金属离子的分离分析方法研究论文

毛细管电泳分离铁离子和镍离子 一、实验意义及原理 电泳(electrophoresis)现象的发现最早可追溯到十九世纪初，将电泳技术用于分离分析则起源于本世纪上叶。1948年， 提塞琉斯(Tiselius)以其对界面移动法的卓越贡献荣膺诺贝尔化学奖。电泳分离是基于不同荷电物质电泳淌度的差异,因而在外加电场下表现出不同的迁移速度来实现分离的一种分析方法， 荷电物质(i)的迁移速度(νi)、电泳淌度(μi)和外加电场(E)之间的定量关系可由式(1)描述： υi ＝ μi E (1) 毛细管电泳技术是八十年代以来逐步发展起来的一种新型分离分析方法，由于电泳是在毛细管中完成而得名。在毛细管电泳中，毛细管的内径一般小于100μm， 因而对电泳过程中产生的大量焦尔热具有极高的散热效率,并能有效地限制对流，使毛细管电泳具有很高的分离效率，其理论塔板数一般在105以上。毛细管电泳中使用的一般是熔硅毛细管，其内表面结构是硅羟基(Si-OH)，在电泳缓冲溶液的作用下，硅羟基发生离解，使毛细管内壁带负电荷，从而在电场下产生电渗流(electroosmotic flow)现象，因此，在电场下荷电物质的迁移速度实际上是由物质的电泳淌度和电渗流淌度(μeo )共同决定的： υi ＝(μi +μeo )E (2) 如果采用迁移时间参数(t)来定性描述被分析物质的电泳性质，则有： t = Ld / υi = Ld / [(μi +μeo )E] (3) 由E＝V/ L得 t = Ld L / [(μi +μeo )V] (4) 其中，Ld、L、V分别表示毛细管的有效长度（进样端口到检测窗口的距离）、毛细管总长和外加电压。 毛细管电泳分析中最常用的检测手段是UV/Vis检测。但是，在毛细管电泳分离无机阳离子时，由于绝大多数金属离子在UV/Vis区间无吸收，因此，除了采用间接UV/Vis检测方法外，一般需要选择适当的配位试剂对金属离子进行衍生化，使之形成稳定的配合物，然后开始分离检测。 本实验用毛细管电泳仪分离铁(II)、钴(II)和镍(II)离子，选用4-(2-吡啶偶氮)间苯二酚(PAR)为金属离子的柱前衍生化试剂。PAR的合成路线如下： 分离效率的计算： N = (t / t1/2) 2 其中，N，t， t1/2分别表示理论塔板数，迁移时间和用时间度量的半峰宽。各单个离子的分离效率应参照本实验步骤) (b)中的数据求平均值： Nave = (∑N) / n 线性回归方程：计算单个离子的线性方程及其相关系数、相对标准偏差。 检测限的计算：根据实验步骤) (c)的结果按照如下公式计算各单个离子的检测限 CDL＝C / [SH / 2(NH)] 其中CDL, C, SH, NH分别表示离子检测限，进样浓度，峰高和基线噪音(一般为30μAU)。 重现性：根据步骤）（c）的结果计算迁移时间的标准偏差。 二、 实 验 目 的 1. 了解毛细管电泳分离分析的方法。 2. 熟悉毛细管电泳仪的基本操作。 3. 学习跨专业手段完成分析任务的方法。 三、试剂及仪器 1.试剂 2－氨基吡啶，亚硝酸异戊酯，乙醇，金属钠，间苯二酚，正丁醇，Ni(NO3)2, Fe(NO3)2, Co(NO3)2, HNO3, NaH2PO4, Na2HPO4、硼砂，氨水，氢氧化钠。 2.仪器 三口瓶（50mL），导气管（19口），量筒（10mL，50mL），烧杯（50 mL5个），锥瓶（50mL），容量瓶（100 mL4个，10 mL10个），移液管（1 mL10个），层析缸，真空干燥器，干燥管，冰浴，回流装置（回流冷凝管），加热装置（变压器、控温仪、电热圈油浴），抽滤装置（抽滤瓶、布氏漏斗），电磁搅拌器。二氧化碳钢瓶，pH计，毛细管电泳仪，熔硅毛细管（70cm××50μm .），酸度计，UV/Vis分光光度计。 四、实验步骤 1. 衍生化试剂PAR 将5g细粉状的 2－氨基吡啶溶于约5mL的乙醇和6g亚硝酸异戊酯混合溶液中。另取 金属钠溶于乙醇中，制成金属钠溶液。两溶液混合并缓缓加热搅拌回流2～，有棕色固体重氮盐析出，不需分离可用于下一部反应（冰冷却保护）。溶解9g间苯二酚于最少量的无水乙醇中，加入到上述冰冷却的固体重氮盐混合物中。通入CO2气体。反应完毕后，PAR(钠盐)粗品通过抽滤收集，并用乙醇洗涤后再用1:1的乙醇－水溶液重结晶两次，于真空干燥器中干燥。产品用薄层色谱(正丁醇: 乙醇:2M氨水=3:1:1为展开剂)检查纯度，纯品应只有一个斑点，Rf=。 2. 配制溶液 1）配制Fe(II), Co(II), Ni(II)离子的标准溶液：分别称取一定量的Ni(NO3)2, Fe(NO3)2, Co(NO3)2固体，溶于×10-2mol/L HNO3中，并分别定容在100mL的容量瓶中，使其浓度为×10-2 mol/L。 2）配制衍生试剂储备液：称取一定量的PAR固体，溶于1×10-2 mol/L硼砂溶液中，定容于100mL的容量瓶中，使其浓度为×10-3 mol/L。 3) 配制电泳缓冲液：将 NaH2PO4, Na2HPO4分别配制成 mol/L储备液, 以适当比例混合成四种pH值不同的缓冲溶液，其pH值分别为, , , ，以备稀释成一定浓度后使用。 3. 金属离子的柱前衍生化 用移液管分别量取一定量金属离子标准溶液、PAR储备液和的电泳缓冲液于10mL的容量瓶中，使其定容后的浓度分别为×10-5 mol/L、×10-5 mol/L和×10-3 mol/L，振荡后静置30min。按上述方法和实验需要配制单个金属离子标准样品和混合金属离子标准样品。 4. 确定检测波长 在UV/Vis分光光度计上对三种金属离子配合物和配体进行波长扫描，波长从360nm到700nm, 然后选择最佳检测波长。选择标准为：（1）、三种金属离子配合物在选定波长处都有很强吸收；（2）、该波长与配体最大吸收波长相距较远。 5. 毛细管电泳分离 1）毛细管预清洗：毛细管使用前需按如下步骤清洗： mol/L NaOH 30min, H2O 30 min, 电泳缓冲溶液30min。 2) 毛细管预平衡：完成毛细管清洗后，在不进样的条件下加高电压预电泳10min。 3）缓冲溶液pH值对分离的影响：10m mol/L NaH2PO4,-Na2HPO4+ mol/L PAR缓冲溶液、30KV、进样时间5s的条件下，改变pH值：, , , 。 4）缓冲溶液浓度对分离的影响：，NaH2PO4,-Na2HPO4+ mol/L PAR缓冲溶液、30KV、进样时间5s的条件下，改变缓冲溶液浓度：5，10，20，30m mol/L。 5）分离电压对分离的影响：, 10m mol/L NaH2PO4,-Na2HPO4+ mol/L PAR缓冲溶液、进样时间5s的条件下，改变分离电压：30，25，20，15KV。 6）进样时间对分离的影响：, 10m mol/L NaH2PO4,-Na2HPO4+ mol/L PAR缓冲溶液、30KV，改变进样时间：, 1, 2, 5, 10s。 7）在最优分离条件下分离： (a)在最优分离条件(文献为：, 10m mol/L NaH2PO4,-Na2HPO4+ mol/L PAR缓冲溶液、30KV、进样时间5s)下，分别对单个金属离子标准样品进样，确定各离子在分离谱图上的位置(即迁移时间t)。 (b) 改变混合样品各金属离子浓度：×10－4 ，×10－4，×10－5，×10－5， ×10－6，1×10－6 mol/L，电泳六次，分别记录电泳谱图上各谱峰的峰高和峰面积，用于求算分离效率和线性回归方程。 (c) 在上述条件下用混合金属离子浓度为×10－5 mol/L的标准样品连续电泳五次，记录电泳谱图上各谱峰的迁移时间，以考察方法的重现性。 五、结果与讨论 1. PAR的作用。 2. 缓冲溶液pH值对被分析物 迁移时间 的影响及原因。 3. 适合作金属离子柱前衍生化试剂的结构特点与要求。 4. 分离效果。

环境工程专业的论文

导语：针对环境工程这一专业，大家会写出什么样的论文呢？下面是我收集整理的环境工程专业论文，供各位阅读和参考。

摘要：

磁性固化技术凭借自身的特点与优势在环境工程利用中得到了广泛地应用，并且从其应有效果来看，其具有不错的应用前景。该文在介绍磁性固化技术种类的基础上，对其在环境工程领域中的应用进行了介绍，仅供参考。

关键词：

磁性固化；环境工程；废气处理

磁性固化技术通过物理或化学方法将酶或微生物定位于磁性固化载体，待固化反应完后，通过外部磁场完成对其的分离处理，同时使酶或微生物能够保持活性，并且可以进行多次固化，具有不错的应用前景。

1磁性载体的固化分类

磁性纳米球是磁性固化过程中的常用载体，对其进行分类大体可以分为以下几种。

（1）吸附法，利用物理吸附方法，将酶固定在琼脂糖或多孔玻璃等载体上。该固定方法具有固定条件温和、工艺简单等诸多优点，同时其载体具有较为广泛的选择空间，既可以选择人工合成的高分子材料，也可以选择天然的高分子材料，在吸附过程中可以实现固定化和纯化，失活的酶能够再次活化，而应用的载体也能够实现再生。

（2）共价法，支持物反映基团和分子功能基形成共价键，粘合十分牢固，在应用过程中具有较高的稳定性，并且很少会发生酶脱落的情况。该方法在应用过程中的主要缺点是固化和载体活化起来相对比较复杂，并且反应发生所需要的环境也十分剧烈，因此要想获取活力较好的固定化酶，必须要对反应条件进行严格地控制。

（3）包埋法，在聚合物材料的微囊或格子结构中固定酶，通过这种方式有效地避免了酶蛋白释放，而在实际操作中，在微囊或格子中仍然可以有底物落入与酶发生接触。该方法的最大优点是操作起来相对比较容易，只是将酶分子包埋起来，不会对生物活性造成较为严重地破坏，但是该方法并不是适用于分子较大的底物。（4）交联法，对试剂进行应用，完成蛋白酶之间交联，从而使多功能试剂与酶分子之间形成共价键，最终形成三向交联网结构，酶分子不仅存在外交联，而且也存在内交联。在实际操作过程中添加材料上的差异会使产生的固化酶具有不同的物理性质。

2环境工程对磁性固化技术的应用

环境检测

免疫磁性分离技术在生物学和医学中的应用已经十分成熟，近几年其也被应用到环境检测中。通过对免疫磁分离技术的应用可以从样品中将目标微生物分离，如果在检验过程中与荧光免疫分析、多聚酶链式反应等方法合理地结合在一起，可以提高检测极限和分离效率。在检测废水大肠杆菌的含量时，可以结合三磷酸腺苷为生活和免疫磁性分离技术相结合，实验结果显示，检测的整个环节时间低于60min，并且检测结果具有较高的精准度，因此是一种快速有效的检测方法。部分学者在研究过程中在分离金属离子过程中利用了一种表面被改性后的磁性纳米微生物球，实验结果显示，在浓度为10ng/ml，pH=4的溶液中,Cu、Co、Pb等离子能够依照顺序被提出，并且提取效率超过了90%，是一种不错的方法。

废气处理

磁性固定化技术因为具有反应速度块、密度高、产物易分离、抗毒性较强等等优点，被广泛地应用到废气治理领域中。宣群等研究人员利用海藻酸钠进行固化实验，在对氧化亚硫酸铁的降解率超过了97%，得到不错的应用效果。马艳玲等研究人员利用海藻酸钙制定固定微生物颗粒实现对硫化氢等废气的净化，通过实验发现，硫化氢的排除率超过了90%，排除效果良好。此外，马艳玲通过对活性炭的应用，对假单胞菌进行吸附降解油烟废气，通过实验结果发现，当气流速低于8L/h，油烟浓度未超过100mg/L，容积负荷处于～，油烟的滞留时间超过30s时，生活反应器对讲解油烟的效率超过了95%，降解效果十分明显，对油烟的处理效果明显，并且以活性炭为填充料的反应器具有较强的抗冲击能力，这也确保了其应用的合理性。

废水处理

部分学者在尝试在污水处理过程中将磁性技术与固化技术结合，将磁性物质作为酶或微生物在固化过程中的载体，通过其具有的磁场和高效分离等特点对微生物和污水进行处理，这弥补了传统废水处理中难以对微生物进行处理，难以将水与微生物进行分离的弊端，探索出一条处理废水的新途径。在对磁性纳米球进行一系列地处理后，可以使其携带功能基团，这在一定程度上提高了载体对微生物的固载量。固定微生物附着在磁性载体上可以使其在废水处理上的效率、速度得到提高，同时在污水处理过程中还具备磁处理所具有的优势，也就是在存在外磁场的情况下，具有较强的磁响应，因此很容易从反应体系中将载体分离出来，具有良好的处理效果。

部分学者在磁性微球上固定辣根过氧化物酶，在固定酶过程中，酶最大固载量可以达到，在反应器中利用其对废水（含有酚酞）进行处理，在实验过程中对废水的成分进行处理，通过测量，游离酶的动力学参数Km为224μmol/L，固定化酶动力学参数Vmax为371μmol/L；也有学者对磁活性污泥进行应用对奶厂生产过程中产生的废水进行处理，主要处理废水中的氨氮和有机物，相关实验表明，处理率分别可以达到98%和92%，并且随着科技的发展，处理率还会进一步提高，可见其是一种高效的处理方法；部分学者也针对功能化硅包覆介孔磁性载体固定细菌效果进行了研究，主要针对pH值、处理时间、处理温度等因素进行分析，同时在研究过程中需要将结果与其他载体固菌效果对比。实验结果显示在30℃环境中，摇床中的振动速度为200r/min，对固菌进行24h培养效果最佳，在城市污水处理过程中对固菌后载体进行应用，处理24h，主要处理过程中应当在pH=7，投加量为的最佳情况下开展，在该环境下，去除COD的量能够超过83%，利用pH=2的HCL溶液完成酸洗后的再生载体，将其应用到城市污水处理中，处理效果仍然可以超过76%。

将磁性载体固化酶放入磁场稳定流动床反应器中，可以简化整个体系在反应过程中的操作环节，比较适合规模化生产。通过对外部磁场的应用可以对磁性材料固定酶的运动方向和方式进行适当控制，通过该方式顶替传统机械搅拌的方式，可以使搅拌变得更加合理，使固定化酶的催化效率得到了进一步提高。

部分学者利用纳米磁粉磁化菌生物肥对屠宰场的废水进行处理，处理结果显示，通过对该工艺的应用，可以快速地分离磁性生物絮凝泥水混合液，在处理过程中仅需要15min便可以完成沉淀，磁粉和磁场能够促进微生物的新陈代谢，提高了污泥活性以及处理废水的效果，通过大量的实验结果进行统计分析，可以发现，利用其对屠宰场的废水处理，对SS、COD、NH3-N3种化学物质的.去除效率分别可以达到92%、96%、87%，通过处理后的排除的水的水质远高于排放标准，并且该工艺具有很强的抗冲击负荷能力，具有不错的应用前景。

3结语

磁性固化技术因为其自身具有的特点和优势,被广泛地应用到生物学、医学等多个领域中，并且对其的应用也已经逐渐趋于成熟，但是对其环境工程领域中的应用还处于发展阶段。因此，加强对磁性固化技术在环境工程领域中的应用的研究，扩大其应用范围，并且要将研究结果由实验阶段逐渐向应用阶段发展，进一步改善我国的环境。

化学污染与生态是研究生态环境中的污染物与周围的生态环境之间相互影响的规律的科学，是环境工程专业的一门重要的专业课。化学污染与生态课程是一门综合性课程，同时又具有较强的现实性和实践性特点。针对化学污染与生态课程教学，我们在多年课程教学改革和实践中进行了一些探索并形成了一些想法。

一、课程特点分析

化学污染与生态课程是为环境工程专业三年级学生开设的一门综合性专业课程，这门课程涉及内容和范围比较广泛，因此在学习本课程之前学生需要具备与该课程相关的基础知识，学生不但要对有机化学和无机化学具有较深的理解，而且还应当深入了解生态学和环境学等方面的知识。在这门课程的学习过程中，学生在以前所学的相关知识的基础上进一步掌握化学污染物与生态环境的相互作用规律，并且能够根据所学的知识对实际污染过程进行分析并提出具体的防治措施。在这门课程的学习过程中，学生不但要学习各种理论知识，还应当能够进行相关的验证性和设计性实验，达到理论与实践的结合。同时，通过对该课程的学习，可以激发学生们的学习兴趣并且扩展他们的视野，为进一步学习环境工程专业的其他课程打下一定的基础。

二、教学内容的设计

化学污染与生态课程的主要研究内容是化学污染物与生态环境之间的相互作用，对实际污染过程进行分析并提出具体的防治措施。该课程的一个重要特点是内容涉及多学科交叉，包括化学，环境学和生态学等学科的基本概念和基本原理。该课程涉及内容较多但课程学时数又有所限制，因此在课程教学内容的设计过程中要考虑到这些实际情况，防止该课程所讲述的内容与其他相关课程的内容产生重复现象，重点讲述本课程的核心内容。该课程的主要内容是以生态学的基本原理为基础，以化学和生态学理论相结合的观点探讨生态系统的结构和功能，详细研究非金属污染物，重金属污染物，有机污染物的来源，分布，循环，迁移转化规律以及对生态系统的作用和防治方法等。同时在教学过程中还要通过文字和影音图片资料介绍学科发展的前沿最新动态，让学生了解到最新的研究成果，这样可以使教学内容更丰富和充实。

三、教学过程中教学方法的运用

在这门课程讲授过程中发现完全的以教师讲授教学内容的方法，很难适应学生能力培养的要求。这种教学方法不利于发挥学生的主观能动性，也不利于培养学生的创新思维。因此教学改革中需要改善教学模式，在课程讲授过程中既能发挥教师的主导作用又能调动学生学习的积极性，从而提高教学效果。同时在教学过程中不同的章节其具体的内容也不一样，可以针对不同的内容采用不同的教学方法，提高教学效率。在化学污染与生态课程的教学过程中运用了如下所述的多种教学方法。第一种方法是讲授法，讲授法是教学过程中最基本的方法，这种方法主要用于基本原理和基本概念的讲述。讲授过程中教师除了讲授课程中的内容以外，还可以结合自己的科研过程，把一些相关的内容进行讲述，使学生能够更多地掌握本学科的知识。第二种方法是课堂提问法，课堂提问可以活跃课堂气氛，同时还可以调动学生对问题积极思考的能力，通过主动思考学生对课程重点和难点的认识得以强化，使分析问题的过程思路清晰并且条理化。同时通过对以前所学知识进行课堂提问也可以巩固学生对所学知识的掌握。第三种方法是课堂讨论，课堂讨论是一种较好的教学方法，随着素质教育的深入，课堂讨论也被越来越多地使用，这种方法可以活跃课堂气氛，充分调动学生的学习积极性，有利于培养学生学习过程中的主观能动性，学生可以在课堂讨论过程中发现问题，然后通过讨论解决问题，是一种合作学习的过程，通过这种分析归纳总结的思维过程，可以让学生体会自主探究的过程，充分展示学生的个性。采用课堂讨论的方法的过程中，为了达到较好的教学效果，学生需要对问题进行充分的思考，为了使学生有充分的独立思考的时间，可以提前介绍下节课的主要内容以及提出的问题，上课时在教师的指导下通过课堂讨论的方式进行课程内容的学习。第四种方法是案例教学法，教师在课程讲述过程中要注意运用案例进行教学，通过实际案例对一些环境污染问题和事件进行探讨，可以使学生学会应用基本原理对实际情况进行分析，加深对所学知识的理解和掌握，同时还可以使学生及时了解这方面的研究热点以及最新科研成果。

四、多媒体教学的应用

多媒体教学法是随着计算机多媒体技术的发展而产生的一种新的教学方法，是传统板书教学法的重要的辅助手段。多媒体教学法和板书教学法各有优点和缺点，根据环境污染与生态课程的特点，结合环境工程专业的特点，本课程采用多媒体教学法结合板书教学法进行课堂教学。在多媒体教学过程中，可以在很大程度上增加课堂教学的信息量，例如一些图表可以通过图片方式快速显示出来，这样就能把更多的时间放到对图表的分析上。同时，利用多媒体技术可以把一些抽象的理论和概念直观地显示出来，达到感性认识和理性认识的有机结合，例如可以通过动画讲述一些比较抽象的概念和过程。因此采用多媒体教学法可以提高学生学习这门课程的学习兴趣，有利于学生对课堂所学知识的理解和掌握，从而提高课堂教学的效果。当然，多媒体教学方法只是一种辅助教学手段，传统的板数教学方法仍有很强的灵活性和实用性，例如教师在黑板上对公式进行逐步推演要比多媒体教学法更符合学生的认知规律，在多媒体教学方法的应用过程中，要与传统的板书教学法相结合，这样才能达到更好的教学效果。

五、适当增加实践性内容

化学污染与生态课程具有很强的现实性和实践性，因此应当开展实践教学活动，首先学生应当能够进行验证性实验的操作，在教师的指导下应用实验设备进行独立的操作，在实验过程中通过观察各种实验现象从而进一步加深对所学理论知识的理解和掌握。此外还鼓励学生进行创新性和设计性实践项目，例如让学生从一些环境污染问题中提出研究题目，查阅国内外与此研究题目相关的文献资料，然后进行讨论确定研究方案，在教师的指导下进行实验，通过这种具体的科研实践活动可以提高学生理论联系实际的能力，同时也巩固了在课堂上所学的知识。

六、改变课程成绩评定方式

成绩的评定是化学污染与生态课程教学改革的一个重要方面，在成绩评定过程中需要要注重四个方面，第一个方面是对学生所学课程理论基础知识的成绩评定，这项评定通过笔试试卷考试的方式进行，考试过程采用教考分离的方法，防止任课教师试卷出题过程中的倾向性，这样能更客观地评价教学过程中教师的教学效果以及学生的学习成绩，同时试卷阅卷过程采用流水阅卷方式，在此过程中可以让每位教师对学生的答题情况进行分析，这样可以更客观地评估教学成效；第二个方面是对学生出勤和平时作业的成绩评定，第三个方面是学生在实践环节中的表现，最后是成绩评定过程中还要注重学生对化学污染与生态学科发展的认识，以及对所学的一些基本原理在自己专业领域中的应用的认识。

有色冶金化工原理分析论文

摘要 ：本文对有色冶金化工的生产过程进行了概括分析，对其中的工艺原理做出归纳探讨，以期让相关理论更加浅显明晰，对实际生产产生增益作用。

关键词 ：有色冶金；化工过程；工作原理

1有色金属冶金技术现状及原理

目前金属的化工冶炼方法主要包括三种方式：火法冶金、湿法冶金和电冶金。

火法冶金

火法冶金在冶金领域是非常传统的生产方式，在整个操作中并未加入水溶液，因此这种方法也叫做干法冶金，主要的原理是制造高温的条件，矿石就能经过化学、物理反应，让其中的金属与其他的成分分离，这样就能提炼出金属单质。实际操作流程的第一步是矿石准备，第二步是冶炼，第三步是精炼。第一步：矿石准备选择精矿后要加入适当的熔剂，对精矿进行加热，让其中的矿料可以在加热情况下形成块状，或者是加入一些粘合剂来制造成型，形成小球状后结成球团，然后放进鼓风炉里进行冶炼。第二步：冶炼这一过程主要是生成两个部分，分别是炉渣和金属液。金属液中也是有着少量的杂质，因此要进行进一步的精炼。这一过程是在鼓风炉中发生，其中加入了必要的材料以及熔剂，并加入焦炭来作为还原剂，主要是为了在铁矿中还原出生铁，在铜矿中还原出粗铜，还有对硫化铅矿进行冶炼，还原出粗铅。除了生成金属液以外，还有诸多杂质组成的炉渣。若是在氧化条件下反应，对生铁用转炉来精炼，在转炉中引入适当的氧气，用氧化的方式将铁水中的杂质去除，并炼出一定品质的钢水，可以将其铸成钢锭，这就是氧化吹炼的过程。造锍熔炼是对硫化铜或者硫化镍矿石进行处理，通常来说是在反射炉以及矿热电炉中进行反应，也可以是用鼓风炉来反应。在其中会加入一些石英石熔剂，便于形成炉渣，炉渣之下会留下熔锍。第三步：精炼。这个步骤是为了将金属液中依旧存在的一些少量杂质进一步去除掉，可以让金属的纯度得到提升。如在炼钢的时候，可以对生铁进行适当的精炼，这样就能在其中去除掉更多的非金属杂质，或者是进行更加深入地脱硫。精炼铜则是将粗铜放在反射炉里氧化，再用电解的.方式进行精炼。不同的金属有着不同的精炼方式，在设备以及原料上都是有所区别的。

湿法冶金

这种方法的另一个名字叫水法冶金，是借助各类熔剂，通过一系列的化学反应，实现对金属的提取以及分离，主要的步骤分为四步，其中第一步就是浸出。①浸出就是将矿物里的目标成分引入到溶液里，便于接下来的步骤逐渐展开。②通过过滤等方法，将浸出液与残渣分离，同时将夹带于残渣中的冶金溶剂和金属离子回收。③采用萃取法或离子交换法，将浸出液中目标组分富集，并和其他杂质离子分离。④从净化液中提取目标金属或化合物。湿法冶金在钴、镍、铝、铜、锌等工业中占有重要地位，世界上全部的氧化铝、大部分锌和部分铜都采用此法生产。湿法冶金对低品位矿和相似金属分离都具有很好的适用性，而且金属回收程度高，不会造成严重的环境污染，生产过程易实现连续化和自动化，利于提高生产效率[1]。

电冶金

电冶金是以电能为能源进行提取和处理金属的工艺，根据电能转化形式的不同分为电化冶金和电热冶金两类。电化冶金是利用电极反应而进行的冶炼方法，对电解质水溶液或熔盐等离子导体通以直流电，电解质便发生化学变化，在阳极上发生氧化反应，而在阴极上发生还原反应。电热冶金具有加热速度快、调温准确、温度高（可达2000℃），可以在各种气氛、压力或真空中作业，具有金属烧损少等优点，是冶炼稀有高熔点金属、半导体材料等的一种主要方法。例如，目前冶炼金属铝就属于电热冶金方式，首先从铝土矿中提取氧化铝，然后在氧化铝中加入冰晶石作为助熔剂，在高温下熔融电解。

2有色冶金化工生产的核心设备的工作原理

虽然冶金化工产品种类众多，冶炼方法一般各不相同，但诸多生产流程所应用原理却大致相同，核心设备上也有着一定的共同点[2]，下面对几种主要设备介绍。高炉冶炼原理：高炉生产乃连续进行，在实际操作中，是从炉顶的位置加入各类原料以及添加剂，从下部的风口鼓入高温达到一千摄氏度以上的热风，同时喷入煤粉等燃料。铁矿石的成分主要是铁的氧化物，这样用高温的方式就可以用燃料在燃烧后形成的一氧化碳，用来进行还原反应，实现对铁矿石中氧化物的还原，就能得到单质铁。这种情况下形成的是高温铁水，从出铁口就可以放出。同时在铁矿石中有着诸多的其他物质，构成了炉渣，炉渣就要从出渣口的位置排出，经过除尘处理之后，这些还能作为一些工业的生产原料。

3结束语

理论对实践具有指导意义，通过对理论的研究解析，了解工艺、反应及设备的本质，使实际生产具有更高的经济效益和时间效益。本文浅析了冶金化工生产中的几种主流方法的原理和工艺流程，对部分设备进行了理论分析。当前我国冶金设备正在高速地革新，冶金设备提升的同时，冶金化工在不同领域也会有广泛的发展前景。面对当前的压力和未来的挑战，我们需要不断深入地研究原理，并与先进技术相结合优化现有设备与工艺，在实践中解决各类有色冶金化工问题。

参考文献

[1]中国工程院化工、冶金与材料工程第十一届学术会议——“‘化工、冶金、材料’前沿与创新”在宁波隆重举行[J].杭州化工，2016，46（04）：44.

[2].济南冶金化工设备有限公司一流的煤化工及焦化设备专业制造商[J].燃料与化工，2016，47（01）：2.

作者：胡睿康 单位：澧县第一中学