(粗郊銅雹,Cu97提.賀1槽,做陽極)代提取貴金屬套電解鎳電解銅昆(旱金、鉑、釔、邀銠、瞞銥引)群頂2顫.輔電爐熔煉森反應(yīng)脊熱分解獻(xiàn)(100壇0幕℃味以裕上勵)今Fe麗7豐S旺8筋=7FeS+晨S慎2麥中旺2CuF稻eS婦2鳥=2FeS+贏Cu境2禽S+興S瑞2揉3(N較i,Fe)S俗=3FeS磨+NiS+撤S蚊2杜造醫(yī)渣鞋1犬0Fe蠻2汽O甲3悔+FeS=7大Fe捎3鉗O東4暗+SO扒2率扔懷誕3F團(tuán)e辜3到O縮4考+FeS+5數(shù)SiO銀2鑒=5(2Fe活O六.共SiO規(guī)2收)+SO械2自關(guān)應(yīng)車2F棕eO+SiO松2紫=2FeO.真SiO郵2爐蝕賠糾Ca及O+SiO危2條=CaO.S堂iO港2味MgO+Si塞O予2挖=MgO.S摸iO貍2聲脫硫率坊朗15-20暴%辨得低冰鎳明3.撓浸臥式轉(zhuǎn)爐吹煉雀反應(yīng)憂(1200-隱125嚼0窄℃狠)村腐橫射久Fe氣S+稈O輸2絮=FeO+沙SO怖2引垂焰昂玻Cu繼2汗S+牢O赤2悔=Cu弓2餓O+SO衡2奮蹦乒羅歪Cu綱2矮O+FeS=獎Cu懸2爺S海+黎FeO置困燥館大Ni明S+奇O感2萍=NiO+S挨O丈2獎NiO+F籍eS=宮NiS喪+料FeO息扒討妨雹2C敏u墻2雄O+Cu愿2真S=蠢6Cu下+SO磨2鏟去座就干4C仔u+Ni筒3科S笨2擾=玩3Ni專+胃2Cu秘2援S泥造休渣固咳2最FeO+Si簡O贈2釣=2FeO.美SiO斯2調(diào)4.壩高冰鎳選降礦分離其保溫鐵模內(nèi)緩五冷三天躬(炒C槳u搶2必S,Ni漫3嗚S氣2壤晶粒充分長大贊)破碎,球磨開磁選出銅鎳合悶金賽浮選分奮離凳Cu收2偏S閑和逮Ni魔3摘S血25.電解庭陽極反應(yīng)兇:嚼Ni像3秘S擔(dān)2利-沒6e=3Ni羨2+問+2S壓0煉陰極反應(yīng)腰:驚Ni方2+傍+2e=Ni臥第四粱節(jié)供帥硼鐵礦綜合利魂用研究硼鐵礦資源應(yīng)遼寧東部地區(qū)逮硼鐵礦,鐵儲式量僅1億噸,冬B澇2瓦O省3復(fù)儲劣量浪250延0挖萬坦噸擱,蚊占我國粉60%認(rèn)全國惡B鈔2鴨O拴3捎儲量動390鑒0謎萬碑噸吵,幕頃青律海醫(yī)29.6%,范夾西川藏只3.9往%裹.鎮(zhèn)世界硼資源排優(yōu)序:美國、前毯蘇聯(lián)、土耳其劈、中國熱硼用于冶金、追化工、輕工、漁醫(yī)藥、電子舟硼加入鋼中可賤提高淬透性串硼鐵礦主要礦而物:磁鐵礦、狼硼鎂石、硼鎂瞎鐵礦艙原礦成分脅暫TFe誓B逗2融O含5販M玩g羽OSi廉O沒2雪CaO裳S箱25-3志26-名1124皺-271儉4-16形0.5-2厘0.7-1齒.4二、選礦原礦破碎磨細(xì)磁選細(xì)磨磁選鐵精礦浮選尊(品變位風(fēng)62-66穩(wěn)%趕)捕收劑精選逃硼精湊礦值群中產(chǎn)礦習(xí)宴尾礦企困抗嚷雁(攻B旨2廢O費(fèi)3閑21-27詢%槽)枯選礦為實驗室靠結(jié)果,工業(yè)上天未解決細(xì)磨和卻脫水技術(shù),尚嗓未在工業(yè)上實昌施。臣三、稻硼五鐵礦火稿法蠢分離1.高爐冶煉奏原礦墨(樹TFe35市-37%,悄B次2膏O娘5矮7.5%丑)補(bǔ)加入小高授爐紫,吩眼焦哪比毯1.8t/謠t幟鐵春(B醉2牛O錘3繡)+3C=2到[B]德+3CO倒(甚FeO)+C坊=Fe+C耀O黃3(FeO)翅+2躍[B]需=(B懷2鞭O品3援)+3Fe紅硼啞14尼%瞞進(jìn)入津鐵壽,85%恰貿(mào)進(jìn)入渣鄰鐵水濁中煮B僵~控1%棋,壤渣破中工B恨2具O改5謝~啟12%起直接還原-電針爐熔分硼鐵礦煤蛋破碎磨礦慈(拼0.5-20揪mm怨)橡伯部破碎篩分授(炊0.5-20泛m絹m更)悉回轉(zhuǎn)窯直接還等原電爐熔化分離愈含硼鐵或半鋼喜硼渣歸(用B弊2朱O貞5慚20艷%揪)化工提硼電爐冶煉硼鐵硼鐵淘原礦李→胞電弧爐碳還原瓣→術(shù)硼渣魯(言B忌2座O燦5助12-15乓%儲)齒第五節(jié)紅土檔礦中鉻、鎳、涉鐵的分離與提疤取農(nóng)世界上蘊(yùn)藏著篇豐富的紅土礦慰,總儲量還約梅20盈0揭億噸,紅土礦褲的化學(xué)成分:梢Ni+Co馳Fe廳Cr而2著O餃3庭SiO黨2畢Al濤2包O芝3棍MgO麥CaO看嚴(yán)1.0種40播-48挪5.12獅10-17扣3-5秤3買-5秧1.5-3那希臘、阿爾巴批尼亞、古巴等綱國的儲量都較財多,我國攀西載地區(qū)也有紅土捎礦。斃紅土礦中含遮有拐N妙i沈、像Cr甲爛、疼C嬌o移和較高呀的餃F欄e母,具有很大的由綜合利用價值賢,但也由于分傳離提取工藝比吃較復(fù)雜,目前嚇紅土礦尚未很賀好利用。德國跡、瑞典、希臘港、美國、前蘇怠聯(lián)都進(jìn)行許多妨研究工作。我球國份7螺0米年代援建阿爾孕巴尼亞愛爾巴側(cè)桑冶金廠,對敵紅土礦的綜合娃利用作了大量狂研究工作,最恨終建成了該廠隨。史一、紅土礦中海鎳、鉻、鐵的逮分離與提取失(一)火法冶殲金涼(插1斬)電爐流頁程姑郊原礦破碎、干熔燥篩分↓效回轉(zhuǎn)窯還原焙民燒蒸98朱0-1000穴℃弦尸脫結(jié)晶水,預(yù)醒還原↓電爐還原↙↘末14--17香%喘(蠅Ni+C滔o辰)干Fe-N魚i迎合金鐵渣障FeO浪42--4界5%Cr懲2煤O雞3隱3--3.目7%↓↓民轉(zhuǎn)爐吹煉繳→漲鐵渣徹→釀電爐碳還原↓↗↓違25--30指%匠(椅Ni+C燙o彎)袍Fe-N休i敬合金圓↗混鐵水↓↗↓嚷轉(zhuǎn)爐吹煉將→災(zāi)鐵渣轉(zhuǎn)爐煉鋼↓徑Fe-Ni布蘆90裁%敵(詢Ni+C江o歐)↓扯NiCl欠2保液電解聾←離HCl↙↘香金員屬至N稅i容含絲C常o門電解液慰→漲Co(OH)藥3斃→豆煅燒片→膏氧化鈷↑NaOH區(qū)(勇2亂)高爐流程彩氨浸法提局N借i宵、旦Co摩→販浸出渣燒牛結(jié)謊籌→浮高爐促→蜂搖包爐吊脫鑄Cr油→鉗轉(zhuǎn)爐煉鋼濫(二)濕法冶獸金祝↗脊浸出渣燒結(jié)禍→緣高爐煉鐵由回轉(zhuǎn)窯還原焙地?zé)龕骸獗荷鞍苯恰袾隆i去、旅Co擦進(jìn)入溶液↘士通氣入族H燭2膏先還灘原鹽Ni譜←旋硫酸銨溶液仿溶解結(jié)晶物棕←泥蒸旁去腿NH展3↓美過濾后再還竄原盡Co↙↘NiCo國還原焙燒常壓慣氨浸工藝揭(注1矮)步還原焙燒棟砂斯在財NH搬3剪—剩CO律2循—禁H薯2卵O距溶液中通空氣枯(輝2圓)屠在友113-12嫁0枝℃筆時庸蒸銨關(guān),生成堿碧式份碳恭酸察N騰i蹄沉淀嗽(郊3的)然后用三種揭方法提取道Ni尚①辛回轉(zhuǎn)窯煅燒夏成森NiO畏②朽硫酸溶解,拔電解叨提躁Ni遺③尋硫酸銨溶旬解桃,蔬H坊2杏還原得膠到搬Ni注粉賤(噸三豆)代鐵水脫鉻論上述阿爾巴尼緞亞紅土礦經(jīng)氨丸浸提取鎳鈷后食的鐵精礦,經(jīng)嘗燒結(jié)拿,擔(dān)30M歪3吩高爐霜煉葵鐵,得到生鐵監(jiān)成份如下:止C處Si恐Mn刺P姨S企Cr汽Ni慌這種鐵水丸含損C授r寧很高,如直接洋用轉(zhuǎn)爐煉鋼,接爐渣粘稠,勁脫恥S撿、悟P睬非常困難。因謝而采用乳高差爐刻鳳→管劃搖包鉗脫碰Cr禽→似報氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐害煉鋼流程遲。勺鐵水瞧脫朱C消r贊是在搖包爐中異進(jìn)行,搖包爐漲實驗時公稱容仰量懸1.膊5塑噸,慰高挖1575m俱m碰,外研徑命1164m神m繞,熔池深讓度胸300-40扭0m邀m歷,用高鋁磚砌聰爐襯。頂部用算喉口直燭徑匹10m貧m倘,出口直輪徑滴13m騙m稍的拉瓦爾水冷蒜氧槍供氧。只采用多哨段誤“唯吹氧撞—尋空旺搖軌”棋工藝,用富鐵睜礦做冷卻劑進(jìn)贏行鐵水脫鉻試快驗,取得了滿喊意的結(jié)果。蔽在北京科技大詳學(xué)仇100K鑼g幟熱模擬試驗基勵礎(chǔ)上,進(jìn)薪行陡1.論5夾噸的半工業(yè)試祖驗,駕搖包吹煉工藝認(rèn)要點(diǎn):渣①批兌鐵水;鐵水鞭溫度跳應(yīng)社≥橫125榮0偵℃抖,非②但點(diǎn)火:鐵水兌俘入后,立即孟以急5抵4晃轉(zhuǎn)褲/埋分搖動,并吹集氧點(diǎn)火,識③器一吹積:聲S鑒i敵、劇M憐n嚼、剪F糕e歌氧化,溫度升雷高悶到播135泳0紹℃擱開始加入礦石弓,當(dāng)溫度升喚到要1380-1惰42浙0芹℃討,由于碳開始健氧化火焰明亮招,后停氧。溉④奴一搖:空搖,賠陸續(xù)加礦石,團(tuán)空對搖窮1乎0萍分左右,當(dāng)溫臭度降概到篩135柏0芬℃套停止空搖,鍵⑤慘二吹:溫笛度理135粥0盾℃教左右開吹洗,河2-癢3絨分鐘可航達(dá)淚1380-1放40赴0贊℃角,停氧。紀(jì)⑥饞二搖:利用渣參中高席的盲Fe耽O簽,進(jìn)一步降低演鐵水渴中喂C撿r字,空告搖殖3起分鐘,終點(diǎn)溫稻度控制柔在貨1380-1霧40室0?!嫘?。憲⑦往兌半鋼和倒渣亡:先倒出半鋼惹,后鳴倒權(quán)C穩(wěn)r番渣,如渣太蓬粘望,后期可加砂軟和螢石??鸢脘撹F水忌含頑Cr0.3止%筐,旱C3.54丸%扶,平均道脫餓C姻r億率黑91.9撥%泥,戶脫頂C目率這24.6坐%倘,半鋼溫淡度雪138賊0休℃刮。(半鋼成侍分俱C3.15羨-3.52響Cr0.視18-0.4煌5Si潮0.10埋S0.04共2P0澆.1求)亦鐵水脫鉻的原投理是:選擇性靈氧化,即痕脫鉻保勉碳,即用氧氣添吹煉在搖包內(nèi)乳于碳焰上來之報前將鉻氧化入攻渣。如溫度過雀高,則必須向稈熔池加冷卻劑雕(礦石),以根便得碳不被氧嚼化或少被氧化撤。脫鉻后的半抓鋼必須含有較鬼高碳,才能在造煉鋼時保持充奉足的熱源。雞可用反算求經(jīng)得叔Cr猾2隊O僑3榆活度系數(shù)(即蔥假定碳焰上升涌為轉(zhuǎn)化點(diǎn)妖,旗△廢G=升0擴(kuò)),在將柔帶入反應(yīng)方程再式計算轉(zhuǎn)化溫鉆度,以控制合俱適的脫鉻溫度消,一般不大惠于礦140靠0博℃蛙。轉(zhuǎn)化溫度計扣算方法如下:織4/3[Cr伏]+2CO涉=2/3襖(Cr么2決O脅3筒)+2[C饒]勝△盾G背0挖=1193沿00+75.述95T反假息定匯△豈G=紀(jì)0質(zhì),丈P酒CO林=革1診大氣壓,將渣式和鐵水成分代粥入上式,利珍用瞎e搏i毒j甚算出轉(zhuǎn)化溫度童(冰平均值挨為等1.4×10絮-6糖)。計算結(jié)果征可得出如下結(jié)初論:蠅①折轉(zhuǎn)化溫度隨鐵澇水和爐渣成分紛而變,餡②躬鐵盾水強(qiáng)C排一定時,旦余練[Cr倍]與越低,轉(zhuǎn)化溫續(xù)度越低。壇③耗如要求愁脫肝C懂r占率較高,溫度姥也較高,則只浙能多氧化一部牙分籍[C惡]價,提④聲熔池溫度一般跪不宜超芹過仙140憶0丟℃于,前根據(jù)以上結(jié)論乘,控制吹煉操迷作應(yīng)注意兩點(diǎn)希:越①萬根據(jù)估算的轉(zhuǎn)林化溫度,吹煉嫂過程控制溫度桑不得超過,謙②嗽根據(jù)估算的轉(zhuǎn)銅化溫度,計算撐需用的冷卻劑茫(礦石)加入型量。古氧化榮鎳扛礦中麥提喊Ni丈→晝固電爐還原茄→金N礦i潛鐵療氧化鎳慰礦南→燥→佩鼓風(fēng)爐還原硫殃化熔煉目→儉傾回轉(zhuǎn)窯直接還駛原濕→觀可含拋N黑i味粒鐵嘗(薪Ni+Co高20-28砍%搖)居→禮高爐還原熔煉辭→何紛鎳磷鐵喝鼓風(fēng)爐還原硫舌化工藝共含合氧化鎳畝N蟲i舞礦石↓制團(tuán)或燒結(jié)↓裝硫化劑(石戒膏查CaSO蒜4祥)哪繳→葬鼓風(fēng)爐熔煉膠←零謝焦炭,石灰石↓剪低濱冰墾Ni畢Ni塑15-18,魂Fe6濤0-63,堪S16-竟20↓轉(zhuǎn)爐吹煉↓斗高掃冰誤Ni頃Ni討78-79矛,Fe喬0.2-0.穩(wěn)3S1丹7-19↓些焙燒稼N芳iO陸營含看S0.4舉-0.6%↓吊電駐爐蘭C躬還旁原飄聰瑞陜粗赴Ni棉第四群章阻摟冶金二次資源賣的回收和利用冶金二次資源依鋼鐵工業(yè)二次緊資源準(zhǔn)采礦、煉鐵、懇煉鋼、軋鋼蝕生產(chǎn)過程中形銀成的廢料。如酸:廢鋼鐵、切東頭、切尾、車姑屑突報廢的機(jī)器、漂設(shè)備、零件生活廢棄物釀冶煉爐渣、粉幅塵、氧化鐵皮有二、有色金屬偷二次資源儉黃1渾.廢雜有色金駐屬雅1題)戚銅及合金原料籠。如:電線、藥含銅零件丈2稻)授鋁及合金廢料方。如:電線、忌民用器皿、易沿拉罐抹3醬)敢鉛及合金廢料回。如:蓄電池艇、耐酸容器、斯廢軸承貌4效)幣鋅及合金廢料年。如:廢干電路池窗5注)凡錫廢料。如:址廢罐頭盒(白逮口鐵)。鍋6移)尾鎳及及合金廢乳料:眼如:電熱合金尊7害)鎢、鈷廢料債。如:硬質(zhì)合調(diào)金癥(屆W滔C甘、巷Co銷)由、模具、刀具仿2狼.含有色金屬圈的工業(yè)廢渣貪1?。┡苹鸱ㄒ苯饛U渣痛、冶煉粉塵華:涉常含有較高的銜有色金屬命2凳)濕法冶金浸哪出渣:如濕法黎煉鋅浸出渣首含蒸Fe50-烤60%萄3陰)電解加工陽圍極貪泥剝:黨通常含有多種撈有色金屬元素咽4定)廢催化劑:訊石油、化工、蜘化肥工業(yè)的催撒化劑含有各種幫有色金屬。如居:含鎳催化劑乓(炭Ni12-勇25%穿)宅,掘緞含鋅催化桐劑爪Zn20-犯90%糕,妹含鎢催化罰劑殲W25%韻,翻含銅催化據(jù)劑輛Cu29-己39%揀5蠟)化工廢渣。灣如:硫酸渣畏含飄Fe50-啄60%是,還駐含殃C拼u燥、飛N饑i禿、金、銀。鑼鋼鐵廠含鋅冶抗金粉塵的處理濾和利用夢令滾一、含鋅冶金榜粉塵的來源和參處理目的彎鋼鐵廠含鋅鉛訪塵泥所造成的秋環(huán)境污染問題示,自七十年代壩開始受到西方差各國政府的高富度重視,從而絕制定了相應(yīng)的船法律對此類塵撲泥的堆放和處還理進(jìn)行了嚴(yán)格激限制。尤其是迫隨著鍍鋅廢鋼回的大量增加,耽使鋼廠粉塵中涉含鋅鉛量迅速驟增加,各國法注律加快了嚴(yán)格貧實施的步伐,戴給各鋼鐵廠造憐成了很大的壓壺力。所以,從恥八十年代后期葡開始,對該類術(shù)塵泥處理工藝?yán)难芯恳呀?jīng)成惹為西方冶金界失的熱點(diǎn)之一。溪我國目前尚未加對含鋅粉塵進(jìn)訂行有效地的處征理和利用,攻涌征根據(jù)統(tǒng)計,工祝業(yè)化國家每生路產(chǎn)躺100盤0絕噸鋼的原材料肢中包括餅----枝胖鍍鋅廢鋼中含每鋅漠為旨5席噸邁
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