2021年度电解沉积和电解精炼讲义.ppt

本章主要内容：
1、概述
2、金属电解提取与精炼的化学原理
3、金属电解提取与精炼的工程原理
4、锌的电解提取
5、铜的电解提取
6、用电解法制取金属粉末
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电解沉积和电解精炼
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6－1 概述
自然界存在和人工合成的金属已达90多种，按不同的标准分类。
金属
黑色金属(Fe、Cr、Mn及其合金)
有色金属
密度：轻有色金属和重有色金属
价格：贵金属和贱金属
性质：准金属和普通金属
储量及分布：稀有金属和普通金属
一、金属的分类
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电解沉积和电解精炼
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黑色金属包括铁、锰和铬以及它们的合金，主要是铁碳合金(钢铁)。
有色金属是指除去铁、铬、锰之外的所有金属。有色金属大致上按其密度、价格、在地壳中的储量和分布情况、被人们发现以及使用的早晚等分为五大类：
轻有色金属：，如：铝、镁、钠、钾、钙、锶、钡。
重有色金属：，其中有铜、镍、铅、锌、钴、锡、汞、锡等。
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电解沉积和电解精炼
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贵金属：这类金属包括金、银和铂族元素，由于它们稳定、含量少、开采和提取困难、价格贵，因而得名贵金属。
准金属：半导体，一般指硅、硒、碲、砷、硼。
稀有金属：自然界中含量很少，分布稀散、发现较晚，难以从原料中提取的或在工业上制备和应用较晚的金属。如：锂、铷、铯、钨、锗、稀土元素和人造超铀元素等。
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电解沉积和电解精炼
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二、金属的提炼
金属的提炼-从自然界索取金属单质的过程。
金属的提炼过程-矿石的富集、冶炼和精炼。
矿石富集方法-手选、水选、磁选和浮选。
金属的冶炼—金属从化合物中的还原成单质。
金属的精炼-粗金属根据纯度要求再进行的精制。
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电解沉积和电解精炼
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6－1 概述
冶炼方法的分类：
①电解的介质：
水溶液电解冶金、熔盐电解冶金
②冶金方法：
火法冶金、湿法冶金
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电解沉积和电解精炼
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火法冶金：利用高温从矿石提取金属的冶金过程。
湿法冶金（电解冶金）：利用溶剂，借助于化学及化工过程，从矿物原料中分离、提取金属的冶金过程。包括：浸出、净化、沉积。
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电解沉积和电解精炼
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三、电解冶金的优点
电解冶金具有高的选择性，可获得高纯金属，能回收有用的金属，因此可处理低品位的矿物及组分复杂的多金属矿，有利于资源的综合利用，而且对环境的污染较小，生产也较易连续化和自动化。
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电解沉积和电解精炼
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四、电解冶金的分类
电解提取、电解精炼
（1）电解提取：采用不溶性阳极，使经浸出、净化处理的电解液中的待提取金属离子在阴极还原，制得纯金属。
（2）电解精炼：采用可溶性阳极，即以其它方法(主要是火法冶金)炼制的粗金属作为阳极进行电解，通过选择性地阳极溶解及阴极沉积，达到分离杂质和提纯金属的目的。
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电解沉积和电解精炼
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五、电解冶金的特点
电解冶金中的金属电沉积过程，虽与电镀和化学镀有相同的原理，但生产特点及工艺要求却大不相同。
如：电解冶金对金属沉积物的表面质量(如光洁度)及其与基底的结合力的要求远不及电镀高，但对其纯度要求很严格。而就金属沉积量言，电解冶金的规模远远大于电镀，耗电量较大，能耗和节能问题十分重要，并成为主要技术经济指标。
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电解沉积和电解精炼
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