《貴重金屬加工工藝》課件

貴重金屬加工工藝貴重金屬，如金、銀、鉑等，因其獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)，在工業(yè)、科技和文化領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。貴重金屬的加工工藝，涉及金屬的提取、精煉、成型、表面處理等環(huán)節(jié)，需要掌握精密的工藝技術(shù)和嚴(yán)格的質(zhì)量控制。課程目標(biāo)11.貴重金屬加工基礎(chǔ)知識(shí)介紹貴重金屬的性質(zhì)、應(yīng)用和加工工藝的基本原理。22.貴重金屬加工工藝流程學(xué)習(xí)貴重金屬的冶煉、鑄造、鍛造、壓延、切削、焊接等加工工藝。33.貴重金屬加工設(shè)備了解貴重金屬加工中常用的設(shè)備和儀器。44.貴重金屬加工安全生產(chǎn)掌握貴重金屬加工的安全操作規(guī)程和環(huán)境保護(hù)措施。貴重金屬簡介貴重金屬指的是在自然界中含量稀少，且具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和物理化學(xué)性質(zhì)的金屬，包括金、銀、鉑、鈀、銠、釕、銥、鋨等。貴重金屬由于其稀有性和獨(dú)特的性質(zhì)，在人類社會(huì)中扮演著重要的角色，被廣泛應(yīng)用于貨幣、珠寶、電子、化工、醫(yī)療等領(lǐng)域。金屬元素的分類貴金屬金、銀、鉑等，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，耐腐蝕，具有良好導(dǎo)電性和延展性，價(jià)格昂貴。普通金屬銅、鐵、鋁等，應(yīng)用廣泛，價(jià)格相對(duì)便宜，但耐腐蝕性和穩(wěn)定性不如貴金屬。重金屬汞、砷、鎘等，密度較大，對(duì)環(huán)境和人體健康有較大危害，需要謹(jǐn)慎處理。堿金屬鋰、鈉、鉀等，化學(xué)性質(zhì)活潑，易與水反應(yīng)，應(yīng)用于電池等領(lǐng)域。貴重金屬的特性高密度貴重金屬密度較大，例如金的密度為19.3g/cm3，銀的密度為10.5g/cm3。高熔點(diǎn)貴重金屬熔點(diǎn)較高，例如金的熔點(diǎn)為1064℃，鉑的熔點(diǎn)為1772℃。良好的導(dǎo)電性貴重金屬的導(dǎo)電性優(yōu)異，例如銀的導(dǎo)電性最好，金的導(dǎo)電性僅次于銀。良好的抗腐蝕性貴重金屬具有良好的抗腐蝕性，不易氧化，在空氣中不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。貴重金屬的應(yīng)用領(lǐng)域珠寶首飾金、銀、鉑金等貴重金屬因其優(yōu)異的特性而被廣泛應(yīng)用于珠寶首飾行業(yè)，打造精致華美的飾品。電子工業(yè)金、銀、鉑金等貴重金屬在電子行業(yè)中發(fā)揮著重要作用，例如制造集成電路、連接器、觸點(diǎn)等精密元件。金屬加工的基本原理1物理形變材料形狀改變2材料去除切削、磨削、蝕刻3材料添加焊接、電鍍、涂層4材料改性熱處理、表面處理金屬加工以改變金屬材料的形狀、尺寸、表面性質(zhì)或內(nèi)部結(jié)構(gòu)。金屬加工的基本工藝熔煉熔煉是將金屬原料加熱至熔化狀態(tài)，然后將其澆鑄成型。鍛造鍛造是通過錘擊或壓制的方式，使金屬材料塑性變形，從而改變金屬的形狀和尺寸。壓延壓延是將金屬材料通過兩根滾筒之間，使其受到壓縮力和摩擦力的作用，從而獲得一定厚度和形狀的金屬片。切削切削是利用刀具對(duì)金屬材料進(jìn)行切削加工，從而獲得所需的形狀和尺寸。焊接焊接是利用熱量或壓力，將兩塊金屬材料熔化或壓緊在一起，形成牢固的連接。冶金學(xué)基礎(chǔ)金屬礦物首先，要了解貴金屬礦物的種類、特性和分布情況。這為選擇合適的冶煉方法提供重要依據(jù)。冶煉原理其次，要掌握金屬冶煉的基本原理，包括熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)和傳質(zhì)等方面的知識(shí)。冶煉工藝最后，需要掌握各種金屬冶煉工藝，如火法冶煉、濕法冶煉、電解冶煉等，并能針對(duì)不同的貴金屬選擇合適的工藝。金屬熔煉工藝1礦石準(zhǔn)備首先將礦石破碎、磨碎，使貴金屬與其他物質(zhì)分離。2熔煉過程將礦石與熔劑混合，在高溫下進(jìn)行熔煉，使貴金屬熔化。3精煉提純利用貴金屬與雜質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)差異，進(jìn)行精煉提純，獲得純度高的貴金屬。金屬澆鑄工藝1熔融金屬將金屬加熱至熔點(diǎn)2澆注將熔融金屬倒入模具3冷卻凝固金屬在模具中冷卻凝固4脫模從模具中取出鑄件金屬澆鑄工藝是將金屬加熱至熔融狀態(tài)，然后將其注入模具中，冷卻凝固成型的一種金屬加工工藝。澆鑄工藝可以生產(chǎn)各種形狀和尺寸的金屬制品，例如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、軸承、齒輪等。金屬鍛造工藝1鍛造利用模具改變金屬形狀2加熱提高金屬延展性3預(yù)備準(zhǔn)備金屬坯料鍛造工藝是利用模具和壓力，將金屬坯料加熱到一定溫度，然后進(jìn)行錘擊或壓制，使金屬產(chǎn)生塑性變形，從而獲得所需形狀和尺寸的金屬零件。鍛造工藝廣泛應(yīng)用于各種金屬材料，如鋼、鋁、銅等，是制造各種機(jī)械零件，如軸、齒輪、曲軸等的重要工藝。金屬壓延工藝1冷壓延工藝在室溫下進(jìn)行壓延，可獲得高精度和光潔度，但能量消耗較高。2熱壓延工藝在高溫下進(jìn)行壓延，可降低能量消耗，但精度和光潔度不如冷壓延。3冷熱復(fù)合壓延結(jié)合冷壓延和熱壓延的優(yōu)點(diǎn)，可獲得高精度和光潔度，同時(shí)降低能量消耗。金屬切削工藝切削原理金屬切削工藝通過刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，去除材料并形成所需形狀和尺寸的工件。切削參數(shù)切削速度、進(jìn)給量、切削深度等參數(shù)影響切削效率和表面質(zhì)量。切削刀具選擇合適的切削刀具材料、形狀和尺寸，確保切削效率、精度和表面質(zhì)量。切削液使用切削液冷卻和潤滑刀具和工件，減少磨損，提高切削效率。切削設(shè)備選擇合適的切削設(shè)備，例如車床、銑床、刨床等，滿足加工需求。金屬焊接工藝1熔化焊利用高溫將焊件熔化連接2壓力焊利用壓力將焊件壓接3釬焊利用熔點(diǎn)較低的釬料連接4電弧焊電弧放電產(chǎn)生高溫熔化焊件焊接工藝是金屬加工中常見的連接方法，應(yīng)用廣泛。焊接工藝分為熔化焊、壓力焊和釬焊，每種工藝都有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和適用范圍。金屬表面處理工藝1表面清潔去除氧化層、油污、灰塵等2表面處理電鍍、化學(xué)鍍、熱噴涂等3表面改性表面硬化、表面合金化等4表面保護(hù)涂層、鈍化等貴重金屬表面處理工藝旨在改善金屬表面性能，提高其耐腐蝕性、耐磨性、美觀性等。金屬熱處理工藝熱處理的目的改變金屬材料的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)和性能，提高材料的強(qiáng)度、硬度、韌性、耐磨性等。熱處理的步驟加熱、保溫、冷卻，不同的工藝參數(shù)控制，達(dá)到不同的熱處理效果。熱處理的類型退火、正火、淬火、回火、表面熱處理等，根據(jù)金屬材料的性能需求選擇不同的熱處理工藝。貴重金屬再利用1回收利用貴重金屬具有高價(jià)值，因此回收利用至關(guān)重要。從廢舊產(chǎn)品中提取貴金屬可以降低成本，減少對(duì)環(huán)境的影響。2循環(huán)經(jīng)濟(jì)貴金屬的回收利用是循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，可以減少資源消耗，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。3技術(shù)發(fā)展隨著技術(shù)的進(jìn)步，貴金屬回收利用技術(shù)不斷提高，回收率和純度不斷提升。4社會(huì)責(zé)任貴金屬的回收利用是企業(yè)和個(gè)人的社會(huì)責(zé)任，可以促進(jìn)資源節(jié)約，保護(hù)環(huán)境。貴重金屬生產(chǎn)設(shè)備熔煉爐用于將貴重金屬礦石或廢料熔化成金屬錠。熔煉爐類型多樣，如電爐、感應(yīng)爐等，根據(jù)金屬種類和生產(chǎn)規(guī)模選擇。壓延機(jī)用于將貴重金屬錠壓成薄板或帶材。壓延機(jī)按尺寸、壓力和功能分為多種類型，根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格和生產(chǎn)需求選擇。精煉設(shè)備用于去除貴重金屬中的雜質(zhì)，提高其純度。精煉設(shè)備種類繁多，包括電解精煉、化學(xué)精煉等，根據(jù)金屬種類和純度要求選擇。鑄造設(shè)備用于將熔融貴重金屬鑄造成各種形狀和尺寸的制品。鑄造設(shè)備包括砂型鑄造、熔模鑄造等，根據(jù)產(chǎn)品形狀和精度要求選擇。貴重金屬加工中的環(huán)境保護(hù)廢棄物處理貴重金屬加工過程中產(chǎn)生的廢棄物應(yīng)進(jìn)行回收處理，減少對(duì)環(huán)境的污染。水污染防治嚴(yán)格控制廢水排放，采用先進(jìn)的污水處理技術(shù)，減少重金屬污染。大氣污染防治采用低排放、高效率的生產(chǎn)設(shè)備，減少煙氣和粉塵排放。環(huán)境監(jiān)測定期監(jiān)測環(huán)境污染狀況，及時(shí)采取措施防治污染。貴重金屬加工中的安全生產(chǎn)安全防護(hù)工作時(shí)必須佩戴防護(hù)眼鏡、手套等個(gè)人防護(hù)用品，防止化學(xué)物質(zhì)和高溫灼傷。操作規(guī)范嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，避免誤操作，確保設(shè)備正常運(yùn)行，防止意外事故發(fā)生。環(huán)境管理定期檢查安全設(shè)施，保持工作場所清潔、干燥、通風(fēng)良好，防止火災(zāi)和爆炸。應(yīng)急措施制定完善的應(yīng)急預(yù)案，定期演練，提高應(yīng)急處置能力，保障人員安全。貴重金屬加工的質(zhì)量控制嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)貴重金屬加工需要滿足嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，確保產(chǎn)品純度、耐用性和美觀度。質(zhì)量控制包括原材料檢驗(yàn)、生產(chǎn)過程監(jiān)控和最終產(chǎn)品檢測。先進(jìn)的檢測技術(shù)先進(jìn)的檢測技術(shù)，如X射線熒光光譜儀、原子吸收光譜儀和氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀，用于確保產(chǎn)品質(zhì)量。這些技術(shù)能夠準(zhǔn)確地分析貴金屬的成分、純度和雜質(zhì)含量。貴重金屬加工行業(yè)的發(fā)展趨勢技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)貴重金屬加工行業(yè)不斷引入新技術(shù)，提高效率和精度，例如自動(dòng)化、智能化和數(shù)字化等。循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)，行業(yè)將更加重視資源回收和再利用，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。市場需求多元化隨著生活水平提高，消費(fèi)者對(duì)貴重金屬制品的需求日益多元化，推動(dòng)行業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新。全球化合作貴重金屬加工行業(yè)將加強(qiáng)國際合作，促進(jìn)技術(shù)交流和產(chǎn)業(yè)鏈整合。國內(nèi)外貴重金屬加工行業(yè)比較11.技術(shù)水平中國貴重金屬加工技術(shù)不斷進(jìn)步，但與發(fā)達(dá)國家相比仍存在差距，例如，在高純度貴重金屬提煉、精密加工和表面處理等方面。22.產(chǎn)業(yè)規(guī)模中國貴重金屬加工產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，已成為全球重要生產(chǎn)基地之一，但仍然存在一些中小企業(yè)規(guī)模較小、技術(shù)水平較低的現(xiàn)象。33.市場需求中國貴重金屬加工產(chǎn)業(yè)面臨著國內(nèi)外市場的雙重挑戰(zhàn)，需要加強(qiáng)研發(fā)和創(chuàng)新，提升產(chǎn)品競爭力。44.環(huán)保要求中國貴重金屬加工產(chǎn)業(yè)的環(huán)保壓力不斷加大，需要嚴(yán)格控制污染排放，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。貴重金屬加工行業(yè)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)市場需求增長隨著電子、醫(yī)療、航空航天等領(lǐng)域發(fā)展，貴重金屬需求不斷增長。投資價(jià)值提升貴金屬作為避險(xiǎn)資產(chǎn)，其投資價(jià)值在經(jīng)濟(jì)不確定性時(shí)期不斷提升。資源回收利用隨著環(huán)境保護(hù)意識(shí)提高，貴金屬回收利用將成為重要發(fā)展方向。競爭加劇貴金屬加工行業(yè)競爭激烈，需要提升技術(shù)水平和管理效率。貴重金屬加工技術(shù)發(fā)展路徑1傳統(tǒng)工藝手工操作，效率低，污染嚴(yán)重，成本高。2現(xiàn)代工藝機(jī)械化，自動(dòng)化，效率高，污染少，成本低。3未來趨勢智能化，數(shù)字化，綠色化，可持續(xù)發(fā)展。貴重金屬加工技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例貴重金屬加工技術(shù)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，例如珠寶首飾、電子產(chǎn)品、醫(yī)療器械、航空航天等。例如，黃金加工技術(shù)用于制造高純度金條和金箔，鉑金加工技術(shù)用于制造催化劑、電觸點(diǎn)和醫(yī)療器械，銀加工技術(shù)用于制造銀器、電極和光伏電池等。貴重金屬加工技術(shù)不僅提高了產(chǎn)品質(zhì)量和性能，也促進(jìn)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。隨著科技的進(jìn)步，貴重金屬加工技術(shù)將不斷創(chuàng)新，應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩嗤卣?。貴重金屬加工技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益分析降低成本提高效率優(yōu)化工藝減少浪費(fèi)提高產(chǎn)品質(zhì)量提升市場競爭