稀有金属冶金练习题
一、填空题
1、粉末钛在常温下的空气中，可因静电、火花、磨擦等作用而发生剧烈的和爆炸，而在常温下的空气中是稳定的。

2、钛的化合物种类繁多，一般可将它分为简单化合物和钛的络合物两类。

3、 TiO2为白色粉末，作为颜料俗称钛白。

它有三种结晶形态，即金红石型、和。

4、 TiO2作为颜料具有一系列的光学性质，它的不透明性、光泽度和白度很高，折射率和散射力大，强，遮盖力大，好。

5、通常把TiO2含量大于的产品称为高品位钛渣或简称高钛渣，TiO2含量
6、小于的产品称为钛渣。

6 杂质钒在粗TiCl4中，主要以的形态存在, 由于钒与钛的氯化物沸点相近，相对挥发度 = 1.22，接近1，因此采用将其除去比较困难，生产实践中往往采用化学法除钒
7 按杂质沸点与TiCl4的沸点差异，可以将溶于TiCl4中的杂质分为三类：既“杂质”、“杂质”、“杂质”。

8 精馏作业通常采用浮阀塔。

我国一般采用自行研制的浮阀塔其特点是，小，效率高，大。

9 粗TiCl4中的高沸点杂质是采用除去的。

而低沸点杂质是采用精馏法除去的。

10 低沸点馏出物中主要为，还有TiCl4等物质。

经提纯处理后SiCl4可作为制取单晶硅和石英的原料。

高沸点杂质如TiOCl2等可返回工序回收其中的有价组分钛。

11 还原操作是一炉一炉间歇式进行的，镁热还原TiCl4反应是过程，在反应中期，不但能维持反应自热进行，还需散出多余的热能，以维持正常的操作温度。

故生产中需采用强制冷却措施，且还原过程始终用惰性气氛氩保护。

12 镁热还原TiCl4反应在充满惰性气体的密封钢制的还原罐中进行。

在还原操作温度下，还原剂金属镁和生成物MgCl2均为液态。

由于生成物MgCl2的密度为1.672g/cm3，比同温度下还原剂镁的密度（1.555g/cm3），故沉积于反应罐的底部，而还原剂镁则浮于。

生成的海绵钛也理应沉于底部。

13 为了实现还原—蒸馏一体化，必须使这种设备既适合于还原又适合于。

14 I形装置分为三部分，下部为，中间是过渡段，上部是。

过渡段的作用是实现还原—蒸馏一体化的关键。

15 钛白粉是一个产品，无论硫酸法还是法其工艺技术都是十分复杂，不仅在加工过程中对纯度要求很高，而且对其晶型、粒径分布、颜料和光学性能要求都很严格
16、现代工业生产的金属共70种，其中有属于稀有金属。

17、锗居于锡和硅之间，处于金属到非金属的过渡之中，所以它的物理化学性质具有从金属到非金属过渡的特征。

锗与同族元素硅—样，具有。

18、铟在冷而弱的无机酸中难溶，但当加热时就变得易溶了，易溶于浓热的无机酸和乙酸、草酸，特别易溶在中。

19、锗的主要用途是光导，催化剂用锗，红外光学用锗，光电子、电子用锗，医药用锗和其他用锗。

20、铟为银灰略带淡蓝色、质软的易熔金属，熔点，沸点2080°C，密度7.3克/厘米³。

21、鉴于铟具有、高沸点及传导性好的多元性被广泛应用于各种最终用途。

22、铟锭持续大幅度上涨的主要原因是：一、成品供不应求。

二、。

二、正误判断题
1、金属钛具有两种同素异形态，低温<882.5℃稳定态为α-Ti型;高温>882.5℃稳定态为β-Ti 型，钛的两种同素异形态转化温度为1000℃。

2、钛的力学性质与其纯度有关，高纯钛具有优良的机械加工性能，延伸率和断面收缩率都很好，但强度低，不适于作结构材料。

工业纯钛含有适量的杂质，且具有较高的强度和可塑性，适宜作结构材料。

3、钛及钛合金因具有质轻、强度高、耐腐蚀并兼有外观漂亮等综合性能，而用于人们的日常生活中。

4、富集含钛白物料的方法有50多种方法，在这些方法中，大致可分为以干法为主和以湿法为主的两大类。

（
5、在氯化过程中，温度太低会降低氯化反应速率，但不影响氯化过程的产率。

三、简答题
1、请简答钛渣、高钛渣、富钛料和人造金红石的含义？
2、电炉熔炼钛渣的优、缺点？
3、氯化冶金的特点？采用沸腾氯化TiCl4的优点？
4、粗TiCl4为什么要精制？
5、目前生产钛白粉主要有哪些方法？各自优点？
6、镁热还原过程的特点？
7、真空蒸馏制取海绵钛的影响因素？
8、什么叫钛白粉？什么叫二氧化钛？
9、有人将硫酸法生产钛白的工艺过程归纳为哪五大步骤十大环节？
10、钛为什么被称为“稀有金属”？
11、钛铁岩矿和砂矿的各自特点是什么？
12、无论镁法，钠法还是融盐电解法生产金属钛的过程都包括哪三大步骤两个环节？
13、钛及钛白的用途？
14、熔炼高钛渣还原剂的选择原则?
15、熔炼高钛渣确定配碳比时应考虑哪些因素？
16、原生钛铁矿（岩矿）与次生钛铁矿（砂矿）的特点是什么?
17、制取钛主要有那些途径？
18、目前生产钛白粉主要有哪些方法？各自优缺点？
19、稀有金属分为哪几类？每一类举3- 4个金属。

20、锗提取和加工有哪些新技术新动向？
21、铟是如何生产和提纯的？
22、镁热还原过程的特点？
四、综合题
1、影响海绵钛质量的主要杂质有哪些？其来源与分布规律如何？怎样提高海绵钛的质量？
2、硬度是衡量海绵钛质量的综合指标。

杂质含量越高海绵钛的硬度越大、质量越差。

下面是特级海绵钛所含水量杂质，请计算其硬度？
%Fe0.06 %N0.02 %O0.06 %C0.02
3、钛白生产中的“三废”对生态环境有哪些危害？应该如何治理“三废”？
4、作为四氯化钛（TiCl4）的还原剂，应具有哪些要求？海绵钛工业生产方法的选择依据是什么？
5、配碳比计算：按反应式FeTiO3 + C = Fe + TiO2 + CO计算，理论配碳比7.3%，实际比此高。

如果配碳比按20%计，需要配多少碳？
6、氯化反应方程式一般为：TiO2 + 2C + 2Cl2 = TiCl4 + 2CO
若按照总氯化反应方程式：
TiO2 + (1+η)C + 2Cl2 = TiCl4 + (1-η)CO2 + 2ηCO
η可由尾气中CO和CO2的分压确定
η=(Pco/2)／(Pco/2 + Pco2)
若TiO2量为1mol，则理论配碳比为（1+η）mol
若尾气中Pco: Pco2＝1:1，则理论配碳比应为20％，在实际中沸腾氯化生产中配碳比一般接近30％（质量系数）。

这是因为在生产中除TiO2外，还有低价氧化物和其他杂质及机械损失等。

如果配碳比按30%计，需要配多少碳？。