重金属冶金学试卷
一、单项选择题(本大题共5小题，每小题2分，共10 分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，把你所选的选项前的字母填在题后的括号内。
)
1．在统计有色金属产量的10种主要有色金属中，重金属有几种？（）A．6
B．7
C．8
D．9
2. 下列金属中不属于有色金属的是（）
A．铜
B．铅
C．锰
D．锌
3.下列不属于氧化镍矿湿法冶金的方法是（）
A．低压酸浸法
B．高压酸浸法
C．常压酸浸法
D．Caron法
4.下列哪种方法不属于锡精矿焙烧（）
A．氧化焙烧法
B．氯化焙烧法
C．氧化还原焙烧法
D．还原焙烧法
5.不属于造锍熔炼的主要化学反应的是：（）
A．硫化物氧化反应
B．氯化反应
C．造渣反应
D．高价硫化物分解反应
二、名词解释（本大题共5 小题，每小题3 分，共15 分。
）
1．重金属2．火法冶金 3. 氯化焙烧4中性浸出 5 电冶金
三、填空题（本大题共4个小题，共14个空，每空1分，共14分。
把答案填在题中横线上。
）
1．火法炼铅方法可分为、和三类。
2. 湿法炼锌包括、、和四个主要过程
3. 硫化镍矿的提取方法有、和三种。
4. 现代炼锡法采用的火法流程包括、、和四个过程。
四、简答题（本大题共7个小题，每小题6分，共42分。
）
1. 为何铜锍品味越高，渣中铜含量越高？
2. 为什么说硫化锌是较难焙烧的硫化物？
3. 沸腾焙烧的强化措施有哪些？
4. 在湿法炼锌过程中，锌焙砂中性浸出的pH值为什么要控制在
5.2左右？工业上常加入氧化剂（MnO2）的作用是什么？
5. 湿法炼锌浸出搅拌为什么采用空气搅拌，而静液过程为什么采用机械搅拌？
6. 锌焙砂中性浸出净化时，锌粉置换铜镉的原理是什么？影响锌粉置换反应的因素有哪些？
7. 锡精矿的焙烧方法有那几种？分析各自的优缺点。
五、论述题（本大题共1 个小题，每小题9分，共9分。
）
1．说明硫化锌溶液精矿氧压浸出的原理及其特点。
六、计算题（本大题共1个小题，每小题10分，共10 分）
1．在锌电积过程中，槽电压和电流效率均随电流密度变化，根据下表
D/A.m-2E/V ηi/%
100 2.5 80
200 2.7 90
500 3.0 94
1000 3.5 96
(1)根据表中的电流密度，分别计算锌电积德电能消耗。
（锌的电电化学当量值q为1.2195g/(A.h)）
(2)为了使锌电积的成本最低，应如何选择电积过程的电流密度？
B卷
一．选择题
BCADB
二、名词解释
1．重金属
重金属是指铜、铅、锌、镍、钴、锡、锑、汞、镉和铋等金属，他们的共同点是密度均在6g/cm3左
右。
2．火法冶金
火法冶金是指利用高温从矿石中提取金属或其化合物的所有冶金过程的总称。
火法冶金一般分矿石准备、冶炼、精炼和烟气处理等步骤。
3. 氯化焙烧
氯化焙烧是指在矿料中加入氯化剂，使矿料中的某些物质形成可溶性或挥发性的氯化物，以达到使其与目标物质相分离的目的。
4 锌焙砂中性浸出
由于锌矿物中不同程度的含有铁杂质，浸出过程中不可避免有铁的浸出，为了得到铁含量尽可能低的硫酸锌浸出液，可控制浸出的终点pH值在5.2~5.4之间，使进入溶液的铁水解进渣，因浸出终点溶液接近中性，故称为中性浸出。
5 电冶金
利用电能从矿石或其他原料中提取、回收和精炼金属的冶金过程。
三、填空题
1．火法炼铅方法可分为氧化还原熔炼法、反应熔炼法和沉淀熔炼法三类。
2. 湿法炼锌包括焙烧、浸出、净化和电积四个主要过程
3. 硫化镍矿的提取方法有闪速熔炼、熔池熔炼和吹炼三种。
4. 现代炼锡法采用的火法流程包括炼前处理、还原熔炼、炉渣熔炼和粗锡精炼四个过程。
四、简答题
1. 为何铜锍品味越高，渣中铜含量越高？
答：传统的造锍熔炼法，体系氧势较低，所产铜锍品味不高，渣中铜含量较低，而现代的强化熔炼法，由于体系氧势高，铜锍品味高。
2. 为什么说硫化锌是较难焙烧的硫化物？
答：因为FeS不能直接被H2、C、CO还原，也不溶解于冷的稀硫酸和稀盐酸，需要将硫化锌精矿氧化焙烧为氧化锌，之后再进行还原和稀酸浸出，而不能想铜冶金那样将硫化锌直接吹炼成金属锌。
3. 沸腾焙烧的强化措施有哪些？
答：高温沸腾焙烧，锌精矿富氧空气沸腾焙烧、多层沸腾焙烧、利用二次空气或贫SO2焙烧结烟气焙烧等。
4. 在湿法炼锌过程中，锌焙砂中性浸出的pH值为什么要控制在
5.2左右？工业上常加入氧化剂（MnO2）的作用是什么？
答：中性浸出控制浸出终点pH值为5.2~5.4，使锌离子不致水解，而杂质金属离子全部或部分以氢
氧化物Me(OH)n形式水解析出。
在中性浸出的情况下，Fe2+不能沉淀出来，为实现深度除铁，需利用氧化剂（MnO2）将Fe2+氧化成Fe3+。
5. 湿法炼锌浸出搅拌为什么采用空气搅拌，而静液过程为什么采用机械搅拌？
答：湿法炼锌浸出过程中为了使浸出液中Fe2+尽可能地全部氧化成Fe3+除去，采用空气鼓风的方法进行搅拌，而静液过程中为了除去Cu、Cd、Co等杂质加入锌粉，考虑到空气搅拌会使锌粉氧化损失，因此静液过程中采用的是机械搅拌。
6. 锌焙砂中性浸出净化时，锌粉置换铜镉的原理是什么？影响锌粉置换反应的因素有哪些？
答：锌粉置换除铜、镉采用多段锌粉置换法在锌粉表面上进行的多相反应过程，，影响锌粉置换除铜、镉的因素有：锌粉的质量和用量、搅拌速度、置换温度、中静液成分和添加剂。
7. 锡精矿的焙烧方法有那几种？分析各自的优缺点。
答：氧化焙烧：常用于高品位锡精矿的脱硫，也用于将精矿中的有害杂质硫化物转化为可溶性的氧化物。
氯化焙烧：成本高，一般用于处理含锡低、与高价值金属共存的矿料。
氧化还原焙烧：是针对矿料中的某一物质的化合加而言的，常用与处理高砷焍精矿。
五、论述题
1．说明硫化锌溶液精矿氧压浸出的原理及其特点。
答：硫化锌精矿氧压技术的特点是：锌精矿不经焙烧直接加入压力釜中，在一定的温度和氧分压条件下直接酸浸获得硫酸锌溶液，原料中的硫、铅、铁等则留在渣中，分离后的渣经浮选、热滤，回收元素硫、硫化物残渣及尾矿，进入硫酸锌溶液中的部分经铁中和沉铁后进入后续工序处理。
该工艺浸出效率高，对高铁闪锌矿和含铅的锌精矿适应性强，与常规湿法锌炼方法相比，物需建设配套的焙烧车间和酸厂，有利于环境的治理；尤其是对于成品硫酸外运交通困难地区的情况，氧压浸出工艺更显优势，产出的元素硫便于储存盒运输。
六、计算题
1．在锌电积过程中，槽电压和电流效率均随电流密度变化，根据下表
D/A.m-2E/V ηi/%
100 2.5 80
200 2.7 90
500 3.0 94
1000 3.5 96
(1)根据表中的电流密度，分别计算锌电积德电能消耗。
（锌的电电化学当量值q为1.2195g/(A.h)）
(2)为了使锌电积的成本最低，应如何选择电积过程的电流密度？
(1)η 1 =2.5*1000/(1.2195*80%)=2.56*103 kw.h/t
η 2 =2.7*1000/(1.2195*90%)=2.46*103 kw.h/t
η3 =3.0*1000/(1.2195*94%)=2.62*103 kw.h/t
η4 =3.5*1000/(1.2195*96%)=2.99*103 kw.h/t
(2)为使锌点积的成本最低，应选择电流密度为200A/m2。