金属钠的冶炼方法篇1

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2

【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3

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(c2h2os2)3+na2s=co2s3+6na(c2h2ocs2)

zn(c2h2os2)2+na2s=zns+2na(c2h2ocs2)

cu2(c2h2os2)+na2s=cus+2na(c2h2ocs2)

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(c2h2os2)+h2o35—45℃c2h2oh（液）+naoh+cs2（液）

2na(c2h2os2)+h2so4=2c2h2os2+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.

金属钠的冶炼方法篇4

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5

【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6

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%。