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电化冶金

发布时间: 2021-01-10 00:44:23

A. 电冶金的冶炼工艺

①电炉冶炼是利用电能获得冶金所要求的高温而进行的冶金生产。如电弧炉炼钢是通过石墨电回极向答电弧炼钢炉内输入电能,以电极端部和炉料之间发生的电弧为热源进行炼钢,可获得比用燃料供热更高的温度,且炉内气氛较易控制,对熔炼含有易氧元素较多的钢种极为有利。
②熔盐电解是利用电能加热并转化为化学能,将某些金属的盐类熔融并作为电解质进行电解,自熔盐中还原金属,以提取和提纯金属的冶金过程,如铝、镁、钠、钽、铌的熔盐电解生产。
③水溶液电解是利用电能转化的化学能使溶液中的金属离子还原为金属析出,或使粗金属阳极经由溶液精炼沉积于阴极,如铜、锌的电积和铜、铅的电解精炼。
例如:电解熔融NaCl可以得到金属钠,NaCl在高温下熔融,并发生电离:
NaCl ==Na+ + Clˉ
通直流电后,
阴极:2Na+ + 2eˉ ==2Na
阳极:2Clˉ - 2eˉ ==Cl2↑
总反应:2NaCl(熔融)===电解===2Na+Cl2↑

B. 冶金的方法有多少种

冶金就是从矿石中提取金属或金属化合物,用各种加工方法将金属制成具有一定性能的金属材料的过程和工艺。
冶金的技术主要包括火法冶金、湿法冶金以及电冶金。随着物理化学在冶金中成功应用,冶金从工艺走向科学,于是有了大学里的冶金工程专业。
火法冶金
火法冶金是在高温条件下进行的冶金过程。

矿石或精矿中的部分或全部矿物在高温下经过一系列物理化学变化,生成另一种形态的化合物或单质,分别富集在气体、液体或固体产物中,达到所要提取的金属与脉石及其它杂质分离的目的。实现火法冶金过程所需热能,通常是依靠燃料燃烧来供给,也有依靠过程中的化学反应来供给的,比如,硫化矿的氧化焙烧和熔炼就无需由燃料供热;金属热还原过程也是自热进行的。 火法冶金包括:干燥、焙解、焙烧、熔炼,精炼,蒸馏等过程。
湿法冶金
湿法冶金是在溶液中进行的冶金过程。湿法冶金温度不高,一般低于100℃,现代湿法冶金中的高温高压过程,温度也不过200℃左右,极个别情况温度可达300℃
冶金
。湿法冶金包括:浸出、净化、制备金属等过程。
1、浸出用适当的溶剂处理矿石或精矿,使要提取的金属成某种离子(阳离子或络阴离子)形态进入溶液,而脉石及其它杂质则不溶解,这样的过程叫浸出。浸出后经沉清和过滤,得到含金属(离子)的浸出液和由脉石矿物绢成的不溶残渣(浸出渣)。对某些难浸出的矿石或精矿,在浸出前常常需要进行预备处理,使被提取的金属转变为易于浸出的某种化合物或盐类。例如,转变为可溶性的硫酸盐而进行的硫酸化焙烧等
电冶金
电冶金是利用电能提取金属的方法。根据利用电能效应的不同,电冶金又分为电热冶金和电化冶金。
1、电热冶金是利用电能转变为热能进行冶炼的方法。
冶金
在电热冶金的过程中,按其物理化学变化的实质来说,与火法冶金过程差别不大,两者的主要区别只是冶炼时热能来源不同。
2、电化冶金(电解和电积)是利用电化学反应,使金属从含金属盐类的溶液或熔体中析出。前者称为溶液电解,如锕的电解精炼和锌的电积,可列入湿法冶金一类;后者称为熔盐电解,不仅利用电能的化学效应,而且也利用电能转变为热能,借以加热金属盐类使之成为熔体,故也可列入火法冶金一类。从矿石或精矿中提取金属的生产工艺流程,常常是既有火法过程,又有湿法过程,即使是以火法为主的工艺流程,比如,硫化锅精矿的火法冶炼,最后还须要有湿法的电解精炼过程;而在湿法炼锌中,硫化锌精矿还需要用高温氧化焙烧对原料进行炼前处理

C. 问懂冶金的人:铝的冶炼为什么这么困难,以至于十九世纪才被大规模冶炼

我是搞冶金的。铝的化学性质很活泼,熔点仅为660℃,且塑性好。铝土矿回通过拜耳法或答烧结法只能得到氧化铝而不是金属铝。
1825年,德国人维勒先用先用钾汞齐,后来用钾还原无水氯化铝制得金属铝,1845年法国人戴维尔用钠还原氯化钠和三氯化铝混合盐得到金属铝,并在法国进行小规模生产,但成本昂贵,这就是拿破仑时代得意的原因。
1882年美国人霍尔和法国人埃鲁特申请了电解法炼铝的专利,开创了电解法炼铝的时代,这就是现代铝工业发展的过程。

D. 湿法冶金的工艺流程

1、用溶剂将原料中有用成分转入溶液,即浸取。

2、浸取溶液与残渣分离,同时将夹带于残渣中的冶金溶剂和金属离子回收。

3、浸取溶液的净化和富集,常用离子交换和溶剂萃取技术或其他化学沉淀方法。

4、从净化液中提取金属或化合物。

湿法冶金在锌、铝、铜、铀等工业中占有重要地位,世界上全部的氧化铝、氧化铀,大部分锌和部分铜都是用湿法生产的。

优点

1、对非常低品位矿石(金、铀)的适用性,对相似金属(铪与锆)难分离情况的适用性;

2、以及和火法冶金相比,材料的周转比较简单,原料中有价金属综合回收程度高,有利于环境保护,并且生产过程较易实现连续化和自动化。

(4)电化冶金扩展阅读

其他冶金方法

1、火法冶金

火法冶金是在高温条件下进行的冶金过程。矿石或精矿中的部分或全部矿物在高温下经过一系列物理化学变化,生成另一种形态的化合物或单质,分别富集在气体、液体或固体产物中,达到所要提取的金属与脉石及其它杂质分离的目的。

实现火法冶金过程所需热能,通常是依靠燃料燃烧来供给,也有依靠过程中的化学反应来供给的,比如,硫化矿的氧化焙烧和熔炼就无需由燃料供热;金属热还原过程也是自热进行的。 火法冶金包括:干燥、焙解、焙烧、熔炼,精炼,蒸馏等过程。

2、电冶金

电冶金是利用电能提取金属的方法。根据利用电能效应的不同,电冶金又分为电热冶金和电化冶金。

电热冶金是利用电能转变为热能进行冶炼的方法。

在电热冶金的过程中,按其物理化学变化的实质来说,与火法冶金过程差别不大,两者的主要区别只是冶炼时热能来源不同。

电化冶金(电解和电积)是利用电化学反应,使金属从含金属盐类的溶液或熔体中析出。前者称为溶液电解,如锕的电解精炼和锌的电积,可列入湿法冶金一类;

后者称为熔盐电解,不仅利用电能的化学效应,而且也利用电能转变为热能,借以加热金属盐类使之成为熔体,故也可列入火法冶金一类。从矿石或精矿中提取金属的生产工艺流程,常常是既有火法过程,又有湿法过程,即使是以火法为主的工艺流程。

E. 金属冶炼电冶金方法是什么

电冶金是利用电能提取金属的方法。根据利用电能效应的不同,电冶金又分回为电热冶金和电化冶金答。
(1)电热冶金:是利用电能转变为热能进行冶炼的方法。在电热冶金的过程中,按其物理化学变化的实质来说,与火法冶金过程差别不大,两者的主要区别只是冶炼时热能来源不同。
(2)电化冶金(电解和电积):是利用电化反应,使金属从含金属盐类的溶液或熔体中析出。前者称为溶液电解,如铜的电解精炼和锌的电积,可列入湿法冶金一类;后者称为熔盐电解,不仅利用电能的化学效应,而且也利用电能转变为热能,借以加热金属盐类使之成为熔体,顾也可列入火法冶金一类。
从矿石或精矿中提取金属的生产工艺流程,常常是既有火法过程,又有施法过程,即使是以火法为主的工艺流程,比如硫化铜精矿的火法冶炼,最后尚需经过施法的电解精炼过程;而在湿法炼锌中,还需要用高温氧化焙烧对硫化锌精矿原料进行炼前处理。

F. 高中化学:电冶金原理.

电冶金
electrometallurgy
利用电能从矿石或其他原料中提取、回收和精炼金属的冶金过程。包括电炉冶炼、熔盐专电解和水溶液电属解等。电冶金成为大规模工业生产的先决条件,是廉价电能的大量供应。电冶金方法的采用,特别是电弧炉炼钢和熔盐电解炼铝是近代冶金技术的重大进步。
电冶金成为大规模工业生产的先决条件是廉价电能的大量供应。电冶金包括电炉冶炼、熔盐电解和水溶液电解等。
①电炉冶炼是利用电能获得冶金所要求的高温而进行的冶金生产。如电弧炉炼钢是通过石墨电极向电弧炼钢炉内输入电能,以电极端部和炉料之间发生的电弧为热源进行炼钢,可获得比用燃料供热更高的温度,且炉内气氛较易控制,对熔炼含有易氧元素较多的钢种极为有利。
②熔盐电解是利用电能加热并转化为化学能,将某些金属的盐类熔融并作为电解质进行电解,自熔盐中还原金属,以提取和提纯金属的冶金过程,如铝、镁、钠、钽、铌的熔盐电解生产。
③水溶液电解是利用电能转化的化学能使溶液中的金属离子还原为金属析出,或使粗金属阳极经由溶液精炼沉积于阴极,如铜、锌的电积和铜、铅的电解精炼。
例如:电解熔融NaCl可以得到金属钠,NaCl在高温下熔融,并发生电离:

G. 火法冶金与湿法冶金,电化学冶金的相互关系

火法冶金,主要是热还原法,在对矿石加热情况下,用一些还原剂还原金内属,如炭、一氧化碳

湿法容冶金,主要原理是用还原性强的物质从溶液中置换出金属单质,如铁在硫酸铜溶液中置换铜。

电化学冶金,在熔融态金属化合物中通电,还原出Na、K、Al等金属单质。最活泼的金属不易从化合物中制得单质,所以用电解法。

H. 关于电冶金

电冶金
electrometallurgy

应用电能进行冶金作业的总称。它包括使用电流产生冶金反应,从矿物或其他原料中提取金属的所有冶金过程。电冶金主要分电解过程和电热过程两大类。
电解过程 电解是使直流电流通过金属盐的水溶液或金属化合物的熔融体引起化学分解的过程,结果在阴极电沉积析出金属,而在阳极发生阴离子的电氧化过程或可溶性阳极的溶解过程。电解在冶金工业上有两方面的应用:①电解冶金,即电解金属盐的水溶液或熔融物以提取金属;②电解精炼,就是使不纯的金属阳极溶解生成金属离子,并让后者在阴极上以纯金属的形式电沉积下来,这样达到使金属纯化的目的。
电解冶金包括:①以酸或碱溶液处理矿石,浸取金属盐溶液;②净化浸取液;③在阴极上电沉积出金属;④电解处理过的溶液重新送入浸取工段使用等过程。电解冶金法最先应用于从低品位铜矿(含铜约 1.5%或更少)提取铜,提取率达80%~90%,生产成本低。后来,该法也被用来提取锌,但方法比较复杂。目前此法已用于镉、锑、钴、铬、铁、镓、锰和银等金属的提取。
熔盐电解是工业上用来制取那些太活泼以致不能用碳还原其氧化物或其他化合物的金属,或不能从水溶液中电沉积的金属。全部铝,大部分镁、钠、钾、钙、铍、钍、钼和混合稀土金属等都是用熔盐电解法生产的。电解溶于熔融氟化物中的纯氧化铝生产金属铝是 1886年C.M.霍尔在美国和P.L.T.埃鲁在法国分别建立的方法。美国电解制铝的用电量约占全国总用电量的4%,因此,降低电解制铝的电能消耗是目前电冶金方法的一个重要研究课题。
电解精炼是将不纯的金属块置于电解液中作为阳极,电解时阳极金属溶解生成金属离子,并在阴极上电沉积出纯金属。关于铜电解精炼的报道始于1865~1870年间J.埃尔金顿的专利,金属电解精炼的成本通常比炉炼为高,但由于不同金属的电极电势(位)不同,通过控制电压电解能达到分离的目的,电解精炼得到的金属纯度较高,还能回收有价值的副产物,如电解精炼铜时可回收得到金、银和铂等贵金属,这是炉炼法做不到的。除铜外,铅、金、银、镉、镍等也常用电化学法精炼。
电热过程 电热过程是电能转变为热能的过程。在金属的冶炼、精炼、熔融或合金化等过程中都要用到电炉。电炉有电阻炉、电弧炉和感应炉等,在这些电炉中电流通过炉料电阻或产生电弧,或因电感应而转变为热。电炉比燃料炉优越,因为在电炉中,金属或其他炉料内部直接产生热,而不必由燃料燃烧产生的火焰或热气流把热传给炉料,可达到比较高的温度;电炉法还能精确控制炉温和炉内环境气氛。美国于1906年开始小规模电炉炼钢,炉温高,能较好地控制炉温、炉内环境和渣的组成,符合近代冶金要求精确控制钢的成分含量的需要。电炉钢无气孔,较致密,为机械性能较好的优质钢。铁合金和许多合金钢只能在电炉中炼制。电炉法冶炼出的镍、铜、铜合金及其他有色金属的吨位也很大。电炉冶炼的主要缺点是电能耗费大,成本高。

I. 冶金专业和电气化哪个好

两个专业以后的工作环境都属于较危险的,但是又是就业比较保险的。两大专业就回业情答况要看你工作城市的情况,像唐山这样的重工业城市以钢铁为主,就是冶金专业比较吃香。而像宁波电气行业比较发达的城市,就是电器比较吃得开。所以在专业较好的情况下,要考虑就业地点的。如果说学校不是那种重点或一批院校的话,最好选择冶金专业,毕竟电气的人力技术较强,而钢铁行业生产流程是完全机械化的,所以各个公司选人的标准是不一样的。两个专业不分伯仲。最重要的是要自己喜欢。

J. 高中化学电冶金的三种类型,要具体点的

严格源来说是四种的
活泼金属 活泼阴离子
不活泼金属 活泼阴离子
活泼金属 不活泼阴离子
不活泼金属 不活泼阴离子
活泼金属就变成金属阳离子,不活泼金属就电解氢氧根离子,活泼阴离子就就得电子变成单质,不活泼阴离子就电解氢根离子变成氢气.如果是酸性和碱性环境还要考虑酸碱中和的二次反应

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