湿法冶金毕业论文

2024-05-02

湿法冶金毕业论文(通用8篇)

篇1:湿法冶金毕业论文

化工专业开设湿法冶金学课程教学过程初探

“湿法冶金学”是攀枝花学院生物与化学工程学院根据攀枝花地区特色为化工专业所设计的一门专业课程.三届的教学实践和课程发展,体现出适应该地区优势人才培养的`专业特色.对本门课程教学过程的初步研究和讨论表明,适当的教材形式应是充实发展、与时俱进的自编讲义,在教学模式上应逐步改进发展现代多媒体教学手段,其实践过程应在该专业的课程设计和实习中体现,并可尝试辅之以先进的流程模拟技术进行虚拟实践训练.

作 者:蓝德均 邹敏 LAN De-jun ZOU Min 作者单位:攀枝花学院生物与化学工程学院,四川攀枝花,617000刊 名:教育与教学研究英文刊名:EDUCATION AND TEACHING RESEARCH年,卷(期):23(12)分类号:G642.0关键词:化工专业 湿法冶金学 专业特色 教学过程

篇2:湿法冶金毕业论文

“湿法冶金学”课程是攀枝花学院(以下简称“我校”)根据攀西地区有色金属资源较多,尤其是钒钦资源十分丰富的地区资源特色,而在我校化工专业中开设的一门旨在培养化工冶金及分析测试专业方向人才的课程。本课程主要讲述化工知识在冶金领域的分支和具体化,在教学内容上主要包括溶液热力学、冶金反应动力学等理论知识,以及湿法冶金领域的典型工艺,研究发展趋势等。目的是加深化工专业学生的理论水平,加强理论联系实际的能力培养,拓宽学生知识面,巩固、完善己经形成的专业知识框架,同时也符合地区特色和国家发展战略。

本课程是我校在学校发展战略适时调整过程中源于我校化工专业毕业生就业的实际需要而决定开设的,尽管到现在为止本课程在我校化工专业中开设的时间只有三年多,却已历经2004,2005,2006,2007共四届六个班的教学实践。教学形式从最初的板书讲解逐步向多媒体现代化教学手段过渡。湿法冶金学学科本身是一个冶金、化工等多学科交叉衍生的领域,它吸取可有助于提取金属成分分离、纯化效果的一切手段为己所用,是一门综合性的工业应用学科。正因为如此,本课程在内容上也涉及多个学科,尤其注重工艺原理、流程、参数、设备、系统等方面的综合掌握与运用,需要传递的信息量非常大,教学过程中各种图表、图片的展示亦非常必要。多媒体教学课件具有教学信息量大、教学形式生动形象、非常适于向学生展示图表、图片等信息这些特点,因此在湿法冶金学的教学过程中制作和使用多媒体就成为非常迫切的任务和有效的教学改进措施。

一、课件内容的组织

由于正处于学校发展战略的调整时期和系专业结构的发展调整期,化工专业和本专科之间在学时方面存在较大的变动因素,这给湿法冶金学多媒体课件制作过程中内容的组织带来了不利因素。按照今后系专业结构的发展趋势,本课件在内容的组织上按开设本门课程以来学时最多一届进行内容深度和广度上的组织,并遵循以下原则。

1.讲座式原则

所谓内容组织的“讲座式”是指将湿法冶金学课程的课堂讲授内容按条块式分割,每个条块统一于一个主题之下,最好每个条块分割为一次讲课(2学时)的内容,每一次讲课就相当于主题相异的一次讲座。

“湿法冶金学”是一门工业应用型的开放式课程,既包含传统的成熟的知识内容体系,又可以不断接收相关领域中新的东西为己所用,因此非常适合于采用讲座的内容组织形式。讲座因其内容组织的灵活性、讲座内容的新颖性、讲座者与听众之间的易交流性而在学术知识的传播上被广泛采用的一种信息交流形式,在学生课程的教学上被引用在我校也并不新鲜。这种内容组织形式在我系各专业课程体系的“进展”和“前沿”性课程中已有采用。“湿法冶金学”课程内容在广度和深度上都可非常灵活地控制,故而对新鲜内容的吸收也极为容易。比如,碱浸工艺可以只介绍工业成熟运用的部分,其运作的一般参数和设备及效果等,并介绍一些典型的碱浸工厂;也可以在此基础上作简略介绍后再引进一些近几年在碱浸工艺中新出现的方法、设备、应用对象等。因此,将各部分相对独立的内容进行讲座式组织,讲座的新旧内容可以收放自如,视课堂教学情况灵活控制轻重比例,并将新颖的知识尽量以生动的形象表现出来。

在内容的相互关系上“湿法冶金学”本身就具有相对独立的结构,这符合讲座式内容组织的要求。比如,在课程中学时最多的一讲“浸取过程”中,其所讲授的内容就具有非常典型的条块分割形式:超临界流体萃取过程、氨浸过程、酸浸过程、碱浸过程等等。这些内容模块在内容上无严密的前后承继等逻辑关系,既可放在前边,也可放在后边向学生进行介绍,因此可作为一个讲座主题,以此为中心收集相关内容资料。和其他逻辑性强的课程比如“物理化学”相比,这种内容相对独立的课程学生学习起来有一个好处,其中有一部分没有学好或没有学懂却并不会影响其他部分内容的学习。这种讲座式的内容组织可以非常明确地向学生传递这门课程内容结构上的这一特征,让学生调整好学好这种课程的方法和习惯,使每个学生不会因为前面内容没有学好就感觉后面的也学不好,从而增强学生学好这门课程的信心。讲座式内容组织原则,体现了课程内容的条块式关系,给学生学好这门课程提供了机会。

然而,这种讲座式划分方式还有待进一步检验。如果按学时组织划分,固然便于教学组织,但当教学计划进行调整之后,这种讲座式的内容组织不得不重新进行,这将占用授课老师大量的备课时间,使任课老师难以将宝贵的备课时间花在教学设计的改进和创新及提高教学效果上,这是这种讲座式内容组织的一大不足。因此,基于此点提出在本门课程多媒体课件内容的组织上既不单纯按课时次数进行划分,也不宜按内容条块进行单独组织,而是将两者很好地结合起来,在照顾课时划分的前提下也考虑教学内容的条块性。比如,在“浸取过程”这一讲中,“超临界液体萃取”这一部分内容较多,可将此主题按设计好的课时次数划分为几个在内容上有一定独立性的可分的小主题进行设计。这就是两者结合的讲座式内容组织原则。

2.内容全面原则

所谓内容全面原则是指课件所包含的湿法冶金学学科的内容在范围上比较全面,但并不是说课程所涉及的湿法冶金学各方面的内容都要非常详细。课件内容的组织,应尽量做到不随相关专业培养计划所规定的课程学时的变动而有大的调整,以保持课件的适用性和稳定性。当然,随着环境和内容体系的更新而做的一些更改不但是教学发展上的要求,而且也是课件在教学实践中不断提高的要求。数年的教学实践表明,尽管在这几年由于专业培养计划时有变动而导致该门课程的教学学时不断变化,但为了维持所授知识体系的稳定和完整,在课程知识体系的结构上基本上没有多大变化,只是在知识内容的详细程度和深度上根据相应专业的学时数来作调整。几年来,本门课程的学时从56学时到32学时都曾经出现过,这种差异还是比较大的。这表明,本门课程中所采取的这种措施在适应性上还是非常强的。

目前。“湿法冶金学”讲授内容由六大块组成,包括了从理论基础到工艺实践及至先进技术的完整体系。即湿法冶金热力学、动力学基础、浸取过程、液膜分离过程、电解过程和海洋冶金。原料的预处理、净化过程、固液分离等部分尽管是湿法冶金流程中必不可少的部分,但由于这些部分内容是所有化工过程的必要通用单元,在本门学科中不具有特殊性,并且已经在其他相关课程如化工原理等中已有述及,因此在课件内容的组织中不予考虑。

3.主次模块的控制

尽管有上述要求,但根据课程开设的目的及其所应体现出的专业特色,在各内容模块的主次地位上进行了控制。本课程教授内容主要由下述三大模块组成:热力学、浸取过程和电解过程。

尽管化学热力学已在“物理化学”和“化工热力学”等专门课程中加以讲授,但有下述原因使得该部分内容应作为湿法冶金学的主要内容之一。物理化学中所涉及的化学热力学知识是普遍意义上的,是热力学的一般原则,并不体现在具体学科中的具体应用。化工热力学是以化学热力学和工程热力学为基础,在化学工业的发展过程中所形成的一门学科,面向实际生产问题的工程计算,具有很大的经验性。严格意义上来讲,湿法冶金应作为大化工的一个领域加以讨论,其实际热力学理论同样也适用于化工热力学。但湿法冶金热力学的核心内容仍然不同于一般化工热力学,其所阐述的更多的是不同于工程问题的化学角度方面的问题,也就是把湿法冶金热力学看作是反应热力学在湿法冶金领域的具体应用更为合适。因此,湿法冶金热力学有其特殊性,应作为重点内容加以讲授。

浸取过程是湿法冶金工艺的核心部分。该部分工艺的选择、指标控制质量的好坏,直接影响相应金属分离提取的可行性和经济性。这一部分对于不同金属生产具有复杂性和多样性。因此,实际上这部分内容是作为整个课程内容体系的重点,在内容比例上占有最大的比重。即使在不同培养体系中课程的学时多有变化,但本部分内容不但其重点地位一直不变,而且其学时也基本维持不变。

电解过程是湿法冶金以金属提取为目的的最终工艺,是最终金属产品的形成操作,因此其在整个工艺流程中的地位也是不可忽视的。这部分内容在化工专业的其他一些课程中并没有专门讲授内容,完全可以成为本门课程的重点讲授内容之一。但由于在“物理化学”这门课程中对电解知识已有所涉及,因此这部分内容在本门课程的侧重点在于从工艺与工程的角度来阐述电解过程,同时在湿法冶金中所发展起来的新的电解技术如矿浆电解也作为重点讲授内容。

4.与相关课程重复内客的处理

作为一个完整的知识体系,相关课程之间内容的重复是不可避免的。如湿法冶金热力学就有部分内容与物理化学的内容重复,动力学部分也与反应工程学的相关内容存在重复。在课件制作的内容组织上不作为主要内容进行组织,而是作为相关内容进行组织。即在课件内容的选取过程中不能省略该部分内容,但只作为背景内容提及。如湿法冶金热力学部分中就有关于湿法冶金反应吉布斯自由能的计算,这部分内容是与“物理化学”内容很相似的,这就可以作为相关内容加以处理。

二、课件的制作原则

现代多媒体教学其核心体现于多媒体教学课件,因此应精心制作教学课件。课件教学过程的信息传输量很大,为尽量避免造成学生在听课过程中的视觉与思维疲劳,笔者认为在本门课程多媒体教学课件制作过程中应做好以下几方面的工作。

1.文字修饰

课件教学过程一般使用投影仪,其显示效果的影响因素较多。如投影仪本身的投影效果、教学环境光线的强弱、教室的大小等都会影响学生听讲的专注程度。而作为教学课件,其文字内容是必需的,很多时候文字内容甚至占绝大部分,因此必须重视课件的文字修饰方式。在数年的课件教学实践过程的基础上,笔者认为首先文字应与背景存在非常鲜明的对比,如白底黑字。尽管黑底白字对比也很鲜明,但这种对比方式在光线较强的环境中其效果不是很好。因此在背景对比上宜采用浅色背景,深色字体。其次,为加强这种对比效果和提高文字显示清晰度,笔者推荐采用“加粗、黑体”的文字效果(为使英文字符显示美观,在对中文文字采用黑体字体效果后,应再采用Timesnewroman字体)。再次,为照顾距离投影屏比较远的学生观看课件播放内容,一般文字的字号应控制在最小32气实践证明,课件中文字部分采用这样的修饰方式后,其显示效果比较理想,学生的观看效果较好。2.色彩搭配

课件整体上的色彩使用应本着鲜明、生动、活泼但又不华丽、纷繁复杂为标准。色彩的搭配过于繁多和复杂,固然可以吸引学生的注意力,使学生专注于教学课件卜,但会产生较多的不利影响。首先是色彩过于纷繁,学生的注意力尽管放在了课件上,却忙于对色彩的观察和适应,其后才会转移到对文字图片内容的关注。如果课件播放速度稍快,学生很可能还来不及领会这些文字图片所传达的信息就又跳到下一页孔其次,色彩搭配过多,当课件在一个具体的教室环境使用时,课件中的一些色彩可能与环境光色接近,从而使得这部分色彩所修饰的内容不能被学生清楚地观察到,造成信息传递的不完整。而且由于课件不可能在固定的教室环境中使用,使其光色条件也不是固定的,所以也无法通过精细搭配色彩来弥补这一不足。再次,色彩繁杂,学生在观看课件播放时,需要频繁地调整眼睛使其适应观察到的色彩,极易造成视觉疲劳,不可避免地造成注意力下降。

综上所述,课件色彩搭配上的设计应按如下方法进行。

(1)色彩切忌单调。整个一次课的课件色彩从头到尾一个颜色,不但不能集中学生注意力,反而还会由于长时间盯着单调的课件观看,容易使人困倦、磕睡,影响正常教学秩序。

(2)在同一张幻灯片里或相邻的几张幻灯片里,色彩的搭配不宜过多。这样可以在一段相对较短的时间内避免色彩的频繁变化,减轻观看课件播放时可能产生的视觉疲劳。从整个过程来看,可以使色彩丰富一些,但这些色彩的变化过程要非常缓慢,这样不但解决了课件整体上色彩搭配的死板问题,也使课件在播放时的光色环境上显得生动活泼。

(3)确定一个基本颜色,借助于和这个基色对比较为鲜明的色彩来突出显示一张幻灯片中需要学生们特别注重的重要信息。

3.表现手法

本门课程在内容上涉及基本性质、基本原理、化学反应、流程、实验或工业设备、过程等,有各自专门的表现语言,因此从总体上来讲本门课程并不是一门文字性很强的课程。所谓文字性强的课程,是指课程内容绝大部分必须以普通文字来表述的这一类课程,它们的表现手法就很大程度上局限于文字。湿法冶金学多媒体教学课件的表现手法由于内容的特点和信息灌输的需要,除了文字表现手法之外,还可以有其他多种方式。

文字是知识传播的核心,用以传递最基本的信息,比如定律、定理、性质、规则、方法特点等。文字的表现手法将是课件中的主要方式,因为更清晰、明确、直接的知识信息必须得由文字来传递。其他形式的表现手法使用的主要目的有两点:一是文字形式无法明确表述的或是使用文字表述非常繁多的知识信息;二是虽然文字形式可以表述,但用其他形式表述却能更生动有趣,更利于学生接收知识信息。但这类内容在整个教学内容中毕竟不占主体,因此课件中教学内容的表现手法必须以文字为基础。然而,教学内容的传输全部依赖于文字毕竟显得非常单调,不能引起学生的学习兴趣,教学效果也就比较差。如前所述,某些内容最好不用文字而采用其他更合适的手段。因此,应在每次课的课件内容里,根据本次课的内容性质灵活地适当地借助其他表现手法。比如,工艺流程,设备的外观、结构,物料的外观,化学化工器具等使用文字描述非常繁琐,甚至授课教师描述了一大段之后学生还是感到莫名其妙,这时候最好使用图片或照片,再结合非常精简的必要的文字叙述,学生学习的印象就会非常深刻。对于多媒体课件中声音的表现手法来讲,对于内容的传授来讲它不是必要的。之所以在这里作为一种表现手法被提出来,是因为借助于声音的表现手法在很多时候可以短暂打破学生处于的疲劳状态,警觉那些思维正在神游的学生,以集中学生的注意力。但在课堂上,除了教师讲课的声音之外,其他奇怪的声音不宜过多,这一点必须正确处理。视频手段可以结合相应的声音,也可以不播放声音。由于“湿法冶金学”是一个工程知识、工业知识较多的课程,很多内容都必须结合工业应用和工业实例,因此对这些内容的讲授,单纯的文字尽管必要,但难以用生动有趣的形式传输给学生,特别是对于工业实例整体性的一些介绍,最好能够结合所介绍的工业实例的现场视频进行讲解,比如工厂中一些比较细节的操作过程的介绍以视频进行效果更好。动画手法的表现功能比较重要,因为它可以非常简洁、生动的形式说明一些文字难以描述的湿法冶金的工程过程,比如湿法冶金设备是如何运作的,一个流程中设备间是如何动态连接的,随时间运行设备动作是如何变化的等等,特别是对于一些动态过程的理解动画是非常有益的手段。总之,具体应采用何种形式的表现手法,应根据所需要传输内容的性质和可以获得的便利条件来确定,而不能一味追求使用某种或某几种手法,否则不但课件制作难度大,成本高,还可能会造成相反的效果。

4.总体结构

在课件制作过程中,内容组织结构按前述“条块分割”原则采用“辐射”状总体结构进行组织。所谓“辐射”状结构是指以“湿法冶金学”这个学科领域为总控制台,辐射出这个领域所包括的各个分领域。这些分领域的多少可按大纲要求和实际专业就业需要及课程进展情况灵活增删。每一个分领域自身的结构可按同样的原则进行制作。这样的结构在内容的组织上非常灵活,条理也非常清晰,易于课件制作。

三、课件素材的选择

由于课件采用了多种表现手法,这些表现手法所需要的素材对制作效果良好的多媒体教学课件也非常重要。在课件中使用的这些素材,如果是图片和照片,则应有足够的清晰度,如果是视频和动画,除了清晰度应满足要求之外,在内容的相关性和准确性、可理解性方面也必须要做要求。因此,在本多媒体课件制作素材的来源上主要有以下两种方式。

1.从网络上获取清晰度和内容能满足要求的素材

网络是一个非常巨大而全面的资源库。随着世界对环境保护力度的加强,对各种生产工艺提出了越来越多的绿色化的要求,作为重污染行业中的一个分支行业,湿法冶金的绿色化也被人们越来越重视,因此网络上关于湿法冶金的资料也越来越多。其中可以作为湿法冶金学多媒体教学课件素材的东西也逐渐多起来不大大方便了本门课程课件的制作。在图片、照片、视频和动画四种形式的素材中,以前两种形式在网络上占多数,与之相比,用在课件中的视频和动画素材还是比较少的,特别是有些资料还不能以免费的形式获得,因此这也是从网络上获取素材略显不足的一面,也就是素材依赖于网络获得,在课件制作过程中表现形式受限制较大,必须配合素材的自行制作来进行。

2.自行制作

湿法冶金虽然是一个重要的物质生产部门,但一般人很少有兴趣并且也很难有机会去主动了解这一工业部门,所以实际上现今网络上关于湿法冶金的资料并不是很多,特别是那些专业性很强的东西(而正是这些知识信息是需要在本门课程课堂上讲授的)更少,一般都有较严格的知识产权保护性质,难以方便地应用在教学课件中。故在制作课件过程中很多素材还是需要自行制作的。自行制作教学课件所需素材具有能够根据所讲授内容性质灵活选择形式、格式、组合等方面的要求,更能提高课件的使用效果。目前,随着世界计算机软件开发的迅速发展,越来越多的素材处理软件可以为我们所用,可以为我们制作出非常精美的图片和动画,如Photoshop,Authoware,Autocad,3dMax等。这些软件都比较简单易学,只需要使用其基础功能制作出来的素材就完全可以满足多媒体教学课件的需要孔而照片和视频的制作只需要使用普通的电子照相机就可以完成,其素材的采撷过程比图片和动画更为简单。“湿法冶金学”是一门与工业实践结合非常紧密的专业课程,要求授课教师必须有较多的工业实践背景,最好能够有一些与相关工业生产厂家、企业的深人实践与联系。有了这些工业实践背景,就能够便利地制作出课件中所需要的视频与照片素材。自行制作素材同时也存在较大的难度。首先,要求必须有较好的计算机软件基础,能够很快地对一些专业软件上手,以缩短制作过程所需要的时间。其次,具有较多工业实践背景的教师并不多,因此在制作照片和视频素材方面是有较大的难度的。另外,对于工厂企业来讲,为技术经验信息保密起见,一般也不愿意高校老师进行以传授知识为目的的素材采集。故这方面是在湿法冶金学多媒体课件制作过程中的难点,需要做长期工作,进行长期积累。好在视频、照片等素材并不是本课件制作的主要素材,并不会对本课件的制作研究形成很大障碍。

四、在教学使用中不断改进

篇3:鑫汇公司湿法冶金工艺改进

投入生产后,大幅度降低了员工的劳动强度,加快了黄金生产速度,能够更加适应当前黄金价格波动较大的市场情况。

山东黄金矿业(鑫汇)有限公司是山东黄金集团青岛有限公司下属的支柱企业,其中氰冶车间建于2003年,目前处理能力为100t/d,冶炼室使用湿法冶炼工艺,每月处理金泥800~1000kg,生产时间集中,冶炼工工作期间的劳动强度大,我们为降低员工劳动强度,增加工作效率,进行了一系列对冶炼工艺改进的工作。

生产现状

1、冶炼工艺流程:山东黄金矿业(鑫汇)有限公司氰冶车间采用浮选金精矿再磨——氰化浸出洗涤——贵液锌粉置换的工艺流程获得氰化金泥。金泥的主要成分为:金、银、铜、铅、锌,其它为杂质。

冶炼生产的工艺流程如下:

2、冶炼操作流程:

一直以来,冶炼工在“氯浸”的操作过程中,都是先向反应釜中加入30%工业盐酸,之后根据金泥重量及置换柜存金进行计算,定量加入氯酸钠,使金泥进行溶解,在此过程中加入一定量的工业氯化钠作为电解质溶液。在该操作过程中,由于反应需要加热,伴随氯气的产生,使得反应釜的液位迅速上升,极易产生冒槽,打断正常的工艺流程。考虑到鑫汇公司的生产现状,及氯元素的特殊性质,我们决定对氯浸流程进行改造。

改进理论依据:

1. 氯浸流程原理:

氯浸流程的原料是金泥经过盐酸处理之后的固体产物,以金、银、铜为主,含有少量的铅。经强氧化剂氧化后,使金溶于水中,在酸性条件下,以氯金酸的形式存在,以便于与银、铜两种金属分离。

2.强氧化剂的化学性质:

在此过程中,强氧化剂的氧化能力决定了反应的速度与效果。而氯酸钠与盐酸的反应,正是工业制备二氧化氯消毒剂的反应,其反应方程式为:

2Na ClO3+4HCl=2Cl O2↑+Cl2↑+2H2O+2Na Cl

由此反应产生的强氧化剂为二氧化氯和氯气,均为可以参与氧化金的有效氧化剂,但二者比较,二氧化氯的效果明显强过氯气。二氧化氯的有效氯是氯气的2.63倍,氧化电极电位也高于氯气。

3.盐酸与氯酸钠的反应为不可逆反应,原理上看似可以完全反应,但实际上该反应的进行程度和反应液中的盐酸浓度关系密切。高浓度的盐酸和反应液中盐酸浓度太低,都不利于反应进行。

4.改进方向:

由于氯酸钠与盐酸在溶液中有可能进行下面几个反应:

二氧化氯在溶液中与水的反应:

在这几个反应中,除氯气与水反应外,有效氯均有一定损失,如果在金泥的浸出反应中发生了以上几个副反应,则会降低浸出效率。因此,我们可以初步得出以下试验条件:

1. 溶液的浓度不易太低,即水不能加的太多,否则强氧化剂会与水进行反应,损失一定的有效氯。

2. 用于氧化金的强氧化剂的存在形式为气体或气体的水溶液,而金泥以固体形态沉在溶液底部,减少强氧化剂以气体形式放出可以减少有效氯的损失。

3. 在氯酸钠与盐酸的归中反应中,理论上全部生成二氧化氯一种产物是不现实的,但提高氯酸钠的浓度应当会使二氧化氯产生的更多,减少氯气的产生。

4. 反应中应保证溶液为酸性,即盐酸需过量。否则氯酸钠过量反应后溶液趋于中性甚至碱性,不利于反应进行。

实验室试验

确定试验方向后,我们在实验室里进行了小型试验进行以上结果及结论的验证和对比。

1.试验操作:

(1)取用10g预浸后的金泥,放置在烧杯中,先加入30%工业盐酸,加热至90℃左右,再向烧杯中滴加饱和氯酸钠溶液,并观察现象(盐酸过量,氯酸钠略微过量),至金泥反应结束为止。

(2)取用10g预浸后的金泥,放置在烧杯中,先加入饱和氯酸钠溶液,加热至90℃左右,再逐滴向烧杯中加入30%工业盐酸,并观察现象(盐酸过量,氯酸钠略微过量),至金泥反应结束为止。

2.试验现象:

(1)号试验中,随着饱和氯酸钠溶液的加入,产生大量气泡,金泥随之溶解,金泥反应结束时间约为1.5小时。

(2)号试验中,随着盐酸的加入,溶液逐渐变为黄绿色,而金泥没有明显变化;继续加入盐酸至某一个时刻,有气泡产生,金泥也开始迅速溶解,金泥反应结束时间约为1小时。

由试验现象得出以下结论:

1.(1)号试验中产生大量气泡,与实际冶炼生产中液位上升、液体冒槽相吻合。

2.(2)号试验初期反应生成的黄绿色液体应为二氧化氯、氯气的水溶液,在未达到条件的情况下,无法使金泥溶解。由于继续添加盐酸可使反应发生,得出条件可能为(1)二氧化氯与氯气未达到在水溶液中的溶解度;(2)酸性未达到反应条件。

3.(2)号试验中气泡产生速度慢,金泥溶解速度较快,符合我们对工艺改进的期望。

工业试验

实验室的结果符合我们的期望,于是我们在实际生产中进行了工业试验。由于冶炼生产时间短、任务重,若贫液品位过高或成品金成色过低还需重新浸出,为避免实际操作中耽误生产,采取折中的操作方式。即依旧按照之前的方法先添加盐酸,但只加入一半,再将饱和氯酸钠溶液加入,最后补加盐酸。该种操作方式下,杜绝了反应釜的冒槽现象,浸出时间也由4-5小时降低为2-3小时。由于试验室中样品金泥的完全溶解时间为1小时左右,我们认为该过程应该还有提速的潜力,浸出时间较长的原因应与浸出过程中强氧化剂的浓度有关。

结语

经过实验室试验与实际生产中的操作情况,我们可以确定,在不整体改变冶炼工艺的前提下,在金泥的氯浸过程中,先加入氯酸钠有利于强氧化剂二氧化氯的生成,并促进了金泥浸出反应的效率,缩短了反应时间,降低了冶炼工的工作强度,减少了安全生产隐患,提高了冶炼生产效率。

建议观点

1、金属矿山选冶工艺一直沿用传统,近些年来少有大规模的革新,新的工艺、药剂、设备创新较少,即便有不错的想法和结果,在实施的时候也会遇到成本与效益的问题,建议这方面的科研人员应以低成本高效率为目的要求,这样的成果才有可能被应用到企业中,否则只能是昂贵的实验室用品。

2、现在政府与矿山企业越来越重视环保及安全问题,市面上也出现不少用以替代氰化钠的无氰低毒化学药剂,这些药剂大多针对氧化矿,有一定的局限性,希望能有更好的药剂被发掘出来。

篇4:论湿法冶金提钒浸出的新工艺

【关键词】湿法冶金;新工艺;提钒浸出

1 前言

钒属于一种过渡性的金属元素,因为这种元素遍布在自然界中,所以也叫稀散元素。并且钒被广泛使用在合金、有色金属、钢铁等多个领域之中,是工业中一个重要元素。传统方法提钒一直存在污染严重、进出率低以及控制温度范围比较窄的问题,因此对提钒工艺的研究主要重要价值。

2 湿法提钒新工艺

湿法提钒属于一种新工艺,即将钒矿进行脱碳之后,就将原矿破碎成为-4mm,采用酸液进行搅拌,并且加入粘合剂及助浸剂,放上一段时间后,就放入一定的温度环境下进行熟化,就能把不溶性的三价钒变成了可溶的四价钒,之后通过堆浸就让钒的浸出率超过了92%以上。

2.1 矿样基本性质

本文研究中所用矿样是从湖南衡阳的钒矿,矿样分成了1#、2#两种。矿样中所含的化学元素如下表所示:

表1 矿样中所含的化学元素

从上表中就能够看出来,这两种矿样的性质存在较大的差异,1#矿样是一种次生的氧化矿,这种矿样中基本上都没有含碳,为土黄色,比重不大,很容易破碎;而2#矿样中含有大量的碳与硫,具有较高的烧失量,其中钒为有价金属,而比较常规的金属如硅、钾、钙等,是一种石煤的原生矿,其中含有大量的碳量,呈现为黑色,比重也比较大,极难破碎。

2.2 矿样预处理的影响条件分析

1)破碎粒度;对2号矿样进行了焙烧脱碳之后,就以1#:2#=4:1的比例进行混合,混合之后就形成了综合矿样。原矿的综合品位大约是1.34%。而破碎到-10,-8,-6以及-4mm后将比例为18%的浓硫酸加进去。在1300C的温度环境下预处理10个小时,取出100g矿石,之后达到矿样:自来水=1:2,进行3小时的搅拌浸出,进行过滤、洗渣、测量渣的品位,对渣的进出率进行计算。粒度越小浸出率就越高,一般而言-4mm粒度就能够达到要求。

2)硫酸的量;当破碎粒度达到了-4mm之后,就要将不同量硫酸加进去,并且在1300C温度环境下预加热10个小时,形成固液比为:矿样:自来水=1:2,搅拌浸出3个小时后过滤、洗渣、测品位,最终计算出浸出率。通过计算可知酸耗量一般为18%最佳。

3)助浸剂LK;要增大钒的浸出率,就必须要对不可溶的三价钒适量进行氧化还原,成为了可溶性四价钒,不能形成为五价钒,必须要选择合理的助浸剂。破碎到-4mm后,,取出100g矿石,将比例为18%的浓硫酸加进去,在1300C的温度环境下预处理10个小时,进行3小时的搅拌浸出,进行过滤、洗渣、测量渣的品位,对渣的进出率进行计算,最终确定助浸剂LK使用2.0kg/(t.矿石)最佳。

采取同样方法测出处理过程中的温度达到1300C之后,得到的浸出率大约达到了90%,效果比较好。而预处理的时间基本上在10个小时,得到比较理想的进出率。

2.3 柱浸

确定好了预处理各种条件,就要在实验室中进行柱浸实验,采用了LN1,LN2,LN3,LN4几种粘合剂进行实验。

1)选择粘合剂;因为矿样的颗粒比较细,渗透性不好,如果采取直接堆浸根本无法进行,所以就需要使用粘合剂,主要是用来耐酸。

取5.0kg破碎后的综合矿,加入了18%的浓硫酸及助浸剂,经过了24小时后再将2%的粘合剂拌入,同时将适量的水制粒加入进去。升温到1300C后保温10个小时,冷却到室温后进行装柱,用水淋浸到强度为10L/(m2.h),之后再逐渐增大,当和淋浸终点靠近时对渗透速度进行测定,LN1和LN3的效果均比较好,经过了淋浸之后颗粒完好,并且浸投的速度也比较大。

2)粘合剂互配;取5.0kg破碎后的综合矿,加入了18%的浓硫酸及助浸剂,经过了24小时候后,按照表4中LN1和LN3形成的5种组合拌入,同时加入适量的水制粒。升温到1300C后保温10个小时,冷却到室温后进行装柱,用水淋浸到强度为10L/(m2.h),之后再逐渐增大到20L/(m2.h),测定出最大的渗透速度。因要体现出矿样粒子好坏,通过压实度及淋浸后的最大渗流速度展示矿堆好坏。最终百分比越大,表明比较容易压实,粒子极易泥化,矿粒的下降也就比较严重,矿粒的湿强度不大。从表4中就能够看出,使用了0.5%LN1和1.5%LN3形成综合粘合剂的效果最佳,而且颗粒也比较完好,渗透性的速度也比较大。

2.4柱浸

通过柱浸实验对堆浸浸出可行性进行验证,并且还能够对粘合剂可行性进行验证。取出15kg破碎好的综合矿样,矿石的含水率2.5%,将18%的浓硫酸拌入,待24小时之后将0.5%LN1和1.5%LN3组合粘合剂拌入,同时将适量的水制粒加入,温度达到1300C后保温10个小时,,冷却到室温后进行装柱,用水淋浸到强度为10L/(m2.h),之后再逐渐增大到20L/(m2.h),每天采用1.5L的自来水进行淋浸8个小时,并且每天都要测定流出液体的体积及钒浓度,确保矿石的含水率达到2.5%,接近淋浸终点时测定出最大的渗透速度,测量尾矿渣的品位。最终得知矿石中不施加粘合剂,矿石的渗透性较差,也不宜进行堆浸,当加入了2%的0.5%LN1和1.5%LN3组合粘合时,柱浸的效果最佳。

3结论

采用新工艺后,不需要细磨矿石,分离固液简单,较高的浸出率等各种优点,还能够降低污染和节约投资,而且浸出率达到了92%以上,其柱浸效果也比较明显。因此,这种新工艺值得广泛使用。

【參考文献】

[1]谭爱华.石煤钒矿发电提钒工艺工业化试生产[J].湖南有色金属,2010(6).

[2]陈铁军.石煤提钒焙烧过程钒的价态变化及氧化动力学[J].矿冶工程,2011(3).

[3]鲁兆伶.用酸法从石煤中提取五氧化二钒的试验研究与工业实践[J].温法冶金,2010(4).

篇5:冶金专业毕业论文提纲

题目:有色冶金工业建筑环境设计研究

目录

摘要

Abstract

第1章绪论

1.1研究的背景

1.2研究的意义

1.3国内外冶金工业建筑环境设计现状

1.4课题的研究方法

1.5课题的研究路线

1.6课题的研究内容

1.7课题的研究框架

1.8本章小结

第2章建筑环境的.概念诠释与理论研究

2.1环境的诠释

2.2建筑与环境的关系

2.3环境设计的概念和内涵

2.4环境设计的前景与意义

第3章有色冶金工业建筑环境设计

3.1环境设计在总体设计中的体现

3.1.1环境设计在项目策划及选址阶段中的体现

3.1.2环境设计在总平面布置中的体现

3.2环境设计在建筑设计中的体现

3.3有色冶金工业厂房内部的环境设计

3.3.1如何组织有色冶金厂房内的空间

3.3.2有色冶金厂房建筑形式的处理

3.3.3生产设备和管网的综合布置

3.3.4室内绿化及建筑小品布置

3.3.5有色冶金厂房与外部环境的相互联系

3.3.6色彩处理和标志

3.3.7建筑采光照明、通风与避免眩光处理

3.3.8降噪、防火、安全与劳动保护

3.3.9注重材质与环境的可调整性

3.3.10可持续发展理念

3.4厂区绿化与环境设计

3.5本章小结

第4章我国有色冶金工业建筑环境设计的实现与存在的问题

4.1有色冶金工业建筑环境设计实现因素

4.1.1设计单位

4.1.2施工单位

4.1.3开发单位

4.2有色冶金工业建筑环境设计的制约因素

4.2.1受工艺流程的影响

4.2.2受工业建筑场地的限制

4.3本章小结

第5章实例方案分析

5.1金川镍合金板带工程总体设计

5.1.1工程介绍

5.1.2厂区选址上对周边环境的考虑

5.2厂区总平面布置

5.2.1厂区绿化、美化的考虑

5.2.2厂区出入口及大门的处理

5.3厂区整体建筑的形象设计

5.4镍合金板带材生产线车间内部环境设计

5.4.1厂房空间的组织

5.4.2厂房生产设备和管网的综合布置

5.4.3车间与外部环境的相互联系

5.4.4车间内色彩的处理与标志

5.4.5车间内采光照明、通风与眩光处理

5.5镍合金板带材生产线工程降噪、防火、安全与劳动保护

5.5.1环境保护技术措施

5.5.2主要污染物及治理措施

5.6本章小结

结论与展望

参考文献

篇6:冶金专业毕业生实习报告

本文由小编推荐给大家参考阅读!

实习是每一个合格的大学生必须拥有的一段经历,它使我们在实践中了解社会,让我们学到很多在课堂上根本就学不到的知识,也打开了视野,增长了见识,为我们以后进一步走向社会打下基础。

作为一名冶金专业的学生,选择市场营销对我来说是一种挑战。一切从零开始,证明自己有在社会上生存下去的能力,为未来的事业打下坚实的基础。

一、实习目的本次实习的目的在于通过理论与实际的结合、个人与社会的沟通,进一步培养自己的业务水平、与人相处的技巧、团队协作精神、待人处事的能力等,尤其是观察、分析和解决问题的实际工作能力,以便提高自己的实践能力和综合素质,希望能帮助自己以后更加顺利地融入社会,投入到自己的工作中。冶金专业毕业生实习报告

一般来说,学校的生活环境和社会的工作环境存在很大的差距,学校主要专注于培养学生的学习能力和专业技能,社会主要专注于员工的专业知识和业务能力。对于我理论知识掌握不多来说是一个好的方面,我可以迅速的了解掌握理论知识,进而进行实践,现学现卖不失是种好方法,而且理论知识掌握的更深刻,实习在帮助好范文从校园走向社会起到了非常重要的作用,因此要给予高度的重视。通过实习,让自己找出自身状况与社会实际需要的差距,并在以后的学习期间及时补充相关知识,为求职与正式工作做好充分的知识、能力准备,从而缩短从校园走向社会的心理适应期。作为一名外专业的实习生,我必须更多的时间和精力投入到工作中去,学习和掌握相关知识,实现实习的真正意义是对自己磨练或者说一次历练,因为当代社会是一个充满向往和残酷竞争的社会,每天都上演着没有硝烟的为争夺市场的战争。因此我们要加大实习力度,培养自己的实际工作能力。

二、实习内容

实习的内容主要是销售橱柜台面板材,学习公司的企业文化、销售技巧、团队协作精神等各方面的知识。凭着对本公司产品的了解和与其它公司产品的对比,突出本公司产品的优点和公司的良好信誉,积极开拓客户源,向顾客推销产品,并尽量推销系列产品,完成公司分配的任务。http://shixi./

我的第一个市场是泰安,因为是第一个市场我很卖力,每天的报销金额为四十元包括住宿 一日三餐,根本不够,确实不容易,有时候为了省钱徒步去寻找客户,尽量减少买水次数,早饭不吃,甚至睡网吧。刚开始踏入社会就遭遇一个重大难题,工作期间的工资收入竟抵不过花销支出 很明显在花销支出里还有一部分时出差费用,但我一点都没动摇,我知道不经风雨怎见彩虹,事情并没想的那样好,而且很糟糕,我们的板材在泰安找不到市场,不但没有优势,而且市场运营模式不符合这个市场。出柜台面有很很多种,主要是人造石和石英石,石英石是比较前卫的一种,市场价格相对较高,是市场发展的趋势潮流。但在泰安却让仍然是人造是的天下,而且价格低质量差的板材统治着大半个市场,还零裁(是一张板材可以裁成两半或者更多来销售)

四、实习总结及体会

通过一段时间的市场营销专业实习,使我受益匪浅,在销售方面我不敢说有了深刻的了解,但通过学习使我理清了思路,市场营销对于原本的我既陌生又熟悉。所谓陌生,是在这之前我从没有真正意义上学习和研究过它,对它的认识仅仅是表面而已;所谓熟悉,是说市场营销从来都一直伴随在我们身边,例如最简单的例子,我们去超市购物,去逛街,去商店的遇到它,市场营销出现在我们生活的各个角落。这次的实训,把书面上的知识与实际相结合,这样不仅加深我们对营销的理解,巩固了所学的理论知识,而且增强了我们的营销能力。

实习是个人综合能力的检验。此次的实习,我也深深体会到了积累知识的重要性。俗话说:“要给别人一碗水,自己就得有一桶水。”我对此话深有感触。通过这次实习,我真正领会了一位师兄送给我的一句话:“在学校要多看多学,到了社会总有用到的时候。”此次实习还增强了我毕业就业的信心和勇气。实习报告网现在,我们能做的就是多吸取知识,提高自身的综合素质。自己有了能力,到时候才会是“车到山前必有路”。今后社会需要的人才是一专多能,甚至是多专多能的人才,这一理念带给我的冲击就是:学海无涯,只有不停的学习新的知识,掌握新的技能,你才能被社会所接受、所承认.这次实习在社会适应也得到了很大的提高我深深地体会到,别人告诉你的不一定都是正确的,也许他们都认为不可能的事,如果你去做了就变成现实

营销是一个很重视实践的专业,所以,倘若我们只会空谈知识,哪怕是再精妙的言论恐怕到了实际中也只是“空谈”。我们要重视对于任何营销的实践,总结经验,不断地提高自己。

在这次实习过程中,我有如下深刻的体会:首先,营销的本质是人的营销。在与促销沟通的过程中,发现很多时候,同样的产品和价格,但是不同的人去操作,方法和结果往往是不同的,很多做的好的促销就是依靠自己的人格魅力去打动消费者的。要想让别人接受你的产品,第一步是要让他接受你这个人。其次,做好销售必须把每件事情落到实处,并且不断跟踪更进。做好销售是一件系统工程,对于每一个环节来说,都非常重要,任何一个环节操作不好,都难以达成销售的目标。

对于我们这样的学生来说,虽然销售这工作看似简单,其实却没办法很好的掌控,因为我们缺乏足够的经验。销售十分依赖于销售人员的个人魅力,另外,团队精神也十分重要,销售不是自己一个人的工作,而是整个团队共同的目标,只有做到团结在一起,发扬每个人的优势,才能高质量地完成任务。

这次实习,我还总结出要做好销售就应该做好如下准备:第一,精神状态的准备。在销售的过程中,如果销售人员有一个好的精神状态,就会给顾客一种积极的、有活力的、上进的氛围,那么这种积极的上进的情绪总会影响到他人,因为在看产品的时候,我们的销售人员就是直接体现我们品牌形象的,所以销售人员素质的提也是产品提升的一个重要标志。精神状态好的销售人员,成交的机会也会比较大。第二,专业知识的准备。在接待顾客的时候,由于我对产品的知识的不熟悉,在顾客询问性能和产品的有关事项时我总是不能很好的介绍,就是这么一点小小的产品知识,你不懂,顾客就不会买你的产品。第三,对顾客的准备。当我们了解了相关的产品知识的时候,就是我们掌握销售的第一步,精神状态的表现还从我们的仪容仪表表现出来,具备一定礼仪知识的销售人员,才能让顾客感觉到自己的销售业绩提升还需要我们了解顾客的,只有我们对顾客掌握的越多,我们就能更能把握顾客的心理,和顾客建立一种和谐的关系,创造一种轻松休闲的购物环境,善于倾听顾客的每一句话,然后分析顾客是否有购买的意向,推荐适合它的产品。冶金专业毕业生实习报告

在这段时间里我的感触颇深。以前总将自己的眼光局限在很小的空间里,现在才知道自己是多么的短浅,总认为市场营销就是将产品推销出去,从来没有去想推销的方法与策略,使我深深明白到销售的重要性和艰难性,根本不是想象的那样简单。它使我深刻体会到在学校学好专业知识固然很重要,但更重要的是把学到的知识灵活运用到实践中去。更重要的是,它使我们初步培养了专业兴趣,初步设想了未来发展的方向,为今后的专业学习及就业打下了良好的基础。

实习的时间虽然不长,但是我非常珍惜这次实习机会,在有限的时间里加深对销售的了解,找出自身的不足。这次实习的收获对我来说有不少,我自己感觉在知识、技能,与人沟通和交流等方面都有了不少的收获。总体来说这次是对我的综合素质的培养,锻炼和提高。而且,通过这次实习,在市场营销工作方面我感觉自己有了一定的收获。这次实习主要是为了我们今后在工作及业务上能力的提高起到了促进的作用,增强了我们今后的竞争力。这次实习丰富了我在这方面的知识,使我向更深的层次迈进,对我在今后的社会当中立足有一定的促进作用,但我也认识到,要想做好这方面的工作单靠这几天的实习是不行的,还需要我在平时的学习和工作中逐步的积累,不断丰富自己的经验才行。通过这次实习,我成长很多,作为一个学生,一个销售专业的学生,我学到了在学校不可能学到的知识,通过这次到企业的实习,我明确了自己以后做企业的方法和要走的道路。同时,也深知自己需要做些什么。我会多读书、多思考,再以后学习和工作生涯中,做一个活到老学到老的人,不断进步。我面前的路还是很漫长的,需要不断的努力和奋斗才能真正地走好。http://shixi./

总之这次实习使我受益匪浅,让我看到了自己的不足和长处,并锻炼了我各方面的能力,吃了很多苦,亦学到了很多书本上学不到的知识,认识了更多的人.所有这些都将在我的人生中起到积极的作用。虽然说我学的有限,但起码我对于销售这个行业还是有了更进一步的了解和认识。这对于我今后的学习和工作将产生积极的影响。通过这次实习增强了我毕业就业的信心和勇气。现在,我意识到必须要做的就是多吸取知识,提高自身的综合素质,不断丰富自己的工作经验。同时,注重专业知识的学习。这样才能使自己有扎实的文化基础,迎接以后就业中各种严峻的挑战。

五、存在不足和建议实习报告网

虽然这次实习很让我满意,但是我还是觉得这次实习有值得改进的地方,以下是我的几点建议:

篇7:金属冶金专业毕业生自荐信

您好!

首先感谢您在百忙之中抽时间来阅读这封自荐信。

我是廊坊大学冶金科学与工程学院金属冶金专业好范文。在此临近毕业之际,我希望能得到贵单位的赏识与栽培。为了发挥自己的才能,特向贵单位自荐。

中南大学师生中一直流传着这样一句话“今天你以母校为荣,明天母校以你为荣”,从入学以来,我一直把它铭记在心,立志要在大学四年里全面发展自己,从适应社会发展的角度提高个人素质。将来真正能在本职工作上做出成绩,为母校争光。

我以“严”字当头,在学习上勤奋严谨,对课堂知识不懂就问,力求深刻理解。在掌握了本专业知识的基础上,不忘拓展自己的知识面,特别是在计算机应用方面,及时阅读相关书籍,并购置了个人电脑,掌握了VisualBasic 程序设计方法和pHp&MYSQL、JavaScript等动态网站建设技术。我很重视英语的学习,不断努力扩大词汇量,英语交际能力也有了长足的进步。同时,为了全面提升个人素质,我积极参加各种活动,加入了中南大学射击队,经过长期刻苦的训练,在多次全国以及湖南省比赛中取得优异的成绩。

这个经历使我认识到团结合作的重要性,也学到了很多社交方面的知识,增加了阅历,相信这对我今后投身社会将起重要作用。

现在,我以满腔的热情,准备投身到现实社会这个大熔炉中,虽然存在很多艰难困苦,但我坚信,大学生活给我的精神财富能够使我战胜它们。

希望贵公司能给我一个发展的平台,我会好好珍惜它,并全力以赴,为实现自己的人生价值而奋斗,为贵公司的发展贡献力量。

最后,再次感谢您阅读这份自荐信!

此致

敬礼!

篇8:湿法冶金中的溶剂萃取剂

1 溶剂萃取剂机理及历史进展

1.1 萃取机理

溶剂萃取提取金属的过程主要为利用有机配体(HL)与经过无机酸(如H2SO4, HCl等)浸取处理氧化物矿石而得到的金属离子(Mn+)进行反应生成不带电荷、易溶于有机溶剂而难溶于水的金属配合物,再用适当的低毒有机溶剂将该配合物萃取到有机相中,其实质是属离子和萃取剂的质子交换[4]:

nΗL(org)+Μn+ΜLn(org)+nΗ+(“org”表示有机相的简写)

1.2 萃取剂历史及现状

金属溶剂萃取技术最早使用于二战中的实验室提取铀。此后,人们对将金属溶剂萃取技术应用于工业生产产生了浓厚兴趣,并在短短十几年内建起了许多溶剂萃取工厂。但上世纪60年代以前,该技术还主要用于价格较高的稀有和贵金属的生产。有色金属工业的应用则由于成本的考量,至70年代也仅限于钴、镍的分离。正是由于羟肟类萃取剂的成功面世,使得溶剂萃取工艺得以应用于铜这样的普通金属。铜溶剂萃取技术以其投资省、成本低、效益高、污染轻、可处理传统火法冶炼不能经济回收的铜资源等优势受到世界各主要产铜国的普遍重视。80年代中后期,西方国家相继出现了应用该技术的高潮[3,7,8]。随着铜溶剂萃取技术的应用于与发展,有关研究也在不断深入,以期在理论和技术上取得新的突破。目前利用溶剂萃取法生产的铜已约占当年世界矿产铜的25%~30%[7,9]。用于铜溶剂萃取的萃取剂主要是酚肟类试剂,如捷利康(Zeneca)公司的Acorga M系列以及柯格尼斯(Cognis)公司的LIX系列。捷利康公司酚肟类Schiff-碱萃取剂的配位原子为N和O,当两个配体与Cu2+ 生成螯合物时就构成一个平面四方的环境,配体上酚羟基(-OH)的H+与Cu2+交换,生成中性萃取物。加之肟基的OH基和离解的酚羟基氧原子之间还形成内氢键,进一步增加了螯合物的稳定性(如图1所示)。因此,酚肟类Schiff-碱萃取剂对Cu2+有极高的选择性。

酚肟类Schiff-碱萃取剂的成功之处在于它对于pH值改变的敏感性[3]。用有机溶剂可将水相中生成的中性的肟-Cu(II)配合物萃取分离出来,有机相再经硫酸溶液反萃取而将CuSO4返回水相,经电解而得到精炼铜。而酚肟萃取剂则再生恢复到“酸”结构,又可循环到有机相中用于萃取下一批酸浸取液中的Cu(II)离子。

我国是个缺铜的国家,但铜资源并非缺乏,我国铜金属储量位居世界前列,但单一的、易开采的铜矿床很少,只占全部已查明的铜储量的15%。大多数属于品位低的贫矿,以及伴生其他金属的多金属复杂矿;还有相当的铜矿床位于气候恶劣、交通不便的地区。所以长久以来,采用常规的采矿、选矿和冶炼方法并未使我国铜工业有较大的发展[8,10]。 因此,溶剂萃取法非常适合我国铜冶金行业的状况。但直到90年代,由于国内铜市场短缺的刺激和引进了国外的特效萃取剂,我国的铜溶剂萃取技术才取得较大进步。与此同时,我国的科研工作者也先后研制了N-510(2-羟基-5-1-甲庚基)二苯甲酮肟)、03045(2-羟基-5-十二烷基二苯甲酮肟、N-530(2-羟基-5-1-甲庚氧基)二苯甲酮肟)和N590(2-羟基-5-1-甲庚基)苯甲醛肟)等溶剂萃取剂。但与国外相比,我国的金属溶剂萃取在浸出基础理论、萃取剂的合成、工艺技术水平及生产规模上都有很大差距[8,10]。 然而,虽然我国铜溶剂萃取工厂的规模小,但生产成本大大低于传统的火法工艺[11,12]。 因此,溶剂萃取技术有关的新型高效萃取剂的合成及生产工艺的研发等应在我国的金属冶炼工业中得到更高的重视和更广泛的应用。

1.3 双端萃取剂的研究

由于湿法冶金中溶剂萃取的实质主要是金属离子和萃取剂的质子交换[4,13], 因此,当萃取过程经多次循环后,萃取系统中水相的酸浓度逐步升高,因此金属萃取剂被质子化而离开有机相,进而失效。同时,水相中不被萃取的阴离子(如SO42-、PO43-及NO-3和Cl-等)亦会对环境造成污染。为减轻排放物对环境的污染,必须对废水进行不经济甚至困难的中和或酸的回收[13,14]。基于如此考虑,加之探索新的溶剂萃取过程以分离提取铜、镍、锌等重要金属的需要,近年来英国及澳大利亚等国的科学家已研究合成了一类全新的双端配体作为金属盐溶剂萃取剂。与传统的阳离子交换萃取剂相比,该萃取剂可以同时萃取金属阳离子和与其相随的阴离子基团,因此,可更充分地保持物料平衡,并更好地弥补前述传统金属溶剂萃取剂的不足[3,4,13,14,15,16,17,18,19,20,21]。目前,英国Edinburgh 大学的Tasker 教授研究组、英国Nottingham 大学的Schröder教授研究组及澳大利亚Sydney 大学Lindoy教授研究组为该类新型金属盐溶剂萃取剂研究领域的主要队伍。他们在新型双端萃取剂配体合成、双端配体与金属盐的作用如配体的电子给予体和受体基团与金属离子及阴离子的配位反应和超分子识别、金属离子及阴离子萃取及反萃取的反应机理、结构-选择性-活性关系、及工艺技术等方面进行了广泛深入的研究[3,4,13,14,15,16,17,18,19,20,21]。该领域的研究一直得到英国工程与自然科学委员会、澳大利亚研究委员会及金属溶剂萃取剂主要生产商Avecia和Cytec等公司的大力资助[3,4,13,14,15,16,17,18,19,20,21]。

图2所示的是一例典型的双端配体同时萃取矿石浸取液中硫酸盐的二价金属离子(M2+)和硫酸根离子(SO42-)的萃取及反萃取的原理图。反萃取得到的硫酸盐浓缩液经电积而得到纯金属,而配体-H2SO4复合物经氨中和得到游离的双端配体完成一个循环。该过程得到的(NH4)2SO4则作为广泛的化工原料和化肥出售。这类双端配体的独到和关键之处是Salen类Schiff-碱配体以两性离子形式与金属盐的阳离子和阴离子分别结合。当H2Salen配体的[N2O2]2-与金属离子M2+结合时,酚-OH被取代的两个H+则分别转移到与其相邻的叔胺基团,从而形成一个二价正电荷的环境;硫酸盐的SO42-阴离子通过静电吸引和氢键作用而与配体结合;由此而形成的电中性的金属盐配合物可被有机溶剂萃取进入有机相。通过改变桥连基团(R)、酚基上的烷基取代基(R1)及叔胺(-NR2R3)的空间和电子结构等可调节双端配体对阳、阴离子的选择性萃取及结合强度,以及所形成配合物的溶解性等[14],这也是目前该领域的主要研究内容之一。

2 展 望

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