稀有金屬冶金學B

一、課程說明

課程編號：O5OI35Z1O

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

課程類別：選修課

學時/學分：32/2

先修課程：工科大學化學、冶金工程概論、冶金原理、冶金設備

適用專業：冶金工程

教材、教學參考書：

1、李洪桂主編，稀有金屬冶金學，冶金工業出版社，1991

2、張啟修和趙秦生，鋁銅冶金，冶金工業出版社，2005

3、李洪桂和羊建高等編著.鴇冶金學.中南大學出版社，2010

4、莫畏和鄧國珠等，鈦冶金，冶金工業出版社，1998

二、課程設置的目的意義

本課程系冶金工程專業選修的專業主干課程。本課程通過對鴿、鈦兩種典型

稀有金屬冶金方法的學習，使學生掌握稀有金屬冶金過程的基本原理和常用的工

藝及設備，熟悉浸出、沉淀與結晶、金屬熱還原等常規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

的學習，使學生對稀有金屬冶金過程有較為全面的認識，拓寬和加深學生的專業

知識面，提高學生靈活運用專業知識、解決冶金工程實際問題的能力，為今后從

事冶金及相關行業的生產、設計或科研工作奠定基礎。

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

技術特點，熟悉鴿、鈦冶金的工藝流程、關鍵工序的影響因數、技術指標，掌握

主要生產設備及其選擇依據，了解稀有金屬冶金工業面臨的問題及其發展趨勢。

能力：通過本課程的學習，使學生能夠綜合利用化學、冶金原理、冶金設備

等相關理論知識分析復雜的冶金工程問題，具有收集和判斷相關文獻、信息的能

力，并能夠根據原料特點和產品要求擬定合理的冶金工藝流程并選擇合理的冶金

設備，能夠面對復雜的冶金工程問題開展實驗研究，具有實驗設計并能夠識別、

表達和合理分析與解釋實驗數據、獲得有效結論的能力。

素質：通過課程中的分析、討論與辯論來培養分析溝通交流素質，培養基礎

理論知識的應用技能；通過課外導學的模式，提升自主學習和終身學習的意識,

形成不斷學習和適應發展素質。

四、教學內容、重點難點及教學設計

總學時分配

學

講課實教學方案設計（含教學

篇章教學內容教學重點教學難點

時

（含研踐方法、教學手段）

討）

有金

稀

屬教學思路：從稀有金屬

稀有金屬概念、

分

類

技

術基本概念出發，緊扣元

技術分類、用途；

有

金

和

稀稀有金屬素周期表和冶金過程

稀有金屬生產的

產

的

屬

緒論110生冶金過程共性規律展開相關內

縣

主要階段和稀有階

主的共性容的教學。

要

金屬冶金過程的段

教學模式：課堂講授，

特點。。

課上和課后討論。

第

一

篇

鴇

冶

金

教學思路：根據物質結

鴿及其主

第1章鋁冶金簡史，銬構、性質和用途的關系

要化合物

鐺冶及主要化合物的鋁的水溶組織教學內容。

220的性質，

金概性質、用途，鋁液化學教學模式：課前導學、

鋁冶金原

論冶金原料。課堂講授和討論，課后

料。

作業。

蘇打高壓教學思路：通過物理化

浸出法、

各種

分解學基礎知識的融合，結

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，通過現場教學了解

性

及鴿

應

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教學模式：采取課前導

法

的選

方

法，鋁礦物原料備,鴇礦學、課堂講授、專題討

擇

分解發展趨勢。物分解方論的方式進行教學，分

法的發展解方法選擇采用案例

趨勢。方式進行。

化學凈化

法、離子交教學思路：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:化學凈化法、轉型方法教學；

鋸酸鈉溶教學屣式：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學、課堂講

制取物制取技術發展仲鴿酸鏤限性授、專題討論的方式進

趨勢。的原理、工行，凈化方法選擇采用

藝及主要案例方式進行。

設備特點。

教學思路：通過物理化

學基礎知識的融合，結

金屬鴇粉牛產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，通過現場教學了解

金屬制取金屬

銬氫還原法生產粒度長大金屬鋁粉的生產：

銬粉2鴇粉的原

金屬鐺粉和鹵化20機理及鐺教學模式：采取課前導

的理和工業

物氫還原法生產粉粒度的學、課堂講授、專題討

生產實踐

金屬鴇。調控方法論的方式進行教學，特

別關注鴇粉的物理形

貌的變化。

教學思路：通過物理化

第岸致密鑰生產方法高溫燒結高溫燒結

學基礎知識的融合，結

概述及高溫燒結法制取高過程中的

110合致密材料制備的基

法生產致密金物質遷移

純致密金本原理，通過現場教學

屬期屬鶴，包括機理了解致密鈣的生產；

總學時分配

學

講課實教學方案設計（含教學

篇章教學內容教學重點教學難點

時

（含研踐方法、教學手段）

討）

壓制成型教學模式：采取課前導

和高溫燒學、課堂講授、專題討

結過程基論的方式進行教學，注

重制取致密高熔點稀

本原理及

有金屬的共性原理。

工業實踐

第二

鈦冶金

篇

教學思路：根據物質結

鈦及其主

第1章鈦冶金簡史，鈦構、性質和用途的關系

要化合物鈦化合物

鈦冶及主要化合物的組織教學內容。

22的性質、的特殊性

金概性質、用途，鈦0教學模式：課前導學、

鈦冶金原質

述冶金原料。課堂講授和討論，課后

料

作業。

電爐還原教學思路：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行教學。

富鈦熔煉法生

述；鈦渣及其它產鈦渣及教學模式：采取課前導

料和產鈦渣的

富鈦料生產方硫酸法生學、課堂講授、專題討

二氧440原理、工

法；鈦白生產方產鈦白的論的方式進行教學，富

化鈦藝特點及

法簡介。原理及工鈦料生產方法選擇采

生產其局限性

業實踐用案例方式進行。

教學思路：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；

四氯本原理、鈦渣的和粗四氯氯化原理教學模式：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學、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

生產鈦的精制工業實踐原理行，復雜鈦資源的氯化

及精制方法選擇采用

案例方式進行。

教學思路；通過物理化

學基礎知識的融合，結

海綿鈦生產方法

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

生還原制取理，通過現場教學了解

生產海綿鈦原理

理

的

原

鈦海綿鈦過金屬海綿鈦的生產；

和工業實踐；鈉工

業

440及程的動力教學模式：原理采取課

還原法和熔鹽電

踐學和還原前導學、課堂講授的方

解法制備海綿鈦

機制式進行教學，海綿鈦生

介紹。

產技術發展趨勢采用

課堂討論方式進行。

教學思路：采取歸納對

比法進行教學，重點通

過物理化學基礎知識

真空電弧的融合，結合致密材料

第絆

致密鈦生產方法熔煉法生制備的基本原理，通過

概述及真空熔煉產致密金真空電弧現場教學了解致密金

法生產致密金110屬鈦的原熔煉原理屬鈦的生產；

屬鈦理及工業教學模式：采取課前導