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1、濕法冶金總結(jié) 1、當(dāng)電解液電解時(shí)，電極上必然有電流通過(guò)，此時(shí)電極上進(jìn)行的 過(guò)程為不可逆 過(guò)程，電極電勢(shì)偏離了平衡值，這種現(xiàn)象稱(chēng)為電極極化。電極極 化與電極材料、電極表面狀態(tài)、溫度、壓力、介質(zhì)等，還與通過(guò)電極 密度大小有關(guān)。電流密度大小與電極上的反應(yīng)速率緊密相關(guān)。 2、加入動(dòng)物膠后，在電解液中形成一種膠狀薄膜，帶正電荷，飄 到陰極附著在 陰極表面電力線集中凸起的粒子上，增加尖端處電阻，減少了銅 離子在粒子上放電的機(jī)會(huì)，待陰極表面平整后，膠膜隨著電解液循環(huán) 又飄到別的凸起處，因此獲得表面平整的陰極銅。用量每噸銅 25— 50g。 3、鎳電解方法：電解精煉法，羰基法、高壓浸出萃取法 4、

2、 鎳電解精煉特點(diǎn)：A電解液需要高度凈化。B陰極與陽(yáng)極嚴(yán)格 隔開(kāi)，采用隔 膜電解。C低酸電解，電解液PH值在2—5.5之間。 5、 氫在鋅電極上有很高的過(guò)電位，改變了氫的析出電位，使其變 得比鋅的電位 更負(fù)，也就使鋅優(yōu)先于氫在陰極析出。氫的過(guò)電位才能夠使用電 沉積法從鋅電解液中提取出純度高的電鋅來(lái)。措施： A 提高電流密度， 低溫電解，適當(dāng)增加添加劑的用量 B 嚴(yán)格凈液，保持電解液潔凈。不 使中性鹽雜志如銅、鐵、鎘等在電解液中超標(biāo)，因?yàn)檫@些雜質(zhì)都會(huì)使 氫的過(guò)電位降低。 6、 水解沉淀法：金屬鹽類(lèi)和水發(fā)生分解反應(yīng)，生成氫氧化物（或 堿式鹽）沉淀。 是濕法冶金的分離方法之一，在有色金屬生產(chǎn)

3、過(guò)程中常用于提取 有價(jià)金屬和除去雜質(zhì)元素。A制備納米SiO2 B制備納米a-Fe2O3粉 體。 7、濕法冶金：金屬礦物原料在酸性介質(zhì)或堿性介質(zhì)的水溶液進(jìn)行 化學(xué)處理或有 機(jī)溶劑萃取、分離雜質(zhì)、提取金屬及其化合物的過(guò)程。現(xiàn)代的濕 法冶金幾乎涵蓋了除鋼鐵以外的所有金屬提煉 ,有的金屬其全部冶煉工 藝屬于濕法冶金,但大多數(shù)是礦物分解、提取和除雜采用濕法工藝,最后 還原成金屬采用火法冶煉或粉末冶金完成。濕法冶金的優(yōu)點(diǎn)：是原料 中有價(jià)金屬綜合回收程度高，有利于環(huán)境保護(hù)，并且生產(chǎn)過(guò)程較易實(shí) 現(xiàn)連續(xù)化和自動(dòng)化?，F(xiàn)代：三廢處理。 傳統(tǒng)：先污染、后治理。 8濕法冶金優(yōu)點(diǎn)：a適合于處理低品位礦物原料b能

4、處理復(fù)雜礦 物原料 c 容易 滿(mǎn)足礦物原料綜合利用的要求。 d 勞動(dòng)條件好，容易解決環(huán)境污 染問(wèn)題。9沉淀轉(zhuǎn)化法制取Ni(OH)2反應(yīng)方程式，其條件控制：a轉(zhuǎn) 化劑濃度b表面活 性劑添加量c轉(zhuǎn)化溫度。其優(yōu)點(diǎn)具有試驗(yàn)參數(shù)易于控制。 10、 超電勢(shì)是電極實(shí)際電極電勢(shì)與平衡電極電勢(shì)偏離程度的一種 度量，與濃 茶極化、電化學(xué)極化、電阻極化等造成。 11、 還原與沉淀是濕法冶金過(guò)程的兩個(gè)重要環(huán)節(jié)，還原過(guò)程包括 電化學(xué)還原 和化學(xué)還原?；瘜W(xué)還原包括銅、鉛、鋅、鎳、鈷、金銀等重金屬、 貴金屬的電解精煉和電沉積過(guò)程。電化學(xué)還原法用于制備各種金屬粉 體、非晶材料、納米材料和合金材料。化學(xué)還原主要論述

5、氣體還原、 有機(jī)物還原、金屬置換還原用于濕法冶金過(guò)程中的凈化、提純。產(chǎn)品 回收。 12、 沉淀過(guò)程用于濕法冶金的分離過(guò)程，同時(shí)也用于材料制備， 其特點(diǎn)：工 藝簡(jiǎn)單、成本低、操作方便。通過(guò)控制條件分為：均相沉淀、絡(luò) 合沉淀、非水溶液沉淀、電解沉淀。 13、 電阻率的倒數(shù)為電導(dǎo)率，用希臘字母k表示，K=1/p。單位: 在國(guó)際單位 制中，電導(dǎo)率的單位稱(chēng)為西門(mén)子/米（S/m ）電導(dǎo)率的物理意義： 表示物質(zhì)導(dǎo) 電的性能。電導(dǎo)率越大則導(dǎo)電性能越強(qiáng)，反之越小。摩爾電導(dǎo)率 Am（ molar conductivity）是指把含有1mol電解質(zhì)的溶液置于相距為 單位距離的電導(dǎo)池的兩個(gè)平行電極之間，這

6、時(shí)所具有的電導(dǎo)。 Am = = k/c,摩爾電導(dǎo)率用處：比較電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力。 14、 電極電勢(shì)的影響因素：離子的濃度、溶液的酸堿性、沉淀劑、 絡(luò)合劑。 15、 離子行為：陽(yáng)極過(guò)程、陰極過(guò)程、液相傳質(zhì)過(guò)程（電遷移、 對(duì)流和擴(kuò)散） 16、 在電解冶金和電解精煉中，如果金屬陽(yáng)極出現(xiàn)鈍化現(xiàn)象，會(huì) 使槽電壓增 高，電耗增大，嚴(yán)重時(shí)將影響正常的生產(chǎn)。但是有利面是在制作 不溶陽(yáng)極時(shí)，有時(shí)還需要利用鈍化形成不溶性氧化膜。鈍化作用機(jī)理： 成相膜理論和吸附理論。P51 17、 電沉積制備金屬材料包括泡沫材料、粉體材料、膜材料。 18、 化學(xué)還原種類(lèi)：置換還原、氣體還原、有機(jī)物還原。 19、 還

7、原：得到電子的過(guò)程，通常由化合物轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘俚倪^(guò)程， 還原包括電 化學(xué)還原和化學(xué)還原。 20、 沉淀：采取適當(dāng)措施使溶液中的某組分達(dá)到過(guò)飽和并以固體 形態(tài)析出后 進(jìn)行分離的方法。 21、 通常把產(chǎn)生在金屬和電解質(zhì)溶液雙電層間的電勢(shì)差稱(chēng)為金屬 的電極電 勢(shì)，并以此來(lái)衡量電極得失電子能力的性對(duì)強(qiáng)弱。其大小主要取 決于電極的本性，并受溫度、介質(zhì)、離子濃度等影響。 22、 當(dāng)電流在電解池中流動(dòng)，在 I>0 時(shí)，電極電勢(shì)向比可逆電極 電勢(shì)正的方 向移動(dòng)，移動(dòng)后的電極電勢(shì)與可逆電極電勢(shì)的電勢(shì)差n稱(chēng)為極化 過(guò)電位，也稱(chēng)超電勢(shì)。 23、 鈍化是使金屬表面轉(zhuǎn)化為不易被氧化的狀態(tài)，而延緩金屬的 腐蝕

8、速度的 方法。另外，一種活性金屬或合金，其中化學(xué)活性大大降低，而 成為貴金屬狀態(tài)的現(xiàn)象，也叫鈍化。 24、 在一定溫度下難溶飽和溶液中的各溶解組分以化學(xué)計(jì)量系數(shù) 為冪次的濃 度乘積是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)位溶度積，用 Ksp 表示。它是反映 難溶化合物的溶解性能，計(jì)算難溶化合物溶解度和判斷在水中沉淀?xiàng)l 件的重要參數(shù)。25、在沉淀反應(yīng)中有與難溶物質(zhì)具有共同離子的電解 質(zhì)存在，使難溶物質(zhì)的 溶解度降低的現(xiàn)象就稱(chēng)為沉淀反應(yīng)的同離子效應(yīng)。 26、 在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中，加入其他某種強(qiáng)電解質(zhì)，使難 溶電解質(zhì)的 溶解度比同溫度時(shí)在純水中的溶解度增大的現(xiàn)象，稱(chēng)為鹽效應(yīng)。 27、 若溶液中存在絡(luò)

9、合劑，它能與生成沉淀的離子形成絡(luò)合物。 一般絡(luò)合物 是不直接發(fā)生沉淀反應(yīng)的，因此會(huì)使沉淀物的溶解度增大，甚至 不產(chǎn)生沉淀，這種現(xiàn)象稱(chēng)為絡(luò)合效應(yīng)。 28、 微乳液法是利用兩種互不相溶的溶劑在表面活性劑的作用下 形成一個(gè)均 勻的乳液，從乳液中析出固相，這樣可使成核、生長(zhǎng)、聚結(jié)和團(tuán) 聚等過(guò)程局限在一個(gè)微小的球形液滴內(nèi)，從而可保證形成球形顆粒， 還可以避免顆粒之間的團(tuán)聚。 29、 電極電勢(shì)產(chǎn)生的原因可以有雙電層理論解釋。當(dāng)金屬放入電 解質(zhì)溶液中， 一種情況是金屬晶體中的金屬在極化作用下，離開(kāi)金屬表面以金 屬離子狀態(tài)進(jìn)入溶液，將電子留在金屬表面，金屬性質(zhì)越活波，這種 趨勢(shì)越大；另一種情況就是溶

10、液中的金屬離子，受到金屬表面電子吸 引在金屬表面沉積，溶液中金屬離子的濃度越大，金屬離子與金屬組 成的電對(duì)的電極電勢(shì)越正，這種 趨勢(shì)也越大。達(dá)到平衡后，在金屬和溶液界面上形成了一個(gè)帶相 反電荷的雙電層，這樣在金屬和溶液之間就產(chǎn)生了電勢(shì)差。界面雙電 層結(jié)構(gòu)有很多模型，目前有 GCS 模型，其雙電層由緊密層和擴(kuò)散層構(gòu) 成。 30、沉淀是冶金行業(yè)生產(chǎn)中必不可少的分離凈化方法，實(shí)際上， 幾乎所有濕 法冶金流程中都有沉淀工序，它具有操作簡(jiǎn)單、成本低、投資少 等優(yōu)點(diǎn)。沉淀是采取適當(dāng)措施使溶液中的溶質(zhì)達(dá)到過(guò)飽和并以固體形 態(tài)析出后進(jìn)行分離的方法。主要有兩種分離方式：1從溶液中除去雜質(zhì)， 將雜質(zhì)與溶液分

11、離，主要金屬保留在溶液中；2從溶液中析出主要金屬 的純化合物，使雜質(zhì)保留在溶液中。 31、影響溶液電導(dǎo)率的因素：（ 1）電解液中電解質(zhì)的濃度； （2） 電解液中電解 質(zhì)的性質(zhì)：電離度、離子體積、電荷數(shù)、水化程度等對(duì)溶液的電 導(dǎo)率有不同程度的影響； （3）電解液的溫度（壓力的影響不大）、溶劑 的介電常數(shù)和離子的強(qiáng)度等對(duì)溶液的電導(dǎo)率影響也較大。 32、金屬電沉積過(guò)程：金屬離子向電極表面移動(dòng)；金屬離子在電 極表面去水 化、吸附等；金屬離子在電極表面得電子還原成金屬；金屬原子 結(jié)晶形成金屬晶體；金屬原子向金屬體內(nèi)擴(kuò)散；復(fù)雜的反應(yīng)產(chǎn)物在電 極表面還可能進(jìn)行分解、復(fù)合、歧化、脫附等后續(xù)轉(zhuǎn)化過(guò)程。

12、 33、金屬的水溶液電沉積的主要應(yīng)用：（1）電解冶煉：從浸出并 經(jīng)凈化的溶 液中提取金屬；（2）電解精煉：從粗金屬、合金或其他冶煉中間 產(chǎn)物提取高純度金屬；（3）合金制備：利用電沉積的方法制備特殊合 金或功能合金。34、電結(jié)晶過(guò)程：（1）還原的金屬原子在電極表面擴(kuò) 散到有缺陷、扭曲或錯(cuò) 位的地方；（2）還原的金屬原子在缺陷、扭曲或錯(cuò)位的地方聚集 并形成新相的核；（3）還原的金屬原子結(jié)合到晶格中生長(zhǎng)；（4）結(jié)晶的進(jìn) 一步成長(zhǎng)和金屬沉積層的成長(zhǎng)。 35、加入動(dòng)物膠后在電解液中形成一種膠狀薄膜，帶正電荷，飄 到陰極附著 在陰極表面電力線集中凸起的粒子上，增加了尖端處電阻，減少 了銅離子在粒

13、子上放電的機(jī)會(huì)，待陰極表面平整后，膠膜隨電解液循 環(huán)又飄到別的凸起處，因此獲得表面平整的陰極銅。膠的用量是每噸 銅 25~50g. 36、硫脲是一種表面活性物質(zhì)，常常與動(dòng)物膠配合使用，單獨(dú)使 用效果不明 顯。硫脲能促進(jìn)電銅表面結(jié)晶致密平整、光滑，表面無(wú)非邊毛刺。 每噸銅 20~50g. 37、下進(jìn)液上出液的優(yōu)點(diǎn)是有利于電解液充分?jǐn)嚢?、減輕濃差極 化效果，但 不利于陽(yáng)極泥下沉；上進(jìn)液下出液有利于陽(yáng)極泥下沉，但電解液 在槽中分布不均勻，槽上下濃度變化大。 38、置換反應(yīng)的影響因素：攪拌速度；置換劑的粒度；置換產(chǎn)物 的形貌；溶 液中其他離子的影響；溫度和反應(yīng)時(shí)間。 39、正離子在陰極的放電步驟：（1）反應(yīng)物離子向電極表面?zhèn)鬟f， 即液相中 的傳遞步驟；（2）反應(yīng)物離子在界面層進(jìn)行反應(yīng)前的轉(zhuǎn)化步驟， 即前置表面轉(zhuǎn)化步驟，例如反應(yīng)物在電極表面的吸附；（3）在電極表 面上進(jìn)行氧化或還原反應(yīng)，生成反應(yīng)產(chǎn)物，即電化學(xué)步驟；（4）反應(yīng) 產(chǎn)物在界面層進(jìn)行反應(yīng)后的轉(zhuǎn)化步驟，即表面轉(zhuǎn)化步驟，例如自表面 上脫附，反應(yīng)產(chǎn)物的復(fù)合等； （5）反應(yīng)的產(chǎn)物生成新相或反應(yīng)的產(chǎn)物向 溶液中傳遞，即液相中的傳質(zhì)步驟。 40、計(jì)算 P136 頁(yè)例題 41、自我總結(jié)，僅供參考，請(qǐng)自行添補(bǔ)。