湿法冶金技术复习思考题和习题

电解工艺学湿法冶金复习思考题和习题电解工艺学湿法冶金复习思考题和习题 1、湿法冶金与火法冶金的主要区别是_前者先溶矿石后提取（单质或化合物） ，后者在 高温下干法提取，一般是还原得金属单质，部分是通过升华等方法得到化合物。 2、湿法冶金又叫化学冶金，是从矿物溶解液中提取金属或化合物的冶金技术。 3、中国最早的冶金应用是胆矾法，即用铁从＿铜矿的坑道积水中置换＿铜。 4、拜尔法从铝土矿生产Al2O3，主要的浸取反应是_Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O_。含铁较 高的铝土矿采用_高温焙烧_（方法）作预处理，可以抑制氧化铁的分解，减小沉淀量。 （三）选择题 1、拜尔法溶解铝土矿的反应是利用了铝的下列哪一性质： A．配位性B．两性C．难溶性D．氧化还原性 （四）计算题 1、某铜矿含可浸性铜 3.0%，工业硫酸浓度为 98%，若工艺要求为： 摩尔比n(H2SO4)：n(Cu)=3：1 固液比(质量)固体：稀硫酸＝1：2.5 求：处理 1 吨毛矿要加多少 kg 浓硫酸和多少 kg 水。 解：设 1000kg 原矿需浓硫酸 x kg x=1000*0.03/63.55*3*98/0.98=141.6(kg) 加水：1000*2.5-141.6=2358.4(kg) (浸矿硫酸浓度约为1000*0.03/63.55*3*98/2500*100%=5.55%) 第二章第二章 化学基础理论 （一）思考题 １、化学反应的方向如何判断(自发反应的方向是△G0 的方向)，为什么说化学热力学 可以判断反应方向和限度（当反应的△G0 时，反应可以自发进行，反之则不能进行或逆向 进行，当反应达平衡时， 反应的平衡浓度商等于平衡常数， 自由能变化和平衡常数都是可以 根据热力学数据计算得到的， 因此， 可以说。 。 。 。 。 。 ） ， 化学动力学可以判断反应的可能性 （热 力学是根据反应的始末状态数据来判断反应的方向和限度的， 但在热力学上证明可以发生的 反应，实际中并不一定会发生， 因为反应实际能否进行不仅取决于始末态数据， 主要还由反 应历程决定，反应的活化能的大小决定，而这些问题的研究是由反应动力学来解决的） 。 ２、哪些因素影响水的稳定性？ （水的稳定性由水溶液的电位决定，如果电位太高，水 就可能被氧化出氧气，如果电位太低，水就可能被还原出氢气， 当然温度也影响着电极电位 的大小，也影响水的稳定性）哪些因素影响溶液的电位？ （半反应中各成分的浓度，与反应 有关的沉淀剂浓度、酸碱度、络合剂浓度，温度等） ３、pH-电位图中的垂线、斜线、水平线各表示什么意思？（见书的介绍） 4、在酸性、碱性、中性溶液中，最容易析出氧气的溶液环境是哪种？（电位较高的溶 液环境，尤其是溶液 pH 值较高的环境，当溶液状态在氧线以上时可能析出氧气）最容易析 出氢气的溶液环境是哪种？ （电位较低的溶液环境， 尤其是酸度较高的环境， 当溶液状态在 氢线以下时可能析出氢气） ５、试述溶度积规则的内容。 （在沉淀溶解平衡中，当构成沉淀的构晶离子的浓度幂的 乘积大于 Ksp 时，将有沉淀析出，平衡向生成沉淀的方向移动；当乘积小于 Ksp 时，将有沉 淀溶解，平衡向沉淀溶解方向移动， 如果体系中没有沉淀，则溶液始终不会达到平衡； 当乘 积等于 Ksp 时，体系中沉淀和构晶离子浓度达成平衡， 不会有沉淀的析出， 也不会有沉淀的 溶解，沉淀溶解反应最终都要达到这一平衡状态） ６、试述候德榜制碱法的流程。 （要点：加热条件下，通入足量的氨气、 CO2，并在不断 搅拌下加入足量的食盐，近饱和，由于复分解反应析出碳酸氢钠，再冷却，析出氯化铵；再 加热溶液，通入足量氨气、CO2 和食盐，重复以上操作，即可交替地：热析碳酸氢钠，冷析 氯化铵） ７、浸矿过程哪五个步骤？（见讲义陈述） 8、何谓固膜扩散？何谓液膜扩散？（见讲义陈述） 9、影响反应速度的因素有哪些？（见讲义陈述） 10、何谓温度系数？（见讲义陈述） 11、如何判断浸矿过程的控制步骤是哪种类型？ （浸矿过程的控制步骤有三种： 一是反 应控制，二是液膜扩散控制、三是固膜扩散控制。 可以根据浸矿反应的温度系数来判断是反 应控制还是扩散控制，温度系数在2－4 之间为反应控制，温度系数在2 以下为扩散控制。 对于两种扩散控制， 可以比较浸出速率在不同搅拌强度下是否有变化， 如果浸出速率并不受 搅拌强度的影响，则表明这种扩散控制是固膜扩散，反之则为液膜扩散扩散。 ） （二）填空题 1、 金、 铂等金属难溶于硝酸， 但可溶于 HCl＋H2O2溶液， 因为混合溶剂具备了两个条件： 氧化性性和络合性，据此，可以推测，除王水以，氯水、硫脲＋高铁离子＋酸、氰化钠＋氧 气、硫代硫酸钠＋氧气＋氨性也可以溶解金、铂（填两种溶剂） 。 +2+2+ 2、要保证不发生反应2Fe+2H ＝2Fe +H2，溶液的 PH 应保证不发生 Fe 水解的前提 下控制在较高的 PH 范围（填高或低） 。 3、化学反应的方向总是向△G＿减小（增加、减小）的方向自发进行。 4、湿法冶金中从理论上进行控制条件的选择时，常用一种叫电位-PH 图的平衡图。每 一条线表示两个物相的平衡态（线型有三类：斜线、水平线和垂直线） ，当两个物相的核心 +-3+ 元素不变价但平衡反应中有H 或 OH 出现，如 Fe /Fe(OH)3,则平衡线为垂直线；元素变价且 +-2++- 反应与 H 或 OH 有关，如 Fe /Fe(OH)3，平衡线为斜线；元素变价且反应与H 或 OH 无关，如 2+3+ 如 Fe /Fe ，平衡线为水平线。 （填斜、平、直） 5、焙烧过的Fe2O3，在HCl 中溶解较快，而在硝酸中溶解较慢，原因是盐酸具有络合性 和酸性，溶解能力更强，而硝酸具有酸性和氧化性，在此氧化性没用，故溶解能力较弱，而 浓硫酸则比浓硝酸的溶解快， 原因是酸性和高沸点，在高温下具有较强的溶解能力 （强氧化 性在此无用） 。 （三）选择题 1、控制 PH 值能分离的一对离子是 3+2+2+2+2+2+3+3+ A、Fe 和 Zn B、Cu 和 Fe C、Mn 和 Fe D、Sb 和 Bi 2、可以用氨水分离的物质是 3+3+2++2+2+3+2+ A、Sb 和 Bi B、Cu 和 Ag C、Mn 和 Fe D、Fe 和 Zn 6、能够分别溶于 NaOH 和 Na2S 的矿物是 A、闪锌矿（ ZnS） B、氧化铜矿 （CuO） C、辉锑矿 （Sb2O3）D、软锰矿（ MnO2） 2- 7、在含 ZnO2的强碱性溶液，加下列试剂不能沉淀锌的是 A、Na2S B、(NH4)2S C、氨水 D、NaHCO3 10、下列物质能溶于氨水的是 A、ZnS B、Ag2S C、CuS D、As2S3 2+ 9、Mn 在酸性稳定，碱性易氧化为高价（ MnO2） ，下列离子对中不具有这种相似性(变价 趋势)的是： 2++2+3+2- A、Fe /Fe(OH)3B、Cu /Cu(OH)2C、Co /Co(OH)3D、Cr /CrO4 （四）其它题型 1、湿法冶金浸矿的反应历程包括哪几步。 （简答题）见讲义 第三章浸矿和提取方法 （一）思考题（见讲义） 1、矿石焙