金属铝的生产方法新进展

第一篇：金属铝的生产方法新进展

金属铝的生产方法新进展

金属铝的生产方法新进展

摘要：现代金属铝的生产工艺主要是冰晶石—氧化铝熔盐电解法工艺。氧化铝的生产方法有多种，工业上用的主要是拜耳法生产氧化铝，也有用拜耳烧结联合法等工艺处理低品位铝土矿。电解过程是在电解槽中进行。直流电通入电解槽，槽内阴阳两极发生电化学反应，阴极生成金属铝液，阳极生成CO和CO2气体。铝液定期用真空抬包吸出，经过净化澄清后，浇注成商品铝锭。阳极气体经净化后，废气排空，回收的氟化物返回电解槽。关键词：拜耳法；铝电解；氧化铝；反应 绪论 1.1引言

1854年，法国化学家德维尔把铝矾土、木炭、食盐混合，通入氯气后加热得到NaCl·AlCl3复盐，再将此复盐与过量的钠熔融，得到了金属铝。直到1886年，美国的豪尔和法国的海朗特，分别独立地电解熔融的铝矾土和冰晶石的混合物制得了金属铝，奠定了今天大规模生产铝的基础。

1.2铝元素

铝位于元素周期表中第三周期第IIIA族，相对密度2.70。熔点660℃。沸点2327℃。铝在地壳中分布很广，铝的活泼性强，不易被还原，在干燥空气中铝的表面立即形成厚约50埃的致密氧化膜，使铝不会进一步氧化并能耐水；但铝的粉末与空气混合则极易燃烧；熔融的铝能与水猛烈反应；高温下能将许多金属氧化物还原为相应的金属；铝是两性的，即易溶于强碱，也能溶于稀酸。航空、建筑、汽车三大重要工业的发展，要求材料特性具有铝及其合金的独特性质，这就大大有利于这种新金属铝的生产和应用。应用极为广泛。

1.3铝的性质

铝具有很大的强度质量比,铝的强度随温度降低而增大。铝具有良好的防腐蚀性能。在空气中，铝表面生成一层厚度约2×10-5cm，光滑的硬氧化铝薄膜，紧紧粘附在铝表面。铝是优良的导电材料，具有良好的导热性能。铝的另一个重要特性是能够和多种金属构成有用的合金。

金属铝的生产方法新进展 2铝土矿

铝土矿是含铝矿物和赤铁矿、针铁矿、高岭石、锐铁矿、金红石、钛铁矿等矿物的混合矿，一般是指工业上能利用的，以三水铝石、一水软铝石或一水硬铝石为主要矿物所组成的矿石的统称。铝土矿是生产金属铝的最佳原料。我国铝土矿资源比较丰富，分布甚广，并根据本国的铝矿资源特点，发展出多种氧化铝生产方法。50年代初就已用碱石灰烧结法处理铝硅比只有3.5的纯一水硬铝石型铝土矿,开创了具有特色的氧化铝生产体系。用中国的烧结法,可使Al2O3的总回收率达到90%；每吨氧化铝的碱耗(Na2CO3)约 90公斤；氧化铝的SiO2含量下降到0.02～0.04％；而且在50年代已经从流程中综合回收金属镓和利用赤泥生产水泥。60年代初建成了拜耳烧结混联法氧化铝厂，使Al2O3总回收率达到91％，每吨氧化铝的碱耗下降到60公斤，为高效率地处理较高品位的一水硬铝石型铝土矿开创了一条新路。中国在用单纯拜耳法处理高品位一水硬铝石型铝土矿方面也积累了不少经验。

2.1铝土矿处理方法

从铝矿提取铝有两个方案，第一个方案是选用高品位铝土矿，先用化学方法从矿石中提取纯净的氧化铝，然后用电解法从氧化铝中提取纯净的铝。第二个方案是选用低品位的铝土矿，经过物理选矿，分离掉一部分硅酸盐矿物后，送入溶出流程中去，提取氧化铝；或者用化学法分离掉一部分氧化铁和氧化钛后，在电解槽或电弧炉内还原出铝-硅-铁-钛合金。

2.2我国铝土矿特点

（1）储量集中于煤或水电丰富的地区，有利于开发利用。山西、贵州、河南和广西壮族自治区储量合计占全国储量的85.5%，加上其煤炭和水利资源，为其提供了发展铝工业的有利条件。

（2）矿床类型以沉积型为主，坑采储量比重较大。

（3）一水硬铝石型矿石占绝对优势。其特点是高铝、高硅和低铁，铝硅比偏低，一般在4~7之间，铝硅比在10以上的相对少些。在福建、河南和广西有少量的三水铝石型铝土矿。

3氧化铝的生产

金属铝的生产方法新进展 氧化铝，又称三氧化二铝，分子量101.96，通常称为“铝氧”，是一种白色无定形粉状物，俗称矾土。生产氧化铝的方法有酸法、碱法、酸碱联合法、热法。

3.1碱法生产氧化铝

碱法生产氧化铝，就是用碱(NaOH或Na2CO3)处理铝土矿，使矿石中的氧化铝水合物和碱反应生成铝酸钠溶液。铝土矿中的铁、钛等杂质和绝大部分的二氧化硅则成为不溶性的化合物进入固体残渣中。这种残渣被称为赤泥。铝酸钠溶液与赤泥分离后，经净化处理，分解析出A1(OH)3，将A1(OH)3与碱液分离并经过洗涤和焙烧后，即获得产品氧化铝。

碱法生产氧化铝一般有拜耳法、烧结法和拜耳烧结联合法。

3.1.1拜耳法

拜耳法生产氧化铝的基本原理是：

（l）用NaOH溶液溶出铝土矿，所得到的铝酸钠溶液在添加晶种、不断搅拌的条件下，溶液中的氧化铝呈氢氧化铝析出，即种分过程。

（2）分解得到的母液，经蒸发浓缩后在高温下可用来溶出新的铝土矿，即溶出过程。

交替使用这两个过程，就能够每处理一批矿石便得到一批氢氧化铝，构成所谓的拜耳法循环。

用反应方程式表示如下：

Al2O（2NaOH＋aq 31或3）H2O＋2NaAlOH4＋aq

拜耳法生产氧化铝一般有原矿浆制备→高压溶出→赤泥分离、洗涤→晶种分解→氢氧化铝分离、洗涤→氢氧化铝焙烧等工序。

3.1.2烧结法

烧结法生产氧化铝的基本原理是将铝土矿与一定量的纯碱、石灰（或石灰石）配成炉料在高温下进行烧结，使氧化硅与石灰化合成不溶于水的原硅酸钙2CaO·SiO2，氧化铝与纯碱化合成可溶于水的固体铝酸钠Na2O·Al2O3，而氧化铁与纯碱化合成可以水解的铁酸钠Na2O·Fe2O3，将烧结产物（熟料）用稀碱溶液溶出时Na2O·Al2O3便进入溶液，Na2O·Fe2O3水解放出碱，氧化铁以水合物

金属铝的生产方法新进展 与原硅酸钙一道进入赤泥。再用二氧化碳分解铝酸钠溶液便可以析出氢氧化铝。经过焙烧后产出氧化铝。分离氢氧化铝后的母液成为碳分母液（主要成分为Na2CO3），经蒸发后返回配料。

烧结法生产氧化铝工序一般为：生料浆的制备→熟料烧结→熟料溶出→铝酸钠溶液脱硅→碳酸钠分解→氢氧化铝分离、洗涤→氢氧化铝焙烧→碳分母液蒸发。

3.1.3拜耳烧结联合法

拜耳烧结联合法可充分发挥两法优点，取长补短，利用铝硅比较低的铝土矿，求得更好的经济效果。联合法有多种形式，均以拜耳法为主，而辅以烧结法。按联合法的目的和流程连接方式不同，又可分为串联法、并联法和混联法三种工艺流程。

（1）串联法是用烧结法回收拜耳法赤泥中的Na2O和Al2O3于处理拜耳法不能经济利用的三水铝石型铝土矿。扩大了原料资源，减少碱耗，用较廉价的纯碱代替烧碱，而且Al2O3的回收率也较高。

（2）并联法是拜耳法与烧结法平行作业，分别处理铝土矿，但烧结法只占总生产能力的10～15％，用烧结法流程转化产生的NaOH补充拜耳法流程中NaOH的消耗。

（3）混联法是前两种联合法的综合。此法中的烧结法除了处理拜耳法赤泥外，还处理一部分低品位矿石。

3.2酸法生产氧化铝

酸法生产氧化铝是用无机酸溶出黏土中氧化铝的生产方法。用各种无机酸溶出处理黏土时，原料中氧化硅基本不与酸反应，而得到含铁的铝盐酸性水溶液。经过除铁净化后，可通过不同的方法得到铝盐水合物结晶或氢氧化铝结晶，进一步煅烧可得到氧化铝。

3.2.1硫酸法

硫酸法生产氧化铝，用m（SO3）: m（Al2O3）=2.6的含铁的硫酸铝溶液，在403K的温度下溶出过量的焙烧过的高硅铝土矿，得到m（SO2）: m（Al2O3）=1.8~1.9的硫酸铝溶液和吸附了铁的残渣。分离残渣后往硫酸铝溶液中通入SO2，金属铝的生产方法新进展 将三价铁还原成二价铁，再在573K的温度下，使硫酸铝水解析出碱式硫酸铝。在1423K的温度下煅烧碱式硫酸铝得到成品氧化铝和含SO3较高的气体。气体用水解母液吸收后在453K温度下将上述吸附了铁的残渣中的氧化铝充分溶出后，得到m（SO3）: m（Al2O3）=2.6的硫酸铝溶液，再用于溶出下一批矿石。

3.2.2盐酸法

盐酸法生产氧化铝是用浓硫酸处理含铝原料得到硫酸铝溶液，进而冷却结晶析出杂质含量高的硫酸铝，然后用盐酸溶解硫酸铝，同时通入HCl气体使溶液饱和，使溶液中以很纯的AlCl3·6H2O析出。经过洗涤后，在1373~1473K的温度下煅烧获得纯度比拜耳法还高的氧化铝成品和可再生盐酸的含HCl气体。

4铝电解

现代铝工业生产，采用冰晶石—氧化铝熔盐电解法。氧化铝作溶质，冰晶石作溶剂，氧化铝溶解在冰晶石中形成电解质，以炭素材料作电极，通入电流，在电解槽内的两极上进行电化学反应，即电解过程。

氧化铝是铝电解生产中的主原料，铝电解对于氧化铝的要求，一是它的化学纯度，再就是其物理性能。冰晶石的分子式为Na3AlF3，它是溶剂的主要成分。铝电解生产中所用的冰晶石分天然和人造两种。天然冰晶石的储量很少，远远不能满足铝工业的需要，所以现代铝工业采用人造冰晶石。在铝电解生产中，氟化铝是冰晶石—氧化铝熔体的一种添加剂。它的作用是可以弥补电解质中氟化铝的损失，又可以调整电解质的分子比，主要用于降低熔体的分子比，降低电解温度。以保证生产技术条件的稳定。其次还需要添加氟化钙、氟化镁、氟化钠和碳酸钠等用来调整和改善电解质性质的添加剂。

4.1电解质

在铝电解生产中，连接阳极和阴极之间不可缺少的熔盐体叫电解质，它主要是以冰晶石为熔剂，氧化铝为熔质而组成。但在现代铝工业生产中使用的电解质并非单纯的冰晶石和氧化铝。因为冰晶石和氧化铝含有一定数量的杂质成分，如：氧化钠、氧化铁、氧化硒和氧化钙等。另外，在电解生产中，为了改善电解质的物理化学性能，有利于提高电解生产指标，还向电解质中加入某些添加剂，如，氟化铝、氟化镁、氟化锂、氯化钠等。

金属铝的生产方法新进展 熔融的冰晶石能够较好的熔解氧化铝，而且所构成的电解质可在冰晶石的熔点1008℃以下进行电解，从而也降低了氧化铝的还原温度。在电解温度下，熔体状态的冰晶石或冰晶石-氧化铝熔液的比重比铝液的比重还小约10%，它能更好地漂在电解出来的铝液上面。冰晶石—氧化铝熔体具有较好的流动性和良好的导电性。

4.2铝电解槽

铝电解槽是炼铝的主体设备。电解槽槽型有两种：（1）自焙阳极电解槽：上插式、侧插式；（2）预焙阳极电解槽：不连续、连续式。自焙槽和预焙槽比较：

（1）在电解过程中，阳极大约以0.8~1.0 mm/h速度连续消耗，自焙槽可连续使用，而预焙槽不能连续使用，须定期更换；

（2）自焙槽散发氟化物，沥青烟气，而预焙槽不散发烟气，污染环境；（3）预焙槽具有槽型大型化、操作机械化和自动化、电流效率高、电耗率低、烟害小的优点。

4.3铝电解的两极反应：

铝工业上均采用炭素材料作电极——炭阳极和炭阴极。电解对阳极的要求：

(1)导电率高，以降低阳极电阻；

(2)导热率低以降低糟的热损失，降低阳极上部的氧化速度和防止电解质界面凝固；

(3)热稳定性和化学稳定性良好，使阳极能够在高温和腐蚀性的环境下工作；(4)杂质含量低，防止对金属铝的污染；(5)适宜的机械性能，以便经受粗糙的搬运；(6)合适的密度和空隙率，减少金属铝的侵入；(7)气体渗透率低，减少阳极内部氧化；(8)应有适宜的抗热震性。

在电解过程中，炭阴极原则上是不消耗的，炭阳极由于直接参与电化学反应而消耗。阳极的作用主要有：导电和参加电解时的化学反应和电化学反应。

金属铝的生产方法新进展 在电解过程中，阳极是消耗的，其理论消耗是334kg/t·Al，而实际消耗一般为380~450kg/t·Al，这与阳极质量、电解技术条件有关。降低阳极消耗可以提高铝厂的电流效率、降低电耗和增加铝产量，从而提高经济效益。

阴极反应：

Al3(配离子)3eAl

阳极反应：

2O2(配离子)C－4eCO2

总反应：

2Al2O33C4Al3CO2

4.4铝电解的生产过程

铝电解槽全部生产过程包括三个阶段：焙烧期、启动和启动后期、正常生产期。

（1）铝电解槽的焙烧期

焙烧期在于焙烧自焙阳极（对预焙槽则是加热阳极）以及加热阴极，达到900~1000℃，以便下一步启动。自焙阳极新槽采用焦粒焙烧法，预焙阳极槽采用铝液焙烧法。

（2）铝电解槽的启动期

启动期在电解槽内熔化电解质，开始铝电解。分干式和常规启动两种。干式适用于启动新系列中的头几台槽，当时厂房内无现成的熔融电解质和铝液，只好在新槽内熔化所需的电解质和铝；常规启动适用已有电解槽生产，在开始时从正在进行铝电解槽内取出电解液和铝液倒入新启动的槽内，以加速启动过程。

（3）铝电解槽的正常生产期

电解槽经过焙烧和启动之后便进入正常生产期，直到停槽为止，正常生产期通常延续5~7年。

4.5铝电解用惰性电极 4.5.1惰性阳极

金属铝的生产方法新进展 采用惰性阳极取代炭阳极,在冰晶石熔液中的溶解度小，在高温下具有良好的导电性，为电解铝工业带来巨大的环境效益和经济效益。迄今为止,大多数惰性阳极材料的研究主要集中在金属或合金、金属氧化物陶瓷以及金属陶瓷方面。

金属(合金)具有良好的导电性、强度和抗热震性等优点,是较理想的铝电解阳极材料。但除某些贵金属外,金属阳极在铝电解槽的生产环境中不能充分抵御冰晶石熔体腐蚀和阳极产生的高温氧气的氧化。

氧化物陶瓷材料由于其显著的化学惰性而倍受关注。但几乎所有的氧化物在冰晶石熔体中都会有不同程度的溶解,其中SnO2 基氧化物、尖晶石类和CeO2涂层溶解速度缓慢被作为阳极材料的首选。

金属陶瓷集中了陶瓷材料(低的腐蚀速率和抗氧化性)和金属材料(良好的导电性和较高的抗热冲击强度)的优点, 其氧化物基体形成抗腐蚀网络,网络中的金属相增强了材料的导电性,被看作是最有前途的惰性阳极的材料。

4.5.2惰性阴极

采用惰性阴极材料时，铝离子可以直接在惰性阴极上放电生成铝。槽内积存的铝液不再用阴极，所以铝液涌动所致的波峰减弱，两极间距可以明显减弱，从而节省电能。铝液还能良好地湿润惰性阴极，使槽内氧化铝沉淀物不能停留在阴极表面上；铝液从阴极上淌下来汇集在槽内凹沟中减轻了槽生产操作中磁流体搅动的各种干扰，提高电能效率。

4.6铝电解过程的两极副反应 4.6.1阴极副反应

（1）铝的溶解和损失：

金属铝部分地溶解在冰晶石熔体中。一般认为，阴极铝液在电解质里的溶解有以下几种情况：

①溶解在熔融冰晶石中的铝，生成低价铝离子和双原子的钠离子。

2AlAl33Al Al6NaAl33Na

②在碱性电解质中，铝与氟化钠发生置换反应。

Al3NaFAlF33Na

金属铝的生产方法新进展 ③铝以电化学反应形式直接溶解进入电解质熔体中

Al(液)eAl

此外，铝也可能以不带电荷状态溶解在电解质中，构成金属雾。(2)金属钠的析出

电解过程中阴极的主反应是析出铝而不是钠，因为钠的析出电位比铝低。但是，随着温度升高，电解质分子比增大，氧化铝浓度减少，以及阴极电流密度提高，钠与铝的析出电位差越来越小，而有可能使钠离子与铝离子在阴极上一起放电，析出金属钠：

Na＋e＝Na

此外，在碱性电解质中，溶解的铝也可能发生下列反应而置换出钠：

Al＋6NaFNa3AlF6＋3Na

析出的钠少部分溶解在铝中，剩下的一部分被阴极炭素内衬吸收，一部分以蒸汽状态挥发出来（钠的沸点为880℃），在电解质表面被空气或阳极气体所氧化，产生黄色火焰。可能的反应为：

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

4.6.2阳极副反应

冰晶石—氧化铝熔盐电解在电解过程发生主反应的同时，伴随着一系列副反应，主要发生如下反应：

2Al（溶解的）＋3CO2Al2O3十3CO

此外，由于碳阳极散落掉渣，分离后飘浮在电解质表面，当二氧化碳气体与这些碳渣接触时，会发生还原反应而生成一氧化碳。

C＋CO2＝2CO

4.6.3阳极效应

阳极效应是铝电解过程中发生在阳极上的一种特殊现象。当其发生时，阳极

金属铝的生产方法新进展 上出现许多细小的电弧，发出轻微的噼啪声，此时槽电压已从正常值（如4.2V)升高到数十伏。阳极效应也在其它种类的熔盐电解中发生，例如钙电解，但在铝电解中最普遍。阳极效应对铝电解生产有利也有弊。

阳极效应发生时可以利用效应来检查电解槽的生产状态是否正常；冷槽时可用效应提供热量调整热平衡；偶尔发生阳极效应对清理电解质中的碳粒和阳极底掌是有益的。但是阳极效应的发生会增加电能消耗和各种原材料的损失，影响槽内铝质量；影响系列的供电稳定，尤其在供电容量额定的情况下，效应过于频繁易造成供电和生产之间的恶性循环，这样既影响供电又影响生产的正常进行；增加劳动量，恶化场所，打乱作业计划。

阳极效应对铝电解生产利少弊多，所以，一般把效应系数控制在较低范围内。

4.7铝电解的电流效率

铝电解的电流效率通常是指阴极上实际产出的铝量对于理论上按照法拉第定律计算的铝量的百分数。它是铝电解的一个重要的基本生产指标，涉及到铝电解槽的产量与能耗，而这两者对铝生产的成本有直接影响。

现代大型预焙阳极电解槽的电流损失，造成电流效率降低，主要原因是：（1）二次反应，即电解出来的铝又溶解或机械混入到电解质中，并被循环着的电解质带到阳极空间或电解质表面，为阳极气体中的CO2或空气中的氧所氧化。这是电流效率降低的基本原因。这一现象在压铝，两水平波动较大，电解质温度过高或低时最明显。

（2）其它离子的放电。这里主要是钠离子放电生成钠原子，由于钠原子在电解质中溶解度很小，加之本身沸点很低，大部分将以气体状态蒸发或渗入槽底。这一现象在分子比较高时容易发生。

（3）电流空耗，包括Al3+不完全放电，以及电解质时的V5+、P5+、Ti4+等高价离子不完全放电生成相应的低价离子被电解质转移到阳级空间后，又再氧化成高价离子，即：

Al3 2e  Al

（阴极上）Al 2e  Al3

（阳极上）

如此循环，造成电流空耗。这种现象在阴极表面的电子密度（即电流密度）

金属铝的生产方法新进展 较小时，如炉温过高、化炉膛时，或整流所突然限电时比较明显。

（4）漏电，通常是炉帮结壳熔化，并且电解质面上有大量炭渣时发生，即电流有可能连接槽壳与格子板之间，及铁渣箱体与槽壳接触等均可造成漏电损失。

电流效率的影响因素有：电解质温度、极距、电解质成分、电流密度、铝液高度。既然电流效率降低的主要原因是熔解铝的再氧化（二次反应）损失，那么提高电流效率的措施可以从控制铝损失过程中探索，具体措施有：

（1）在适当低的过热温度下进行电解；

电解质温度正常与否，对电解槽电流效率等工作指标有着决定性的影响，根据我厂实践中的多次测量表明，电解质温度每升高10℃，电流效率大约降低1~2%。电解质温度过低会使电解质发粘，致使铝珠与电解质分离困难，反而易于铝的损失，使电流效率降低。

（2）建立和保持理想的槽膛内型；

极距增大，电解质搅拌强度将减弱，因为相同的阳极气体量所搅拌的两极间的液体量增加，搅拌减弱，则使扩散层厚度增加，使用使铝损失减少，电流效率提高。但极距超过某一限度，电流效率变化不大，因此，力求使极距保持在实际所能允许的最小值，否则随着极距增加，不但不能提高电流效率，反而使槽电压徒然升高，加大电耗、最终还是不利于降低产品成本。

（3）电解质成分；

当CR（NaF/AlF3之重量比）小于1.5，有过剩AlF3时，电流效率开始提高，这是由于此时铝液与电解质之间界面张力增大，有利于分散于电解质中的铝珠汇集，且铝的溶解度减小的缘故。同时在酚性电解质中，Na+的放电及铝自电解质中取代钠的反应减弱；但电解质过酸，又使生成低价氟化铝反应增强，增加铝的损失。因此，铝电解生产一般采用弱酸性电解质，其分子比（CR）在1.25~1.35之间。

（4）Al2O3浓度；

在冰晶石—Al2O3熔体中，在5%（重量）Al2O3时，电流效率最低，大于或小于此电流效率均能升高，大型预焙槽生产，采用Al2O3浓度：2.5~3.0%较适宜。

（5）电流密度；

金属铝的生产方法新进展 为了取得较高电流效率，阴极电流密度不能过高，也不能过低，因为阴极电流密度过低时，由于单位阴极面积上的电子密度过小，Al3+产生不完全放电；阴极电流密度过高时，则发生Na+大量放电，两者都会造成电流无谓的消耗，从而降低了电流密度。因而阴极电流密度有一个对应最高电流密度的临界值—临界阴极电流密度。

阳极电流密度增大，阳极气体的析出量增加，对电解质液搅拌加强，使溶解金属的扩散系数增大，二次反应加快，电流效率将降低；阳极电流密度减小时，阳极气体的析出排出的速度减弱，搅拌减小时，电流效率提高，但阳极电流密度保持过小，则系列电流强度也将变小，不利于强化生产，最终电流效率也无法保证。

（6）尽可能使槽内铝液保持平静并处于一定水平；

槽内铝液水平较高时，则可较快地使这部分多余的热量疏导出去，从而减少阳极下部和侧部温度差，避免二次反应，从而提高电流效率。但铝液水平过高不仅使炉膛炉温偏低，阴极电流密度增大，降低电流效率，而且传热量加大、热损失过大、也使电耗增加。

（7）选用低熔点的电解质组成，使用惰性的可湿润阴极，如二氧化硼涂层阴极。

4.8铝电解的电能效率

所谓电能效率是指在电解槽生产一定量铝时，理论上应耗电能（W理）与实际消耗电能（W实）之比。以百分数表示：

电能（%）=W理100% W实理论电耗是指为了使电解过程能连续而稳定地进行，理论上应付出的最低电能。铝电解槽的槽工作电压主要由以下几部分组成：氧化铝的实际分解电压、阳极电压降、阴极电压降、电解质电压降、母线电压降和阳极效应分摊电压降。

4.8.1铝电解的节能措施

铝电解的节能根本途径是降低槽平均电压和提高电流效率。提高电流效率的措施前文已提及，下面主要是降低槽平均电压的措施：

铝电解槽的槽工作电压主要由以下几部分组成：氧化铝的实际分解电压、阳

金属铝的生产方法新进展 极电压降、阴极电压降、电解质电压降、母线电压降和阳极效应分摊电压降。

（1）减小电解质电压降。

电解质的电压降与其电阻率、阳极浸入电解质的表面积、铝液镜面面积、极间距离等因素有关。其中最主要的是电阻率和极间距离。

① 电解质的电阻率

在工业电解槽内经常有碳渣，主要是从阳极上掉下来的，炭渣越细夹杂在电解质里的数目越多，电解质导电率所受的影响越大。所以，采用弱酸性电解质并添加能够减小电解质对于炭粒湿润性的物质如CaF2和MgF2，使炭渣漂浮起来。

可以在预焙槽上用氧化铝或电解质颗粒覆盖在阳极上保护阳极，而在自焙槽上放置淌糊。在电解质里还有悬浮的固体氧化铝也会增大电解质的电阻率，所以应严格控制其数量。另外，添加锂盐或NaCl也能够提高电解质的导电率。

② 适当缩短极距

据工业电解槽测定，每1cm极距所对应的电解质电压降，侧插棒槽为400~450mV，预焙槽为300~330mV。因此，改进槽体结构材料，极距可大幅降低，进而可节省电能。

（2）减小极化电压

极化电压包括理论可逆分解电压、阳极过电压和阴极过电压等部分。可以增大阳极截面积以减小其电流密度，或者添加锂盐，增大阳极活性，在电解质内添加碱土金属卤化物，或添加AlF3、增大Al2O3浓度都有助于减小阳极过电压。

（3）在现有的电解槽上加大导电母线的截面积

导线电压降取决于其电阻率、电流密度和长度。可以加大导线的截面积，减小电流密度，进而使其电压降减小。

（4）改善导体接触点

在电解槽中，金属导体之间的接触点很多，所以消耗电能很大，需要改善。压接点应定期清刷，焊接点亦应保持平整，可使电压降减小。

（5）减小阳极电压降

可以扩大现有阳极的截面积，即充分利用槽壳增大阳极在槽膛内的填充率。这样在不增加铝损失的情况下降低槽电压。

（6）减小阴极电压降

金属铝的生产方法新进展 阴极电压降是指从铝液至阴极棒头这段导体中的电压降。改善阴极棒的电流分配状况可以减小阴极电压降。

（7）减小阳极效应

发生阳极效应所升高的平均电压为：

V效应=k(V效应V工作)效应1440

减少阳极效应次数并缩短效应时间，可以节能省电。在生产上采取勤加工少下料的操作方法 以减少阳极效应的发生。

（8）电介质温度

随着电解质温度降低，会发生

① 靠近阴极的电解质中溶解铝的浓度降低；

② 黏度增大，阴极气体体积减小，从而使扩散层厚度增加； ③ 扩散系数减小。

这些使溶解铝扩散速度减小，使铝损失降低，提高电流效率。

5铝的精炼 5.1铝的纯度分类

(1)原铝。通常是指用熔盐电解法在工业电解槽内制取的铝，其纯度一般为99.5%~99.85%。

（2）精铝。一般来自三层液精炼电解槽。在精炼槽内，原铝和铜配成的合金作为阳极，冰晶石-钡盐熔液作为电解质，析出在阴极上的精铝，其纯度通常在99.99~99.999%。

（3）高纯铝。主要用区域熔炼法制取。选用精铝作原料，得到杂质质量分数不超过1×10-6的高纯铝。高纯铝还可用有机铝化合物物电解与区域熔炼相结合的方法制取。

5.2铝液净化

往铝液中通入惰性气体(如氮气)或活性气体(氯气)，可使铝液中的固态夹杂物吸附在气泡上，并随气泡上升至铝液表面,最后在过滤层中分离。

净化方法：在低温（刚刚熔点以上）长时间静止或通入氮气加以搅拌，清

金属铝的生产方法新进展 除氢。通入氯气，与铝反应生成氯化铝气泡。比氮气效果好。

5.3铝的精炼方法 5.3.1铝的电解精炼原理

电解精炼的最终结果是从阳极合金中溶解出来，并在阴极上沉积，得到纯度为99.99%的精铝。在阳极合金的各种金属元素当中，只有铝在阴极上溶解出来。阳极合金中，如铜、铁、硅之类比不活泼的金属元素，并不溶解，仍然残留在合金内。阳极上的电化学溶解反应是：

Al3eAl3

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

6、AlF4-之外，增加了上述反应中的铝离子Al3+。

迁往阴极的各种阳离子中，铝的电极电位比较正，故Al3+优先在阳极上获得电子，析出金属铝：

Al33eAl

而其余的各种阳离子，如Ba2+，Na+之类，并不放电。但是电解质本身所含的电位比铝更正的元素，例如Si和Fe，却会在阴极上析出，使铝的纯度降低。

5.3.2铝的偏析法精炼原理

一般当原铝从熔融状态下徐缓冷却，到达其初晶点时，结晶析出纯度很高的铝粒，然后将此种铝粒跟剩余的铝液分离，便得到所要求的偏析法产物，可从99.8%的原铝中提取到纯度为99.95%的铝，其提取率为5~10%。

偏析法精炼铝具有产量大、能耗低、成本低的优点，但是这种方法生产的精铝纯度较低。

5.3.3 区域熔炼法制取高纯铝

在铝的凝固过程中，杂质在固相中的溶解度小于在熔融金属中的溶解度，因此，当金属凝固时，大部分杂质将汇聚在熔区内。如果逐渐移动熔区，则杂质会跟着转移,最后富集在试样的尾部。这种方法的分离效果取决于元素的分配系数。

分配系数是指杂质元素在固相中和在液相中的质量分配比率。分配系数小于1的杂质元素在区域熔炼中富集在试样的尾部；分配系数大于1的杂质元素在区

金属铝的生产方法新进展 域熔炼中富集在试样的头部；分配系数等于1的杂质元素在区域熔炼中难以分离。

金属铝的生产方法新进展 参考文献

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第二篇：平面磨床常用金属磨削方法（本站推荐）

常用金属加工方法

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磨削以砂轮或其他磨具（如油石、砂瓦、磨头、砂带和研磨膏等）对工件进行加工，其主运动是砂轮的旋转。砂轮由磨料、结合剂和气孔构成，起磨削作用。磨料具有硬度高、耐磨性好、耐热性好、韧性好的特点，并且有锋利的形状。砂轮的磨削过程实际上是磨粒对工件表面的切削、犁沟和滑擦三种作用的综合效应。磨削中，磨粒本身也由尖锐逐渐变钝，使切削作用变差，切削力变大。当切削力超过黏合剂强度时，圆钝的磨粒脱落，露出一层新的磨粒，形成砂轮的“自锐性”。但切屑和碎磨粒仍会将砂轮进行修整。

磨削分为粗糙、精磨、细磨及镜面磨削。粗磨精度可达到IT9～IT8，表面粗糙度Ra为10～1.25μm；精磨精度可达到Ra为0.4～0.2μm。；镜面磨削表面粗糙度Ra可达到0.01μm.磨削时,由于刀刃很多,所以加工平稳、精度高～IT6，表面粗糙Ra为1.25～0.63μm；细磨精度可达到IT6～IT5，表面粗糙度Ra为。磨削过去一般常用于半精加工和精加工，表面粗糙度Ra可达到1.25～0.01μm，甚至可达Ra为0.1～0.008μm。磨削的另一特点是可以对淬硬的金属材料进行加工，常用于淬硬钢、耐热钢及特殊合金材料等坚硬材料的加工。磨削的加工～量可以很小，在毛坏预加工工序如模锻、模冲压、精密铸造的精确度日益提高的情况下，磨削是直接提高工件精度的一个重要的加工方法。由被磨削工件和磨具在相对运动关系上的不同组合，可以产生各种的不同磨削方式。由于各种各样的机械产品越来越多地采用成形表面，成形磨削和仿形磨削得到了越来越广泛的应用。因此，磨削往往作为最终加工工序。

磨削具有硬度高，能切除极薄的切屑；砂轮磨粒的等高性好，能获得较好的表面质量；砂轮特有的自脱性可使磨钝的砂粒及时脱落，及时更新；磨削具有温度高，容易产生烧伤现象等特点。

磨削时，产生的热量大，需有充分的切削液进行冷却。按功能不同，磨削还可分为中心磨与无心磨两种。中心磨是将工件的两顶尖孔在磨床的前后顶尖上定位进行磨削，可以修正位置误差；无心磨则是以工件被加工的表面本身定位，不能修正位置误差，精度可达到IT7～IT6，圆度误差为±0.005mm,圆柱度误差为±0.004mm/100mm，表面粗糙度Ra低于1.6μm，一般用于成批生产或大批量生产。

齿轮磨削方法主要是成形磨削和展成磨削。磨削时，由于所采用的“刀具”（磨具）与一般金属切削所采用的刀具不同，且切削速度很高，因此一颗磨经历了滑擦（弹性变形）、犁沟（塑性变形）及切削（形成切屑，沿磨粒前面流出）的过程，使工件表面形成热应力与变形应力。磨粒在切削表面上的滑擦、犁沟和切削与磨粒的状况和被加工材料性质有关。上述的三个过程与砂轮速度有关，砂轮速度愈高，弹塑性区就愈小。弹塑性区还与每颗磨粒的实际磨削量有关。

孔磨削是孔的精密加工方法，精度可达IT7，表面粗糙度Ra为1.6～0.4μm。磨孔不仅能获得较高的尺寸精度和表面质量，而且还可以提高孔的位置精度和孔的轴线的直线度。孔磨削的工作条件较差，砂轮直径小，刚性差，排屑和散热困难，生产率低

第三篇：金属检测常规方法

主流金属制品表面缺陷在线检测方法。

一、漏磁检测

漏磁检测技术广泛应用于钢铁产品的无损检测。其检测原理是，利用磁源对被测材料局部磁化，如材料表面存在裂纹或坑点等缺陷，则局部区域的磁导率降低、磁阻增加，磁化场将部分从此区域外泄，从而形成可检验的漏磁信号。在材料内部的磁力线遇到由缺陷产生的铁磁体间断时，磁力线将会发生聚焦或畸变，这一畸变扩散到材料本身之外，即形成可检测的磁场信号。采用磁敏元件检测漏磁场便可得到有关缺陷信息。因此，漏磁检测以磁敏电子装置与磁化设备组成检测传感器，将漏磁场转变为电信号提供给二次仪表。

漏磁检测技术的整个过程为：激磁-缺陷产生漏磁场-传感器获取信号-信号处理-分析判断。在磁性无损检测中，磁化时实现检测的第一步，它决定着被测量对象(如裂纹)能不能产出足够的可测量和可分辨的磁场信号，同时也影响着检测信号的性能，故要求增强被测磁化缺陷的漏磁信号。被测构件的磁化由磁化器来实现，主要包括磁场源和磁回路等部分。因此，针对被测构件特点和测量目的，选择合适的磁源和设计磁回路是磁化器优化的关键。

漏磁检测金属表面缺陷的物理基础使带有缺陷的铁磁件在磁场中被磁化后，在缺陷处会产生漏磁场，通过检测漏磁场来辩识有无缺陷。因此，研究缺陷漏磁场的特点，确定缺陷的特征，就成为漏磁检测理论和技术的关键。要测量漏磁场，测量装置须具有较高的灵敏度，特别是能测空间点磁场，还应有较大的测量范围和频带；测量装置须具有二维及三维的精确步进或调整能力，以确定传感器的空间位置；同时，应用先进的信号处理技术去除噪声，确定实际的漏磁场量。Foerster，Athertion 已成功应用霍尔器件检测缺陷，霍尔器件可在z—Y二维空间步进的最小间隔分别为2μm和0.1μm。

漏磁检测不仅能检测表面缺陷，且能检测内部微小缺陷；可检测到5X10mm。的微小缺陷；造价较低廉。其缺点是，只能用于金属材料的检测，无法识别缺陷种类。目前，漏磁检测在低温金属材料缺陷检测方面已进入实用阶段。如日本川崎公司千叶厂于1993年开发出在线非金属夹杂物检测装置；日本NKK公司福冈厂于同年研制出一种超高灵敏度的磁敏传感器，用于检测钢板表面缺陷。

二、红外线检测与技术

红外线检测是通过高频感应线圈使连铸板坯表面产生感应电流，在高频感应的集肤效应作用下，其穿透深度小于1 mm，且在表面缺陷区域的感应电流会导致单位长度的表面上消耗更多电能，引起连铸板坯局部表面的温度上升。该升温取决于缺陷的平均深度、线圈工作频率、特定输入电能，以及被检钢坯电性能、热性能、感应线圈宽度和钢运动速度等因素。当其它各种因素在一定范围内保持恒定时，就可通过检测局部温升值来计算缺陷深度，而局部温升值可通过红外线检测技术加以检定。利用该技术，挪威Elkem公司于1990年研制出Ther—mOMatic连铸钢坯自动检测系统，日本茨城大学工学部的冈本芳三等在检测板坯试件表面裂纹和微小针孔的实验研究中也利用此法得到较满意的结果。

三、超声波探伤技术

超声波检测是利用声脉在缺陷处发生特性变化的原理来检测。接触法是探头与工件表面之间经一层薄的起传递超声波能量作用的耦合剂直接接触。为避免空气层产生强烈反射，在探测时须将接触层间的空气排除干净，使声波入射工件，操作方便，但其对被测工件的表面光洁度要求较高。液浸法是将探头与工件全部浸入于液体或探头与工件之间，局部以充液体进行探伤的方法。脉冲反射法是当脉冲超声波入射至被测工件后，声波在工件内的反射状况就会显示在荧光屏上，根据反射波的时间及形状来判断工件内部缺陷及材料性质的方法。目前，超声波探伤技术已成功应用于金属管道内部的缺陷检测。

四、光学检测法

机器视觉是以图像处理理论为核心，属于人工智能范畴的一个领域，它是以数字图像处理、模式识别、计算机技术为基础的信息处理科学的重要分支，广泛应用于各种无损检测技术中。基于机器视觉的连铸板坯表面缺陷检测方法的基本原理是：一定的光源照在待测金属表面上，利用高速CCD摄像机获得连铸板坯表面图像，通过图像处理提取图像特征向量，通过分类器对表面缺陷进行检测与分类。20世纪70年代中期，El本Jil崎公司就开始研制镀锡板在线机器视觉检测装置。1988年，美国Sick光电子公司也成功地研制出平行激光扫描检测装置，用以在线检测金属表面缺陷。基于机器视觉的表面在线检测与分类器设计的研究工作目前在国内尚处于起步阶段。1990年，华中理工大学采用激光扫描方法测量冷轧钢板宽度和检测孔洞缺陷，并开发了相应的信号处理电路；1995年又研制出冷轧连铸板坯表面轧洞、重皮和边裂等缺陷检测和最小带宽测量的实验系统。1996年，宝钢与原航天部二院联合研制出冷轧连铸板坯表面缺陷的在线检测系统，并进行了大量的在线试验研究。近年来，北京科技大学、华中科技大学等也研制出较为实用化的在线检测系统。

从检测技术的观点来看，基于机器视觉的钢表面缺陷检测系统面临困境：①要求检测到的缺陷的几何尺寸越来越小，有的甚至小于0.1 mm；② 检测对象可能处于运动状态，导致采集的图像抖动较大；③现场环境较恶劣，往往受烟尘、油污、温度高等因素的影响，引起缺陷图像信噪比下降；④表面缺陷的多样性(如冷轧连铸板坯表面可达100多种)，不同缺陷之间的光学特性、电磁特性不同；有的缺陷之间的差异不明显。因此，基于机器视觉的连铸板坯表面缺陷分类器要求具有收敛速度快、鲁棒性好、自学习功能等特点。

第四篇：铝的生产环境标准

国际环境公约

京都议定书

关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约

防止倾倒废物及其他物质污染海洋公约

作业场所安全使用化学品公约

化学制品在工作中的使用安全公约

化学制品在工作中的使用安全建议书

关于在国际贸易中对某些危险化学品和农药采用事先知情同意程序的鹿特丹公约 控制危险废物越境转移及其处置巴塞尔公约

保护臭氧层维也纳公约

国家环境保护法律

中华人民共和国环境保护法

中华人民共和国水污染防治法（修订）

中华人民共和国大气污染防治法

中华人民共和国海洋环境保护法

中华人民共和国环境噪声污染防治法

中华人民共和国固体废物污染环境防治法(2004修订)

中华人民共和国放射性污染防治法

中华人民共和国环境影响评价法

中华人民共和国清洁生产促进法

中华人民共和国节约能源法

中华人民共和国消防法

中华人民共和国水法

中华人民共和国安全生产法

中华人民共和国水土保持法

中华人民共和国标准化法

中华人民共和国土地管理法（1998年修正）

机关、团体、企业、事业单位消防安全管理规定

中华人民共和国自然保护区条例

中华人民共和国水污染防治法实施细则

国家环保行政法规、规章及规范性文件

建设项目环境保护管理条例

建设项目环境保护分类管理名录

排放污染物申报登记管理规定

建设项目竣工环境保护验收办法

中华人民共和国水污染防治法实施细则

关于开展排放口规范化整治工作的通知

危险废物转移联单管理办法

关于《机动车排放污染防治技术政策》的通知

当前国家鼓励发展的环保产业设备（产品）目录（第二批）

淘汰落后生产能力、工艺和产品目录（第三批）

危险化学品安全管理条例

危险化学品登记管理办法

危险化学品经营许可证管理办法

危险化学品包装物、容器、生产定点管理办法

使用有毒物品作业场所劳动保护条例

锅炉压力容器登记管理办法

资源综合利用目录（2003年修订）

关于加强工业节水工作的意见

节约用电管理办法

国家危险废物名录

节约能源管理暂行条例

工业污染源监测管理办法（暂行）

仓库防火安全管理规则

法规规章备案条例

《环境保护行政处罚办法》修正案

新化学物质环境管理办法

排污费资金收缴使用管理办法

排污费征收标准管理办法

消耗臭氧层物质进出口管理办法

进口废物原料装运前检验机构认可管理办法（试行）

防止船舶垃圾和沿岸固体废物污染长江水域管理规定

防治尾矿污染环境管理规定

水污染物排放许可证管理暂行办法

报告环境污染与破坏事故的暂行办法

城市放射性废物管理办法

关于发布《危险废物污染防治技术政策》的通知

关于印发《国家消耗臭氧层物质进出口管理办公室工作规则》的通知

关于修订《中国禁止或严格限制的有毒化学品目录（第一批）》的通知

关于增补国家限制进口的可用作原料的废物目录的通知

废物进口环境保护管理暂行规定

污水处理设施环境保护监督管理办法

国家计委、国家经委关于改革废钢铁计划管理体制的通知（摘录）

国家计委关于加强钢铁产品价格管理的通知

国务院办公厅转发国家经贸委、冶金部关于促进钢铁工业持续发展意见的通知

国务院办公厅转发国家经贸委关于清理整顿小钢铁厂意见的通知 行政法规

国务院批转劳动部、卫生部、全国总工会、冶金工业部、煤炭工业部关于防止硅尘危害工作会议的报告 劳动部、化工部、冶金部、中国有色金属工业总公司关于开展矿山企业个体呼吸性粉尘监测的通知 劳动从事部锅炉压力容器安全监察局关于转发《冶金工业部蒸汽锅炉、压力容器暂行管理办法》的通知 冶金部、国家技术监督局、国家工商行政管理局关于加强冶金行业质量管理的决定

冶金工业部关于颁发《冶金矿山安全规程》（露天部分）的通知

冶金工业环境管理若干规定

水污染物排放许可证管理暂行办法

环境质量标准

工作场所安全使用化学品规定

省级水环境功能区划汇总验收规范

关于发布《危险废物污染防治技术政策》的通知

危险废物污染防治技术政策

关于加强含铬危险废物污染防治的通知

地表水和污水监测技术规范

水污染物排放总量监测技术规范

关于锅炉烟气在线监测数据有效性问题的复函——污染控制

CJ 3020-1993生活饮用水水源水质标准

GB 10070-1988 城市区域环境振动标准

GB 13270-1991大气试验粉尘标准样品模拟大气尘

GB 15618-1995 土壤环境质量标准

GB 3095-1996环境空气质量标准

GB 3096-2008声环境质量标准

GB 3838-2002地表水环境质量标准

GB 5749-2006生活饮用水卫生标准

GB 9133-1995放射性废物的分类

GB/T 13268-1991大气 试验粉尘标准样品 黄土尘

GB/T 14848-1993地下水质量标准

GB/T 3839-1983制订地方水污染物排放标准的技术原则与方法

GB/T 3840-1991制定地方大气污染物排放标准的技术方法

GB/T12452-2008企业水平衡与测试通则

GB/T14582-1993环境空气中氡的标准测量方法

GB/T14584-1993空气中碘-131的取样与测定

GB/T15440-1995环境中有机污染物遗传毒性检测的样品前处理规范

GB/T15555.3-1995固体废物砷的测定 二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法

GB/T16157-1996固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法

GB/T16705-1996环境污染类别代码

GBT13906-1992空气质量 氮氧化物的测定

GBT14675-1993空气质量恶臭测定 三点比较式臭袋法

GBT14676-1993空气质量三甲胺的测定 气相色谱法

GBT14680-1993空气质量二硫化碳的测定 二乙胺分光光度法

GBT15264-1994环境空气铅的测定 火焰原子吸收分光光度法

GBT15265-1994环境空气降尘的测定 重量法

GBT15432-1995环境空气 总悬浮颗粒物的测定 重量法

GBT15435-1995环境空气二氧化氮的测定 Saltzman法

GBT15439-1995环境空气苯并「a」芘的测定 高效液相色谱法

GBT15516-1995空气质量 甲醛的测定 乙酰丙酮分光光度法

GBT16489-1996水质 硫化物的测定 亚甲基蓝分光光度法

GBZ 2.1-2007工作场所有害因素职业接触限值 第1部分：化学有害因素

GBZ 2.2-2007工作场所有害因素职业接触限值 第2部分：物理因素

HJ 479-2009环境空气 氮氧化物(一氧化氮和二氧化氮)的测定 盐酸萘乙二胺分光光度法 HJ 492-2009空气质量 词汇

HJ 494-2009水质 采样技术指导

HJ 495-2009水质 采样方案设计技术规定

HJ 504-2009环境空气 臭氧的测定 靛蓝二磺酸钠分光光度法

HJ 590-2010环境空气 臭氧的测定 紫外分光光度法 HJ 596.1~596.7-2010水质词汇 第一部分～第七部分 HJ 604-2011环境空气 总烃的测定 气相色谱法

HJ 618-2011环境空气 PM10和PM2.5的测定 重量法 HJ 620-2011水质 挥发性卤代烃的测定 顶空气相色谱法 HJ/T 14-1996环境空气质量功能区划分原则与技术方法 污染物排放标准

GB 12348-2008 工业企业厂界环境噪声排放标准

GB 12523-1990 建筑施工场界噪声限值

GB 13015-1991 含多氯联苯废物污染控制标准

GB 13271-2001 锅炉大气污染物排放标准

GB 14554-1993恶臭污染物排放标准

GB 1495-2002汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法

GB 15562.2-1995环境保护图形标志 固体废物贮存（处置）场 GB 16889-2008生活垃圾填埋场污染控制标准

GB 16889-2008 生活垃圾填埋场污染控制标准

GB 18484-2001 危险废物焚烧污染控制标准

GB 18485-2001 生活垃圾焚烧污染控制标准

GB 18597-2001 危险废物贮存污染控制标准

GB 18598-2001 危险废物填埋污染控制标准

GB 18599-2001 一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准 GB 18871-2002 电离辐射防护与辐射源安全基本标准 GB 18918-2002 城镇污水处理厂污染物排放标准

GB 20425-2006皂素工业水污染物排放标准

GB 20426-2006煤炭工业污染物排放标准

GB 5085.1-2007危险废物鉴别标准 腐蚀性鉴别

GB 5085.2-2007危险废物鉴别标准 急性毒性初筛 GB 5085.3-2007危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别 GB 5085.3-2007危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别

GB 5085.4-2007危险废物鉴别标准 易燃性鉴别

GB 5085.5-2007危险废物鉴别标准 反应性鉴别

GB 5085.6-2007危险废物鉴别标准 毒性物质含量鉴别 GB 5085.7-2007危险废物鉴别标准 通则

GB 8172-1987城镇垃圾农用控制标准

GB 8702-1988电磁辐射防护规定

GB/ T 18883-2002室内空气质量标准

GB13271-2001锅炉大气污染物排放标准

GB16297-1996大气污染物综合排放标准

GB18484-2001危险废物焚烧污染控制标准

GB18485-2001生活垃圾焚烧污染控制标准

HJ553-2010烟度卡标准

第五篇：金属矿山安全生产

金属非金属矿山安全生产知识考试习题

一、单选题

1.安全第一，就是要求（C）在整个生产经营过程当中，始终把安全放在首位，只有在生产经营过程能够保证从业人员安全的前提下才能生产，不安全不得生产。

A.企业 B.公司 C.生产经营单位 D.个人

2.《通知》对企业安全生产工作的总体要求主要体现在“三个坚持”，那么对“三个坚持”内容叙述正确的是（D）。①坚持以人为本 ②坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针 ③要建立更加完善的技术标准体系 ④坚持依法依规生产经营，切实加强安全监督

A.①② B.③④ C.②③④ D.①②④

3.非煤矿山企业在制定发展规划和生产经营计划中要突出安全生产，确保安全投入和各项安全措施到位，把（C）工作的各项要求落实在企业发展和日常工作之中。

A.发展规划 B.行业政策 C.安全生产 D.管理措施

4.尾矿库建设的勘察、设计、安全评价、施工及施工监理等工作必须由具有相应（A）条件的单位承担。

A.资质 B.能力 C.专篇 D.生产要求

5.建设预评价备案制度就是建设项目在可行性研究阶段应进行（A），并报相应安全监管部门备案。A.安全预评价 B.评价备案 C.管理评价 D.备案制度

6.安全避险“六大系统”是指监测监控系统、（B）、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统。

A.安全保障系统 B.井下人员定位系统 C.污水处理系统 D.井下发电系统

7.从业人员的权利包括：知情权、建议权、批评权、检举和控告权、拒绝权以及（D）。

A.选举权 B.被选举权 C.隐私权 D.撤离权

8.尾矿库建设项目包括新建、改建、（A）以及回采、闭库的尾矿库建设工程。

A.扩建 B.勘察 C.巡查

9.安全生产许可证有效期为（D）。A.5年 B.2年 C.10年 D.3年 10.建设项目的安全评价包括（D）A.安全预评价 B.安全验收评价

C.安全评价 D.安全预评价和安全验收评价

11.尾矿库生产经营单位应当建立健全尾矿库安全生产责任制，建立健全安全生产规章制度和（A），对尾矿库实施有效地安全管理。A.安全技术操作规程 B.管理制度 C.工作安排 D.生产标准

12.《金属非金属地下矿山安全规程》规定了金属非金属矿山（D）的安全技术要求。

A.设计 B.建设 C.开采 D.全都正确

13.下列对《安全生产标准化基本规范》的发布实施的重要意义描述不正确的一项（C）

A.有利于进一步规范企业的安全生产工作 B.有利于进一步维护从业人员的合法权益 C.有利于进一步发展企业经济

D.有利于进一步促进安全生产法律法规的贯彻落实

14.在对违反《安全生产许可证条例》的行政处罚中，“违法所得”是指企业在未取得安全生产许可证的情况下，擅自进行生生所取得的（C）

A.利润 B.成绩 C.全部收入 D.纯收入

15.安全色中的（C）表示安全状态及通行的规定。A.黄色 B.蓝色 C.绿色 D.红色

16.根据现行有关规定，我国目前是用的安全色中的（D），表示警告、注意。A.黄色 B.蓝色 C.绿色 D.红色 17.实行安全生产“一岗双责”制度。“一岗”是指（B）职务对应的岗位。A.董事长 B.领导干部 C.部长 D.员工

18.《安全生产法》第五十六条对负有安全生产监督管理职责的部门依法对生产经营单位执行有关安全生产的法律、法规和国家标准或者行业标准的情况进行监督检查，赋予以下4项职权：现场检查权、当场处理权、紧急处置权和（C）。

A.监督管理权 B.安全监督权 C.查封扣押权 D.审核通过权 19.安全生产监督检查人员依法履行职责的要求错误的一项是（D）A.坚持履行安全生产监督检查人员履行监管执法的行为准则，忠实于法律。不玩忽职守，不徇私情，不贪赃枉法。

B.严格按照程序履行职责，规范执法，持证执法，保守秘密。C.监督检查可以影响被检查单位的正常生产经营活动。

D.应当将检查的时间、地点、内容、发现的问题及其处理情况，做出书面记录并由检查人员和被检查单位的负责人签字；被检查单位的负责人拒绝签字的，检查人员应当将情况记录在案，并向负有安全生产监督管理职责的部门报告。

20.《安全生产法》第六十二条的规定：承担安全评价、认证、监测、检验的机构应当具备国家规定的（A）条件。

A.资质 B.生产 C.管理 D.监督

21.作为政府监督管理的补充，发挥城乡社区基层组织在（B）方面的作用十分重要。A.安全生产管理 B.安全生产监督 C.安全检测 D.安全评估

22.安全生产宣传教育的义务中提到及时、准确、正确地进行安全生产宣传教育，是各种（D）义不容辞的法定义务。

A.人员 B.企业 C.部门 D.媒体

23.《安全生产法》第十二条规定：依法设立的为安全生产提供技术服务的中介机构，依照法律、行政法规和执业准则，接受（A）的委托为其安全生产工作提供技术服务

A.生产经营单位 B.公司 C.矿业机构 D.监督机构

24.安全生产违法行为具有隐秘性、广泛性，仅仅依靠各级人民政府负责安全生产监督管理的部门是不够的，必须依靠

（D）的监督举报才能及时发现和查处。A.人民 B.上级领导 C.职员 D.全社会

25.《安全生产法》第六十四条规定：任何单位和个人对事故隐患或者安全生产违法行为，均有权向负有安全生产监督管理职责的部门报告或者举报叙述错误的一项是（C）。

A.法律授予所有单位和公民都有举报的权利，任何单位和个人不得阻止、剥夺这种举报权利。

B.举报的内容为生产安全事故隐患和安全生产违法行为，举报的情况应当力求及时。C.媒体必须履行这项义务，把安全生产宣传教育摆在重要位置，为安全生产营造舆论氛围。

D.要向法定的政府部门举报。

26.不符合法律、法规和（A）或者行业标准规定的安全生产条件的，不得批准或者验收通过。

A.国家标准 B.企业标准 C.工作标准 D.收费标准

27.配合监督检查是一项法定的义务，生产经营单位不得寻找借口和理由为（B）设置障碍。

A.安全生产 B.监督检查 C.安全管理 D.管理部门

28.隐患排查的的形式可分为日常性检查、定期检查、专业性检查、专题安全检查、季节性检查、节假日前后的检查和

（A）。

A.不定期检查 B.设备检查 C.仪器检查

29.隐患排查的方法与具体要求叙述错误的一项（D）。

A.坚持矿山企业主要负责人与工人相结合的原则，组织好检查工作。安全检查可以通过现场实地检查，召开汇报会、座谈会、调查会以及工人谈心、查阅资料等形式，了解不安全因素和生产操作中的异常现象等方法进行。

B.把自查与互查有机结合起来，基层以自查为主，企业内相应部门间要互相检查，取长补短，相互学习和借鉴。C.建立安全检查网络，实行危险源分级检查管理制度。

D.根据季节特点，为保障安全生产的特殊要求所进行的检查。如夏季多雨，要提前检查防洪防汛设备，加强检查井下顶板、涌水量的变化情况；秋冬季天气干燥，要加强防火检查。

30.安全教育培训是（C）的一项重要内容。

A.煤炭公司 B.技术安全 C.矿山企业安全管理 D.公司职员

31.凡是在中华人民共和国领域内从事矿山生产和经营的单位，就必须自觉地、无条件地把党和国家以及（A）颁布实施的相关政策法规和标准，落实到矿山企业生产经营的整个过程。这是矿山企业安全管理的重点内容之一。

A.地方政府 B.矿山企业 C.各部门 D.相关组织机构

32.矿山企业必须按照《安全生产事故隐患排查治理暂行规定》（国家安全监管总局令第16号）的规定，制定并严格落实安全生产隐患排查治理和（C）等制度，逐级建立并落实从主要负责人到每个从业人员的隐患排查治理和监控责任制。

A.安全监督 B.生产管理 C.建档监控 D.整改措施

33.建立隐患排查整改效果评估制度中提到要建立以（D）为主导的隐患整改效果评价制度，确保整改到位。

A.监督工作 B.企业 C.领导 D.安全生产专业人员 34.根据《生产安全事故报告和调查处理条例》规定，特别重大事故，是指造成（B）死亡，或者（B）重伤（包括急性工业中毒，下同）或者1亿元以上直接经济损失的事故。

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.根据《安全生产法》的规定，对生产安全事故实行（B）制度。A.协商 B.责任追究 C.经济处罚 D.刑事处罚

36.《安全生产法》规定生产经营单位的（D）对本单位的安全生产工作全面负责。

A.安全监督人员 B.法定代表人 C.安全管理人员 D.主要负责人

37.矿山企业必须组织特种作业人员参加由国家规定的部门进行的专门技术培训，经过考核合格，取得（B）后方准上岗操作。

A.培训资格证 B.安全操作证 C.高级技师资格证 D.中级技师资格证 38.企业必须建立（A）定期检验检测制度，依据有关规定对矿山在用的危险性较大的设备设施和特种设备行定期检验和检测，确保在用设备完好运行。

A.在用矿山设备设施 B.锅炉设备 C.在用车辆 D.设备配件

39.《金属非金属矿山安全规程》规定，未经（B）许可，不应任意拆除或移动安全警示标志。

A.主管矿长 B.主管部门 C.安全监察部门 D.矿山工作人员 40.地下矿山主要负责人人员安全资格培训时间不得少于（D）学时每年再培训的时间不得少于16学时。

A.36 B.24 C.52 D.48 41.依法取得的采矿许可证，不得买卖、转让、出租和用作抵押，否则将吊销采矿许可证，并给予（B）。

A.刑事处罚 B.经济处罚 C.刑事拘留 D.停产处罚

42.《安全生产许可证条例》的出台，标志着我们国家依法建立起了（A）行政许可制度。

A.安全生产 B.安全管理 C.安全监督 D.国家对企业生产 43.享受工伤保险待遇，是从业人员的一项（A）。A.法定权利 B.法定义务 C.法定职权 D.法定代表人

44.职工在工作时间和工作岗位，突然疾病死亡或者在（D）小时之内经抢救无效死亡的，视同工伤。

A.24 B.18 C.36 D.48 45.金属矿山地下开采安全生产费用提取标准为（D）元/吨。A.2 B.4 C.5 D.10 46.（A）是构成矿床体的基本单位，是达到工业要求的含矿部分，又是开采的直接对象。A.矿体 B.矿石 C.矿脉

47.（A）是矿山设计、建设和生产的依据，其完备程度和可靠性与矿山企业的建设和生产有直接关系，并直接影响着矿山企业的经济效益和安全生产。

A.地质资料 B.设计 C.可研报告

48.对露天矿山，断裂构造影响（C）的稳定性。A.矿体 B.围岩 C.边坡

49.露天采场应有人行通道，并应有安全标志和（C）。A.警示牌 B.栏杆 C.照明

50.露天开采应优先采用（A）湿式作业。产尘点和产尘设备，应采取综合防尘技术措施。

A.湿式 B.干打眼

51.对采场工作帮应每季度检查1次，高陡边帮应每月检查（A）次，不稳定区段在暴雨过后应及时检查，发现异常应立即处理。

A.1 B.2 C.3 52.中型矿山或边坡潜在危害性大的矿山，除应建立健全边坡管理和检查制度，对边坡重点部位和有潜在滑坡危险的地段采取有效的防治措施外，还应每（C）年由有资质的中介机构进行一次检测和稳定性分析。

A.2 B.3 C.5 53.卸矿平台（包括溜井口、栈桥卸矿口等处）应有足够的调车宽度。卸矿地点应设置牢固可靠的挡车设施，并设专人指挥。挡车设施的高度应不小于该卸矿点各种运输车辆最大轮胎直径的（B）。

A.1/5 B.2/5 C.3/5 54.溜井的卸矿口应设挡墙，并设明显标志、良好照明和安全护栏，以防人员和卸矿车输坠入，机动车辆卸矿时，应有

（A）指挥。

A.专人 B.安全员 C.当班班组长

55.露天矿边界上（B）m范围内，可能危及人员安全的树木及其他植物、不稳固材料和岩石等，应予清除。

A.1 B.2 C.3 56.对运输和行人的非工作帮，应定期进行安全稳定性检查（雨季应加强），发现坍塌或滑落征兆，应立即停止采剥作业，撤出人员和设备，查明原因，及时采取安全措施，并报告矿（C）。

A.领导 B.技术负责人 C.有关主管部门

57.《小型露天采石场安全管理与监督检查规定》规定，采石场上部需要剥离的，剥离工作面应当超前于开采工作面（A）米以上。

A.4 B.1 C.2 D.3 58.排碴场进行排弃作业时，应圈定危险范围，并设立（B），无关人员不应进入危险范围内。

A.网围拦 B.警戒标志 C.照明

59.排土场最终境界（C）m内，应排弃大场岩石。A.10 B.15 C.20 60.场内平台设置（A）的反坡，并在排土场平台上修筑排水沟，以拦截平台表面及坡面汇水。

A.2%~5% B.3%~6% C.4%~7% 61.场平台平整时，排土线整体均衡推进，坡顶线呈直线形或弧形，排土工作面向坡顶线方向有（A）的反坡。

A.2%~5% B.3%~6% C.4%~7% 62.土场范围内有出水点时，应在排土（A）采取将水疏出。A.之前 B.之后

63.暴雨前，疏浚排土场内外截洪沟，详细检查排洪系统的安全情况，备足抗洪抢险所需物资，落实（C）。

A.资金 B.应急救援预案 C.应急救援措施

64.排土场防洪，（C）过后，对坝体和排洪构筑物进行全面认真的检查与清理。A.暴雨 B.地震 C.洪水 65.不应用（A）擦洗设备。A.汽油 B.柴油 C.清洁济

66.废弃的油、棉纱、布头、纸和油毡等易燃品，应（C）。A.就地销毁 B.随意堆方 C.妥善管理

67.矿山企业应规定专门的火灾信号，并应做到发生火灾时，能通知作业地点的所有人员及时撤离危险区。安装在（C）的信号，应声光兼备。

A.人员集中地点 B.人员分散地点 C.任意地点

68.任何人员发现火灾，应立即报告（B）组织灭火，并迅速采取一切可能的方法直接扑灭初期火灾。

A.矿长 B.调度室 C.主管部门

69.大型矿井，矿床地质条件复杂，走向长度一翼超过（A）m的，应在矿体端部的下盘增设安全出口。

A.1000 B.1200 C.1500 70.每个生产水平（中段），均应至少有（B）个便于行人的安全出口，并应同通往地面的安全出口相通。

A.1 B.2 C.3 71.无轨运输的斜坡道，人行道的有效净高应不小于1.9m，有效宽度不小于（C）m。

A.1.0 B.1.1 C.1 72.位于地震区的竖井出口，当井深超过300m时，每隔（C）m左右应在井筒附近设一休息室（硐），并与梯子间平台相通。

A.100 B.150 C.200 73.竖井施工应采用（B）层吊盘作业。A.单 B.双 C.多

74.用吊桶提升时，井盖门应有（B）启闭装置，以便吊桶通过时能及时打开和关闭。

A.手动 B.自动 C.任意形式

75.架设木支架时，（A），靠近工作面的支架，应加固。A.爆破前 B.爆破时 C.爆破后

76.井下安全出口和升降人员的井筒，（C）至少检查一次，检查发现的问题，应及时处理，并作好记录。

A.每班 B.每周 C.每月

77.报废的竖井、斜井和平巷，地面入口周围还应设有高度不低于（C）m的栅栏，并标明原来井巷的名称。A.1.0 B.1.2 C.1.5 78.在竖井、天井、溜井和漏斗口上方作业，以及在相对于坠落基准面（A）的其他地点作业，作业人员应系安全带，或者在作业点下方设防坠保护平台或安全网。作业时，应设专人监护。

A.2m及以上 B.2m C.2m及以下 79.最佳的巷道支护方式（A）A.允许巷道围岩在一定范围内变形 B.不允许巷道围岩变形 C.允许巷道围岩有较大变形

80.每个采区（盘区，矿块），均应有（B）个便于行人的安全出口，并经上、下巷道与通往地面的安全出口相通。安全出口应稳固，并根据需要设置梯子。

A.1 B.2 C.3 81.（C）作业，应事先处理顶板和两帮的浮石，确认安全方准进行。A.掘进 B.爆破 C.回采

82.不应在同一采场同时（A）和处理浮石。A.凿岩 B.爆破 C.回采

83.采用横撑支柱法采矿，横撑支护材料应有足够的强度，一端应紧紧插入底板柱窝；搭好平台方准进行凿岩，人员不