介绍化学传统工业 如 湿法炼铜 等 每一种要详细 包括方程式,工业制法,储存等等 越多越好
湿法炼铜
我国劳动人民很早就认识了铜盐溶液里的铜能被铁置换,从而发明了水法炼铜。它成为湿法冶金术的先驱,在世界化学史上占有光辉的一页。
水法炼铜的原理是:CuSO4+Fe=Cu+FeSO4
在汉代许多著作里有记载“石胆能化铁为铜”,晋葛洪《抱朴子内篇·黄白》中也有“以曾青涂铁,铁赤色如铜”的记载。 南北朝时更进一步认识到不仅硫酸铜,其他可溶性铜盐也能与铁发生置换反应。南北朝的陶弘景说:“鸡屎矾投苦洒(醋)中涂铁,皆作铜色”,即不纯的碱式硫酸铜或碱式碳酸铜不溶于水,但可溶于醋,用醋溶解后也可与铁起置换反应。 显然认识的范围扩大了。到唐末五代间,水法炼铜的原理应用到生产中去,至宋代更有发展...全部
湿法炼铜
我国劳动人民很早就认识了铜盐溶液里的铜能被铁置换,从而发明了水法炼铜。它成为湿法冶金术的先驱,在世界化学史上占有光辉的一页。
水法炼铜的原理是:CuSO4+Fe=Cu+FeSO4
在汉代许多著作里有记载“石胆能化铁为铜”,晋葛洪《抱朴子内篇·黄白》中也有“以曾青涂铁,铁赤色如铜”的记载。
南北朝时更进一步认识到不仅硫酸铜,其他可溶性铜盐也能与铁发生置换反应。南北朝的陶弘景说:“鸡屎矾投苦洒(醋)中涂铁,皆作铜色”,即不纯的碱式硫酸铜或碱式碳酸铜不溶于水,但可溶于醋,用醋溶解后也可与铁起置换反应。
显然认识的范围扩大了。到唐末五代间,水法炼铜的原理应用到生产中去,至宋代更有发展,成为大量生产铜的重要方法之一。
水法炼铜也称胆铜法,其生产过程主要包括两个方面。一是浸铜,就是把铁放在胆矾(CuSO4·5H2O)溶液(俗称胆水)中,使胆矾中的铜离子被金属置换成单质铜沉积下来;二是收集,即将置换出的铜粉收集起来,再加以熔炼、铸造。
各地所用的方法虽有不同,但总结起来主要有三种方法:第一种方法是在胆水产地就近随地形高低挖掘沟槽,用茅席铺底,把生铁击碎,排放在沟槽里,将胆水引入沟槽浸泡,利用铜盐溶液和铁盐溶液颜色差异,浸泡至颜色改变后,再把浸泡过的水放去,茅席取出,沉积在茅席上的铜就可以收集起来,再引入新的胆水。
只要铁未被反应完,可周而复始地进行生产。第二种方法是在胆水产地设胆水槽,把铁锻打成薄片排置槽中,用胆水浸没铁片,至铁片表面有一层红色铜粉覆盖,把铁片取出,刮取铁片上的铜粉。第二种方法比第一种方法麻烦是将铁片锻打成薄片。
但铁锻打成薄片,同样质量的铁表面积增大,增加铁和胆水的接触机会,能缩短置换时间,提高铜的产率。第三种方法是煎熬法,把胆水引入用铁所做的容器里煎熬。这里盛胆水的工具既是容器又是反应物之一。煎熬一定时间,能在铁容器中得到铜。
此法长处在于加热和煎熬过程中,胆水由稀变浓,可加速铁和铜离子的置换反应,但需要燃料和专人操作,工多而利少。所以宋代胆铜生产多采用前两种方法。宋代对胆铜法中浸铜时间的控制,也有比较明确的了解,知道胆水越浓,浸铜时间可越短;胆水稀,浸铜的时间要长一些。
可以说在宋代已经发展从浸铜方式、取铜方法、到浸铜时间的控制等一套比较完善的工艺。
水法炼铜的优点是设备简单、操作容易,不必使用鼓风、熔炼设备,在常温下就可提取铜,节省燃料,只要有胆水的地方,都可应用这种方法生产铜。
在欧洲,湿法炼铜出现比较晚。15世纪50年代,人们把铁片浸入硫酸铜溶液,偶尔看出铜出现在铁表面,还感到十分惊讶,更谈不上应用这个原理来炼铜了。
我国的氯碱工业
氯碱工业是生产烧碱、氯气和氢气的基本化学工业。
它不仅为化学工业提供原料,其产品还广泛用于农业及冶金、造纸、纺织、印染、食品、电子等工业部门,在国民经济中具有重要的地位。
我国的氯碱工业开始于20世纪20年代末。爱国实业家吴蕴初1929年在上海集资创办了天原电化厂,这是我国第一个氯碱厂。
天原电化厂一建立,就遭到了外商的打击和排挤。外商为了垄断中国市场,不惜大幅度降价倾销烧碱和漂白粉,企图把这一新生的民族工业扼杀。为此,天原电化厂同外商展开了激烈的竞争,终于站住了脚。1932年,国民党政府的兵工署在巩县兵工厂引进美国电解槽。
1935年,西北实业公司在太原筹建了西北电化厂,采用西门子式水平隔膜电解槽。
新中国成立后,氯碱工业迅速发展。我国的氯碱工业从科研、设计到生产,形成了一个完整的工业体系。1983年,全国有184个氯碱生产厂点,分布在28个省、自治区、直辖市。
烧碱的产量从1949年的1。5×104 t增加到1988年的3。005×106 t。1983年的烧碱产量仅次于美国、联邦德国、日本、苏联,居世界第5位;氯产品已有70多种;1983年全国烧碱一天半的产量就相当于旧中国一年的产量。
1949年,在恢复生产的同时,对有些厂进行改造、扩建,增加了烧碱生产能力。1951年,锦西化工厂新建的水银电解槽投入生产,开创了我国生产高纯度烧碱的历史。与此同时,成立了天津化工厂。1953年,国家决定在山西太原建设一座综合性的化工厂,从苏联引进技术与主要设备,是我国第一项重点工程。
1956年后又完成三项工程。同时积极改造和挖掘老厂生产潜力。在第一个五年计划期间,上海试制成功了立式吸附隔膜电解槽,与旧电解槽相比,单槽产量可提高10倍,电耗可降低23%。生产技术接近了当时的世界先进水平。
在第二个五年计划期间,到1958年已建立了3个氯碱工业的专业科研、设计单位。国家决定建设13个年产规模为0。75×104 t至3×104 t的氯碱企业。各地相继建设了一批小型氯碱企业。1974年,我国首批金属阳极隔膜电解槽在上海投产,单槽产量可提高一倍。
1977年,我国决定逐步以这种电解槽取代石墨阳极隔膜电解槽,使我国氯碱工业技术跨入了一个新的阶段。到1983年,这种电解槽的生产能力已达到80×104 t,占烧碱生产总能力的1/3以上。
在生产烧碱的同时,还利用联产的氯气。
解放前,氯产品只有盐酸、漂白粉和液氯。新中国成立后,氯产品有了很大的发展,1983年,生产液氯及盐酸的耗氯量占总耗氯量的44。6%、其他耗氯产品,在农药方面曾有六六六和滴滴涕(在1983年3月底停产前耗氯量占氯气总量的13%)在合成树脂和塑料方面,有聚乙烯、三氯乙醛、氯苯、氯仿等。
1983年,聚乙烯耗氯近40×104 t,占全年氯总产量的20%左右。改革开放后我国烧碱工业又有很大发展,1995年烧碱产量为5。3 182×106 t,1996年产量为5。7 378×106 t。
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