第一篇：金屬鋁的生產方法新進展

金屬鋁的生產方法新進展

金屬鋁的生產方法新進展

摘要：現代金屬鋁的生產工藝主要是冰晶石—氧化鋁熔鹽電解法工藝。氧化鋁的生產方法有多種，工業上用的主要是拜耳法生產氧化鋁，也有用拜耳燒結聯合法等工藝處理低品位鋁土礦。電解過程是在電解槽中進行。直流電通入電解槽，槽內陰陽兩極發生電化學反應，陰極生成金屬鋁液，陽極生成CO和CO2氣體。鋁液定期用真空抬包吸出，經過凈化澄清后，澆注成商品鋁錠。陽極氣體經凈化后，廢氣排空，回收的氟化物返回電解槽。關鍵詞：拜耳法；鋁電解；氧化鋁；反應 緒論 1.1引言

1854年，法國化學家德維爾把鋁礬土、木炭、食鹽混合，通入氯氣后加熱得到NaCl·AlCl3復鹽，再將此復鹽與過量的鈉熔融，得到了金屬鋁。直到1886年，美國的豪爾和法國的海朗特，分別獨立地電解熔融的鋁礬土和冰晶石的混合物制得了金屬鋁，奠定了今天大規模生產鋁的基礎。

1.2鋁元素

鋁位于元素周期表中第三周期第IIIA族，相對密度2.70。熔點660℃。沸點2327℃。鋁在地殼中分布很廣，鋁的活潑性強，不易被還原，在干燥空氣中鋁的表面立即形成厚約50埃的致密氧化膜，使鋁不會進一步氧化并能耐水；但鋁的粉末與空氣混合則極易燃燒；熔融的鋁能與水猛烈反應；高溫下能將許多金屬氧化物還原為相應的金屬；鋁是兩性的，即易溶于強堿，也能溶于稀酸。航空、建筑、汽車三大重要工業的發展，要求材料特性具有鋁及其合金的獨特性質，這就大大有利于這種新金屬鋁的生產和應用。應用極為廣泛。

1.3鋁的性質

鋁具有很大的強度質量比,鋁的強度隨溫度降低而增大。鋁具有良好的防腐蝕性能。在空氣中，鋁表面生成一層厚度約2×10-5cm，光滑的硬氧化鋁薄膜，緊緊粘附在鋁表面。鋁是優良的導電材料，具有良好的導熱性能。鋁的另一個重要特性是能夠和多種金屬構成有用的合金。

金屬鋁的生產方法新進展 2鋁土礦

鋁土礦是含鋁礦物和赤鐵礦、針鐵礦、高嶺石、銳鐵礦、金紅石、鈦鐵礦等礦物的混合礦，一般是指工業上能利用的，以三水鋁石、一水軟鋁石或一水硬鋁石為主要礦物所組成的礦石的統稱。鋁土礦是生產金屬鋁的最佳原料。我國鋁土礦資源比較豐富，分布甚廣，并根據本國的鋁礦資源特點，發展出多種氧化鋁生產方法。50年代初就已用堿石灰燒結法處理鋁硅比只有3.5的純一水硬鋁石型鋁土礦,開創了具有特色的氧化鋁生產體系。用中國的燒結法,可使Al2O3的總回收率達到90%；每噸氧化鋁的堿耗(Na2CO3)約 90公斤；氧化鋁的SiO2含量下降到0.02～0.04％；而且在50年代已經從流程中綜合回收金屬鎵和利用赤泥生產水泥。60年代初建成了拜耳燒結混聯法氧化鋁廠，使Al2O3總回收率達到91％，每噸氧化鋁的堿耗下降到60公斤，為高效率地處理較高品位的一水硬鋁石型鋁土礦開創了一條新路。中國在用單純拜耳法處理高品位一水硬鋁石型鋁土礦方面也積累了不少經驗。

2.1鋁土礦處理方法

從鋁礦提取鋁有兩個方案，第一個方案是選用高品位鋁土礦，先用化學方法從礦石中提取純凈的氧化鋁，然后用電解法從氧化鋁中提取純凈的鋁。第二個方案是選用低品位的鋁土礦，經過物理選礦，分離掉一部分硅酸鹽礦物后，送入溶出流程中去，提取氧化鋁；或者用化學法分離掉一部分氧化鐵和氧化鈦后，在電解槽或電弧爐內還原出鋁-硅-鐵-鈦合金。

2.2我國鋁土礦特點

（1）儲量集中于煤或水電豐富的地區，有利于開發利用。山西、貴州、河南和廣西壯族自治區儲量合計占全國儲量的85.5%，加上其煤炭和水利資源，為其提供了發展鋁工業的有利條件。

（2）礦床類型以沉積型為主，坑采儲量比重較大。

（3）一水硬鋁石型礦石占絕對優勢。其特點是高鋁、高硅和低鐵，鋁硅比偏低，一般在4~7之間，鋁硅比在10以上的相對少些。在福建、河南和廣西有少量的三水鋁石型鋁土礦。

3氧化鋁的生產

金屬鋁的生產方法新進展 氧化鋁，又稱三氧化二鋁，分子量101.96，通常稱為“鋁氧”，是一種白色無定形粉狀物，俗稱礬土。生產氧化鋁的方法有酸法、堿法、酸堿聯合法、熱法。

3.1堿法生產氧化鋁

堿法生產氧化鋁，就是用堿(NaOH或Na2CO3)處理鋁土礦，使礦石中的氧化鋁水合物和堿反應生成鋁酸鈉溶液。鋁土礦中的鐵、鈦等雜質和絕大部分的二氧化硅則成為不溶性的化合物進入固體殘渣中。這種殘渣被稱為赤泥。鋁酸鈉溶液與赤泥分離后，經凈化處理，分解析出A1(OH)3，將A1(OH)3與堿液分離并經過洗滌和焙燒后，即獲得產品氧化鋁。

堿法生產氧化鋁一般有拜耳法、燒結法和拜耳燒結聯合法。

3.1.1拜耳法

拜耳法生產氧化鋁的基本原理是：

（l）用NaOH溶液溶出鋁土礦，所得到的鋁酸鈉溶液在添加晶種、不斷攪拌的條件下，溶液中的氧化鋁呈氫氧化鋁析出，即種分過程。

（2）分解得到的母液，經蒸發濃縮后在高溫下可用來溶出新的鋁土礦，即溶出過程。

交替使用這兩個過程，就能夠每處理一批礦石便得到一批氫氧化鋁，構成所謂的拜耳法循環。

用反應方程式表示如下：

Al2O（2NaOH＋aq 31或3）H2O＋?2NaAl?OH?4＋aq

拜耳法生產氧化鋁一般有原礦漿制備→高壓溶出→赤泥分離、洗滌→晶種分解→氫氧化鋁分離、洗滌→氫氧化鋁焙燒等工序。

3.1.2燒結法

燒結法生產氧化鋁的基本原理是將鋁土礦與一定量的純堿、石灰（或石灰石）配成爐料在高溫下進行燒結，使氧化硅與石灰化合成不溶于水的原硅酸鈣2CaO·SiO2，氧化鋁與純堿化合成可溶于水的固體鋁酸鈉Na2O·Al2O3，而氧化鐵與純堿化合成可以水解的鐵酸鈉Na2O·Fe2O3，將燒結產物（熟料）用稀堿溶液溶出時Na2O·Al2O3便進入溶液，Na2O·Fe2O3水解放出堿，氧化鐵以水合物

金屬鋁的生產方法新進展 與原硅酸鈣一道進入赤泥。再用二氧化碳分解鋁酸鈉溶液便可以析出氫氧化鋁。經過焙燒后產出氧化鋁。分離氫氧化鋁后的母液成為碳分母液（主要成分為Na2CO3），經蒸發后返回配料。

燒結法生產氧化鋁工序一般為：生料漿的制備→熟料燒結→熟料溶出→鋁酸鈉溶液脫硅→碳酸鈉分解→氫氧化鋁分離、洗滌→氫氧化鋁焙燒→碳分母液蒸發。

3.1.3拜耳燒結聯合法

拜耳燒結聯合法可充分發揮兩法優點，取長補短，利用鋁硅比較低的鋁土礦，求得更好的經濟效果。聯合法有多種形式，均以拜耳法為主，而輔以燒結法。按聯合法的目的和流程連接方式不同，又可分為串聯法、并聯法和混聯法三種工藝流程。

（1）串聯法是用燒結法回收拜耳法赤泥中的Na2O和Al2O3于處理拜耳法不能經濟利用的三水鋁石型鋁土礦。擴大了原料資源，減少堿耗，用較廉價的純堿代替燒堿，而且Al2O3的回收率也較高。

（2）并聯法是拜耳法與燒結法平行作業，分別處理鋁土礦，但燒結法只占總生產能力的10～15％，用燒結法流程轉化產生的NaOH補充拜耳法流程中NaOH的消耗。

（3）混聯法是前兩種聯合法的綜合。此法中的燒結法除了處理拜耳法赤泥外，還處理一部分低品位礦石。

3.2酸法生產氧化鋁

酸法生產氧化鋁是用無機酸溶出黏土中氧化鋁的生產方法。用各種無機酸溶出處理黏土時，原料中氧化硅基本不與酸反應，而得到含鐵的鋁鹽酸性水溶液。經過除鐵凈化后，可通過不同的方法得到鋁鹽水合物結晶或氫氧化鋁結晶，進一步煅燒可得到氧化鋁。

3.2.1硫酸法

硫酸法生產氧化鋁，用m（SO3）: m（Al2O3）=2.6的含鐵的硫酸鋁溶液，在403K的溫度下溶出過量的焙燒過的高硅鋁土礦，得到m（SO2）: m（Al2O3）=1.8~1.9的硫酸鋁溶液和吸附了鐵的殘渣。分離殘渣后往硫酸鋁溶液中通入SO2，金屬鋁的生產方法新進展 將三價鐵還原成二價鐵，再在573K的溫度下，使硫酸鋁水解析出堿式硫酸鋁。在1423K的溫度下煅燒堿式硫酸鋁得到成品氧化鋁和含SO3較高的氣體。氣體用水解母液吸收后在453K溫度下將上述吸附了鐵的殘渣中的氧化鋁充分溶出后，得到m（SO3）: m（Al2O3）=2.6的硫酸鋁溶液，再用于溶出下一批礦石。

3.2.2鹽酸法

鹽酸法生產氧化鋁是用濃硫酸處理含鋁原料得到硫酸鋁溶液，進而冷卻結晶析出雜質含量高的硫酸鋁，然后用鹽酸溶解硫酸鋁，同時通入HCl氣體使溶液飽和，使溶液中以很純的AlCl3·6H2O析出。經過洗滌后，在1373~1473K的溫度下煅燒獲得純度比拜耳法還高的氧化鋁成品和可再生鹽酸的含HCl氣體。

4鋁電解

現代鋁工業生產，采用冰晶石—氧化鋁熔鹽電解法。氧化鋁作溶質，冰晶石作溶劑，氧化鋁溶解在冰晶石中形成電解質，以炭素材料作電極，通入電流，在電解槽內的兩極上進行電化學反應，即電解過程。

氧化鋁是鋁電解生產中的主原料，鋁電解對于氧化鋁的要求，一是它的化學純度，再就是其物理性能。冰晶石的分子式為Na3AlF3，它是溶劑的主要成分。鋁電解生產中所用的冰晶石分天然和人造兩種。天然冰晶石的儲量很少，遠遠不能滿足鋁工業的需要，所以現代鋁工業采用人造冰晶石。在鋁電解生產中，氟化鋁是冰晶石—氧化鋁熔體的一種添加劑。它的作用是可以彌補電解質中氟化鋁的損失，又可以調整電解質的分子比，主要用于降低熔體的分子比，降低電解溫度。以保證生產技術條件的穩定。其次還需要添加氟化鈣、氟化鎂、氟化鈉和碳酸鈉等用來調整和改善電解質性質的添加劑。

4.1電解質

在鋁電解生產中，連接陽極和陰極之間不可缺少的熔鹽體叫電解質，它主要是以冰晶石為熔劑，氧化鋁為熔質而組成。但在現代鋁工業生產中使用的電解質并非單純的冰晶石和氧化鋁。因為冰晶石和氧化鋁含有一定數量的雜質成分，如：氧化鈉、氧化鐵、氧化硒和氧化鈣等。另外，在電解生產中，為了改善電解質的物理化學性能，有利于提高電解生產指標，還向電解質中加入某些添加劑，如，氟化鋁、氟化鎂、氟化鋰、氯化鈉等。

金屬鋁的生產方法新進展 熔融的冰晶石能夠較好的熔解氧化鋁，而且所構成的電解質可在冰晶石的熔點1008℃以下進行電解，從而也降低了氧化鋁的還原溫度。在電解溫度下，熔體狀態的冰晶石或冰晶石-氧化鋁熔液的比重比鋁液的比重還小約10%，它能更好地漂在電解出來的鋁液上面。冰晶石—氧化鋁熔體具有較好的流動性和良好的導電性。

4.2鋁電解槽

鋁電解槽是煉鋁的主體設備。電解槽槽型有兩種：（1）自焙陽極電解槽：上插式、側插式；（2）預焙陽極電解槽：不連續、連續式。自焙槽和預焙槽比較：

（1）在電解過程中，陽極大約以0.8~1.0 mm/h速度連續消耗，自焙槽可連續使用，而預焙槽不能連續使用，須定期更換；

（2）自焙槽散發氟化物，瀝青煙氣，而預焙槽不散發煙氣，污染環境；（3）預焙槽具有槽型大型化、操作機械化和自動化、電流效率高、電耗率低、煙害小的優點。

4.3鋁電解的兩極反應：

鋁工業上均采用炭素材料作電極——炭陽極和炭陰極。電解對陽極的要求：

(1)導電率高，以降低陽極電阻；

(2)導熱率低以降低糟的熱損失，降低陽極上部的氧化速度和防止電解質界面凝固；

(3)熱穩定性和化學穩定性良好，使陽極能夠在高溫和腐蝕性的環境下工作；(4)雜質含量低，防止對金屬鋁的污染；(5)適宜的機械性能，以便經受粗糙的搬運；(6)合適的密度和空隙率，減少金屬鋁的侵入；(7)氣體滲透率低，減少陽極內部氧化；(8)應有適宜的抗熱震性。

在電解過程中，炭陰極原則上是不消耗的，炭陽極由于直接參與電化學反應而消耗。陽極的作用主要有：導電和參加電解時的化學反應和電化學反應。

金屬鋁的生產方法新進展 在電解過程中，陽極是消耗的，其理論消耗是334kg/t·Al，而實際消耗一般為380~450kg/t·Al，這與陽極質量、電解技術條件有關。降低陽極消耗可以提高鋁廠的電流效率、降低電耗和增加鋁產量，從而提高經濟效益。

陰極反應：

Al3?(配離子)?3e?Al

陽極反應：

2O2?(配離子)?C－4e?CO2

總反應：

2Al2O3?3C?4Al?3CO2

4.4鋁電解的生產過程

鋁電解槽全部生產過程包括三個階段：焙燒期、啟動和啟動后期、正常生產期。

（1）鋁電解槽的焙燒期

焙燒期在于焙燒自焙陽極（對預焙槽則是加熱陽極）以及加熱陰極，達到900~1000℃，以便下一步啟動。自焙陽極新槽采用焦粒焙燒法，預焙陽極槽采用鋁液焙燒法。

（2）鋁電解槽的啟動期

啟動期在電解槽內熔化電解質，開始鋁電解。分干式和常規啟動兩種。干式適用于啟動新系列中的頭幾臺槽，當時廠房內無現成的熔融電解質和鋁液，只好在新槽內熔化所需的電解質和鋁；常規啟動適用已有電解槽生產，在開始時從正在進行鋁電解槽內取出電解液和鋁液倒入新啟動的槽內，以加速啟動過程。

（3）鋁電解槽的正常生產期

電解槽經過焙燒和啟動之后便進入正常生產期，直到停槽為止，正常生產期通常延續5~7年。

4.5鋁電解用惰性電極 4.5.1惰性陽極

金屬鋁的生產方法新進展 采用惰性陽極取代炭陽極,在冰晶石熔液中的溶解度小，在高溫下具有良好的導電性，為電解鋁工業帶來巨大的環境效益和經濟效益。迄今為止,大多數惰性陽極材料的研究主要集中在金屬或合金、金屬氧化物陶瓷以及金屬陶瓷方面。

金屬(合金)具有良好的導電性、強度和抗熱震性等優點,是較理想的鋁電解陽極材料。但除某些貴金屬外,金屬陽極在鋁電解槽的生產環境中不能充分抵御冰晶石熔體腐蝕和陽極產生的高溫氧氣的氧化。

氧化物陶瓷材料由于其顯著的化學惰性而倍受關注。但幾乎所有的氧化物在冰晶石熔體中都會有不同程度的溶解,其中SnO2 基氧化物、尖晶石類和CeO2涂層溶解速度緩慢被作為陽極材料的首選。

金屬陶瓷集中了陶瓷材料(低的腐蝕速率和抗氧化性)和金屬材料(良好的導電性和較高的抗熱沖擊強度)的優點, 其氧化物基體形成抗腐蝕網絡,網絡中的金屬相增強了材料的導電性,被看作是最有前途的惰性陽極的材料。

4.5.2惰性陰極

采用惰性陰極材料時，鋁離子可以直接在惰性陰極上放電生成鋁。槽內積存的鋁液不再用陰極，所以鋁液涌動所致的波峰減弱，兩極間距可以明顯減弱，從而節省電能。鋁液還能良好地濕潤惰性陰極，使槽內氧化鋁沉淀物不能停留在陰極表面上；鋁液從陰極上淌下來匯集在槽內凹溝中減輕了槽生產操作中磁流體攪動的各種干擾，提高電能效率。

4.6鋁電解過程的兩極副反應 4.6.1陰極副反應

（1）鋁的溶解和損失：

金屬鋁部分地溶解在冰晶石熔體中。一般認為，陰極鋁液在電解質里的溶解有以下幾種情況：

①溶解在熔融冰晶石中的鋁，生成低價鋁離子和雙原子的鈉離子。

2Al?Al3??3Al? Al?6Na??Al3??3Na?

②在堿性電解質中，鋁與氟化鈉發生置換反應。

Al?3NaF?AlF3?3Na

金屬鋁的生產方法新進展 ③鋁以電化學反應形式直接溶解進入電解質熔體中

Al(液)?e?Al?

此外，鋁也可能以不帶電荷狀態溶解在電解質中，構成金屬霧。(2)金屬鈉的析出

電解過程中陰極的主反應是析出鋁而不是鈉，因為鈉的析出電位比鋁低。但是，隨著溫度升高，電解質分子比增大，氧化鋁濃度減少，以及陰極電流密度提高，鈉與鋁的析出電位差越來越小，而有可能使鈉離子與鋁離子在陰極上一起放電，析出金屬鈉：

Na?＋e＝Na

此外，在堿性電解質中，溶解的鋁也可能發生下列反應而置換出鈉：

Al＋6NaF?Na3AlF6＋3Na

析出的鈉少部分溶解在鋁中，剩下的一部分被陰極炭素內襯吸收，一部分以蒸汽狀態揮發出來（鈉的沸點為880℃），在電解質表面被空氣或陽極氣體所氧化，產生黃色火焰?？赡艿姆磻獮椋?/p>

4Na＋O2＝2Na2O 2Na＋CO2＝Na2O＋CO 2Na＋CO＝Na2O＋C

4.6.2陽極副反應

冰晶石—氧化鋁熔鹽電解在電解過程發生主反應的同時，伴隨著一系列副反應，主要發生如下反應：

2Al（溶解的）＋3CO2?Al2O3十3CO

此外，由于碳陽極散落掉渣，分離后飄浮在電解質表面，當二氧化碳氣體與這些碳渣接觸時，會發生還原反應而生成一氧化碳。

C＋CO2＝2CO

4.6.3陽極效應

陽極效應是鋁電解過程中發生在陽極上的一種特殊現象。當其發生時，陽極

金屬鋁的生產方法新進展 上出現許多細小的電弧，發出輕微的噼啪聲，此時槽電壓已從正常值（如4.2V)升高到數十伏。陽極效應也在其它種類的熔鹽電解中發生，例如鈣電解，但在鋁電解中最普遍。陽極效應對鋁電解生產有利也有弊。

陽極效應發生時可以利用效應來檢查電解槽的生產狀態是否正常；冷槽時可用效應提供熱量調整熱平衡；偶爾發生陽極效應對清理電解質中的碳粒和陽極底掌是有益的。但是陽極效應的發生會增加電能消耗和各種原材料的損失，影響槽內鋁質量；影響系列的供電穩定，尤其在供電容量額定的情況下，效應過于頻繁易造成供電和生產之間的惡性循環，這樣既影響供電又影響生產的正常進行；增加勞動量，惡化場所，打亂作業計劃。

陽極效應對鋁電解生產利少弊多，所以，一般把效應系數控制在較低范圍內。

4.7鋁電解的電流效率

鋁電解的電流效率通常是指陰極上實際產出的鋁量對于理論上按照法拉第定律計算的鋁量的百分數。它是鋁電解的一個重要的基本生產指標，涉及到鋁電解槽的產量與能耗，而這兩者對鋁生產的成本有直接影響。

現代大型預焙陽極電解槽的電流損失，造成電流效率降低，主要原因是：（1）二次反應，即電解出來的鋁又溶解或機械混入到電解質中，并被循環著的電解質帶到陽極空間或電解質表面，為陽極氣體中的CO2或空氣中的氧所氧化。這是電流效率降低的基本原因。這一現象在壓鋁，兩水平波動較大，電解質溫度過高或低時最明顯。

（2）其它離子的放電。這里主要是鈉離子放電生成鈉原子，由于鈉原子在電解質中溶解度很小，加之本身沸點很低，大部分將以氣體狀態蒸發或滲入槽底。這一現象在分子比較高時容易發生。

（3）電流空耗，包括Al3+不完全放電，以及電解質時的V5+、P5+、Ti4+等高價離子不完全放電生成相應的低價離子被電解質轉移到陽級空間后，又再氧化成高價離子，即：

Al3?? 2e ? Al?

（陰極上）Al?? 2e ? Al3?

（陽極上）

如此循環，造成電流空耗。這種現象在陰極表面的電子密度（即電流密度）

金屬鋁的生產方法新進展 較小時，如爐溫過高、化爐膛時，或整流所突然限電時比較明顯。

（4）漏電，通常是爐幫結殼熔化，并且電解質面上有大量炭渣時發生，即電流有可能連接槽殼與格子板之間，及鐵渣箱體與槽殼接觸等均可造成漏電損失。

電流效率的影響因素有：電解質溫度、極距、電解質成分、電流密度、鋁液高度。既然電流效率降低的主要原因是熔解鋁的再氧化（二次反應）損失，那么提高電流效率的措施可以從控制鋁損失過程中探索，具體措施有：

（1）在適當低的過熱溫度下進行電解；

電解質溫度正常與否，對電解槽電流效率等工作指標有著決定性的影響，根據我廠實踐中的多次測量表明，電解質溫度每升高10℃，電流效率大約降低1~2%。電解質溫度過低會使電解質發粘，致使鋁珠與電解質分離困難，反而易于鋁的損失，使電流效率降低。

（2）建立和保持理想的槽膛內型；

極距增大，電解質攪拌強度將減弱，因為相同的陽極氣體量所攪拌的兩極間的液體量增加，攪拌減弱，則使擴散層厚度增加，使用使鋁損失減少，電流效率提高。但極距超過某一限度，電流效率變化不大，因此，力求使極距保持在實際所能允許的最小值，否則隨著極距增加，不但不能提高電流效率，反而使槽電壓徒然升高，加大電耗、最終還是不利于降低產品成本。

（3）電解質成分；

當CR（NaF/AlF3之重量比）小于1.5，有過剩AlF3時，電流效率開始提高，這是由于此時鋁液與電解質之間界面張力增大，有利于分散于電解質中的鋁珠匯集，且鋁的溶解度減小的緣故。同時在酚性電解質中，Na+的放電及鋁自電解質中取代鈉的反應減弱；但電解質過酸，又使生成低價氟化鋁反應增強，增加鋁的損失。因此，鋁電解生產一般采用弱酸性電解質，其分子比（CR）在1.25~1.35之間。

（4）Al2O3濃度；

在冰晶石—Al2O3熔體中，在5%（重量）Al2O3時，電流效率最低，大于或小于此電流效率均能升高，大型預焙槽生產，采用Al2O3濃度：2.5~3.0%較適宜。

（5）電流密度；

金屬鋁的生產方法新進展 為了取得較高電流效率，陰極電流密度不能過高，也不能過低，因為陰極電流密度過低時，由于單位陰極面積上的電子密度過小，Al3+產生不完全放電；陰極電流密度過高時，則發生Na+大量放電，兩者都會造成電流無謂的消耗，從而降低了電流密度。因而陰極電流密度有一個對應最高電流密度的臨界值—臨界陰極電流密度。

陽極電流密度增大，陽極氣體的析出量增加，對電解質液攪拌加強，使溶解金屬的擴散系數增大，二次反應加快，電流效率將降低；陽極電流密度減小時，陽極氣體的析出排出的速度減弱，攪拌減小時，電流效率提高，但陽極電流密度保持過小，則系列電流強度也將變小，不利于強化生產，最終電流效率也無法保證。

（6）盡可能使槽內鋁液保持平靜并處于一定水平；

槽內鋁液水平較高時，則可較快地使這部分多余的熱量疏導出去，從而減少陽極下部和側部溫度差，避免二次反應，從而提高電流效率。但鋁液水平過高不僅使爐膛爐溫偏低，陰極電流密度增大，降低電流效率，而且傳熱量加大、熱損失過大、也使電耗增加。

（7）選用低熔點的電解質組成，使用惰性的可濕潤陰極，如二氧化硼涂層陰極。

4.8鋁電解的電能效率

所謂電能效率是指在電解槽生產一定量鋁時，理論上應耗電能（W理）與實際消耗電能（W實）之比。以百分數表示：

?電能（%）=W理?100% W實理論電耗是指為了使電解過程能連續而穩定地進行，理論上應付出的最低電能。鋁電解槽的槽工作電壓主要由以下幾部分組成：氧化鋁的實際分解電壓、陽極電壓降、陰極電壓降、電解質電壓降、母線電壓降和陽極效應分攤電壓降。

4.8.1鋁電解的節能措施

鋁電解的節能根本途徑是降低槽平均電壓和提高電流效率。提高電流效率的措施前文已提及，下面主要是降低槽平均電壓的措施：

鋁電解槽的槽工作電壓主要由以下幾部分組成：氧化鋁的實際分解電壓、陽

金屬鋁的生產方法新進展 極電壓降、陰極電壓降、電解質電壓降、母線電壓降和陽極效應分攤電壓降。

（1）減小電解質電壓降。

電解質的電壓降與其電阻率、陽極浸入電解質的表面積、鋁液鏡面面積、極間距離等因素有關。其中最主要的是電阻率和極間距離。

① 電解質的電阻率

在工業電解槽內經常有碳渣，主要是從陽極上掉下來的，炭渣越細夾雜在電解質里的數目越多，電解質導電率所受的影響越大。所以，采用弱酸性電解質并添加能夠減小電解質對于炭粒濕潤性的物質如CaF2和MgF2，使炭渣漂浮起來。

可以在預焙槽上用氧化鋁或電解質顆粒覆蓋在陽極上保護陽極，而在自焙槽上放置淌糊。在電解質里還有懸浮的固體氧化鋁也會增大電解質的電阻率，所以應嚴格控制其數量。另外，添加鋰鹽或NaCl也能夠提高電解質的導電率。

② 適當縮短極距

據工業電解槽測定，每1cm極距所對應的電解質電壓降，側插棒槽為400~450mV，預焙槽為300~330mV。因此，改進槽體結構材料，極距可大幅降低，進而可節省電能。

（2）減小極化電壓

極化電壓包括理論可逆分解電壓、陽極過電壓和陰極過電壓等部分?？梢栽龃箨枠O截面積以減小其電流密度，或者添加鋰鹽，增大陽極活性，在電解質內添加堿土金屬鹵化物，或添加AlF3、增大Al2O3濃度都有助于減小陽極過電壓。

（3）在現有的電解槽上加大導電母線的截面積

導線電壓降取決于其電阻率、電流密度和長度。可以加大導線的截面積，減小電流密度，進而使其電壓降減小。

（4）改善導體接觸點

在電解槽中，金屬導體之間的接觸點很多，所以消耗電能很大，需要改善。壓接點應定期清刷，焊接點亦應保持平整，可使電壓降減小。

（5）減小陽極電壓降

可以擴大現有陽極的截面積，即充分利用槽殼增大陽極在槽膛內的填充率。這樣在不增加鋁損失的情況下降低槽電壓。

（6）減小陰極電壓降

金屬鋁的生產方法新進展 陰極電壓降是指從鋁液至陰極棒頭這段導體中的電壓降。改善陰極棒的電流分配狀況可以減小陰極電壓降。

（7）減小陽極效應

發生陽極效應所升高的平均電壓為：

?V效應=k(V效應?V工作)?效應1440

減少陽極效應次數并縮短效應時間，可以節能省電。在生產上采取勤加工少下料的操作方法 以減少陽極效應的發生。

（8）電介質溫度

隨著電解質溫度降低，會發生

① 靠近陰極的電解質中溶解鋁的濃度降低；

② 黏度增大，陰極氣體體積減小，從而使擴散層厚度增加； ③ 擴散系數減小。

這些使溶解鋁擴散速度減小，使鋁損失降低，提高電流效率。

5鋁的精煉 5.1鋁的純度分類

(1)原鋁。通常是指用熔鹽電解法在工業電解槽內制取的鋁，其純度一般為99.5%~99.85%。

（2）精鋁。一般來自三層液精煉電解槽。在精煉槽內，原鋁和銅配成的合金作為陽極，冰晶石-鋇鹽熔液作為電解質，析出在陰極上的精鋁，其純度通常在99.99~99.999%。

（3）高純鋁。主要用區域熔煉法制取。選用精鋁作原料，得到雜質質量分數不超過1×10-6的高純鋁。高純鋁還可用有機鋁化合物物電解與區域熔煉相結合的方法制取。

5.2鋁液凈化

往鋁液中通入惰性氣體(如氮氣)或活性氣體(氯氣)，可使鋁液中的固態夾雜物吸附在氣泡上，并隨氣泡上升至鋁液表面,最后在過濾層中分離。

凈化方法：在低溫（剛剛熔點以上）長時間靜止或通入氮氣加以攪拌，清

金屬鋁的生產方法新進展 除氫。通入氯氣，與鋁反應生成氯化鋁氣泡。比氮氣效果好。

5.3鋁的精煉方法 5.3.1鋁的電解精煉原理

電解精煉的最終結果是從陽極合金中溶解出來，并在陰極上沉積，得到純度為99.99%的精鋁。在陽極合金的各種金屬元素當中，只有鋁在陰極上溶解出來。陽極合金中，如銅、鐵、硅之類比不活潑的金屬元素，并不溶解，仍然殘留在合金內。陽極上的電化學溶解反應是：

Al?3e?Al3?

因此，電解液中除了原有的Al3+、Ba2+、Na+、F-、Cl-、AlF3-

6、AlF4-之外，增加了上述反應中的鋁離子Al3+。

遷往陰極的各種陽離子中，鋁的電極電位比較正，故Al3+優先在陽極上獲得電子，析出金屬鋁：

Al3??3e?Al

而其余的各種陽離子，如Ba2+，Na+之類，并不放電。但是電解質本身所含的電位比鋁更正的元素，例如Si和Fe，卻會在陰極上析出，使鋁的純度降低。

5.3.2鋁的偏析法精煉原理

一般當原鋁從熔融狀態下徐緩冷卻，到達其初晶點時，結晶析出純度很高的鋁粒，然后將此種鋁粒跟剩余的鋁液分離，便得到所要求的偏析法產物，可從99.8%的原鋁中提取到純度為99.95%的鋁，其提取率為5~10%。

偏析法精煉鋁具有產量大、能耗低、成本低的優點，但是這種方法生產的精鋁純度較低。

5.3.3 區域熔煉法制取高純鋁

在鋁的凝固過程中，雜質在固相中的溶解度小于在熔融金屬中的溶解度，因此，當金屬凝固時，大部分雜質將匯聚在熔區內。如果逐漸移動熔區，則雜質會跟著轉移,最后富集在試樣的尾部。這種方法的分離效果取決于元素的分配系數。

分配系數是指雜質元素在固相中和在液相中的質量分配比率。分配系數小于1的雜質元素在區域熔煉中富集在試樣的尾部；分配系數大于1的雜質元素在區

金屬鋁的生產方法新進展 域熔煉中富集在試樣的頭部；分配系數等于1的雜質元素在區域熔煉中難以分離。

金屬鋁的生產方法新進展 參考文獻

[1] 邱竹賢.鋁電解[M].北京：冶金工業出版社，1995.[2] 邱竹賢.冶金學下卷[M].沈陽：東北大學出版社，2001.[3] 通斯塔等著，邱竹賢等譯.鋁電解理論與新技術[M].北京：冶金工業出版社，2010.[4] Shuren Guan.Measures for saving energy in alumina Produetion [C].Light Metals，1990.[5] 劉業翔，李劫等.現代鋁電解[M].北京：冶金工業出版社，2008.[6] 邱竹賢.鋁電解原理與應用[M].徐州：中國礦業大學出版社，1998.[7] 楊重愚.輕金屬冶金學[M].北京：冶金工業出版社，1991.[8] Abel T Engh，G.K.Sigworth.Molten Aluminium Purification [C].Light Metals，1982.[9] Grjotheim K，et al.Low-melting baths in aluminum electrolysis[C]//Light Metals 1986.Warrendale：Minerals，Metals & Materials Soc，1986.[10] 邱竹賢.工業鋁電解質分子比的演變與現狀[J].中國有色金屬學報，1996.[11] De Nora V.Veronica and Tinor 2000 new technologies for aluminum production.Electrochemical Society Interface，2002.[12] Hall C M.Process of electrolyzing fused salts of aluminum.US Patent 400，667.Fild September 21，1888.Patented April 2.1889.[13] 李慶峰，邱竹賢，張中林.熔鹽電解中的陽極電流效率[J].中國有色金屬學報，1994.[14] Augustin C O，Srinivasan L K，S.Inert anodes for environmentally clean production of aluminium.Bull Electrochem，1993.[15] 王克勤.鋁冶煉工藝[M].北京：冶金工業出版社，2010.[16] 趙振明.淺談鋁電解系統節能措施[J].青?？萍?，2004，(02).[17] Benedyk J C.Status Report on inert anode technology for primary aluminum.Light Metal Age，2001.[18] Keniry J.The economics of inert anodes and wettable cathodes for aluminum reduction cells.JOM，2001.[19] Billehaug K，Oye H A.Inert anodes for aluminium electrolysis in Hall-Heroult cells(Ⅰ).Aluminium，1981.[20] Roseth S，Gudbrandsen H，et al.Low temperature aluminum electrolysis in a high density electrolyte [J].Aluminum，2005，81(5).金屬鋁的生產方法新進展

第二篇：平面磨床常用金屬磨削方法（本站推薦）

常用金屬加工方法

本文由（www.tmdps.cn）提供

磨削以砂輪或其他磨具（如油石、砂瓦、磨頭、砂帶和研磨膏等）對工件進行加工，其主運動是砂輪的旋轉。砂輪由磨料、結合劑和氣孔構成，起磨削作用。磨料具有硬度高、耐磨性好、耐熱性好、韌性好的特點，并且有鋒利的形狀。砂輪的磨削過程實際上是磨粒對工件表面的切削、犁溝和滑擦三種作用的綜合效應。磨削中，磨粒本身也由尖銳逐漸變鈍，使切削作用變差，切削力變大。當切削力超過黏合劑強度時，圓鈍的磨粒脫落，露出一層新的磨粒，形成砂輪的“自銳性”。但切屑和碎磨粒仍會將砂輪進行修整。

磨削分為粗糙、精磨、細磨及鏡面磨削。粗磨精度可達到IT9～IT8，表面粗糙度Ra為10～1.25μm；精磨精度可達到Ra為0.4～0.2μm。；鏡面磨削表面粗糙度Ra可達到0.01μm.磨削時,由于刀刃很多,所以加工平穩、精度高～IT6，表面粗糙Ra為1.25～0.63μm；細磨精度可達到IT6～IT5，表面粗糙度Ra為。磨削過去一般常用于半精加工和精加工，表面粗糙度Ra可達到1.25～0.01μm，甚至可達Ra為0.1～0.008μm。磨削的另一特點是可以對淬硬的金屬材料進行加工，常用于淬硬鋼、耐熱鋼及特殊合金材料等堅硬材料的加工。磨削的加工～量可以很小，在毛壞預加工工序如模鍛、模沖壓、精密鑄造的精確度日益提高的情況下，磨削是直接提高工件精度的一個重要的加工方法。由被磨削工件和磨具在相對運動關系上的不同組合，可以產生各種的不同磨削方式。由于各種各樣的機械產品越來越多地采用成形表面，成形磨削和仿形磨削得到了越來越廣泛的應用。因此，磨削往往作為最終加工工序。

磨削具有硬度高，能切除極薄的切屑；砂輪磨粒的等高性好，能獲得較好的表面質量；砂輪特有的自脫性可使磨鈍的砂粒及時脫落，及時更新；磨削具有溫度高，容易產生燒傷現象等特點。

磨削時，產生的熱量大，需有充分的切削液進行冷卻。按功能不同，磨削還可分為中心磨與無心磨兩種。中心磨是將工件的兩頂尖孔在磨床的前后頂尖上定位進行磨削，可以修正位置誤差；無心磨則是以工件被加工的表面本身定位，不能修正位置誤差，精度可達到IT7～IT6，圓度誤差為±0.005mm,圓柱度誤差為±0.004mm/100mm，表面粗糙度Ra低于1.6μm，一般用于成批生產或大批量生產。

齒輪磨削方法主要是成形磨削和展成磨削。磨削時，由于所采用的“刀具”（磨具）與一般金屬切削所采用的刀具不同，且切削速度很高，因此一顆磨經歷了滑擦（彈性變形）、犁溝（塑性變形）及切削（形成切屑，沿磨粒前面流出）的過程，使工件表面形成熱應力與變形應力。磨粒在切削表面上的滑擦、犁溝和切削與磨粒的狀況和被加工材料性質有關。上述的三個過程與砂輪速度有關，砂輪速度愈高，彈塑性區就愈小。彈塑性區還與每顆磨粒的實際磨削量有關。

孔磨削是孔的精密加工方法，精度可達IT7，表面粗糙度Ra為1.6～0.4μm。磨孔不僅能獲得較高的尺寸精度和表面質量，而且還可以提高孔的位置精度和孔的軸線的直線度?？啄ハ鞯墓ぷ鳁l件較差，砂輪直徑小，剛性差，排屑和散熱困難，生產率低

第三篇：金屬檢測常規方法

主流金屬制品表面缺陷在線檢測方法。

一、漏磁檢測

漏磁檢測技術廣泛應用于鋼鐵產品的無損檢測。其檢測原理是，利用磁源對被測材料局部磁化，如材料表面存在裂紋或坑點等缺陷，則局部區域的磁導率降低、磁阻增加，磁化場將部分從此區域外泄，從而形成可檢驗的漏磁信號。在材料內部的磁力線遇到由缺陷產生的鐵磁體間斷時，磁力線將會發生聚焦或畸變，這一畸變擴散到材料本身之外，即形成可檢測的磁場信號。采用磁敏元件檢測漏磁場便可得到有關缺陷信息。因此，漏磁檢測以磁敏電子裝置與磁化設備組成檢測傳感器，將漏磁場轉變為電信號提供給二次儀表。

漏磁檢測技術的整個過程為：激磁-缺陷產生漏磁場-傳感器獲取信號-信號處理-分析判斷。在磁性無損檢測中，磁化時實現檢測的第一步，它決定著被測量對象(如裂紋)能不能產出足夠的可測量和可分辨的磁場信號，同時也影響著檢測信號的性能，故要求增強被測磁化缺陷的漏磁信號。被測構件的磁化由磁化器來實現，主要包括磁場源和磁回路等部分。因此，針對被測構件特點和測量目的，選擇合適的磁源和設計磁回路是磁化器優化的關鍵。

漏磁檢測金屬表面缺陷的物理基礎使帶有缺陷的鐵磁件在磁場中被磁化后，在缺陷處會產生漏磁場，通過檢測漏磁場來辯識有無缺陷。因此，研究缺陷漏磁場的特點，確定缺陷的特征，就成為漏磁檢測理論和技術的關鍵。要測量漏磁場，測量裝置須具有較高的靈敏度，特別是能測空間點磁場，還應有較大的測量范圍和頻帶；測量裝置須具有二維及三維的精確步進或調整能力，以確定傳感器的空間位置；同時，應用先進的信號處理技術去除噪聲，確定實際的漏磁場量。Foerster，Athertion 已成功應用霍爾器件檢測缺陷，霍爾器件可在z—Y二維空間步進的最小間隔分別為2μm和0.1μm。

漏磁檢測不僅能檢測表面缺陷，且能檢測內部微小缺陷；可檢測到5X10mm。的微小缺陷；造價較低廉。其缺點是，只能用于金屬材料的檢測，無法識別缺陷種類。目前，漏磁檢測在低溫金屬材料缺陷檢測方面已進入實用階段。如日本川崎公司千葉廠于1993年開發出在線非金屬夾雜物檢測裝置；日本NKK公司福岡廠于同年研制出一種超高靈敏度的磁敏傳感器，用于檢測鋼板表面缺陷。

二、紅外線檢測與技術

紅外線檢測是通過高頻感應線圈使連鑄板坯表面產生感應電流，在高頻感應的集膚效應作用下，其穿透深度小于1 mm，且在表面缺陷區域的感應電流會導致單位長度的表面上消耗更多電能，引起連鑄板坯局部表面的溫度上升。該升溫取決于缺陷的平均深度、線圈工作頻率、特定輸入電能，以及被檢鋼坯電性能、熱性能、感應線圈寬度和鋼運動速度等因素。當其它各種因素在一定范圍內保持恒定時，就可通過檢測局部溫升值來計算缺陷深度，而局部溫升值可通過紅外線檢測技術加以檢定。利用該技術，挪威Elkem公司于1990年研制出Ther—mOMatic連鑄鋼坯自動檢測系統，日本茨城大學工學部的岡本芳三等在檢測板坯試件表面裂紋和微小針孔的實驗研究中也利用此法得到較滿意的結果。

三、超聲波探傷技術

超聲波檢測是利用聲脈在缺陷處發生特性變化的原理來檢測。接觸法是探頭與工件表面之間經一層薄的起傳遞超聲波能量作用的耦合劑直接接觸。為避免空氣層產生強烈反射，在探測時須將接觸層間的空氣排除干凈，使聲波入射工件，操作方便，但其對被測工件的表面光潔度要求較高。液浸法是將探頭與工件全部浸入于液體或探頭與工件之間，局部以充液體進行探傷的方法。脈沖反射法是當脈沖超聲波入射至被測工件后，聲波在工件內的反射狀況就會顯示在熒光屏上，根據反射波的時間及形狀來判斷工件內部缺陷及材料性質的方法。目前，超聲波探傷技術已成功應用于金屬管道內部的缺陷檢測。

四、光學檢測法

機器視覺是以圖像處理理論為核心，屬于人工智能范疇的一個領域，它是以數字圖像處理、模式識別、計算機技術為基礎的信息處理科學的重要分支，廣泛應用于各種無損檢測技術中。基于機器視覺的連鑄板坯表面缺陷檢測方法的基本原理是：一定的光源照在待測金屬表面上，利用高速CCD攝像機獲得連鑄板坯表面圖像，通過圖像處理提取圖像特征向量，通過分類器對表面缺陷進行檢測與分類。20世紀70年代中期，El本Jil崎公司就開始研制鍍錫板在線機器視覺檢測裝置。1988年，美國Sick光電子公司也成功地研制出平行激光掃描檢測裝置，用以在線檢測金屬表面缺陷?；跈C器視覺的表面在線檢測與分類器設計的研究工作目前在國內尚處于起步階段。1990年，華中理工大學采用激光掃描方法測量冷軋鋼板寬度和檢測孔洞缺陷，并開發了相應的信號處理電路；1995年又研制出冷軋連鑄板坯表面軋洞、重皮和邊裂等缺陷檢測和最小帶寬測量的實驗系統。1996年，寶鋼與原航天部二院聯合研制出冷軋連鑄板坯表面缺陷的在線檢測系統，并進行了大量的在線試驗研究。近年來，北京科技大學、華中科技大學等也研制出較為實用化的在線檢測系統。

從檢測技術的觀點來看，基于機器視覺的鋼表面缺陷檢測系統面臨困境：①要求檢測到的缺陷的幾何尺寸越來越小，有的甚至小于0.1 mm；② 檢測對象可能處于運動狀態，導致采集的圖像抖動較大；③現場環境較惡劣，往往受煙塵、油污、溫度高等因素的影響，引起缺陷圖像信噪比下降；④表面缺陷的多樣性(如冷軋連鑄板坯表面可達100多種)，不同缺陷之間的光學特性、電磁特性不同；有的缺陷之間的差異不明顯。因此，基于機器視覺的連鑄板坯表面缺陷分類器要求具有收斂速度快、魯棒性好、自學習功能等特點。

第四篇：鋁的生產環境標準

國際環境公約

京都議定書

關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約

防止傾倒廢物及其他物質污染海洋公約

作業場所安全使用化學品公約

化學制品在工作中的使用安全公約

化學制品在工作中的使用安全建議書

關于在國際貿易中對某些危險化學品和農藥采用事先知情同意程序的鹿特丹公約 控制危險廢物越境轉移及其處置巴塞爾公約

保護臭氧層維也納公約

國家環境保護法律

中華人民共和國環境保護法

中華人民共和國水污染防治法（修訂）

中華人民共和國大氣污染防治法

中華人民共和國海洋環境保護法

中華人民共和國環境噪聲污染防治法

中華人民共和國固體廢物污染環境防治法(2004修訂)

中華人民共和國放射性污染防治法

中華人民共和國環境影響評價法

中華人民共和國清潔生產促進法

中華人民共和國節約能源法

中華人民共和國消防法

中華人民共和國水法

中華人民共和國安全生產法

中華人民共和國水土保持法

中華人民共和國標準化法

中華人民共和國土地管理法（1998年修正）

機關、團體、企業、事業單位消防安全管理規定

中華人民共和國自然保護區條例

中華人民共和國水污染防治法實施細則

國家環保行政法規、規章及規范性文件

建設項目環境保護管理條例

建設項目環境保護分類管理名錄

排放污染物申報登記管理規定

建設項目竣工環境保護驗收辦法

中華人民共和國水污染防治法實施細則

關于開展排放口規范化整治工作的通知

危險廢物轉移聯單管理辦法

關于《機動車排放污染防治技術政策》的通知

當前國家鼓勵發展的環保產業設備（產品）目錄（第二批）

淘汰落后生產能力、工藝和產品目錄（第三批）

危險化學品安全管理條例

危險化學品登記管理辦法

危險化學品經營許可證管理辦法

危險化學品包裝物、容器、生產定點管理辦法

使用有毒物品作業場所勞動保護條例

鍋爐壓力容器登記管理辦法

資源綜合利用目錄（2003年修訂）

關于加強工業節水工作的意見

節約用電管理辦法

國家危險廢物名錄

節約能源管理暫行條例

工業污染源監測管理辦法（暫行）

倉庫防火安全管理規則

法規規章備案條例

《環境保護行政處罰辦法》修正案

新化學物質環境管理辦法

排污費資金收繳使用管理辦法

排污費征收標準管理辦法

消耗臭氧層物質進出口管理辦法

進口廢物原料裝運前檢驗機構認可管理辦法（試行）

防止船舶垃圾和沿岸固體廢物污染長江水域管理規定

防治尾礦污染環境管理規定

水污染物排放許可證管理暫行辦法

報告環境污染與破壞事故的暫行辦法

城市放射性廢物管理辦法

關于發布《危險廢物污染防治技術政策》的通知

關于印發《國家消耗臭氧層物質進出口管理辦公室工作規則》的通知

關于修訂《中國禁止或嚴格限制的有毒化學品目錄（第一批）》的通知

關于增補國家限制進口的可用作原料的廢物目錄的通知

廢物進口環境保護管理暫行規定

污水處理設施環境保護監督管理辦法

國家計委、國家經委關于改革廢鋼鐵計劃管理體制的通知（摘錄）

國家計委關于加強鋼鐵產品價格管理的通知

國務院辦公廳轉發國家經貿委、冶金部關于促進鋼鐵工業持續發展意見的通知

國務院辦公廳轉發國家經貿委關于清理整頓小鋼鐵廠意見的通知 行政法規

國務院批轉勞動部、衛生部、全國總工會、冶金工業部、煤炭工業部關于防止硅塵危害工作會議的報告 勞動部、化工部、冶金部、中國有色金屬工業總公司關于開展礦山企業個體呼吸性粉塵監測的通知 勞動從事部鍋爐壓力容器安全監察局關于轉發《冶金工業部蒸汽鍋爐、壓力容器暫行管理辦法》的通知 冶金部、國家技術監督局、國家工商行政管理局關于加強冶金行業質量管理的決定

冶金工業部關于頒發《冶金礦山安全規程》（露天部分）的通知

冶金工業環境管理若干規定

水污染物排放許可證管理暫行辦法

環境質量標準

工作場所安全使用化學品規定

省級水環境功能區劃匯總驗收規范

關于發布《危險廢物污染防治技術政策》的通知

危險廢物污染防治技術政策

關于加強含鉻危險廢物污染防治的通知

地表水和污水監測技術規范

水污染物排放總量監測技術規范

關于鍋爐煙氣在線監測數據有效性問題的復函——污染控制

CJ 3020-1993生活飲用水水源水質標準

GB 10070-1988 城市區域環境振動標準

GB 13270-1991大氣試驗粉塵標準樣品模擬大氣塵

GB 15618-1995 土壤環境質量標準

GB 3095-1996環境空氣質量標準

GB 3096-2008聲環境質量標準

GB 3838-2002地表水環境質量標準

GB 5749-2006生活飲用水衛生標準

GB 9133-1995放射性廢物的分類

GB/T 13268-1991大氣 試驗粉塵標準樣品 黃土塵

GB/T 14848-1993地下水質量標準

GB/T 3839-1983制訂地方水污染物排放標準的技術原則與方法

GB/T 3840-1991制定地方大氣污染物排放標準的技術方法

GB/T12452-2008企業水平衡與測試通則

GB/T14582-1993環境空氣中氡的標準測量方法

GB/T14584-1993空氣中碘-131的取樣與測定

GB/T15440-1995環境中有機污染物遺傳毒性檢測的樣品前處理規范

GB/T15555.3-1995固體廢物砷的測定 二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法

GB/T16157-1996固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態污染物采樣方法

GB/T16705-1996環境污染類別代碼

GBT13906-1992空氣質量 氮氧化物的測定

GBT14675-1993空氣質量惡臭測定 三點比較式臭袋法

GBT14676-1993空氣質量三甲胺的測定 氣相色譜法

GBT14680-1993空氣質量二硫化碳的測定 二乙胺分光光度法

GBT15264-1994環境空氣鉛的測定 火焰原子吸收分光光度法

GBT15265-1994環境空氣降塵的測定 重量法

GBT15432-1995環境空氣 總懸浮顆粒物的測定 重量法

GBT15435-1995環境空氣二氧化氮的測定 Saltzman法

GBT15439-1995環境空氣苯并「a」芘的測定 高效液相色譜法

GBT15516-1995空氣質量 甲醛的測定 乙酰丙酮分光光度法

GBT16489-1996水質 硫化物的測定 亞甲基藍分光光度法

GBZ 2.1-2007工作場所有害因素職業接觸限值 第1部分：化學有害因素

GBZ 2.2-2007工作場所有害因素職業接觸限值 第2部分：物理因素

HJ 479-2009環境空氣 氮氧化物(一氧化氮和二氧化氮)的測定 鹽酸萘乙二胺分光光度法 HJ 492-2009空氣質量 詞匯

HJ 494-2009水質 采樣技術指導

HJ 495-2009水質 采樣方案設計技術規定

HJ 504-2009環境空氣 臭氧的測定 靛藍二磺酸鈉分光光度法

HJ 590-2010環境空氣 臭氧的測定 紫外分光光度法 HJ 596.1~596.7-2010水質詞匯 第一部分～第七部分 HJ 604-2011環境空氣 總烴的測定 氣相色譜法

HJ 618-2011環境空氣 PM10和PM2.5的測定 重量法 HJ 620-2011水質 揮發性鹵代烴的測定 頂空氣相色譜法 HJ/T 14-1996環境空氣質量功能區劃分原則與技術方法 污染物排放標準

GB 12348-2008 工業企業廠界環境噪聲排放標準

GB 12523-1990 建筑施工場界噪聲限值

GB 13015-1991 含多氯聯苯廢物污染控制標準

GB 13271-2001 鍋爐大氣污染物排放標準

GB 14554-1993惡臭污染物排放標準

GB 1495-2002汽車加速行駛車外噪聲限值及測量方法

GB 15562.2-1995環境保護圖形標志 固體廢物貯存（處置）場 GB 16889-2008生活垃圾填埋場污染控制標準

GB 16889-2008 生活垃圾填埋場污染控制標準

GB 18484-2001 危險廢物焚燒污染控制標準

GB 18485-2001 生活垃圾焚燒污染控制標準

GB 18597-2001 危險廢物貯存污染控制標準

GB 18598-2001 危險廢物填埋污染控制標準

GB 18599-2001 一般工業固體廢物貯存、處置場污染控制標準 GB 18871-2002 電離輻射防護與輻射源安全基本標準 GB 18918-2002 城鎮污水處理廠污染物排放標準

GB 20425-2006皂素工業水污染物排放標準

GB 20426-2006煤炭工業污染物排放標準

GB 5085.1-2007危險廢物鑒別標準 腐蝕性鑒別

GB 5085.2-2007危險廢物鑒別標準 急性毒性初篩 GB 5085.3-2007危險廢物鑒別標準 浸出毒性鑒別 GB 5085.3-2007危險廢物鑒別標準 浸出毒性鑒別

GB 5085.4-2007危險廢物鑒別標準 易燃性鑒別

GB 5085.5-2007危險廢物鑒別標準 反應性鑒別

GB 5085.6-2007危險廢物鑒別標準 毒性物質含量鑒別 GB 5085.7-2007危險廢物鑒別標準 通則

GB 8172-1987城鎮垃圾農用控制標準

GB 8702-1988電磁輻射防護規定

GB/ T 18883-2002室內空氣質量標準

GB13271-2001鍋爐大氣污染物排放標準

GB16297-1996大氣污染物綜合排放標準

GB18484-2001危險廢物焚燒污染控制標準

GB18485-2001生活垃圾焚燒污染控制標準

HJ553-2010煙度卡標準

第五篇：金屬礦山安全生產

金屬非金屬礦山安全生產知識考試習題

一、單選題

1.安全第一，就是要求（C）在整個生產經營過程當中，始終把安全放在首位，只有在生產經營過程能夠保證從業人員安全的前提下才能生產，不安全不得生產。

A.企業 B.公司 C.生產經營單位 D.個人

2.《通知》對企業安全生產工作的總體要求主要體現在“三個堅持”，那么對“三個堅持”內容敘述正確的是（D）。①堅持以人為本 ②堅持“安全第一、預防為主、綜合治理”的方針 ③要建立更加完善的技術標準體系 ④堅持依法依規生產經營，切實加強安全監督

A.①② B.③④ C.②③④ D.①②④

3.非煤礦山企業在制定發展規劃和生產經營計劃中要突出安全生產，確保安全投入和各項安全措施到位，把（C）工作的各項要求落實在企業發展和日常工作之中。

A.發展規劃 B.行業政策 C.安全生產 D.管理措施

4.尾礦庫建設的勘察、設計、安全評價、施工及施工監理等工作必須由具有相應（A）條件的單位承擔。

A.資質 B.能力 C.專篇 D.生產要求

5.建設預評價備案制度就是建設項目在可行性研究階段應進行（A），并報相應安全監管部門備案。A.安全預評價 B.評價備案 C.管理評價 D.備案制度

6.安全避險“六大系統”是指監測監控系統、（B）、緊急避險系統、壓風自救系統、供水施救系統和通信聯絡系統。

A.安全保障系統 B.井下人員定位系統 C.污水處理系統 D.井下發電系統

7.從業人員的權利包括：知情權、建議權、批評權、檢舉和控告權、拒絕權以及（D）。

A.選舉權 B.被選舉權 C.隱私權 D.撤離權

8.尾礦庫建設項目包括新建、改建、（A）以及回采、閉庫的尾礦庫建設工程。

A.擴建 B.勘察 C.巡查

9.安全生產許可證有效期為（D）。A.5年 B.2年 C.10年 D.3年 10.建設項目的安全評價包括（D）A.安全預評價 B.安全驗收評價

C.安全評價 D.安全預評價和安全驗收評價

11.尾礦庫生產經營單位應當建立健全尾礦庫安全生產責任制，建立健全安全生產規章制度和（A），對尾礦庫實施有效地安全管理。A.安全技術操作規程 B.管理制度 C.工作安排 D.生產標準

12.《金屬非金屬地下礦山安全規程》規定了金屬非金屬礦山（D）的安全技術要求。

A.設計 B.建設 C.開采 D.全都正確

13.下列對《安全生產標準化基本規范》的發布實施的重要意義描述不正確的一項（C）

A.有利于進一步規范企業的安全生產工作 B.有利于進一步維護從業人員的合法權益 C.有利于進一步發展企業經濟

D.有利于進一步促進安全生產法律法規的貫徹落實

14.在對違反《安全生產許可證條例》的行政處罰中，“違法所得”是指企業在未取得安全生產許可證的情況下，擅自進行生生所取得的（C）

A.利潤 B.成績 C.全部收入 D.純收入

15.安全色中的（C）表示安全狀態及通行的規定。A.黃色 B.藍色 C.綠色 D.紅色

16.根據現行有關規定，我國目前是用的安全色中的（D），表示警告、注意。A.黃色 B.藍色 C.綠色 D.紅色 17.實行安全生產“一崗雙責”制度?！耙粛彙笔侵福˙）職務對應的崗位。A.董事長 B.領導干部 C.部長 D.員工

18.《安全生產法》第五十六條對負有安全生產監督管理職責的部門依法對生產經營單位執行有關安全生產的法律、法規和國家標準或者行業標準的情況進行監督檢查，賦予以下4項職權：現場檢查權、當場處理權、緊急處置權和（C）。

A.監督管理權 B.安全監督權 C.查封扣押權 D.審核通過權 19.安全生產監督檢查人員依法履行職責的要求錯誤的一項是（D）A.堅持履行安全生產監督檢查人員履行監管執法的行為準則，忠實于法律。不玩忽職守，不徇私情，不貪贓枉法。

B.嚴格按照程序履行職責，規范執法，持證執法，保守秘密。C.監督檢查可以影響被檢查單位的正常生產經營活動。

D.應當將檢查的時間、地點、內容、發現的問題及其處理情況，做出書面記錄并由檢查人員和被檢查單位的負責人簽字；被檢查單位的負責人拒絕簽字的，檢查人員應當將情況記錄在案，并向負有安全生產監督管理職責的部門報告。

20.《安全生產法》第六十二條的規定：承擔安全評價、認證、監測、檢驗的機構應當具備國家規定的（A）條件。

A.資質 B.生產 C.管理 D.監督

21.作為政府監督管理的補充，發揮城鄉社區基層組織在（B）方面的作用十分重要。A.安全生產管理 B.安全生產監督 C.安全檢測 D.安全評估

22.安全生產宣傳教育的義務中提到及時、準確、正確地進行安全生產宣傳教育，是各種（D）義不容辭的法定義務。

A.人員 B.企業 C.部門 D.媒體

23.《安全生產法》第十二條規定：依法設立的為安全生產提供技術服務的中介機構，依照法律、行政法規和執業準則，接受（A）的委托為其安全生產工作提供技術服務

A.生產經營單位 B.公司 C.礦業機構 D.監督機構

24.安全生產違法行為具有隱秘性、廣泛性，僅僅依靠各級人民政府負責安全生產監督管理的部門是不夠的，必須依靠

（D）的監督舉報才能及時發現和查處。A.人民 B.上級領導 C.職員 D.全社會

25.《安全生產法》第六十四條規定：任何單位和個人對事故隱患或者安全生產違法行為，均有權向負有安全生產監督管理職責的部門報告或者舉報敘述錯誤的一項是（C）。

A.法律授予所有單位和公民都有舉報的權利，任何單位和個人不得阻止、剝奪這種舉報權利。

B.舉報的內容為生產安全事故隱患和安全生產違法行為，舉報的情況應當力求及時。C.媒體必須履行這項義務，把安全生產宣傳教育擺在重要位置，為安全生產營造輿論氛圍。

D.要向法定的政府部門舉報。

26.不符合法律、法規和（A）或者行業標準規定的安全生產條件的，不得批準或者驗收通過。

A.國家標準 B.企業標準 C.工作標準 D.收費標準

27.配合監督檢查是一項法定的義務，生產經營單位不得尋找借口和理由為（B）設置障礙。

A.安全生產 B.監督檢查 C.安全管理 D.管理部門

28.隱患排查的的形式可分為日常性檢查、定期檢查、專業性檢查、專題安全檢查、季節性檢查、節假日前后的檢查和

（A）。

A.不定期檢查 B.設備檢查 C.儀器檢查

29.隱患排查的方法與具體要求敘述錯誤的一項（D）。

A.堅持礦山企業主要負責人與工人相結合的原則，組織好檢查工作。安全檢查可以通過現場實地檢查，召開匯報會、座談會、調查會以及工人談心、查閱資料等形式，了解不安全因素和生產操作中的異常現象等方法進行。

B.把自查與互查有機結合起來，基層以自查為主，企業內相應部門間要互相檢查，取長補短，相互學習和借鑒。C.建立安全檢查網絡，實行危險源分級檢查管理制度。

D.根據季節特點，為保障安全生產的特殊要求所進行的檢查。如夏季多雨，要提前檢查防洪防汛設備，加強檢查井下頂板、涌水量的變化情況；秋冬季天氣干燥，要加強防火檢查。

30.安全教育培訓是（C）的一項重要內容。

A.煤炭公司 B.技術安全 C.礦山企業安全管理 D.公司職員

31.凡是在中華人民共和國領域內從事礦山生產和經營的單位，就必須自覺地、無條件地把黨和國家以及（A）頒布實施的相關政策法規和標準，落實到礦山企業生產經營的整個過程。這是礦山企業安全管理的重點內容之一。

A.地方政府 B.礦山企業 C.各部門 D.相關組織機構

32.礦山企業必須按照《安全生產事故隱患排查治理暫行規定》（國家安全監管總局令第16號）的規定，制定并嚴格落實安全生產隱患排查治理和（C）等制度，逐級建立并落實從主要負責人到每個從業人員的隱患排查治理和監控責任制。

A.安全監督 B.生產管理 C.建檔監控 D.整改措施

33.建立隱患排查整改效果評估制度中提到要建立以（D）為主導的隱患整改效果評價制度，確保整改到位。

A.監督工作 B.企業 C.領導 D.安全生產專業人員 34.根據《生產安全事故報告和調查處理條例》規定，特別重大事故，是指造成（B）死亡，或者（B）重傷（包括急性工業中毒，下同）或者1億元以上直接經濟損失的事故。

A.3人以下；10人以下 B.30人以上；100以上 C.10以上；30人以下 D.50人以上；100人以下

35.根據《安全生產法》的規定，對生產安全事故實行（B）制度。A.協商 B.責任追究 C.經濟處罰 D.刑事處罰

36.《安全生產法》規定生產經營單位的（D）對本單位的安全生產工作全面負責。

A.安全監督人員 B.法定代表人 C.安全管理人員 D.主要負責人

37.礦山企業必須組織特種作業人員參加由國家規定的部門進行的專門技術培訓，經過考核合格，取得（B）后方準上崗操作。

A.培訓資格證 B.安全操作證 C.高級技師資格證 D.中級技師資格證 38.企業必須建立（A）定期檢驗檢測制度，依據有關規定對礦山在用的危險性較大的設備設施和特種設備行定期檢驗和檢測，確保在用設備完好運行。

A.在用礦山設備設施 B.鍋爐設備 C.在用車輛 D.設備配件

39.《金屬非金屬礦山安全規程》規定，未經（B）許可，不應任意拆除或移動安全警示標志。

A.主管礦長 B.主管部門 C.安全監察部門 D.礦山工作人員 40.地下礦山主要負責人人員安全資格培訓時間不得少于（D）學時每年再培訓的時間不得少于16學時。

A.36 B.24 C.52 D.48 41.依法取得的采礦許可證，不得買賣、轉讓、出租和用作抵押，否則將吊銷采礦許可證，并給予（B）。

A.刑事處罰 B.經濟處罰 C.刑事拘留 D.停產處罰

42.《安全生產許可證條例》的出臺，標志著我們國家依法建立起了（A）行政許可制度。

A.安全生產 B.安全管理 C.安全監督 D.國家對企業生產 43.享受工傷保險待遇，是從業人員的一項（A）。A.法定權利 B.法定義務 C.法定職權 D.法定代表人

44.職工在工作時間和工作崗位，突然疾病死亡或者在（D）小時之內經搶救無效死亡的，視同工傷。

A.24 B.18 C.36 D.48 45.金屬礦山地下開采安全生產費用提取標準為（D）元/噸。A.2 B.4 C.5 D.10 46.（A）是構成礦床體的基本單位，是達到工業要求的含礦部分，又是開采的直接對象。A.礦體 B.礦石 C.礦脈

47.（A）是礦山設計、建設和生產的依據，其完備程度和可靠性與礦山企業的建設和生產有直接關系，并直接影響著礦山企業的經濟效益和安全生產。

A.地質資料 B.設計 C.可研報告

48.對露天礦山，斷裂構造影響（C）的穩定性。A.礦體 B.圍巖 C.邊坡

49.露天采場應有人行通道，并應有安全標志和（C）。A.警示牌 B.欄桿 C.照明

50.露天開采應優先采用（A）濕式作業。產塵點和產塵設備，應采取綜合防塵技術措施。

A.濕式 B.干打眼

51.對采場工作幫應每季度檢查1次，高陡邊幫應每月檢查（A）次，不穩定區段在暴雨過后應及時檢查，發現異常應立即處理。

A.1 B.2 C.3 52.中型礦山或邊坡潛在危害性大的礦山，除應建立健全邊坡管理和檢查制度，對邊坡重點部位和有潛在滑坡危險的地段采取有效的防治措施外，還應每（C）年由有資質的中介機構進行一次檢測和穩定性分析。

A.2 B.3 C.5 53.卸礦平臺（包括溜井口、棧橋卸礦口等處）應有足夠的調車寬度。卸礦地點應設置牢固可靠的擋車設施，并設專人指揮。擋車設施的高度應不小于該卸礦點各種運輸車輛最大輪胎直徑的（B）。

A.1/5 B.2/5 C.3/5 54.溜井的卸礦口應設擋墻，并設明顯標志、良好照明和安全護欄，以防人員和卸礦車輸墜入，機動車輛卸礦時，應有

（A）指揮。

A.專人 B.安全員 C.當班班組長

55.露天礦邊界上（B）m范圍內，可能危及人員安全的樹木及其他植物、不穩固材料和巖石等，應予清除。

A.1 B.2 C.3 56.對運輸和行人的非工作幫，應定期進行安全穩定性檢查（雨季應加強），發現坍塌或滑落征兆，應立即停止采剝作業，撤出人員和設備，查明原因，及時采取安全措施，并報告礦（C）。

A.領導 B.技術負責人 C.有關主管部門

57.《小型露天采石場安全管理與監督檢查規定》規定，采石場上部需要剝離的，剝離工作面應當超前于開采工作面（A）米以上。

A.4 B.1 C.2 D.3 58.排碴場進行排棄作業時，應圈定危險范圍，并設立（B），無關人員不應進入危險范圍內。

A.網圍攔 B.警戒標志 C.照明

59.排土場最終境界（C）m內，應排棄大場巖石。A.10 B.15 C.20 60.場內平臺設置（A）的反坡，并在排土場平臺上修筑排水溝，以攔截平臺表面及坡面匯水。

A.2%~5% B.3%~6% C.4%~7% 61.場平臺平整時，排土線整體均衡推進，坡頂線呈直線形或弧形，排土工作面向坡頂線方向有（A）的反坡。

A.2%~5% B.3%~6% C.4%~7% 62.土場范圍內有出水點時，應在排土（A）采取將水疏出。A.之前 B.之后

63.暴雨前，疏浚排土場內外截洪溝，詳細檢查排洪系統的安全情況，備足抗洪搶險所需物資，落實（C）。

A.資金 B.應急救援預案 C.應急救援措施

64.排土場防洪，（C）過后，對壩體和排洪構筑物進行全面認真的檢查與清理。A.暴雨 B.地震 C.洪水 65.不應用（A）擦洗設備。A.汽油 B.柴油 C.清潔濟

66.廢棄的油、棉紗、布頭、紙和油氈等易燃品，應（C）。A.就地銷毀 B.隨意堆方 C.妥善管理

67.礦山企業應規定專門的火災信號，并應做到發生火災時，能通知作業地點的所有人員及時撤離危險區。安裝在（C）的信號，應聲光兼備。

A.人員集中地點 B.人員分散地點 C.任意地點

68.任何人員發現火災，應立即報告（B）組織滅火，并迅速采取一切可能的方法直接撲滅初期火災。

A.礦長 B.調度室 C.主管部門

69.大型礦井，礦床地質條件復雜，走向長度一翼超過（A）m的，應在礦體端部的下盤增設安全出口。

A.1000 B.1200 C.1500 70.每個生產水平（中段），均應至少有（B）個便于行人的安全出口，并應同通往地面的安全出口相通。

A.1 B.2 C.3 71.無軌運輸的斜坡道，人行道的有效凈高應不小于1.9m，有效寬度不小于（C）m。

A.1.0 B.1.1 C.1 72.位于地震區的豎井出口，當井深超過300m時，每隔（C）m左右應在井筒附近設一休息室（硐），并與梯子間平臺相通。

A.100 B.150 C.200 73.豎井施工應采用（B）層吊盤作業。A.單 B.雙 C.多

74.用吊桶提升時，井蓋門應有（B）啟閉裝置，以便吊桶通過時能及時打開和關閉。

A.手動 B.自動 C.任意形式

75.架設木支架時，（A），靠近工作面的支架，應加固。A.爆破前 B.爆破時 C.爆破后

76.井下安全出口和升降人員的井筒，（C）至少檢查一次，檢查發現的問題，應及時處理，并作好記錄。

A.每班 B.每周 C.每月

77.報廢的豎井、斜井和平巷，地面入口周圍還應設有高度不低于（C）m的柵欄，并標明原來井巷的名稱。A.1.0 B.1.2 C.1.5 78.在豎井、天井、溜井和漏斗口上方作業，以及在相對于墜落基準面（A）的其他地點作業，作業人員應系安全帶，或者在作業點下方設防墜保護平臺或安全網。作業時，應設專人監護。

A.2m及以上 B.2m C.2m及以下 79.最佳的巷道支護方式（A）A.允許巷道圍巖在一定范圍內變形 B.不允許巷道圍巖變形 C.允許巷道圍巖有較大變形

80.每個采區（盤區，礦塊），均應有（B）個便于行人的安全出口，并經上、下巷道與通往地面的安全出口相通。安全出口應穩固，并根據需要設置梯子。

A.1 B.2 C.3 81.（C）作業，應事先處理頂板和兩幫的浮石，確認安全方準進行。A.掘進 B.爆破 C.回采

82.不應在同一采場同時（A）和處理浮石。A.鑿巖 B.爆破 C.回采

83.采用橫撐支柱法采礦，橫撐支護材料應有足夠的強度，一端應緊緊插入底板柱窩；搭好平臺方準進行鑿巖，人員不