有色冶金课后题.docx

有色冶金课后题.docx

《有色冶金课后题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《有色冶金课后题.docx（23页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

有色冶金课后题

绪论

1.有色金属分为几类？

有色金属中的稀有金属又分为几类？

对于每一类有色金属和稀有金属你能举出几种有代表性的金属吗？

按习惯，有色金属分为：

轻金属、重金属、稀有金属、贵金属稀有金属按元素物理化学性质、赋存状态，生产工艺以及其他一些特征，分为稀有轻金属、稀有高熔点金属、稀有分散性金属、稀土金属和稀有放射性金属。

2.提取冶金方法是如何分类的？

1）火法冶金：

在高温下矿石或精矿经熔炼与精炼反应及熔化作业，使其中的有色金属与脉石和杂质分开，获得较纯有色金属的过程。

包括原料准备、熔炼和精炼三个主要工序。

2）湿法冶金：

它是在常温（或低于100℃）常压或高温（100-300℃）高压下，用溶剂处理矿石或精矿，使所要提取的有色金属溶解于溶液中，而其它杂质不溶解，然后再从溶液中将有色金属提取和分离出来的过程。

主要包括浸出、分离与富集和提取过程。

3）电冶金：

利用电能提取和精炼有色金属的方法。

包括电热冶金（利用电能转变成热能在高温下提炼有色金属，本质同火法冶金）、点化学冶金（用电化学反应使有色金属从所含盐类的水溶液或熔体中析出。

前者称为水溶液电解，可归入湿法冶金；后者称为熔盐电解，可归入火法冶金）。

3.火法、湿法、电化学法三种冶金方法包括哪些基本冶金过程？

这些冶金单元过程在提取冶金工艺中各起什么作用？

1）焙烧：

将矿石或精矿置于适当的气氛下，加热至低于它们的熔点温度，发生氧化、还原或其它化学变化的过程。

其目的是改变原料中提取对象的化学组成，满足熔炼或浸出的要求。

2）煅烧：

将碳酸盐或氢氧化物的矿物原料在空气中加热分解，除去二氧化碳或水分变成氧化物的过程。

3）烧结和球团：

将粉矿或精矿经加热焙烧，固结成多孔状或球状的物料，以适应下一工序熔炼的要求。

4）熔炼：

是指将处理好的矿石、精矿或其他原料，在高温下通过氧化还原反应，使矿物原料中有色金属组分与脉石和杂质分离为两个液相层即金属（或金属锍）液和熔渣的过程，也叫冶炼。

5）火法精炼：

在高温下进一步处理熔炼、吹炼所得的含有少量杂质的粗金属以提高其纯度。

6）浸出：

用适当的浸出剂（如酸、碱、盐等水溶液）选择性地与矿石、精矿、焙砂等矿物原料中金属组分发生化学作用，并使之溶解而与其它不溶组分初步分离的过程。

浸出又称浸取、溶出、湿法分解。

7）液固分离：

该过程是将矿物原料经过酸、碱等溶液处理后的残渣与浸出液组成的悬浮液分离成液相与固相的湿法冶金单元过程。

8）溶液净化：

将矿物原料中与欲提取的有色金属一道溶解进入浸出液的杂质金属除去的湿法冶金单元过程。

净液的目的是使杂质不至于危害下一工序对主金属的提取。

9）水溶液电解：

利用电能转化的化学能使溶液中的金属离子还原为金属而析出，或使粗金属阳极经由溶液精炼沉积于阴极。

10）熔盐电解：

利用电热维持熔盐所要求的高温，又利用直流电转换的化学能自熔盐中还原金属，如铝、镁、钠、钽、铌的熔盐电解生产。

Al

1.现代铝工业有哪些主要生产环节?

辅助环节?

主要生产环节：

（1）从铝土矿提取纯氧化铝

（2）用冰晶石-氧化铝熔盐电解法生产铝（3）铝加工辅助环节：

（1）炭素电极制造

（2）氟盐生产

2.画出现代铝工业生产流程简图.

3.制取氧化铝的主要矿物有哪些?

铝土矿的主要类型?

铝土矿是含铝矿物和赤铁矿、针铁矿、高岭石、锐铁矿、金红石、钛铁矿等矿物的混合矿，是现代电解法炼铝的原料。

铝土矿：

三水铝石、一水软铝石、一水硬铝石

4.中国铝土矿的特点如何?

中国的铝土矿资源丰富，分布甚广，特点是高硅、高铝和低铁，为一水硬铝石型，矿石中铝硅比在4～7之间。

福建、河南和广西有少量的三水铝石型铝土矿。

5.出从铝土矿提取铝的简要生产流程图.

6.铝土矿中提取氧化铝的主要方法?

生产氧化铝的方法分为碱法（如拜耳法、烧结法、拜耳烧结联合法）、酸法和电热法。

工业应用的只有碱法。

用各种无机酸（硫酸、盐酸、硝酸）处理含铝原料时，原料中的氧化硅基本上不与酸起反应而残留在渣中。

得到的含铁铝盐酸性水溶液经除铁净化后，可通过不同的方法得到铝盐水合物结晶或氢氧化铝结晶，煅烧这些结晶得到氧化铝。

酸法分为硫酸法和盐酸法。

设备腐蚀、能耗高，尚未工业应用。

电热法也尚未工业应用。

拜耳法生产氧化铝占世界95%，主要采用三水铝石型铝土矿

7.拜耳法的原理是什么?

用苛性钠溶液在加热的条件下将铝土矿中的各种氧化铝水合物溶解出来，生成铝酸钠溶液，此种溶液经稀释后在冷却的条件下分解出纯的氢氧化铝，同时重新生成苛性钠溶液，供循环使用。

8.拜耳法流程的主要步骤有哪些?

铝土矿溶出；铝酸钠溶液分解；氢氧化铝煅烧

拜耳法流程包括三个主要步骤：

铝土矿溶出；铝酸钠溶液分解；氢氧化铝煅烧

溶出：

指把铝土矿中的氧化铝水合物（Al2O3·xH2O）溶解在苛性钠（NaOH）中，生成铝酸钠溶液。

Al2O3·xH2O+2NaOH=2NaAlO2+（x+1）H2O

Al（OH）3+NaOH=NaAl（OH）4

AlOOH+NaOH+H2O=NaAl（OH）4

分解：

析出固体氢氧化铝

2NaAlO2+4H2O=2NaOH+Al2O3·xH2O

（添加晶种Al2O3·3H2O）

煅烧：

Al2O3·3H2O=Al2O3+3H2O

（高温1100℃）

9.苛性比、铝土矿中氧化铝的理论溶出率的概念.

赤泥：

在铝土矿溶出过程中，铝土矿中的不溶物残渣，经沉降分离和洗涤过滤后排除。

在铝土矿溶出过程中，赤铁矿实际上也不溶于苛性钠溶液中，全部进入沉淀中，由于赤铁矿呈红色，沉淀物也呈红色，此种残渣称为赤泥，数量巨大

铝酸钠溶液：

铝酸钠溶液中的Na2O和Al2O3的比值，来表示溶液中氧化铝的饱和程度。

苛性比两种表示方法：

A、采用物质的摩尔比n（Na2O）/n（Al2O3）,其中的Na2O是按苛性碱NaOH浓度计算，叫苛性比，符号K。

中国与俄罗斯

B、采用物质的质量比m（Na2O）/m（Al2O3）,符号为A/C，其中的Na2O按当量Na2CO3计算。

美国使用。

铝土矿中氧化铝的理论溶出率：

n=[w（Al2O3）–w（SiO2）]/w（Al2O3）×100%

={[A/S]–1}/[A/S]×100%

=[1-1/（A/S）]×100%

式中A/S为铝土矿的铝硅比（质量比）

∴A/S越高，矿石越容易溶解，理论溶出率越高。

10.拜耳-烧结联合法的形式？

特点：

用于处理氧化铝与氧化硅质量比为5-7的中等品位铝土矿，其特点是用烧结法系统所得的铝酸钠溶液来补充拜耳法系统中碱损失。

形式：

串联（美国、前苏联）、并联（前苏联）、混联（中国）

（1）串联

先用拜耳法处理中等品位铝土矿，然后用烧结法处理拜耳法中留下来的赤泥中的氧化铝。

因为直接用拜耳法处理含氧化硅较高的中等品位的铝土矿时，会有较多的氧化铝和碱损失于赤泥中，如果将拜耳法赤泥配入所需碳酸钠和碱石灰后再进行烧结处理，就可以以铝酸钠的形式回收其中的氧化铝和碱，并把回收的铝酸钠溶液并入拜耳法系统，这就可以降低碱耗，提高氧化铝的总回收率，并用纯碱来补充拜耳法系统的苛性钠损失。

（2）并联法

以拜耳法处理高品位的铝土矿，同时以烧结法处理低品位的铝土矿的氧化铝生产方法。

（两套流程并行）

（3）混联法

先用拜耳法处理高品位铝土矿，然后用拜而法赤泥+低品位铝土矿共同烧结的氧化铝生产方法。

混联法实际上相当于一个串联厂与一个烧结厂同时生产，见工艺流程图。

由于在处理低铁铝土矿时，拜耳法赤泥烧结配入的纯碱量不足以补充拜耳法系统的碱损失，于是采用拜耳法赤泥加入低品位铝土矿共同烧结的方法来扩大碱的来源。

烧结法系统所产的铝酸钠溶液除补充拜耳法系统的碱耗外，多余的部分通过碳化分解产出氢氧化铝。

缺点：

流程长、设备繁多、控制复杂、能耗高。

11.目前炼铝用氧化铝的种类？

要求：

纯度高、-氧化铝含量低、小于40m的粒度比例小，并且比表面积大于50m2/g。

主要杂质：

氧化钠、氧化钙、氧化硅、氧化钛、铁、磷、钒、硅等。

粒度要求：

限制大于200m和小于44m的比例。

11.铝电解的原理？

熔融电解质体系的构成：

电极、电解质、盛置电解质的容器。

电极：

分为阴极（C）和阳极（A）两种，它们分别与直流电源的负极（-）和正极（+）连接。

电极表面附近双电层是电化学反应发生的场所，一、二类导体的界面电极可由惰性材料或活性材料构成，属于第一类导体（电子导电）

电解质：

熔融盐电解质直接同电极接触，构成双电层。

熔融电解质属于第二类导体（离子导电）

熔融铝电解质温度高达950-970℃。

在铝电解中，含氧阴离子在阳极上失去电子后，生成气体O2或CO2和CO，视电极材料而异：

如果阳极并不参与电化学反应，则属于惰性阳极，生成氧气；如果阳极参与了电化学反应，则属于活性阳极，例如炭阳极，生成气体CO2和CO。

铝离子在阴极上获得电子之后生成铝。

12.冰晶石-氧化铝熔液的离子结构与电极过程如何？

（1）阴极反应

在熔融铝电解质中，钠离子的迁移数约为99%，但是它并不在阴极上放电。

在工业应用的电解质组成的温度范围内，生成液体铝的可逆电势大约比生成液体钠（压力为1大气压）的低0.24V,所以阴极上Al3+优先放电，而且铝电解过程是一种三电子的迁移过程。

由于阴极上离子放电不存在很大的过电压，析出铝的过电压大约是10-100mV。

所以阴极上析出金属的反应主要是析出铝。

在阴极双电层中，铝-氧-氟络合例子中的Al3+受阴极的吸引，挣脱掉络离子的束缚，往布满着电子的阴极上靠拢，发生三电子转移的电极反应，生成液体铝：

Al3++3e=Al（液），这就是阴极上的主反应。

（2）阳极反应

阳极反应比较复杂，因为阳极是用碳制造的，炭阳极是一种活泼材料，它参与了阳极电化学反应。

铝电解中阳极主反应便是铝-氧-氟离子中的O2-在炭阳极上放电，生成CO2的反应：

3O2-+1.5C–6e=1.5CO2（气）

解的总反应式:

Al2O3+1.5C=2Al（液）+1.5CO2（气）

13.现代工业铝电解质的分类及其特征？

电解质酸度的概念？

表示方法？

电解质分为三类：

传统电解质、改良电解质和低物质的量比电解质。

电解质酸度有三种表示方式：

K1，NaF/AlF3摩尔比（中国）；K2，NaF/AlF3质量比；f,过量AlF3%

14.铝电解质的添加剂有那些？

作用是什么？

工业铝电解质中冰晶石和氟化铝是熔剂，氧化铝是炼铝原料，另外有的还添加氟化钙、氟化镁和氟化锂

作用：

对电解质的性质有所改善,如降低电解质的初晶点,提高电解质的导电率,减少铝的溶解度,减少电解质的密度。

15.炼铝用的主体设备有那些？

铝电解槽槽型：

（1）自焙阳极电解槽：

上插式、侧插式

（2）预焙阳极电解槽：

不连续、连续式

16.预焙槽的特点是什么？

现代铝工业用的电解槽趋势如何？

自焙槽和预焙槽比较：

（1）在电解过程中，阳极大约以0.8-1.0mm/h速度连续消耗，自焙槽可连续使用，而预焙槽不能连续使用，须定期更换；

（2）自焙槽散发氟化物，沥青烟气，而预焙槽不散发烟气，污染环境；

阳极电压：

预焙槽阳极电压降只有0.3V，而自焙槽阳极电压降为0.4-0.5V，电耗比预焙槽高1000kW·h/Al。

基建投资：

预焙槽简单，但制造费用高，惟有侧插槽投资最省

预焙槽另外主要优点：

槽型大型化、操作机械化和自动化、电流效率高、电耗率低、烟害小

铝电解槽排列：

横向、纵向，串联成系列

目前全世界预焙槽占70%，自焙槽占30%。

17.铝电解槽的全部生产过程有哪些阶段？

焙烧期、启动和启动后期、正常生产期

（1）铝电解槽的焙烧期

目的：

在于焙烧自焙阳极（对预焙槽则是加热阳极）以及加热阴极，达到900-1000℃，以便下一步启动。

焙烧方法：

焦粒焙烧法

用10-15mm厚的焦粒铺在阳极与阴极之间作为电阻体，炭粒粒度小于6mm而大于1mm。

利用此层电阻体产生加热所需的热量。

焙烧期约为3天。

（2）铝电解槽的启动期

目的：

在电解槽内熔化电解质，开始铝电解。

分干式和常规启动两种。

（3）铝电解槽的正常生产期

电解槽经过焙烧和启动之后便进入正常生产期，直到停槽为止，正常生产期通常延续5-7年。

电解槽正常生产的特征：

A、从火眼中冒出有力的火苗，颜色呈蔚蓝色或淡紫蓝色；

B、槽电压和温度稳定地保持在设定的范围内；

C、阳极完好、周围电解质沸腾良好。

炭渣分离出来；

D、槽面上的结壳完整，疏松好打；

E、电解质与铝液分层清楚；

F、电解槽侧壁上有凝固的电解质，它是由冰晶石和刚玉构成的，是一种电和热的绝缘体。

18.电流效率的概念？

如何提高铝电解电流效率？

铝电解的电流效率通常是指阴极上实际产出的铝量对于理论上按照法拉第定律计算的铝量的百分数。

主要措施：

（1）在适当低的过热温度下进行电解；

（2）建立和保持理想的槽膛内型；（3）尽可能使槽内铝液保持平静；（4）选用低熔点的电解质组成，使用惰性的可湿润阴极，如二氧化硼涂层阴极。

19.铝电解中每吨铝所需电能量的计算方法？

降低电耗有哪些方法？

按照法拉第定律计算理论铝产量：

在电解过程中，通过1法拉第电量理论上应析出1摩尔的铝，因此

铝的当量值=26.98154/3=8.9938g。

1法拉第电量=96485A·s，即96485/3600

=26.8A·h。

铝的电化学当量值C=8.9938/26.80=0.3356g/（A·h）

设电解槽的平均电流（直流）为300kA它的年产铝量应为：

P=0.3356×300×24×365×10-3

=882t/年

理论电耗量计算

W理论=2980*（a1+a2+b）

a1:

反应标准自由能变化

a2：

补偿反应束缚能T*△S

b:

反应物（氧化铝、碳）温度变化所需的能量

如：

室温下加入氧化铝、碳，电解温度为950度，计算得到的理论电能a1＝1.196伏、a2＝0.698伏、b＝0.227伏W理论＝6320KW*hr/t-Al

生产每吨铝所需要的电能量=｛V/[0.3356×]｝×103kW·h

式中V—电解槽的总平均电压；—电流效率

例：

某电解槽的平均电压是4.25V，电流效率是92%，则生产每吨铝所需的电能量=[4.25/0.3356×0.92]×103=13765kW·h

节电途径：

（1）提高电流效率

（2）降低平均电压

20.按照纯度不同铝分几类？

（1）原铝。

通常是指用熔盐电解法在工业电解槽内制取的铝，其纯度一般为99.5%-99.85%。

（2）精铝。

一般来自三层液精炼电解槽。

在精炼槽内，原铝和铜配成的合金作为阳极，冰晶石-钡盐熔液作为电解质，析出在阴极上的精铝，其纯度通常在99.99-99.999%。

（3）高纯铝。

主要用区域熔炼法制取。

选用精铝作原料，得到杂质质量分数不超过1×10-6的高纯铝。

高纯铝还可用有机铝化合物物电解与区域熔炼相结合的方法制取。

杂质情况：

原铝中主要是铁和硅，此外还有镓、钛、钒、铜、钠、锰、镍、锌等。

精铝产品中，主要杂质仍是铁和硅，但是锌、铜、镁、钠的含量接近铁，可能会超过硅。

21.三层液电解法制取精铝的原理？

三层液中各层的特征？

工业用电解质的类型？

各自组成？

在阳极合金的各种金属元素当中，只有铝在阴极上溶解出来。

阳极合金中，如铜、铁、硅之类比不活泼的金属元素，并不溶解，仍然残留在合金内。

迁往阴极的各种阳离子中，铝的电极电位比较正，故Al3+优先在阳极上获得电子,而其余的各种阳离子不放电。

下层液体：

阳极合金，30%铜与70%铝。

中层液为电解质，纯氟化物和氯氟化物体系。

最上层精铝，用作阴极

22.区域熔炼法制取高纯铝的原理？

在铝的凝固过程中,杂质在固相中的溶解度小于在熔融金属中的溶解度,因此,当金属凝固时,大部分杂质将汇聚在熔区内.如果逐渐移动熔区,则杂质会跟着转移,最后富集在试样的尾部.分离效果取决于元素的分配系数（固相浓度/液相浓度）

23.何为分配系数？

分配系数:

指杂质元素在固相中和在液相中的质量分配比率。

分配系数小于1的杂质元素在区域熔炼中富集在试样的尾部；分配系数大于1的杂质元素在区域熔炼中富集在试样的头部；分配系数等于1的杂质元素在区域熔炼中难以分离。

24.阳极效应的概念及相关现象。

阳极效应是熔盐电解所固有的一种特征现象。

外观征象是：

（1）在阳极周围发生明亮的小火花，并带有特别的劈啪声；

（2）阳极周围的电解质有如被气体拨开似的，阳极与电解质界面上的气泡不再大量析出；

（3）电解质沸腾停止；

（4）在工业电解槽上，阳极效应发生时电压上升（30-50V，100V）

25.铝电解的主要反应算。

Al3++3e=Al；3O2-+1.5C–6e=1.5CO2

26.铝电解的电解质主要类型有哪些。

熔剂：

冰晶石和氟化铝；原料：

氧化铝，另添加氟化钙、氟化镁和氟化锂

已知电解质的质量为6吨，其中CaF23%，Al2O35%，摩尔比为3.0，今欲调整到摩尔比为2.6，求所需的氟化铝量。

设K为冰晶石摩尔比；W为冰晶石质量；X为NaF质量；Y为AlF3质量。

X=WK/[K+2]

Y=2W/[K+2]

由已知条件，CaF2+Al2O3=8%

W=6000（1-0.08）=5520kg

X=5520×3/[3+2]=3312kg

Y=5520×2/[3+2]=2208kg

如果所需的氟化铝量为f，则

｛3312/[2208+f]｝×2=2.6

f=332kg

Mg

1.硅热还原法的应用有几种？

按所用设备不同：

皮江法（PidgeonProcess）,巴尔札诺法（BalzanoProcess）,玛格尼法（MagnethermProcess）

2.根据CaO·MgO被Si还原的热化学原理，还原过程为什么要在真空下进行？

硅铁合金（含75%Si）在高温和减压下还原白云石中的MgO，得到纯镁和二钙硅酸盐渣的反应是：

2（CaO·MgO（s）+Si（Si–Fe）（s）=2Mg（g）+2CaO·SiO2（s）

Si+O2=SiO22Mg+O2=2MgO2MgO+Si=2Mg+SiO2

2375℃,G0=0这时候可能用Si还原MgO

A、常压下用硅还原温度需超过2373℃，当还原后的SiO2与MgO造渣生成2MgO·SiO2渣时，还原温度降至2060℃，如果炉料中有CaO存在，能造成2CaO·SiO2渣，还原温度降至1750℃。

因此，用硅（铁）还原白云石时，生成了稳定的化合物二钙硅酸盐，此时还原起始温度降低约600℃，所以用白云石做原料是有利的

B、艾汉林图上的标准生成自由能是指在标准状态下，即参与反应的气态物质的分压为0.1MPa，而固态或液态物质的活度均为1时的生成自由能。

C、如果参与反应的物质不是处于标准状态，则反应的自由能变化值G应为

G=G0+RTlnp式中，RTlnp—反应自由能变化值的修正值。

在aMe+O2=bMeO（O2为0.1MPa）形式的反应中，自由能变化值的修正值RTlnpbMeO/paMe·pO2,其中pO2=0.1MPa

当Me为气态时，则G=G0-RTlnpaMe

由此可见，当金属Me的原始压力小于0.1MPa时，RTlnpaMe为正值,G值变负值，结果使G值的负值减小即自由能改变值曲线向上移动。

对于反应2Mg+O2=2MgO，当其原始Mg的分压小于0.1MPa时，曲线位置向上移动,这就意味着硅还原氧化镁的可能性增大。

3.皮江法的生产流程及主要工艺参数？

蒸馏罐用无缝钢管制成,卧式.操作温度1200℃,

外部加热.罐长3米,内径28厘米,装料160kg。

生产过程：

A、预热期B、低真空加热期C、高真空加热期

4.为什么使用75%硅铁作热法炼镁的还原剂？

85%、75%、45%和25%四种硅铁，其中，85%的硅铁中的硅在合金组织中几乎全部是以游离硅存在；75%的硅铁中的硅是由游离硅和FeSi2存在；45%硅的硅铁是由FeSi2和FeSi组成；25%的硅铁完全是由FeSi和Fe3Si2组成。

5.菱镁矿与白云石哪个做炼镁原料更好？

为什么？

6.比较镁电解与铝电解的异同点？

7.炼镁原料有哪些？

白云石（Mg不低于30%，在回转窑内煅烧，

1350℃），硅铁（Si75%）,CaF2（质量分数2.5%）

Ti

1.目前生产金属钛的主要矿物类型？

TiO2-FeO-Fe2O3三者可以可以形成无限固熔体，按照不同比例可形成多种化合物。

已经发现的含钛1％以上的矿石有140多种，但有工业价值的只有十几种，其中工业应用的是：

钛铁矿（FeTiO3）、金红石（TiO2）和白钛矿（CaTiSiO2）

2.从钛铁矿到冶炼出海绵钛的主要过程？

三个主要步骤、涉及二个循环：

（1）富钛料的制取。

若用金红石为原料，这一步可省略。

这一步的主要目的是尽可能除取钛铁矿中组分铁，提高原料中钛的品位。

（2）TiCl4的生产。

这一步是将钛由氧化物形态转变成氯化物形态。

包括氯化过程和粗TiCl4的精制、纯化过程。

（3）TiCl4的还原。

这一步是将钛由氯化物还原为金属钛的过程。

镁循环（内循环与外循环）、氯循环

3.钛铁矿精矿的还原熔炼的原理是什么？

钛精矿中主要伴生FeO和Fe2O3，由于钛和铁对氧的亲和力不同，它们的氧化物生成自由焓有较大的差异，因此，经过选择性还原熔炼，分别获得生铁和富钛渣。

固态还原过程（<1500K）

Fe2O3+C=2FeO+CO

Fe2TiO5+TiO2+C=2FeTiO3+CO

FeTiO3+TiO2=FeTi2O5（亚铁板钛矿）

FeTiO3+C=Fe+TiO2+CO

FeTiO3+CO=Fe+TiO2+CO2

CO2+C=CO

4.粗四氯化钛生产的基本原理？

TiO2（s）+2Cl2（g）=TiCl4（g）+O2（g）；从反应热力学角度看，二氧化钛和氯气之间的反应不能自动进行。

但在有碳存在的条件下，二氧化钛的氯化反应在较低的温度（700-900℃）下即能顺利进行。

其总反应式可表示为：

TiO2（s）+2Cl2（g）+C（g）=TiCl4（g）+CO2（g），1000K时，反应可以自动进行。

5.钛渣氯化的方法有几种？

固定床氯化、沸腾氯化和熔盐氯化。

6.粗四氯化钛中杂质的种类？

除钒方法？

固体悬浮物（TiO2、SiO2、MgCl2等）和溶解于四氯化钛中的杂质（H2O2CCl4VOCl3AlCl3FeCl3等）

利用四价钒化合物（VOCl2）难溶于TiCl4中的性质而将五价的VOCl3还原成四价的VOCl2

（1）铜法和铝法

VOCl3+Cu=VOCl2+CuCl

AlCl3+H2O=AlOCl+2HCl

3TiCl4+Al=3TiCl3+AlCl3

TiCl3+VOCl3=TiCl4+VOCl2

（2）硫化氢法

2VOCl3+H2S=2VOCl2+2HCl+S

（3）碳氢化物法

碳氢化物（如石油、矿物油）作还原剂，加入到四氯化钛中，加热到130℃，使碳氢化合物碳化，新产生的碳粒具有很大的活性，使VOCl3还原成VOCl2

7.镁还原生产海绵钛的基本原理？

用镁还原法