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％。

湿法冶金就是在低温下（一般低于100℃）用适当的溶剂来处理矿石、精矿或半成品，使其中要提取的金属溶解进入溶液，从而与不溶解的脉石或其他杂质分离，并随后从溶液中提取我们所需的金属的方法。它一般包括浸出、过滤、净化（包括液固分离）及提取金属4个过程。湿法冶金多用于处理低品位矿石。它在稀有金属冶金中占有很重要的地位，大多数稀有金属的提取都需要经过湿法冶金的处理。        在重有色金属冶金中，目前铜的生产约15％～20％，用湿法生产，锌的生产约40％用湿法生产。其金属金和银大部分也用湿法冶金提取。湿法冶金与火法冶金比较有很多优点，例如金属回收率高，原料综合利用可能性大，可以直接处理难选或难熔的贫矿，燃耗低，生产过程易于控制，劳动条件比较好，与火法冶金相比较减轻了废气对环境的污染。但其设备与工艺均比火法冶金复杂。

冶金是指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。 火法冶金是指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。湿法冶金是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，从溶液中除去这些杂质后通过置换、还原、电积等方法从净化液中将金属提取出来的过程。电冶金主要有电热冶金和电化学冶金两个方面，电热冶金是指电能转变为热能进行冶炼的方法，电化学冶金主要包括电解和电积：溶液电解使金属从含金属盐类的溶液或熔体中析出。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。 材料具有很广阔的外延，根据材料的化学组成可分为金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料;根据材料用途可分为结构材料和功能材料。在本课程中提出的材料冶金，是指用冶金的方法去解决材料的问题。提到冶金，范围限定在金属材料上。 金属材料的性能一般分为工艺性能和使用性能两类。所谓工艺性能是指机械零件在加工制造过程中，金属材料在所定的冷、热加工条件下表现出来的性能。金属材料工艺性能的好坏，决定了它在制造过程中加工成形的适应能力。由于加工条件不同，要求的工艺性能也就不同，如铸造性能、可焊性、可锻性、热处理性能、切削加工性等。所谓使用性能是指机械零件在使用条件下，金属材料表现出来的性能，它包括机械性能、物理性能、化学性能等。金属材料使用性能的好坏，决定了它的使用范围与使用寿命。金属材料的机械性能即材料的使用性能，是零件的设计和选材时的主要依据。外加载荷性质不同(例如拉伸、压缩、扭转、冲击、循环载荷等)，对金属材料要求的机械性能也将不同。常用的机械性能包括：强度、塑性、硬度、冲击韧性、多次冲击抗力和疲劳极限等。 材料中原子间的结合以及排列方式在很大程度上决定了材料所表现出来的宏观性质，原子之间的键合主要有：离子键，共价键，金属键，分子键和氢键;在金属晶体结构中晶体缺陷的形成也是由于在晶体生长，加工等各个环节出现的，使晶体内部的原子排列出现偏离理想位置，或出现排列混乱的区域而引起的。 随着科技的发展，许多单一元素材料的性能已经不能满足要求，因此大多数材料都是由多种元素组成的，不同的元素混合成新的材料时，由于元素间物理的和化学的相互作用，形成具有一定晶体结构和一定成分的相，相是指材料中结构相同，成分与性能均一并以界面相互分开的组成部分，材料中，相的数量、大小等随化学成分，制备工艺等发生变化，影响相结构的因素有：负电性因素，原子尺寸因素，电子浓度因素。 在材料凝固与结晶过程中理论上，材料液态到固态的转变是一个基本的相变过程，其中纯金属的凝固时凝固理论的基础。液态金属的X射线表示，液态金属的近邻原子之间具有某种与晶体结构相近的排列规律，但这种排列的规律性不能向晶体那样延伸至远距离。可见，液相的微小范围内，存在着原子间的紧密接触、规则排列的小集团，称之为短程有序或者近程有序。研究还表明，液态金属的短程有序集团并非固定不动和一成不变的，而是在不断变化之中。高温下原子的热运动较为激烈，短程有序集团只能维持短暂的时间，而新的短程有序原子集团又同时出现。此起彼伏，与那些无序的原子之间形成动态平衡。这种现象称为液态金属的结构起伏或者相起伏。这些结构起伏的短程有序集团为形核提供了条件，晶核都是由这些短程有序集团发展而来。在过冷的液态金属中，晶核一旦形成后伴随的就是晶体的长大。晶核和晶体长大的方式主要与液固两相界面的结构以及液固两相界面前温度分布有关，金属凝固完成后的组织取决于形核与长大两个过程，晶核的多少决定了晶粒的多少或者晶粒的粗细，晶体的长大主要影响组织形态。传统的材料科学中有以下共性规律：晶体学结构规律、材料缺陷与断裂强度、材料的相变原理、材料的形变与断裂规律、材料的强韧化原理(固溶强化、细晶强化、第二相强化、相变增韧、晶界玻璃相析出强韧化。通过对这些规律的研究与把握，来控制制得材料的性能。 在冶金过程中，主要有以下几个环节，就每一个环节的原理与过程，探讨其对材料制备的影响。 干燥：除去原料中的水分，干燥温度一般为400-600℃。焙烧是指将矿石或精矿置于适当的气氛下，加热至低于它们的熔点温度，发生氧化、还原或其他化学变化的冶金过程。其目的是为改变原料中提取对象的化学组成，满足熔炼的要求。按焙烧过程控制的气氛的不同，可分为氧化焙烧、还原焙烧、硫酸化焙烧、氯化焙烧等。煅烧是指将碳酸盐或氢氧化物的矿物原料在空气中加热分解，除去二氧化碳或水分，变成氧化物的过程，也成焙解。烧结和球团，将不同粉矿混匀或造球后加热焙烧，固结成多孔块状或球状的物料，是粉矿造块的主要方法。在以上过程中，发生氧化还原等化学变化，原子间的键合发生了改变，对材料的性质与性能造成影响。 熔炼是指将处理好的矿石或者其他原料，在高温下通过氧化还原反应，使矿石中金属和杂质分离为两个液相层即金属液和熔渣的过程，也叫冶炼。按冶炼条件可分为还原熔炼，造锍熔炼，氧化吹炼等。精炼是进一步处理熔炼所得到的含有少量杂质的粗金属以提高其纯度。吹炼的实质是氧化熔炼，就是将造锍熔炼所得到的锍的熔体，一般在转炉中借助鼓入空气中的氧或者富氧空气使铁硫和其他杂质元素氧化，或造渣或挥发与主体金属分离而得到的金属。蒸馏是指将冶炼的物料在间接加热的条件下，利用在某一温度下各种物质挥发度不同的特点，使冶炼物料中某些组分分离出来的方法。所谓浸出就是将固体物料加到液体溶剂中，使得固体物料中的一种或者几种有价金属溶解到溶液中，而脉石和某些非主要金属入渣，使提取金属与脉石和某些杂质分离。 水溶液电解：是指在水溶液电解质中，插入两个电极-阴极与阳极，通入直流电，使水溶液电解质发生氧化还原反应，这个过程称为水溶液电解。因使用的阳极不同，有可溶阳极和不可溶阳极之分，前者称为电解精炼，后者成为电解沉积。熔盐电解，是用熔融盐作为电解质的电解过程，主要用于提取轻金属。这是由于这些金属的化学活性很大，电解这些金属的水溶液得不到金属。 冶金学是材料学的前身，从冶金的角度寻找解决材料学问题的方法是一种寻溯源的过程，具有更微观，更容易调控的特点，比如对超细金属管的制备，生物材料制备等，材料冶金必将为为材料学的发展提供新的思路。

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。 一、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。

银矿石依据矿藏成分及挖掘状况粗分为两类。    一类是以银为主，一起伴生有金，或含少数铜、铅、锌。它们多是由原生银金矿，或铜、铅、锌硫化矿氧化蚀变后次生的氧化矿，含银档次低至数十、高至数千克／吨。银矿藏首要是银金矿(AgAu),辉银矿(Ag2S),锑银矿(Ag3Sb)和角银矿（AgCl）。我国已有罗山、桐柏、贵溪等十多个大中型银矿建成投产，矿石可直接或浮选为银精矿后冶金处理。    另一类多是铅、锌、银共生硫化矿床或是铅，锌矿床中一些银档次较高（可达数千乃至数万克／吨）的富银矿体或富集地段，这类资源矿点多，散布广，规划都较大。共生矿床的特点是：①矿床的工业类型比共生金矿杂乱，共生金属多达9-12种，除铅、锌、银外，常含金、稀有及稀散金属镓、铟、、锗、镉及铁、铜、锡、砷、锑等，有较大归纳利用价值；②矿藏品种多，铅、锌矿藏各有十多种，但首要是方铅矿(PbS)及闪锌矿(ZnS)，银矿藏品种也许多但首要是辉银矿（Ag2S），还有淡红银矿（3Ag2S•As2S3）、深红银矿（3Ag2S•Sb2S3）；③银的首要载体矿藏是方铅矿，但当含砷高时也常与毒砂连生，含铜较高经常呈黝铜矿（Cu•Ag•Fe)12Sb4S13。    这类矿石有必要浮选别离和富集。浮选工艺有混合浮选、分步浮选、分支串流浮选等各种流程，浮选的产品一般为铅精矿及锌精矿。矿石中锌高铅低时往往还含铜（0.3％-0.6％），则需先铜铅混合浮选后再分选出铜精矿。因为浮选是一种物理选别办法，选择性不高，在所有浮选产品中各种有价金属都有涣散。有的选矿工艺还分选出一种富银精矿，含铅低时可独自冶金处理，但含铅高时又不如与铅精矿兼并处理。    铜、铅精矿一般都用火法熔炼富集，银的收回率较高，而锌精矿不管用湿法或火法提取锌，银都残留在渣中，进一步处理收回率较低。因而共生矿优先浮选工艺都力求使银富集在铅、铜精矿中，尽量削减在锌精矿及尾矿中的涣散。下表为我国几个大型选矿厂浮选主产品中银的收回状况。[next]我国大型铅、锌、银共生矿浮选品中银的档次和收回率选厂原矿Ag/（g/t）准则流程主产品中银档次/（g/t）铜精矿铅精矿锌精矿硫铁矿尾矿水口山70优先选铅，锌硫混选再分选　1190110308-68-13-10-7八家子180铜名混选再分选，锌硫混选再分选4916165359120641-4.5-54-11-11-20栖霞山194先脱碳后铜铅混选，锌硫混选别离分选5386165333017724-18-27-10-35-6凡口105铅锌异步混合浮选　6272323116-40-43-10-6注：括号中数字为收回率（%）     当矿石中含有较粗粒度银矿藏时，在浮选流程中添加重选过程可进步银收回率。银矿山曩昔堆集的浮选尾矿中每吨仍含数克至数十克银（如桐柏的尾矿含银52g/t），用螺旋溜槽或摇床等重选办法从尾矿中进一步收回银，已引起重视。重选银精矿可进步银收回率2％-3％。

我国的砂金资源首要散布在东北和西北各省，一半以上的砂矿资源正在开发利用。砂金矿中金档次一般为0.2 g/m3,金矿藏多是密度大和化学慵懒的天然金。其粒度散布规模很宽，从大金块（历史上入类采到的10 kg以上的金块约有8000-10000块，最重的285 kg)到毫米级粒状、到数微米至数十微米的弥散微细状都有。重选是从砂矿中提金的首要办法。但惯例的重选办法，很难高效、高收回率地收回细粒度（< 200μm）及呈薄片状的金粒。因而，重选时，往往还辅以化、混等办法以进步金的收回率。化可有用收回＜200μm细粒金，混可收回70μm~1.5mm的金粒。    混法是一种陈旧和简略的物理提金办法，在水介质中可选择性的滋润金属状况的金、银，并构成“齐合金”将金银从矿石中捕集出来。混时有必要使与涣散的金粒充沛触摸，可将参加磨矿机中在磨矿的一起进行混（称为内混），或磨矿后在别的的混器（如溜槽、研磨混器、冲力振荡摇床、干式混设备等设备）中进行混（称为外混）。混产出的齐合金密度大，沉于矿浆底部，其他矿砂则被水流冲走。搜集的齐合金再用水冲刷除掉杂质及重砂，用帆布织物压滤别离剩余的，然后在420-800℃下蒸馏别离收回，残余物即为海绵状粗金。    因为的毒性及环境和劳动保护的严格要求，该法已约束运用。

提取冶金按进程及办法分类，能够分为火法冶金、湿法冶金和电冶大类。也有人把电冶金归人火法冶金的领域。 一、火法冶金（pyromatallurgy） 火法冶金是指在高温下对矿石进行复原、氧化熔炼等反响及熔化作业制取金属和合金的进程。火法冶金的流程一般包含质料预备（选矿、烧结、球团、焙烧等）、熔炼进程和精粹进程等首要工序。它是提取冶金的首要办法，现在工业上大规模的钢铁冶炼、首要的有色金属冶炼和某些稀有金属的提取，都是用火法冶金办法出产的。 二、湿法冶金（hydrometallurgy） 湿法冶金是选用液态溶剂，一般为无机水溶液或有机溶剂，进行矿石浸出、别离和提取出金属及其化合物。湿法冶金的流程首要包含浸取、固－液别离、溶液净化与富集、从溶液中制取产品等工序。现在湿法冶金首要用于有色金属、稀有金属及贵金属的提取，使用规模也日益扩展。 三、电冶金（electro metallurgy） 电冶金是指用电能从矿石或其他质料中提取和精粹金属的进程。例如，熔盐电解铝、电弧炉炼合金钢、电渣重熔等。 上述的提取冶金进程，均有其各自的特色及相应的适用规模，但也都有必定的局限性。当时，提取冶金所面对的状况是 （一）矿石质料的有用金属挖掘档次遍及下降，矿石中的矿藏组成更为杂乱； （二）对产品金属及其化合物的品种、质量及纯度的要求越来越高； （三）国际名国对消除污染及生态环境保护的要求愈加严厉。 现代提取冶规模出产工艺流程的挑选与组合，首要取决于所处理矿石质料的特色、拟收回金属的品种和对产品质量的要求，也取决于有关的技能经济指标与地域的条件，如工艺技能流程、设备设备、动力燃料及试剂的报价、市场经济以及生态环境保护的要求等许多要素。一般分为全火法冶金流程和全湿法冶金流程，但更多的是选用联合流程，即火法冶金与湿法冶金的联合流程、冶金与选矿的联合流程等。因而，合理地组合各种提取进程，发挥各种办法的优势，开宣布能够处理低档次矿石和难处理杂乱矿石的新冶炼办法、改善和强化现有的冶炼进程，以扩展资源规模、添加产品品种、挺高产品质量、下降出产成本、削减环境污染，这是提取冶金工作者的使命。 从矿山挖掘出的原矿百，往往成分很杂乱且金属档次低。一些多金属的复合矿石，则常伴生有多种有价组分，并含有很多的脉石矿藏或杂质。除少数的单一的富矿石能够直接进行冶炼外，绝大多数原矿石都需求经过恰当的物理或化学办法进行预处理，经过富集、别离或除掉有害杂质，或将它们转变成具有适宜于冶炼与提取的物理或化学状况，这就涉及到矿石质料的预处理进程。根据具体状况与要求的不同，最常用的矿石质料的预处理办法，首要有选矿与焙烧两种进程。

（三）电阻一电弧熔炼    电阻一电弧熔炼是使用电极与炉料之间发生的电弧和电流通过炉料发生的电阻热来熔炼金属的冶金进程，是有色金属冶炼中使用广泛的一种电热冶金办法。其炉子的主体结构与电弧熔炼炉相似。熔炼时电极都刺进炉猜中。熔炼中的热量除来自电极和炉料之间的电弧外，电流通过炉料所发生的电阻热也占相当大的比例。在加热办法这一点上，与电弧熔炼有很大差异，矿石或烧结矿是电阻一电弧熔炼的首要原料，因而又称为矿热熔炼。成套的电阻一电弧炉首要由炉体、电极设备和电源设备三部分组成（见图4）。有石墨电极（或碳素电极）和自焙电极两种。自焙电极是一种用无烟煤、焦炭和沥青拌和成的电料在电炉作业进程中自行烧结而成的。大多数电阻一电弧熔炼都选用自焙电极。电阻一电弧炉熔炼首要用于出产铁合金、、铜锍、镍锍、等冶金及化工产品。    （四）感应熔炼    感应熔炼是使用电磁感应和电热转化所发生的热量来熔炼金属的冶金进程。感应熔炼在感应炉内进行。感应炉相似一台变压器，其感应器为一次绕组，金属炉料自身或铁芯为二次绕组和负载，感应器和炉料之间为耐火坩埚熔池，见图5。当感应器接通电源时，在其中间便构成交变磁场，使处在磁场中的金属炉料内部发生感应电动势和感应电流，进而依靠金属炉料的电阻，将电能转化成为热能，用于加热和熔炼金属。感应熔炼按其电源频率分为高频（10-300 kHz）、中频（0.15-10 kHz）和工频（50Hz或60Hz）三种：按炉子的结构特色或电磁原理，分为有芯（闭槽式）和无芯（坩埚式）两类。有芯感应电炉因为感应器内有铁芯而能削减漏磁，有利于进步功率要素和电热功率，但熔炼温度较低，首要适用于铸铁、有色金属及其合金的熔炼。无芯感应电炉感应器内没有铁芯，漏磁较严峻，电热功率低，但熔炼温度较高，首要用于熔炼钢和合金。与其他电热冶金办法比较，感应熔炼的特色有：没有碳质电极和电弧下的高温区，冶炼进程中不会使熔炼金属增碳和吸收解离的气体分子，因而能熔炼出含气体极低的无碳或超低碳的特种合金和钢；交变磁场对坩埚中的金属具有拌和作用，能加快冶金反响完全完结；功率调理简洁，炉温易于控制，简单完成真空或特殊气氛下的冶炼进程。[next]    （五）电子束熔炼    电子束熔炼是使用电能发生的高速电子动能作为热源来熔炼金属的冶金进程，又称电子炮击熔炼。该法具有熔炼温度高、炉子功率和加热速度高、提纯作用好的长处，但也存在金属收率低、比电耗大等缺陷。首要使用于出产高熔点和活性金属和耐热合金钢。电子束熔炼炉首要由真空室、电子和用电源构成。电子束发射体系为其中心部分，电子结构方式繁复，常用的是近阴极的环状和远距离的磁聚集两种。环状是用环状金属钨丝作电子的阴极，与环状聚束极共处在负高电位，被熔炼的金属棒（或熔池）为阳极，处于零电位。阴极、聚束极和阳极构成加快电场，钨丝上的热电子被加快和聚集（电场聚集），构成高速电子流直接炮击金属棒或熔池，使金属熔化；磁聚集电子是用球面热金属钽、钨或其他合金作阴极，与灯罩形的聚束极共处于负高电位，带孔阳极（又称加快阳极）处于零电位，三个电极构成加快电场。阴极上的热电子被加快和聚集（电场聚集），穿过阴极中心孔构成高速运动的电子束，再用一个或多个磁透镜的磁场聚集和一个磁偏转场，使电子束引向金属棒和熔池，使金属熔化。电子束熔炼示意图见图6。电子束熔炼温度可达3000℃以上，炉内真空度达0.133-0.0133 Pa，极有利于真空下碳氧充沛反响，能得到杰出的脱氧作用。在熔炼进程中蒸气压比意图物金属高的杂质都能以金属蒸气方式逸出，一般通过两次熔炼可取得高纯度的金属材料。 [next]     （六）等离子熔炼    等离子熔炼是使用电能发生的等离子弧作为热源来熔炼金属的冶金进程。该法具有熔炼温度高、物料反响速度快的特色，常用于熔炼、精粹和重熔高熔点金属和合金。一般把正电荷和负电荷浓度持平的电离气体称为等离子体。电离气体的离子数与总质点数之比值称为电离度。电离度随电离温度升高和压力下降而增大，电离度为1，温度最高（106K）的等离子体称为高温等离子体。温度约为103-104K级规模，部分电离的等离子体称为低温等离子体。冶金上用得都是低温等离子体。冶金使用的直流等离子弧的弧心温度可达24000-26000℃。发生等离子体的设备，一般叫做等离子，有电弧等离子和高频感应等离子两类，等离子体一般由高熔点金属钨、钽作非自耗阴极，由喷嘴或加热物料作阳极构成。把作业气体通入等离子中，中有发生电弧或高频（5-20MHz)电场的设备，作业气体受作用后电离，生成由电子、正离子以及气体原子和分子的混合物组成的等离子体。等离子体从等离子喷口喷出后，构成高速、高温的等离子弧焰（其温度高于一般的弧焰）。等离子能够用惰性气体（氩）、复原性气体（氢）及两者的混合物或其他气体作介质，然后到达不同的冶金意图。例如，用惰性气体的等离子体，能够熔炼高熔点金属、生动金属，并对金属或合金进行提纯。用氢或含体作介质，能够从氧化物取得金属（铁、铝、银、钽、锆、钨等），如将氧化钨投入氢等离子弧（约2000-5000℃），即可制得特细(0.02-0.1μm)的非自燃钨粉，回收率达98%。用氩气和氧气作为作业气体和反响气体氧化TiCl4，在1500℃下反响时间仅10-2-10-3 s，所得TiO2晶粒粒度＜1μm，适用于作特殊颜料。等离子体用作镍和镍钻合金进行蒸腾精粹，可脱除铅、锌、锡。高熔点金属钛、铌、铬等的重熔和提纯则选用真空等离子炉。

当料液中的交流离子分散到树脂表面后，还需求以下进程才干完结交流的完好进程：①膜分散即溶液中的交流离子抵达离子交流树脂和溶液构成的表面膜后，在向这层膜内进行分散；②粒子分散即交流离子抵达离子交流树脂相后，持续在离子交流树脂颗粒内部进行分散；③发作交流反响；④交流下来的离子在离子交流树脂内分散，分散到离子交流树脂颗粒表面；⑤交流下来的离子持续分散穿过颗粒表面膜。    影响离子交流反响速度的要素有交流树脂的品种、交流离子、离子浓度、搅搅拌作业温度等，真实影响交流速度的是分散。    （六）电渗析    是一种以电．位差为推动力，使用离子交流膜的挑选透过性，从溶液中脱除或富集电解质的膜别离技能。电渗析的功用首要取决于离子交流膜，它以高分子材料为基体，接上可电离的功用基团而成。按功用基团的性质，能够把交流膜分为阳膜和阴膜两类。从膜结构上分析阳膜含有酸性功用基团，能离解出阳离子，只允许透过阳离子。阴膜含有碱性功用基团，能离解出阴离子，只允许透过阴离子。离子交流膜的挑选透过性是根据膜上固定离子的电性效果，由于它的电荷和活动离子的电荷电性相反，故能招引溶液中的异性电荷离子进人膜内，随后又透过膜转人另一侧溶液中；与此一起排挤同性电荷离子，不能进人膜内，留在溶液中。    进行电渗析的设备为电渗析器，它由离子交流膜、隔板和电极组成。片状的阳膜和阴膜替换摆放，隔板放置在其间，隔板仅1-2mm厚，内有隔网起坚持膜的距离和扰动液流，这样构成一系列相间的小水室，设有进出水管。渗水器的两头设电极室，端侧有电极，阳极用石墨或涂钉的钦制造，阴极则用不锈钢制造。    当含盐溶液通人渗析器的每个水室时，在直流电场的效果下，溶液中的离子作定向的搬迁。由于阳膜只允许阳离子经过而截留阴离子，反之也相同，其结果是相邻的水室，一个室变成无离子的无盐溶液，另一室则聚集了离子，到达浓缩和别离的意图。在湿法冶金中电渗析作为技能别离杂质或富集金属的单元技能得到广泛使用。    （七）膜别离技能    是在外加推动力下，使溶液中的溶剂或溶质挑选性地经过隔阂的别离办法。根据外加推动力和别离膜的不同，膜别离包含反浸透、超滤、微孔过滤、分散渗析和液膜别离等。反浸透、超滤和微孔过滤以不同的压力差作外加推动力，到达溶剂与溶质、巨细溶质粒子和悬浮物与溶液别离的意图。分散渗析以离子浓度差作为推动力。液膜别离则使用物质在液膜中的溶解度和浸透速度不同完成物质的别离。    膜别离在湿法冶金使用中的开展趋势是：①开展新式膜材料和别离技能，以习惯湿法冶金中高温高酸碱介质的要求，进步材料的稳定性和使用寿命；②开展别离技能的归纳工艺，扩展使用规模，进步别离功率；③结合膜别离和惯例别离技能，以下降能耗、节约出资、进步经济效益；④开展新式膜别离设备。[next]    四、从溶液中提取金属    把水溶液中所含的金属物料经过金属状况的转化从溶液中分出收回单元的操作进程，是湿法冶金的重要进程之一。从溶液中提取金属的办法分电解法和化学法两种。而化冶金则是兼具二者的一种特殊冶金办法。    电解提取又称电解堆积，是向含金属盐的水溶液或悬浮液中经过直流电而使其间的某些金属堆积在阴极的进程。    化学提取是用一种复原剂把水溶液中的金属离子复原成金属的进程。    电解提取和化学提取各有其优缺陷。电解提取不需很多试剂，对环境污染小，特别适合于大规模出产，是工业上从水溶液中提取铜、镍、锌的首要办法。但该法耗费很多电能，不适用于电力缺少的区域。此外，一次性设备出资大，占地面积大，操作周期长。而化学提取规律具有不需求耗费很多的电能、设备出资少、占地面积小、操作周期短等长处；缺陷是需求耗费复原剂，发作的废液经处理才干排放。    精粹冶金是使用浸取固体物猜中的金属，然后用歧化沉积从含液中提取金属的进程。化冶金只适用于提取铜、银等少量几种金属，除电解提取则详见第三节电冶金部分。现别离叙说化学提取和腈法冶金。    （一）电解提取    内容详见第三节电冶金部分。    （二）化学提取    用复原剂把水溶液中的金属离子复原为金属态分出的提取金属的办法。工业常用的复原剂有、SO2气体、亚铁离子、铁、锌、铝、铜等金属以及草酸和联胺等。    1．加压氢复原法    在压煮器（高压釜）内用使水溶液中的金属水溶物复原成金属、化合物或贱价离子的化学提取办法。    氢从水溶液中分出金属的反响为： [next]    当金属的电极电位大于氢的电极电位（ФMe>ФH）时，能够用氢复原分出金属，直至ФMe=ФH停止。    经过上式可知，增大金属复原程度，其一是经过增大氢分压和进步溶液的pH值来下降氢电位；其二是靠添加溶液中金属离子浓度来进步金属电位。跟着复原进程的进行，溶液中的金属浓度不断下降，ФMen+/Me也不断下降，而H+浓度不断添加，Ф2H+/H2不断上升，当ФMen+/Me=Ф2H+/H2时复原反响到达平衡。当然，随之压力、温度升高对复原金属是有利的。为了处理分出金属的新相生成问题，需预先往水溶液中加人晶种。现在该办法用于别离金属和出产金属粉末与金属氧化物。    2．二氧化硫复原法    以二氧化硫为复原气体将溶液中的金属离子复原成贱价离子或金属的化学提取办法。    SO2溶于水生成H2SO3 ,是杰出的复原剂。因而，二氧化硫的复原效果实质上是经过进行的。电极SO42-/SO32-的标准电极电位Ф0=+0.20V，因而，二氧化硫能将溶液中电位较正的一些金属离子复原成贱价离子或金属。    二氧化硫复原法在湿法冶金中广泛用于铜、金和锌等出产中。    3．亚铁复原法    以亚铁离子为复原剂将溶液中金属离子直接复原沉积出金属的化学提取办法。由于亚铁具有较正的标准电极电位，因而许多常见杂质难以分出而可得到高纯度金属粉末，且亚铁复原剂制备简单和报价便宜。    4．置换    用电极电位较负的金属将金属盐水溶液或某些不溶盐悬浮液中电极电位较正的金属离子复原成金属的进程。具有电极电位较渗（的金属称为置换剂。在湿法冶金出产进程，置换既可作为溶液中金属提取的一种手法，也可作为溶液净化的办法。    按金属在水溶液中标准电极电位排序，任何一种金属都可将其后边的金属置换出来。任何一种金属都能够作为置换剂。常见金属的标准电极电位列入表1中。[next]表3-1  常见金属的标准电极电位（298K，1mol/L溶液）金属电极标准电极电位Ф0/V金属电极标准电极电位Ф0/V金属电极标准电极电位Ф0/VK+/K-2.925Fe2+/Fe-0.44Sb2+/Sb0.1Ca2+/Ca-2.87Cd2+/Cd-0.402Bi3+/Bi0.2Na+/Na-2.713Co2+/Co-0.3As3+/As0.3Mg2+/Mg-2.37Ni2+/Ni-0.25Ca2+/Ca0.337Al3+/Al-1.66Sn2+/Sn-0.14Ag+/Ag0.8Mn2+/Mn-1.19Pb2+/Pb-0.126Mg2+/Mg0.854Zn2+/Zn-0.7632H+/H2±0.000Au3+/Au1.5    在挑选置换剂时，首要考虑的是电极电位的巨细，一起还有必要考虑溶液特性、金属收回的难易程度和经济要素以及是否污染溶液对提取金属发作影响等。常用的置换剂有铁、锌、铅、镍、钻等，其形状有板、粒和粉，粉状的表面积大，效果最好。置换广泛用于浸出液提取金属，并用于溶液净化。    5．联胺复原法    联胺即用N2H4·H2O与适量合作将水溶液中的金属盐复原成金属粉末的化学提取办法。又称肼或复原法，是制取金属粉末的重要办法之一。    联胺是一种无色油状液体，但有毒和有气味，具有很强的复原效果。联胺将金属离子复原成金属，无论是不溶性盐（AgCl）或可溶性盐（AgNO3），都是先与效果转变成金属配离子，然后将金属配离子复原成金属，如：[next]                      AgCl＋2NH3·H2O====Ag（NH3）2·Cl＋2H2O            4Ag（NH3）2Cl＋N2H4＋4H2O====4Ag＋N2＋4NH4Cl＋4NH3·H2O    该法出产的银粉粒度细、纯度高，是制造银触头的抱负材料。    6．歧化沉积法    操控必定条件使溶液或溶盐中具有多种价态的金属离子，发作本身的氧化复原生成高价态的离子和金属的化学办法。    一些具有多种价态的金属如铜、镓、铟、铝、钛、锆、铪、铌和钽等，都可用歧化沉积法提纯，其特点是金属有必要具有多价态的特性。如铟的歧化沉积提纯，是先用氯化氢使铟生成InCl：                        2In（I）＋2HCl（g）→2InCl（s）＋H2（g）    制得的InCI（s）在水中发作歧化反响得到高纯海绵铟。                          3InC1（s）→InCl3（t）+2In（海绵）    （三）腈法冶金（nitrile metallurgy)    是用腈的水溶液提取金属的一种湿法冶金办法。又叫甲基腈，是出产腈的一种副产品。对Cu+和Ag+有很强的合作力。此法是由澳大利亚人帕克（A.J.Parker）在20世纪70年代提出的。    在的存在情况下常温反响：                      Cu0＋Cu2＋====2Cu+    向右进行平衡常数K=10-6，但当有时，以上反响的K=108-1022，并随浓度的添加，K值持续增大，阐明Cu0简单氧化成Cu+而进人溶液。这是帕克提出该法的根据。    该法首要用于从含铜的固体物料（粗铜粉、置换铜、废杂铜屑以及氧化铜离析产品），氧化铜矿和硫化铜中提取铜。应该说，该法仍是一种很有出路的办法，由于该法出资少，总处理费用低，产品质量高。但现在还处在实验阶段，真实用于工业出产，还需做很多的作业。

特殊冶金法包含电渣重熔、真空冶金、等离子冶金、电子束熔炼、区域熔炼等多种炼钢办法的总称。某些高新技能或特殊用处要求特高纯度的钢，若用普通炼钢办法加炉外精粹达不到要求时，则可选用特殊冶金办法炼制。 电渣重熔： 将冶炼好的钢铸造或锻压成为电极，经过熔渣电阻热进行二次重熔的精粹工艺，也称ESR。它的热源来自熔渣电阻热，重熔时自耗电极浸入熔渣中，电流经过电离后的熔渣，使熔渣升温到达比被熔自耗电极熔点高得多的温度。刺进熔渣中的自耗电极端头熔化后构成熔滴，并靠自重穿越渣池，得到渣洗精粹然后在削减空气污染的情况下进入金属熔池。钢锭与结晶器壁之间构成薄的渣皮，既减缓了径向冷却，也改进了制品钢锭表面质量，凭借结晶器底部水冷，凝结成轴向结晶倾向和偏析少的重熔钢锭，改进了热加工塑性。 等离子冶金： 以等离子流为热源的冶金进程，即运用等离子将电能转变为定向等离子射流中的热能。等离子射流具有电弧安稳、热量高度集中、可到达十分高的温度等特色。有的等离子的工作温度高达5000～20000℃。等离子可用慵懒气体(Ar)、复原性气体(H2)等为介质，以到达不同的冶金意图。等离子炉可用于熔炼高熔点金属和生动金属以及金属或合金的提纯。等离子体技能也已用于钢铁厂废尘处理和铁合金出产工艺。 喷发冶金： 为加快液体金属与物料的物理化学反响，用气体喷发的办法把粉末物料送入液体金属，完结冶金反响的工艺，亦称喷粉冶金。该工艺广泛用于铁水予处理和钢包精粹，以到达脱硫、脱氧、成分微调、使夹杂物变性的意图。此工艺的反响速度快，物料运用率高。 区域熔炼： 1952年W.G.Pfann提出的一种运用液固相中杂质元素溶解度不同的特色提炼金属的工艺。其操作原理是：设一个均匀的固态金属棒中有一小段金属被熔化成液体，那么，若这一小段液态区域自左向右缓慢移动，则每移动一次，杂质都会从头散布，其作用就相当于把杂质驱赶到右端。经过屡次这样的重复，左端金属便可到达很高的纯度。 真空冶金： 在低于0.1MPa至超高真空条件下[133.3×( 真空电弧熔炼： 在真空(10-2～10-1Pa)下凭借电弧供热重熔金属和合金的工艺，也称VAR法。其进程是：以水冷铜坩埚为正极，被熔自耗电极接在经滑动密封进入炉体的假电极上为负极，输入低压直流电流在电极与坩埚底之间引弧，凭借电弧供热重熔金属和合金。随同自耗电极的熔化，经过操控电极的下降速度，将自耗电极重熔为成分均匀、安排细密、纯净度高和偏析少的重熔钢锭。它不仅用于重熔活性金属和耐热难熔金属，并且也用于重熔运用要求较严厉的高温合金和特殊钢。 真空电子束熔炼： 在较高真空(133.3×10-4～133.3×10-8Pa)下用电子发射电子束，炮击被熔炼物料(作为阳极)，使之熔化并滴入水冷铜结晶器凝结成锭的熔炼办法。锭由机械设备接连抽出。此法能够调理能量散布，操控熔化速度。电子束重熔材料的纯净度比其他真空熔炼法的更高。它适于熔炼钨、钼等金属及其合金、高档合金钢、高温合金和超纯金属。 真空电阻熔炼： 在真空下以电流经过导体所发生的热为热源的熔炼办法。一般采纳直接加热，由电热体把热能传给炉中物料。根据需求，电阻炉内的气氛能够是慵懒或保护性的。真空电阻炉可规划成熔炼炉或热处理炉。 真空感应熔炼：  在真空下运用感应电热效应熔炼金属和合金的工艺。按炉料和容量挑选电源频率。它有高频(>104Hz)和中频(50～104Hz)以及工频(50或60Hz)两类。感应炉又分有芯(闭槽式)和无芯(坩埚式)两大类。前者电热功率高，功率因数高，但要有起熔体，熔炼温度低，适用于单一种类的接连熔炼;后者熔炼温度高，电热功率低，适于特殊钢和镍基合金等的熔炼。真空感应熔炼在高温合金、高强度钢和超高强度钢等出产中得到广泛应用。

湿法冶金是运用浸出剂将矿石、精矿、焙砂及其他物猜中有价金属组分溶解在溶液中或以新的固相分出，进行金属别离、富集和提取的科学技能。因为这种冶金进程大都是在水溶液中进行，故称湿法冶金。    湿法冶金的前史能够追溯到公元前200年，我国的西汉时期就有用胆矾法提铜的记载。但湿法冶金近代的开展与湿法炼锌的成功、拜尔法出产氧化铝的发明以及铀工业的开展和20世纪60年代羟肟类萃取剂的发明并运用于湿法炼铜是分不开的。    跟着矿石档次的下降和对环境保护要求的日益严厉，湿法冶金在有色金属出产中的作用越来越大。    湿法冶金首要包含浸出、液固别离、溶液净化、溶液中金属提取及废水处理等单元操作进程。    一、浸出    浸出是凭借于溶剂挑选性地从矿石、精矿、焙砂等固体物猜中提取某些可溶性组分的湿法冶金单元进程。    依据浸出剂的不同可分为酸浸出、碱浸出和盐浸出。依据浸出化学进程分为氧化浸出和复原浸出。依据浸出办法分为堆浸、就地浸、渗滤浸、拌和浸出、热球磨浸出、管道浸出、流态化浸出。依据浸出进程的压力可分为常压浸出和加压浸出。    影响浸出速度的要素首要有固体物料的组成、结构和粒度、浸出剂的浓度、浸出的温度、液固相相对活动的速度和矿浆粘度等。    （一）以溶剂分类    1．酸浸出    是用酸作溶剂浸出有价金属的办法。常用的酸有无机酸和有机酸，工业上选用硫酸、、硝酸、、和等。硫酸的沸点高，来历广，报价低，腐蚀性较弱，是运用最广泛的酸浸出剂。在有色冶金中硫酸常用于氧化铜矿的浸出、锌焙砂浸出、镍锍和硫化锌精矿的氧压浸出等。的反响才干强，能浸出多种金属、金属氧化物和某些硫化物。如用来浸出镍锍、钴渣等。但及生成的氯化物腐蚀性较强，设备防腐要求较高。硝酸是强氧化剂，报价高，且反响分出有毒的氮氧化物，只在少量特殊状况下才运用。    2.碱浸出    用碱性溶液作溶剂的浸出办法。常用的碱有、碳酸钠和。铝土矿加压碱浸出是碱浸出最重要的运用实例。碱浸出还用于浸出黑钨矿、铀矿（Na2CO3浸出UO3）、硫化和氧化锑矿（Na2S+NaOH浸出）等。碱性溶液的浸出才干一般较酸性溶液弱，但浸出的挑选性较好，浸出液较纯，对设备的腐蚀性小，不需特殊防腐，制造设备的原料较易处理。    3．盐浸出    是以盐作溶剂浸出有价金属的进程。如硫化矿用硫酸铁浸出铜：                  CuS＋Fe2（SO4）3→CuSO4＋2FeSO4＋S    氯化钠浸出铅：                      PbSO4＋2NaCl→Na2SO4＋PbCl2                    PbCl2＋2NaCl====Na2[PbCl4]    浸出矿石中的金和银：          2Au＋4NaCN＋O2＋2H2O==== 2Na[Au（CN）2]+2NaOH＋H2O2    （二）以浸出反响式分类    依据浸出进程发作的反响可分为氧化浸出和复原浸出。[next]    1．氧化浸出    加人氧化剂使矿石、精矿或其他固体物猜中的有价组分在浸出进程中发作以氧化反响为特征的浸出办法。工业上常用的氧化剂有空气、氧、Fe3+、MnO2和Cl2等等。    对金属或贱价金属氧化物而言，氧化浸出的意图是使金属氧化为离子或使贱价离子氧化为易溶性高的高价离子进人溶液。前者如含金、银矿石的化浸出。              2Au＋4NaCN＋O2＋2H2O====2NaAu（CN）2＋2NaOH＋H2O2                  2Au＋H2O2＋4NaCN====2NaAu（CN）2＋2NaOH    或溶解反响：                4Au＋8NaCN＋O2＋2H2O====4NaAu（CN）2＋4NaOH                  2Ag＋2CN-＋O2＋2H2O====2Ag（CN）2+＋4OH-    浸出进程中单体金和银别离被空气中的氧氧化并与CN-络合，呈配位离子形状进人溶液，后者可举浸出黄铜矿为例：                        CuFeS2＋4FeCl3====CuCl2＋5FeCl2＋2S                        CuFeS2＋3FeCl3====CuCl＋4FeCl2＋2S    此刻，氧化剂为Fe3+，为了防止反响物的水解，浸出进程是在酸性介质中进行。后者发作氧化反响的首要是硫。    2．复原浸出    加人复原剂使被浸出固体物猜中的有价组分在浸出进程中发作以复原反响为特征的浸出办法。工业中常用的复原剂有SO2、FeSO4等。    典型的复原浸出实例如钴渣的浸出，钴渣中钴以难溶的高价氢氧化物CO(OH)3形状存在。为了提取钴有必要使CO3+复原易溶的Co2+。此刻能够用SO2作复原剂。                    2Co（OH）3＋SO2====CoSO4＋Co（OH）2＋2H2O    （三）浸出办法    就浸出的办法可分为堆浸、就地浸、渗滤浸、常压浸、加压浸。    1.堆浸    就地浸出（溶液采矿）和渗滤浸出虽然浸出的办法有所不同，但根本上可归于一类。处理的目标都是比较贫的氧化矿、表外矿和地表矿。矿石浸出之前一般不作深度加工，即便稍作加工，也仅仅停留在粗碎，处理的规划除渗滤外一般都比较大，有的沉出块，规划能够到达几百万吨，浸出的速度不很快，提取率相对较低，但出资省，加工费用低。[next]    2.常压和加压拌和浸出    管道化浸出、流态化浸出和热球浸出办法可归人另一类。它们的共同点：浸出之前矿石都需求深加工，为浸出发明了杰出的热力学和动力学条件，不仅把拌和、加热和化学反响结合起来，如热球磨浸出还把破碎和机械活化有机地结合起来。溶液中颗粒散布均匀，反响速度快，金属提取率高。浸出进程强化，使设备单位出产才干进步，并运用于有色金属冶金中，管道化浸出现在已成为处理铝土矿制取氧化铝的标准办法。    二、固液别离    将浸出液别离成液相和固相的进程，常用的固液别离办法有沉降别离和过滤两种办法，过滤一般又有离心别离和过滤别离。    （一）沉降别离    是凭借于重力作用将浸出矿浆别离为含固体量较多的底流和清亮的溢流的液固别离办法，其先决条件是在固相和溢流液之间存在密度差。因为矿浆中粒子直径规模很宽，从几百微米以上到几个微米均有，沉降速率不能用理论公式核算，一般要靠试验测定。    进步底流浓度的工业设备称之为浓缩槽或弄清槽。它的弄清才干与槽的沉降面积成正比，底流的浓度与浸出矿浆在槽内的停留时刻有关（即与槽深度有关）。为了进步其容量，节约占地面积，则选用多层浓缩槽。    当处理含极细物料的矿浆时，可运用离心力替代重力以加快颗粒沉降。如水力旋流器和螺旋离心机来强化沉降进程。或凭借化学试剂—聚凝剂或絮凝剂促进矿浆中涣散的、不凝集的颗粒转化成弄清溢流和稠密底流。聚凝剂（如石灰）可使颗粒相互凝集，絮凝剂可使细颗粒构成絮团来强化沉降进程。    （二）过滤别离    运用多孔介质阻拦浸出矿浆中的固体粒子，用压强差或其他外力为推动力，使液体经过微孔的液固别离办法。阻拦固体粒子的介质有多种多样，或为编织物，或为多孔陶瓷、多孔金属，或为纸浆及石棉等，但不论是那种过滤介质，其孔隙一般都大于被过滤粒子的直径。真实的过滤是靠粒子群在介质上经过架桥作用或疏松的滤饼来完成的，只要构成滤饼后的滤液才是明澈的。过滤分恒压和恒速两种，前者在滤饼加厚今后在不改动抽力的状况下，过滤速度会减慢，后者则为了坚持过滤速度，在滤饼加厚的状况下有必要加大抽力，才干确保速度不变。    过滤器挑选最重要的要素是滤饼的比阻、过滤物料的固体含量、滤液粘性等。常用过滤器有反转筒真空过滤机、带式过滤机、板框式过滤机等。    三、溶液净化    除掉溶液中杂质的湿法冶金进程，一般浸出液中除欲提取金属外，尚有金属和非金属杂质，有必要先别离掉这些杂质才干终究提取意图金属。溶液净化作用首要有：确保产品质量，一些杂质元素影响产品的用处，有必要严厉按规则标准出产，确保产品质量。    (1)使后续作业顺利进行。如硫酸锌水溶液电积时，杂质氟、氯并不影响电锌质量，但它们的存在则影响电锌的极板外观、起泡、曝裂和作业。[next]    (2)进步出产的技能经济目标，某些杂质会直接影响工艺进程的顺利进行，如电积时氯离子则影响电流功率和收回率目标。    (3)归纳收回有价金属，如湿法炼锌中浸出液可收回稀散金属锢、锗等，又如电镍时浸出液可收回钻等。    溶液净化办法多种多样，工业上常用的有结晶、蒸馏、沉积、置换、溶剂萃取、离子交流、电渗析和膜别离等。为取得纯洁溶液，往往多种办法归纳运用。    （一）结晶    物质从溶液、熔融物或蒸气中以晶体状况分出的进程叫结晶。在湿法冶金中，结晶操作首要是从溶液中分出晶体，以制取纯洁的固体产品。    物质从溶液中结晶分出首要依赖于它的过饱和度，发作过饱和度的办法可分为降温、蒸腾、真空和盐析结晶四种。    (1）降温结晶将溶液冷却使之变为过饱和溶液而发作结晶的进程。    (2)蒸腾结晶在常压或减压下蒸腾溶液以除掉部分溶剂，使之变为过饱和溶液而发作的结晶进程。    (3)真空结晶溶液在真空和外界绝热的条件下闪急蒸腾，因为部分溶剂移除和固溶剂快速蒸腾时吸收热量则构成溶液冷却的两层作用使溶液变为过饱和而发作的结晶进程。    (4)盐析结晶向溶液中加人溶解度大的盐类，以下降被结晶物的溶解度，使之到达过饱和而发作的结晶进程。    （二）蒸馏    使物料的某成分蒸腾并冷凝以提取或纯化物质的进程。这是一种运用液体混合物中各组合蒸气压的差异，加热混合物至必定的温度使蒸气压大的组分蒸腾，或使由矿藏中复原出来的组分以气态蒸发，然后再使其冷凝成液体或固体的进程。蒸馏的作用取决于提取或纯化物与混合物的蒸气压的差异，差异越大作用越好。    蒸馏是有色金属提取冶金的重要进程之一，常用于锌、镉、、硒、镓、锂、、的合金别离和精粹。    蒸馏的办法许多，有简略蒸馏、真空蒸馏、分子蒸馏等。    （三）沉积    使水溶液中金属离子生成难溶固体化合物从溶液中分出的进程叫沉积。有水解沉积、中和沉积、硫化沉积、成盐沉积、离子浮选和共沉积。    1．水解沉积    是金属盐类和水发作复分解反响生成氢氧化物或碱式盐沉积的进程，水解的办法有两种，一种是中和水解，一种是稀释水解。当水溶液中的某些金属离子和某种配位体生成合作物时，经过加水稀释使溶液中的配位体浓度下降会导致水解的发作。例如SbCln3-n的稀释水解：                         SbCln3-n+H2O=====SbOCl↓+2H++(n-1)Cl-    2.中和沉积    向酸性溶液中参加碱或向碱性溶液中参加酸使溶液中的金属离子水解成氢氧化物或碱性盐沉积的进程。例如：                            Me2++2H2O=====Me（OH）2+2H+                            WO42-+2H2O=====H2WO4↓+2OH-    为使上述反响向右进行，有必要别离加人碱和酸中和所生成的酸和碱，并运用金属氢氧化物的溶度积的差异，操控pH值以到达沉积和别离金属的意图。湿法冶金中常用中和水解沉积从溶液中除掉Fe3+，从Na2WO4, Na2MoO4, Na2SnO4溶液中沉积出H2WO4, H2MoO4,H2SnO4。[next]    3.硫化沉积    是向原生溶液中加人硫化剂生成难溶的金属硫化物沉积，常用的硫化剂有H2S, Na2S。除碱金属外，一般金属硫化物在水中的溶解度都比较小（用溶度积标明）。    选用硫化沉积能够从水治进程产出的很多稀溶液中，有用地沉出有价金属，如硫酸镍溶液中Cu的除掉：                        CuSO4＋Na2S====Na2SO4＋CuS↓    4.成盐沉积    使水溶液中的金属离子生成某种难溶盐并沉出的进程。常用的难溶盐有硫酸盐如CaSO4, BaSO4、SrSO4，卤盐CaF2, AgCl, PbCl2，碳酸盐如BaCO3，草酸盐如COC2O4，还有CaWO4, Ca (AsO3)2 ,（NH4)2PtCI6,（NH4）2PdCl6,（NH4）2lrCl6和复盐Me+Fe3（SO4）2·(OH)6等。能够运用成盐沉积作为从溶液中除掉杂质的手法，如以沉积CaF2除掉溶液中的F-，以MgNH4·PO4除掉碱性溶液中的磷，以沉积黄钾（钠）铁矾除掉酸性溶液中的Fe3+等。     5．离子浮选法    用捕集剂（表面活性物质）与溶液中的金属离子构成一种难溶疏水化合物，粘附于气泡上浮而得以别离的进程。特别合适从稀溶液中提取有价元素或消除废水中有害组分的有用办法。依据不同状况，可选用阳离子捕集剂和胺型的R-RH2, R-NH3+、RR-NH2+等和阴离子捕集剂如脂肪酸型的R-COO-、R-SO3-等。    6．共沉积    是存在溶液中的几种物质一起发作沉积的现象。当然共沉积有同晶、吸附、失常合结晶和内吸附之说，但关于恣意一种共沉积现象，很难确定是那种现象为主。大都状况部属吸附作用的共沉积。共沉积技能广泛用于放射性同位素的别离。在湿法炼锌中运用Fe以Fe(OH)3形状吸附溶液中的砷、锑、锗等杂质而共沉积除掉，到达净化溶液的意图。[next]    （四）溶剂萃取    运用水溶液中某些金属在有机溶剂和水溶液中分配份额的不同，当有机相和水相充沛触摸时，水相中某些金属会挑选性地搬运到有机相，金属的这种搬运进程被称为萃取。在湿法冶金中，常用于水溶液提取有价金属或作为溶液净化的一种手法。因为触摸的水溶液和有机溶液都是液相，因而常把溶剂萃取称为液一液萃取。    与其他别离法如沉积法、离子交流祛比较，溶剂萃取法具有提取和别离功率高、革除过滤、试剂耗费少、收回率高、出产才干大、易完成自动化和接连化等长处。近年来在湿法冶金、石油、化工、环保等部分得到广泛运用。    一个萃取系统一般由互不溶解的有机相和水相组成。有机相由萃取剂和稀释剂组成，水相常含一种或多种被提取或别离的金属离子。被萃取物从有机相搬运到水溶液的进程被称为反萃取。按水相料液是否含有固体悬浮物分为清液萃取和矿浆萃取。按萃取进程选用萃取剂数量在两种以上的称为协同萃取和反协同萃取。触及萃取的技能经济目标的有关名词有：稀释剂、改质剂、分配比、别离系数、萃取率、级数等等。    (1)相  萃取系统所谓的相，是指系统中具有相同物理性质和化学组成的均匀部分。互不相溶的相与相之间会有界面，能够用机械办法分隔，金属溶剂萃取的两相，一般是指含有萃取剂和稀释剂的有机相和含金属离子的水相。    (2)稀释剂   它是一种不与金属发作作用的慵懒溶剂，用来调理萃取剂的浓度，下降有机相（萃取剂）的粘度与密度，添加萃合物的溶解度。    (3)改质剂   为了防止萃取或反萃取时发作安稳的乳化或第三相，往有机相加人一些高碳醇或其他有机化合物，添加萃取剂、萃取剂的盐类或金属萃合物的溶解度。这些化合物通称为改质剂。    (4）比较   即在萃取进程中有机相体积和水相体积的份额，一般是用O/A标明（O代表有机相的体积，A代表水相的体积），在萃取进程中有机相和水相是接连招供的，因而比较用有机相和水相流量的份额标明。    (5）分配比D   实践萃取系统到达平衡后某溶质在水相和有机相平衡浓度的比值。    (6)萃取率  金属被萃取到有机相中的份数，一般用百分数标明，萃取率用η标明：    (7)别离系数β  用β标明同一萃取系统内两种金属在相同萃取条件下分配比的比值。标明两种金属别离的难易程度。    β值越大阐明两种金属越简单别离，当β=1时，则标明两金属运用萃取无法别离。[next]    (8)萃取级数  即在萃取系统中，为取得预期的萃取成果，要经过若干个萃取器完成到达分级触摸平衡，这就是所谓的萃取级数。    1.萃取剂    工业上常用的金属萃取剂有中性萃取剂、碱性萃取剂和酸性萃取剂三类。    (1)中性萃取剂  是萃取剂的电子给予体和中性无机分子或络合物发作溶剂作用，使无机物质添加在有机相的溶解度，完成对金属无机物的萃取。    这种萃取剂有两个基团，一种是含氧-碳键的有机萃取剂，如醚[二R1＝（CH3）2·CH,醇（R=C4H9）和酮（甲基二丁酮R1=CH3, R2＝（CH3）2·CHCH2）]等。另一类是氧或硫与磷键合的萃取剂，如磷酸酯类（磷酸三丁酯R1＝R2＝R3=C4H9O）和硫醚类（二乙基硫醚R＝C6H13）。    (2)碱性萃取剂  碱性萃取剂也称离子缔合萃取剂，首要分胺和季铵卤化物两类，伯胺(RNH2）、仲胺R2NH、叔胺R3N和季铵盐[R3N（CH3）]+Cl-，胺类萃取剂的萃取才干与水相中金属离子构成络阴离子的才干有关。这种萃取剂对金属络阴离子的萃取进程是阴离子交流进程。    2．萃取工艺    萃取工艺流程一般由萃取、洗刷和反萃取三个根本进程构成。萃取到达平衡经静置分层后，这时的水相称为萃余液，而含有某种或某些金属的有机相称为负载有机相。负载有机相经反萃取使某种被萃人有机相的金属转人水溶液，然后从反萃取中收回其间的金属，然后到达金属的别离或富集的意图。反萃后不含或少含金属的有机相称为再生有机相，有时在反萃取之前要用洗刷剂从负载有机相洗去某些杂质。[next]    在萃取流程中，依据水相和有机相的触摸办法可分为并流萃取、错流萃取、逆流萃取。    (1)并流萃取行将新鲜水相和新鲜有机相（溶剂）一起进人一个萃取器，经混合后顺流进人下一萃取器，再次混合，以同一方向及相同办法直至最终一级分相，萃余液和负荷有机相同向排出。并流多级萃取，实践仅仅添加两相触摸时刻，其萃取功率并不比单级萃取高。这种办法在萃取工艺中很少选用。    (2)错流萃取错流萃取是将新鲜的有机溶剂S和料液F按必定的比较加到榜首个萃取器，经充沛混合分相后，将负荷有机相E3排出。萃余液R1进入第二个萃取器，并按前次相同的比较参加新鲜有机溶剂S，混合再弄清分相，萃余液持续往下一个萃取器活动。以此类推，直到萃余液金属浓度到达预期成果停止。因为错流萃取每一级都参加新鲜溶剂进行触摸，所以别离作用好，但水相中被萃金属都因每次参加新鲜溶剂而涣散。    (3)逆流萃取即料液从榜首级进入，与由第二级来的负荷有机相触摸，分相后取得含金属有机相从榜首级排出送反萃，萃余液流入第二级与第三级来的负荷有机相触摸，分相第二级萃余液经第三级与新鲜有机相触摸后排出，这就是三级逆流萃取。能够看出，这种水相和有机相沿着相反方向活动的多级触摸进程，只需参加1份萃取剂，即能够取得错流萃取的别离作用，大大地节约萃取剂的需用量。    并流、错流和逆流萃取示意图见图1。

火法冶金是在高温下从冶金质料提取或精粹有色金属的科学和技能。为温度在700K以上的有色金属冶金的总称。有色金属火法冶炼一般包含炉料预备、熔炼吹炼和精粹三大进程。进程中的产品除金属或金属化合物之外，还有炉渣、烟气和烟尘。烟气由高温的粉尘、烟雾及气体组成，经过对烟气处理和烟尘综合运用来收回其间的热量、有价组分以及把对环境有害的气体转化为有用产品。为保持有色金属火法冶金进程中所需的温度和取得更好的冶炼效果，需经过各种途径供热以到达火法冶金热平衡及物料平衡的核算。    火法冶金的基本条件是保持必定的高温所需的热源，除了冶金自身为放热反响外，首要靠碳质燃料焚烧供热（碳质燃料有煤、焦、天然气和石油产品），燃料焚烧大都用空气供风，因为空气中含有79%（体积）的氮气，燃料焚烧放出的热很多被氮气带走，使燃料的热效率大大下降。为了进步燃料热效率和削减烟气体积，相继呈现了富氧和纯氧的熔炼工艺。为了充沛运用烟气带走的热，除了设置余热锅炉出产蒸气和发电，也用来预热空气，然后呈现热风熔炼工艺。为了充沛运用硫化精矿以及粉状物料大比表面积而开展各种新的冶炼工艺，如闪速、旋涡、熔池熔炼等。    火法冶金的每一进程都很杂乱。因为在高温下进行的反响简略到达平衡，加之质料化学成分及矿相组成改变大，因而反响进程机理是很难进行研究的。至今没有找到能解说各种火法冶金现象的动力学规则，大都求助于热力学原理来处理出产中的问题。如Me-S-O系化学势图，或许Me-Me'-S-O-SiO2五元系化学势图，乃至多元堆叠系的化学势图，Me-e-O系化学势图以及各种二元系、三元系乃至四元系相图等，便成为遍及用于处理火法冶金有关问题的热力学根底。因为火法冶金进程的温度在700 K以上，各种化学反响进行都很敏捷，许多进程都是在几秒钟内完结。因而，化学反响是趋衡的，运用热力学根底理论来解说各种出产现象较为合理和牢靠。    参加火法冶金进程的物质有固体、气体和熔体，如固体精矿、熔剂、燃料，空气、工业氧、熔体锍、熔剂和炉渣等。火法冶金进程产品亦然，如固体的焙砂、烟尘、 SO2,烟气CO2,焚烧气体、熔体金属、锍和炉渣等。火法冶金进程发作的高温化学反响恰当杂乱，首要的反响类型有：气-固相，气-液相，固-液相，液-液相，固-固相反响，冶金以及气-液-固三相之间的反响。火法冶金进程的工艺一般包含质料预备、焙烧、熔炼（吹炼）和精粹四大进程。    一、质料预备    将精矿或矿石、熔剂和烟尘等按冶炼要求配制成具有必定化学组成和物理性质的炉料进程，为现代火法冶金流程的重要组成部分。炉料预备一般包含储存、配料、混合、枯燥、制粒、制团、焙烧和煅烧等。除焙烧和锻烧使炉料发作化学改变外，其他进程一般只发作物理改变。有的火法工艺并不要求制粒（制团）或焙烧，精矿能够直接冶炼。    由精矿、返料、烟尘、熔剂等组成的炉料，其物理状况、化学成分、含水量及数量，不必定能满意冶炼工艺的要求，为确保正常出产，就需求储存满足长期运用的质料和熔剂，储存的量是一个重要的经济技能指标，储存量的多少与处理工艺、作业测验、规划有关。冶炼厂常处理多个矿山或选厂的矿石及精矿，有必要进行配料，将各种精矿按必定的份额混合运用，并混合成化学成分和物理性质比较共同的质料。进厂的精矿一般含水8%-15%，而炼前的炉料预备，冶炼进程及烟尘处理都要求精矿含水较低且需经过枯燥处理。某些质料，作为某一冶炼进程来说，其粒度或许太细，要配人胶粘剂制粒，或其透气性不够好，有必要配人胶粘剂制团。氧化物常比硫化物更易于复原，金属的硫酸盐、氯化物或氧化物更易从质猜中浸出，因而常要经过焙烧与缎烧的化学办法，将质猜中的矿藏转变成所需求的方式。关于某一详细质料而言，终究需求经过哪些预备进程，则视质料自身状况和冶炼工艺要求而定。[next]    （一）配料和混合    配料是依据冶炼要求将所需的各种物料按必定数量比进行合作和混合的进程，为炉料预备的一道作业，常用的有干式配料和湿式配料。    干式配料有仓式配料和堆式配料两种。仓式配料是将各种物料别离装人配料仓中，经过给料、称量设备，按质量份额合作在一起。仓式配料易于调整配料份额，不受粒度约束，为工厂所广泛选用；堆式配料是将不同物料按必定份额沿水平方向分层铺成料堆再沿笔直方向切开的配料办法。堆式配料多用于各种精矿的合作，将各种精矿按份额分层铺成料堆，成分比较稳定。但因为堆式配料不能配人粒度相差较大的物料，因而选用堆式配料经常要有仓式配料作辅佐。    湿式配料是将各种料以矿浆方式合作，依据冶炼工艺要求，混合浆可直接或经枯燥后送人下一道作业。湿式配料多用于需将磨细的熔剂配人精矿的冶炼作业，或用于流态化炉运用湿式进料的冶炼厂。    为使合作料的成分均匀。配好的料再在圆筒内混合机式、轮式混合机内进行充沛混合。    （二）枯燥    枯燥是脱去物猜中物理水的进程，是炉料预备的组成部分。有时也随同发作一些化学效果。一般进厂精矿含水量都高于炉料、冶炼及烟气处理等所答应的含水量，因而需求经过枯燥处理。常用的枯燥办法有圆筒枯燥法和气流枯燥法。圆筒枯燥法是把待枯燥的物料加人到反转的圆筒枯燥窑中，使与焚烧室所发生的高温热气流相触摸，使水蒸腾而到达枯燥的意图。气流枯燥是将待枯燥的物料装人鼠笼破碎机中，通人高温热气流，使物料再破坏涣散，呈悬浮状况直接与高温热气流触摸，在数秒内得到枯燥。    球团炉料通常在矿仓内用热气流枯燥，也有在链板枯燥机和带式枯燥机上进行枯燥的。链板枯燥机结构简略，枯燥温度一般在473-573K。带式枯燥机的温度高些，既能够枯燥脱水，也可进行必定程度的焙烧。    精矿枯燥可依据其含水量及所要求的枯燥程度，选用一段、两段和三段枯燥工艺流程。如精矿含水6%-8%时，常用圆筒枯燥窑的一段枯燥。精矿含水少于8%及要求炉料含水低时，可选用鼠笼破碎机和气流枯燥管两段枯燥流程。精矿含水超越8%又要求炉料含水低时，一般宜选用圆筒枯燥窑进行预枯燥，然后经鼠笼破碎机松懈和气流枯燥管三段枯燥流程。    （三）制粒    因为工艺的要求，某些质料的粒度太细，需求加人胶粘剂制成粒。制粒是将松懈物料或粉料配人恰当胶粘剂和水分，在制粒机中经过翻滚逐步成为巩固球体的进程。因为物料颗粒间存在水分的毛细管现象而构成水膜，水膜的表面张力使颗粒彼此吸附，再合作机械力的效果而生成母球，母球经长大、滚密而成为有必定机械强度的生球粒。制粒机有圆筒形和圆盘形两种。    圆筒形制粒机是一稍有歪斜的圆筒，粉料从筒的一端加人，在进料端的恰当方位加人水分和胶粘剂，粉料在圆筒中边翻滚边长大，完结制粒，从另一端排出世球粒。这种办法虽然有设备简略、操作便利的特色，但产出的生球粒大小纷歧，强度较差。    圆盘形制粒机是一个有倾角的浅底型旋转圆盘，装人的物料受旋转圆盘所驱动，在重复旋涡状运动中逐步长大，完结造球进程。简略翻滚的长大的生球团移向上层，以恰当于供料量的数量从圆盘边际溢流排出。因为圆盘有分级效果，因而能产出粒度较均匀的生球团粒。制粒常用的胶粘剂有皂土、消石灰及造纸废液等。[next]    （四）制团    制团是为进步竖式炉如鼓风炉、竖缸、直井炉等炉柱的透气性和改进炉料冶炼功能而规划的一道作业。它是将松懈粉状炉料在加或不加胶粘剂的状况下限制成有必定几许形状团块的进程。    制团办法分热限制团和冷限制团两种。热限制团是将常温粉煤等直接与高温的焙烧矿混合，将煤加热到充沛软化，并分出必定数量的胶质体后加压成形。此法流程简略，热运用率高，不需胶粘剂，但团矿质量往往不如冷限制团法的好。冷限制团是在常温下将质料、煤粉、胶粘剂等经混合、碾磨、压密，最终限制成团。碾磨的意图是使混合料严密而带有塑性。碾磨的好坏影响到制团的成形率和团矿的强度，一般碾磨3次即可；压密的效果是将碾磨料压成小团，进步碾磨料的强度；压团是将经过压密的碾磨料在压团机内加压成形。    二、焙烧    焙烧是指在低于物料熔化温度下完结的某种化学反响的进程，为炉料预备的重要组成部分。焙烧大多为下步的熔炼或浸出等首要冶炼作业做预备。    依据工艺的意图，焙烧大致能够分为：氧化焙烧、盐化焙烧、复原焙烧、蒸发焙烧、烧结焙烧，其间的盐化焙烧包含硫酸化焙烧和氯化焙烧，磁化焙烧属复原焙烧。按物料在焙烧进程中的运动状况，分为固定床焙烧、移动床焙烧、流态化焙烧、飘浮焙烧。    （一）氧化焙烧    氧化焙烧是用氧化剂使物猜中的金属化合物转变为氧化物的工艺进程。意图是为了取得氧化物以利下一步熔炼制取粗金属，并收回其间的热量和有价成分。氧化焙烧多用于硫化矿冶炼。有时也为了蒸发除掉硫化矿中的砷和锑等有害杂质，也进行氧化焙烧。    氧化焙烧时硫化矿先热分化变成贱价硫化物和硫，最终生成氧化物。以FeS2为例，焙烧反响为：    一些硫化矿的氧化焙烧是放热反响，所放出的热量可使反响自热（或部分自热）进行到底。氧化焙烧设备有反转窑、多膛焙烧炉、流态化焙烧炉（见流态化焙烧）等。[next]    （二）盐化焙烧    硫酸化焙烧和氯化焙烧是盐化焙烧的典型比如。意图是在严厉条件操控下使物猜中的某些金属硫化物或氧化物尽或许多地转化为溶于水或稀酸的可溶盐。    其反响为：    硫酸化焙烧操控条件首要有温度和送风量。在同一温度下，各种硫酸盐的分化压和稳定性是不同的，温度越高，硫酸盐越不稳定，简略分化为氧化物。运用各种硫酸盐稳定性的差异，经过操控恰当的温度，进行选择性硫酸化焙烧。当送风量能使气相中的SO3具有最大值时，就是硫酸化焙烧最合适的送风量。硫酸化焙烧在铜精矿、铜钴精矿、钴硫精矿及档次低得多金属物料的处理中得到运用。工业上多选用流态化焙烧炉进行硫酸化焙烧。    （三）氯化焙烧    使物猜中某些组分与氯化剂效果生成氯化物的焙烧办法。被氯化的物料能够是氧化物、碳化物、硫化物及金属或合金。常用氯化剂有、HCI, CCl4, CaCl2, NaCl, MgCl2,FeCl3等。依据作业温度条件，分为中温氯化焙烧和高温氯化焙烧。前者作业温度不高，生成的氯化物以固体状况存在，运用其水溶性，在浸出工序中加以提取。高温氯化因焙烧温度高，而氯化物的沸点比较低，因而生成的氯化物往往一起蒸发进人气相后而富集。高温氯化焙烧又名氯化蒸发焙烧。    一般状况下固体氯化剂在焙烧条件下会被氧气或水分化分出或HCl等气体氯化剂复兴效果。如： [next]     氯化物沸点低，熔点不高，与金属矿、硫化物、氧化物几乎不互溶，既易生成，又易复原或分化，再加上氯化选择性好，因而氯化焙烧得到广泛运用。典型典范有：金红石或高钛渣氯化法制取TiCl4，二氧化错氯化法制取ZrCl4。    （四）复原焙烧    复原焙烧系指在复原性气氛下将金属氧化物复原成金属或贱价化合物的焙烧进程。按被复原物蒸发和不蒸发分为复原蒸发焙烧和不蒸发焙烧两类。复原剂能够用固体、液体或气体等碳质复原剂。在运用固体复原剂煤或焦粉等时，在焙烧进程中碳先转化为CO，然后起效果。    复原蒸发焙烧的典型比如：                                 ZnO+CO====Zn+CO2                            As2O5+2CO====As2O3+2CO2                        MeO（s,l）+CO（g）====Me（g）+CO2（g）    磁化焙烧实质上也属复原焙烧，其典型比如为赤铁矿磁化焙烧，反响为：                             3Fe2O3+CO====2Fe3O4+CO2

（1） 1801年英国化学家哈特契特发现元素铌； 1802年瑞典化学家安德斯&bull;古斯塔夫&bull;埃克伯格发现了元素钽。（2） 1865年瑞士化学家马利尼亚克发明晰钽铌别离的分步结晶法。（3） 1866年，在高温下用氢还原五 氯 化铌首要得到了金属铌。（4） 1903年，用钠还原钽氟络盐制备了可锻金属钽。（5） 1922年，熔盐电解生产钽粉成功，使钽的生产达到工业规模。（6） 1944年发明晰铌的碳还原法，奠定了铌的工业生产根基

粉末冶金是一项具有悠久历史的材料冶炼技术。在古代，人们就已经掌握了冶炼生铁的技术，这就是现代粉末冶金最原始的表现;18世纪的欧洲，在制造铂金过程中的冶炼技术就是粉末冶金，这标志着近代粉末冶金技术开始得到了发展;进入20世纪之后，粉末冶金技术得到了高速的发展，新型材料不断涌现，应用范围逐步扩大。目前，粉末冶金已经成为材料领域不可或缺的技术。 粉末冶金是利用金属粉末作为生产的原料，经过一系列的生产工艺后，可以制造材料以及材料制品的技术。粉末冶金技术的发展促进了社会的变革。例如，1909年科学家用粉末冶金技术制造的钨丝制成白炽灯，极大地改变了人们的生活。随着经济的迅速发展，粉末冶金技术不断发展，粉末冶金技术应用范围也不断扩大。 一、 粉末冶金技术的特点 粉末冶金制成品具有传统铸造技术不具有的化学性能，这些特性只能由粉末冶金技术实现。利用粉末冶金技术可以制造一些结构复杂或者精密的零件，如汽车上的小型零件。粉末冶金技术可以对多种材料进行复合加工，对材料的特性扬长避短，最大限度发挥各种材料具有的优良特性，生产出具备高性能的金属或者陶瓷材料，生产成本却可以大幅度降低。不仅如此，利用粉末冶金技术可以制造出具有特殊结构和特殊性能的产品(多孔分离膜材料以及功能性陶瓷材料)，这是普通的铸造冶炼技术无法实现的。利用废矿石、回收废旧金属以及冶炼残渣作为制造的原料，是一种对材料综合利用的新型冶炼技术，可以有效节约资源。如家庭用的磨刀石等，就是用粉末冶金技术制成。 二、 粉末冶金材料的分类 传统的粉末冶金材料 (1) 铁基粉末冶金材料 在诸多粉末冶金材料中，铁基粉末冶金材料是最传统的一种，同时也是最重要的一种冶金材料，这种材料广泛应用于汽车制造行业。随着现代经济技术的快速发展，汽车生产的规模不断扩大，汽车生产者对其需求不断增加，铁基粉末冶金材料的应用领域也越来越多。在一些传统的机械加工行业对其需求也较多。 (2) 铜基粉末冶金材料 铜基粉末冶金材料种类比较多，用铜及铜合金生产的零件具有较好的耐腐蚀性，青铜材料、黄铜材料以及铜合金等因其具有的优良特性，在机械、电器制造行业中铜基粉末冶金材料被大规模的应用。 (3) 难熔金属材料 难熔金属材料一般是指熔点高于1650℃并有一定储量金属的材料，这类材料的熔点比较高，因此具有较高的硬度和强度。这一类材料主要用于一些高端技术领域，主要应用在武器装备、航空航天、核能等领域。 (4) 硬质合金材料 硬质合金材料是由熔点较高的金属经过氧化后形成的一种材料。这种材料的制作过程主要有2个环节，首先利用冶炼技术对硬质材料进行粘结和融合，之后通过粉末冶金环节进行相应的加工制作。硬质合金材料具有特殊的性能，如较高的熔点、较强的硬度和强度等，此种材料大量应用在工业切削领域中。 (5) 粉末冶金电工材料 这类材料通常应用在电子领域，其中以电器元件居多。另外，一些公司在电极的制造过程中使用粉末冶金电工材料。进入21世纪之后，我国的通讯技术得到了迅速发展，这就意味着对电阻器件的需求量增多，进而增加了对粉末冶金电工材料的需求。另外，电子管在一些涉及到真空技术的领域中应用较多，因此，粉末冶金电工材料在真空领域也具有极其重要的作用。 摩擦材料顾名思义，本身具有极强的耐摩擦性，这类材料主要应用在一些易于产生摩擦的机械零部件中，例如汽车的摩擦离合器和摩擦制动器等。这些零件的制造利用了其耐摩擦、耐磨损的特点，能够使运动的物体减速甚至停止等。

含铋物料湿法冶金(hydrometallurgy of material containing bismuth) 含铋物料通过浸出、置换、熔铸等处理，产出粗铋的进程。为铋冶炼办法之一，首要用于处理含硅高的铋氧化矿、中矿、贫矿及铋渣等。我国选用湿法冶金出产的铋占铋总产量的10％～15％。 工艺特色 湿法冶金首要选用氯化浸出，依据质料的不同，可选用浸出、加氧化剂浸出、通氯浸出、硫酸通氯浸出、硫酸加食盐浸出等法。其间以浸出最具典型。浸出的长处是在水溶液中溶解度大，稳定性好，不易生成黄钾铁矾类不溶配(络)合物；的氧化电位能使金属硫化物中的硫以元素硫形状分出，消除了SO2气体的污染；可在常压下浸出，可选择性浸出金属；可再生运用。不足之处是浸出液中铁量多，给浸出液别离净化带来困难；由于是强氧化剂，有必要选用防腐蚀的浸出设备，因此增加了投资额；有必要处理逸出对环境污染的问题。由于上述原因，浸出一般用于处理硫化矿，特别是富银的硫化矿。 工艺进程 包含浸出、铁粉置换、再生和海绵铋熔铸等进程，工艺流程如图。 浸出 运用和作浸出剂，首要用于处理铋中矿与贫矿。这些铋矿常含有辉铋矿、铋华、天然铋等，浸出的反应为： Bi2S3＋6FeCl3＝2BiCl3＋6FeCl2＋3S Bi2O3＋6HCl＝2BiCl3＋2H2O Bi＋3FeCl3＝BiCl3＋3FeCl2 往浸出液中参加的，除与Bi2O3效果外，还使溶液坚持必定酸度，使BiCl。不水解为BiO－Cl。铋矿中所含杂质，如以金属硫化物形状存在的硫在浸出时被氧化为元素硫堆积，可用选矿办法别离；以硫化物存在的砷和以氧化物存在的锡，在浸出中不被氯化而留在浸出渣中；以方铅矿存在的铅，浸出中被氧化为PbCl2，常温浸出时其在溶液中的溶解度仅1％左右。 铁粉置换 运用铁置换溶液中较正电性的有价金属，使其从溶液中堆积别离出来。酸性浸出液中的Bi－Cl3。被铁置换为金属铋：2BiCl3＋3Fe＝2Bi＋2FeCl2被置换堆积的金属铋为海绵状。置换剂铁屑被氧化为FeCl2进入溶液。 再生 氯化浸出有必要考虑氯化剂的收回，这对进步经济效益和环境保护都很重要。再生有氧化法和隔阂电解法两种，常选用氧化再生法。即往置换后液中通入将FeCl2氧化成FeCl3： 2FeCl2＋Cl2＝2FeCl3 再生后的FeCl3再回来氯化浸出运用。 海绵铋熔铸铁 粉置换堆积产出的海绵铋，在熔融的NaOH中熔化为粗铋。由于熔融的NaOH隔断了海绵铋与空气的触摸，而能避免海绵铋氧化。熔化的金属铋珠在熔融的NaOH中下沉集合，海绵铋表面的氧化膜被NaOH吸收，构成固态浮渣与铋液别离。海绵铋中一些杂质金属氧化物进入浮渣，进步了粗铋档次。海绵铋中残存的氯离子与 NaOH构成钠盐，使粗铋脱氯。

目前钨提取冶金的工艺繁多、流程较长，但总的说来都包括下列阶段：    （1）矿物分解  其任务是在高温下或在水溶液中利用酸碱或其他化工原料与钨矿物作用，破坏其化学结构，使其中钨与伴生元素初步分离。经分解后，钨一般转化为粗钨酸钠溶液或粗钨酸。在各种湿法浸取前亦可进行预处理，以除去浮选剂及部分杂质，并改善其浸取性能。    （2）纯钨化合物制备  即将分离所得产物提纯，以得到化学成分及物理性状符合要求的纯化合物（一般为纯仲钨酸铵或三氧化钨）。    （3）钨粉制取。    （4）高纯致密钨制取。    钨冶金的原则流程见下图。

冶金产品成本设计(metallurgical product cost preparing)产品成本是在建设项目的可行性研究及初步设计阶段，为了进行经济分析和评价，按设计参数及预期价格，对其产品所编制的成本。产品成本的主要作用是计算利润、计算流动资金需要量，用于财务分析和评价，进行不确定性分析等。根据不同的需要，产品成本具有多种不同的类别或特定的含义。项目成本和要素成本产品成本可以分为项目成本和要素成本。(1)项目成本。它是按生产费用的经济用途和发生的地点划分为各种成本项目。包括：原料及主要材料;辅助材料;工艺过程用燃料;工艺过程用动力;生产工人工资及附加工资;制造费(包括折旧、维修及其他制造费);管理费(包括摊销费、土地使用费和其他管理费);财务费用(包括建设借款利息和流动资金利息);销售费用。其中前五项是直接用于生产过程的费用，叫作直接费用，后几项叫作间接费用。按成本计算项目分类，其特点是能够计算每种产品的成本，便于开展经济核算，挖掘企业内部潜力。(2)要素成本。它是按生产费用的经济性质划分为冶ye各种费用要素。要素成本反映企业在生产过程中的各种消耗。生产费用按经济性质分类，即根据企业费用的原始形态来划分，而不管这些费用的生产用途和发生地点，凡是经济性质相同的费用就列入同一项目中。生产费用按费用要素可以划分为：劳动对象的费用(包括原料及主要材料、辅助材料、燃料和动力费用);劳动手段的费用(包括固定资产折旧);活劳动的费用(包括工资及附加工资);其他现金支出(如邮电费、旅差费、利息等)。固定费用与可变费用 产品成本按其与产量的关系，又可分为固定费用与可变费用。(1)固定费用。有些费用，不管产量的大小总是固定不变，即这类费用在一定时期内不随企业产品的增减而变化，如制造费和管理费。(2)可变费用。指随着产量的变化而变化的费用。它包括原材料费、生产工人工资及其附加工资、燃料动力费、废品损失费等，这些费用一般随着产量的增加而成比例地增加。计时工资只能算半可变费用。经营成本经济评价中经常采取经营成本这个概念。经营成本指产品成本不包括折旧费用和财务费用的成本。经营成本在编制项目计算期内的现金流量表和方案比较中十分重要。现金流量计算只计算现金收支，不计算非现金收支，固定资产折旧费及摊销费只是项目系统内部的固定资产投资的现金转移，而非现金支出，且与投资重复。产品成本费用构成为：

Boon M等人利用纯的人工合成的ZnS矿，研究了其在等浓度亚铁和三价铁、相同pH值条件下有菌及无菌的氧化过程，发现有菌和无菌时ZnS的氧化速率没有明显的区别，因此认为Zns的细菌浸出过程主要是间接作用，即Fe3+化学氧化ZnS为Zn2+、S0和Fe2+，而细菌的作用是把S0氧化成SO，把Fe2+氧化成Fe3+。  Fowler和Crundwell通过氧化或还原溶解的铁离子，来保持溶液的氧化还原电位不变，进而研究细菌对闪锌矿微生物浸出的影响。通过研究，他们认为闪锌矿的溶解是通过溶液中Fe3+的氧化作用来实现的间接作用机理，且通过细菌接触的直接浸出是不可能的。浸出过程中，细菌的作用是氧化溶液中的亚铁离子，从而再生三价铁氧化剂。通过研究，Fowler和Crundwell还指出在微生物浸出过程中，硫氧化细菌可以氧化浸出过程中生成的硫产物层，进而提高锌的浸出率。Schippers和Sand研究发现，微生物浸出金属硫化矿的间接作用机理有两种途径：硫代硫酸盐机理和聚硫化物机理。通过研究，他们指出闪锌矿可以被铁(Ⅲ)离子和氢离子作用而溶解，在这个过程中生成聚硫化物和元索硫。     近来，Rodriguez等人通过研究闪锌矿在不同温度下的生物浸出，提出了闪锌矿生物浸出的联合作用机理，即细菌的接触浸出和Fe3+的间接氧化浸出是同时存在的。     1  外控电位对锌硫化矿生物浸出的影响     在微生物浸出过程中，施加合适的外控电位，可以显著提高硫化矿的浸出率及细菌的产率，并且在多金属硫化矿共存时实现选择性浸出。Natarajan发现，在提供-0.5V( vs.SHE)外控电位时，可以从黄铜矿、闪锌矿、黄铁矿的混合矿中选择性生物浸出闪锌矿中的锌。     2  原电池效应对锌硫化矿生物浸出的影响 Jyothi等人研究了原电池效应对黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿和方铅矿生物浸出过程的影响。研究发现，当闪锌矿和另外三种硫化矿相接触时，会作为阳极优先溶解；不同组合方式下，黄铁矿始终作为阴极而不溶；黄铜矿与闪锌矿或方铅矿接触时会成为阴极被保护，但当其与黄铁矿接触时会作为阳极而优先溶解。 同时Jyothi等人还测定了黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿和方铅矿在0.9K培养基中的静电位。可以看出，细菌存在时，同等条件下测得的矿物的静电位上升，进而强化了多金属硫化矿浸出过程中的原电池效应。 Da Silva等人研究了在方铅矿存在条件下，闪锌矿生物浸出过程中的电化学钝化现象，指出在整个浸出过程中，方铅矿被选择性氧化成硫酸铅进而促进了闪锌矿的溶解。这种选择性溶解是由于两种矿物间的原电池作用引起的。在这一过程中，方铅矿被溶解而闪锌矿被钝化，该结果与在溶液中测得的矿物的静电位是一致的(方铅矿325mV(vs.SHE)；闪锌矿375mV(vs.SHE))。     3  锌硫化矿生物浸出的电化学机理研究 锌硫化矿生物浸出存在以下作用过程：细菌氧化Fe2+、Fe3+化学浸出锌硫化矿、反应生成的还原态硫及单质S0的细菌氧化过程、细菌呼吸氧得电子及细菌对矿物的直接分解过程等，Choi等人采用ZnS-碳糊电极作为工作电极，运用循环伏安、计时电流法和计时电位法研究了硫酸体系下闪锌矿浮选精矿生物浸出过程中可能发生的中间反应过程及其动力学行为。循环伏安测试结果表明，闪锌矿生物氧化的总反应不是一步完成的，该过程涉及一系列的中间电化学反应。计时电流法和计时电位法的测试结果表明，闪锌矿的溶解速率受扩散过程控制。 石绍渊等人利用铁闪锌矿-碳糊电极研究了铁闪锌矿的电化学行为。循环伏安测试结果表明，不同浸出条件下，循环伏安曲线表现出不同的特征，意味着铁闪锌矿的浸出是通过不同的反应来实现的。当浸出体系的氧化还原电位值较高时，还原性物质难以生成或者生成的还原性物质被Fe3+迅速氧化。三价铁离子在铁闪锌矿的溶解过程中十分重要，尤其是在浸出初期，此时细菌的浓度较低，研究还表明吸附的细菌或许会促进生物浸出过程中铁闪锌矿的氧化反应，浸出时形成的腐蚀坑不同，但与吸附细菌的形状和大小相似。有菌和无菌条件下铁闪锌矿-碳糊电极的交流阻抗谱(EIS)测试结果表明，不同电解液中铁闪锌矿-碳糊电极的交流阻抗谱的形状相似，均由高频区的两个半圆和低频区的一条直线组成。这表明铁闪锌矿在不同电解液中的溶解过程有相同的动力学控制步骤，即铁闪锌矿的溶解过程受反应物向矿物表面或者反应产物离开矿物表面的传质过程控制。     4  浸出条件对锌硫化矿生物浸出的影响 在锌硫化矿微生物浸出过程中，除了浸矿微生物菌种、矿物的性质及外加金属离子及表面活性剂会对浸出效果造成一定的影响外，浸出条件如温度、pH值、可利用的营养物质、矿浆浓度、O2和CO2的供应、细菌接种量和浸出的方式等也会影响矿物的生物浸出。 在通气与否和不同矿浆浓度条件下，石绍渊等人对比研究了铁闪锌矿浮选精矿在摇瓶试验和磁搅拌反应器中的生物浸出效果。结果表明：通气条件下，溶液中氧化亚铁硫杆菌的数量和生物活性都有所提高，且接种氧化亚铁硫杆菌后，不同反应器中铁闪锌矿浮选精矿的浸出效果呈现较大的差别。Konishi等 人研究发现当浸出体系中Acidianus brierleyi菌的初始浓度从每立方米1.0 ×1012个增加到每立方米1.1x1013个，液相中游离的细菌浓度及闪锌矿中锌的浸出率均有所增加，而当接种量进一步提高到每立方米5×1013个时，锌的浸出率相较于每立方米1.l× 1013个时增长不是很多。同样张广积等人也发现，在添加Fe2+的情况下，随着细菌初始接种量增大，铁闪锌矿的生物浸出速度变快，但接种量过高时，其对提高铁闪锌矿浸出速度的影响减弱。     每一种细菌都具有其生长的最佳pH值，且适宜不同细菌存活的pH值范围各不相同。溶液中pH值的大小不仅可以影响细菌的生长繁殖速度和氧化活性，而且对三价铁沉淀(尤其是黄钾铁矾)的生成有重要影响。故而pH值是锌硫化矿微生物浸出过程中一个十分重要的参数。

（一）重选及混    砂铂矿的特点是：①铂族金属以铂、铱、锇的天然金属或合金矿藏为主，有时还含少数天然金。天然铂类矿藏是以铂为主含少数铁的天然合金，含铁>12%叫铁铂矿（密度12-15g/cm3),含铁6%-11%叫粗铂矿（密度14-19g/cm3),含铁更少叫天然铂（密度约19g/cm3)，含铁越高磁性越强，都溶于。锇铱矿藏是以锇铱两种金属为主，含少数钉、铂、铑的天然合金，含锇高(41％-86％）时称为铱锇矿（密度20-22.5g/cm3），含铱高(44%-77%）时叫锇铱矿（密度17-21g/cm3)，化学性质非常安稳，中都不溶解；②铂族金属矿藏都已单体解离；③大都砂铂矿中天然铂矿藏占80％以上，阿拉斯加及塔司马尼亚砂矿中锇铱矿藏含量较多，别离达54％和28％。天然铂矿藏粒度多在0.1-3mm规模，但不规矩。一切砂铂矿中天然铂矿藏都比锇铱矿藏粗大，在乌拉尔找到的最大天然铂矿块重达9.61 kg。    与砂金矿相似，砂铂矿也都用溜槽、跳汰机、摇床等重选收回铂矿藏。磁性强的铁铂矿较多时还辅以磁选，磁铁矿多而铁铂矿少时，则用磁选别离磁铁矿。砂铂矿坐落水面下时，用采金船作业，取得粗精矿。    大都砂铂矿的铂族金属矿藏粒度粗，可用系列重选流程直接选出铂精矿。以乌拉尔砂铂矿为例，重选精矿成分规模见表。 乌拉尔砂铂矿重选精矿成分规模元素PtOsIrIrPdRhFeCuNi含量69.1~82.32.0~17.60.6~4.50.3~1.00.5~0.76.1~14.00.8~2.8痕~0.4     重选的粗精矿以天然铂、天然金矿藏为主，矿藏粒度较细且泥质包裹严峻时，可用混法提取铂、金。如乌拉尔泥质粗精矿（含铂+金155-350g/t）的混条件是：在2-2.5mol/L NaCl溶液顶用NaHSO4调pH＝3-3.5，拌和使矿泥疏松分化，参加捕集铂、金，齐蒸馏后再用硫酸溶解铁，即可取得含铂+金50％以上的精矿。    南非威特沃特斯兰德陈旧超蜕变砾岩中的金铀砂砾矿床中含饿铱矿藏（档次约0.03g/m3，粒度0.04-0.19mm)。因为该矿是国际最大的黄金矿山，年产黄金最高时达1000t（1971年），副产饿铱精矿可达数百千克。金铀砂砾矿重选精矿先用混法收回金，残渣再用摇床或绒面溜槽重选～硝酸溶解铁矿藏～苛性钠溶解硅铝氧化物，即可取得含锇33%-36％、铱29％-36％、钌12％-15％、铂8％-13％的铂族精矿。[next]    我国内蒙达茂旗多金属共生矿，上部已风化蚀变为褐土型、氧化一角闪岩型矿石。首要脉石为角闪石、石英、斜长石及氧化铁矿藏（褐铁矿、磁铁矿）。铂族金属矿藏首要是砷铂矿（0.1-1mm粒级占80%），把矿藏很细（0.013 mm占70%）。原矿铂档次4.9g/t,把1.9g/t，磨矿至约74μm占60％后旋流器脱泥一两段摇床重选→磁选别离磁铁矿→取得含铂7.8%的重选精矿，铂收回率80%。把因粒度太细，70%以上丢失在旋流器脱泥的细泥中。    （二）从重选精矿中提取铂    重选铂精矿用煮沸溶解，铂及贱金属转入溶液，溶解铂的反响为：                      Pt＋2HNO3＋8HCI====H2PtCl6＋2NOCO＋4H2O    存在把时也按上式溶解。若天然铂矿藏粒度较粗，层层剥蚀溶解的速度较慢，需屡次补加新鲜直至反响彻底。过滤后，从溶液中别离精粹铂、钯，不溶残渣以锇铱矿藏为主，含少数其他铂族金属。    （三）锇铱矿处理    砂铂矿溶解提取铂后残留物为化学慵懒的锇铱矿藏，经典办法是用氧化碱熔法从中别离及提取锇、铱。即锇铱矿颗粒物料与（或过氧化）、（或碳酸钠）混匀后置于镍或铁坩埚中加温至600-700℃熔融，锇铱矿藏分化，锇被氧化为锇酸钠：                  Os＋6Na2O2＋2NaOH====2Na2OsO4＋5Na2O＋H2O    精矿中含钌时，也氧化生成钌酸钠Na2RuO4 ,铱被氧化生成IrO2。熔块用冷水浸出取得含锇、钌酸钠的碱性溶液。熔融-水浸可能要重复屡次才能将锇铱矿藏彻底损坏转化彻底。碱溶液再用氧化蒸馏办法提取锇、钌，即向溶液中参加氧化剂（如、、酸钠等），使用反响发生的新生态氧使锇、钌酸钠分化，进一步氧化为低沸点的高价和四氧化钌蒸发，再从头别离用碱液和液吸收并精粹产出金属锇和钌。用氧化蒸馏吸收锇的反响如下：                       蒸馏    Na2OsO4＋Cl2====2NaCl＋OsO4↑                    吸收    2OsO4＋4NaOH====2Na2OsO4＋O2＋2H2O    反响非常剧烈，操作有必要非常当心。    碱熔一水浸后的残渣以IrO2为主，再用溶解后精粹产出金属铱。    也可用锌、铝屡次熔融“碎化”，熔融物酸溶贱金属后使贵金属转化为微细活性状况，再用强酸及强氧化剂溶解贵金属。最先进的办法是锍熔一铝热还原法。

岩金矿是20世纪国内外最首要的提金资源。大都岩金矿除金及少量银外，很少有其他有价金属或有害矿藏共生，用化技能能有用地提取金和银。另一些则很难用化法提取金银。化提金进程包含矿石碎磨、浸出溶解金、含金溶液（“贵液”）富集、精粹金等进程。矿石碎磨是溶金的重要预处理进程，要使金矿藏充沛解离露出。    （一）从矿石中溶金    从矿石中溶金有氯化、化、含硫化合物溶解等多种办法。“溶金”技能是国内外提金的首要技能。我国60％以上的金用化法出产。    1．化法    (1)原理及特色金很难溶于单一的硝酸、硫酸、等强酸，但却易溶于一个很弱的氢酸的钾钠盐中，曾有许多观念解说其机理，现在比较共同的观点是：“溶金”并非直接溶解黄金，而是一个电子搬运的氧化复原进程，CN-的效果是使金离子生成可溶性合作物，而不是生成不溶的AuCN。溶解需在氧化剂和碱性溶液中进行，防止AuCN生成。空气中的氧不能直接氧化金，但在含有CN-及OH-的水溶液中，O2却能发作“动力”使Au失掉电子转化为Au+。发作如下化学反响：              2Au＋4NaCN＋O2＋2H2O→2NaAu（CN）2＋2NaOH＋H2O2                  2Au＋H202＋4NaCN→2NaAu（CN）2＋2NaOH    总溶解反响：                  4Au＋8NaCN＋O2＋2H2O→4NaAu（CN）2＋4NaOH    反响的平衡常数很大。反响可进行到一切的耗尽或一切的金溶完停止。    依据矿石特性断定的浓度，一般运用的NaCN浓度为0.05%-0.2%（用量约0.5-2kg/t矿石），浸出时向矿浆中鼓入空气即可。    溶金进程首要受氧的分散速度（即溶液中氧的浓度）操控，进程中应尽量防止一同发作亚铁离子、硫离子氧化耗氧的副反响。工业上运用加压化法前进化速度和溶金功率，如高压釜化、管道加压化。2205kPa压力管道化含金20g/t的矿石，15min的化率即可达95％以上。[next]    浸出进程有必要在碱性溶液中进行，一般用石灰作调节剂以促进矿浆沉降，pH 10.5-11.50若pH 12溶金速度将下降。    矿石中的磁黄铁矿、贱金属的硫、砷、锑化合物及一切贱金属阳离子都耗费，砷、锑化合物还会吸附在金粒表面阻挠金的化。特别硫化物极端有害，乃至5×10-6％以下的硫离子也将大大减缓金的溶解速度。当矿石中有害杂质含量较低时，矿浆可在化前充沛鼓气氧化预处理，使硫离子和亚铁离子氧化和使硫化物尽量转化为可溶硫酸盐，经过滤、洗刷后再化。实践还标明，少量铅、、铋等金属离子对化进程有利，可部分战胜砷、锑、硫的损害及加速金的溶解。必要时可在磨矿中参加少量氧化铅。    在激烈充气及拌和条件下，实测的溶金速率为3.25mg/(cm2•h)，即一粒0.37μm厚的金片约需11h溶解彻底。因而大粒金应在化前用重选或混法预先收回。化前矿石细磨，化时激烈拌和，是前进溶金速度和功率的基本条件。用微波辐照矿石（内焙烧）或在矿浆中导入超声波或微波，可促进矿石解离决裂或部分前进浸出温度，有利于露出及活化纤细金粒的表面，加速金的溶解速度。    (2)办法及设备化法处理不同档次的金矿石或浮选金精矿，首要选用渗滤、槽浸或堆浸。“全泥化法”直接处理矿石，即在磨矿时参加化剂、pH调整剂，然后在浸出槽中拌和鼓气浸出。一般选用多槽串联阶梯装备，矿浆顺流经过每个浸出槽确保预订的浸出时刻。为了前进浸出功率，现遍及运用重复多段浸出，浸出后矿浆用浓缩、倾析、过滤等办法固液别离，并细心洗刷收回贵液。过滤设备首要是大型圆筒真空过滤机及水平带式真空过滤机。如我国某矿全泥化含金5.26g/t的原矿，用贫液补加回来磨矿，磨至-200目占85%-90%（磨矿时即有50％金被浸出），后在5个串联槽中接连浸出10h以上（浓度0.037%~0.042%，pH 10-11），金浸出率87％-93%,四段浓缩逆流洗刷率98.07％。    堆浸一无过滤化工艺是20世纪60年代开展的技能，工艺简略、本钱低、见效快，对矿石档次、性质及矿床规划习惯性强。将含金＜2g/t的低档次矿石和石灰混合，均匀堆置于预先处理后不渗漏的底垫上，矿石量可达数百吨至数十万吨规划。化液组成与槽浸相似，但需均匀地喷淋在矿堆顶部，喷淋中一同增氧。浸出液均匀顺畅地浸透经过矿层溶解金银，防止“短路”。贵液最终流入沉积池，上清液送去提金，贫液弥补化剂后回来喷淋。[next]    2．其他溶金办法    剧毒，且很难溶解某些“难处理金矿石”，长期以来入们一向在研讨和探寻更安全有用的溶金新试剂。先后发现、硫代硫酸盐、硫酸盐、腐植酸盐、氯硫化物（如S2Cl2、SCl2）、、多硫化物、石硫合剂、含卤素（氯、）溶液等许多无机和有机试剂（大都为含硫试剂），都能以不同的反响机理在不同的条件下溶解黄金，但至今只要法远景看好，其他办法的经济本钱、运用条件及对矿石的习惯性、贵液的后处理等方面仍难与化法竞赛。    (1)法  是无毒的有机化合物CS(H2N)2 ,简写代号TU,水中溶解度达142g/L。TU在水溶液中也并非直接溶解黄金，而是在酸性介质中金被“适合的”氧化剂氧化为Au+后构成可溶性的配位的配阳离子。当用Fe3+作氧化剂时反响表明为：                      Au+Fe3++2TU→Au（TU）2++Fe2+    也被氧化生成一个中间产品二硫甲眯RSSR[R为C(NH)NH2]，并参加溶金进程。但它也易被持续氧化为无用的基、、元素硫等，不只增大耗费，还阻止溶金进程。因而适合的氧化剂一般用Fe3+或H2O2，溶液的氧化电位不超越140mV。与化法比较，不同如表1。表1  法与化法的比较项目化法法试剂NaCN，CaOTU，H2SO4，SO2，NaHSO4氧化剂空气中的O2Fe3+，H2O2，O2介质Ph10.5~1.5，碱性1~2，酸性运用规划大都矿石或精矿，可用于堆浸特殊矿石或精矿，不用于堆浸反响速度慢，数十小时块，数小时产品金的阴离子合作物Au（CN）2-金的合作物阳离子Au（TU）2+[next]     现在以为法污染小，速度快，铜、锌、砷、锑等元素搅扰不严峻，对化法难处理的高档次精矿，法有运用优势。但安稳性差，耗量大且报价贵，又约束了该法的广泛推广运用。    我国研讨的“铁浆法”，在浸金时置入铁板一同置换出金泥。浸金时导入5-7V直流电压（又称“电浆法”），以强化铁板或铅板阴极的复原效果，下降硫酸耗费。浸出时无铁板耗费，由铁板上刮下的金泥档次1％-2%，工艺进程进一步简化。    (2)硫代硫酸盐溶金  长处是试剂毒性小，耗费少，反响速度快，适于处理含铜的物料。缺陷是浸出时需加温，能耗大。溶金反响为：              2Au＋4S2O32-+H2O＋0.5O2→2Au（S2O3）23-＋2OH-    (3)多硫化铵法  多硫化铵是一种赤色溶液，含NH3 8%, S 22%, (NH4)2S 30%,处理含砷、锑高的金矿方面有必定的长处。常温常压下浸出矿石后生成NH4AuS及(NH4)3SbS4可溶化合物，砷留在渣中。但试剂耗费大，金浸出率低，直接处理矿石不经济。    (4)石硫合剂提金  我国研讨的无毒石硫合剂LSSS,系石灰和硫黄经简略化学合成，含S2~52-及S2O32-的枣赤色通明试剂，溶金、银速度快，对含砷、锑、铅的金矿石习惯性强。首要缺陷是试剂安稳性差，进程较难操控。    (5)卤素浸出近代离子交流及萃取技能的开展，从头引起了卤素浸出的爱好，如用电解食盐溶液发作新生态氯浸出，浸出的余氯吸收回来运用，氯化剂直接在地下浸出贫矿；溶金，即在弱酸至中性溶液中加氧化剂及或化物，可使金生成易溶的金酸盐MAuBr4（M为NH4+或碱金属阳离子），反响快且挑选性好。但转化为从矿石中提金的有用技能不多。    除氯化介质外，其他大都溶剂都能一同溶解矿石中的金、银。固液别离后的溶液——“贵液”一同含有金、银。    （二）从贵液中提金    浸出矿石取得的含金银溶液中金的浓度都很低，一般小于10g/m3。需再用置换、活性炭吸附、离子交流、溶剂萃取等办法从贵液中二次富集。[next]    1．置换法    用电负性金属从碱性溶液或酸性溶液中置换出金银的进程，常用置换剂是锌和铝，置换速度快而彻底。置换时要求细心过滤贵液，将固体悬浮物降至小于5mg/L,前进金沉积物的金档次，还需严厉操控贵液中溶解的氧及游离量，以下降锌的耗费。一般，贵液在9kPa真空塔中经两段真空脱氧可将氧浓度降至0.1g/m3以下。为减轻硫离子对置换进程的阻止效果，常参加少量（0.5-2g/gAu）溶液。锌粉耗量约5-10g/g Au,置换率99%-99.9%。贫液合金0.01-0.02g/m3。贵液中的银与金一同被置换，一般金泥含金银20％-40％、锌20％-40％、少量铜、铅硫化物及二氧化硅。    锌置换出金泥首要用10％-15%浓度的硫酸溶解夹藏的锌，铅也一同转化为不溶的PbHSO4。过滤后滤渣用15% NaOH溶液在90℃下溶摆脱铅。过滤后的金泥再用稀硫酸和氧化剂（如二氧化锰）溶摆脱铜。脱铜后的金泥烘干后在1200-1300℃下熔炼，熔炼时用硼砂、石英、苏打作熔剂造渣，加少量硝石氧化硫、铅、锌使之蒸发脱除，最终取得金银含量80%-90%及少量铜的合金。    我国研讨运用操控电位挑选氯化技能湿法处理金泥，即在4mol/L HCl溶液中定量供入，并操控溶液氧化电位0.4-0.45V（Pt-甘电极），90℃下使99%以上的铜、铅、锌挑选性氯化溶解。过滤后溶液冷却至室温即结晶别离PbCl2，再用铁置换铜。控电氯化渣从头在溶液中通入溶解金，过滤后溶液中和至pH l.5-2用草酸复原为粗金。不溶渣中的银用浸出后，用水合膦复原为海绵银。    2．活性炭吸附    用活性炭从贵液中富集收回金是一种与化溶金技能配套的办法。进程包含3个首要环节：活性炭制备及从化的贵液中吸附金、银；从载金炭上洗提重溶金、银及别离精粹为产品；活性炭再生复用。现在该技能已开展为直接从化矿浆中富集收回金的先进工艺-“炭浆法”和“炭浸法”。    活性炭是一种具有很大比表面积、多孔结构的吸附剂，用密实的含碳物质，如煤、椰壳、果核等在适合的氧化气氛及800-1000℃下缎烧活化制得。从氯化或化溶液中吸附金、银的机理至今没有结论。但存在钙、钠阳离子对吸附至关重要。过滤后的贵液流过充填活性炭的炭柱，金、银被吸附。活性炭对金的吸附容量可达数十毫克／克炭，但一般用到10mg/g以内。    从载金炭中提取（洗脱）金有Zadro法，Duval法，Murdoch法，AARL法等。    (1) Zadro法  是最简略通用的办法，首要用水洗，接着用约90℃的稀溶去钙及其他贱金属，然后用0.1％-0.2％NaCN和1％NaOH溶液于85-95℃下流过炭柱溶金、银，取得含金150mg/L的溶液。[next]    (2) Duval法  是现在最好的办法，用含乙醇10%、NaOH 1%、NaCN 0.2%的溶液在80℃及100kPa下加速洗提重溶速度，时刻可从Zadro法的24-60h缩短至6-10h。溶液金浓度同上，但乙醇有易燃和易蒸发丢失的缺陷。    (3) Murdoch法  用含40%, NaOH 1% , NaCN 0.2的溶液在70℃及100kPa压力下洗脱金、银的法，时刻缩短为4-6h,溶液金浓度可高达4g/L。    (4) AARL法  用5% NaCN及2% NaOH溶液在95-100℃及100kPa下洗脱8h，可取得含金0.8g/L的溶液。在高温（160℃）高压（350kPa）下洗提，则更快，但添加了设备出资。    洗提金银后的活性炭含金约150g/t,首要用稀洗去碱性氧化物，然后在回转窑中于600-800℃下锻烧康复活性，挑选后复用。洗提液多用锌置换法收回金。也可用电积法处理，金沉积在钢纤维或碳纤维阴极上，取出后熔炼为金锭。    3．离子交流、萃取法    用阴离子交流树脂从贵液或矿浆中交流吸附金，具有简略调整和操控树脂的物理性能及交流容量、交流速度快、能一同收回溶液中其他有价金属、不吸附钙离子、淋洗再生温度低、耐磨等长处。但也有挑选性较差、价贵（重复运用后需燃烧收回金）、树脂颗粒密度低及质软等缺陷。除最早在俄罗斯，后来南非及我国少量厂直接处理金矿外，未能遍及推广运用。    许多种有机萃取剂可从酸性氯化物溶液中萃取收回金的氯配阴离子，并已在贵金属别离精粹工艺中成功运用。入们一向在研讨从碱性溶液中萃取收回金的办法。    4．含废水的处理    贵液提金后的废液含0.5-1g几，有必要处理到达我国政府规则的答应排放浓度0.5mg几的水平，或收回循环复用，或损坏转化为无毒。首要办法是：在密闭体系顶用硫酸酸化废液，逸出的HCN气体从头用NaOH溶液吸收转化为NaCN复用；或废水中参加硫酸锌固，沉积出白色化锌，再用硫酸溶解逸出化体经碱液吸收为复用。最终含约0.1g几的废水，在碱性条件下参加强氧化剂-漂、次、等使CN-转化为无毒的CO2和N2。最新办法是在调整溶液pH 7-10的条件下，向废水中鼓入含SO2 1%-3%的空气或参加碳酸氢钠，使CN-转化为无毒的CNO-。0.5h即可使废水含CN-从500mg/L降至0.5mg/L以下。[next]    （三）无过滤氛化法    湿法冶金中的固液别离是一个高耗低效的进程。化矿浆过滤时要防止固体微粒穿滤，又要细心洗刷残渣收回贵液，功率很低。因而无过滤提金技能开展很快，并成为衡量提金技能先进性的重要标准。除堆浸法外，还有碳浆法、碳浸法、树脂矿浆法等，将化溶金及活性炭或树脂直接从矿浆中吸附金结合为一个进程，免去了过滤工序，还因及时吸附并下降溶液中金配离子活度而加速化溶金速度。前两个办法已获工业运用。    (1)碳浆法将含金、银的矿浆送入多级串联的吸附槽，与逆向活动的活性炭进行多级直接交流吸附。每个吸附槽用双桨叶机械拌和，矿浆用管道提升至槽上部，经过筛子别离矿浆和炭，载金炭从第一个吸附槽排出。炭在每槽的吸附时刻约1h。    (2)炭浸法将炭直接参加到化槽一同进行化和吸附，比炭浆法更简略。    两个办法对活性炭都有较严厉的要求，有必要有均匀适宜的粒度（一般为6-10目）及满足的强度，以削减载金炭被固体磨损后构成金的飘浮丢失。送入化槽的矿浆也应严厉别离砂砾、木屑、塑料等杂物。一般入矿浆浓度50%，活性炭用量10g/L。当原矿金档次约5g/t时，载金炭含金可达12-15kg/t，活性炭耗费量约0.015 kg/t矿。载金炭随后经洗提重溶一电积一熔炼为金锭。吸附率、洗提解吸率、电积率等目标皆大于99％，金的总收回率可达90%以上。还可将炭预先处理使之带磁性，加磁场收回以削减载金炭丢失。    树脂矿浆法的本质是用阴离子交流树脂替代活性炭直接从化矿浆中交流吸附金，载金树脂用溶液淋洗解吸金，最早运用于俄罗斯。    （四）难处理金矿的选冶    世界上1/3的金矿资源，用惯例化工艺处理时浸出率很低，被称为“难处理金矿”。难处理的原因是：①天然金以微细粒为主，多被黄铁矿、砷黄铁矿、氧化铁等矿藏严峻包裹，或浸染在微晶石英、燧石中，还有恰当份额的金呈难溶的AuSb2、Au2Bi、AuTe2等类矿藏存在；②矿石含沥青、腐殖酸等有机碳化物或许多黏土可从化液中从头吸附已溶解的金；③矿石含辉锑矿、雄黄、雌黄、辉铋矿、黄铜矿、磁黄铁矿等矿藏较高，化时耗及氧，或它们在化时的反响产品掩盖包裹金粒，阻止化的进行。这类资源的有用运用已成为黄金冶金范畴重视的热门。研讨的办法许多，一类是经预氧化处理后再用化或其他老练的办法提金，另一类是先浮选选出金精矿再处理。[next]    1．预氧化处理    意图是损坏“劫金”的有机碳及阻止化的硫、砷化物，尽量将金粒露出便于化。有焙烧、化学浸出、加压氧浸、催化氧化、细菌氧化、矿浆中电化学氧化等办法。    (1)焙烧法是国内外运用较早的办法。在空气中550-750℃下将矿石中有机碳氧化为二氧化碳，将黄铁矿(FeS2)和砷黄铁矿(FeAsS)等矿藏氧化为Fe2O3，硫、砷氧化为蒸发性氧化物。缺陷是硫、砷烟气严峻污染环境，能耗高，物料或许烧结反而包裹金粒等。近年来该法在技能及设备两方面都取得了严重前进，如将空气焙烧改为富氧焙烧，前进蒸发物浓度便于吸收；操控温度及氧量，添加烧碱或石灰使硫、砷转化为不蒸发且可溶解的硫酸盐和盐（“固硫”和“固砷”），便于从溶液中收回硫、砷；又如严厉操控空气量及温度（620-650℃）下焙烧，生成无毒的硫化砷：                  16FeAsS＋12FeS2＋45O2====14Fe2O3＋4As4S4＋24SO2    焙烧设备已由最早运用的回转窑、多膛炉开展为欢腾炉和闪速焙烧炉。    (2)化学氧化法向矿浆中直接参加强氧化剂（如硝酸、、氯酸盐、锰酸盐、铬酸盐等）进行常压化学氧化，或再加直流电场的电化学氧化，如直接用浓度约200g/L的硝酸溶液在75-85℃下浸出浮选金精矿中的硫、砷化物，过滤后的滤渣再化提金。硝酸单耗约200kg/t矿，该法有用性的关键是从浸出液中经济高效的脱硝并再生硝酸复用。    (3)加压氧化法是20世纪50年代开展的新技能，长处是：对矿石中硫、砷、锑、铅等有害元素含量的习惯规划宽，可综合运用，功率高，污染小。将矿石磨细后配成固体浓度40%-45%的矿浆，依据矿石性质调整矿浆为酸性或中性至弱碱性，接连或接连地注入密闭耐压反响釜中，在高温（170-225℃）下通入空气（1500-3000kPa）或纯氧（350-700kPa)，使硫、砷化物别离氧化为硫酸盐和盐，并部分氧化有机碳化物，使包裹金充沛游离露出而利于化。若在矿浆中预先配入石灰或氯化钙，可使砷转化为不溶的钙。至今已有几十家运用该技能。    （4）催化氧化法在浸出进程中参加硝酸起传递氧的“催化”效果，即HNO3氧化硫化矿藏后被复原为NO，并敏捷被气相中的氧氧化为N2O3或NO2，溶于水后再生出硝酸持续氧化硫化物。如在约90℃及常压下的“NITROX’法，约100℃及高压（0.4-0.8MPa）下的“ARSENO”法，约200℃及0.4-0.8MPa下的“Redox”法及我国开展的“COAL”法等。Redox法系用硫酸和硝酸（各70-110g/L）混合介质高温、高压浸出，速度很快，进程可自热保持，8min即可达90％-99％的硫、砷氧化率，并生成安稳的铁和硫酸钙，可用不锈钢管道浸出，后续金化率大于90％。我国创造的“催化氧化酸浸-化（COAL）法”，在100℃及0.2-0.4 MPa总压的氧气气氛下进行，矿浆浓度20％-25％，用硫酸调整矿浆pH≈l，硝酸浓度小于10g/L，参加占矿重0.05％-0.2％的木质磺酸钠作硫的表面活性剂，预处理后金的化率也达90％以上。当金矿石含许多砷黄铁矿及雄黄（As2S2）、雌黄（As2S3）时，可先用浸脱砷再用硝酸催化氧化。[next]    （5）细菌氧化法依托铁硫杆菌、硫化裂片菌、钩端螺旋铁氧菌等菌种，在酸性（pH≈1-2）环境中使黄铁矿、砷黄铁矿缓慢分化并氧化为硫酸盐和盐。有两种机理：经过菌内特有的铁氧化酶及硫氧化酶直接氧化金属硫化物；或细菌将Fe2+氧化为Fe3+后再由Fe3+氧化金属硫化物，构成氧化一复原循环浸出。硫化矿区中这些细菌天然存在，收集菌种后在含氮、磷酸盐、微量钙、镁、钾的培育液中恒温繁衍，针对待处理矿石经中间实验后运用。一般矿石需磨细至约35μm，浸出时参加细菌繁衍必需的营养液并恰当充气，细菌分化硫、砷化物更有利于包裹金的露出。缺陷是速度太慢（20-40天），细菌的活性对温度太灵敏。温度低于15℃细菌繁衍很慢。温度超越40℃大都细菌就失掉活性。热天处理含硫较高的矿石，因为氧化进程放热会导致部分温度过高，有必要采纳降温办法。挑选和培育对温度习惯规划更宽的菌种，缩短氧化时刻（如我国的7-10天氧化技能已进入半工业实验规划），堆浸预氧化后直接转为化等方面开展很快。    以上几种预氧化处理办法各有好坏，各种不同的办法都有不同的运用条件和有用规划，工艺的挑选和拟定有必要针对详细矿石经过实验断定。国外针对同种矿石，用不同工艺处理，首要目标比较如表2。表2  各种工艺办法的比较首要目标工艺办法直接化焙烧-化细菌氧化-化加压氧化-化金收回率/%32778797设备出资（相对）130100200出产费用（相对）130100100     显着，细菌氧化和加压氧化一化两种工艺在金收回率和出产费用方面有优势。但近几年因为焙烧法在操控硫、砷污染及高效设备方面的发展，使其康复了显着的竞赛条件。1996年还有大型焙烧厂（7200t/d）投产。[next]    2．浮选富集    当金矿石中金的赋存粒度细并被铁及有色金属硫化物包裹，或呈固溶体存在于硫化物晶格中时，常用浮选法富集产出金精矿。要到达较高的富集率和收回率，有必要对矿石进行工艺矿藏学研讨，查清矿藏组成及连生联系、嵌布特色和粒度组成规划，断定适宜的磨矿细度和矿浆浓度，挑选恰当的介质调整剂、活化剂、起泡剂、捕收剂，拟定合理的磨-浮工艺流程。现在首要是移植和运用重有色金属硫化矿的浮选技能和设备，侧重处理含砷矿藏（毒砂）的有用按捺，下降金精矿的含砷量。    金精矿的产率、成分及金档次首要取决于原矿中铁硫化物的含量。如北美一含黄铁矿1.5%的金矿石浮选，精矿中含FeS 25 %，金收回率可达90%-95%。但我国的浮选收回率多低于90％。我国对浮选金精矿的质量规则如表3。表3  我国对浮选金精矿的质量规则等级特123456789金档次>/(g/t)36032028024020016014012010080含砷≤/%0.10.10.20.20.30.30.40.40.4     金精矿中硫、砷含量较高，有必要预氧化处理，然后可用针对金矿石的一切溶金办法提取金、银。但现在首要用于铜冶炼厂，在铜锍转炉吹炼除铁时作为熔剂，运用其间的二氧化硅参加铁造渣，金则捕集在锍中，并从铜电解阳极泥中收回。但因含砷，会添加冶炼厂砷害，配矿量受到约束，就地处理办法研讨一向十分活泼。

用粉末冶金的方法由金属钍粉制取致密钍金属的过程。包括钍粉成形及烧结两道作业。产品金属钍块纯度一般为99.7％，布氏硬度为65，可加工成电极，作为熔铸原料。 钍粉的可压性取决于制取方法及其纯度，用金属热还原法制得的钍粉，其可压性比熔盐电解法(见金属钍生产)制取的差，这是因为前者含有较多的氧气和ThO2等杂质。坯料中的氧会使其可压性、强度及烧结件的机械性能变差。ThO2大多集中在氧化膜内，氧化膜的厚度越大，粉末的可压性越差。钍粉的颗粒大小、形状、结构及体积特性也是影响粉末可塑性的重要因素。 钍粉或钍屑大多在钢制压模中成形。压模主要由阴模、压头、底座三部分组成。大多采用液动油压机成形。成形的方法可分为冷压法和热压法。热压法要选择适当的压模材料，并需在保护气体下进行。钍粉末所受的冷态等压力与成形坯块的密度有关，等压力为120MPa、228～304MPa、608～684MPa时，坯块密度相应为7700、9500和11000kg／m3。 压制坯料在设有铜制加热器的真空炉内烧结l～2h。密度10000～11000kg／m3的冷压坯块的烧结温度为1373～1473K，密度在1000kg／m3以下的冷压坯块的烧结温度为1573～1623K。烧结钍块的密度比坯块密度略高些，机械加工性能也有提高。