有色金属冶金学

37.椭圆形的槽膛作用：热和电的绝缘体；保护炭素侧壁；减少热损失量；提高电流效率 38.电解质液面上表面结壳对于电解生产的益处：

第一，它是存放原料氧化铝的基地，使氧化铝得到预热，并且脱去其中的部分水分； 第二，结壳本身以及在其上面堆放的氧化铝是良好的保温层，可减少电解质的热损失量。 39.槽电压：槽电压是阳极母线至阴极母线之间的电压降 40.极距：是指阴、阳两极之间的距离

41.电解温度：指电解质温度，一般取950~970℃，大约高出电解质的初晶点10~20℃ 42.电解质成分：目前普遍采用冰晶石-氧化铝熔融电解质

43.电解质水平和铝液水平：电解液和铝液按照密度差别分为上下两层，是指它们各自的厚度。

44.阳极效应系数：每日分摊到每槽的阳极效应次数称为… 45.阳极工作面：是指浸在电解质里的阳极表面 46.阴极工作面：是指槽底上的铝液表面

47.铝电解槽的能量平衡：是指在稳定状态下，供给电解槽体系的能量与电解槽消耗和损失的能量之间的平衡

48.铝液净化采用的方法-气体净化：所用的气体是氯气，或者是氮气和氯气的混合气体 49.一次烟气：是指由槽上集气罩捕集的铝电解槽散发的烟气，体积较小，其中氟化物浓度较大。

50.二次烟气：是指未经集气罩收集而直接进入电解厂房空气中的铝电解槽散发的烟气，被厂房空气稀释后，体积较大，氟化物浓度甚小。

51.干式净化装置：是指在烟气通过袋式过滤器进行收尘之前，使烟气在流化床或输送床中与氧化铝直接接触，利用氧化铝对氟化氢气体的吸附能力，并且吸附作用发生在氧化铝颗粒的单分子层上，生成表面化合物AlF3，使烟气得以净化的装置。利用这种装置净化气体的方法，称干式净化法。

52.三层液电解精炼法：因精炼电解槽内有三层融熔液而得名，其下层液体是阳极合金，由30%CU与70%Al组成；中层液体为电解质，由纯氟化物体系或氯氟化物体系；最上层为精炼出来的铝液，用作阴极。

53.阳极反应：阳极合金中，铜、铁、硅等比铝不活泼的金属元素，并不从阳极上溶解，仍然残留在合金内，Al→Al3+＋3e；Ca→Ca2+＋2e；Mg→Mg2+＋2e

54.阴极反应：迁往阴极的各种阳离子当中，三价铝离子优先在阴极上得电子Al3+＋3e-→Al 55.冰晶石氧化铝熔盐电解法的缺点或存在的问题:

(1) 冰晶石-氧化铝融盐电解法需要用大量电能。

(2) 铝厂的投资很大，年产量为十万吨的铝厂需要建造数百台电解槽

(3) 电解所用的原料和材料都很贵，而且电价也很高，所以铝的生产成本很高。 (4) 目前生产氧化铝是利用高品位的铝土矿，而这种矿在自然界中的储量是有限的

56.炼铝新方法：包括两大类-热还原法和电解法

57.铝土矿直接还原的过程：

(1) 铝矿中的氧化硅与炭起反应，生成碳化硅：SiO2+3C=SiC+2CO↑

(2) 铝矿中的Al2O3在更高温下与炭反应生成铝氧碳化合物：2Al2O3+3C=Al4O4C+2CO↑ (3) 最后，SiC与Al4O4C发生反应，生成Al-Si合金：3SiC+2Al4O4C+3C=8Al+3Si+8CO↑ 58.氯化铝电解法包括：（氧化铝的生产）、（用氯气和炭在高温下氯化氧化铝，制取无水氯化铝）和（电解氯化铝得铝）

59.氧化铝低温电解法：热损失大幅度降低，槽电压可降低，节省了电能。关键问题是（低熔点电解质的选择）。 60.工业电解槽内经常保持一层铝液的益处：

(1) 它保护着槽底炭块，减少生成炭化铝

(2) 它使阳极底掌中央部位多余的热量通过这层良导体传输到阳极四周，使槽内各部分

温度趋于均匀

(3) 它填充了槽底上高洼不平之处，使电流比较均匀地通过槽底 (4) 厚度适当的铝液层能够削弱磁场产生的作用力

第三章镁冶金

1.镁冶金方法：电解法、硅热还原法、炭热还原法、半连续热还原法

2.电解法炼镁原料准备方法：道乌法、阿玛克斯法、诺斯克法、氧化镁氟化法。

(1)道乌法，和生产工序：

用海水做原料提取Mg(OH)2，然后与盐酸起反应生成氯化镁溶液，脱水后得MgCl2·2H2O，用作电解的原料。

主要工序：用石灰乳沉淀氢氧化镁；用盐酸处理氢氧化镁得氯化镁溶液；氯化镁溶液的提纯与浓缩；电解含水的氯化镁（MgCl2·（1～2）H2O），制取纯镁。 (2)阿玛克斯法：

取美国大盐湖的卤水，在太阳池中浓缩，经进一步浓缩、提纯和脱水后，得到氯化镁，最后电解得镁。

(3)诺斯克法：

所用原料或者是海水，或者是MgCl2含量高的卤水。跟道乌法不同的是：所得氢氧化镁不是用盐酸去氯化，而是加以煅烧，以得MgO。MgO与焦炭混合制团后，用电解槽产出的氯气去氯化，以得无水氯化镁。

(4)氧化镁氯化法：

利用天然菱镁矿，在温度700～800℃下煅烧，得到活性较好的轻烧氧化镁。然后与炭素还原剂混合制团。团块炉料在竖式电炉中氯化，制取无水氯化镁。

3.理想的镁电解质：宜具有较小的粘度，以利于镁珠和渣与电解质分离：镁珠上浮而渣下沉 4.分解电压：温度升高时，则分解电压值减小（Et=E800-a(t-800)，式中，Et为温度t时的分解电压值，E800为温度800℃时的分解电压值，a为温度系数。 5.镁电解槽有两种型式：有隔板槽与无隔板槽

6.镁和氯的电化学当量：0.4534g/Ah（每通1法拉第电量，阴极上析出1克当量Mg，同时阳极上析出1克当量的Cl2.则镁的化学当量=(24.305/2)/(96487/3600)=0.4534g/Ah） 7.电流效率(%)：以镁的实际产量在理论产量中的百分数计算电流效率

8.向镁电解质中加入硫酸盐时的危害：

(1)会产生长时间的电解质“沸腾现象”，伴随生成大量泡沫。

(2)电解质表面上的镁液层因电解质滚动而被破碎成许多细小镁珠，于是被电解质带入阳极空间而被氯化掉。

(3)翻滚的电解液把镁液层表面上的保护膜冲刷掉，于是镁液层暴露在空气中引起燃烧 9.阴极钝化：是指当阴极表面上生成一层钝化膜时，液态镁就难以汇集成片，而是呈分散的鱼籽状混杂在电解液中的现象

10.镁的升华提纯原理：凡是蒸气压高、沸点低于镁的金属和盐类，首先蒸发；而蒸气压低、沸点高于镁的金属和盐类，则残留下来。因此，镁得以提纯。

第二篇重金属冶金学

第四章铜冶金

1.铜的硫化物，氧化物：硫化铜、硫化亚铜；氧化铜、氧化亚铜(CuS,Cu2S,CuO,Cu2O) 2.火法炼铜：是将铜矿和熔剂一起在高温下熔化，或直接炼成粗铜，或先炼成冰铜然后再炼成粗铜

3.湿法炼钢：是在常温、常压或高压下用溶剂使铜从矿石中浸出，然后从浸出液中除去各种杂质，再将铜从浸出液中深沉出来

4.反射炉熔炼的产物(重要)：有冰铜、炉渣、烟尘和炉气 5.冰铜理论成分变化：可由纯Cu2S变到纯FeS，

6.铜在渣中的损失可分为三种形态：化学损失（铜以Cu2O与其他化合物造渣的损失）；物理损失（铜以Cu2S在炉渣中的物理溶解）；机械损失（冰铜颗粒在炉渣中机械夹杂造成的损失） 7.降低渣含铜措施：适当选择渣型；适当选择冰铜品位；横隔膜的形成（在冰铜层与炉渣层之间，此膜使冰铜与炉渣难分离增高了渣含铜）；烟尘和炉气 8.密闭鼓风炉冶金反应特点：

(1) 根据炉内温度和物理化学变化鼓风炉从上到下分为预备区、焦点区和本床区 (2) 炉顶温度较高（500～650℃）

(3) 炉气穿过料层和炉料不断下移，使传热传质都比反射炉好，热利用率和脱硫率高 (4) 主要氧化反应是铁的硫化物氧化

(5) 鼓风炉的焦炭燃料完全作为加热剂，其燃烧热约占全部热收入的60% 9.闪速熔炼：将（预热空气或富氧空气）和（干燥的精矿）以一定的比例加入反应塔顶部的喷嘴中，在喷嘴内气体与精矿强烈混合，并以很大的速度呈悬浮状态垂直喷入反应塔内，满布整个反应塔截面，并发生强烈的氧化放热反应。闪速熔炼把强化扩散和强化热交换紧密结合起来，使（精矿的焙烧）、（熔炼）和（部分吹炼）在一个设备中进行。 10.闪速炉：主要由反应塔和沉淀池组成，反应塔是完成氧化反应，造冰铜和造渣等冶金过程设备；沉淀池主要起着烟气与熔体、冰铜与炉渣的分离作用

11.三段脱水的干燥率分配是：（回转窑20～30%）、（笼50~60%）和（气流干燥管20~30% ）；三段收尘效率分别为（沉尘室7%）、（一段旋涡86%）和（二段旋涡5%），其余在布袋收尘器中捕收

12.闪速炉最易损坏的地方：是反应塔及直升烟道与沉淀池相联结处

13.直接炼粗铜有两种制度：在沉淀池内炉渣-冰铜-粗铜同时共存；在沉淀池内炉渣-粗铜共存

14.P126 图4-12：图中C点为熔渣、白铍（白冰铜）、粗铜和炉气四相共存点