稀有金属冶金学练习题_稀有金属冶金学试题
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稀有金属冶金学练习题
一、多项选择题（共10小题，每小题3分，共30分）。
2.粗四氯化钛精制除杂的方法有（BCD）。
A.用水清洗
B.比四氯化钛沸点高的杂质：蒸馏法除去
C.比四氯化钛沸点低的用精馏法除去
D.和四氯化钛沸点相近的杂质，铜丝除钒法，增湿的木炭和食盐除去三氯化铝
3.海绵钛制取方法有（CD）。
A.氧化法提取B.与硫酸反应
C.TiCl4镁还原法/钠还原法D.氯化物的熔盐电解法
4.生成钛白的方法（AB）。
A.硫酸法B.氯化氧化法
C.酸碱法D.氧化法
5.钨钼主要化合物的性质中，氧化物包括有（ABD）。
A.三氧化物B.二氧化物
C.一氧化物D.中间氧化物
6.钼及其化合物的用途有：（ABCD）。
A.钢铁工业B.耐热和耐酸合金
C.钼及钼合金D.钼的化合物
7.影响金粉末的压制成型的因素主要有（ABCD）。
A.压制压力B.压制方式
C.粉末的性质D.成型剂
8.各种萃取塔按混合方式不同，大致分为哪类（ABC）。
A．脉冲萃取法B.震动筛选法
C.机械搅拌萃取法D.用水清洗法
9.影响分离效果的主要因素有（ABCD）。
A.淋洗剂PHB.流速
C.柱比和柱高及柱径之比D.树脂粒度和温度
10.TBP萃取分离轴、钍和稀土一般分（ABC）进行。
A.30%TBP-煤油萃取铀钍B.5%TBP-煤油萃取铀
C.40%TBP-煤油萃取钍D.35%TBP-煤油萃取
9.根据萃取剂的结构特征，一般可将萃取分为（ABCD）。
A.含氧萃取剂和胺类萃取剂B.中性磷型萃取剂
C.酸性磷型萃取剂D.螯合萃取剂及羧酸萃取剂
10.各种难选低品位钽铌原料一般的处理方法有（ABCD）等。
A.还原熔料法B.氯化法
C.焙烧-浸出法D.硫酸过氧化物浸出法
二、填空题（共10小题，每小题3分，共30分）。
2.常温下致密钨钼在空气中十分稳定，在400℃ 时轻微氧化，高于500~600℃则迅速氧化生成WO3和MoO3。
3.钨钼主要化合物的性质有：氧化物、钨酸和钼酸、正钨酸盐和 正钼酸盐、同多酸及其盐类、杂多酸及其盐类、钨钼的卤化物、六氟化钨、钨的碳化物。
4.钼主要用于钢铁业，据1985~1986年统计，钼的消费结构为：合金钢占43~44%，不锈钢占22~23%，工业钢占8%，铸钢占6%，超合金占3%，金属钼占6%，钼化学品占10%，其他1%。
5.氯化物电解影响电流效率的因素有：电流密度、电解质组成、电解温度、极距、氯化稀土中的水分、电解质中杂质碳、电解槽结构。
6.稀土电解中常用电解质体系的主要性质有：熔度、电解制的密度、电解质对稀土金属的溶解度、电解质的蒸汽压、电解质的粘度、电解质的电导。
7.熔盐氯化与沸腾层氯化的比较，熔盐氯化有的优缺点有：原料适应性强、气相产物中TiCl4分压高、粗TiCl4杂质含量少、与沸腾层氯化相比增加了“三废”处理的负担。
8.在稀土金属的生产中，用熔盐电解法或金属热还原法制取稀土金属时，主要是采用无水稀土氯化物、氟化物和氧化物作原料。
9.目前制取高纯致密稀有金属的主要方法有：真空熔炼法、高温烧结法、区域熔炼及拉单晶法、熔盐电解精炼法、化合物热解法。
10影响氯化速度的因素有：温度、氯气分压、氯气流动速、沸腾层内TiO2含量、物料特性。
8.氯化物的熔盐电解法： 700~800度下，在碱金属氧化物组成的熔盐中，利用金属钛和TiCl4反应使TiCl4溶解于电解质中，利用钛与钛离子间的平衡，使熔盐中保持足够浓度的Ti2+，进而可在阴极电位低于K+Na+等离子析出电位条件下，在阴极上得到金属钛。
9.影响钽铌萃取分离过程的主要因素中有氢氟酸浓度和硫酸浓度，铌的萃取随氢氟酸的浓度的增加而增大，钽的萃取是随氢氟酸的浓度的增加而增加，在6~8mol/L达到最大值后开始缓慢下降。
10.钨钼主要化合物的性质中，钨的卤化物及其氧化物包括有： 六氯化钨、五氯化钨、二氯化钨、二氯二氧化钨、四氯氧化钨。
三、简答题（共5小题，每小题8分，共40分）。
2.磷钇矿与独居石相似，也是一种稀土磷酸盐矿物，它的特点是什么？
1）稀土元素中钇含量高，轻稀土含量低。
2）精矿中钍含量少，一般只含1%~2%。
3）比独居石难分解，大多数采用浓硫酸焙烧分解、碱熔融或苏打烧结等强化方法处理。
3.在萃取体系中，离子缔合萃取体系这种萃取体系的特点是什么？
1）萃取剂是含氧有机化合物，如乙醚，或含氮有机化合物，如胺和季胺盐。
2）被萃取物通常为金属络合阴离子。
3）萃取剂与被萃取物之间形成的萃合物是离子缔合物。
4.在萃取过程的基本原理中，对萃取剂性能的基本要求有哪些？
（1）它至少有一个萃取功能基，通过它与金属离子相结合形成萃合物。
（2）为了使萃取剂本身或生成的萃合物易溶于有机相而难溶于水相，它必须具备相当长的碳氢链或苯环。
（3）具有较高的选择性，对欲分离的元素要求分离系数大，同时，有较大的萃取容量，即单位体积的萃取剂萃取金属元素的饱和容量较大。
（4）化学稳定性好，不易水解，毒性小，能耐各种酸、碱、氧化剂和还原剂的作用，当料液中有放射性元素时，有较好的抗辐射性。
（5）要求比重小，粘度低，表面张力较大，易和水相分层，沸点和闪点高，不易着火，热稳定性好。
（6）生产萃取剂的原料来源丰富，生产成本低，价格便已。
5.锆英石精矿的分解主要方法有哪些？
（1）与苟性钠共熔或与苏打烧结，得锆酸钠或硅锆酸钠等，然后用水处理。
（2）与石灰或碳酸钙烧结得锆酸钙，然后进一步分解。
（3）在等离子设备中，直接分解ZrSiO4、而获得粗二氧化锆。
（4）与硅氟酸钾融合，得氟锆酸钾。
（5）直接氯化锆英石与碳的混合料，获得粗四氯化锆，然后分解ZrCl4与HfCl4,并提纯。
（6）在电炉中进行碳还原，生成CrC或Zr，然后进行氯化以制取粗四氯化锆。
5.在生成钛白的方法硫酸法是如何进行的？
答：以钛铁精矿为原料，在160~200度下进行酸分解：FeTiO3+2H2SO4=TiSO4+FeSO4+2H2O，Fe2O3+H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O以硫酸盐形式进入溶液中的Fe以Fe2+ Fe3+存在，要加铁屑使Fe3+还原成Fe2+，后将温度将至15度可使Fe2+呈铁绿矾结晶被除去，向除铁后的溶液中加水和晶种，可水解沉淀出偏钛酸，沉淀经漂洗后在回转窑干燥，煅烧后得到TiO2。
