珀斯──澳大利亚西澳州首府，从前被称为“国际上最孤单的城市”。但是，这些年来，我国客人却对这“最孤单的城市”情有独钟，一再到访。2007年9月4日，领导在相关人员的陪同下，观赏了澳大利亚力拓矿业集团的直接熔融复原炼铁工厂。炼铁车间观看了复原铁的冶炼进程，并就环保、出产成本、工艺先进性，以及非高炉炼铁技能在我国使用的远景等具体询问了技能人员。此前，我国人大常委会委员长，以及我国多家大型钢铁厂商的管理者都观赏过这个炼铁项目。“熔融复原”炼铁技能有何奇特之处，引得许多政界商界要人的垂青？ 资源压力下的新路当今国际的干流高炉炼铁技能仍然是自古就有的竖炉炼铁，这种办法炼制的铁占国际铁产值的95%以上。         我国钢研科技集团公司先进钢程及材料国家重点实验室郭培民教授介绍，通过数百年开展，现代高炉炼铁工艺现已适当老练，但流程杂乱、能耗高、环境污染严峻和出资巨大这些高炉炼铁与生俱来的问题仍未处理。更要害的是，高炉炼铁对冶金焦炭依赖性太强，从现在已探明国际煤炭储量中，焦煤仅占5%，且散布很不均匀，正是这个资源约束，催生了无高炉炼铁技能。北京科技大学冶金与生态工程学院副院长张建良教授介绍说，现在的无高炉炼铁首要有两种办法，即直接复原法和熔融复原法，国际上现已根本老练的三大非高炉炼铁技能，别离是奥钢联的COREX、韩国浦项的INEX、力拓矿业的HIsmelt，都选用熔融复原法。真实完成了商业化出产的非高炉炼铁技能的只要一家，即奥钢联的COREX技能。它是在奥地利和德国政府的财务支持下，于20世纪70年代开端研制，1989年完成商业出产。榜首代完成商业化出产的非高炉炼铁COREX-1000工厂年产能40万吨，1989年在南非完工。1995年至1999年间，国际上又先后建成四座年产能60万～80万吨的第二代COREX-2000出产厂，别离坐落韩国的浦项、南非的撒丹那(Saldanha)和印度的两个城市。全球专一在建的第三代COREX工厂是我国宝钢年产能150万吨的COREX-3000工程，该工厂方案2007年下半年开端商业化出产。          非高炉炼铁技能间的竞赛奥钢联的COREX尽管先行一步，却也存在先天缺点：国际上大部分铁矿资源是粉矿，并且粉矿比块矿报价低，奥钢联开发的COREX技能却只能炼块矿。可以炼粉矿的熔融复原技能随即应运而生，韩国浦项制铁研制的“FINEX”和力拓矿业的“HIsmelt”就是在这样的布景下诞生的。韩国浦项制铁公司于1992年和奥钢联签署协议，引进COREX-2000技能，并在此基础上研制出以粉矿为复原目标的FINEX技能。2007年5月30日，FINEX商业化项目正式开工。这个历时15年之久的项目共花费7亿美元研制经费，取得300多项专利。澳大利亚力拓矿业集团亚洲及我国区总裁路久成介绍，力拓矿业集团从上世纪80年代初开端研制HIsmelt技能，历经20余年，累计出资已超越10亿美元。现在实验性的HIsmelt工厂发展程度“已到达试营产值的80%，估计到2008年到达年产80万吨的设计能力，并进行商业化运营”。 我国的非高炉炼铁远景1996年我国钢铁产值初次超越1亿吨大关，跃居国际榜首位后，现已接连10年保持着国际榜首，一起，我国仍是专一钢铁总产值超越2亿吨的最大钢铁出产国、最大钢铁消费国、最大钢铁净进口国和最大铁矿石进口国。拿到这些“桂冠”的一起，我国也顶着一顶“钢铁能耗全球榜首”的帽子，在首要炼钢国中，我国吨钢能耗排在首位，是日本的3倍，美国的1.7倍。而非高炉炼铁技能的首要优势就是节能环保。力拓矿业集团亚洲及我国区总裁路久成说，力拓的HIsmelt技能，不只比奥钢联的COREX技能能耗低，也比国际上绝大多数传统高炉炼铁技能能耗低20%左右，废气排放更是远远低于高炉炼铁。

1、烧结sintering 　　粉末或压坯在低于主要组分熔点的温度下的热处理，目的在于通过颗粒间的冶金结合以提高其强度。 2、填料packingmaterial 　　在预烧或烧结过程中为了起分隔和保护作用而将压坯埋入其中的一种材料。 3、预烧presintering 　　在低于最终烧结温度的温度下对压坯的加热处理。 4、加压烧结pressure 　　在烧结同时施加单轴向压力的烧结工艺。 5、松装烧结loose-powdersintering,gravitysintering 　　粉末未经压制直接进行的烧结。 6、液相烧结liquid-phasesintering 　　至少具有两种组分的粉末或压坯在形成一种液相的状态下烧结。 7、过烧oversintering 　　烧结温度过高和（或）烧结时间过长致使产品最终性能恶化的烧结。 8、欠烧undersintering 　　烧结温度过低和（或）烧结时间过短致使产品未达到所需性能的烧结。 9、熔渗infiltration 　　用熔点比制品熔点低的金属或合金在熔融状态下充填未烧结的或烧结的制品内的孔隙的工艺方法。 10、脱蜡dewaxing,burn-off 　　用加热排出压坯中的有机添加剂（粘结剂或润滑剂）。 11、网带炉meshbeltfurnace 　　一般由马弗保护的网带将零件实现炉内连续输送的烧结炉。 12、步进梁式炉walking-beamfurnace 　　通过步进梁系统将放置于烧结盘中的零件在炉内进行传送的烧结炉。 13、推杆式炉pusherfurnace 　　将零件装入烧舟中，通过推进系统将零件在炉内进行传送的烧结炉。 14、烧结颈形成neckformation 　　烧结时在颗粒间形成颈状的联结。 15、起泡blistering 　　由于气体剧烈排出，在烧结件表面形成鼓泡的现象。 16、发汗sweating 　　压坯加热处理时液相渗出的现象。 17、烧结壳sinterskin 　　烧结时，烧结件上形成的一种表面层，其性能不同于产品内部。 18、相对密度relativedensity 　　多孔体的密度与无孔状态下同一成分材料的密度之比，以百分率表示。 19、径向压溃密度radialcrushingstrength 　　通过施加径向压力测定的烧结圆筒试样的破裂强度。 20、孔隙度porosity 　　多孔体中所有孔隙的体积与总体积之比。 21、扩散孔隙diffusionporosity 　　由于柯肯达尔效应导致的一种组元物质扩散到另一组元中形成的孔隙。 22、孔径分布poresizedistribution 　　材料中存在的各级孔径按数量或体积计算的百分率。 23、表观硬度apparenthardness 　　在规定条件下测定的烧结材料的硬度，它包括了孔隙的影响。 24、实体硬度solidhardness 　　在规定条件下测定的烧结材料的某一相或颗粒或某一区域的硬度，它排除了孔隙的影响。 25、起泡压力bubble-pointpressure 　　迫使气体通过液体浸渍的制品产生第一气泡所需的最小的压力。 26、流体透过性fluidpermeability 　　在规定条件下测定的在单位时间内液体或气体通过多孔体的数量。

萃取技能给铜的湿法冶金带来了性的改变，创建了现代湿法铜冶金工业。自20世纪70时代开端开展以来，至今已成为一个独立的工业体系，每年产铜达百余万t，在世纪之交达250万t，占铜年总产值的15%，占由矿直接出产的铜的17%。其开展速度远高于全体铜工业的开展速度，如下图所示。曲线1表明火法熔炼－电解出产的铜量逐年改变。曲线2代表用萃取－电积法出产的铜产值，从20世纪70－80时代中阅历了一个平稳的开展时期，然后开端了快速开展的阶段，特别是近年许多大矿厂相继投产，更将添加速度面向了一个新高潮。在一起期内其他炼铜办法的产值几无添加，国际上铜产值的添加大都来自湿法炼铜的开展。近期国际各种出产办法的铜产值国际各地区湿法炼铜的开展很不平衡，美国是萃取－电积技能的发源地，不管在技能水平以及冶金界对这项技能的知道和接纳程度上都处于国际领先水平，因而开展最快。2000年美国湿法铜的产值已达55.7万t，占国际湿法铜产值的22%。南美因为铜矿产极为丰厚的智利近年大力开展铜湿法冶金，后发先至，在产值上已赶上北美。并且，出产规划大，技能上也有许多新开展。到2001年，全国际大中型浸取－萃取－电积厂共有55家，出产能力的状况见下表。其间最大的厂日处理浸出液40万m3，年产铜36.5万t。 表  1970～2001年浸取－萃取－电积铜厂出产能力年度出产能力年度出产能力1970 1975 1980 19851.1 10.9 25.5 35.61990 1995 200180.0 156.3 284.4我国的铜湿法冶金的研讨，包含实验室和扩展实验都起步不晚。可是，工业界一向未能真实知道到这项技能的价值，开展一向比较慢，第一家出产厂于1983年投产。尽管近年一些当地的小矿山接纳了湿法炼铜技能，但出产规划都很小，除德兴矿湿法提铜规划较大外，其他多为年产几百吨阴极铜的水平，尚无一家能列入前述55家的队伍。已投产和在建厂的出产能力近万吨。跟着可持续开展国策的推动，人们对充分利用各种资源的认识将逐步进步，我国铜湿法冶金的开展前景是非常宽广的。

(2）离心萃取器  离心萃取器由于转速高、混合效果好，所以能大大缩短混合停留时间，又由于以离心力替代重力效果，加快两相的别离，其操作原理见图5。    这种萃取设备结构紧凑，单位容积通量大，所以特别适用于化学稳定性差（如抗菌素）、需求触摸时间短、产品保存时间短的系统，或易于乳化、别离困难等系统的萃取。缺陷是因其精细结构、造价和修理费用都比其他类型萃取器要高。    离心萃取器有波氏离心萃取器、阿尔法一拉瓦尔（Alfa-Laval）离心萃取器、奎德罗尼克（Quadronic）离心萃取器，还有韦氏、罗伯特路威斯特、SRL ANL等离心萃取器。很少在有色冶金中运用。    (3)混合弄清萃取箱  一般说，萃取塔占地面积小和体积密封好是它潜在的长处。相反，混合弄清萃取箱占地面积大，但因设备对地域无特殊要求，不管在城市或矿山都可缔造运用，所以现在大型混合弄清萃取箱大多建在矿山，并且是露天作业。    混合弄清萃取箱大多由两个相连的容器组成，即混合室和弄清室，两者构成一级。水相和有机相在混合室内，由搅拌器输人能量使它们充沛混合，待传质进程挨衡后，混合相进人大面积的弄清室进行两相别离。别离后的水相和有机相别离流人相邻级的混合室，完成逆流多级萃取进程。    混合弄清萃取箱见图6。 [next]     这种萃取箱的混合室和弄清室交织装备在同一个箱体内，用隔板离隔，毗连级间两相液流由箱内相应隔板的开孔连通，无管道衔接。搅拌器通常用桨叶，只起两相混合效果。液体的活动是靠各级两相的密度差发生的推动力完成，因而对萃取箱有必要确保必定的高度，不然难以完成液体自流，由于密度差发生的活动推力与液层深度成正比。当时为了削减设备的占地面积、添加单位容积流量等，箱式萃取器在有色冶金职业得到广泛运用。    （五）离子交流法    离子交流剂功用基中的阳离子或阴离子与溶液中的同性离子进行可逆交流的进程。    离子交流法在湿法冶金中常用于从水溶液提取有价金属或作为溶液净化的一种手法。离子交流树脂有固定阴离子的离子交流树脂，它交流的离子带正电荷，其交流进程称为阳离子交流；另一种树脂有固定阳离子的离子交流树脂，所交流的离子带有负电荷，其交流进程，称为阴离子交流。经过离子交流剂的吸附和解吸效果进行物质的别离或富集以及离子交流树脂再生。触及离子交流的主要参数有交流树脂分配系数、交流率。在工艺进程中，按处理的料液是否含有悬浮固体，分矿浆吸附法和清液吸附法。    交流的典型反响为：                              A++BReS-====B++AReS-    式中，BReS-为离子交流树脂的功用基，ReS-为固定在离子交流树脂或其他类型离子交流剂上的离子，B+为可交流的一价阳离子，A+为料液中的一价阳离子。    (1)交流  料液中的A+替代B+而为离子交流树脂所捕获的进程称为交流式吸附。在交流进程中当B+简直悉数被A+所替代后，即便再通人含A+的料液，A+也会原封不动地流出来，此刻，便以为离子交流处于平衡状况。    (2)淋洗  当往被A+所交流的离子交流树脂中通人某种含B+，而B+又能替代离子交流树脂中A+的溶液时，反响便向交流和逆方向进行，即流出含A+的溶液，而BReS-功用基团又再生，称这一操作为淋洗、再生或解吸。称所用的这种溶液为淋洗液或再生剂。    (3)反洗  是在淋洗之前洗去离子交流树脂中的杂质和松动离子交流树脂层。    (4)正洗  是在淋洗之后洗去离子交流树脂颗粒之间及表面上的再洗剂（淋洗液）。    离子交流的工艺按以下结构组成：[next]    离子交流模型见图7，以Na+和H+型阳离子树脂交流为例。

3.萃取设备    高效率的萃取器对实现良好的萃取工艺具有重要意义，它不仅关系到萃取过程能否实现，而且极大地影响着萃取工厂的经济效益。目前主要萃取器有三种：箱式（又称混合一澄清器）、萃取塔和离心萃取器。    (1)萃取塔分无搅拌萃取塔和机械搅拌萃取塔两类。前者有喷雾塔、填料塔和孔板（筛板）塔三种，见示意图2。    后者又根据机械运动的形式可分为旋转搅拌塔和往复（或震动）板塔，在众多的旋转搅拌塔中，最为突出的有希贝尔（Scheibel）塔转盘塔和奥尔德舒一拉什顿（Oldshue-Rushton）多级混合塔。    萃取塔主要应用在石油化工、制药、废水处理以及铀的提取，在冶金上，特别是有色冶金上应用比较少，具体内容从略。其典型形式见图3。[next]     往复板萃取塔第一个被利用的是脉冲式接触，经改进后目则获得工业应用的是多孔型结构，具有大径孔、大孔隙度（约58%）和板型是小孔径、孔的有效面积少的待点。则者被应用在北美，后者则应用在东欧和前苏联。除此之外还有脉冲塔。    多孔型往复板塔示意图见图4。

为加速液体金属与物料的物理化学反应，用气体喷射的方法把粉末物料送入液体金属，完成冶金反应的工艺，亦称喷射冶金。该工艺广泛用于铁水予处理和钢包精炼，以达到脱硫、脱氧、成分微调、使夹杂物变性的目的。此工艺的反应速度快，物料利用率高。

火法冶金就是在高温条件下（利用燃料燃烧或电能产生的热或某种化学反应所放出的热）将矿石或精矿经受一系列的物理化学变化过程，使其中的金属与脉石或其他杂质分离，而得到金属的冶金方法。简言之，所有在高温下进行的冶金过程都属于火法冶金。它包括焙烧（或烧结焙烧）、熔炼、吹炼、蒸镏与精镏、火法精炼、熔盐电解等过程。对于不同的金属，其火法冶金由不同的几个冶金过程组成。例如，铅在火法冶金是将铅精矿依次经过烧结焙烧、熔炼、火法精炼，然后得到金属铅；铜的火法冶金是将铜精矿依次经过焙烧、熔炼（或者直接从精矿到熔炼）、吹炼、火法精炼，然后得到金属铜。火法冶金是比较古老的冶金方法。重有色金属的提取多采用火法冶金。对某些金属的冶炼，往往火法冶金和湿法冶金联合使用。

生产交流单相单、双极串联两用电渣炉结构合理，配置优化，有独特的短网单、双极大电流转换开关 ， 操作方便 ， 维护简单 ， 运行稳定可靠。可实现化渣、单级冶炼、双级冶炼。其结构形式有：1. 双臂交替单工位 ( 结晶器固定 2. 双臂交替单工位 ( 结晶器底台车移动 等。传动方式有： 1. 液压传动 ( 升降、旋转、电极夹持、底台车移动、开关油缸 。 2 机械传动 ( 球形丝杠升降、悬臂伸缩、悬臂旋转、手动夹紧 。控制系统： 液压为电液伺伏系统，机械为变频调速。规格有： 0.5t 、 1t 、 1.5t 、 3t 、 5t 、 10t 、 15t 、 20t 等。变压器类型： 无载有级调压、带载有级调压、带载无级调压、 T 型变压器等。变压器功率和调压级数需根据工艺要求、电渣坯截面直径尺寸商定。此类型电渣炉已在实际生产过程中产生较高的生产效率和良好的经济效益。

电冶金是以电能为动力进行提取和处理金属的工艺进程。依据电能转化方法的不同分为电化冶金和电热冶金两类。电化冶金又称电解，是使直流电能经过电解池转化为化学能，将金属离子复原成金属的进程。依据电解液不同，电化冶金分为水溶液电解和熔盐电解；依据阳极不同又分为不溶阳极电解和可溶阳极电解。前者又称电解提取，后者又称电解精粹；电热冶金是运用电能转变为热能在电炉内进行提取或处理金属的进程，按电能转变为热能的办法即加热的办法不同，分为电弧熔炼、电阻熔炼、感应熔炼、电子束熔炼和等离子冶金等。    一、电化冶金    电化冶金是运用电极反响而进行的冶炼办法，如图1，对电解质水溶液或熔盐等离子导体通以直流电，电解便发作化学改变，在阳极（电流从电极向电解液活动的电极）上发作氧化反响（称为阳极反响）。                            M→M2++2e（金属溶解）    而在阴极（电流从电解液流向的电极）上则发作复原反响（即阴极反响）：                    M2++2e→M（金属离子复原，分出该金属）     以粗金属做阳极，而阳极反响又是意图金属自身的溶解反响，这一进程称为电解精粹或可溶性阳极电解[如图1(a)]；运用不溶性电极作阳极，对溶解于电解液中的金属离子进行复原、分化的进程，称为电解提取。依据电解液性质不同，对水溶液进行电解，称为水溶液电解；对熔盐电解液进行电解，称为熔盐电解。    电解时，金属分出量依据法拉第规律严厉断定，即在电极上每经过1F的电量（1F=96485C=26.8 A?h)，则发作1克当量的物质改变。因此，电解分出的金属理论量为：[next]    式中，M为金属的摩尔质量；z为金属荷电数；F为法拉第电量（见上）；I为电流，A;t为时刻，h。(M/zF)代表物质的电化当量，是物质的固有常数，如Al为0.0932mg/C,Cu为0.328mg/C，Zn为0.339mg/C。    以下分电解精粹、水溶液电解、熔盐电解三部分进行叙说。    （一）电解精粹    有两种电解精粹办法，一种是水溶液中电解精粹，一种是熔盐电解精粹。原则上两种办法均适用于一切金属，但实践上前者首要用于电极电位较正的金属，如铜、镍、钴、金、银等，电解液多为酸液；后者首要用于电极电位较负的金属，如铝、镁、钛、铍、锂、钽、铌等。电解质一般用氯化物、氟化物或氯氟化物系统。水溶液电解精粹时阴极上分出的纯金属一般为固态。熔盐电解精粹时阴极分出的纯金属依电解温度和铍提纯金属的熔点，可所以液态（如铝）或固态（如钛、钽、铌等）。    电解精粹首要是运用阳极中各组分在阳极氧化和阴极复原分出时的难易或分出速度的差异，以及使杂质在电解液中构成难溶盐等而到达提纯金属的，而阳极各组分的氧化和分出的难易程度和金属的标准电极电位（电化序）、电解极化和电极反响速度等有关。    1．标准电极电位Eo    金属的标准电极电位是一个相对值，它是以标准氢电极电位它EoH=±0.000（H+活度为1mol/L，氢分压为101325.0Pa，任何温度）为基准的相对值，如下表。标准电极电位（电位序）金属离子标准电极电位/V金属离子标准电极电位/VNaNa+-2.17PbPb2+-0.13MgMg2+-2.36HH+±0.000AlAl3+-1.66SbSbO++0.21①MnMn2+-1.18AsHAsO2+0.25①ZnZn2+-0.76BiBiO++0.32①CrCr3+-0.74CuCu2+0.34FeFe2+-0.44HgHg22+0.79CdCd2+-0.4AgAg+0.8CoCo2+-0.28PtPt2+1.2NiNi2+-0.25AuAu3+1.5SnSn2+-0.14　　　①Ph=0时的值。     能够看出，元素的标准电极电位值Eo向正方向偏移越大越安稳（电位较正的元素），而向负的方向偏移越大越不安稳（电位较负的元素）。在阳极溶解时，将较正的元素别离出去，这样运用两段别离来进步阴极金属的纯度，则是电解精粹的根底。[next]    2.电解极化与电极反响速度    在电解精粹进程中，因为仅仅被提纯金属从阳极溶解而在阴极分出，故电化学进程自身不用耗电能。但存在需求耗费电能的超电位。超电位是电极极化程度的一种测量。按发作的原因，超电位首要分为浓差电位（浓差极化）和活化超电位（活化极化）。此外还有电阻超电位（电阻极化）和钝化超电位（阴极钝化）。浓差极化是由参与电极反响的物质浓度改变而引起的极化，一般选用溶液拌和，削减涣散层厚度消除极化；活化极化是由电极反响自身的反响阻力而发作的极化。影响活化极化最重要的要素是电流密度和电极材料，其对电解的影响有利有弊，需具体分析；电阻极化是电极表面上生成电阻大的薄膜或液层引起的极化现象，阳极钝化是在电极表面邻近的离子浓度到达饱满，呈现固体盐分出而发作的机械钝化，可选用调整阳极成分、叠加反向电流、下降电流密度等办法战胜。    3.杂质的别离    阳极粗金属所含杂质是运用各元素所特有的化学性质进行别离。首要比欲提纯金属电位更正的杂质，电解时不致溶出，残留在阳极表面上，或互不结合，成为细粉而沉入电解槽底部，成为阳极泥；比提纯金属电位更负的杂质虽发作电化学溶解以离子方法进入电解质，但因为挑选了不使之在阴极上分出的电解条件，一切这些杂质便在电解液中积存，这是运用两段别离的办法来进步意图物金属的纯度。    （二）电解精粹工艺    1.阳极    精粹所用阳极为火法冶炼出产的粗金属，其间金属和非金属杂质愈少愈好。    2.阴极    电解精粹的阴极是产品，其纯度受以下要素影响：①阳极极化增加，正电位成分的杂质也会增加，并在阴极上分出；②阴极极化增加到负电位的杂质成分析出的电位时，该杂质也会在阴极上分出；③负电位成分的杂质和意图金属生成金属间化合物时，会一起在阴极上分出；④阴极板不滑润或阳极泥处于悬浮状况。    3.电解液    要求：①意图金属离子的溶解度大；②导电率高；③阴离子化学安稳性好；④价廉；⑤对杂质溶解度小。    4.增加剂    增加剂参与在于改进电解液的电化功能和进步阴极堆积质量，使电解进程处于更佳状况，首要增加剂为动植物胶、表面活性物质、起泡剂、盐类等。增加剂不参与电解进程的电极反响。    5.电解槽    电解槽有无隔阂槽和有隔阂槽两种。槽内同极选用并联（并联电解）或串联（串联电解），依据精粹目标，要求选用相应的质料和形状、装备规划。    6.电源设备    电解精粹需用低电压、大电流的直流电源，既要容量大，又易进行大范围的电压调整。[next]    7.电流密度    即单位电极面积上经过的电流强度。一般指阴极电流密度。电流密度越高，出产才干（单位时刻的出产量）也越高。    8.槽电压    即电解时施加在电解槽上的电压，或槽内相邻阴、阳南北极间的电压。槽电压与电极反响类型、电流密度、电解液成分和温度、极距离、触摸点数目和清洁度等有关。进步电流密度、下降电解液温度、增加电极距离，都会使槽压升高，导致电解电耗增大。    9.电流功率    指电解进程中实践分出的金属量与理论分出量之比的百分数。电流功率总是小于1(100%）。其巨细与电解进程的技能条件下对电解作业的办理、操作等有关。电流功率直接影响单位电解产品的电能耗费。首要影响要素有：①阳极和阴极间短路发作的漏电（一般由阴极表面上面发作的树枝状和瘤状结晶、阴极曲折等引起）；②经过电解液向大地漏电；③电解时副反响所发作的电流耗费（如氢离子放电等）。因此，确保电解槽对地杰出绝缘和及时消除阴、阳极短路现象，是进步电流功率的重要办法。    10.电能耗费量    指电解时阴极分出的单位质量金属所耗费掉的电量，一般指产出It金属所耗费的直流电量。电解耗费与槽电压成正比，与电流功率成反比，因此凡有利于下降槽电压和进步电流功率的要素，均能起到下降电能耗费的效果。    近些年来，电解精粹已开展成为制取超高纯金属的重要办法之一。    （三）水溶液电解    水溶液电解是以金属的浸出液作为电解液进行电解复原，使意图金属在阴极表面上分出的冶金进程。简称电解提取或电解堆积，又称不溶阳极电解。本办法的长处是：不经过粗金属的中间阶段，一次得到高纯度的金属；随同电解的进行，电解液能够再生，并循环用于浸出。其缺陷是：因为运用不溶阳极，槽电压有必要高于电解液的分化电压；一般电流功率较低，耗电量较大等。    水溶液电解是一种氧化一复原进程。系统接通直流电后，在阴极邻近的离子或分子因为承受电子而被复原，而在阳极处离子或分子发作电子而氧化。总的电解池反响是两个电极半反响的总和。当电解进行时，离子不断向南北极搬迁，正离子（阳离子）向阴极搬迁，负离子（阴离子）向阳极搬迁。在这一进程中，重要的是分化电压（金属离子的复原电位）等。[next]    1.水溶液电解根底    (1)分化电压  电解得以进行所有必要的最小电压称为分化电压，电解质的分化电压是由其电解产品组成的原电池电动势（理论分化电压）、阴阳二电极的极化过电位和电路压降三部分组成。电解质发作电解时，两电极上的电解产品构成原电池，其电动势的方向与电解的方向相反，外加电压首要得战胜这种电动势。由此反向电动势的巨细，等于两电极的平衡电位差，此即为电解质的理论分化电压。但在理论分化电压下，电极上电解进程和原电池进程处于动平衡状况，此刻还不会呈现微观的电解产品。当电压进步到超越理论分化电压必定值时，即电极到达必定极化时，才可观察到电解产品不断构成，电解进程才宣告开端，此刻的极化电极的电位与其平衡电位之差，就是极化超电位。极化超电位是外加电压用来推进电极反响向电解方向单向进行的部分。电阻回路中遍地电阻会构成电压的丢失，由此引起的电路压降等于电流与各电阻乘积之总和，需由外加电压补偿。电解的实践分化电压一般由试验测定。    (2）电解提取与电解精粹的差异  电解精粹是用的可溶性阳极（一般为火法所得的粗金属），其理论分化电压由阳极粗金属和阴极纯金属的活度比决议。但二者活度实践上相差无几，因此理论分化电压挨近零值，故以很小的电压，便可使电流经过而进行电解。但在电解提取时，不只槽电压显着进步，并且副反响也较多，因此电流功率下降，电能耗约为电解精粹的10倍。此外，电解精粹时因为阳极溶解，金属离子不断得到弥补，故电解液组成改变很小，而在电解提取时，组成则不断改变，因此电解提取所得金属要比电解精粹所得金属纯度低。阳极表面因生成化合物层而使其反响才干下降，呈现了电解钝化现象。关于电解精粹，有必要采纳参与活性阴离子等办法消除钝化，促进阳极活化。电解提取时不溶阳极首要发作阴离子放电，视电解质不同，阳极上首要分出氧气或，此刻需运用阳极钝化现象来延伸不溶阳极的寿数和确保阴极金属堆积的质量，或阻挠被维护金属被腐蚀。    2．电解提取工艺    (1)电极  电解提取时阳极只起导电效果，大都状况下成为氧的发作极，因此作为阳极材料，最好是不受电解液腐蚀，氧的超电压小、坚固耐用。出产实践顶用得不溶阳极多为Pb-Ag、Pb-Sb合金等。阴极多用意图金属相同的纯金作种板（如铜），有的运用不同金属，如锌电解用铅板，钻电解用不锈钢。    (2）电解液  和电解精粹相同，电解液选用意图金属的可溶性盐的水溶液，酸根要尽或许安稳，报价低廉。大都金属运用硫酸电解液，电解液中还参与各种增加剂，以增强金属堆积物的均匀性，避免在电解液表面构成泡沫以致发作烟雾。    (3)电流密度  对一些负电位的金属（如锌、锰等）的电解，需求高电流密度，一般电流密度增加时，杂质影响也变得显着。故有必要细心净化电解液。[next]    (4）电流功率、耗电量、电能功率  电解提取的电流功率首要影响要素为：①电解液中意图金属的浓度和H+的浓度；②电流密度（一般电流密度越高，电流功率越高）；③电解液的温度；④电解液中存在的杂质种类及其数量；⑤阴极表面状况等。与电解精粹比较，槽电压较高，简单引起漏电，导致电流功率下降，耗电量也增大。电能功率是为分出必定量的金属理论上所有必要的电能量与实践耗费的电能量之比。为进步电能功率，除进步电流功率外，不要求下降槽电压。    有关水溶液电解提取的实践状况，见第四章铜、锌等的电冶金提取。    （四）熔盐电解    熔盐电解是以熔融盐类为电解质进行金属提取或金属提纯的电化学冶金进程。关于那些电位比氢负得多、氢的超电压也小、而不能从水溶液中电解分出的金属和用氢或碳难以复原的金属，常用熔盐电解法制取。当今已有30多种金属是用该法出产，其间包含悉数碱金属和铝，大部分镁以及各种稀有金属。按所用电解质，一般分为氟化物熔盐电解、氯化物熔盐电解和氟氯化物熔盐电解。    1．熔盐电解根底    水溶液电解和熔盐电解两种电解办法原理相同，但又有底子差异：在水溶液中，有作为溶剂的水分子存在而涣散在极性水分子中的离子，在电场效果下移动并导电；熔盐电解则是由因熔化而增大了移动性的离子经过空穴，依托热轰动而移动并导电。关于碱金属和碱土金属这类负电位金属盐的水溶液，其分化电压比水分化电压大，电解时只使更简单电解的水分出和氧，金属并不会分出，而熔盐电解因不存在水那样的溶剂，所以任何一种负电位金属都能分出。熔盐比水溶液具有更好的导电性，熔盐电解的电流密度能够比水溶液电解大100倍。熔盐电解对电解质有特殊要求：较好的导电性，较低的挥发性，对电解质料有较高的溶解度，对电解产出的金属有较低的溶解才干，恰当的熔点、粘度、密度和表面性质，分化电压应比意图金属熔盐的分化电压高，电解时自身并不分化。为了到达这些要求，常常运用由几种盐类组成的混合物，它们一般有比纯组分更低的熔点，一般需经过试验挑选适宜的混合盐组成，如电解铝用Na2A1O6-A12O3混合熔盐，电解镁用NaCl-KCI-MgCl2混合熔盐。    2.熔盐电解中的特异现象    (1)金属雾  在熔盐电解中，阴极上分出的金属大都以熔融状况存在，当高于某一温度时，能看到熔融金属呈现一种特有的色彩进入熔盐中。这种状况恰如在熔融金属表面上有雾笼罩，称为金属雾。金属雾的生成会使分出金属丢失，电流功率下降，一般以增加恰当增加剂予以战胜。[next]    (2)阳极效应  当选用不溶阳极进行熔盐电解时，阳极会成为气体发作极。正常状况发作的气体能够排出，但当电流密度进步到必定值时，阳极便为发作的气体膜所掩盖，呈现出电极与电解质之间的触摸被堵截的状况，这时电流难以经过，槽电压急剧上升，阳极和电解质之间发作火花放电，并有小电流经过，这种现象称为阳极效应。其发作的难易程度与熔盐组成、电解温度、阳极质料及其几许形状等要素有关，阳极效应的机理至今没有说明。    (3）分化电压  和水溶液电解质相同，当熔盐电解质与金属触摸时，两者之间将发作必定的电势差，即电极电势。当同一熔盐中刺进两个电极，并运用外加电压经过直流电，当电压到达必定数值时，熔盐中的某些组分将分化，平衡状况下化合物开端分化的电压称为分化电压，例如AlCl3在277℃时的分化电压为1.90 V, AIF3在1000℃时的分化电压为2.25 V。    3．工艺    将熔盐加热熔化，便变成黏度小、导电率高、离子简单活动的液体。当选用恰当的电极，并施加电压时，因为离子的活动而发作电流，在南北极上引起电化学反响，在阴极上分出金属。熔盐电解运用的电解槽方法多样，按电解相对方位区别有电极水平装备电解槽（如铅电解槽）和电极笔直装备电解槽（如镁电解槽）；按电极的极性效果分为单极性和双极性电解槽，按阴阳极之间有无隔板分为有隔板和无隔板电解槽。电解槽材料要有好的绝缘和保温功能，在高温下有满足的强度和耐蚀性。依据出产金属不同，工业电解所用电解槽的阴极用钢、钼、镍或被出产的同种金属或合金制作，有的直接运用电解槽坩埚自身作为阴极。熔盐电解槽的阳极一般为碳素材料，大都状况下为石墨。熔盐电解出产中操控的首要技能条件有电解温度、电流密度、间极距、电解质组成、被电解物质的浓度等。熔盐电解因为在高温下进行，金属溶解丢失严峻，热丢失也较大，故电流功率及电能功率比水溶液电解低。有关状况，请见第五章铝电解和镁电解。    二、电热冶金    和一般火法冶金比较，电热冶金具有加热速度快、调温精确、温度高（可到2000℃），能够在各种气氛、各种压力或真空中作业，以及金属烧损少等长处，成为冶炼普通钢，铁合金，镍、铜、锌、锡等重有色金属，钨、钼、钽、铌、钛、锆等稀有高熔点金属以及某些其他稀有金属、半导体材料等的一种首要办法。但电热冶金耗费电能较多，只要在电源足够的条件下才干发挥优势。    （一）电弧熔炼[next]    电弧熔炼是运用电能在电极与电极或电极与被熔炼物之间发作电弧来熔炼金属的冶金进程。电弧能够用交流电或直流电发作，当运用交流电时，南北极之间会呈现瞬间的零电压。在真空熔炼的状况下，因为南北极之间气体密度很小，简单导致电弧平息，所以真空电弧熔炼一般都选用直流电源。工业用电弧炉有直接加热式三相电弧炉、直接加热式真空自耗电弧炉和直接加热式电弧炉三种（见图2）。直接加热式电弧熔炼的电弧发作在电极棒和被熔炼的炉料之间，炉料受电弧直接加热，首要用于炼合金钢；直接加热式真空电弧熔炼炉首要用于熔炼钛、锆、钨、钼、钽、铌等生动和高熔点金属以及它们的合金。这种电炉的坩埚呈半球形，是用被熔炼的材料制成，外面通水冷却，选用直流电源，设一根或几根电极。按熔炼需求，能够用自耗的或非耗的电极。自耗电极用被熔材料制成，非自耗电极一般用钨等高熔点材料制成；直接加热式电弧熔炼的电弧发作在两根石墨电极之间，炉料被电弧直接加热，首要用于熔炼铜和铜合金。因为噪声大、熔炼金属质量差等原因，已越来越少选用。电弧熔炼的首要技能经济指标有熔炼时刻、单位时刻熔炼固体炉料的数量（出产才干）、单位固体炉料电耗、耐火材料和电极耗费等。    （二）电阻炉熔炼[next]    电阻熔炼是在电阻炉内运用电流经过导体电阻所发作的热量来熔炼金属的冶金进程。按电热发作的方法，电阻炉分为直接加热和直接加热两种。在直接加热电阻炉中，电炉直接经过物料，因电热物料自身，所以物料加热很快，且能够加热到很高温度，例如碳素化材料石墨化电炉，能将物料加热到2500℃，直接加热电阻炉可做成真空或通维护气体的熔炼炉。为使物料加热均匀，要求物料各部位的导电截面和导电率共同。但大部分电阻炉是直接加热的，其间装有专门的电热体（见图3），最常用的电热体是铁铬铝材料、碳化硅棒和二硅化钼棒。依据熔炼需求，炉内气氛可所以真空或维护性气氛。关于种类单一、批量大的物料，宜选用接连式加热炉加热，炉温低于700℃时，大都还装有鼓风机，以强化炉内传热，确保均匀加热。

三、熔炼    熔炼是指炉料在高温（1300-1600K）炉内发作必定的物理、化学改动，产出粗金属或金属富集物和炉渣的冶金进程。炉料除精矿、焙砂、烧结矿等外，有时还需增加为使炉料易于熔融的熔剂，以及为进行某种反响而加人复原剂。此外，为供给必要的温度，往往需加人燃料焚烧，并送人空气或富氧空气。粗金属或金属富集物因为与熔融炉渣互溶度很小和密度的差异而分层得以别离。富集物有锍、黄渣等，它们需求进一步吹炼或用其他办法处理才干得到金属。    本质上能够分为氧化熔炼和复原熔炼。此外还有其他的熔炼办法，如复原硫化熔炼、蒸腾熔炼、沉积和反响熔炼，因为种种原因已不多用。    （一）氧化熔炼    是以氧化反响为主的熔炼进程，如硫化铜、镍矿藏质料的造锍熔炼、锍的吹炼、硫化锑精矿鼓风炉熔炼等。熔炼进程中发作的首要反响是：                    MeS（s，l）+O2（g）====Me（l）+SO2（g）                  MeS（s,l）+1.5O2(g)====MeO（s,l,g）+SO2（g）                [Me′S]（l）+（MeO）(l)====[MeS]（l）+[Me′O]（l）    式中的Me, Me'代表金属，[]代表主金属熔体，（）代表熔渣。    氧化熔炼是一个富集和别离进程，如铜、镍硫化精矿，在熔炼时将Cu、Ni富集到锍中，一同被氧化后与杂质金属（如Fe）与脉石一道造渣除掉而别离。熔炼按所用设备分为鼓风炉熔炼、反射炉熔炼、电炉熔炼；按工艺特征则分为闪速熔炼、熔池熔炼、旋涡熔炼、富氧熔炼、热风熔炼和自热熔炼等。    1.闪速熔炼    这是一种将硫化精矿（铜、镍精矿）、熔剂与氧气或富氧空气或预热空气一同喷人赤热的反响塔内，使炉料在飘悬状况下敏捷氧化和熔化的熔炼办法。该熔炼进程的氧化反响和传统工艺没有本质上差异，仅仅经过熔炼设备和工艺的改进来改进硫化精矿氧化的动力学条件，抵达强化熔炼的意图。闪速熔炼的长处是：①细颗粒物料悬浮于紊流中，气一固一液三相的传质传热条件好，化学反响速度快；②喷人的细颗粒干精矿具有大的表面积，硫化物的氧化反响速度随触摸面积增大而明显进步；③反响速度快，单位时间内放出热量多，使燃料耗费下降，然后削减因燃料焚烧带人的废气量，成果进步了烟气中的SO2含量，为烟气综合运用了发明条件。    属闪速熔炼领域的有：奥托昆普（Outokumpu )型、世界镍公司因科(Inco)型、基夫赛特（Kivcet）法和氧气喷撒熔炼（OSS）法等。    2.熔池熔炼    这是一种将炉料直接加人鼓风翻腾的熔池中敏捷完结气、液、固相间首要反响的强化熔炼办法。办法适用于有色金属质料熔化、硫化、氧化、复原、造锍和烟化等冶金进程。[next]    为追根问源，该办法能够追溯至19世纪末和20世纪初转炉吹炼铜锍和鼓风炉渣的烟化炉。但它们只局根于处理反射炉、电炉或鼓风炉料所得的液态中间产品（铜锍和炉渣）。用该办法直接处理硫化精矿仍是20世纪70年代往后的事。属该办法领域的现代熔池熔炼新办法有：诺兰达法（1973）、三菱法（1974）、特尼思特法（1977）、白银炼铜法（1980）、氧气底吹炼铅法（ 1981）、互纽科夫熔炼法（1984）、顶吹旋转转炉法（TBRC）、艾萨熔炼法炼铅和转炉直接炼铜法等。这些办法首要用于铜（镍）精矿造锍熔炼、铜（镍）锍吹炼、硫化精矿直接熔炼（包含接连炼铜和直接炼铅）以及含铅锌氧化物料和炉渣的复原和烟化。    按反响气体鼓人熔体的办法，可分为侧吹、顶吹和底吹三种类型的熔池熔炼办法。    (1)侧吹  从设于侧墙和埋入熔池的风口直接将富氧空气鼓人铜锍一炉渣熔体内，未经枯燥的精矿与熔剂加到受鼓风激烈拌和的熔池表面，然后浸没于熔体之中，完结氧化和熔化反响。归于此类的有诺兰达法、瓦纽科夫熔炼法、特尼恩特法和白银炼铜法等炼铜办法。    (2)顶吹  从炉顶往炉内插人喷，喷出口距熔池液面必定高度或浸没于熔体之中。依据冶金反响的需求，喷人氧化性或复原性气体，在湍动的熔池内完结氧化或复原反响。归于此类的有三菱法、顶吹旋转转炉法和艾萨熔炼法等炼铜、炼镍和炼铅办法。    (3)底吹  氧气底吹炼铅法选用卧式长形圆筒反响器，在用隔墙分隔的氧化段和复原段都设有数个底吹喷嘴。在氧化段喷吹氧气，使硫化铅精矿氧化成金属铅或高铅（锌）炉渣；生复原段喷吹氧气和复原剂（煤粉或天然气），贫化炉渣，收回铅锌。    3.旋涡熔炼    这是一种细粒炉料和粉状燃料随高速气流沿旋涡室的切线方向进人，并在旋涡室内的旋流中敏捷完结首要冶金反响的熔炼办法。炉料成分和气相间的反响速度大，因而是一种能强化冶金进程的熔炼办法。它的生产能力比惯例的鼓风炉熔炼大得多。    工艺进程为：处理物料随一次风（20-40 m3/s）喷人旋涡室，二次风（100m3/s）沿旋涡室的切线方向喷人而发作高速旋转流，细颗粒物料敏捷完结焙烧和熔炼反响；粗颗粒由离心力效果加快抵达炉壁，并构成熔融状黏膜，缓慢向下流人沉积池，黏膜的缓慢活动不只延伸炉料停留时间，有利于反响完结，并且也起到维护炉壁的效果。    4.热风熔炼    这是一种将预热空气或预热富氧空气鼓人冶金炉以强化冶金进程的熔炼办法。在有色金属冶炼进程中，大多都依赖于燃料焚烧和硫化物氧化反响供给热量，以保持必定的高温，使炉料抵达熔融状况，完结预订的氧化或复原反响，完成金属或金属富集物与脉石的别离。因为，首要是热风显热可代替部分燃料焚烧所发作的热量，使燃料耗费下降，并使助燃的风量削减，也下降了单位金属的烟气量和烟气带走的热丢失，进步热运用率和下降燃料的耗费。其次是热风使燃料和反响物的活性进步，有利于进步燃料焚烧温度和彻底程度，也有利于进步硫化物氧化和氧化物复原的反响速度和复原程度，起强化冶炼进程和进步金属收回率的效果。再次是热风能使熔炼炉的高温会集，加快了炉料熔化速度，进步炉渣的过热程度。[next]    预热鼓风用于高炉炼铁已有一个多世纪的前史。但对有色金属冶炼运用热风还仅仅是20世纪中叶的事，现在已广泛地运用于铜、镍闪速熔炼，鼓风炉炼锌和铅。    5.富氧熔炼    这是一种运用工业氧气部分或悉数代替空气以强化冶金进程的熔炼办法。在20世纪中因为高效价廉的制氧办法的开发，氧气炼钢和富氧炼铁得到广泛运用。与此一同，在有色金属熔炼中也开端用富氧开发新的熔炼办法和改造传统的熔炼办法。    有色金属冶炼进程发作硫化矿的氧化反响是：                     2MeS＋3O2→2MeO＋2SO2              （氧化熔炼）                      [FeS]＋（MeO）→[MeS]＋（FeO）     （造锍熔炼）                     [MeS]+O2→[Me]＋SO2                （直接熔炼）                     [MeS]＋2(MeO)→3[Me]＋SO2          （锍的吹炼）    但是，从硫化矿熔炼取得金属的进程从头到尾是氧化进程，当熔炼鼓风中氧浓度愈大，炉内氧的分压愈高，氧的分散速度也愈快，硫化矿的氧化速度也随之增加。    氧化矿或氧化物料的复原熔炼大多运用固体碳质燃料作发热剂和复原剂，其首要反响是：                   C＋O2→CO2                 （碳的彻底焚烧）                   C＋CO2→2CO                （碳的氧化反响）                   MeO＋CO→Me十CO2           （氧化物复原反响）    依据燃料焚烧理论，最高温度随鼓风中氧含量的增加而升高，焚烧速度加快，气相中的分压和炉内温度升高，然后加快了复原反响和炉料的熔化。    1952年加拿大世界镍公司(Inco)首要选用工业氧气（含氧95%）闪速熔炼铜精矿，熔炼进程不需再增加任何燃料，烟气SO2浓度可达80％，这是富氧熔炼的最早一例。随后奥托昆普(Outakumpu )型闪速炉以及随后开发的熔池熔炼办法，为诺兰达法、三菱法、白银炼铜法、氧气底吹炼铅法相继都运用富氧进行熔炼。    依据经济分析，只需（单位质量）油的报价／（单位质量）氧气报价≥4时，运用氧气代替油在经济上就是可行的。    6.硫化精矿自热熔炼    这是一种首要由精矿中硫化物的氧化及氧化亚铁造渣等反响热来保持高温熔炼进程的熔炼办法。因不用补加或补加很少的燃料故称自热熔炼。这儿所说的自热熔炼并非早年处理含硫不低于36%的黄铁矿型含铜块矿，熔炼自需补加2%--4%焦炭即可，而是含有新的含义。因为制氧技能和喷发冶金的开展及动力紧缺，充分运用精矿本身氧化反响热、造渣反响热的热量和富氧进行喷发熔炼，经强化熔炼而削减热丢失，完成自热熔炼。[next]    实践证明，闪速熔炼炼铜，选用40％的富氧和473K的热风进行熔炼，产出65%的铜锍，便可实施自热熔炼。自热熔炼不只能够下降熔炼进程的能耗，且削减烟气量，进步烟气SO2浓度，利于削减对环境的污染。自热熔炼应是往后的首要开展方向。    （二）复原熔炼    这是一种金属氧化物料在高温熔炼炉复原气氛下被复原成熔体金属的熔炼办法。    复原熔炼选用碳质复原剂，如煤、焦炭。在高温条件碳质复原剂与金属氧化物发作的首要反响有：                                   MeO＋C====Me十CO                                  MeO＋CO====Me＋CO2                                    CO2＋C====2CO    因为MeO和C的反响为固相触摸，受触摸面的约束，反响不可能很好进行，CO气体复原剂对金属氧化物的复原起首要效果。为此有必要加过量复原剂，以确保MeO和CO反响发作的CO2在高温下被过剩碳复原为CO。这样循环着不断地为氧化物复原供给满足的气体复原剂。    冶炼物猜中除主金属氧化物外往往还含有多种非有必要的金属氧化物，在复原熔炼进程中也复原成金属，并且熔于主金属中，所以复原熔炼得到的金属是含有多种杂质的粗金属。如鼓风炉熔炼铅、反射炉熔炼锡、铋和锑等。为得到纯金属还需进一步精粹。    除了金属氧化物外，复原熔炼正常与否与高铁氧化物的复原和造渣密切相关。物猜中的高价铁氧化物被复原成贱价铁氧化物（FeO），然后与物猜中的SiO2、CaO等组分反响造渣。复原条件有必要操控妥当，不然生成Fe3O4或Fe都将影响复原熔炼进程的进行。因而操控好高价铁的复原反响是断定技能条件的首要因素。    以上技能条件除依据其氧化标准生成自由能改动来判别其复原次第及程度外，也常用反响MeO+CO====CO2+Me的平衡常数logKp=PCO2：PCO来进行比较断定。    四、精粹    精粹是粗金属去除杂质的提纯进程。关于高熔点金属，精粹还具有细密化效果。有化学精粹和物理精粹两大类。    （一）化学精粹    为抵达高度提纯意图，往往需求化学精粹和物理精粹，运用杂质和主金属某些化学性质的不同完成其别离。    1．氧化精粹    运用氧化剂将粗金属中的杂质氧化造渣或氧化蒸腾除掉的精粹办法，精粹效果及除杂极限不只与主金属和杂质元素的氧化物标准生成自由能改动（△Go）有关，并且还取决于杂质和氧化物的活度。[next]    2．硫化精粹    加人硫或硫化物以除掉粗金属中杂质的火法精粹办法。能否适用此法取决于主金属和杂质金属对硫的亲和力。当金属熔体加硫之后，因为主金属的浓度（活度）比杂质金属大得多，所以首要被硫化生成主金属硫化物MeS，然后才发作以下除杂反响：                                  MeS＋Me′====Me′S＋Me    该反响能否进行决定于硫化物标准生成自由能改动△Go。    反响必要条件是Ps2（Me′S) > Ps2（MeS）,即主金属硫化物在给定的条件下的离解压大于杂质硫化物的离解压，才干构成杂质硫化物。假如所构成的各种杂质硫化物在熔体中的溶解度小，密度也比主金属的小，它们便会浮到熔体表面而被除掉。粗铅、粗锡和粗锑加硫除铜、铁是硫化精粹的典型比如。    3.氯化精粹    通人或加人氯化物使杂质构成氯化物而与主金属别离的火法精粹办法。该办法是根据氯对杂质的亲和力大于主金属，并生成的氯化物不溶或少溶于主金属为前提条件的。    氯化精粹在粗铅除锌，粗铝除钠、钙、氢，粗铋除锌，粗锡除铅等方面都有广泛运用。    现举例说明。粗铅氯化精粹时是往铅液中通人，使锌构成ZnCl2进人浮渣而与铅别离。此刻铅也部分被氯化，但又被锌按下式置换：                                PbCl2＋Zn====ZnCl2＋Pb    因而氯化精粹铅时，铅的丢失很少。铅液中其他杂质，如砷、锑、锡也构成氯化物蒸腾而与铅别离。    4．碱性精粹    向粗金属熔体加人碱，使杂质氧化与碱结组成渣而被除掉的火法精粹办法。办法的本质是在精粹进程顶用氧或其他氧化剂（如NaNO3）使杂质氧化，然后与加人的碱金属或碱土金属化合物溶剂反响，生成更为安稳的盐（渣）加快反响的进行，并使反响进行愈加彻底。碱性精粹用于粗铜除镍，粗铅除砷、锑、锡，粗锑除砷等。    （二）物理精粹    是以物理改动为主，运用它们的物理性质不同脱除杂质的办法。如精馏精粹、真空精粹、熔析精粹等。    1．精馏精粹    运用物质沸点的不同，替换进行屡次蒸腾和冷凝除掉杂质的火法精粹办法。精馏精粹包含蒸馏和分凝回流两个进程。[next]    精馏通常在精馏塔中进行，气液两相经过逆流触摸，进行相际传热传质。液相中的易蒸腾组分进人气相，所以在塔顶冷凝得到简直纯的易蒸腾组分，塔底得到简直纯的难蒸腾组分。塔顶一部分分凝液作为回流液从塔顶回来精馏塔，塔顶回流入塔的液体量和塔顶产品量之比称之为回流比，其巨细影响精馏操作的别离效果和能耗。    精馏精粹适用于彼此溶解或部分溶解的金属液体，不适用于两种具恒沸点的金属熔体。在有色金属冶金中，精馏成功地用于粗锌的精粹之一。    2．真空精粹    在低于或远低于常压下脱除粗金属中杂质的火法精粹办法。真空精粹除能防止金属与空气中氧氮反响和防止气体杂质的污染外，更重要的是对许多精粹进程（特别是脱气）还能发明有利于金属和杂质别离的热力学和动力学条件。真空精粹首要包含真空蒸馏（提高）和真空脱气。    真空蒸馏（提高）是在真空条件下运用各种物质在同一温度下蒸气压和蒸腾速度不同，操控恰当的温度使某种物质选择性蒸腾和冷凝来取得纯物质的办法。这种办法首要用来提纯某些沸点较低的金属，如、锌、硒、碲、钙等。    真空脱气即在真空条件下脱除气体杂质，包含经过化学反响而使某些杂质以气体形状的脱除。真空脱气进程的效果首要是下降气体杂质在金属中的溶解度。    3．熔析精粹    运用杂质或其化合物在主金属中的溶解度改动的性质，经过改动精粹温度将其脱除的火法精粹办法，熔析精粹运用了熔化一结晶相变规则，即运用均匀二元系或多元系液体，在相变温度下开端凝结时，会变成两个或几个组成不同的平衡共存相，杂质将富集在其间的某些固相或液相中，然后抵达金属提纯的意图。如粗铅除铜，从Cu-Pb二元系状况图得知，共晶温度599℃，分出含铜的理论值为铜0.06%；一般操控温度为613℃，铅含铜要大于0.06%，但尚有砷、锑存在时，则它们与铜生成不溶于铅的化合物—固溶体，可使铅中铜降至理论值以下0.02％-0.03％。