金属铝的冶炼方法
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金属铝的冶炼方法范文第1篇
【同解法则】解图象问题时要重点抓住横坐标表示的物理量对纵坐标表示的物理量的制约，出现拐点就表明发生新反应或者外界条件发生了变化。
高考常考的图象题主要有以下几种：
（1）向弱电解质溶液中加入其他物质（水、酸或碱等）后离子浓度变化图象。解题的关键是抓住电离平衡移动以及粒子浓度的影响因素：体积、粒子数。体积增大浓度变化较快。
（2）化学反应顺序图象。突破这类图象的关键是抓住反应先后顺序，一般先发生的反应产物能与其他物质共存。
（3）化学反应速率与化学平衡图象。平衡前用化学反应速率影响因素解释；平衡后用平衡移动原理解释。
【异同分析】例2以黄铜矿为原料制备精铜，变式题与例2目的相同，两题都涉及离子方程式、化学方程式书写以及电解法冶炼铜。这类题的共同特征是涉及实验基本操作（如混合物分离提纯）、氧化还原反应原理（如选择氧化剂，书写离子方程式等）、盐类水解原理、混合物分离提纯等。
（1）选矿。工业上，选择品位高、有效成分百分含量较高的原料冶炼金属。
（2）选择冶炼方法。金属冶炼都是利用氧化还原反应，将化合态金属转化成游离态金属，根据金属活泼性可选择热还原法、电解法等。在金属活动顺序表中，钠、镁、铝等活泼金属可用电解法冶炼；而锌至铜一般采用热还原法冶炼，还原剂主要有铝、炭、氢气、一氧化碳等；大多数过渡金属如铬、钛、锰等介于锌与铜之间，可采用热还原法，如用钠、镁等作还原剂，还原四氯化钛制备钛。
金属铝的冶炼方法范文第2篇
在2007年召开的中国有色金属工业节能减排会议上，有资料表明,2007年1月至7月，中国主要有色金属产品总产量达到1309万吨，比2006年同期增加258万吨，增长24.58%。其中生产铜189万吨，同比增长10.92%; 生产原铝694万吨，同比增长36.28%，比2006年同期增加185万吨; 生产铅159万吨，同比增长7.21%; 生产锌208万吨，同比增长20.56%。
有色金属工业工作流程长，开采、冶炼、加工都需要消耗能源，同时还会产生大量的热污染、粉尘污染、气体污染，节能减排无疑成为有色行业严峻的客观命题。
有色节能减排遭遇尴尬
有色金属行业一方面想方设法淘汰落后的生产技术，一方面产量却又在急剧膨胀，这种“翘翘板”的格局让有色金属行业能耗和污染下降困难重重。
据中国有色金属工业协会会长康义透露，按照规划到2010年，中国电解铝综合交流电耗将低于14300千瓦时／吨，电解铝废气的集气效率大于98%，净化效率大于99%; 铜冶炼综合能耗达到700千克标煤／吨以下，铜冶炼回收率达96.5%以上。2007年上半年中国单位GDP能耗同比降低2.78%,规模以上工业单位增加值能耗同比降低3.87%，然而由于产量过快增长，有色行业单位增加值能耗却不降反升了1.58%。
据了解，国内很多铜冶炼企业仍旧在使用鼓风炉、反射炉等相对落后的粗铜冶炼工艺，所达到的粗铜生产能力大约有50万吨。大约有65万吨的铝电解仍在采用小型预焙槽，另外铅锌冶炼生产中分别有50%、30%左右落后的生产工艺装备需要更新和淘汰。但在目前有色金属产品处于高价位的形势下，淘汰落后产能有一定的难度。尤其是铅锌生产企业集中度低，中小企业居多，很多企业位于经济发展相对落后的地区，淘汰任务更加艰巨。
IT助力冶炼能耗降低
一边是约束性指标与达标压力，另一边是淘汰落后产能与有色金属产品高价位诱惑下的尴尬，有色金属行业该如何突围，走向节能减排的绿色目标？
江西铜业贵溪冶炼厂（下称“贵冶”）计控车间刘建群书记表示，要增加产量，势必会加大耗能污染。但产量降下来，又会影响企业的收益。因此目前引入先进技术，实施有效的IT应用，进行项目改造，已成为业界的共识。
据了解，目前中国有色金属矿产资源综合利用率为60%，与发达国家相比低10～15个百分点; 共伴生矿产资源综合利用率仅为40%，比发达国家低20个百分点; 粗铜综合能耗平均为1000千克标准煤左右，比国外先进水平高40%; 氧化铝综合能耗平均为1154千克标准煤，比国外先进水平高50%左右。
康义坦率地表示，中国有色金属工业的资源利用效率仍有待提高，提高资源利用率是有色金属行业实行节能环保循环经济的核心。
有色金属行业的能耗与污染主要集中在开采、冶炼、加工三方面。冶炼过程中产生的烟气排放到大气中不仅造成热污染，并且浪费了烟气的余热。而废渣、废泥中黄金、白银等贵金属的含量更是可观，可以说这些“废品”周身都是宝。过去传统的冶炼方式通过人工的间歇性作业将“三废”丢掉，既污染环境，又降低资源利用率。
江西铜业贵溪冶炼厂于1979年破土奠基，是“六五计划”期间，经国务院批准成套引进的22个工业项目之一。贵冶1985年正式投产，在当时全国有色金属行业还普遍处于“用眼看火候”的传统工艺中时，贵冶率先踢开“绿色”大门。
刘建群表示，有色行业对矿石进行初级加工的工艺有闪速炉、鼓风炉、反射炉等。通常它们也被称为冶炼流程中的“龙头”，节能减排的关键也就落在“龙头”上。传统的冶炼方法通常采用烧结块鼓风炉熔炼，这种方式获得的二氧化硫密度低，不易回收。为此贵冶在建设之初便采用闪速炉，并引进日本住友集团公司提供的全套设备和控制软件。对“龙头”进行参数设定和理化分析后建立数学模型，通过计算机应用进行流程控制，开始连续作业。由于冶炼矿石依靠重油燃烧来产生热量，计算机通过对鼓风机热风风量的控制，掌握进入闪速炉氧气量，从而达到控制闪速炉温度，节约冶炼成本，减少重油消耗的目的。
早在20世纪80年代，贵冶就自行改造数学模型，提高氧的效率，使得二氧化硫燃烧充足，以此提高热量，逐步减少油的用量。“全套系统在PDP1134小型计算机上运行。”刘建群说，“该系统是在线控制闪速炉冶炼的整个生产过程，调节和监控各种影响因素，如调节风、油、氧、硅酸矿比率等。控制好了闪速炉，就可以稳定地提高产品的产量、质量，提高生产装置的效率，获得最佳效益，为以后冶炼打好基础。但是从1993年开始，闪速炉中使用了多年的、引进的信息系统开始出现问题，随时面临崩溃的危险。”
在各方面权衡后，贵冶和江西铜矿与华北计算技术研究所合作进行了系统全面改造。在最短的时间内，以最少的花费，研发出全新的闪速炉计算机在线控制系统WAX4000，替换了运行了十多年的老化系统。经过几个阶段调试之后，2007年8月1日，新开发的闪速炉计算机优化控制系统一次投入运行，成功投入在线控制。
太极计算机股份有限公司副总裁兼企业信息系统事业本部总经理冯国宽介绍，有色金属行业中，计算机在线控制系统的运用非常普遍。但由于产品种类的不同，工艺流程的不同，计算机系统的应用平台不尽相同，贵冶全新闪速炉计算机优化控制系统属于在线过程优化控制系统。
据了解，这套在线优化系统通过实时采集闪速炉DCS系统和化验分析仪器的数据（矿石、炉料、干矿、闪速炉冰铜品位数据），根据冶炼物理变化和化学变化，利用物料平衡和热平衡原理，构建出多个优化模型，通过前馈和反馈计算，将计算得到的风量、氧量、重油量及其硅酸矿比例输入到DCS控制系统，从而控制相应的阀门，使得所产出的冰铜品位、冰铜温度、渣中铁硅比达到目标值。通过实施该系统，可使闪速炉冰铜品位稳定在62%左右，工艺氧量降低9.8千克/吨冰铜，工艺风量降低38千克/吨冰铜，并可显著减少重油的使用，从而达到节能减排的目的。
刘建群介绍，贵冶使用闪速炉计算机过程控制系统对闪速炉进行全面控制，除了从第一环节上减少油耗与污染，提高资源利用率外，其余工艺流程中实行在线控制能够大量进行余热回收。在闪速炉出口与制酸炉之间放置的中温锅炉，通过一套计算机芯片构成小范围监控系统，能够对闪速炉产生的热量进行回收，生产蒸汽，用来发电。实现了在冶炼过程中，“龙头、龙身、龙尾”都运用相互独立的计算机控制系统进行控制。
正是有了计算机系统的帮助，贵冶在对能耗污染控制中尝到了甜头，正常产品的产量不但得到稳定保持和提高，余热得到有效回收，重油消耗大幅减少。“贵冶的重油消耗已经从每吨消耗57.8千克一路递减达到22.10千克。”刘建群说，“如果没有闪速炉计算机在线控制系统，整个生产流程无法启动，计算机控制是关键！”
而且生产中造成的废渣中硫、黄金与白银也得到了高效利用。刘建群说: “过去生产只管冶炼，工艺流程中不但产生大量的硫，而且废渣中含的黄金和白银也被统统作为废物排放掉。现在把含硫的烟气制作成工业硫酸，一年的产量接近一百万吨。目前还对原矿中的黄金和白银进行回收，厂里每年产生黄金有十几吨，白银上千吨，实现了最大限度对矿产资源的利用。”
和贵冶一样，金隆铜业有限公司也是采用闪速炉熔炼，如今他们的整个生产系统也已全部实现计算机在线控制。据统计，贵溪冶炼厂与金隆铜业有限公司应用的闪速炉计算机在线控制系统使产量分别提高了8.4%与17.2%，烟尘发生率降低了21.4%，反应塔耗油减少45.2%。两家在不减产的情况下能耗都已经达标。
2006年,中国原铝产量935万吨，耗电1371.72亿千瓦时，占发电量的4.8%和全社会用电量的4.9%。国家进行的千家企业节能行动中，铝企业就有49个。另外，氧化铝生产耗能也不小，2006年中国生产氧化铝1370万吨，经过换算共耗能1224.66万吨标煤。同时，2006年中国铝加工材产量为815万吨，按照当年综合能耗为700千克标煤/吨计算，共耗能570万吨标煤。据统计，2005年电解铝和氧化铝生产能耗占全年有色金属能耗总量的69%。2006年氧化铝和电解铝产量增长幅度高于全国有色金属产量增长幅度,再加上铝加工方面的能耗，估计整个铝行业能耗占到整个有色金属行业能耗的75%左右。
中国铝业股份有限公司（下称“中铝公司”）是由中国铝业公司、广西投资（集团）有限公司和贵州省物资开发投资公司共同以发起方式设立的，氧化铝是中铝公司的核心主业产品。中铝公司在2007年自主开发的“预焙铝电解槽‘三度寻优’控制技术”为节能减排带来了新的发展方向。据了解，在铝电解的生产过程中，电解质温度、电解质初晶温度和过热度（简称“三度”）的控制是重要核心。“三度寻优”控制技术是以计算机在线监控为核心，通过对“三度”的有效控制而形成一套信息化、标准化生产管理模式。这项新技术能够有效地确保电解槽工作在高效率的“临界态”，从而提高铝电解槽的电流效率，降低效应系数，提高大型预焙槽炼铝的能量利用率。
2008年伊始，中铝公司提出，2010年力争实现原铝综合能耗低于14300kWh/吨，吨铝节电250kWh以上，氟化盐消耗再降低4千克/吨，槽寿命达到1900天以上，阳极效应系数降到0.08次/槽日以下，废槽衬基本实行无害化处理。这一目标的实现，将标志着中国电解铝生产技术步入世界领先行列。
信息部门独立是必然
有色金属行业里中小企业居多，这样的企业往往没有雄厚的资金来进行装备、技术的改进。对于“信息化”的要求是渐行渐远，成立独立的信息部门对它们来说更是不可能。“现在很多有色行业中的中小企业都还没有独立的信息部门。”中国有色金属工业协会综合业务部副主任杨云博说:“很多企业连二级计量都无法达到，信息化三个字更是闭口不谈”。
杨云博介绍，很多有色行业的中小企业在政策的压力下曾设立过信息化部门，但是一段时间后为了精简部门，节约成本，信息化部门也就被首先淘汰掉了，仍然保持“老作坊”的落后工艺。对于这样的中小企业，不是“未达标就关停”就可以解决问题。“很多中小型有色金属生产企业恰恰是地方的支柱产业，关停势必会引起当地一系列的连锁反应，这也正是有色金属行业进行节能减排的一大障碍。IT应用目前只是让大型企业得到滋润，要蔓延到中小企业，需要从观念到技术、设备的革新，这是一条很长的路。”杨云博感叹到。
对于中铝、江铜这样的大型企业，在国家政策的扶植下虽然较早地迈入信息化通道，但在信息化部门的建设上仍然走过很多的弯路。刘建群在贵冶工作了26年，他告诉记者，建厂之初厂里并没有专门的计算机部门，后来才慢慢建立起来。现在他所负责的计控车间，主要是在对工艺流程进行计算机控制与调试，信息化部门只负责企业的信息化管理，对于生产工艺这一块涉及不多，这使得双方工作起来不免会有摩擦。
信息化部门的独立是必然，这是IT技术助力节能减排需要扫清的障碍。刘建群认为，要实现信息化部门的独立，除了政策、资金的支持外，更为重要的是观念的转变、意识的苏醒。
采访手记
节能减排要实事求是
“十一五”期间，“节能减排”的话题被推到了风口浪尖。各行各业掀起节能减排“热”。然而过热并非好事，更多的意味着非理性。在硬指标的约束下，企业纷纷进行工程上马、技术改造、引进系统。但遭遇了2007年的达标失利后，2008年无疑成为节能减排的关键年，这个关键点上我们更应该回归理性，诚实对待这项复杂而艰巨的工程。
采访中记者发现，面对约束性指标，肯定与质疑的声音参杂其中。有专家表示2010年能耗降低总量的20%是空谈，也有业界人士认为目标实现是大有可能。
金属铝的冶炼方法范文第3篇
触发条件：
1、铝热法是一种利用铝的还原性获得高熔点金属单质的方法，是铝与某些金属氧化物在高热条件下发生的反应；
2、铝热反应常用于冶炼高熔点的金属，它是一个放热反应其中镁条为引燃剂，氯酸钾为助燃剂；
3、镁条在空气中可以燃烧，氧气是氧化剂，插入混合物中的部分镁条燃烧时，氯酸钾则是氧化剂，保证镁条的继续燃烧，放出足够的热量引发金属氧化物和铝粉的反应。
（来源：文章屋网 ）
金属铝的冶炼方法范文第4篇
关键词：有色冶金 废渣 有价金属 回收技术
中图分类号：TF8 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）04（a）-0095-02
随着我国经济的发展，能源紧缺问题也日益突出。当前，我国经济发展已经面临着严重的能源紧缺问题。金属资源作为我国当前社会发展中的一种重要资源，金属资源的需求量正在与日俱增，然而在当前社会发展形势下，受计划经济的影响，依然采用粗放型的经济增长方式，进而造成许多金属资源得不到合理的利用，存在浪费严重、利用不合理等问题。在这个经济快速发展的社会环境下，实现经济的可持续发展，发展节约型经济已成为我国现代社会发展的主要内容，为了更好地满足我国现代社会发展的需求，针对有色冶金废渣中的有价金属进行回收有着重要的意义。
1 我国有色冶金废渣现状
随着我国工业的发展，对金属量的需求不断增加，我国为了更好地满足我国工业发展的需求，近年来，不断加大金属冶炼规模，为我国现代社会对金属资源的需求提供了保障。然而在我国当前社会发展形势下，受计划经济的影响，我国依然采用粗放型的经济增长方式，以至于金属冶炼行业中，存在着金属利用效率低、浪费严重等问题，不利于我国经济的可持续发展。据相关数据统计显示，我国有色冶炼金属废渣为1500万t，冶金废渣总量非常大，在这些冶金废渣总量中，含金属成分较大（如表1），且可以被利用。通过我国当前一些冶炼金属废渣中的金属含量中可以看出，许多有色金属含量较大，如果这些废渣被随便处理掉，就会造成巨大的浪费和损失。就我国当前社会发展形势而言，我国多有色金属的需求不断增加，而我国有色金属生产厂较少，如果将这些冶炼废渣中的有色金属进行回收将会给我社会发展提供更多的能源需求，创造更多的经济价值，促进我国经济的可持续发展。
2 有色冶金废渣中有价金属回收的意义
当前社会发展形势下，我国能源紧缺问题日益突出，而金属资源作为我国现代社会发展的一种重要资源，其作用和价值日益突出。我国当前有色冶金废渣总量大，这些废渣中的有价金属含量多，如果将这些有色冶炼废渣随机处理掉不仅会造成能源的浪费，同时还会给环境造成一定的危害。随着我国可持续发展战略的实施，加大循环经济的发展，加大资源的再生利用，发展节约经济已成为我国当代社会发展的主要内容。针对我国当前有色冶金废渣中的有价金属，加大这些有价金属的回收利用有着重要的意义。首先，我国经济发展对金属资源的需求不断增加，对有色冶金废渣中的有价金属进行回收可以从根本上解决我国的能源紧缺问题，不断满足我国经济及社会发展的需要，实现可持续发展。其次，保护环境。这些有色冶金废渣中的许多金属如果被排放到环境中，会对环境造成污染，为此，对有色冶金废渣中的有价金属进行回收可以减少对环境的危害，有效地保护环境质量。当前社会发展形势下，大力回收有色冶金废渣中的有价金属不仅是可持续发展战略的内在要求，同样也是落实科学发展观、建设资源节约型社会的基本要求，更是开拓新的经济增长领域、促进经济转型的重要选择。
3 有色冶金废渣中的有价金属回收技术
3.1 溶剂浸出技术
溶剂浸出技术属于一种化学方法，主要是将有色冶金废渣加入液体溶剂，让有色冶金废渣中的有价金属溶解于液体溶剂，进而浸出有用的金属[1]。例如，利用盐酸浸出有色冶金废渣中的铜金属，在废渣中浸出二氧化钛等。
3.2 离子交换法
离子交换法作为一种主要的净化技术，在当前有色冶金废渣中利用离子交换法可以提高有价金属回收效率[2]。离子交换法中，XFS4195树脂和EDTA-DTPA-壳聚糖是许多金属（如Cu、Ni等）离子的良好吸附剂，XFS4195树脂Cu>>Ni（I）>>Co（II）>Zn（II）>>Al（III）；EDTA-DTPA-壳聚糖Cu（II）>Ni（II）>>Co（II）=Zn（II）>>Al（III）。而离子交换剂无毒、易再生、不挥发，环境污染轻微，用于有色冶炼废渣中有着显著的作用。
3.3 沉淀法
沉淀法属于一种化学制备方法，沉淀法通常是在溶液状态下将不同化学成分的物质混合，在混合液中加入适当的沉淀剂，经过化学反应后，再将沉淀物进行干燥或锻烧，从而制得相应的粉体颗粒[3]。在有色冶炼废渣中，利用沉淀剂对废渣中的Fe、Al、Mn等金属元素进行沉淀，通过控制温度和pH，沉淀出Fe和Al离子。
3.4 磁流体分选技术
磁流体分选技术术语一种物理技术，它是利用某种能够在磁场作用下磁化的现象，选取中索要分选的对象[4]。在有色冶炼废渣中，许多有色金属在磁场环境下都能产生磁化现象，产生吸力或者斥力，利用磁流体分选技术，可以有效地提高有色冶金废渣中有色金属的回收效率，如，将经过筛分或风力分选及磁选后的富含铝的垃圾放人水池中，通过调整水溶液的密度，使铝浮出水面，而其他物质仍沉在池底。这是最常用的铝回收法。
3.5 电场分选
作为金属，首先它自身属于一种导体，在电力作用下，它能够产生电场，不同的金属在导电后的都会产生属于自己的运动轨迹，利用电场分选，对有色冶炼废渣进行分选，按照各种金属的运动轨迹来进行提炼、分离，达到废渣中有价金属回收的目的[5]。
3.6 电积法
用电积法制取金属是湿法冶金法的最后一道工序。文献[1]的反萃母液适于使Zn沉积在铝阴极上，使用锌电积槽标准条件，获得超纯金属锌[6]。用HCl浸出电弧炉烟尘并用置换沉淀法净化的溶液进行电解。阴极电流密度为300～2000Am-2，能耗为2.7～4.9Kwh/kg Zn，电流效率高，HCl损失
4 结语
近年来，我国工业规模不断扩大，对有色金属资源的需求不断加大，使得我国有色金属资源面临着较为严峻的局面。同时，我国现代有色冶金行业中，受粗放型经济增长方式的影响，有色冶金效率低，资源利用不高。在我国有色冶金行业中，有色冶金废渣总量，有色冶金废渣金属含量较大，且这些金属可以被回收利用。在发展社会主义现代化事业过程中，发展节约经济，提高资源利用效率，走可持续化发展道路已成为我国现代社会发展的主要内容。面对我国紧张的能源问题，加大有色冶炼金属废渣中的有价金属的回收利用既是我国现代社会发展的内在要求，也是我国实现经济的可持续发展的内在要求，加大有价金属回收技术的应用，加大有色冶金废渣中有价金属的回收利用，不仅可以为我国现代社会发展提供充足的能源需求，同时也是对我国环境保护的一种重要途径，有着重要的作用和意义。
参考文献
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[3] 姚芝茂，赵丽娜，徐成.锌冶炼工业有价金属回收潜力与现状分析[J].中国有色冶金，2011（1）：49-54.
[4] 陈进利，吴勇生.有色冶金废渣综合利用现状及发展趋势[J].中国资源综合利用，2008（10）：22-25.
金属铝的冶炼方法范文第5篇
【Abstract】The teaching statute and problems in materials preparation technology for metallurgical engineering are analyzed. The key measures in the reform of teaching contents and methods are introduced. Based on the virtual simulation， the modes in teaching and practice are innovated to meet the development of new engineering course.
【Key words】Metallic metallurgical engineering； Teaching reform； Virtual simulation； Innovation
全面深化教育改革向素质教育推进、发展，逐渐形成了以就业为导向、以学生为中心、以创新能力为本位的教学理念[1]。而教学理念和教学模式的新颖程度是目前众多具有服务地方区域经济发展特色的高等工科院校在专业课教学过程中需要加以重视的核心问题，亟待探索解决传统、单一教学模式和方法的新举措。因此，针对金属冶金工程方向材料制备技术的性质、特点与重要地位，分析课程教学的现状及存在的问题，结合我校新建立的虚拟仿真平台，提出能够切实改革教学内容、教学方法和手段的关键措施。
1 教学与实习现状及存在的问题
材料制备技术是金属冶金工程方向的一门专业基础课，是使学生掌握基础理论与专业技能，培养专门技术人才和创新型人才。该课程集理论、操作和应用于一体，涉及材料制备原理、设备及工艺等方面[2]。目前主要是单一课堂讲授为主的静态教学，学生处于被动接受状态，创新思维和能力得不到训练、提高。
材料制备技术所涉及的加工工艺流程繁杂，充斥着诸如难闻气味的污染物、高危化学品等因素[3]。在工厂实习环节中为了学生安全考虑，原有的知识应用与实践纯粹变成了走马观花式的观摩过程，学生只能看到整个工艺的简单流程，无法近距离接触到一些实际现象，也无法体会涉及的科学问题，制约了学生实践能力和创新思维的提高。目前的教学方法与实习模式已不适应新形势下的要求，改革与创新势在必行。
2 教学改革的关键措施
2.1 改革课程内容的侧重点
材料制备技术既涉及了物理和化学的知识，又涵盖了冶金、铸造、塑性变形、热处理等材料科学知识，对授课教师的有效教学和学生的高效消化、吸收非常不利[2]。对于我校这类具有服务地方区域经济发展特色的高等工科院校而言，应该结合广西有色金属资源冶炼、加工和产业化的区域优势，课程改革要侧重于有色金属材料制备理论、方法和技术方面，突出铝合金、镁合金以及铝基复合材料的冶炼、铸造和深加工内容。课程内容核心要紧密围绕在区内具有行业特色的南南铝等大型企业的产业化应用周围，应切实结合厂实际应用的工艺技术，讲授一些新知识，解决一些新问题，达到促进行业长远发展的目的。
2.2 改革教学方法
材料制备技术应适当去理论化，突出实践性，追求主动性，开拓独立思考的空间，形成以提高学生创新能力为本位的教学理念与方法。将3D动画等多媒体技术融入传统的授课方法中，交叉运用案例式、互动式、讨论式等教学模式，着重解决教学重点、难点[3-4]。充分利用先进的计算机仿真技术，实现“互联网+材料制备技术”。针对相对复杂的铸造、塑性加工和热处理，通过建模仿真模拟金属构件的微观组织演变规律，实现对组织、宏观尺寸、工艺参数的优化，让学生对课程知识加以深入理解、运用。
2.3 加强交流合作
为了突出学生的应用与实践能力和创新思维，要形成以加强科研、学术交流改革教学的新思路。带领学生参与有色金属材料冶炼、铸造、变形加工或热处理等方面的科研项目，与授课教师或研究生交流合作，对涉及的知识运用加以深化。在实践中对项目的知识内容进行提炼，申报“大学生创新创业训练计划项目”，对团队合作、科学问题提炼、项目撰写和答辩过程具有更深刻认识，激发对材料制备技术的学术热情[2]。
3 虚拟仿真型创新实习模式
虚拟仿真型实习模式是指充分利用信息化的技术优势，以三维立体造型和数值编程建模模拟实际加工工序，结合现有实验室条件达到数值模拟+实验验证的实习目的。该模式应该贯穿在材料制备技术中，指导学生主动使用Python编程语言、MatLab编程软件、ProE三维造型软件，在Procast、Deform等虚拟仿真平台上进行二次开发，完成课程中涉及的加工工艺，善于发掘、分析和解决问题。
在虚拟仿真后的实验验证环节，以我校金属冶金材料加工专业为例，集成了铝、镁等有色金属冶炼、铸造、轧制、退火处理等实习环节所需的各类设备。在课程实习过程，让6名学生为一组，对设备、工艺路线和工艺参数确定等完全交给学生自主完成。确立了大致的实习实验方案：以5系Al-Mg铝合金为例，经730℃冶炼后，在620℃浇铸板坯，待冷至室温后截取铸坯试样、均匀化和轧制试样，铸态板坯厚为10.3mm，425℃均匀化，保温1h，425℃热轧，热轧7道次试样厚为6.5mm，冷轧一道次厚为6mm，轧制速度为17r/min，然后截取样品，分别在350℃和180℃进行退火处理，保温1h。
通过学生虚拟仿真+自主型实习，对退火后的样品进行再结晶和回复的探究，体现了学生对专业知识的运用。结合铸坯、均匀化及退火微观组织结果，逆向探究设备选型和工艺参数的设?是否合理。
金属铝的冶炼方法范文第6篇
一、基本环节
（一）展示复习目标
1.认识金属的物理性质、合金的金属特征及与金属用途的关系。
2.认识金属的化学性质及金属活动顺序，并用金属活动顺序判断金属发生的有关化学反应。
3.知道一些常见金属的冶炼原理。
4.认识金属的锈蚀和防腐及如何保护金属资源。
这样做的目的是为了让学生知道这一单元的复习要达到的目标对复习的内容和要求来一个先知道，做到有的放矢，有目的地进行复习。
（二）展示复习指导
本单元复习时间为两课时，第一课时，快速阅读“金属和金属材料”一单元的课文，并归纳本单元的知识要点，绘制本单元的知识结构图，熟记本单元重要的知识。相互交流，看谁做得最好，教师也可以把自己绘制的结构图与同学们一道展示。通过布置适宜的复习的任务、告诉学生复习的方法，让学生进行自我回忆和整理，用概念图的方式呈现，因为学生都有具体的复习任务和方法，从而使课堂有效、有序，教师的任务是监督每一位学生按时保质地完成任务。
（三）检测复习效果
第二课时，使用短小精悍的综合检测试题，题目可以用填空或选择等多种形式，针对本阶段教材的基本概念、基础知识、基本技能进行拟定，检测学生的复习效果，发现学生学习中存在的问题，便于教师有针对性地进行评讲复习。
1.金属与氧气反应的条件高低、与氧气反应的剧烈程度体现金属的活动顺序，铝、镁、锌因为活泼，常温下与空气中的氧气反应形成致密的氧化物保护膜，铁、铜等与氧气反应要求在点燃或加热的条件下可以反应，请用化学方程式表示。
2.写出铝、镁、铁、锌与盐酸和稀硫酸反应的方程式并描述实验现象。
3.写出铁、铝分别与硫酸铜溶液的反应、铜与硝酸银溶液的反应及描述现象。
4.铁的冶炼。
（1）冶铁的原理：在高温的条件下用一氧化碳作还原剂把铁从它的氧化物中还原出来。
①请写出右边装置中发生的化学方程式。
②请描述右边装置中的现象。
③为什么一氧化碳气体要早出晚归？
（2）冶铁的原料。
（3）炼铁的设备。
（4）为什么铁制品易生锈？
（5）如何防止铁生锈？
（6）如何保护金属资源？
（四）评讲
针对典型问题，教师要精讲，要能揭示知识的本质特点和内在联系。
（五）练习
精选一定量的题目让学生课堂练习，让学生在练习中得到提高。
二、采用“学—教—练”的课堂教学模式进行复习课教学时需要注意的问题
（一）要有明确的复习目标，清楚明了的复习任务，科学的复习方法指导
（二）上课准备要充分
一是在课下精心准备检测习题，检测习题要真的能够起到对复习内容的检测作用。二是针对学生的学习难点设计高质量的提高训练题，设计注意简单习题与疑难易错习题要相得益彰，既照顾到学生的自尊心和自信心又能充分激发学生的斗志，让学生知难而进，起到复习、巩固、提高、迁移的作用，时间和数量上要考虑好，注意题目的灵活性和典型性，突出重点。不能平均用力，也绝对不是学生做题越多越好。三是准备好精读的讲义，避免水来便开沟，这是最好的节约学生时间的办法。
（三）典型的例题练习、讲解、反思和总结都要舍得花时间
练习和讲解的目的就是要学生能够举一反三，逐类旁通，找到解决问题的普遍方法，从而达到事半功倍的效果。学生的反思总结能拓展学生的思维，提高学生能力，也是充分体现学生主体地位的做法。
（四）在复习课中，我们的复习不一定局限时间
金属铝的冶炼方法范文第7篇
一、电氧化处理污水
在脉冲电流作用下，电氧化反应器里的特殊电极会产生的羟基自由基和活化氧自由基。由于这两种自由基有超强的氧化能力，因此当废水流经电氧化器时，水中的有机污染物将会被氧化降解直到变成无机物（如二氧化碳和水）。这个方法的缺点是：电耗大，完全氧化去除1公斤的COD需要耗电15-25度，平均20度。显然，这对电能紧张地区，很难被企业所接受。针对这个问题，英国一家环境公司对电氧化法进行改良，通过电极的排列，电流的密度及水力停留时间的控制：让电氧化只分解破坏有机物分子结构（如对杂环类多环芳香族化合物开环和破链，提高它们的生化性），而不是把它们完全氧化成成无机物。换句话说，电氧化只做预处理，处理后，废水再进行生化。这样可使难降解的有机污染物得到经济有效的去除。
二、电催化——氧化
这个方法是：用铁片做电极，铁片之间填充活性碳颗粒作催化剂，在电场作用下，槽内电极材料在高梯度电场的作用下复极化，形成复极粒子。通过鼓入空气，经复极粒子催化产生过氧化氢（见反应式1），H2O2和从阳极溶解下来的亚铁离子生成羟基自由基（见反应式2）分化降解水中有机污染物分子。（1）O2+2H2O+2e=>H2O2+2OH-…………；（2）H2O2+Fe2+=>OH.+OH-+Fe3+……………。近期试验研究表明，为了促进有机污染物的降解，在活性碳颗粒表面涂上一层氧化铈波膜，可提高催化效果。目前国内正在开发“三维三相电极处理污水”，就是这种技术。它的优点是投资成本小，占地面积少。缺点是电耗特大，去除1公斤的COD需要耗电40多度。另外，活性碳颗粒经常要更换，而且要求不是酸性的废水，一般要调到酸性（pH
金属铝的冶炼方法范文第8篇
关键词 铝热反应 氧化还原反应 应用
中图分类号：G633.8 文献标识码：A
1实验目的
了解铝的活泼性和强还原性，加深铝热反应在生产生活中应用的理解。
2实验原理
铝热反应：铝和Fe2O3、Cr2O3、V2O5等某些金属氧化物组成的混合物（即铝热剂），在高温条件下，发生剧烈反应并放出大量热的化学反应。
铝热反应常用Al和Fe2O3作反应物，其反应方程式如下：
2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe
3实验用品
滤纸、坩埚、喷火枪、铁架台、砂纸、药匙及铝粉、三氧化二铁粉末、镁条、氯酸钾、沙子（见图1）。
4实验步骤
（1）调整铁架台至合适的高度。取两张滤纸分别折叠成漏斗状，将其中一个取出，在底部剪一个孔，用水润湿，再跟另一个漏斗套在一起；
（2）取铝和氧化铁的粉末，按照质量比约为1：3（体积比约为2：1），均匀混合作为铝热剂，装入铁架台上的纸漏斗中。铝粉也可稍微过量，以使金属氧化物完全反应；
（3）在纸漏斗正下方放置装满沙子的坩埚；
（4）将少量的氯酸钾粉末充分研磨，作为助燃剂，撒在铝热剂中部；
（5）取一根10cm左右的镁条作为引燃剂，用砂纸打磨干净，插入铝热剂中间位置；
（6）用喷火枪点燃镁条，迅速撤离至合适的距离。
（7）观察实验现象和实验结果，待反应物自然冷却后，及时整理工作台和实验用品。
5实验分析
镁条剧烈燃烧，放出大量热，使氧化铁粉末和铝粉在高温下发生剧烈的氧化还原反应，体现了铝的强还原性。根据能量守恒定律，生成物较反应物所减少的化学能会以热能、光能等形式放出，由于氧化铝的生成焓（-1645KJ/mol）极低，因而铝热反应会放出大量的热，发出耀眼的强光和大量火星，使生成的金属物以熔融态出现，产生壮观的场景。
6实验注意事项
（1）铝热反应会有900～1500℃高温熔融物喷溅，容易造成化学烫伤、化学爆炸等事故，具有很大的危险性，建议一般不要做此实验。
（2）如果对铝热反应感兴趣，可以在教师的指导下选择室外或者有防火措施的房间进行，切忌在反应物附近堆放可燃物、易燃物或玻璃等易爆物品。在点燃反应物之前，先撤离周围人员，并保持十五米以上距离。点燃镁带后，要赶快撤离，实验者必须戴墨镜或防强光的设备观察实验现象，以防止强光灼伤眼睛。
（3）实验时，镁条必须打磨光亮或酸洗以除掉氧化膜，10厘米左右，太短热量不够，太长造成浪费。在承接容器内应使用沙子，不能加水，否则熔融金属会与水反应生成氢气发生爆炸或者使水迅速沸腾导致液态金属飞溅。氯酸钾作氧化剂时剂量应少，否则气体剧烈膨胀会引起物理爆炸以及铝粉与氯酸钾剧烈反应产生化学爆炸。反应结束后，切不可用水浇灭，要等其自然冷却。
7铝热反应的应用
（1）铝热反应十分强烈，而且点燃后难以熄灭，能放出大量的热使金属熔化，其中军用的铝热剂温度甚至能达到3000℃，因此，铝热剂常被用于制作穿甲弹，利用高温金属射流来熔穿坦克装甲。
（2）铝热反应放出大量的热，置换出的铁以熔融态形式流出，让熔融的铁流入铁轨的裂缝，冷却后就将铁轨牢牢的黏结在一起。故铝热法广泛运用于焊接钢轨及抢险工程。
（3）在烟火剂中增加铝粉、镁铝合金粉等金属粉，药剂燃烧时可生成固体和液体生成物，产生大量的光能和热辐射，能产生发光、焰色、声响和发烟效应，五彩缤纷，令人眼花缭乱、叹为观止。利用这种发光作用，还可制造出形状不同的各种照明灯（弹）。
（4）用某些金属氧化物代替氧化铁，也可以做铝热剂，当铝粉跟这些金属氧化物反应时，使被还原的金属在较高温度下呈熔融状态，跟形成的熔渣分离开来，从而获得较纯的金属，在工业上常用这种方法冶炼高熔点的金属，如钒、铬、锰等。
（指导教师：胡 静）