流态化浸出和搅拌浸出（机械搅拌浸出、空气搅拌浸出） 浸出方法按操作的工作压力分常压浸出和高压浸出；
典型的浸出设备：渗透浸出槽、立式机械(空气)搅拌罐、卧式机械(空气)搅拌罐和高压釜
搅拌与混合的目的：
(1)制备均匀混合物：如调和、乳化、固体悬浮、捏合以及固体混合； (2)促进传质：如萃取、溶解、结晶、气体吸收等； (3)促进传热：搅拌槽内加热或冷却。 混合机理：
（1）主体对流扩散 （2）湍流扩散 （3）分子扩散
流体混合的流型：切向流、轴向流和径向流
搅拌器类型：浆式搅拌器、涡轮式搅拌器和推进式搅拌器 搅拌与混合的方法及原理
（1）机械 搅 拌：靠机械动力进行的搅拌，有桨式、涡轮式和推进式； （2）电磁 搅 拌：靠电磁感应产生的电磁力施加于搅拌介质； （3）超声波搅拌：靠超声波振动产生的力而施加于搅拌介质； （4）气力 搅 拌：靠气体带动周围的液体运动形成搅拌； 气力搅拌的类型
喷射式气力搅拌：靠空气的射流带动周围的液体流动，达到搅拌的作用。
底部弥散式气力搅拌：靠气泡上升时带动周围的液体运流动，达到搅拌的作用。
沉没切向式气力搅拌：靠沉没的空气从切向处流出带动周围的液体流动，达到搅拌的作用。 气力搅拌原理：用空气的射流或气泡上升时带动周围的液体运动，达到搅拌的作用。 气力搅拌的特点：
A 使流体成分和温度均匀；
B 提高了固-液相间的传热系数和传质系数；
C 由于反应气体在金属液中高度弥散，提高了反应速度；或惰性气体气泡改变在气-液相界 面上的热力学平衡条件，促进反应； 作业
1、搅拌与混合的目的是什么？ 2、简述搅拌的方法与原理。 3、气力搅拌的特点?
第四章 固液分离设备
固体微粒的物理性质 （1）颗粒的大小与形状 （2）颗粒的密度与堆积密度 （3）颗粒填充性与磨擦角
悬浮液的分离方法：沉降分离、过滤分离、离心分离
悬浮液的沉降原理：在重力作用下，由于固体与液体的密度差，固体沉于底部，清液从槽上
部沿周边溢流排出。最适合于处理固液密度差比较大，固体含量不太高，而处理量比较大的悬浮液。 沉降目的 ：（1）浓缩：目的是将悬浮液增稠；（2）澄清：从比较稀的悬浮中除去少量的悬浮物
沉降设备：（1）间歇式沉降槽：完成间歇沉降操作的设备.特点是清液和沉渣是经过一段时间后才能产出。(2)连续沉降槽：保持沉降槽内的各个区域，即连续加入悬浮液，并连续产生清液和沉渣的沉降槽。
沉降槽的构造：槽体、工作桥架、刮泥机构、进料框架、传动与转动装置、清液出口和底流出口
沉降槽的工作区：清液区、均一浓度区、非均浓度区和压缩浓度区 絮凝剂的作用：对于含有大量胶状微粒的悬浮液，为提高沉降槽的生产能力，加快沉降速度，可向矿浆中加适量的絮凝剂，使悬浮液中呈胶体状分散的颗粒凝聚成絮团，促使其沉降。 絮凝剂的分类：无机絮凝剂、天然高分子絮凝剂、合成高分子絮凝剂 过滤分类：重力过滤、加压过滤、真空过滤和离心过滤 工业上应用的过滤方式：深层过滤、滤饼过滤
过滤介质：刚性过滤介质、扰性过滤介质、松散性过滤介质 滤饼性质：
(1)可压缩滤饼：当滤饼由无定形的颗粒如胶体氢氧化铝、氢氧化铬或其它的水合物沉淀组成时，颗粒间的孔道则随过滤压强的增加而变小，对滤液的流动起障碍作用。
(2)不可压缩滤饼：当滤饼由不变形的颗粒如晶体的碳酸钙、硅藻土等组成时，各个颗粒间的相互排列的位置以及颗粒之间的孔道均不因床层所受压强的增加而有所改变。 助滤剂：预涂层助滤、体加料助滤
过滤设备按操作方法分类：间歇式过滤机（如叶滤机、板框压滤机）和连续式过滤机（转筒式真空过滤机）
过滤设备按过滤推动力的类别分类：加压过滤机、真空过滤机和离心过滤机 间歇式过滤机：过滤、洗涤、干燥、卸料四个阶段在设备的同一部位，但在不同时间内进行。
连续式过滤机：过滤、洗涤、干燥、卸料四个阶段是在设备的不同部位 同时进行。
典型的过滤设备：间歇式过滤机-板框式压滤机、连续式过滤机-转鼓真空过滤机
第五章 萃取与离子交换设备
萃取的定义：有机溶剂与被萃取的水溶液混合，经充分搅拌后，根据两者相对密度的不同，经过澄清分层，一层为有机相(萃取相)，另一层为水相(萃余相)。在两相平衡时被萃取物质按一定的浓度比分配于两相中，从而达到分离、净化或富集的目的。 萃取操作过程：萃取、洗涤（除去萃取中的杂质）、反萃取（萃取剂再生利用） 分配比：当两相充分混合并达到萃取平横时，被萃取物在有机物中的总浓度和在水相中的总
浓度之比称为分配比，以D表示。
相比R:有机相体积Vo与水相体积Vw之比，即：R=Vo/Vw
萃取因数e：萃取液中被萃物的量与萃余液中的被萃物的量之比
萃取率q：被萃取物进入到有机相中的量与两相中的被萃取物总量的百分比。
萃取剂的分类 ：中性萃取剂、酸性萃取剂(阳离子交换剂)、螯合萃取剂、碱性萃取剂(阴离子交换剂)
萃取剂选择原则：
(1)对被萃取的金属有较高的选择性 (2)有较大的萃取容量
(3)相对密度小、粘度低，表面张力大；沸点高，蒸气 压小，闪点高；在水中溶解度小 (4)化学稳定性好，不易水解，毒性小，腐蚀性小 (5)反萃取容易，不发生乳化，不生产第三相 (6)来源丰富，制备、纯化、再生容易以及价廉
萃取工艺流程按水相和有机相仅接触的次数分：单级萃取、多级萃取（串级萃取） 萃取工艺流程按水相与有机相流动方式分：错流萃取、逆流萃取、分馏萃取、回流萃取 错流萃取特点：每一级都加入新的萃取剂的萃取。
逆流萃取特点：有机相和水相逆流通过多级萃取室的萃取。 分馏萃取: 料液从中间加入，水相和有机相从两端流出，萃取和洗涤同时在一个设备中完成。 常用的萃取设备：混合澄清器、萃取塔、转盘塔、离心萃取器
作业题
1. 阐述错流萃取、逆流萃取和分馏萃取工艺的特点。
2. 比较逐级接触式萃取器与连续接触式萃取器的特点和应用范围？ 逐级接触式 萃取设备 特点 混合澄清 级效率高，处理能力大，操作弹性好 应用范围 溶剂滞留量大，占地面积大，费用高 脉冲筛板 处理能力大,容积效率高，塔内无运动部件 难处理两相密度差小的体系，不能高流比操作，对乳化无法 往复振动 处理能力大，结构简单，操作弹性好 连续接触式 转盘塔 离心萃取 处理能力大，效率较高，结构简单 设备体积小，传质效率高，溶剂滞留结构复杂，制造和维修费量小，适合两相密度差小的体系 高
离子交换的定义: 利用离子交换剂与溶液的离子发生交换作用，使欲提取的组分与其它组分进行分离的工艺过程.
选用原料: 天然沸石、人造沸石的磺化煤、离子交换树脂
应用领域: 用于除杂、废水处理、离子转换以及分离和富集微量有价金属
特 点: 优点：设备简单、分离效率高、所用的离子交换树脂有再生能力，重复使用性能
好。缺点：工艺过程周期长，操作比较复杂。
离子交换反应过程：在树脂表面进行、在树脂内部进行（溶液中欲交换离子穿过树脂颗粒表面液膜离子继续在树脂颗粒内扩散达到交换位置进行交换反应交换下来的离子在树脂内扩散，扩散到颗粒表面离子穿过颗粒表面的液膜，进入溶液中）
离子交换树脂的理论交换容量：树脂所含反离子全部发生交换时的交换容量。 工作交换容量：实际测得的交换容量。
离子交换势的定义：树脂对预交换离子的吸着(交换)能力，把这种吸着能力称为“势”。 离子交换势的规律:
离子交换的操作方式: 静态交换(固定床)和动态交换（周期性、连续性）
离子交换设备：固定床离子交换设备、移动床连续交换设备、流化床离子交换设备 离子交换的应用：除去杂质、离子转换、废水处理、分离或富集微量有价值金属 离子交换膜原理：
离子交换膜的应用：制备浓溶液和稀溶液、两性离子与非两性离子的分离 作业
1.阐述离子交换反应过程，并举例说明离子交换反应的原理？ 2.举例说明离子交换反应的应用？
第六章 蒸发与结晶设备
蒸发的定义:借加热作用使溶液中所含溶剂汽化以提高溶液浓度的物理操作。 加热蒸汽：作为热源供给热量的水蒸汽 二次蒸汽：被加热溶液本身产生的蒸汽
蒸发的分类：单效蒸发（将二次蒸汽不再利用的蒸发过程）和多效蒸发（将二次蒸汽用于其它蒸发器的加热过程）
蒸发操作的目的: ① 获得浓缩的溶液直接作为化工产品或半产品② 脱除溶剂，获得固体产物③ 脱除杂质、制取纯净的溶剂
蒸发操作的特点: ①浓溶液在沸腾时常在加热表面上析出溶质形成垢层恶化传热过程②溶液的性质往往对蒸发器的结构设计提出特殊的要求③蒸发操作是大量耗热过程，节能应重点考虑
典型的蒸发装置: 1.蒸发器由蒸发室和加热室组成。2.加热室中装有加热管，热蒸汽在加热管外流动，溶液在管内沸腾 、蒸发。 多效蒸发的原理：二次蒸气循环再利用的过程，即前一效蒸发器产生的二次蒸汽继续作为下一效蒸发器的加热蒸气使用。 多效蒸发的方法：
(1)并流法：溶液与蒸汽并流的方法 (2)逆流法：溶液与蒸汽成逆流的方法
(3)错流法：溶液与蒸汽在有些效间并流，在有些效间逆流的方法 (4)平流法：每效都加入原料液的方法
几种常用的蒸发设备: 中央循环管式蒸发器、外加热式蒸发器、强制循环蒸发器、液膜蒸发器（升膜式蒸发器、降膜式蒸发器、旋转刮片式蒸发器）、多级闪急蒸发器
降低蒸汽消耗量的方法：多效蒸发、冷凝水自蒸发、蒸汽再压缩
结晶操作的定义：从液相（或气相）析出结晶性固体物质的工艺过程。
结晶操作的方法：（1）移除一部分溶剂的结晶（适用于溶解度随温度的下降而变化不大的物质的结晶如硫酸铜等）（2）不移除溶剂的结晶（适用于溶解度随温度的下降而显著降低的物质的结晶如硝酸钠、硫酸镍等） 结晶设备的分类：
按结晶方法不同可分为：移除一部分溶剂结晶设备（蒸发式结晶器、真空式结晶器、汽化式结晶器）和不移除溶剂结晶设备（水冷却式结晶器、冷却盐水冷却式结晶器） 按控制方式不同可分为：自然结晶器和搅拌结晶器 按操作方法不同可分为：间歇式结晶器、连续式结晶器 溶液的过饱和的两种途径：
第一种：通过溶液在常压或减压下的加热蒸发,采用蛇管式或夹套式蒸汽加热。 第二种：通过溶液在常压 或减压下冷却获得。 几种典型的结晶设备：自然结晶槽、蒸发式结晶器、真空式结晶器、机械搅拌冷却式结晶器、奥斯陆结晶器、真空蒸发悬浮结晶器
作业题
1、多效蒸发的原理是什么？多效蒸发的加料有几种方法？简述每种方法的优缺点。 2、蒸发过程中为节约蒸汽所采取的方法和原理？
第七章 电解与电积设备
电解、电积及熔盐电解基本知识： （1）定义 ：
电解精炼(电解法)：以火法冶金获得的粗金属为阳极(可溶性阳极)，以精金属片或不锈钢板为阴极，以预提取某种金属的盐溶液作为电解质，在直流电的作用下，阳极金属不断溶解以离子形式向阴极迁移沉积，获得纯净的金属。
电解沉积(电积法)：采用不溶性阳极(如Pb、Pb-Ca、Pb-Ag、Pb-Ti等)，在经过浸出、净化处理的电解液中，预提取的金属离子在阴极还原沉积，制得纯金属的过程。 熔盐电解冶金：以某种特殊的熔体为电解质，通入直流电、在碳素阳极及阴极的共同参与下，电解质发生电化学反应而产生液态金属，用真空设备定期从电解槽中将金属液体吸出，经精炼后铸成金属锭的过程。（主要用于铝、镁和其它碱金属的电解生产(电极电位很负，不能从水溶液阴极还原析出，必须由熔盐电解法制取)以及一些非金属(如氟、硼、硅等)的制取。） （2）工作电极 （3）电解质 (4)工艺参数
电解、电积及熔盐电解工作过程：
(1)铜电解的原理、方法、工序、阴阳极工作过程及特点