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钨冶金复习题1：稀有金属分为哪几类？钨属于哪一类稀有金属？答; 1、稀有轻金属（4）：Li、Rb、Cs、Be 2、稀有高熔点金属（9）：W、Mo、Ta、Nb、Ti 、V、Zr、Hf、Re铼 3、稀有分散金属（4）：Ga、In、Tl、Ge 4、稀土金属（16）：La-Lu、Y、Sc 5、放射性元素（11）：Ra、Po、Pm、Fr、Tc、Ac、Ac系元素（5种） 钨属于稀有高熔点金属2：稀有金属生产一般要经历哪几个阶段答: 、稀有金属的生产流程按其生产过程一般都要经历精矿分解、纯化合物制取、金属 生产、高纯致密稀有金属生产四个阶段 3：钨的氧化物有几种？写出它们的名称和分子式 答：钨的氧化物有四种 三氧化钨 WO3, 二氧化钨 WO2, 中间氧化物WO2.9, 中间氧化物WO2.724：钨的同多酸根离子有几种？写出它们的名称与分子式它们的稳定存在与水溶液的PH值有何关系？答：两种 仲钨酸根离子W12O415- 偏钨酸根离子H2 W12O406-同多酸根阴离子的形成和溶液的pH值有密切关系，一般pH值越小，缩合度越大将正钨酸根离子的氨水溶液酸化，降低pH值，当pH值降到大约为6时，生成W12O415-离子；当PH值降低到4时，生产H2W12O406- ；当PH降低到1时，生产氧化钨的水合物5：写出钨酸铵、仲钨酸铵和偏钨酸铵的分子式，按它们在水中的溶解度大小排序。

钨酸铵（NH4)10W12O <仲钨酸铵 (APT) 5(NH4)2O12WO3nH2O <偏钨酸铵（AMT） (NH4)2O4WO38H2O6：写出磷钨杂多酸、硅钨杂多酸的分子式，并指出中心原子H3[P-(W3O10)4]中心原子为P, H4[Si(W3O10)4]中心原子为Si7：钨的碳化物最显著的特点是什么？主要用来做什么？答：熔点高、硬度大 在烧结硬质合金中，主要是用WC8：钨的二种主要的矿物是什么？写出其分子式黑钨矿 (Fe, Mn)WO4 白钨矿 CaWO4 9：钨精矿要求WO3含量达到多少？精矿中主要含有哪些杂质元素（列出五种以上的元素）答：68% 主要含S , P ,As，Mo，Ca，Mn，Cu，Sn，SiO210：目前工业上常用的钨矿物原料的分解方法有哪几种？比较它们各自的优缺点答：1. 苏打高压浸出法 适用处理白钨精矿又适用处理低品位（WO3含量可低至5%） 白钨，黒钨混合矿2. 苛性钠浸出法 为分解黒钨精矿的主要方法，同时在碱过量系数大的情况下亦可分解黒白钨混合矿，甚至分解白钨精矿 3. 苏打高温烧结-水浸法 适用于处理白钨精矿或黒钨精矿混合的低品位中矿但由于其许多技术经济指标往往略低于上述各种湿法分解的方法4. 酸分解法 处理白钨精矿具有流程短，成本低等特点。

11：热球磨法是如何强化矿石分解过程的？热球磨法过程是将钨矿物原料部经过预磨直接与碱溶液一道加入热磨反应器内进行浸出，它将机械磨矿作用与化学反应过程有机的结合在一起12；试计算分解1吨含WO3为68%的黑钨精矿，需投入含NaOH40%的工业液碱多少吨？（碱加量为理论量的1.5倍）答：(Fe，Mn)WO4+2NaoH=Na2WO4+Fe(OH)2或[Mn(OH)2]+H2ON(NaOH)=2N(WO3)=(10^6*65%)/(2*232g/mol)=5603.4mol 即m(NaOH)=(2*65%*40*1.5)/(232*45%)=0.747吨13：采用何种措施可在白钨矿酸分解过程中除去大部份的钼？H2MoO4在盐酸中的溶解度比H2WO4大得多，且随着酸度的提高而增加故在溶液酸度较大时大部分钼酸进入溶液而与钨分离14：粗钨酸钠溶液的净化工艺主要有哪几种？我国大多数钨冶炼工厂是采用哪种方法？答：（1）化学净化法（2）萃取法（3）离子交换法 我国主要采取大多数工厂采取萃取法15：经典化学法除钼包含硫代化和MoS3沉淀两个过程，写出这两个过程的化学反应式当钨酸钠溶液含钼量为1.2g/l，用工业硫氢化钠（含S量为72%）作硫化剂，硫化剂加量为理论量1.2倍，问1立方米钨酸钠溶液中要加工业硫氢化钠多少千克？答：NaMoO4+4NaHS=Na2MoS+4NaOHNa2MoS4+2HCl=MoS3+2NaCl+H2SM (NaHS)=1.2*(1.2*1000*4*56)/(96*1000*72%)=4.67kg16：试比较钨离子交换法与萃取法的优缺点。

萃取法：比经典法流程短，收率高，产品质量好，生产能连续化不能除杂，操作要求严格离子交换法： 除杂与转型同时完成， 流程短，成本低，钨收率高，产品质量可靠，操作易掌握，操作环境好 不能除钼，用水量大 17：钨离子交换的解析剂中为何要加氢氧化铵？答：解吸过程的效果决定于Clˉ浓度和解吸剂的流速，Clˉ浓度愈大，则解吸液中的WO3浓度大同时只需较小体积的解吸液即可解吸完全因此一般采用5mol/L的NH4Cl-NH4OH溶液作解吸剂18：钨酸铵溶液结晶过程中可除去什么杂质，通过何种技术手段来除杂？答：⑴可 除去 S ，Mo ，S , Fe ⑵ 降低APT结晶率和提高钨酸铵溶液中WO3浓度19：APT结晶的粒度与哪些因素有关？要获得粗颗粒APT应在何种工艺条件下结晶？答：⑴ 与温度，过饱和度,(NH4)2WO4浓度有关 ⑵ 要获得粗颗粒的APT需要在较高的温度，较低的过饱和度，较低的原始(NH4)2WO4浓度20：APT结晶的方法有哪几种？比较各种结晶方法的优缺点答：蒸发结晶法，中和结晶法，冷冻结晶法21：怎样从APT制取三氧化钨和蓝色氧化钨？答:①.由APT 空气中煅烧（氧化气氛）得三氧化钨 ②.APT密闭煅烧法，APT氢气轻度还原法 可制得蓝色氧化钨1、 什么叫“镧系收缩”？稀土元素的电子层结构特征是什么？根据稀土元素的电子层结构分析稀土元素的价态和离子半径规律。

答：（1）镧系元素的电子内迁移特性，使其原子半径（铕和镱除外）和三价离子半径的变化规律是随原子虚数的增加而逐渐减小这中现象称为“镧系收缩”现象2）ns2 (n-1)s2 (n-1)d10 (n-2)f0-14(3) 随着原子序数的增加，其原子的最外二电子层结构是相同的，从一元素过渡到另一元素时，增加的电子填入原子内部的4f层由于4f层电子最大可能数为14，这样就确定了镧系元素的数量正常状态的镧系元素的5d层上是没有电子的（钆和镥除外），但使电子从4f层移至5d层所消耗的能量并不大由于一个电子从4f层移至5d层上，在这种情况下6s从层的两个第肮脏和5d层上的一个电子参与组成价键，使镧系元素呈现+3价在镧系元素中除了+3价外，还有+4和+2价的，这种价态是由于在4f层上的电子数的不同而产生电子结合的强度差异所造成的，电子结合的强度随着使f层填充至一半或全部填满而增大因此，铈和镨及钆后面的铽和镝都会出现+4价钐、铕、镱等4f层电子数接近或等于7和14的元素经常为+2价2、我国稀土资源的特点如何？与国外矿相比有何优势？答：（1）储备分布密度集中（主要是轻稀土）； （2）轻重稀土储备在地理分布上呈现“北轻南重”的特点； （3）具体稀土矿床多，综合利用价值大； （4）稀土矿产资源储备多，品种全，为发展稀土金属工业提供了优越的资源条件。

优势：储量大，居世界第一3、 我国稀土矿物有哪些种类？各自的分解工艺如何（重点在几个典型的稀土矿物）？答：独居石、氟碳铈矿、磷钇矿、褐钇铌矿、易解石、菱氟钇钙矿、硅铍钇矿、复稀金矿、黑稀金矿等10种独居石精矿可采用苛性钠法和硫酸法分解，氟碳铈矿-独居石混合精矿的分解方法有硫酸配烧法和苛性钠分解法，同时也可以采用苏打烧结法和高温氯化法4、 南方离子型稀土矿的特点及主要开采方法？答：特点 约90%的稀土以离子状态吸附在高岭石及云母中，其余10%左右的昨天以矿物（氟碳铈矿、独居石、磷钇矿等）或类质相同（与云母、长石萤石等）形式存在处理矿石的方法：淋洗法和搅拌浸出5、独居石碱分解属什么控制过程？影响分解因素有哪些分解过程中碱饼洗涤的目的是什么？从磷酸钠中除铀为什么加锌粉？FeSO4和石灰各气什么作用？答：（1）动力学控制（2）分解因素（3）加入锌粉把是+6价的铀还原成+4价；FeSO4起着还原作用，生成Fe（OH）2起共载作用，石灰起沉淀作用6、 萃取工艺过程经历哪几个阶段？各有什么作用？答：经历阶段 萃取、洗涤、反萃 作用 （1） a、分离，即使多种金属元素之间相互分离 b、富集，即使微量或少量的或低浓度的金属化合物富集。

2）把夹带到萃取液中的少量杂质洗涤到水相中3）a、从有机相中回收产品b、有机相可再循环使用7、 萃取体系的组成包括哪些？萃取体系如何表达，具有意义如何？答：（1）有机相和水相 （2） 被萃物（起始浓度范围）/水相组成/有机相组成 （3） 意义 用有机相从水相组成中萃取被萃物8、 工业应用中，萃取的主体设备是什么？其结构包括哪些部分？其工作原理是什么？答：混合澄清萃取器（1、水相入口 2、有机相入口 3、混合室 4、混合潜室 5、叶片式搅拌桨 6、涡轮式搅拌器 7、混合出口）；萃取塔；离心萃取器9、 酸性萃取剂萃取稀土为什么要皂化？答：有利于交换反应的进行；有利于控制平衡水相的PH值10、酸性磷（膦）类萃取剂主要有哪些？它们的酸性及萃取稀土的能力如何？为什么？答：P204 P507；当正磷酸分子中仍保留一个或两个羧基未被酯化或取代时则分子具有酸性P204和P507主要用于在盐酸或硝酸溶液中进行稀土元素的分组或分离提取单一稀土元素，例如：用P507分离制取纯镨、钕单一化合物依据：（1）La~Lu萃取能力不同（2）萃取能力可控制11、按P204的萃取能力来分，可将稀土分为哪几类，个有什么元素？答：轻稀土 La、Ce、Pr、Nd 中稀土：Sm、Eu、Gd 重稀土：Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y。

12、串级萃取的操作方式有哪些？各有什么特点？答：（1）错流萃取 （2）逆流萃取 （3）分馏萃取 （4）回流萃取错流萃取的优点是在较少级数的情况下保证易萃组分完全萃入有机相中，从而使萃余液中难萃组分纯度提高缺点是有机相用量大，难萃组分收率低逆流萃取的优点是有机相用量比错流萃取少，产品的纯度和收率高缺点是一般只能获得一中产品分馏萃取能同时获得两种产品，萃取段和洗涤段既有联系又有相对独立性13、萃取和离子交换中的一些常用的参数有哪些？其物理意义如何？答：萃取 萃取比 E 表示有机相与水相稀土的量之比；相比 R 表示有机相与水相体积比；分配比 D 表示被萃物在有机相的平衡浓度与在水相中平衡浓度之比；萃取百分率 q 被萃物在有机相中的总量与在两相中的总量之比离子交换 分离系数 βA/βB=DA/DB；饱和容量14、取含La和Pr的混合稀土浓度为200g/L（其中La和Pr各占50%）料液10mL，有机相40mL进行单级萃取，经分析平衡水相中La和Pr的浓度分别为Bg/L和Cg/L其中A、B、C为已知常数1）分别计算La和Pr的分配比，萃取比，萃取率及二者的分离系数βPr/La2）分别计算水相中La的纯度和有机相中Pr的纯度。

解：R=40/10=4ELa=（100-48）/48=1.083 EPr=（100-18）/18=4.556DL。