金属钠的冶炼方法篇1
【同解法则】解图象问题时要重点抓住横坐标表示的物理量对纵坐标表示的物理量的制约，出现拐点就表明发生新反应或者外界条件发生了变化。
高考常考的图象题主要有以下几种：
（1）向弱电解质溶液中加入其他物质（水、酸或碱等）后离子浓度变化图象。解题的关键是抓住电离平衡移动以及粒子浓度的影响因素：体积、粒子数。体积增大浓度变化较快。
（2）化学反应顺序图象。突破这类图象的关键是抓住反应先后顺序，一般先发生的反应产物能与其他物质共存。
（3）化学反应速率与化学平衡图象。平衡前用化学反应速率影响因素解释；平衡后用平衡移动原理解释。
【异同分析】例2以黄铜矿为原料制备精铜，变式题与例2目的相同，两题都涉及离子方程式、化学方程式书写以及电解法冶炼铜。这类题的共同特征是涉及实验基本操作（如混合物分离提纯）、氧化还原反应原理（如选择氧化剂，书写离子方程式等）、盐类水解原理、混合物分离提纯等。
【同解法则】金属冶炼要抓住工业生产过程：
（1）选矿。工业上，选择品位高、有效成分百分含量较高的原料冶炼金属。
（2）选择冶炼方法。金属冶炼都是利用氧化还原反应，将化合态金属转化成游离态金属，根据金属活泼性可选择热还原法、电解法等。在金属活动顺序表中，钠、镁、铝等活泼金属可用电解法冶炼；而锌至铜一般采用热还原法冶炼，还原剂主要有铝、炭、氢气、一氧化碳等；大多数过渡金属如铬、钛、锰等介于锌与铜之间，可采用热还原法，如用钠、镁等作还原剂，还原四氯化钛制备钛。
金属钠的冶炼方法篇2
（1.徐州北矿金属循环利用研究院，江苏徐州221002；2.东北大学，沈阳110819）
摘要：阐述了国内外处理铅银渣的各种工艺，并指出了各种工艺的优点和不足，提出了环保、经济的处理工艺是未来的发展方向。认为，应该根据浸出渣中有价金属的含量、种类的不同，并结合本企业的生产特点，选择既满足环保要求又具有一定经济效益的回收工艺，实现清洁生产和可持续发展。
关键词：湿法炼锌；铅银渣；处理工艺
中图分类号：X758文献标识码：a文章编号：1008－9500（2015）03－0037－05
收稿日期：2014－12－11
作者简介：张帆（1988－），男，河南济源人，硕士，助理工程师，主要从事稀贵金属二次资源循环利用的研究与生产工作。
铅银渣是湿铅银渣法炼锌过程中的一种浸出渣，是在热酸浸出工艺流程中产生的。一个年生产能力为1万t电锌的湿法炼锌厂，每年铅银渣产出为3000t左右［1］。而我国是锌冶金大国，锌产量连续多年位居世界第一，2014年锌产量达到583万t，因此我国每年产出的铅银渣数量巨大［2-4］。铅银渣长期堆放，不但占用大量土地资源，渣场管理费用高，而且在自然界长期堆存条件下，铅银渣中的铅、锌、银、铜、铬等重金属离子会不断溶出，最终进入土壤和地下水，对生态环境造成严重的污染［5-8］。而铅银渣中所含的银、铅、锌等品位较高，具有一定的经济价值和回收价值。因此，综合处理铅银渣具有较高的环境效益和经济效益。
1铅银渣综合利用研究现状
为了利用铅银渣中的有价金属和减轻其对环境的危害，国内外一些锌冶炼企业和研究机构对铅银渣的处理方法进行了广泛的研究。
1.1浮选法
浮选工艺处理铅银渣主要是应用泡沫浮选法。铅银渣经破碎与磨碎使其解离成单体颗粒，并使颗粒大小符合浮选工艺要求。向磨碎后的浆料加入浮选药剂并搅拌调和，使之与铅银渣颗粒作用，以扩大不同铅银渣颗粒间的可浮性差别。将调好的浆料送入浮选槽，同时搅拌充气。浆料中的颗粒与气泡接触碰撞，可浮性好的矿粒选择性地粘附于气泡并被携带上升成为气—液—固3相组成的矿化泡沫层，经机械刮取或从矿浆面溢出，再脱水、干燥成精矿产品。
株洲冶炼厂［9］以丁基铵黑药为捕收剂，在pH值为4~5，矿浆浓度为40%~50%的条件下，采用一粗、二精、三扫工艺流程浮选锌浸出渣（ag：200~400 g/t），获得的技术经济指标为：精矿产率2%~3%、尾矿产率97%~98%、银回收率约50%，精矿含银6 000~15 000 g/t、尾矿含银100~120 g/t。其不足之处是锌离子浓度高时，易导致浮选指标恶化。
奕良铅锌矿酸浸渣含pb 10.4%，Zn 2.75%，ag 175.2 g/t，Fe 17.3%。采用中性浸出、酸浸和加热酸浸3段浸出，再用浮选的方法回收铅、锌、银，获得含pb 55.47%，ag 654.3 g/t的精矿，银回收率76.9%，浮选药剂费为11.5元/t渣。
比利时巴伦电锌厂［10］采用浮选法从高温高酸锌浸出渣中生产含银24 kg/t的银精矿，银的总回收率达92%以上。导致浮选法成功的原因是该厂有一步有效的热酸浸出，可分解可能存在的铁矾化合物［（K，na，pb，ag）Fe3（So4）2（oH）6］而释放出银。
日本秋田炼锌厂［11］早在1963年就进行了浮选法回收锌浸出渣中银的研究，并于1973年进行了工业生产。1978年后又改成硫酸化焙烧后浸出渣浮选银，浮选在pH值为3.5~4的矿浆中进行，捕收剂为巯基苯骈噻唑（350 g/t）。当浸出渣含银215 g/t时，浮选银精矿含银4 150 g/t、金8.98 g/t，银的回收率约为75%~80%，金的回收率约为20%~30%。
俄罗斯开发出浸出-浮选联合法从锌浸出渣中回收银的新工艺［12］。在所研究的锌浸出渣中，以氧化银形态存在的银占65%~70%，其余的银结合在硫化物表面。1∶1的5 g/L硫酸钠、硫代硫酸铵溶液在温度323 K下，浸取渣中可溶性的银氧化物，以浮选法回收不溶的硫化物。结果表明，银的回收率达93%左右，而原来只用浮选法的回收率仅为70%。该新方法己被一个新建工厂所采用。
由以上文献报道可知，浮选湿法炼锌浸出渣中银的常见捕收剂为黄药、黑药、烃基二硫代甲酸盐、巯基苯骈噻唑等，起泡剂为二号油等，活化剂为硫化钠等。
综上所述，锌浸出渣浮选回收银的方法是可行的。但不同的锌浸出渣性质以及矿浆锌离子浓度、pH值等因素导致浮选效果在不同的工厂间有很大的差异。由于浸出渣中银的存在形态复杂，且一部分银被包裹，用硫酸、硫化钠等预处理能改善浮选指标。组合用药制度的研究表明，选择组合用药制度有助于银回收率的提高。将选矿与冶金学科结合起来的浸出-浮选联合法针对渣的组成特性，浸出银的氧化物，然后浮选回收未浸出的含银硫化物而获得令人满意的银回收率。
1.2回转窑挥发法
湿法炼锌浸出渣回转窑挥发技术是往滤干后的浸出渣中配入40%~50%的燃料（焦粉、煤、无烟煤等），加入回转窑内进行处理，窑内炉气温度一般控制在1 100~1 300 ℃之间。回转窑挥发过程中，被处理的物料首先与还原剂混合，有时还加入少量石灰以促进硫化锌的分解和调节窑渣的成分。浸出渣中的金属氧化物（Zno、pbo、Cdo等）与焦粉接触并被还原，被还原出的金属蒸气进入气相，在气相中又被氧化成氧化物。同时，回转窑还可以处理含有氧化物形式和部分硫化物及硫酸盐形式的铅、锌物料，提取其中的铅和锌［13］。
内蒙古赤峰市松山区安凯有限公司对赤峰中色库博红烨锌冶炼有限公司湿法炼锌工艺产生的铅银渣采取回转窑挥发处理，即将铅银渣和焦粉、石灰一起在回转窑中反应，采用布袋收尘和烟气碱洗脱硫技术。在配料过程中加入部分石灰，可以减少二氧化硫进入烟气。通过回转窑还原挥发，锌、铅、银、铟等以烟尘的形式在布袋收尘器中回收；烟气中的二氧化硫通过双碱法进入石膏。铅银渣中pb、Zn、in的回收率在80%~90%之间，ag的回收率约为35%，窑渣卖给水泥厂作为原料。此外，华锡来宾冶炼厂和温州冶炼厂也采用回转窑挥发技术处理铅银渣。
1.3配入铅冶炼系统
1.3.1QSL炼铅法
QSL炼铅法是在一个具有氧气底吹的卧式回转反应器内通过底吹氧气作搅拌动力，使硫化物精矿及其它含铅物料与熔剂等原料在氧化段剧烈搅拌，完成熔化、氧化交互反应，然后在还原段发生还原反应，生成粗铅和还原终渣，直接产出粗铅的铅熔炼方法。
韩国高丽锌公司onsan冶炼厂在在铅精矿中配入约47%二次物料及煤粉，通过配料、混合、制粒后得到的混合物料入炉。二次物料包括铅银渣、锌浸出渣、精炼浮渣、厂外来渣、废蓄电池糊等。在还原区，锌只有30%~40%挥发，终渣含铅小于5%、锌小于15%，送奥斯麦特炉（ausmelt）烟化处理，炉渣中的铅、锌分别降到1%和3%~5%。通过QSL炼铅工艺，铅和银以粗铅的形式回收，银进入粗铅；产生的炉渣进一步处理，锌、铅等易挥发元素在布袋收尘器中回收；烟气So2浓度12%~14%，可用于制酸。
德国Stol-berg冶炼厂QSL炼铅工艺二次物料在铅精矿中的配比达51%，其中铅银渣27%、废蓄电池糊21%、其他含铅料3%。QSL炉渣含铅3%~5%，水淬后堆存。
1.3.2基夫赛特炼铅法
基夫赛特炼铅法是一种以闪速熔炼为主的直接炼铅法。该熔炼方法包括闪速炉氧化熔炼硫化铅精矿区、还原贫化炉渣区和电炉区3部分。将传统的烧结、熔炼和烟化3个冶炼过程合并在一台基夫赛特炉内完成。基夫赛特炼铅法由前苏联开发。各种不同品位的铅精矿、铅银渣、浸出渣、含铅烟尘等都可以作为原料入炉冶炼，能以较低的成本回收原料中的有价金属，并可以满足日益严格的环境保护要求。
加拿大Cominc公司trail铅厂采用基夫赛特法，在铅精矿中配入浸出渣，浸出渣量占45%~50%。浸出渣与铅精矿配料干燥和细磨后，喷入基夫赛特炉的反应塔中，铅和银以粗铅的形式回收，银进入粗铅。渣含锌16%~18%，经烟化炉处理后含锌l%~2.5%，烟气经布袋收尘，以氧化锌、氧化铅的形式回收锌及铅，冶炼烟气So2浓度为14%~18%，用于制酸［14］。
1.3.3SKS炼铅法
SKS炼铅法是将氧化底吹熔炼与鼓风炉还原炼铅相结合所形成的新工艺。其特点是利用氧气底吹炼氧化，替代烧结工艺，在熔炼炉内只进行氧化作业，不进行还原作业，工艺过程大大简化。与此同时，其它金属硫化物的氧化和造渣反应也同时在底吹炉中进行。
云南祥云飞龙有限公司采用氧气底吹方法直接熔炼铅精矿、铅银渣。铅银渣配比为30%，主要设备是只有氧化段而无还原段的反应器、密闭鼓风炉、烟化炉。铅精矿、铅银渣、熔剂及烟尘经过配料混合、制粒后得到的混合粒料入炉熔炼，产生一次铅、高铅渣和烟气，烟气经余热锅炉、电收尘后送制酸；高铅渣经密闭鼓风炉还原熔炼，产生二次铅、鼓风炉渣和烟气，烟气经布袋收尘后排放。鼓风炉渣经烟化炉处理后，Zn、pb、in、ag等有价金属进入烟气，经布袋收尘器回收。
1.4固化/稳定化
工业危险废物的固化/稳定化是通过投加固化剂，如水泥、沥青、玻璃、水玻璃等，将其与工业废料加以混合固化，使工业废料内的有害物质封闭在固化体内不被浸出，从而达到工业废料稳定化的目的。
吴少林等［15］研究采用药剂稳定化、水泥固化以及二者结合等方法对锌渣进行处理。结果表明，重金属螯合剂的药剂稳定化和水泥固化相结合的方法处理锌渣，其重金属含量可以低于固体废物毒性浸出标准的限值，能有效控制锌渣对周围环境的污染。
mehmeterdem［16］采用普通硅酸盐水泥、粉煤灰、石灰做试剂对锌浸出渣进行固化处理，经处理后，原来渣中以硫酸铅形式存在的铅被转化为在环境中可以稳定存在的pb4So4（Co3）2（oH）2和pbCo3，能够有效降低锌浸出渣中重金属铅对环境的潜在危害。
1.5还原造锍熔炼
韩国林等［17］基于铅银渣、氧化铜烟灰和氧化铁渣的化学成分特性，科学合理配料，通过还原造锍熔炼一步产出冰铜和粗铅产品，综合回收Cu、pb、Sb、Sn、ag等有价金属，而as、Cd等有毒元素则固定于炉渣中。
该工艺首先将铅银渣、氧化铜烟尘和氧化铁粉进行配料，然后经细磨、搅拌、压团、干燥，干燥后的团块与焦炭、石灰石一起依次加入还原炉内进行还原造锍熔炼，分别产出炉渣、冰铜和粗铅。
1.6湿法处理
湿法处理铅银渣，主要是根据铅银渣的渣型特点，经过焙烧、水洗、浸出、萃取等工序，以达到回收有价金属的目的。
李黎婷［18］研究了采用“水洗脱锌—氧化焙烧—氰化浸银—氯化浸铅”的湿法工艺对湿法炼锌浸出的铅银渣进行综合回收利用。研究中利用渣中大部分锌以硫酸锌形式存在而易溶于水的特点，首先采用水洗的方法使渣中近70%的锌进入水洗液中。通过氧化焙烧，使银的硫化物被氧化为氧化物或硫酸盐，便于氰化提取。铅的化合物在氯盐体系中反应生成多氯络合物进入液相中，经液固分离得到pbCl2溶液，再经冷却结晶出pbCl2。最终获得锌、银、铅的浸出率分别为70%、96.42%、90.49%的技术指标，为该类型的锌冶炼废渣提供了一种新的综合利用技术途径。
赵宏［1］根据铅银渣物料成分及物相组成形态和氯化冶金原理，将锌以纳米级氧化锌回收，铅以红丹形式回收。该工艺首先在500 ℃下进行氯化焙烧，焙烧后的物料经稀盐酸浸出，使铅与锌、铁、银有效分离。焙烧后的pbCl2不溶于水或稀的盐酸溶液，经过滤形成铅渣，铅渣再经氯化钠溶解，得到pbCl2溶液，用碳酸钠沉铅，得到pbCo3沉淀，将该沉淀物烘干煅烧，则得到产品红丹。浸出滤液采用硫化钠法硫化沉银，过滤分离得到的富银渣作为银回收产品出售。沉银后溶液首先除铁，得到富铁渣，作为制造铁红的原料，随后溶液加锌粉除去铜、镉、钴、镍等微量杂质。净化后溶液采用碳酸钠沉锌，碳酸锌沉淀再加硝酸分解成硝酸锌溶液后，利用尿素均匀沉淀法制备超细氧化锌。
B.aparajith［19］等采用硫酸化焙烧—水浸的方法，首先浸出渣中的锌和铁，浸出液经除铁后送回锌电积系统，浸出渣随后与适量氢氧化钠混合、焙烧，水浸除硅，除硅后的浸出渣符合铅熔炼要求，送入铅熔炼炉，产出金属铅和银。
王瑞祥［20］等针对某锌冶炼厂高酸浸出渣含银高的特点，采用硫酸化焙烧—水浸脱锌铁—氯化浸银—冷却结晶pbCl2—铅片置换沉银工艺，对高酸浸出渣进行了回收银的研究。结果表明，锌和铁的浸出率分别达到92.66%和94.67%，浸出液返回炼锌主流程生产电锌；银和铅的浸出率分别达到94.17%和97.89%；用铅片置换得到粗银粉，银置换率达到99%以上。
m.Denizturan［21］等采用硫酸化焙烧—水浸—氯化浸出的方法，在一定焙烧条件下进行硫酸化焙烧，然后进行水浸，浸出液中主要为硫酸锌和硫酸铁。除铁后硫酸锌溶液返回电积系统，水浸渣再进行氯化浸出，浸出近90%的铅，氯化浸出渣送回火法熔炼炉，回收未浸出的铅和锌。
2铅银渣综合利用存在的问题
从对以上研究工艺的分析中可以看出，现有工艺还存在诸多不足。涉及到火法熔炼的，需要铅、锌冶炼配套，在没有铅冶炼厂的地方，该方法不适用。火法处理有能耗高、环境污染重等缺点，随着能源紧张的加剧和环保要求的提高，该类方法的应用也将越来越少。
湿法处理工艺中，由于铅银渣中银、铅的含量比较低，直接回收银、铅还有困难，需将含量较高的锌、铁与之分离，但由于常规处理工艺中渣中铁酸锌和矾未能完全分解，锌、铁的一次浸出率往往不高，因此金属的浸出率还有待提高。浸出液中锌和铁的高效分离以及铁资源的有效利用是湿法工艺面临的一大难题，目前的除铁工艺还有许多不足，除铁后产生的含铁渣难以有效利用。许多工艺只是针对铅银渣中的一种或几种元素进行回收，剩余的作为废弃物而继续堆弃，没有将渣中各种资源加以充分利用，未达到实质性的减排目的。
3展望
目前，从铅银渣中回收有价金属的工艺各有优点和不足，各个企业应该根据浸出渣中有价金属的含量、种类的不同，并结合本企业的生产特点，选择既满足环保要求又具有一定经济效益的回收工艺，实现清洁生产和可持续发展。
参考文献
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（责任编辑／陈军）
再生资源华丽新篇章
再生资源是在社会生产和生活消费过程中产生的，已经失去原有全部或部分使用价值，经过回收、加工处理，能够使其重新获得使用价值的各种废弃物。再生资源回收与循环利用是指将在社会生产和消费过程中产生的，仍有一定价值，可回收并直接或间接利用的各类废弃产品进行回收、加工重新创造价值从而再利用的过程。
大力推进再生资源回收与循环利用产业发展，是发展循环经济、保持良好的生态环境、建立节约型社会的有效途径。再生资源回收以物资不断循环利用的经济发展模式，目前正在成为全球潮流，可持续发展的战略，得到大家一致同意。再生资源产业是全世界发展较快的朝阳产业。据估计，在未来30年内，该产业为世界提供的原料占原料总量的比重将从30%提高到80%。随着我国经济的快速发展，城市化进程不断加快，资源与环境对经济、社会发展的瓶颈制约日益突出。自然资源供给的有限性和环境承载能力的有限性，促使人们更加注重资源的节约利用和再生资源回收利用来缓解资源短缺和环境污染带来的压力，从而实现经济、社会全面协调可持续发展。
根据中国物资再生协会编制的《中国再生资源行业发展报告（2013）》显示，2013年我国再生资源回收企业已达10多万家，从业人员约为1800万人，废钢铁、废有色金属、废塑料、废轮胎、废纸、废弃电器电子产品、报废汽车、报废船舶等八大类别的主要再生资源回收总量约为1.6亿吨，回收总值为4817.1亿元。
《发展报告》还显示，回收利用再生资源与利用原生材料相比，节能减排效果显著。按照回收总量计算，2013年回收再生资源可节能17272.5万吨标准煤，占全国总能耗量37.5亿吨标准煤的4.6%，减少废水排放1120136.7万吨，减少二氧化硫排放377万吨，减少固体废弃物排放357550.9万吨。无论从经济角度，还是从环境角度，以及社会角度看，再生资源产业都将具有巨大的发展前景。
2014年1月31日正式实施的新版《外商投资产业指导目录》，将废旧电器电子等回收处理设备制造列入鼓励外商投资的重点领域。商务部也于日前表示，将继续完善在家电以旧换新政策下形成的废旧家电回收渠道，将其纳入“十二五”时期废旧商品回收体系建设试点，实现废旧家电回收利用规模化、产业化。有关专家表示，这些举措都有利于建立并完善废旧产品回收处理产业链条，加快发展再生资源产业。
金属钠的冶炼方法篇3
【关键词】废水；来源；危害；化学处理方法
随着化学、冶炼、电镀等工业生产的不断发展，所需镉、汞及其化合物的用量也日趋增多，随之排放出来含汞、镉的污染物也愈加严重，现以成为世界上危害较大的工业废水之一。为了保护环境，造福人类，下面介绍含汞、镉废水的来源、危害及其常用的化学处理方法。
一、含汞、镉废水的来源
汞：采矿业，汞矿的开采和冶炼；仪表制造业，温度计、压力计、比重计等；化工业，作为催化剂用于有机物的聚合、氢化、脱氢、氧化、氯化等；电子业，用汞连接电路，制造开关和电池；冶金工业，汞齐法摄取黄金；农业，用作杀虫剂、杀菌剂、防霉剂和选种剂等；医药业，口腔科用汞合金补牙，温度计量体温等。
镉：水体中镉的污染主要来自地表径流和工业废水。硫铁矿石制取硫酸和由磷矿石制取磷肥时排出的废水中含镉较高，每升废水含镉可达数十至数百微克，大气中的铅锌矿以及有色金属冶炼、燃烧、塑料制品的焚烧形成的镉颗粒都可能进入水中；用锅作原料的触媒、颜料、塑料稳定剂、合成橡胶硫化剂、杀菌剂等排放的镉也会对水体造成污染，在城市用水过程中，往往由于容器和管道的污染也可使饮用水中镉含量增加。
二、含汞、镉废水的危害
汞：汞蒸汽有高度的扩散性和较大的脂溶性，侵入呼吸道后可被肺泡完全吸收并经血液运至全身。血液中的汞，可通过血脑屏障进入脑组织，然后在脑组织中被氧化成汞离子。由于汞离子较难通过血脑屏障返回血液，因而逐渐蓄积在脑组织中，损害脑组织。在其他组织中的金属汞,也可能被氧化成离子状态,并转移到肾中蓄积起来。汞慢性中毒的临床表现，主要是神经性症状，有头痛、头晕、肢体麻木和疼痛、肌肉震颤、运动失调等。大量吸入汞蒸汽会出现急性汞中毒，其症候为肝炎、肾炎、蛋白尿、血尿和尿毒症等。急性中毒常见于生产环境，一般生活环境则很少见。汞被消化道吸收的数量甚微。通过食物和饮水摄入的金属汞，一般不会引起中毒。
镉：镉是人体非必需元素。镉会对呼吸道产生刺激，长期暴露会造成嗅觉丧失症、牙龈黄斑或渐成黄圈，镉化合物不易被肠道吸收，但可经呼吸被体内吸收，积存于肝或肾脏造成危害，尤以对肾脏损害最为明显。还可导致骨质疏松和软化。进入人体的镉，在体内形成镉硫蛋白，通过血液到达全身，并有选择性地蓄积于肾、肝中。肾脏可蓄积吸收量的1/3，是镉中毒的靶器官。此外,在脾、胰、甲状腺、和毛发也有一定的蓄积。镉的排泄途径主要通过粪便，也有少量从尿中排出。在正常人的血中，镉含量很低，接触镉后会增高，但停止接触后可迅速恢复正常。镉与含羟基、氨基、巯基的蛋白质分子结合，能使许多酶系统受到抑制，从而影响肝、肾器官中酶系统的正常功能。
三、常用化学处理方法
1.含汞废水的处理
（1）金属还原法。可以用铜屑、铁屑、锌粒、硼氢化钠等作为还原剂处理含汞废水。这种方法的最大优点是可以直接回收金属汞。
铜屑置换法。用废料――紫铜、铅黄铜屑、铝屑，可以回收电池车间排放出得强酸性含汞废水中的汞。反应式：Cu+Hg2+=Cu2++Hg
（2）化学沉淀法。此法适用于不同浓度、不同种类的汞盐。缺点是含汞泥渣较多，后处理麻烦。该法一般又分为：硫氢化钠、硫酸亚铁共沉淀；电石渣、三氯化铁沉淀等。现以硫氢化钠沉淀为例，用硫氢化钠加明矾凝聚沉淀，可以处理多种汞盐洗涤废水，除汞率高达99%，反应方程式：Hg2++S2-=HgS
2．含镉废水的处理
（1）中和沉淀法。在含镉废水中投入石灰或电石渣，使镉离子变为难溶的Cd(oH)2沉淀，反应方程式：Cd2++2oH-=Cd(oH)2
此法适用于处理冶炼含镉废水和电镀含镉废水。
（2）离子交换法。基本原理是利用Cd2+离子比水中其他离子与阳离子交换树脂有较强的结合力，能优先交换。
参考文献：
金属钠的冶炼方法篇4
关键词：单种煤质量；焦炉；热强度；配煤
前言
总体说来，2011年酒钢焦化厂的焦炭质量在全国属于中等水平，与具有国际先进水平的宝钢及国内领先水平的邯钢、马钢等相比，差距明显。尤其是2011年下半年，由于洗精煤市场争夺更加激烈，各单种煤的质量、数量均得不到有效保证，引起焦炭质量的波动，灰分月平均都在13％左右。
1、影响焦质量原因分析
1.1煤质量不稳定
炼焦用单种煤质量较差炼焦用煤质量的好坏，是影响焦炭质量的关键因素。
酒钢公司炼焦用煤区域比较广泛，分布区域为宁夏、内蒙、青海几大产煤区。由于资源紧张，各单种煤的气煤含量波动较大，质量水平参差不齐。
2010经全面检测分析，酒钢公司炼焦用煤存在以下问题：
（1）单种煤品质波动大。
单种煤粘结性和结焦性出现大幅度的波动，严重影响配合煤的粘结性和结焦性，影响焦炭质量。
大武口焦煤、木里焦煤的G值大幅度下降，这无疑给焦炭的熔融性、气孔与孔壁结构、机械强度、热强度带来严重影响。
（2）混煤现象严重
焦煤中大武口、平罗翔龙，肥煤中的乌达高硫、乌达中硫、中兴肥煤均存在混煤现象，属于提质焦煤。混煤成分复杂，含有气煤、无烟煤。严重干扰着炼焦配煤，更无法保障生产工艺的顺利进行与焦炭质量的稳定。
（3）单种煤绝大多数灰分含量偏高，影响配煤及焦炭的冶金焦级别。
酒钢公司所用单种煤中，灰分小于10％的只占35％，灰分在10％一11％的占45％，灰分大于11％的占20％。其中伟源、平罗灰分较高，经常在13％左右。由于煤中的灰分全部转入焦炭当中，因而焦炭灰分较高，高于全国平均水平．达不到国家一级冶金焦的标准。
（4）焦煤中很大部分煤的钾含量太高，严重影响焦炭的热性质。
酒钢公司所用单种煤，煤灰中所含钾、钠氧化物之和大多数小于l％，而且为了降低连焦成本配入的马克煤的碱金属的含量为炼焦煤中的最高。很显然，钾钠含量偏高，无疑给配煤炼焦带来很大影响。焦炭的反应性随钾、钠等碱金属含量的增加而提高。高炉内碱、钠等碱金属一部分来自焦炭，而焦炭的钾钠等碱金属全部来自于煤。所以控制煤源别是控制配合煤中的碱金属含量有着极其重要的意义。国内专家普遍认为配合煤煤灰中钾钠氧化物之和小于l％为好。
1.2使用煤种多，配煤比经常变动
酒钢焦煤料场的各单种煤数量达到17种，为了避免长期积压导致的质量指标下降，制订了“焦化厂2011年二季度低库存地方煤及试验余煤使用方案”，从而导致配比变化频繁，有时一个星期都要调整两次，一个月至少调整4次。
1.3焦炉老化
炉温均衡性差焦炉生产为多变量过程控制的系统生产，其工艺制度尤其是加热制度是否符合焦炉操作管理规定，严重影响焦炭质量。公司原有的两座焦炉炉龄分别达43年和40年，均出现不同程度的老化。炭化室墙裂纹、熔洞较多，串漏严重，导致焦炉温度均匀性差。炉头温度控制较难，对焦炭强度影响很大。
2、改善公司焦炭质量的途径探讨
2.1开展资源调查
重新选定用煤基地性能优良的焦炭必须以质量稳定的煤源为基础。针对公司所用的炼焦煤现状及存在的问题，公司必须尽快进行全面深入的资源调查，寻找新的供煤基地。同时，调整采购思路，加强与大矿的直接合作，建立长期的战略伙伴关系，稳定煤源及质量。
2.2完善进厂煤质量管理
（1）应用进煤检验数据，指导卸车和洗精煤分类堆放及配煤。对指标异常的煤实行单独堆放。
（2）采用煤岩分析技术，用镜质组最大反射率鉴别混煤，检测煤质、鉴定混煤，为稳定炼焦煤质量、降低焦炭生产成本起到了较好的作用。
2.3加强焦炉维护
改善炉温均匀性针对两座老焦炉炉体存在的问题，公司继续加大护炉力度。焦化厂要充分利用好焦炉喷补设备，对炭化室炉墙进行修补，减少荒煤气串漏及难推焦。对燃烧室立火道要想办法疏通，对砖煤气道要定期进行灌浆处理。确保焦炉温度达到标准温度，焦炭均匀成熟，减少生焦和炉头焦，从而提高焦炭强度。
2.4稳定焦炭热性质
评价焦炭质量的好坏，关键是看焦炭能否满足高炉冶炼的要求。因此，重视焦炭在高炉内的热强度十分重要。焦炭的热强度是一个极其复杂的问题，它的质量指标主要以CRi、CSR表示。即焦炭在高炉内的反应性和反应后强度。找出影响热性质的主要因素从而稳定指标，是提高公司焦炭质量的一项重要举措。
2.5优化配煤结构，扩大炼焦煤源
我国炼焦煤在煤炭探明储量中的比例不高，且所占比例呈明显下降趋势。如在1976年炼焦煤占探明储量的36．78％，而到1990年已下降为27．73％。另外，我国各种炼焦煤储量所占比例亦不协调。1990年底探明储量为：气煤包括1／3焦煤总储量高达50．56％，焦煤占19．61％，肥煤占13．05％，瘦煤占14．79％，可见，粘结性好的焦煤和肥煤只占32．66％。为了保证焦炭质量，近阶段我国炼焦配煤中，焦煤和肥煤的使用比例约为50％左右。但我国炼焦煤的资源状况决定了在配煤中应当多使用气煤等弱粘结性煤。为此，公司应充分利用现有的40kg小焦炉，开展多配气煤等试验研究，为焦炉生产作好技术储备，以扩大炼焦煤源，缓解资源紧张对焦炭质量及高炉生产的冲击。
2.6采用炼焦配煤新技术，改善焦炭强度
公司2012年预计耗煤400万吨，在目前洗精煤的采购都异常艰难的情况下，今后要想提高焦炭强度，靠增加优质炼焦煤配比是不现实的，必须采用炼焦配煤新技术。
炼焦煤捣固、煤水分控制、干法熄焦等配煤炼焦新工艺，都可以作为提高焦炭质量的技术措施。这些技术各有特点，世界各国分别根据本国炼焦煤资源特点和焦化厂的具体条件进行开发和应用。在我国，宝钢和重钢分别从日本引进了配型煤和煤调湿技术，还有少数焦化厂采用捣固炼焦技术。应用干熄焦技术的企业有宝钢、上海浦东煤气厂、济钢、首钢等几家。
炼焦配煤的这些新技术在我国较少采用的主要原因：一是我国多数焦化厂原设计都是采用常规备煤炼焦技术，在生产现场上无条件增加庞大的新工艺设备；二是一些技术的投资过大；三是有些技术还不适应我国炼焦煤水分高、煤泥多等特点；四是以前洗精煤资源尤其是优质炼焦煤资源紧张状况不突出。在当前乃至今后相当长的时期内，随着炼焦煤资源紧张与高炉大型化对焦炭质量要求提高之闻矛盾的日益突出，各大钢铁企业都意识到必须采用适合自己焦化厂规模、工艺、场地等具体条件的备煤炼焦新技术进行选择和开发创新，才能做到未雨绸缪，立于不败之地。采用干熄焦技术，焦炭的m40可提高3～8个百分点，m10改善0.3～0.8个百分点，干熄焦后炭粒度均匀，无水分，反应性低。大型高炉采用干熄焦工艺可降低焦比2%，提高高炉生产能力1%。
金属钠的冶炼方法篇5
东营鲁方金属材料有限公司山东东营257100
摘要：在环保理念逐渐增强的情况下，对于冶炼烟气制酸的污酸处理也要求越来越高，经过污酸处理从而减轻对环境的危害，本文将就冶炼烟气制酸污酸处理技术进行相关探讨。
关键词：冶炼；烟气制酸；污酸处理；技术应用
0引言
有色冶炼过程中产生的含二氧化硫烟气是生产工业硫酸的主要原料之一。冶炼烟气制酸系统净化工序采用半封闭稀酸洗涤流程，烟气中的矿尘、三氧化硫、挥发性物质在洗涤过程中进入到稀硫酸中，随着洗涤过程的进行，这些杂质逐渐富集，为保证稀酸的洗涤效果，需要排出部分稀酸至污酸处理站处理，排出系统的这部分稀酸称为污酸。
污酸中含有多种杂质成分，其中例如砷、氟、氯、不溶性烟尘等，并且随着烟尘还会有铅、锌、铁、铜等重金属元素，这些杂质对人和自然的污染十分之大，并且重金属元素在自然界中很难生物降解，会长久的存在并且互相发生反应和转化，在污酸处理中需要充分重视，目前常用的污酸处理方法是化学沉淀法。
1污酸处理常见方法
1.1硫酸亚铁—石灰法
优点：硫酸亚铁—石灰法是用石灰中和污酸并调节pH值,利用硫酸亚铁中的铁能与砷生成难溶盐、铁的氢氧化物具有强大的吸附和絮凝能力的特性,达到去除污酸中砷、镉等有害重金属的目的。
缺点：硫酸亚铁—石灰法处理污酸容易产生大量的废渣，在废渣中重金属分布较为分散，造成回收工作困难，另外，废渣的无泄漏永久存放也难以实现,容易发生二次污染。
1.2硫化法
优点：硫化法是用可溶性硫化物与重金属反应,反应之后生成的硫化物难溶，从而能够去除，并且在污酸中杂质去除的同时能够进行有效的重金属回收，但是，目前来说虽然有些公司处理后的污酸中砷含量可以控制在10mg/L以下，但不能达标排放，因此，硫化法目前实际是一种预处理方法，用它将大部分重金属取走，并富集在渣中，使后续的达标排放处理难度降低。
另有研究表明，经过磁场处理后较未经磁场处理的同样的含砷工业污酸（as：7.14g/L；So42-:24g/L；Fe2+：0.6g/L；Zn2+：0.6g/L），硫化钠耗量较低，且溶液含砷急剧下降到0.018g/L以下，而对比未经磁化处理的仅降至0.21g/L，相差12倍之多。
缺点：若要实现达标排放，还需配合石灰—铁盐法，成本较高。
2污酸处理的发展和难点
在污酸处理的发展中，党的十八大提出坚持节约资源和保护环境的基本国策，坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主的方针，着力推进绿色发展、循环发展、低碳发展，形成节约资源和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式、生活方式，从源头上扭转生态环境恶化趋势，为人民创造良好生产生活环境，为全球生态安全做出贡献。在不断的发展过程中污酸处理的政策也在不断完善，其中在2015年新实施的《环境保护法》增加规定“保护环境是国家的基本国策”，并明确“环境保护坚持保护优先、预防为主、综合治理、公众参与、污染者担责的原则。”要求推进生态文明建设，促进经济社会可持续发展。新政策的实行为污酸处理提供了新的标准和依据，更好地促进了污酸处理工作的顺利进行。
2.1污酸处理的难点
污酸处理中重要的一个难点就是防止二次污染。在污酸的主要成分中，重金属和氟都具有不可降解的特性，这就需要在处理过程中充分注意，避免在处理中经过反应之后的废水废渣生成另外一种污染的形式。
重金属污染的回收方式要注重资源化的回收，从而实现变废为宝循环利用，对于硫酸的处理要首先保证无害化，进而考虑资源化的处理方式。
污酸中具有多种有害成分，单一的药剂和手段很难短时间进行去除，尤其是在污酸中有害重金属的去除工作中，多种药剂进行应用但是效果并不理想，随着科技的发展和研究现行的污酸处理要求工艺技术先进,另一方面要求污酸经处理后循环使用,即采用污酸闭路循环处理工艺实现废水零排放。
2.2污酸闭路循环处理
在对So2尾气除尘除So3烟雾的净化工艺中会产生污酸，污酸闭路循环处理的基本原理就是应用化学方法去除污酸中的杂质，这种情况容易造成水硬度的增加，会积累无机盐，影响净化效果；水硬度的增加容易造成管路设备的结垢甚至堵塞，这也是如何实现全封闭循环的主要困难因素，通过不断的研究和实验得到，少量聚丙烯酸或马丙共聚物等对水垢等晶种表面具有吸附作用,可抑制此类结晶生长,但是阻垢剂能否在二氧化硫尾气闭路循环洗净水的处理中很好地发挥阻垢作用值得进一步研究，特别是无限闭路循环工艺。
2.3pm—pL膜法
pm—pL膜法处理污酸，可以在酸性条件下除去污酸中的铅、砷、镉等，处理后液体中重金属含量得到国家排放标准。
pm—pL膜法处理污酸新工艺，是一种集多种过滤技术优点为一体的高性能分离装置。它采用目前先进的纳滤和超滤膜分离技术以及阴、阳离子膜净化技术对污酸进行精制。该工艺在污酸处理过程中具有优越性。
2.4热风浓缩+硫化法
某公司自主研发的热风浓缩技术能够回收污酸中的硫，避免产生石膏渣、砷酸钙渣等二次污染物。该方法已经投入运行并且取得了良好的效果，该技术具体操作是采用制酸系统转化过程的余热将净化工序排出的废酸进行浓缩提高其硫酸浓度，并吹除污酸中的氟、氯等有害杂质，采用硫化法去除浓缩液中的铜、砷等重金属，沉淀后的上清液经普通薄膜过滤器过滤去除悬浮物后进入干吸系统补水。大幅度降低了干吸补充新水量，能够对硫进一步回收，防止了二次污染的产生。是一项值得推广的技术。
3结语
目前有色冶炼制酸行业污酸处理工艺基本满足国家规定的排放标准，但是酸和重金属渣的二次污染以及出水硬度等指标仍不够完善，所以我们仍要不断的研究新兴技术，完善污染处理措施，提高废水排放标准，促进企业的可持续发展。
参考文献：
[1]陈雄.冶炼烟气制酸污酸处理技术研究[J].科技创新与应用,2015(7):25-26.
金属钠的冶炼方法篇6
【关键词】锌；浸出渣；银；铅
【中图分类号】tU273.3【文献标识码】a【文章编号】1672-5158（2012）09-0156-01
目前锌的生产以湿法为主，湿法炼锌工艺种类较多，目前广泛应用的主要有：硫化锌精矿焙烧一低温低酸浸出工艺和硫化锌精矿焙烧一高温高酸浸出工艺等，采用这些工艺冶炼锌的过程均会产生浸出渣，现在对环保的要求日益严格，大量渣的堆存给环境带来了压力，同时，浸锌渣中尚含有一定数量的有价金属，如Zn、pb、ag等，如不进行处理，会造成资源的浪费，因此对于浸锌渣还需进一步进行处理，回收其中的有价元素。本文对这些元素的回收方法作以综述。
1、浸渣中锌的回收
锌浸出渣中的锌大部分以铁酸锌、少量以ZnS形式存在，目前的处理方法主要有火法和湿法两类工艺。
1.1火法工艺
火法工艺主要是回转窑挥发法，回转窑挥发法曾是我国湿法炼锌渣处理使用的常用流程，该法是将干燥的锌浸出渣配以45%～55%的焦粉加入回转窑中，在1100～1300℃高温下实现渣Zn还原挥发，然后以Zno粉回收，同时在烟尘中可回收ph、Cd、in、Ge、Ga等有价金属。该法zn挥发率可达90%～95%，浸出渣中Fe和Sio2，杂质约90%以上进入窑渣，稀散金属部份富集于Zno中利于回收，窑渣无害，易于弃置并可加以利用，但其渣处理工艺流程较长，设备维修量大，投资高；工作环境较差；需要大量燃煤或冶金焦；而且Zno粉进入浸出流程前需考虑脱出氟氯；窑烟气含So2也需净化处理。近年来，由于能源价格上涨，企业的生产成本不断提高，通过改进工艺，提高浸出渣中有价金属的挥发收集，节能降耗，增加企业的市场竞争力，已是锌冶炼企业急需解决的课题。
1.2湿法工艺
郭晓娜等研究了用硫酸焙烧一水浸出工艺从锌浸出渣中回收锌。考察了硫酸用量、焙烧时间、焙烧温度、液固体积质量比及浸出时间对锌浸出率的影响。结果表明：锌浸出渣与70%浓硫酸混合，在250℃下焙烧2.5h，然后以水为浸出剂，按液固体积质量比4：1、常温下浸出1h，锌浸出率达85%以上。杨梅金等针对湖南某冶炼厂湿法炼锌渣，采用热酸浸出和浮选的方法回收锌，热酸浸出锌浸出率为75.3%，浸出率不理想，主要是因为浸出渣中还有少量硫化锌，通过浮选处理热酸浸出渣，浮选硫化锌回收率达89.4%，精矿品位18.2%。
2、银的回收
锌浸出渣中通常含一定量的银，随着银价格的不断上涨，处理堆存在尾矿坝中的浸出渣就显得有利可图了，特别是提倡循环经济的今天，对于它进行综合回收就显得意义重大了。由于渣的性质复杂，银赋存状态多样，回收方法也颇多，效果各异。如何寻找更合理、更经济、更有效的回收工艺方法一直是研究者努力的方向。程永彪等对某锌浸出渣进行了浮选回收，该浸出渣含银140g/t左右，铜0.61%，锌24.23%，铅2.14%，硫7.43%；银在浸出渣中的形态比较复杂，90%以上的银集中在-0.074mm的细粒级浸出渣之中。利用氯化钠、硫化钠等预处理改善浮选指标；加入乙硫氮组合药剂作用来提高银浮选指标。组合用药的试验研究表明，选择组合用药制度有助于银回收率的提高。同时进行了闭路流程比较，获得了较理想工艺流程。锌浸出渣通过一粗两精三扫流程，得到了品位达到了1860～2060g/t，回收率达到75.2%～79%的银精矿。郝文魁等以西南某锌厂的锌浸出渣的浮选银锌精矿为原料提出了综合回收湿法炼锌的银锌精矿中银、硫、锌的新工艺，确定了工艺参数，通过小型实验验证了工艺的可行性。该工艺分为：混酸氧化浸出、渣水浸、银浸出三步。最佳条件下锌总浸出率按液计99.8%，银总浸出率按液计87.3%，硫富集于渣中。
3、镓、锗的回收
镓、锗是光电子技术和现代信息技术高速发展不可或缺的材料之一。世界镓、锗资源量较少。据统计，世界镓的工业储量仅为100万t，我国已查明镓资源储量13.6万t，主要赋存在铝土矿中，少量存在于锡矿、钨矿和铅锌矿中。锌冶炼过程中镓、锗的综合回收可显著提高企业的经济效益。
王玉芳等以传统锌冶炼富含镓、锗的低酸浸出渣为原料，考察反应温度、时间、硫酸浓度等因素对镓、锗、锌、铁浸出率的影响。在下述综合试验条件下：反应温度95℃、初始酸度153g/L、反应时间3h、液固比5.9：1，锌、铁、镓、锗浸出率分别达到88%、93%、88%、68%。浸出液经中和、锌精矿还原后可进一步富集回收镓、锗。尹朝晖等研究有效综合回收镓、锗、银的工艺，从丹霞冶炼厂浸出渣中回收镓、锗。结果表明，经过还原酸浸和高温高酸浸出，镓和锗总回收率分别达89.4%～90.81%和62.88%～70.77%，比现行工艺分别高10%和12%左右，渣率在18.37%～26.81%，锌和银的回收率分别达到95%和92%～95%。韦文宾等研究了采用回转窑还原挥发一磁选富集一硫酸浸出法从湿法炼锌浸出渣中回收镓。结果表明，对镓品位543g/t的某湿法炼锌浸出渣，在1100℃温度下还原焙烧150min，得到镓品位大于1500g/t的镓铁精矿，镓回收率不低于90%。镓铁精矿用10%的H2So4溶液浸出7h，镓浸出率可达98%。
金属钠的冶炼方法篇7
关键词：建构主义；随机进入;化学教学
文章编号：1005－6629(2008)07－0017－03中图分类号：G633.8文献标识码：B
随机进入化学教学的理论依据是美国学者斯皮罗等人提出的“认知弹性理论”（CognitiveFlexibilitytheory），该理论是建构主义学习理论的一个新分支。所谓认知弹性，是指学习者可以随意通过不同途径、不同方式进入同样教学内容的学习，从而获得对同一事物或同一问题的多方面认识与理解[1]。该理论的宗旨是要提高学习者对知识的理解能力和迁移能力，它强调教师既要提供给学生理解知识所需的基础，又要留给学生自由广阔的建构空间。斯皮罗将学习分为初级学习和高级学习。这里的初级学习，依据斯皮罗的观点就是指学生只要掌握一些结构良好领域的问题，如最基本的化学原理概念和事实内容知识，并能够将其运用于测验中的一种学习方式；高级学习方式要求学生掌握概念、规则等的复杂性、联系性，能把所学的知识广泛而又灵活地运用到具体的情境中去。“随机进入化学教学”（Randomaccessinstruction）正是斯皮罗等人在探讨了高级学习的基础上提出的适合高级学习的教学方法。
1随机进入化学教学的实质
随机进入化学教学可以被界定为学习者伴随着新知识的建构，根据自己的实际情况随意通过不同渠道，不同学习方式从多个不同角度和不同问题侧面，在不同的时间多次进入同一化学教学内容，从而达到对化学专题知识全面而又深入的掌握。随机进入教学以其自身鲜明的认知性、多元性及灵活性等特点[2]，迎合了化学模块教学的需要，有利于学生自主学习能力和探究能力的培养。在这种模式下，通过创设隐含不同目的、不同侧重点的问题情境，要求学生围绕事物的多面性特征，主动建构合理的知识结构，对概念获得新的理解。
例如，在关于二氧化碳性质探讨的化学教学中，首先教师可以口头介绍或图片展示二氧化碳与生活密切相关的具体事例，如碳酸饮料、温室效应、植物光合作用、灭火器及人工降雨等方面有实际意义的事实，激发学生的学习动机和兴趣，拉近学生与化学学习的情感距离。接着，从以下四个教学实验展开关于二氧化碳性质的探究学习，每一个实验都在不同的情景中进行。
实验（1）将带火星的木棒插入装满Co2气体的集气瓶，火星熄灭了，让学生通过直观的视觉观察了解Co2气体不支持燃烧的现实。实验（2）充满Co2气体的密闭容器中四处乱窜的苍蝇渐渐停止活动。该实验以Co2气体不能供给呼吸为设计要点，同时从侧面让学生加深Co2气体化学性质的印象。实验（3）通入Co2气体的紫色石蕊试液颜色变红，引起学生的好奇心，启发他们积极主动思考，进一步挖掘Co2气体溶于水显酸性的化学性质。实验（4）通入Co2气体的澄清石灰水溶液变混浊，由此现象引起学生认知结构上的不平衡，增加学生的心理悬念，使其产生透过现象看本质的探究意识，最后使学生通过查找资料或与他人交流逐渐清晰的得到问题解决。这四个实验在实际教学过程中从不同侧面展开关于Co2气体性质的教与学，包含了以基本知识传授为基础的教与学。由此可见，随机进入化学教学模式，在于凭借化学基础，从问题的不同侧面和角度，将学生的学习从低级向高级进行引导，帮助学生形成良好的知识结构。
2随机进入化学教学的环节
随机进入化学教学由以下五个环节组成。
2.1创设情境
创设当前学习主题所依托的情境，激发学生的学习兴趣和探索动机，引起学生的认知冲突，唤起求知欲望，使学生明确认知目标，启发学生发现和提出问题，为引导学生随机进入化学教学做好准备[3]。创设化学教学情境的常用方式有：
2.1.1以图片、实物模型带入真实情景
把看得见摸得着的实体带入课堂，能让学生由心理和情感上感到“贴切”而容易理解情境中蕴含的知识内容。
2.1.2利用现代教育技术，如录像带、投影仪、VCD等手段创设问题情境
在“硅的化合物”的教学中，利用能实现三维空间的动画展示晶体硅的空间网状结构、二氧化硅的晶体结构等，把这些看不见摸不着的东西，结合画面变换，把学生带入一个形象生动直观的认知情境。
2.1.3利用课堂小实验创设问题情境
例如，在学习“溶液的酸碱性”时，让学生测定身边物质如食醋、酸奶、果汁等的酸碱性，通过实验中物质颜色、状态、气味等的变化，引导他们认识酸和碱及与其相关的概念，培养实验探究技能。
2.1.4介绍化学史创设问题情境
例如，讲有机化合物中的苯时，联系化学家凯库勒梦见“蛇咬尾巴”发现苯环结构式的科学想象方法；在有关氨的教学中，谈谈哈博在合成氨研究中屡屡受挫，知难而进，最终取得重大突破的精神。让化学史走进化学课堂，利用化学家在发现和发明过程中体现的真、善、美，使学生学到科学方法的同时树立远大的志向和奋斗目标。
2.1.5联系生产社会实际，利用贴近生活的常见现象创设问题情境
例如在学习“分子无规则运动”知识时，就可以从水的常温蒸发和受热蒸发这样的日常现象入手，引发学生关注、检索、提取、运用已有的知识经验。
2.1.6由旧知识的拓展引出新问题创设问题情境
研究表明[4]：在“新旧知识的结合点”上产生的问题情境，最能激发学生的认知冲突。例如，在学习氢气的实验室制法时，教师提问实验室制氧气的反应原理、装置、收集方法、检验方法等，使学生通过对新旧知识关系的认识，主动建构新知识。
2.2随机进入学习
学生根据教师当前提供的不同侧面相关联的问题情境，结合自身所选择的角度和方式，置身于认知弹性超文本环境随机进入学习。在此过程中，教师要把学习的主动权和监控权逐步交给学生，发展他们的自主学习能力和反思判断能力。例如：教师在开展“金属钠的性质”内容的教学时，给学生演示观察钠在水中反应的实验现象，引导开展随机进入教学，学生从物质的状态、能量、性质等不同方面，以不同途径、不同方式进入主题内容，自主地获得不同的结论：“钠放入水里浮在水面，说明钠的密度比水小”“钠与水反应立即熔化成光亮的小球，说明反应放热，钠的熔点低”“钠球在水面四处游动，说明有气体产生并推动钠球游动”“钠球很快与水反应并消失，可以看出反应非常剧烈”等等，从而促使学生的高级学习产生连贯性与类推性，帮助学生对同一概念的多维度理解，达到对金属钠的性质内容较全面而又深入的掌握
2.3思维发展训练
在复杂的学习情境中，教师要把握学生的思维特点，引导学生从不同角度对同一个问题进行逐步深化的推理假设，培养他们的发散思维能力，使学生借助原有的认知结构，形成问题的不同解决思路和答案。同时教师应适时创设师生互动空间，对学生的认知活动做出必要的控制、反馈和调节。
例如，在有关炼铁的教学中，可以引导学生从以下不同角度切入思考。（1）历史角度：人类早在6000年前就开始利用铁，2000年前人类发明了从矿石里冶炼铁的方法，那么人类最早利用的单质铁与现代生活中的铁制品的来源相同吗？（2）化学分析的角度：生铁中含有哪些元素？不同的元素质量百分比对铁的硬度、熔点等物理性质、化学性质有什么影响？（3）地矿、冶金的角度：工业上冶炼铁的原料是什么？冶炼场地、工具、设备是什么，有什么要求，冶炼过程所需的温度、化学反应原理？（4）环保的角度：工业上冶炼铁的最终副产物是什么，该如何处理？（5）艺术审美的角度：生铁硬而脆，可铸不可锻吗？学生通过对问题的不同看法和了解，全面而深刻地掌握炼铁的有关化学方程式，及其在高温下用还原剂（Co）从铁矿石里把铁还原出来的原理等等有关方面的知识。
2.4小组协作学习
根据美国心理学家加德纳的多元智能理论的观点，每个学生都有自己的智力强项，如在化学学习中，有的学生擅长记忆概念原理知识；有的具有较强的观察分析推理能力；有的偏向于自我认知探索反省能力；有的则在动手实验操作方面突出等等，可谓各有所长。小组协作学习，可以让每个学生有机会各施其能，扬长避短，体验多元思维，让每一个学习者的个人学习成果与小组成员交流共享，在各自的小组中做出贡献，形成一个相互尊重、相互促进的学习共同体（Learningcommunity）。例如，为了保证小组成员异质互补，教学中可以采取混合编组形式将5-8名各具特色的学生组织起来编为一组，并给每组一个口号或标志，激发小组成员对所在小组的归属感，增强小组凝聚力。学习中，让组内成员各承担一部分学习任务，并在组内产生一名组长负责学习活动分工、维持良好的学习氛围、汇报学习结果等任务。
2.5学习效果评价
包括自我评价、小组评价和教师评价三种评价方式。评价内容包括：学习态度、与队友合作意识、讨论交流表达能力、任务完成情况、对小组所做出的贡献。评价等级设置：a-典范、B-较好、C-一般、D-合格。开展多渠道和多样化的评价方式，一方面可以使教师反思教学过程和效果，从而采取措施提高教学质量；另一方面让学习者在评价中看到自己的进步和不足，以此促进学生的自我监督、调节和提高。
与传统的化学教学模式相比，随机进入化学教学模式更符合我国化学新课程教学的要求。这种教学模式强调以学生为中心，把学生作为知识的主动建构者，以掌握基础知识和基木技能作为学生发展的支撑点，培养学生的科学素养和探究能力。
参考文献：
[1]SpiroR.J.Jehng,,J.&Cognitiveflexibilityandhypertext:theoryandtechnologyforthenonlinearandmultidimensionaltraversalofcompliessubjectmatter[a].D.nix&R.J.Spiro.Cognition,educationandmultimedia:exploringideasinhightechnology[C].erlbaum,1990.
[2]莫雷．教育心理学［m］．广州：广东高等教育出版社，2002．
金属钠的冶炼方法篇8
工业氧化钼是钼工业中重要的基础原料，但其生产过程产生大量含低浓度So2的烟气，该烟气的治理及硫回收难度较大。为促进工业氧化钼生产工艺的清洁生产，本文对工业氧化钼的生产工艺、污染物产生以及So2回收技术进行了分析。
关键词：
工业氧化钼；生产工艺；污染治理；硫回收
钼是难熔稀有金属，具有良好的高温强度、高温硬度以及抗热耐震性能等物理化学性质和机械性能。钼不仅是钢铁工业重要的添加剂，同时也是化工、机械、航空等领域的重要原料和战略物资。随着钢铁工业的不断增长以及在多种新型合金钢中的应用，钼的全球消费量持续上升。目前，约有96%的硫化钼精矿需先经焙烧转化成工业氧化钼，以进一步提取可溶性钼盐，进而再冶炼成钼金属或钼合金。辉钼矿（moS2）是自然界已知的分布最广、最具工业价值的钼矿物，其含钼60%，含硫40%。在焙烧过程中，辉钼精矿发生氧化反应，生成三氧化钼的同时释放出大量低浓度的So2，如不采取有效的治理措施，会造成严重的大气环境污染。因此，为促进工业氧化钼生产工艺的清洁生产，本文对工业氧化钼的生产工艺以及污染产生和治理技术进行了分析。
1.生产工艺
以钼精矿为原料生产工业氧化钼的方法可归结为火法冶金和湿法冶金两大类。目前，世界上绝大部分钼精矿都是通过火法焙烧工艺脱硫氧化转换成工业氧化钼。国内工业氧化钼火法焙烧工艺有传统焙烧工艺和无碳焙烧工艺两种。传统火法焙烧工艺的设备主要有反射炉、回转窑、多膛炉和闪速炉等。由于生产效率低，能耗大，污染严重，反射炉焙烧工艺已被列入国家发改委的《产业结构调整指导目录（2011年本）》和国家工信部出台的《钼行业准入条件》的淘汰项目。而闪速炉目前尚未实现工业化应用。目前，我国工业氧化钼生产采用回转窑和多膛炉进行焙烧居多，中、小型企业一般采用回转窑，大型企业则陆续引进了多膛炉。回转窑焙烧可分为外热式回转窑和内热式回转窑。外热式回转窑由于炉筒使用寿命短、自动化程度低等问题，已经大部分被淘汰。相对于外热式回转窑而言，内热式回转窑从根本上改变了传统的加热方式，采用的是将洁净的燃烧气体由窑尾送入窑内。供热设备一般选用直燃炉或煤气发生炉，而采用天然气供热则是今后的发展方向。内热式回转窑的炉筒内壁砌筑耐火砖，可以有效保护炉筒钢板不受高温侵蚀及物料冲刷，从而可以大大地延长炉筒寿命。由于窑体外壁不受高温形变限制，在设计上外形尺寸才可以放大，继而提高产能。收尘系统普遍使用旋风除尘器或重力沉降加布袋除尘器或静电除尘器的两级除尘，烟尘排放量低，焙烧金属回收率普遍在98.5%左右。内热式回转窑由于其在供热系统上的精确及可控性，所以工艺控制的稳定性、产量有明显提高。建立在该基础上继而可增加更为先进的原料处理及产品处理设备，自动化程度也有着明显提高。内热式回转窑焙烧钼回收率可达98.5%以上。多膛炉焙烧钼精矿的生产始于20世纪中叶的美国。2012年，我国的两大钼加工企业（陕西金堆城钼业有限公司和河南洛阳栾川钼业有限公司），先后从国外引进了多膛炉焙烧生产工业氧化钼的生产工艺，并分别建成了每年4万t的生产线。多膛炉一般由2m~6m直径的8~16层炉床构成，钼精矿从第1层给人，第1层与第2层炉床用天然气加热，进行预热并脱除钼精矿中的浮选油（如煤油、2号油等），然后钼精矿旋转落人第3层到第5层，在这3层靠钼精矿放热反应发生氧化反应，之后氧化成的二氧化钼和三氧化钼继续下落经外加热氧化，此时二氧化钼连续氧化并大部分转化为三氧化钼，最后两层通常要充入氧气或富氧空气来强行氧化未氧化的二氧化钼和少量未氧化的二硫化钼，并使脱硫逐渐完全。目前国内钼行业使用的多膛炉多为12层，包括附带的冷却风机、助燃风机、中轴驱动、燃烧器及阀门等。多数多膛炉产出的工业氧化钼焙烧回收率约98%，较高的可达到99%。在钼精矿传统焙烧工艺的生产过程中，无论是回转窑焙烧还是多膛炉焙烧都需要采用煤、油、煤气、天然气以及电等外部热源提供热量以保证焙烧反应的顺利进行。2010年12月，无碳焙烧技术在洛钼集团回转窑焙烧钼精矿生产线研发成功。该工艺的基本思路是采用换热器热能回收技术，通过在回转窑本体上设置换热装置，利用空气作为热载体，从物料主反应高温区取热，并用换热后的空气给关键的脱硫区补热，保证钼精矿脱硫反应的充分进行。该工艺焙烧反应放出的热量足以保证反应自动进行，只要在开始时进行加热，使钼精矿着火燃烧和在激烈反应之后加热去残硫，不需要在操作过程中另外加热，实现了钼精矿的无碳焙烧。
2.污染物产生分析
工业氧化钼生产过程中产生的污染物主要为辉钼精矿焙烧产生的含So2、含尘的烟气，该烟气产生量约为2~3×104nm3/h。以45%品位的钼精矿焙烧脱硫生产三氧化钼为例，焙烧1t钼精矿可产生360kg左右的So2，这些So2如果不经治理就随着烟气排入大气中，将造成严重的大气环境污染。传统焙烧工艺均采用燃料燃烧烟气作为焙烧钼精矿的氧化剂，但燃烧烟气中的氧气含量较低，约为烟气量的10%左右。为提供充足的氧化剂，保证氧化过程的顺利进行，以降低工业氧化钼产品中的含硫量，往往需要过量的燃烧烟气，从而造成了烟气排放量大、热量损失大的问题，也使烟气中So2的浓度很低，一般为1%~2%之间，为烟气中So2的治理和回收带来较大困难。对于钼加工企业，焙烧烟气中So2的治理一直是污染治理的重点和难点。在项目运行过程中，焙烧烟气中So2治理工程的投资可达到生产投资的15%左右，其运行费用也较高，且副产品的销路和价格波动较大，给企业带来了较重的负担。无碳焙烧工艺则利用空气代替燃料燃烧的烟气为焙烧反应提供氧化剂。由于空气中的氧气含量是燃烧烟气中氧气含量的两倍，从而大大减少了气体需求量，也明显增加了排放烟气中的So2浓度，使So2浓度从原来的1%~2%提高到3%左右。另外，无碳焙烧工艺可以大大地降低焙烧过程中消耗的能源，减少由耗能造成的碳排放。烟尘是辉钼精矿焙烧产生的另一主要大气污染物。回转窑的烟尘率一般为1.5%~3%之间，大约15kg/t~30kg/t精矿。多膛炉的烟尘率为10%~20%，约100kg/t~200kg/t精矿。烟气中的粉尘含有钼、铼等贵金属，企业普遍采用布袋除尘或电除尘进行收尘处理，回收的粉尘重新利用，收尘效率可达到98%~99%。
3.So2污染治理技术
传统焙烧工艺产生的尾气中So2浓度在1%~2%之间，这个浓度相对于常规烟气脱硫方法而言太高，但相对于制酸回收工艺而言又太低，治理难度非常大。目前，钼冶炼企业So2的治理方法有氨法、石膏法、柠檬酸盐法、活性炭吸收法以及氨-酸法等，但这些方法在投资、运行成本、副产品的销路等方面存在或多或少的问题。本文主要介绍非稳态制酸法和亚硫酸钠法两种治理效果和经济效益较好的So2回收方法。
（1）非稳态制酸法
非稳态制酸工艺利用非稳态转化器及催化剂兼具催化和蓄热作用，使进转化器的低浓度So2烟气实现自热平衡转化，生产93%或98%的硫酸。但非稳态制酸工艺转化率只有90%~93%，要实现烟气达标排放还必须采用两级钠法吸收，以进行尾气的治理。某企业尾吸塔排放尾气量约为20000nm3/h~26950nm3/h，排放的So2浓度小于或等于250mg/m3，远低于国家排放标准。非稳态制酸工艺适用于生产规模大的企业，设备投资大，占地面积大。无碳焙烧工艺因将废气中So2浓度提高到3%左右，不用对烟气中So2浓度进行再提升，可以简化非稳态制酸的工艺流程，并使其成本大大降低。
（2）回收亚硫酸钠法
该工艺方法是含So2烟气经除去大部分的烟尘以及其他有害金属离子后，采用纯碱吸收废气中的So2而生成精亚硫酸钠。首先以碳酸钠为吸收剂进行脱硫，生成副产品na2So3，然后利用亚硫酸钠临界饱和溶液经蒸发、结晶、分离和干燥工序制成无水精亚硫酸钠产品。该方法所得利润与废气治理成本基本相当，但易受亚硫酸钠产品销量波动的影响。
参考文献：
[1]王连勇，张井凡，蔡九菊，等.钼精矿无碳焙烧工艺分析[J].稀有金属与硬质合金，2013，41（1）：8-12.
[2]何树荣.工业氧化钼使用生产技术及进展[J].材料开发与应用，2013，28（1）：96-101.
[3]中国有色金属工业协会.中国钼业[m].北京：冶金工业出版社，2013.
[4]姚云芳，许杰瑜，杨晓明，等.2012年中国钼工业发展状况[J].中国钼业，2013，37（5）：1-9.
金属钠的冶炼方法篇9
一、重砂除铁
整个或大一些的钢球，可用手选出来，小块铁或铁屑用强磁铁吸。磁铁外面包裹一层薄布，在重砂中的铁吸满后，将布从磁铁上取下，分离铁。能用的钢球返回球磨继续使用，将铁屑与铁块分离，集中起来，单独处理。
（一）碾压
经除铁后的重砂，用小型电碾子（3—5t/d）碾压。目的就是将重砂中的矿泥、脉石除去，利用它们的比重远远小于金的比重而被水冲走。碾压过程中水流不宜过大，以免冲走颗粒金；每次投入重砂量不宜过多。待碾压后期，碾子里的水清亮了后，放掉水，清理碾面，得到金黄色颗粒金。颗粒金的提纯工艺下文详述。碾出的尾矿返回球磨，进入氰化系统。
（二）盐酸浸铁屑
将铁屑放入搪瓷盆或塑料盆中，加入适量的稀盐酸，加入盐酸1—2分钟后，反应剧烈，注意不要让液体溢出来，随着铁屑不断溶化进行，反应速度慢下来，这时，可慢慢倒出溶液，用水洗涤2—3遍，再加盐酸一直到铁屑全部溶化为止，剩下的是金黄色的颗粒金，它与碾压出的颗粒金集中在一起，统一处理。酸浸液用氢氧化钠中和化验合格后外排。
二、合质金、颗粒金的提纯
冶炼渣经熔炼、灰吹后得到的合质金与贫炭、炭末经焚烧、熔炼、灰吹得到的合质金基本一样。其主要含金、银以及铜等溅金属，提纯工艺相同，故前文没给介绍，本节给予详细说明。
（一）泼珠
泼珠一般都使用焦炭炉熔化合质金，每个坩埚里加入不多于4kg合质金，等合质金完全熔化后，将坩埚夹出，均匀地倒入铁槽（1000×600D10、出炉前用气焊预热）里。此法比较实用，而且安全。处理量可多可少，非常灵活。过去，都用水泼珠，安全性差，易造成操作工烫伤以及金属流失，所以现在基本不用水泼珠。注：如果合质金含金量大于33.3%，在泼珠时，掺进适量银，使其金含量小于33.3%，一般金含量在20%左右最好。
（二）酸浸
硝酸分银作业，可在带搅拌的搪瓷釜中进行，也可在不锈钢盆中进行。本节以搪瓷釜为例进行说明。先将搪瓷釜内加入适量水（根据合质金的量来定），投入合质金，再加入适量硝酸。加入硝酸后，反应很剧烈，并生成大量气泡和放出大量棕色的氧化氮气体。为避免反应过分剧烈而引起溶液外溢，加酸不宜过量。当一旦出现溶液外溢时，可加入适量冷水进行冷却予以消除。酸浸后期，反应已很缓慢，可加热促进溶解。当液面出现硝酸银结晶时，说明溶液已饱和，加入适量水并加热以消除饱和状态，促进溶解继续进行下去。
提纯合质金、重砂里的颗粒金方法较多，但是，笔者多年工作经验总结以下提纯工艺，供黄金工作者参考。其工艺流程如下：
（三）王水溶金
王水溶金法，一般是用来提纯含银不超过8%的粗金，在此过程中，金进入溶液，而银则成为氯化银沉淀被分离出去，从而达到提纯金的目的。本节我们用王水溶的是硝酸不溶物和重砂里的颗粒金。相对溶粗金来说，溶解硝酸不溶物和颗粒金速度要快、反应更剧烈、更彻底。
（四）还原金
（五）烘干
无论海绵金还是银粉的烘干一般是在电炉中进行，除去水分。避免在铸锭时坩埚受潮而引起爆裂，造成金属损失。这样的物料经熔铸后可产出99.99%成品金或银。
金属钠的冶炼方法篇10
关键词：湿法炼锌；黄药钴渣；闪爆；气体中毒
abstract:basedonthechemicalreactionprincipleoftheproducingprocess,analyzedthereasonsoftheflashexplosionsandthegaspoisoning,andproposedthesuggestionsforimprovements.
keywords:wetzinc;xanthatecobaltresidue;flashexplosion；gaspoisoning
1、引言
某厂湿法炼锌系统净化工序采用锌粉--黄药工艺流程，生产过程产出黄药钴渣，为减少环境污染，变废为宝，经技改采用黄药渣酸洗--再生黄药工艺，达到回收金属锌、黄药和富积钴的目的。试生产期间，在设备检修完开车瞬间，反应罐内突然着火并发生闪爆，燃烧的气流冲出，气体作工吸入，引起头晕、恶心、头胀，四肢酸软发麻，医院诊断为不明气体中毒。为了尽快查明原因，采取相应对策，保证安全生产，组织了专题调查分析。
2、生产工艺过程分析
2.1黄药钴渣分析
黄药钴渣化学成份（%）：
zn25.84；cu6.0；cd1.57；co1.46；水份40；游离黄酸根10-20；
2.2生产辅助材料分析
生产主要辅助材料：硫化钠（na2s)，工业品级，含量为≥60%，其余杂质为na2co3、fes及少量的as、sb等杂质。na2s易溶于水，为强碱性物质、具强腐蚀性，长时间静置有h2s气体产生，h2s气体亦为毒性物质，对眼睛、呼吸道有剌激作用，高浓度时易引起昏迷、窒息。
2.3生产工艺原理分析
黄药钴渣酸洗--再生黄药工艺流程为:将黄药钴渣用稀硫酸酸洗回收锌,加入硫化钠进行浆化反应，温度50—60℃，时间1—1.5小时，回收再生黄药，置换出的金属铜、钴、锌等以金属硫化物沉淀形式存在，化学反应为：
2co(c2h5os2)3+na2s=co2s3+6na(c2h5ocs2)
zn(c2h5os2)2+na2s=zns+2na(c2h5ocs2)
cu2(c2h5os2)+na2s=cus+2na(c2h5ocs2)
反应中无任何气体产生,过程为偏碱性反应，产出液体黄药。
2.4过程其它反应分析
因黄药钴渣中含有游离黄酸根，并且在反应终止时产出黄药溶液，当黄药受热或遇酸时易发生下列分解反应：
na(c2h5os2)+h2o35—45℃c2h5oh（液）+naoh+cs2（液）
2na(c2h5os2)+h2so4=2c2h5os2+naso4+cs2（液）
cs2纯品为无色带有苦香醚味的液体，工业品为微黄色，易挥发，有烂萝卜性气味，密度1.2632g/cm3（20℃)，冰点为－111.6℃，沸点46.3℃，不溶于水，溶于硫化碱，药性碱，能与有机溶剂以任何比例混溶，极易挥发并燃烧，与空气混和成爆炸性混和气体，爆炸极限为0.8—52.2%（25—1670g/m3)，遇明火、火花或摩擦所产生静电时发生闪爆，并产生剌激性有毒气体，反应为：
cs2+3o2燃烧co2+2so2
二硫化碳是极度易燃，具刺激性，损害神经和血管的毒物，侵入途径以呼吸道吸入为主，经皮肤易能少量吸收，对人体危害表现为眩晕，头痛、恶心，步态蹒跚等，急性中度中毒伴有感觉异常，四肢发麻，产生戴手套样的感觉障碍
3、事故原因综合分析
根据以上化学反应机理分析，该事故的主要原因为：生产过程中途停车检修时间长，罐体密封严，通风不畅，造成罐内温度升高，引起部分黄药溶液发生热分解产生c2s气体,与空气形成爆炸性混和气体,当启动搅拌时产生静电或火花引发着火和闪爆现象，含有cs2、so2、co2、h2s的部分混和气体作工吸入口腔，造成急性气体中毒事故。
4、生产中的预防及防护措施：
4.1调整工艺技术条件：将反应温度由50—60℃降低为40--50℃并延长反应时间，既保证了反应效果，又防止黄药溶液的热分解，减少cs2气体的产生。
4.2对罐体周围加强通风，降低二硫化碳的聚集浓度，尤其在阴雨天气，应特别注意。
4.3加强个人防护,重新确定劳保配戴方案，配发防静电工作服及帽子，戴加厚乳胶手套，加厚口罩或佩戴自吸过滤式防毒面具,使用雨靴或防护靴，维修、电工检修时也应按此标准穿戴齐全。
4.4工作现场严禁吸烟，工作完后，淋浴更衣，注意个人清洁卫生。
4.5岗位就业前检查，有神经精神和心血管疾患的人禁止上岗。
5、结语
经过以上措施的实施，生产运行安全平稳，现已安全运行近3年，有效的解决了生产中的安全隐患。
参考文献:
1.徐采栋、林蓉、汪大成.锌冶金物理化学.上海:上海科学技术出版社,1979.
2.株洲冶炼厂冶金读本编写小组.锌的湿法冶炼.长沙:湖南人民出版社,1973.