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第14次课的教学整体安排

授课时间

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课时安排

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授课题目(教学章、节或主题): 

第10章  金银冶金

10.1金银的性质与用途

10.2金银的提取方法

教学目的、要求(分掌握、理解、了解三个层次):

了解金银的性质与用途;

理解金银的提取原理。

教学内容(包括基本内容、重点、难点):

基本内容:

1、金银的性质

Ø 金:金黄色,原子量196.96 ,密度 19.32g/ cm3 ,熔点 1063 ℃ ,沸点 2208 ℃ ,延展性非常好,易加工,导电性仅次于银和铜,导热仅次于银。化学稳定性很好,一般的化学试剂不能与金反应,但金能溶于王水,氯水和溴水中,金的化合物容易被还原成金,常用的还原剂有铁盐、 SO2、亚硫酸盐等。

Ø 银:银白色,导电性和导热性在金属中最高。常温时银的密度为10.49g/cm3 ,熔点 961 ℃ ,沸点 2210 ℃ 。延展性仅次于金,有很强的吸氧性,在 973 ℃ 时每 10g 银可溶解 21.35cm3 的氧,相当于银体积的 20 倍。银不与水作用,常温下也不氧化,加热时则氧化成氧化银,但到 400 ℃ 时又明显分解。银难溶于浓硝酸和稀硫酸,但易溶于稀硝酸、氰化钾、氰化钠和有氧化剂存在的硫脉中,有少量硫酸铁存在的浓硫酸也能溶解银。

2、金银的用途

Ø 金银主要是用在美术工艺、首饰、货币、科学技术、工业和医疗等方面。

Ø 在工业上的用途在逐年增加,如用作电接触材料、电阻材料、测温材料、焊接材料、氢净化材料、厚膜浆料、催化剂原料、电镀和宇航工业等。在医疗上用在镶牙和检查、理疗疾病等。

Ø 银是重要的感光材料,用于电影制片和摄影等方面。 

3、金银原料

Ø 最主要的金矿是自然金和银金矿。铜镍铅锌矿都常含有金,它们是生产黄金的重要原料。其他金矿还有碲金矿(AuTe2)、针碲金矿[(Au,Ag)Te2)]、叶锑矿(Au2Sb2PbTe6S15)、碲金银矿[(Ag,Au)Te]等。

Ø 主要的银矿是硫化矿,大部分伴生在铅锌铜锑等硫化矿物中,辉银矿(Ag2S)、角银矿(AgCl)、脆银矿[(Ag2S)·(Sb2S3)]、浓红眼矿(3Ag2S·Sb 2S3)、淡红眼矿(3 Ag2S3)、条面矿[9(Ag2,Cu)S·(Sb,As)2S3]等。另外还有银金矿和自然银。 

4、金银提炼方法

Ø 金银有两种基本途径:从矿石中直接提取和从有色金属生产中综合回收。

Ø 从矿石中提取金银的常见方法有:重选法、混汞法、氰化法、焙烧—熔炼—电解法等。

Ø 重选法用于砂金和脉金矿石中己解离的单体金,由于自然金的密度( 15.6~ 19.3 g/cm3)与脉石的密度( 2.6 ~2.7 g/cm3)相差很大,用重选法可回收获粒较大的金粒。

Ø 混汞法是把金矿石和汞及水一起细磨,使裸尽的粒金与汞形成金汞齐。加热金汞膏使汞蒸发后,即可得金。

Ø 氰化法是在有氧的情况下用氰化钾或氰化钠溶解矿石中的金,再用锌使金从溶液中置换沉淀析出,或用活性炭吸附解吸电解法提取金。

Ø 银矿很少用混汞法而多用氰化法处理。又因矿石中的银矿石是各式各样的,直接用氰化法提银很不利。所以,银矿先经氯化焙烧后氰化。这样,可提高银的回收率。

Ø 金银矿的湿法冶金中,还有硫脲法、水溶液氯化法、多硫化物法等,但主要还是氰化法。

5、混汞法提取金银

Ø 混汞法是一种古老的提金方法,该法的优点是设备简单,操作方便,成本较低,缺点是污染严重。

Ø 该法的基本原理是:汞对金矿中金银具有选择性湿润能力,汞又具有溶解金银的能力,当细粒金与汞表面接触时,二者会形成三种化合物 Au3Hg 、Au2Hg 和 AuHg2 ,化合物生成的先后顺序是:AuHg2 —Au2Hg—Au3Hg,即发生汞齐化过程,形成的汞齐(也称汞膏)富集了矿浆中的贵金属。汞齐经洗涤,压滤和蒸馏,最后得到纯金。

6、氰化法提取金银

Ø 金是一种难溶的金属,既不溶于强碱也不溶于强酸,但易溶于氰化物中。氰化法提金是利用碱性氰化溶液将矿石中的金银加以溶解,然后进行沉淀提取金银的一种方法。其溶金基本反应为:

Ø 金银溶解进入氰化物溶液后,与矿浆分离,可用锌粉将其置换出,反应式为:

重点金银的提取方法。

讨论、思考题、作业:

作业题1、混汞法提金原理; 2、氰化法提金原理。

参考资料(含参考书、文献等):

王成刚、王齐铭等编著.金属提取冶金学.西安地图出版社,2000

邱竹贤编著.有色金属冶金学.冶金工业出版社,1988

教学过程设计:授新课98分钟,布置作业2分钟

授课类型(请打√):理论课√

教学方式(请打√):讲授√

教学资源(请打√):多媒体√