钒钛产品生产工艺及设备手册整理.docx
《钒钛产品生产工艺及设备手册整理.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钒钛产品生产工艺及设备手册整理.docx（103页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
钒钛产品生产工艺及设备手册整理
攀枝花学院
教案
2017～2018学年度第1学期
课程名称钒钛产品生产工艺及设备
学时（学分）32学时（2学分）
适用班级2016级材料科学与工程专业
金属班
授课教师邹建新
教师职务教授
教学单位材料工程学院
教务处制
攀枝花学院教师教学日历
课程名称：
钒钛产品生产工艺及设备
授课班级：
2012级材料科学与工程1/2班
授课学期：
2017-2018学年第一学期
授课时间：
星期一（5-6节/1-5,7-9,12-15周）
星期四（5-6节/1-4周）
任课教师：
邹建新教授
授课地点：
1-108（周一）;2-101（周四）
教研室主任签字：
2017年08月30日
教学日历
序次
日期
周次
节次
教学内容摘要
累计学时
作业或课后学习安排
1
一
5-6
绪论
2
参见每次课的教学方案
2
四
5-6
钒钛基本性质
4
同上
3
一
5-6
国内外及攀西钒钛资源与产业状况
6
同上
4
四
5-6
钛精矿生产
8
同上
5
一
5-6
钛渣与人造金红石生产
10
同上
6
四
5-6
钛白生产简介
12
同上
7
一
5-6
钛液的制备与偏钛酸水解
14
同上
8
四
5-6
偏钛酸的煅烧与后处理
16
同上
9
一
5-6
四氯化钛与氯化钛白生产
18
同上
10
一
5-6
海绵钛生产
20
同上
11
一
5-6
钛锭及钛材生产
22
同上
12
一
5-6
钒渣生产
24
同上
13
一
5-6
五氧化二钒生产
26
同上
14
一
5-6
三氧化二钒、碳化钒与氮化钒制备
28
同上
15
一
5-6
钒铁与钒铝合金生产
30
同上
16
一
5-6
金属钒、钒电池与SM的制取；总复习
32
同上
课程教学实施计划
主讲教师
邹建新
助课教师
课程教学团队成员（张树立、赖奇、吴恩辉、李亮、王录锋）
实践教学指导教师
实践教学地点
学时安排
总学时
理论学时
多媒体教学学时
习题课学时
实践学时
其它
32
31
32
复习1
使用教材
名称
编（著）者
出版社
版次
出版时间
获奖情况
钒钛产品生产工艺与设备
邹建新
化学业出版社
1
教
学
参
考
书
钛冶金
莫畏
冶金工业出版社
2
1998．6
钒冶金
杨守志
冶金工业出版社
1
钒钛物理化学
邹建新
化学工业出版社
1
2016．9
钛提取冶金物理化学
孙康
冶金工业出版社
1
2001．11
课程
性质
材料科学与工程专业金属和无机非金属专业方向的专业核心课，属于本校独特的、针对地方资源开发而开设的特色专业课程。
教学目的
通过本课程教学，学生应对国内外，特别是攀西地区的钒钛资源、钒钛产品、钒钛企业等钒钛产业状况有一定的了解，并理解主要钒钛产品的制备原理、生产工艺和主体设备，重点掌握V2O5、FeV、钛精矿、钛渣、钛白、海绵钛、TiCl4、钛合金材等的制备原理、生产工艺和主体设备，为学生做毕业设计（论文）及在钒钛类行业就业打下技术基础和管理基础。
教
学
要
求
1、本理论课程采用板书讲授，辅以多媒体课件和教材配合。
2、本专业核心课紧密联系工厂，适当引入案例，大量采用图片、实物教学。
3、本课程讲授重点放在生产原理和工艺流程上，同时灌输工厂管理知识、社会知识。
4、本课程不采用课堂讨论方式进行教学，但为了增加互动，活跃气氛，每次课将适当提问，及要求学生疑问，并计算成绩，每位同学均不少于2次。
部分章节可鼓励学生上讲台讲授某知识片段，并奖励平时成绩。
5、强调学生课堂纪律，每次课点名，出勤率和课堂表现将计算成绩。
6、多数课完后布置作业，先学生批改后老师批改，并分别计算作业成绩和批改成绩。
7、课程最终成绩将以出勤（含课堂表现）、回答问题、作业（含完成作业水平和批改他人作业水平）等4方面进行综合评定。
8、讲授过程中应向学生适当介绍钒钛行业的内容，并适当引入最新科研成果。
9、向学生强调本课程以学特色专业知识为目的，不以考试为目的。
10、贯彻以学生学习为导向的授课思想。
11、板书以主板书为主，副板书为辅，主板书逻辑顺序要清晰，内容简明扼要。
12、讲授过程中，要管纪律，纠正学生的不良表现，并扣平时分。
13、讲授时间控制上，课间10分钟要按时暂停，主动与学生交流；时间节奏上，注意整体时间的把握，适时调节快慢程度。
14、讲授语言上，抑扬顿挫，重点内容加大音量，并可适当重复。
15、肢体形态上，双手并用，挥斥方遒。
16、眼态上，经常盯着不同学生。
17、站立位置上，经常走下讲台，来回走动。
18、讲授内容上，穿插一些社会知识、管理知识和人生启迪。
19、讲授态度上，偶尔诙谐、幽默一下，以交流的姿态和学生互动。
20、互动交流上，多鼓励，以欣赏活动为主，少训斥，多微笑，尊重学生的面子。
考核方式
书面闭卷考试
成绩计算方法
平时30%，期末70%
第一章教学实施计划
章节名：
绪论
学时安排
2学时
授课时间
教学内容及要求（突出重难点）：
教学内容：
本课程简介；钛矿物种类；钛产品分类；钛产品用途；钛的发展史；钒矿物种类；钒产品分类；钒产品用途；钒的发展史；钒钛发展趋势；钒钛行业就业；金属钛简介。
教学要求：
0、对本课程进行开场白介绍，对内容、进度、考核等作出安排；对教学大纲进行介绍；对课余实践及其与理论课的考核关系、方式等进行介绍。
1.了解钛矿物种类。
2.理解钛产品分类。
3.理解钛产品的主要用途。
4.了解钛的发展历史和关键事件。
5.了解钒矿物种类。
6.理解钒产品分类。
7.理解钒产品的主要用途。
8.了解钒的发展历史和关键事件。
9.了解钒钛产品在国民经济中的地位和作用。
10.了解钒钛产品今后的发展趋势。
11.了解钒钛行业就业领域。
考核要求：
考试内容：
重点考
（1）钛产品分类；
（2）钒产品分类；（3）钛产品的主要用途；（4）钒产品的主要用途。
题型：
填空题；选择题；判断题。
以选择题、判断题为主。
对应教材中页码：
（1）P1-P2的1.2节和1.3节；
（2）P3-P4的1.6节和1.7节.
占分比例：
5%。
第一章教学总结
课堂教学实施方案
第1次课
授课时间：
教学时间分配：
复习旧课0分钟讲授新课90分钟
教学方法简介：
讲授+提问
课题：
绪论
教学方案：
内容c
时间t
时间节点
教师活动与讲授内容
学生活动
详讲
普通讲授
略讲
00
点名；自我介绍
聆听
20
板书“1、前言”，PPT介绍（目的意义，进度安排；教学大纲介绍；考核方式；教参；课堂纪律；提问；笔记；作业；网络学堂；讲授方式；知识与考试的关系）
聆听，思考，并在教材上记录必要的事项
板书“2、钒矿物种类”，翻阅教材P3，PPT介绍
聆听，翻阅教材
板书“3、钒产品的分类”，翻阅教材P3，强调重点并要求勾划，PPT详讲；板书“4、钒产品的用途”，翻阅教材P4，强调重点并要求勾划，PPT详讲
聆听，思考，翻阅教材，勾划重点
45
教师提问+引导学生提问并答疑，记录成绩
回答问题，思考提问
PPT简单翻阅“钒的发展史”
观看
板书“5、钛矿物种类”，翻阅教材P1，PPT介绍
聆听，翻阅教材
70
板书“6、钛产品的分类”，翻阅教材P1，强调重点并要求勾划，PPT详讲；板书“7、钛产品的用途”，翻阅教材P2，强调重点并要求勾划，PPT详讲
聆听，思考，翻阅教材，勾划重点
教师提问+引导学生提问并答疑，记录成绩
回答问题，思考提问
PPT简单翻阅“钛的发展史”、“发展趋势”、“得天独厚的由来”和“钒钛就业领域”，“认识金属钛”原则上不介绍，可用于调节时间
观看
总结（钛产品的分类；钒产品的分类；钛产品的主要用途；钒产品的主要用途）
随老师总结快速记忆和复习
90
布置作业：
1、简述钛产品的分类；2、简述钒产品的分类；3、简述钛产品的主要用途；4、简述钒产品的主要用途
记录作业内容
第二章教学实施计划
章节名：
钒钛基本性质
学时安排
2学时
授课时间
教学内容及要求（突出重难点）：
教学内容：
金属钛的性质；二氧化钛的性质；低价钛的性质；偏钛酸的性质；四氯化钛的性质；碳化钛的性质；硫酸钛（硫酸氧钛）的性质；其它钛化合物的性质；金属钒的性质；三氧化二钒的性质；二氧化钒的性质；五氧化二钒的性质；偏钒酸铵的性质；钒铁的性质；钒铝的性质；其它钒化合物的性质；钛的毒性；钒的毒性。
教学要求：
1.理解单质金属钛的物化性质。
2.理解钛白（二氧化钛）的物化性质。
3.了解三氧化二钛、五氧化三钛等低价钛的物化性质。
4.理解偏钛酸的物化性质。
5.理解四氯化钛的物化性质。
6.了解碳化钛的物化性质。
7.了解硫酸钛（硫酸氧钛）的物化性质。
8.了解其它钛化合物的物化性质。
9.了解金属钒的物化性质。
10.了解三氧化二钒的物化性质。
11.了解二氧化钒的物化性质。
12.理解五氧化二钒的物化性质。
13.理解偏钒酸铵的物化性质。
14.理解钒铁的物化性质。
15.了解钒铝的物化性质。
16.了解其它钒化合物的物化性质。
17.了解钒、钛的毒性。
考核要求：
考试内容：
重点考
（1）金属钛的大致熔点；
（2）金属钛的生物惰性；（3）二氧化钛（钛白）的颜色、晶型；（4）钛白的白度、消色力、遮盖力、吸油量、分散性、耐候性的大致含义；（5）典型的两种低价钛名称（三氧化二钛、五氧化三钛）；（6）偏钛酸的颜色和形态；（7）四氯化钛的形态、气味和大致熔点；（8）碳化钛的硬度概念和主要用途；（9）五氧化二钒的基本性质；（10）偏钒酸铵的不同种类、颜色、俗称；（11）钒铁的用途；（12）钛无毒，钒毒性与价位成正比。
题型：
填空题；选择题；判断题。
以选择题、判断题为主。
对应教材中页码：
（1）P7-P14。
占分比例：
3%。
第二章教学总结
课堂教学实施方案
第2次课
授课时间：
教学时间分配：
复习旧课5分钟讲授新课85分钟
教学方法简介：
讲授+提问+实物展示
课题：
钒钛基本性质
教学方案：
内容c
时间t
时间节点
教师活动与讲授内容
学生活动
详讲
普通讲授
略讲
05
点名；复习上堂课重点（1、钛产品的分类；2、钒产品的分类；3、钛产品的主要用途；4、钒产品的主要用途）
随老师回忆上节课讲述内容。
20
板书“1、金属钒的性质”，翻阅教材P10，PPT简单翻阅；板书“2、V2O3的性质”，翻阅教材P11，PPT简单翻阅；板书“3、VO2的性质”，翻阅教材P12，PPT简单翻阅；
观看，翻阅教材
教师提问+引导学生提问并答疑，记录成绩
回答问题，思考提问
板书“4、V2O5的性质”，翻阅教材P12，强调并板书重点（毒性、两性、NaVO3方程、催化方程、偏钒酸铵生产）并要求勾划，PPT详讲，要求掌握的性质仅限于教材；板书“5、偏钒酸铵的性质”，翻阅教材P12，强调并板书重点（种类、颜色、俗称）并要求勾划，PPT详讲；
聆听，思考，翻阅教材，展开联想，勾划重点
40
板书“6、碳化钒（氮化钒）的性质”，翻阅教材P14，PPT简单翻阅；传阅样品
观看，翻阅教材，把弄样品
板书“7、钒铁的性质”，翻阅教材P12，强调并板书重点（固溶体、用途）并要求勾划，PPT详讲，要求掌握的性质仅限于教材；
聆听，思考，翻阅教材，展开联想，勾划重点
板书“8、钒铝合金的性质”，翻阅教材P13，PPT简单翻阅；
教师提问+引导学生提问并答疑，记录成绩
回答问题，思考提问
60
板书“9、钒的毒性”，翻阅教材P14，强调并板书重点（医用、毒性随价态变化）并要求勾划，PPT简单翻阅；
观看，翻阅教材，勾划重点
板书“10、金属钛的性质”，翻阅教材P7，强调并板书重点（熔点、生物惰性、可塑性）并要求勾划，PPT详讲，要求掌握的性质仅限于教材；板书“11、TiO2（钛白）的性质”，翻阅教材P7，强调并板书重点（颜色、晶型、溶解性、白度、消色力、遮盖力、吸油量、分散性、耐候性）并要求勾划，PPT详讲，要求掌握的性质仅限于教材；
聆听，思考，翻阅教材，展开联想，勾划重点
70
板书“12、低价钛（Ti2O3、Ti3O5）的性质”，翻阅教材P14，强调高钛渣的深还原
聆听，翻阅教材
板书“13、偏钛酸的性质”，翻阅教材P9，强调并板书重点（分子式、颜色、形态、钛液水解而得）并要求勾划，PPT详讲，要求掌握的性质仅限于教材；板书“14、TiCl4的性质”，翻阅教材P9，强调并板书重点（形态、气味、熔点）并要求勾划，PPT详讲，要求掌握的性质仅限于教材；
聆听，思考，翻阅教材，展开联想，勾划重点
板书“15、TiC的性质”，翻阅教材P10，强调硬度、用途
聆听，翻阅教材
教师提问+引导学生提问并答疑，记录成绩
回答问题，思考提问
80
板书“16、硫酸氧钛的性质”，翻阅教材P10，介绍钛白水解，PPT简单翻阅；
观看，翻阅教材
板书“17、钛的毒性”，翻阅教材P14，强调并板书重点（外科、无毒、化妆品）并要求勾划，PPT简单翻阅；
观看，翻阅教材，勾划重点
PPT上“钒钛其他性质”原则上不介绍，可用于调节时间
观看
总结（金属钛的熔点、生物惰性；钛白的颜色、晶型；钛白的白度、消色力、遮盖力、吸油量、分散性、耐候性；两种低价钛；偏钛酸的颜色和形态；TiCl4的形态、气味、熔点；TiC的硬度和用途；V2O5的基本性质；偏钒酸铵的种类、颜色、俗称；钒铁的用途；钒钛毒性）
随老师总结快速记忆和复习
90
布置作业：
1、简述金属钛的重要性质；2、简述钛白粉的颜料性质；3、简述TiCl4的形态、气味、熔点等性质；4、简述V2O5的基本性质；5、简述偏钒酸铵的重要性质；6、简述钒钛的毒性
记录作业内容
第三章教学实施计划
章节名：
国内外及攀西钒钛资源与产业状况
学时安排
2学时
授课时间
教学内容及要求（突出重难点）：
教学内容：
钒资源，钛资源，钒的产业状况，钛的产业状况。
教学要求：
1.了解国外钛资源状况。
2.理解中国钛资源状况。
3.了解国外钒资源状况。
4.理解中国钒资源状况。
5.理解攀西地区钒钛资源状况。
6.了解国外钛产业（五氧化二钒、钛白、钛渣、海绵钛等主要钛产品及生产和市场）状况。
7.理解国内钛产业（五氧化二钒、钛白、钛渣、海绵钛等主要钛产品及生产和市场）状况。
8.理解攀西钛产业（五氧化二钒、钛白、钛渣、海绵钛等主要钛产品及生产和市场）状况。
9.了解国外钒产业（钒渣、五氧化二钒等钒产品及生产和市场）状况。
10.理解中国钒产业（钒渣、五氧化二钒等钒产品及生产和市场）状况。
考核要求：
考试内容：
重点考
（1）拥有钒钛资源的几个典型国家；
（2）国内钒钛资源分部的大致情况（多数省均分布）；（3）攀西地区几个主要矿区的名称；（4）中国钛产业大致情况（主要产品、几个典型厂家、钛白与海绵钛在世界的占比）；（5）攀西钛产业大致情况（中国钒钛之都称号、攀西战略资源创新开发试验区称号、钛精矿产能及国内占比、钛白产能及国内占比；（6）中国钒产业的主要厂家及分布；（7）中国钒产品在世界中的占比。
题型：
填空题；选择题；判断题。
以选择题、判断题为主。
对应教材中页码：
（1）P16-P30。
占分比例：
5%。
第三章教学总结
课堂教学实施方案
第3次课
授课时间：
教学时间分配：
复习旧课5分钟讲授新课85分钟
教学方法简介：
讲授+提问
课题：
国内外及攀西钒钛资源与产业状况
教学方案：
内容c
时间t
时间节点
教师活动与讲授内容
学生活动
详讲
普通讲授
略讲
05
点名；复习上堂课重点（金属钛的熔点、生物惰性；钛白的颜色、晶型；钛白的白度、消色力、遮盖力、吸油量、分散性、耐候性；两种低价钛；偏钛酸的颜色和形态；TiCl4的形态、气味、熔点；TiC的硬度和用途；V2O5的基本性质；偏钒酸铵的种类、颜色、俗称；钒铁的用途；钒钛毒性）
随老师回忆上节课讲述内容
板书“1、国外钒资源状况”，翻阅教材P18，PPT简单翻阅，勾划典型国家、中国排名和使用年限；
观看，翻阅教材，勾划
15
板书“2、中国钒资源状况”，翻阅教材P19，PPT介绍，强调攀西、承德比例，钒钛磁铁矿与石煤，要求勾划
聆听，思考，翻阅教材，勾划重点
25
板书“3、攀西地区钒钛资源状况”，翻阅教材P20，强调并板书重点（主要矿区名称）并要求勾划，PPT详讲
聆听，思考，翻阅教材，展开联想，勾划重点
板书“4、国外钛资源状况”，翻阅教材P16，PPT简单翻阅，勾划典型国家
观看，翻阅教材，勾划
35
板书“5、中国钛资源状况”，翻阅教材P16，强调并板书重点（钛矿类型、四川占比）并要求勾划，PPT详讲
聆听，思考，翻阅教材，勾划重点
教师提问+引导学生提问并答疑，记录成绩
回答问题，思考提问
50
板书“6、国外钒产业状况”，翻阅教材P27，PPT简单翻阅，知道几个产钒国家即可
观看，翻阅教材
板书“7、中国钒产业状况”，翻阅教材P28，强调并板书重点（钒产业分布全国、典型厂家、世界占比）并要求勾划，PPT详讲
聆听，思考，翻阅教材，展开联想，勾划重点
60
板书“8、国外钛产业状况”，翻阅教材P20，PPT简单翻阅，强调钛渣、海绵钛、钛白的主要生产国；
观看，翻阅教材，勾划
板书“9、国内钛产业状况”，翻阅教材P23，强调并板书重点（主要产品、典型厂家、钛白与海绵钛在世界的占比）并要求勾划，PPT详讲；板书“10、攀西钛产业状况”，翻阅教材P27，强调并板书重点（钛精矿产能及国内占比、钛白产能及国内占比、钒钛之都称号、创新试验区称号、钒钛文化普及基地、典型企业名称、典型科研机构名称）并要求勾划，PPT详讲
聆听，思考，翻阅教材，展开联想，勾划重点
80
教师提问+引导学生提问并答疑，记录成绩
回答问题，思考提问
总结（拥有钒钛资源的几个典型国家；国内钒钛资源分部的大致情况；攀西地区几个主要矿区的名称；中国钛产业主要产品、几个典型厂家、钛白与海绵钛在世界的占比）；攀西钛产业的钒钛之都称号、攀西战略资源创新开发试验区称号、钛精矿产能及国内占比、钛白产能及国内占比；中国钒产业的主要厂家及分布；中国钒产品在世界中的占比）
随老师总结快速记忆和复习
90
布置作业：
1、简述世界上拥有钒钛资源和钒钛产业的几个典型国家；2、简述国内钒钛资源分布的大致情况；3、简述中国钛产业的典型厂家及主要钛产品产能在世界的占比；4、简述中国钒产品的主要厂家及分布；5、简述攀西钛产业的大致情况
记录作业内容
第四章教学实施计划
章节名：
钛产品生产工艺及设备
学时安排
16学时
授课时间
教学内容及要求（突出重难点）：
教学内容：
钛精矿、富钛料、硫酸法钛白、氯化法钛白、四氯化钛、海绵钛、金属钛、钛合金等钛产品生产原理、生产工艺、相关设备。
教学要求：
1.掌握主要钛产品的种类。
2.掌握钛精矿的生产原理、生产工艺，理解生产钛精矿的相关设备。
3.掌握钛渣的生产原理、生产工艺，理解生产钛渣的相关设备。
4.理解人造金红石、酸浸渣的生产原理、生产工艺，了解相关设备。
5.了解直接还原熔分渣的生产原理、生产工艺，了解相关设备。
6.掌握硫酸法钛白粉的生产原理、生产工艺，理解生产硫酸法钛白粉的相关设备。
7.掌握四氯化钛的生产原理、生产工艺，理解生产四氯化钛的相关设备。
8.理解氯化法钛白粉的生产原理、生产工艺，了解生产氯化法钛白粉的相关设备。
9.掌握海绵钛的生产原理、生产工艺，理解生产海绵钛的相关设备。
10.理解钛锭的生产原理、生产工艺，了解生产钛锭的相关设备。
11.理解钛（合金）材的生产原理、生产工艺，了解生产钛（合金）材的相关设备。
12.了解钛的衍生品等其它钛产品的生产原理、生产工艺和设备。
13.了解主要钛产品的最新生产技术。
考核要求：
（一）钛精矿
考试内容：
重点考
（1）选矿常见4种方法的名称；
（2）重选的主要设备名称；（3）磁选的主要设备名称；（4）浮选的主要设备名称；（5）电选的主要设备名称；（6）国内原矿的二氧化钛大致品位；（7）国内钛精矿的二氧化钛大致品位；---题型：
填空题；选择题；判断题。
以选择题、判断题为主。
（8）螺旋选矿机的大致原理；（9）摇床的大致原理；（10）磁选机的大致原理；（11）浮选过程的大致原理。
---题型：
问答题。
对应书中页码：
（1）P32-P42。
占分比例：
5%。
（二）钛渣
考试内容：
重点考
（1）钛渣熔炼的两种炉型（圆、矩）；
（2）按封闭性分，钛渣熔炼炉的三种名称；按电流分，钛渣熔炼炉的2种名称；（3）生产钛渣的主要原料和产品；（4）按用途分，钛渣的两种名称、大致品位；（5）按功率分，钛渣熔炼炉的几种典型功率（1800KVA、3200KVA、6300KVA、16000KVA、25000KVA、30000KVA）；（6）电极的种类；----题型：
填空题；选择题；判断题。
以选择题、判断题为主。
（7）钛渣熔炼的主、副反应方程式；（8）熔炼钛渣的原则工艺流程图及流程描述；----题型：
问答题。
（9）极心园；（10）钛渣单位电耗；（11）二次电压。
----题型：
名词解释。
对应书中页码：
（1）P46-P53；
（2）P56-P62
占分比例：
5%。
（三）人造金红石
考试内容：
重点考
（1）人造金红
升级会员 