稀有金屬冶金學(xué)B

一、課程說明

課程編號：O5OI35Z1O

課程名稱：稀有金屬冶金學(xué)B/MetallurgyofRareMetals(B)

課程類別：選修課

學(xué)時(shí)/學(xué)分：32/2

先修課程：工科大學(xué)化學(xué)、冶金工程概論、冶金原理、冶金設(shè)備

適用專業(yè)：冶金工程

教材、教學(xué)參考書：

1、李洪桂主編，稀有金屬冶金學(xué)，冶金工業(yè)出版社，1991

2、張啟修和趙秦生，鋁銅冶金，冶金工業(yè)出版社，2005

3、李洪桂和羊建高等編著.鴇冶金學(xué).中南大學(xué)出版社，2010

4、莫畏和鄧國珠等，鈦冶金，冶金工業(yè)出版社，1998

二、課程設(shè)置的目的意義

本課程系冶金工程專業(yè)選修的專業(yè)主干課程。本課程通過對鴿、鈦兩種典型

稀有金屬冶金方法的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握稀有金屬冶金過程的基本原理和常用的工

藝及設(shè)備，熟悉浸出、沉淀與結(jié)晶、金屬熱還原等常規(guī)冶金方法和氯化冶金、溶

劑萃取、離子交換、氫還原、真空冶金和粉末冶金等特種冶金方法。通過本課程

的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對稀有金屬冶金過程有較為全面的認(rèn)識，拓寬和加深學(xué)生的專業(yè)

知識面，提高學(xué)生靈活運(yùn)用專業(yè)知識、解決冶金工程實(shí)際問題的能力，為今后從

事冶金及相關(guān)行業(yè)的生產(chǎn)、設(shè)計(jì)或科研工作奠定基礎(chǔ)。

三、課程的基本要求

知識：掌握稀有金屬冶金重要概念，了解其含義及適用范圍；掌握稀有金屬

冶金過程遵循的共性原理，掌握典型稀有金屬鋁、鈦冶金的基本原理、方法及其

技術(shù)特點(diǎn)，熟悉鴿、鈦冶金的工藝流程、關(guān)鍵工序的影響因數(shù)、技術(shù)指標(biāo)，掌握

主要生產(chǎn)設(shè)備及其選擇依據(jù)，了解稀有金屬冶金工業(yè)面臨的問題及其發(fā)展趨勢。

能力：通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠綜合利用化學(xué)、冶金原理、冶金設(shè)備

等相關(guān)理論知識分析復(fù)雜的冶金工程問題，具有收集和判斷相關(guān)文獻(xiàn)、信息的能

力，并能夠根據(jù)原料特點(diǎn)和產(chǎn)品要求擬定合理的冶金工藝流程并選擇合理的冶金

設(shè)備，能夠面對復(fù)雜的冶金工程問題開展實(shí)驗(yàn)研究，具有實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并能夠識別、

表達(dá)和合理分析與解釋實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、獲得有效結(jié)論的能力。

素質(zhì)：通過課程中的分析、討論與辯論來培養(yǎng)分析溝通交流素質(zhì)，培養(yǎng)基礎(chǔ)

理論知識的應(yīng)用技能；通過課外導(dǎo)學(xué)的模式，提升自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識,

形成不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)發(fā)展素質(zhì)。

四、教學(xué)內(nèi)容、重點(diǎn)難點(diǎn)及教學(xué)設(shè)計(jì)

總學(xué)時(shí)分配

學(xué)

講課實(shí)教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)

篇章教學(xué)內(nèi)容教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)

時(shí)

（含研踐方法、教學(xué)手段）

討）

有金

稀

屬教學(xué)思路：從稀有金屬

稀有金屬概念、

分

類

技

術(shù)基本概念出發(fā)，緊扣元

技術(shù)分類、用途；

有

金

和

稀稀有金屬素周期表和冶金過程

稀有金屬生產(chǎn)的

產(chǎn)

的

屬

緒論110生冶金過程共性規(guī)律展開相關(guān)內(nèi)

縣

主要階段和稀有階

主的共性容的教學(xué)。

要

金屬冶金過程的段

教學(xué)模式：課堂講授，

特點(diǎn)。。

課上和課后討論。

第

一

篇

鴇

冶

金

教學(xué)思路：根據(jù)物質(zhì)結(jié)

鴿及其主

第1章鋁冶金簡史，銬構(gòu)、性質(zhì)和用途的關(guān)系

要化合物

鐺冶及主要化合物的鋁的水溶組織教學(xué)內(nèi)容。

220的性質(zhì)，

金概性質(zhì)、用途，鋁液化學(xué)教學(xué)模式：課前導(dǎo)學(xué)、

鋁冶金原

論冶金原料。課堂講授和討論，課后

料。

作業(yè)。

蘇打高壓教學(xué)思路：通過物理化

浸出法、

各種

分解學(xué)基礎(chǔ)知識的融合，結(jié)

鴇礦物原料分解苛性鈉浸

法

的適

方合冶金過程的基本原

第2章

概述，蘇打高壓出法的原理，通過現(xiàn)場教學(xué)了解

性

及鴿

應(yīng)

浸出法、苛性鈉理、工藝鴇礦物原料分解；

物

分解

440礦

浸出法和酸分解及主要設(shè)教學(xué)模式：采取課前導(dǎo)

法

的選

方

法，鋁礦物原料備,鴇礦學(xué)、課堂講授、專題討

擇

分解發(fā)展趨勢。物分解方論的方式進(jìn)行教學(xué)，分

法的發(fā)展解方法選擇采用案例

趨勢。方式進(jìn)行。

化學(xué)凈化

法、離子交教學(xué)思路：基于高效清

純鴿化合物制取換法和萃潔和與注重前后工序

第3章概念及主要方取法從粗各種凈化有效銜接的原則組織

純鴇法:化學(xué)凈化法、轉(zhuǎn)型方法教學(xué)；

鋸酸鈉溶教學(xué)屣式：原理部分采

化合萃取法和離子交660的適用范

液中制取

物換法；純鴇化合圍及其局取課前導(dǎo)學(xué)、課堂講

制取物制取技術(shù)發(fā)展仲鴿酸鏤限性授、專題討論的方式進(jìn)

趨勢。的原理、工行，凈化方法選擇采用

藝及主要案例方式進(jìn)行。

設(shè)備特點(diǎn)。

教學(xué)思路：通過物理化

學(xué)基礎(chǔ)知識的融合，結(jié)

金屬鴇粉牛產(chǎn)方氫還原過合粉體制備的基本原

第4章氫還原法

法概述、三氧化程中鋁粉理，通過現(xiàn)場教學(xué)了解

金屬制取金屬

銬氫還原法生產(chǎn)粒度長大金屬鋁粉的生產(chǎn)：

銬粉2鴇粉的原

金屬鐺粉和鹵化20機(jī)理及鐺教學(xué)模式：采取課前導(dǎo)

的理和工業(yè)

物氫還原法生產(chǎn)粉粒度的學(xué)、課堂講授、專題討

生產(chǎn)實(shí)踐

金屬鴇。調(diào)控方法論的方式進(jìn)行教學(xué)，特

別關(guān)注鴇粉的物理形

貌的變化。

教學(xué)思路：通過物理化

第岸致密鑰生產(chǎn)方法高溫?zé)Y(jié)高溫?zé)Y(jié)

學(xué)基礎(chǔ)知識的融合，結(jié)

概述及高溫?zé)Y(jié)法制取高過程中的

110合致密材料制備的基

法生產(chǎn)致密金物質(zhì)遷移

純致密金本原理，通過現(xiàn)場教學(xué)

屬期屬鶴，包括機(jī)理了解致密鈣的生產(chǎn)；

總學(xué)時(shí)分配

學(xué)

講課實(shí)教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)

篇章教學(xué)內(nèi)容教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)

時(shí)

（含研踐方法、教學(xué)手段）

討）

壓制成型教學(xué)模式：采取課前導(dǎo)

和高溫?zé)龑W(xué)、課堂講授、專題討

結(jié)過程基論的方式進(jìn)行教學(xué)，注

重制取致密高熔點(diǎn)稀

本原理及

有金屬的共性原理。

工業(yè)實(shí)踐

第二

鈦冶金

篇

教學(xué)思路：根據(jù)物質(zhì)結(jié)

鈦及其主

第1章鈦冶金簡史，鈦構(gòu)、性質(zhì)和用途的關(guān)系

要化合物鈦化合物

鈦冶及主要化合物的組織教學(xué)內(nèi)容。

22的性質(zhì)、的特殊性

金概性質(zhì)、用途，鈦0教學(xué)模式：課前導(dǎo)學(xué)、

鈦冶金原質(zhì)

述冶金原料。課堂講授和討論，課后

料

作業(yè)。

電爐還原教學(xué)思路：采取歸納對

第2章電爐還原

鈦冶金流程概熔煉法生比法進(jìn)行教學(xué)。

富鈦熔煉法生

述；鈦渣及其它產(chǎn)鈦渣及教學(xué)模式：采取課前導(dǎo)

料和產(chǎn)鈦渣的

富鈦料生產(chǎn)方硫酸法生學(xué)、課堂講授、專題討

二氧440原理、工

法；鈦白生產(chǎn)方產(chǎn)鈦白的論的方式進(jìn)行教學(xué)，富

化鈦藝特點(diǎn)及

法簡介。原理及工鈦料生產(chǎn)方法選擇采

生產(chǎn)其局限性

業(yè)實(shí)踐用案例方式進(jìn)行。

教學(xué)思路：基于高效清

潔和氯化冶金特性的

第3章鈦渣氯化過程基鈦渣氯化鈦渣加碳原則組織教學(xué)；

四氯本原理、鈦渣的和粗四氯氯化原理教學(xué)模式：原理部分采

化鈦沸騰氯化和熔鹽550化鈦精制和粗四氯取課前導(dǎo)學(xué)、課堂講

的氯化、粗四氯化的原理及化鈦精制授、專題討論的方式進(jìn)

生產(chǎn)鈦的精制工業(yè)實(shí)踐原理行，復(fù)雜鈦資源的氯化

及精制方法選擇采用

案例方式進(jìn)行。

教學(xué)思路；通過物理化

學(xué)基礎(chǔ)知識的融合，結(jié)

海綿鈦生產(chǎn)方法

鎂

原法

還TiC14鎂合冶金過程的基本原

第4章概述；鎂還原法

綿

海

產(chǎn)

生還原制取理，通過現(xiàn)場教學(xué)了解

生產(chǎn)海綿鈦原理

理

的

原

鈦海綿鈦過金屬海綿鈦的生產(chǎn)；

和工業(yè)實(shí)踐；鈉工

業(yè)

440及程的動力教學(xué)模式：原理采取課

還原法和熔鹽電

踐學(xué)和還原前導(dǎo)學(xué)、課堂講授的方

解法制備海綿鈦

機(jī)制式進(jìn)行教學(xué)，海綿鈦生

介紹。

產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢采用

課堂討論方式進(jìn)行。

教學(xué)思路：采取歸納對

比法進(jìn)行教學(xué)，重點(diǎn)通

過物理化學(xué)基礎(chǔ)知識

真空電弧的融合，結(jié)合致密材料

第絆

致密鈦生產(chǎn)方法熔煉法生制備的基本原理，通過

概述及真空熔煉產(chǎn)致密金真空電弧現(xiàn)場教學(xué)了解致密金

法生產(chǎn)致密金110屬鈦的原熔煉原理屬鈦的生產(chǎn)；

屬鈦理及工業(yè)教學(xué)模式：采取課前導(dǎo)