电冶金概述

日日昌有色金属冶金集团公司编

应用电能进行冶金作业的总称。它包括使用电流产生冶金反应，从矿物或其他原料中提取金属的所有冶金过程。电冶金主要分电解过程和电热过程两大类。

 一、电解过程 电解是使直流电流通过金属盐的水溶液或金属化合物的熔融体引起化学分解的过程，结果在阴极电沉积析出金属，而在阳极发生阴离子的电氧化过程或可溶性阳极的溶解过程。电解在冶金工业上有两方面的应用：①电解冶金，即电解金属盐的水溶液或熔融物以提取金属；②电解精炼，就是使不纯的金属阳极溶解生成金属离子，并让后者在阴极上以纯金属的形式电沉积下来，这样达到使金属纯化的目的。

 电解冶金包括：①以酸或碱溶液处理矿石，浸取金属盐溶液；②净化浸取液；③在阴极上电沉积出金属；④电解处理过的溶液重新送入浸取工段使用等过程。电解冶金法{zx0}应用于从低品位铜矿（含铜约 1.5％或更少）提取铜，提取率达80％～90％，生产成本低。后来，该法也被用来提取锌，但方法比较复杂。目前此法已用于镉、锑、钴、铬、铁、镓、锰和银等金属的提取。

 熔盐电解是工业上用来制取那些太活泼以致不能用碳还原其氧化物或其他化合物的金属，或不能从水溶液中电沉积的金属。全部铝，大部分镁、钠、钾、钙、铍、钍、钼和混合稀土金属等都是用熔盐电解法生产的。电解溶于熔融氟化物中的纯氧化铝生产金属铝是 1886年C.M.霍尔在美国和P.L.T.埃鲁在法国分别建立的方法。美国电解制铝的用电量约占全国总用电量的4％，因此,降低电解制铝的电能消耗是目前电冶金方法的一个重要研究课题。

 电解精炼是将不纯的金属块置于电解液中作为阳极，电解时阳极金属溶解生成金属离子，并在阴极上电沉积出纯金属。关于铜电解精炼的报道始于1865～1870年间J.埃尔金顿的专利，金属电解精炼的成本通常比炉炼为高，但由于不同金属的电极电势（位）不同，通过控制电压电解能达到分离的目的，电解精炼得到的金属纯度较高，还能回收有价值的副产物，如电解精炼铜时可回收得到金、银和铂等贵金属，这是炉炼法做不到的。除铜外，铅、金、银、镉、镍等也常用电化学法精炼。

 二、电热过程 电热过程是电能转变为热能的过程。在金属的冶炼、精炼、熔融或合金化等过程中都要用到电炉。电炉有电阻炉、电弧炉和感应炉等，在这些电炉中电流通过炉料电阻或产生电弧，或因电感应而转变为热。电炉比燃料炉优越，因为在电炉中，金属或其他炉料内部直接产生热，而不必由燃料燃烧产生的火焰或热气流把热传给炉料，可达到比较高的温度；电炉法还能xx控制炉温和炉内环境气氛。美国于1906年开始小规模电炉炼钢，炉温高，能较好地控制炉温、炉内环境和渣的组成，符合近代冶金要求xx控制钢的成分含量的需要。电炉钢无气孔，较致密，为机械性能较好的优质钢。铁合金和许多合金钢只能在电炉中炼制。电炉法冶炼出的镍、铜、铜合金及其他有色金属的吨位也很大。电炉冶炼的主要缺点是电能耗费大，成本高。

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