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工業冶煉金屬的方法范文1
關鍵詞:有色冶金 廢渣 有價金屬 回收技術
中圖分類號:TF8 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)04(a)-0095-02
隨著我國經濟的發展,能源緊缺問題也日益突出。當前,我國經濟發展已經面臨著嚴重的能源緊缺問題。金屬資源作為我國當前社會發展中的一種重要資源,金屬資源的需求量正在與日俱增,然而在當前社會發展形勢下,受計劃經濟的影響,依然采用粗放型的經濟增長方式,進而造成許多金屬資源得不到合理的利用,存在浪費嚴重、利用不合理等問題。在這個經濟快速發展的社會環境下,實現經濟的可持續發展,發展節約型經濟已成為我國現代社會發展的主要內容,為了更好地滿足我國現代社會發展的需求,針對有色冶金廢渣中的有價金屬進行回收有著重要的意義。
1 我國有色冶金廢渣現狀
隨著我國工業的發展,對金屬量的需求不斷增加,我國為了更好地滿足我國工業發展的需求,近年來,不斷加大金屬冶煉規模,為我國現代社會對金屬資源的需求提供了保障。然而在我國當前社會發展形勢下,受計劃經濟的影響,我國依然采用粗放型的經濟增長方式,以至于金屬冶煉行業中,存在著金屬利用效率低、浪費嚴重等問題,不利于我國經濟的可持續發展。據相關數據統計顯示,我國有色冶煉金屬廢渣為1500萬t,冶金廢渣總量非常大,在這些冶金廢渣總量中,含金屬成分較大(如表1),且可以被利用。通過我國當前一些冶煉金屬廢渣中的金屬含量中可以看出,許多有色金屬含量較大,如果這些廢渣被隨便處理掉,就會造成巨大的浪費和損失。就我國當前社會發展形勢而言,我國多有色金屬的需求不斷增加,而我國有色金屬生產廠較少,如果將這些冶煉廢渣中的有色金屬進行回收將會給我社會發展提供更多的能源需求,創造更多的經濟價值,促進我國經濟的可持續發展。
2 有色冶金廢渣中有價金屬回收的意義
當前社會發展形勢下,我國能源緊缺問題日益突出,而金屬資源作為我國現代社會發展的一種重要資源,其作用和價值日益突出。我國當前有色冶金廢渣總量大,這些廢渣中的有價金屬含量多,如果將這些有色冶煉廢渣隨機處理掉不僅會造成能源的浪費,同時還會給環境造成一定的危害。隨著我國可持續發展戰略的實施,加大循環經濟的發展,加大資源的再生利用,發展節約經濟已成為我國當代社會發展的主要內容。針對我國當前有色冶金廢渣中的有價金屬,加大這些有價金屬的回收利用有著重要的意義。首先,我國經濟發展對金屬資源的需求不斷增加,對有色冶金廢渣中的有價金屬進行回收可以從根本上解決我國的能源緊缺問題,不斷滿足我國經濟及社會發展的需要,實現可持續發展。其次,保護環境。這些有色冶金廢渣中的許多金屬如果被排放到環境中,會對環境造成污染,為此,對有色冶金廢渣中的有價金屬進行回收可以減少對環境的危害,有效地保護環境質量。當前社會發展形勢下,大力回收有色冶金廢渣中的有價金屬不僅是可持續發展戰略的內在要求,同樣也是落實科學發展觀、建設資源節約型社會的基本要求,更是開拓新的經濟增長領域、促進經濟轉型的重要選擇。
3 有色冶金廢渣中的有價金屬回收技術
3.1 溶劑浸出技術
溶劑浸出技術屬于一種化學方法,主要是將有色冶金廢渣加入液體溶劑,讓有色冶金廢渣中的有價金屬溶解于液體溶劑,進而浸出有用的金屬[1]。例如,利用鹽酸浸出有色冶金廢渣中的銅金屬,在廢渣中浸出二氧化鈦等。
3.2 離子交換法
離子交換法作為一種主要的凈化技術,在當前有色冶金廢渣中利用離子交換法可以提高有價金屬回收效率[2]。離子交換法中,XFS4195樹脂和EDTA-DTPA-殼聚糖是許多金屬(如Cu、Ni等)離子的良好吸附劑,XFS4195樹脂Cu>>Ni(I)>>Co(II)>Zn(II)>>Al(III);EDTA-DTPA-殼聚糖Cu(II)>Ni(II)>>Co(II)=Zn(II)>>Al(III)。而離子交換劑無毒、易再生、不揮發,環境污染輕微,用于有色冶煉廢渣中有著顯著的作用。
3.3 沉淀法
沉淀法屬于一種化學制備方法,沉淀法通常是在溶液狀態下將不同化學成分的物質混合,在混合液中加入適當的沉淀劑,經過化學反應后,再將沉淀物進行干燥或鍛燒,從而制得相應的粉體顆粒[3]。在有色冶煉廢渣中,利用沉淀劑對廢渣中的Fe、Al、Mn等金屬元素進行沉淀,通過控制溫度和pH,沉淀出Fe和Al離子。
3.4 磁流體分選技術
磁流體分選技術術語一種物理技術,它是利用某種能夠在磁場作用下磁化的現象,選取中索要分選的對象[4]。在有色冶煉廢渣中,許多有色金屬在磁場環境下都能產生磁化現象,產生吸力或者斥力,利用磁流體分選技術,可以有效地提高有色冶金廢渣中有色金屬的回收效率,如,將經過篩分或風力分選及磁選后的富含鋁的垃圾放人水池中,通過調整水溶液的密度,使鋁浮出水面,而其他物質仍沉在池底。這是最常用的鋁回收法。
3.5 電場分選
作為金屬,首先它自身屬于一種導體,在電力作用下,它能夠產生電場,不同的金屬在導電后的都會產生屬于自己的運動軌跡,利用電場分選,對有色冶煉廢渣進行分選,按照各種金屬的運動軌跡來進行提煉、分離,達到廢渣中有價金屬回收的目的[5]。
3.6 電積法
用電積法制取金屬是濕法冶金法的最后一道工序。文獻[1]的反萃母液適于使Zn沉積在鋁陰極上,使用鋅電積槽標準條件,獲得超純金屬鋅[6]。用HCl浸出電弧爐煙塵并用置換沉淀法凈化的溶液進行電解。陰極電流密度為300~2000Am-2,能耗為2.7~4.9Kwh/kg Zn,電流效率高,HCl損失
4 結語
近年來,我國工業規模不斷擴大,對有色金屬資源的需求不斷加大,使得我國有色金屬資源面臨著較為嚴峻的局面。同時,我國現代有色冶金行業中,受粗放型經濟增長方式的影響,有色冶金效率低,資源利用不高。在我國有色冶金行業中,有色冶金廢渣總量,有色冶金廢渣金屬含量較大,且這些金屬可以被回收利用。在發展社會主義現代化事業過程中,發展節約經濟,提高資源利用效率,走可持續化發展道路已成為我國現代社會發展的主要內容。面對我國緊張的能源問題,加大有色冶煉金屬廢渣中的有價金屬的回收利用既是我國現代社會發展的內在要求,也是我國實現經濟的可持續發展的內在要求,加大有價金屬回收技術的應用,加大有色冶金廢渣中有價金屬的回收利用,不僅可以為我國現代社會發展提供充足的能源需求,同時也是對我國環境保護的一種重要途徑,有著重要的作用和意義。
參考文獻
[1] 黃燦,向楷雄.有色冶金廢渣回收技術的現狀和未來趨勢[J].科技與創新,2014(23):6,8.
[2] 吳越,裴鋒,賈路,等.廢舊鋰離子電池中有價金屬的回收技術進展[J].稀有金屬,2013(2):320-329.
[3] 姚芝茂,趙麗娜,徐成.鋅冶煉工業有價金屬回收潛力與現狀分析[J].中國有色冶金,2011(1):49-54.
[4] 陳進利,吳勇生.有色冶金廢渣綜合利用現狀及發展趨勢[J].中國資源綜合利用,2008(10):22-25.
工業冶煉金屬的方法范文2
關鍵詞:有色冶金;廢渣;有價金屬;回收
中圖分類號:X758 文獻標識碼:A
金屬是我們工業生產與生活中所必須的重要資源,隨著社會的發展我們對金屬的需求量越來越高,但是金屬作為一種有限資源,目前已經出現短缺的態勢。為保證我國金屬資源利用的可持續性,必須要從有色冶金廢渣中有效回收有價金屬,做好資源的重復利用工作,發展綠色循環經濟。通過回收廢渣中的有價金屬,確保金屬資源的合理利用,與此同時降低有色金屬廢渣的污染,推動經濟的健康可持續發展。
一、有色冶金廢渣中的有價金屬
有價金屬屬于有色冶金廢渣中的一部分,金屬冶煉單位要重點關注有價金屬的回收,提高冶金廢渣的處理效率,以免浪費過多的有價金屬。
1有色冶金廢渣
有色金屬是冶煉行業的主要資源,其在冶煉的過程中會產生較多含有金屬的廢渣,而且有價金屬的種類豐富,如:鉛渣、鋅渣等,如果不采用回收利用,即會造成很嚴重的金屬資源浪費,部分有價金屬隨著冶金廢渣的排放,直接作為廢物處理,無法得到再次利用,對金屬資源開采造成一定的壓力。有色金屬廢渣在金屬冶煉中占有很大的比重,已成為冶金處理的一項重點。
2有色冶金廢渣中的有價金屬
此類有價金屬是指包含在冶金廢渣中的物質,有色冶金主金屬以外的金屬資源。有價金屬并不是需要冶煉的主金屬,但是具有回收利用的價值,所以冶金行業需要針對此類有價金屬,采取回收利用,降低有色冶金過程中的資源消耗。
二、有色冶金廢渣中有價金屬的回收
有價金屬在有色冶金廢渣的回收中必須要采用科學合理的回收技術,提高回收效率,目前,比較常見的有價金屬回收途徑主要包括:火法冶煉、濕法冶煉及選冶技術三類。
1火法冶煉
火法冶煉對有價金屬的回收主要是依靠高溫條件實現提煉?;鸱ㄒ睙挼奶釤挿绞奖容^簡單,沒有復雜的工藝。首先有色冶金廢渣需要經過蒸壓等措施,大概提取含有有價金屬的物質,重復焙燒;然后采取電爐還原的方式,即可得到有價金屬的合金;最后根據合金的狀態,選擇對應的浸出萃取方式,待溶液沉淀后,獲取精度很高的有價金屬。目前,隨著有價金屬回收的發展,火法冶煉處于相對的弱勢地位,因為火法冶煉消耗的能源比較多,所以其在回收技術中處于發展緩慢的狀態。
2濕法冶煉
有價金屬濕法冶煉的條件主要是通過一系列的化學反應。濕法冶煉以有色金屬廢渣為處理對象,采用酸堿化學反應、電化學反應等多項途徑,保障有價金屬回收的效益。濕法冶煉并不能適用于所有的有價金屬,具有一定的選擇性,濕法冶煉常用于難熔化的有色金屬廢渣中,如鎳-鈷,因此,有色冶金廢渣回收有價金屬時,需要有針對性的選擇濕法冶煉。有價金屬在有色冶金廢渣中的含量基本不同,濕法冶煉的過程中,提前采用氧化的方式,促使除有價金屬以外的物質能夠揮發,避免影響回收的效果。以粗銅冶金的廢渣為例,該廢渣中含有豐富的有價金屬,如銅、鋅,此類有價金屬的回收,不能重新進行爐內冶金,以免影響有價金屬的回收效果,因此只能采用濕法冶煉,先對冶金廢渣實行充分的水浸,沉淀廢渣內的不溶物質,促使銅、鋅可以溶入水分中,便于回收,除此以外,還可將銅過濾出去,獲取成品硫酸鋅,完成有價金屬的成品回收。
3選冶技術
選冶技術在含量較少的有色冶金廢渣中,具有較廣泛的應用。部分有色冶金廢渣中的有價金屬含量少,如果采用其他回收技術,并不會取得高回收率,所以采用選冶技術回收有價金屬。有價金屬具有自身物理和化學特性,一般根據各類特性,合理的安排選冶回收。例如,某有色金屬冶煉后產生的廢渣,其中含有金、銀、鐵等有價金屬,經過選冶技術后,比較明顯的回收是鐵精礦,而且回收的效率高達56.68%,具有很高的利用效率。近幾年,選冶技術在有色金屬廢渣中回收利用的效益比較高,提升了有價金屬的回收水平,有利于有價金屬的資源應用。
三、有色冶金廢渣中的金屬制取
有色冶金廢渣中的有價金屬回收,還包括金屬制取的工藝,此類工藝用于提煉金屬,金屬制取的方法主要分為電解法和聯用技術兩類。
1電解法
電解法是有價金屬提取的核心,用于精煉廢渣中的金屬,而且電解法也能與回收技術相連,完善有價金屬的回收。電解法在濕法冶煉中的最終環節,發揮電解的作用,電解有價金屬溶解,由于電解法電極產生的電流效益好,密度可達1000A/m?以上,所以不會消耗太多的能量,體現高效率的電解回收,電解液鹽酸基本不會發生損失,是有價金屬回收中經常用到的方法。電解法在有價金屬回收中能夠得到純凈的金屬物質,常用于有色冶金廢渣的處理中,能夠有效避免造成金屬資源浪費。
2聯用技術
有色冶金廢渣中的金屬種類多,廢渣中含有不同特性的有價金屬,其在回收過程中具有不同的物理表現和化學表現。因為廢渣中有價金屬的多樣性表現,所以采用單一的回收技術,只能對一類有價金屬產生作用,而利用聯用技術則可以實現不同有價金屬的回收,提高回收效率降低能源消耗,減緩資源開采利用壓力。
結語
回收有色冶金廢渣中的有價金屬對社會經濟發展及環境保護都是有利而無害的,對我國可持續發展戰略的實行具有重要意義。有價金屬的回收不僅提高了金屬資源的利用效率,同時是對我國有色冶金行業發展的良好引導。但是關于回收技術還需要專業技術人員不斷的研究、開發創新技術,降低回收成本的投入,利用更先進的技術提高回收效率,推進我國社會經濟的健康可持續發展。
參考文獻
工業冶煉金屬的方法范文3
關鍵詞:認知發展 教材素材 發現學習法
學校教育的目的是促進學生發展 ,而教學是促進學生認知發展的重要途徑。因此 ,促進學生認知發展是化學教學目標之一。按照現代認知心理學派觀點 ,學生的認知發展就是形成一個認識上、態度上、動機上和能力上有意義的、并相互關聯 ,結構越來越完善的認知結構。在學科層面上 ,教材知識結構和教學方式、方法對學生形成認知結構具有關鍵作用。
高中化學必修課程中化學知識的邏輯性和系統性有所弱化,聯系社會的知識和知識的應用相對較強。而為了提高學生的科學探究能力,對培養學生科學方法的要求則沒有放松,在認識化學科學的主題下就有“認識實驗、假說、模型、比較、分類等科學方法對化學研究的作用”的明確要求。知識是能力和方法的支架,知識的掌握對能力和方法的形成具有促進作用。為此“知識弱化了,怎樣培養能力和方法”的問題擺在了我們面前,是教教材還是用教材,如何最大限度地發揮教材的作用,是我們高中化學教師值得探討的問題。
以高中化學必修二第四章化學與自然資源的開發利用為例,縱觀整個高中化學課程,在選修三,四,五課程中這部分內容沒有再深入涉及,但在整個高中化學課程又占有舉足輕重的作用,教師往往因為安排不當,對必修二處理重前輕后,對本章的處理過于輕率,匆匆而過,如何用好本章教材,構建學生認知結構,促進學生認知發展,談談我的一些教學實踐。
一、樹立一種思想――綠色化學思想
環境保護是人類可持續發展所面臨的一個重大課題。本章教材主要使學生了解化學在環境保護工作中所發揮重要作用的三個主要領域,即環境情況的監測、三廢的治理以及尋找源頭治理環境污染的生產工藝(綠色化學)等。利用教材101頁“思考與交流”活動,學生查閱資料交流匯報,認識含硫、氮氧化物形成酸雨及其化學控制的原理,分析水華、赤潮等水體污染的成因,聯系現階段環境問題,如霧霾的成因和控制,讓學生學有所用。從環境保護的角度,討論在化學實驗中應該注意什么問題等等,歸納綠色化學的內涵――5R,即減量,重復使用,回收再生拒用,利用102頁“思考與交流”活動讓學生通過計算體會綠色化學對化學、化工提出的新挑戰,讓綠色化學思想貫穿化學體系。
二、做好兩個實驗――鋁熱實驗和海帶中碘的提取
“承前啟后”在這兩個實驗中表現徹底,如學生已經具備的化學基本原理和基礎知識,如①氧化還原反應原理及其應用,②金屬活動性順序,③典型非金屬元素──鹵素及其化合物之間的化學轉化;化學實驗基本操作──蒸餾、萃取;作為高中必修模塊結尾的實驗,對于學生總結復習,對將要選擇的選修模塊動手實踐都很重要。
三、實踐三個歸納――金屬的冶煉,海水的資源的利用,化石燃料的利用
1.利用課本89頁表4-1常見金屬的冶煉原理從熟悉的化學方程入手,減少陌生感再用多媒體展示多種金屬礦物及當代礦物開發水平,展示從金屬礦石中提煉金屬的步驟,讓學生身臨其境,最后引導學生回顧所學有關金屬制備的知識,由具體到一般進行歸納總結,造成表格――金屬的活動順序與金屬冶煉的關系、強調幾種常用金屬冶煉方法。
引導學生得出結論:金屬活動性序表中,金屬的位置越靠后,越容易被還原,用一般的還原方法就能使金屬還原;金屬的位置越靠前,越難被還原,最活潑金屬只能用最強的還原手段來還原。
2.利用課本92頁圖4-5海水綜和利用聯合工業體系作導航圖,搜集海水資源開發資料,小組匯報 ,結合化學原理和實驗操作相互評價,研討,強調90頁圖4-3海水蒸餾原理示意圖,復習蒸餾原理及操作;利用91頁資料卡片海水提溴體會化學元素及化合物知識在化工生產中的具體應用。
3.利用96頁圖4-6原油的分餾及裂化的產品和用途示意圖體會為了提高石油的利用率,應當將石油中的各種成分進行一定程度的分離,學生思考對于互溶的液體混合物應當如何分離?歸納石油分餾原理,各種石油餾分的用途,比較石油裂化和裂解。
學習是一個主動地形成認知結構的過程。認知結構是指一種反映事物之間穩定聯(關)系或者規律的內部認識系統。一是學習過程中就是學習者主動在認知結構方面從就舊到新的過程,包括三種幾乎同時發生的環節,即新知識的獲得、轉化和評價。二是強調對學科的基本結構的學習。知識是具有層次的結構,可以通過類目及其編碼系統表現出來,教師通過提供的編碼系統越好,越容易被學生理解和遷移。第三通過主動發現形成認知結構,提倡發現學習法。教學一方面要考慮現有知識結構、教材結構,另一方面要重視人的主動性和學習的內在動機;因此,采用發現學習法,特點是關心學習過程勝于關心學習結果,讓學生主動去探索和發現;從而,挖掘智慧的潛力。教學的實效性是指在教學中,教師通過一定教學方法,幫助學生在知識技能、過程方法和情感態度等方面實現協調發展;也就是說,通過教學活動,使學生在態度上從不積極到積極,從不感興趣到感興趣;在認知上從不懂不會到既懂又會。
工業冶煉金屬的方法范文4
隨著我國經濟的不斷發展,一些工業企業也隨之不斷發展,它所產生的有害氣體越來越多。在很多工業企業的生產過程中,勢必會排放很多工業氣體,而這些氣體因為多含有的有害物質且不易在空氣中消散,對我們的生活環境造成了嚴重危害。所以,文章對于如何治理現今的工業技術污染問題進行了詳細的分析,在一定程度上對工業污染問題的治理提供良好的借鑒意義。
1 工業廢氣污染的種類及成因
社會上的工業生產種類繁多,對空氣污染較為嚴重的是石油及與之相似的工業品種,這些工業行業在生產過程中會排出大量的有害氣體,這些氣體的有害物質在空氣中無法分解,對空氣造成了非常大的危害。而其中污染物主要包括兩種:第一、固體顆粒污染物;第二、氣體污染物。
1.1 固體顆粒粉塵污染物
固體污染物是空氣污染物中比較常見的一種,除了被稱為固體顆粒污染物外,它還有另外一種名稱叫溶膠性污染物。顧名思義,顆粒污染物一般指的是大氣中的固體或液體顆粒狀的污染物。這些污染物主要來自化工廠、水泥廠及鍋爐廠等這些地方所產生的廢氣污染。大部分是因為在這些工業企業的生產過程中,都需要燒煤等礦物質來完成生產,而在燃燒過程中,在很多時候燃燒物燃燒的并不徹底,隨后被排放到空氣中,其中所存有的不溶于大氣的顆粒物就對空氣造成了非常大的污染。
1.2 氣體污染物
社會經濟的不斷發展推動著工業企業的不斷發展,在現今工業企業的生產過程中,所排出的大氣污染物對環境造成的大氣污染問題越來越突出。其中主要包括以下幾種污染物:
(1)含氮有機氣體污染物。在我們的日常生活中,和汽車相類似的一些機械產品燃料的燃燒也會對空氣造成污染?,F代社會經濟發展的越來越好,汽車作為一種新型、便利的交通工具被廣泛使用,但同時也對環境造成了一定的污染,現今,絕大多數的汽車仍需要燃料的燃燒,才能進行工作。但在汽車燃料的燃燒過程中,會產生大量含氮有機氣體污染物,對這些氣體在燃料燃燒過程中被排放進大氣中,使得空氣中的含氮有機污染物不斷增多,不利于空氣的循環,對空氣的正常循環結構造成了嚴重破壞。
(2)含硫氣體污染物。含硫污染物是大氣污染物中并不經常見得一種。它主要是由工業企業冶煉金屬所產生的,是由有金屬氣體在冶煉的高溫環境下產生的。這種污染物還能與空氣中的水汽相結合,發生反應后所產生的物質就是我們所說的酸雨。酸雨除了對物體具有腐蝕作用外,同時也對人的身體健康有所危害,使人在酸雨的環境下產生呼吸系統的疾病。
(3)碳氫有機氣體污染物。碳氫化合物統稱烴類,是指由碳和氫兩種原子組成的各種有機化合物,碳氫化合物主要來自天然源。其中主要包括四種污染:烷烴、烯烴、芳香烴、含氧烴。日常生活中,雖然人們還沒有感受到它對人們生活的不良影響,但是它在不知不覺中已經對人們造成了危害,這一氣體的排放,對空氣中的臭氧層造成了嚴重的破壞,使太陽所發出的紫外線強度大大增加。不僅對社會環境造成了破壞,同時也嚴重危害人們的身體健康,增加了皮膚癌的患病幾率。之前有研究表明,氟物質的使用過量對環境造成了很多的不良影響,因此,我們應該減少氟物質的使用量,對自己負責,對環境負責。
2 促進工業廢氣污染治理技術的應用和發展的策略
2.1 突出大氣污染治理的重點
應該加大對空氣污染的治理問題,這要從空氣污染的主要源頭工業行業抓起。對于工業污染問題的治理,只靠個人是不夠的,政府必須加大對污染企業的管理力度,制定有效、合理的整治措施,對空氣污染比較嚴重的非法型企業,政府應該予以取締,空氣污染問題在很大程度上已經對人們的日常生活產生了嚴重的不良影響,所以這就要求政府相關部門把治理好空氣污染問題當成重中之重。對于空氣污染治理的問題已經迫在眉睫,對于如何治理的策略性建議,每一個公民都應該參與進來,出謀劃策,為空氣污染的有效治理出一份力,同時結合政府的有效政策,使人民對保護環境的認識上升到一個新層面。團結統一,使空氣的治理問題能夠高效完成。
2.2 不斷革新工業廢氣污染治理技術
對于工業廢氣的治理,為了減少排放氣體的污染物質,相關部門已經推出了多種污染氣體排放之前所能進行的有效處理方法,其中主要包括活性炭吸附法、催化燃燒法、催化氧化法、酸堿中和法、等離子法等多種處理方法。除以上方法之外,廢氣處理塔采用多重廢氣吸附過濾凈化系統,工業廢氣處理設計周密、層層凈化過濾廢氣,效果較好。但是相關的治理技術在在治理空氣的過程中,還存在比較大的缺陷,這就要求我們在空氣的治理的過新程中,不斷實踐、不斷改良,不斷推動著治理技術的革新,是全社會人民團結起來,鉆研治理空氣污染的新技術,從而使空氣污染的治理上升到一個新高度。
2.3 注重政策的引導和環保宣傳力度
對于空氣的污染,很多都是傳統的工業企業造成的,對于空氣污染的治理,需要耗費大量的生產資金,有很多小企業因為資金不足,為了節約成本,對于空氣造成污染的問題企業給予了置之不理得態度。在這問題上,政府應該加強對這一問題的宣傳,使群眾的環保意識得以有效提高,在今后環境的保護的實踐中增加人民的自主意識。由于一些企業資金不足,無法完成本企業對所排放的污染氣體的治理,這就要求政府對這樣的企業給予一些資金上的支持,有了充足的資金,企業的污染治理才能有效進行。同時,政府還應該建立健全相應的法律法規,運用法律的手段強制企業進行氣體污染物的處理。對于對空氣治理問題置之不理的企業,政府應該進行通報批評,且根據企業所存在的問題,提出合理的治理方案,同時要求企業必須按照要求完成,否則就會得到更加嚴厲的懲處。
3 結束語
文章主要論述了工業廢氣污染嚴重的主要原因,并通過詳細的分析提出了相應的治理建議,在文章的論述中,我們不難發現,空氣污染的主要源頭就是工業企業,所以工業企業在治理廢氣污染的問題上有著不可推卸的責任,企業必須要履行對于保護環境應盡的義務。另外,個人在也要加強自己的環保意識,監督好自己的同時也能對別人實行監督,團結一致,為保護環境出一份力,共同構建和諧、健康、美好的社會環境。
作者:楊偉鵬 來源:科技創新與應用 2016年20期
工業冶煉金屬的方法范文5
關鍵詞:材料專業;普通化學;緒論課;教學
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)51-0134-02
普通化學是高等學校材料專業的一門重要的理論基礎課。但由于授課對象是大一新生,學生們對于這門課程在材料專業中的基礎地位與重要性,以及與所學專業的內在聯系缺乏了解或認識不足。如何能讓學生迅速了解化學與材料科學之間的密切聯系,從而激發他們學習化學的興趣,調動他們學習的積極性,是普通化學教學過程中面臨的首要課題。
緒論課是普通化學課堂教學的第一課,在引導學生認識化學的重要性、激發學生學習化學的興趣方面起著非常重要的作用[1,2]。對于材料專業的學生來說,最感興趣的莫過于各類材料對人類文明、社會發展所起的重要作用。通過講解化學發展簡史、材料在社會發展中所起的作用,增加學生學習化學的興趣,激發學生的學習熱情。近幾年,筆者通過對緒論課內容的不斷更新完善,以及對多媒體課件的精心設計,使學生及時認識到學習化學的必要性和重要性,取得了良好的教學效果?,F就緒論課的教學實踐做幾點總結。
一、從材料發展對社會進步的巨大作用講述材料發展史,增強學生的專業自豪感和自信心
材料是人類賴以生存和發展的物質基礎,一種新材料的應用往往成為人類進步的重要里程碑。例如,歷史上的石器時代、青銅器時代、鐵器時代都是以材料作為時代特征標志的。一種新型材料的研制成功,可以引起社會生活的新變化。如石器、陶瓷、鐵、銅、玻璃、水泥、單晶材料、有機高分子材料等的發明與創造,都曾為社會進步提供了重要的物質基礎。因此,可以說,沒有半導體材料,就不可能有計算機技術;沒有耐高溫、高強度的特殊結構材料,便沒有宇航工業;沒有低損耗的光導纖維,也就沒有現代光通訊;沒有有機高分子材料,人們的生活也不可能這樣豐富多彩。特別是到了現代,國際競爭日趨激烈,各國都想在生物、信息、空間、能源、海洋等技術領域占有一席之地。而開發這些高新技術的關鍵往往與材料的發展有關。
通過一個個生動鮮明的事例,讓學生了解不同材料在人類文明進程中所起的巨大推動作用,增加他們對自己所學專業的自豪感;通過介紹材料在高新技術領域的價值及應用前景,激發學生學習材料科學的興趣。同時,結合筆者的科研經歷、科研體會,講述一些新型材料設計合成的案例,激發學生的求知欲,增強學生的自信心。
二、介紹化學發展史,激發學生的學習興趣,培養學生正確的價值觀
人類化學知識的獲得,是從認識自然現象開始的:動植物的腐爛、火山爆發、空氣和水對物質的侵蝕等。遠古時代人類通過摩擦生火和鉆木取火等方法學會了利用火,不僅增進了健康,發展了智力,而且利用火能產生各種化學反應這個特點,開始了制陶工藝。制陶過程實際上就是在高溫下,使粘土中的二氧化硅、三氧化二鋁、碳酸鈣、氧化鎂等成分發生一系列的化學變化。制陶工藝不僅提供生活必需品,改進農耕工具,而且改善了人類的居住條件。人們逐漸走出巖洞,住進了磚瓦房,并用陶制農具開展農業生產。同時,人們從燒陶工藝中掌握了高溫技術,并該項技術應用于冶煉銅礦和鐵礦。如將銅礦石和木炭混合加熱得到了金屬銅;但純銅質地較軟,不利于制造工具和兵器。在冶煉銅時摻入錫、鉛,可制得硬度很高的青銅。青銅器如銅幣、編鐘、青銅鼎的出現,推動了當時農業、兵器、金融、藝術等方面的發展,把社會文明向前推進了一大步。除了冶煉銅以外,人們用木炭不完全燃燒產生的一氧化碳,還原鐵礦石中的氧化鐵為金屬鐵。戰國時期鐵制工具如犁鏵、鐵D、鐵錛等農具得到廣泛應用,帶動了農業和手工業的發展。這樣,隨著冶金技術的不斷進步,生產工具的不斷革新,在人類歷史上相繼出現了青銅器時代和鐵器時代[4]。
此后到了煉丹術和煉金術時期。雖然煉丹家和術士的目的沒能達到,但他們為化學學科的建立積累了豐富的經驗。通過做原始的化學實驗,發明了大批實驗器具,制造出很多化學藥劑,記錄了大量的實驗方法,寫下了許多煉金著作。正是這些理論、實驗方法、化學儀器以及丹術著作,開創了化學學科的先河。與此同時,人們對物質結構本質的探索與論證也從未停息過。但直到1661年英國化學家波義耳給元素下了明確的定義、1803年英國化學家道爾頓創立原子學說、1811年意大利化學家阿伏加德羅提出分子學說,人們才逐步認識到物質的組成、結構以及發生的化學變化,逐漸形成了完整的化學體系,化學才真正成為一門科學。
到了19世紀末,隨著X射線和電子的發現,人們對物質結構的認識逐漸深入,打破了道爾頓原子不可分割的觀念。此后,隨著建立在盧瑟福有核原子模型、普朗克量子理論和愛因斯坦光子學說基礎之上的波爾原子結構理論的提出,標志著現代化學的興起;薛定諤方程的建立,更直接揭示了微觀世界微粒運動的深層奧秘;而在量子力學基礎上發展起來的化學鍵理論,使人類進一步了解到分子結構與性能之間的關系,大大地促進了化學與材料科學的聯系,為發展材料科學提供了理論依據。通過化學發展史的介紹,使學生豐富化學歷史知識,了解各個時期化學發展的標志性成果及對社會發展所起的巨大作用,由此激發學生學習普通化學的興趣,為以后的專業課學習打下堅實的基礎。
除了激發學習興趣,化學史的講授還可以給人以智慧,即尊重事實、追求真理的科學情感和態度,百折不回、鍥而不舍的科學品德和情操,勇于探索、勤奮創新的科學精神和方法。如講述諾貝爾這樣的偉大科學家的奮斗歷程、學術成就、品德修養,描繪科學家實事求是、一絲不茍的科學態度,鍥而不舍、持之以恒的拼搏精神,對提高學生的科學素養會起到潛移默化的作用,更為重要的是,在這個過程中還可以培養學生優良的道德品質,以及正確的人生觀和價值觀[5]。
三、闡明材料專業只有以化學為基礎,方能引領科技的發展,進一步激發學生的學習熱情
材料是人類生存、社會發展、科技進步的堅實基礎,是現代化革命的先導,人們把信息、材料、能源作為社會文明的支柱。如今,材料已成為與國民經濟、國防建設和人民生活息息相關的重要組成部分。通過功能材料的設計合成,如超導材料、微電子材料、光子材料、信息材料、能源轉換及儲能材料、生態環境材料、生物醫用材料等,制造各種高科技功能元器件。發展功能材料正在成為國家提高國際競爭力,增強經濟實力,甚至是強化軍事優勢的重要手段。
當前,化學在推動人類進步和科技發展中起到了核心作用?;瘜W首先是基礎的核心科學,它不僅可以制造或創造出自然界已有的或不存在的物質,提供分析手段,還可以預測、裁剪、設計分子,揭示物質結構、性質和功能之間的關系;其次化學還在相關學科的發展中起了牽頭作用,化學研究不僅帶動了其他學科的過程研究(工業、農業、環保、能源),而且極大地帶動了材料科學的發展。材料學科的發展、功能材料的設計,只有以化學為基礎,才能合成出具有特殊物理性能、化學性能、力學性能等的功能材料。通過講解材料領域的前沿知識,使學生了解材料與化學之間的密切聯系,提高學生對學習化學重要性的認識,激發學生學習化學的熱情,為材料專業課的學習奠定扎實的理論基礎。
四、多種教學手段的綜合運用,進一步改善教學效果
興趣是學好知識的基礎和保障,也是學生學習的源動力。為吸引注意力,提高興趣,在課堂教學中,筆者運用多種教學技巧提高教學質量,改善教學效果。首先是充分發揮多媒體教學的優勢。多媒體課件可以綜合多種教學藝術效果,根據緒論課的特點,結合學生的專業特色,通過精心設計,恰當使用圖片、文字、聲音、動畫等形式,充分發揮多媒體形象、直觀、交互性強的優勢,創造生動的教學氛圍,增強趣味性,激發學習興趣,達到最佳教學效果。其次,通過查閱相關歷史及文獻資料,以材料知識為主線,以化學知識為背景,通過講授化學史上的中國人及中國化學史上的世界第一,激發學生的學習熱情。最后,結合自己的科研方向和研究成果,講授材料領域的前沿學科進展,讓學生產生共鳴,拉近師生間的距離,提高他們學習的主動性??傊?,通過多種教學技巧的運用,增加課堂表現力和感染力,從而有效地激發學生的興趣。
普通化學基礎理論教學是材料專業學生學習的一項必修課程,是培養專業人才的一個關鍵環節。培養高素質的合格人才,激發學生的求知欲,增強學生的自信心,培養學生正確的人生觀和價值觀,做好緒論課教學,至關重要。俗話說,“良好的開端是成功的一半”,“學貴刻苦、教貴善誘”。教師通過不斷充實教學內容、滲透科研前沿、總結教學經驗,講授一堂重點突出、條理清晰、內容翔實,集科學性、歷史性、趣味性、藝術性于一體的生動的緒論課,不僅可以培養學生對普通化學的學習興趣,還將對學生專業課的學習以及綜合素質的提高打下良好的基礎。
參考文獻:
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工業冶煉金屬的方法范文6
關鍵詞:選礦技術 設備 磁選 設備保養
隨著經濟的不斷發展,各制造行業對鋼鐵的需求量越來越大,隨之而來的是我國的鋼鐵企業對鐵礦石的需求越來越大。但是我國的現狀是礦山生產不能滿足鋼鐵企業的需求,且我國的鐵礦資源正在逐漸減少,我國每年都需要從國外進口大量的鐵礦石。面對這種現狀就需要我國加緊對選礦技術及設備的研究,提高鐵礦石的供給量。選礦技術和選礦設備二者是相輔相成的,在研究中既要注重選礦技術的研究,也要重視選礦設備的開發和保養維護。
1、選礦技術和設備的進展
隨著鋼鐵工業對原料的要求不斷提高,這就需要在選礦中提高鐵的品位,降低二氧化硅的含量。鐵礦石選礦的主體是磁鐵礦,而提高磁鐵礦的品位,離不開一些必要的工藝和設備,下面就介紹一些選礦技術和設備。
1.1 磁團聚重選機及其發展
1985研制的磁團聚重選機得到了很好的分選效果,該設備在分選區中形成了一個分布均勻的弱磁場,且該磁場的梯度很小,這樣就可以依據重力和上升水流將磁性顆粒與脈石顆粒分選出來。磁團聚重選機可以在上升水流較大的情況下進行分選,增加了磁性顆粒的回收率。在磁團聚重選機的基礎上近年來又研制成功了變徑磁團聚重選機,也得到了一定的應用。為了克服磁團聚重選機不能調節磁場的缺點,又研制了電磁聚機,電磁聚機可以調節磁場,適應能力強,又進一步提高了品位,使的精礦的質量得以穩定。
1.2 磁選柱及其發展
磁選柱主要由筒體、勵磁線圈和電控裝置組成,是一種結構簡單的新型選磁設備。磁選柱的工作原理是:弱磁場將物料形成弱磁聚團,由于自身重力,弱磁聚團便向下運動,在磁聚團向下運動的過程中還要經過多次的淘洗,淘洗之后,品位也在不斷地提高。而之間夾雜的脈石經過上升水流向上運動,與磁聚團分離。在磁選柱的基礎之上,東北大學又研制了一種脈沖振動磁場磁選柱,種脈沖振動磁場磁選柱這個設備采用的技術特點是在線圈內形成了一種振動磁場,經過振動磁場和上升水流的共同作用,對磁性夾雜消除的力度就加大了,品位得到了進一步提高。
1.3 BX多級磁選機
BX多級磁選機相比于原來的磁選機級數達到了十級,增加了一倍,磁系包角也增大了不少,磁場強度也增加了,另外有高壓沖洗水。這樣的設計使得相同條件下比原磁選機的精礦品位提高了接近百分之五,同樣也使得尾礦品位和尾礦的含鐵量有所降低,除以上介紹的幾種外,磁鐵礦反浮選工藝,還有低場強脈動磁選機,低場強自重介質跳汰機,都是選礦技術和設備進步的表現,都提高了精礦品位,使精礦的質量有了保證。
2、菱鎂礦的選礦工藝及其改進
菱鎂礦,化學式為MgCO3,是一種呈菱面體結晶的碳酸鹽礦物,純的菱鎂礦主要由氧化鎂和二氧化碳組成。我國的菱鎂礦儲量集中,選礦設備比較先進。菱鎂礦主要用來冶煉金屬鎂,其中MgO溶渣可以用來做耐火材料,輕度煅燒的MgO還可以用來做鎂質水泥原料,菱鎂礦在工業中的用途比較廣泛。下面介紹一下菱鎂礦的選礦工藝中的浮選工藝。
2.1 菱鎂礦浮選工藝選用的藥劑及作用
菱鎂礦的浮選工藝利用了礦物表面的疏水性和親水性的不同來分選礦物。一般情況下,用反浮選的方法選取含鈣和鐵低的高品位礦石,用正浮選工藝選取低品位的礦石。反浮選工藝脫除含硅礦物,正浮選工藝除去含鈣和鐵的礦物。在浮選的過程中需要捕收劑,起泡劑,抑制劑,調整劑這幾種重要的藥劑。其中捕收劑(十二胺陽離子)的作用是可以吸附在礦物的表面并形成疏水薄膜,增加了礦物的疏水性和浮游性。起泡劑(主要成分為萜品醇的2號油)的作用是可以降低氣泡表面的張力,使氣泡穩定且持續時間長。抑制劑(水玻璃和六偏磷酸鈉)可以削弱捕收劑與礦物作用,降低和惡化礦物可浮性。調整劑(碳酸鈉)用來調整礦漿的性質,調整捕收劑與礦物表面的作用,可以提高浮選的選擇性。
2.2 浮選工藝的改進
雖然目前菱鎂礦的浮選工藝已經取得了相當不錯的效果,但是在降低鈣的含量方面還是做的不理想,降低鈣的含量的同時精礦的產率也就降低了。為此可以嘗試捕收劑選用十二烷基磷酸酯,抑制劑選用水玻璃,經試驗證明這一可以更有效地分選菱鎂礦和白云石。
3、選礦設備的保養
選礦的工藝技術與選礦的設備在選礦過程中同等重要,只有保證選礦設備的正常,安全,穩定運行,才能更好地完成選礦工作。所以需要做好選礦設備的日常保養,在日常的保養中需要注意一下幾點。(1)注意設備的防腐蝕,一定要將腐蝕介質與設備隔開,最好采取電化學的方法進行養護。(2)要對設備進行定期強制保養,一但對某種設備制定了保養方案就要嚴格執行,不能因生產緊張而推遲保養時間。(3)保養時要注意安全。一些采選礦設備高大,在養護時需要工作人員登高作業,還有一些化工機械設備中還有有毒物質,這些養護時有危險的設備,一定要提高安全意識,以防出現養護安全事故。(4)要對常用設備進行例行保養。選礦設備運行正常的情況下,工作人員在換班前和換班后都要對設備進行一次保養,來保證設備的易損傷部位安全正常。
4、結語
鋼鐵工業在國貿經濟發展中占有重要的地位。由于我國礦石資源的緊缺和分布的不均勻,加之以選礦難度大,所以加強選礦技術和選礦設備的研究一直是采礦業的長期工作內容和面臨的巨大挑戰。雖然現在選礦技術已經取得了不錯的效果,但是在今后還需要加強對各種磁選設備和反浮選工藝的研究,爭取提高的資源的利用率。
參考文獻
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