高纯铋的生产
2019-01-31 11:06:04
高纯铋首要用于核子工业、宇航工业、电子工业等部分。由于铋具有半导体特征，其电阻在低温时随温度升高而下降。在温差致冷与温差发电方面，Bi2Te3和Bi2Se3合金及Bi－Sb－Te三元合金最引人注意。In－Bi合金和Pb－Bi合金是超导材料，铋的熔点低、密度大，蒸气压小，中子吸收截面小，可用于高温型原子反应堆。
将四九精铋提纯为五九高纯铋的办法较多，其间最有工业价值的是真空蒸馏与区域提纯。
一、真空蒸馏
精铋中还含有的微量杂质，可分为易蒸腾性杂质与难蒸腾性杂质两类。易蒸腾性杂质可用真空加热法除掉，难蒸腾性杂质可用真空蒸馏法除掉。
真空过滤在笔直石英管内进行，在真空度为0.1333帕下，温度1000℃时加热4小时，使熔融金属在真空下经过2毫米窄孔，以除掉表面的氧化膜，真空过滤后，可除掉精铋中的锑。
经真空过滤的铋装在石英管内，温度控制在950～1050℃，真空度坚持0.1333帕，进行真空蒸馏，在上述条件下铋的蒸气压为106.7～399.97帕，铋的蒸腾率达85%，蒸馏时刻2～6小肘。经过真空蒸馏，蒸馏残渣中富集了镍、钼，银、铜、锰等杂质，馏出物即为五九商纯铋，可用于半导体工业。
由于铅与铋的饱满蒸气压较挨近，所以甩蒸馏法不能满意除铅要求。可是氯化铅的自由焓较氯化铋的自由焓更负，即铅的氯化物比铋的氯化物更安稳，所以常先选用氯化法除铅，再用真空蒸馏除掉银等难蒸腾杂质。
下降熔融铋中氯化物的含量可选用气冲洗法，或选用氯化物真空蒸馏，将真空度控制在0.6666帕，温度650℃，此刻BiCl3与PbCl2优先蒸腾，而与金属铋别离。
二、区域提纯
熔融铋在冷却结晶时，由于杂质较铋先冷凝，在容器的边际分出，因此铋锭中心的杂质，比铋锭边际的杂质少。区域提纯就是依据这个原理，对铋棒进行区域加温熔化，经过熔区缓慢移动，屡次返复运动，使杂质富集在铋棒头尾两头，而到达提纯的意图。
为了事前除掉铋中氧化物，使铋在真空度约3.333帕下滴熔入耐温玻璃管或石墨舟中，滴熔后，在真空下关闭玻璃管，放入一玻璃套管中。
区熔精炼炉一般拉制石墨舟不动，而选用主动往复运动的感应加热设备，由于高频感应加热具有天然的搅动效果。
区熔提纯时，熔区长与棒长之比为1∶24，石墨舟平置后之倾角为l～3°。熔区移动速度与行程次数之断定与铋质料质量，舟截面积等要素有关，加热温度控制在600℃左右。
最新锡锭价格
2017-06-06 17:49:53
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锡锭价格
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生产锡锭
2017-06-06 17:49:52
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纯锡锭价格
2017-06-06 17:49:53
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锡锭厂
2017-06-06 17:49:53
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锡锭厂家
2017-06-06 17:49:53
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锡锭生产厂家
2017-06-06 17:49:53
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铜合金厂
2017-06-06 17:50:04
铜合金厂铜及铜合金的特点通常把铁、铬、锰及其合金叫做黑色
金属
，而把铜、铝、镁、锡、锌、钛等
金属
及其合金叫做
有色金属
。最常见的
有色金属
是铜及铜合金，铝及铝合金。 最常用的铜及其合金有：纯铜、黄铜、青铜等。纯铜的外观呈红黄色，在空气中，表面会因氧化而生成紫红色的致密膜，所以又称为紫铜。纯铜的导电性、导热性十分良好，仅次于银。它还具有较高的化学稳定性，在大气、淡水中，有较好的抗腐蚀能力。但对一些含有氧或空气的酸溶液，以及一些盐溶液，如铵盐、海水等，则容易被腐蚀。通常，在潮湿的环境里，容易生成碱式碳酸铜（俗称铜绿）。纯铜具有良好的塑性，但机械强度不高。工业纯铜中，常含有一定量的氧、硫、铅、铋、砷等杂质元素。少量的砷可以提高铜的强度、硬度、降低导电性和导热性。其余的杂质元素都是有害的。纯铜在工业上主要用来制造导线、电器元件和各种铜材，其中，无氧纯铜用作电真空元器件。 黄铜是铜与锌的合金。当黄铜的锌含量在32%以下时，塑性良好，适于冷、热加工，且韧性强，但切削加工性能较差。为了改善黄铜的某些性能，往往加入少量其他元素，如铝、锰、锡、硅、铅等，这种黄铜称为特殊黄铜。黄铜在火电厂里用来制造汽轮机凝汽器的热交换管。例如，国产20万千瓦汽轮机配用的N-11200 -1型凝汽器铜管材料为：一般纯海水区为77-2铝黄铜，淡水区为70-1锡黄铜。 青铜原是指以锡为主要添加元素的铜合金，现代则把除黄铜以外的所有铜合金均列入青铜的范畴，如锡青铜、铝青铜、铍青铜等。习惯上也有把青铜分成锡青铜和无锡青铜两大类。 锡青铜在我国西周以前即已发明和使用，用锡青铜铸造钟、鼎、乐器、祭器等，对我国文明史的发展起过重要的作用。锡青铜主要用于制造耐腐耐磨的零部件，如轴套、推力轴承瓦块等。由于锡的资源较少，近来工业上广泛采用一些其他合金元素来代替锡，较常见的有铝青铜、铅青铜和铍青铜等。铝青铜比锡青铜具有更好的耐腐蚀性，常用于制造耐腐蚀、耐磨损的零件，如齿轮、蜗轮、轴套等。铍青铜主要用作重要弹簧及弹性零件，以及电接触器、电焊机电极、钟表及钟表零件等。铜合金厂是专门制造铜合金的生产厂家，提供各种铜合金材料及
市场
销售服务。专业生产铜铝合金系列：砷铜、磷铜、硼铜、铍铜、镁铜、铬铜、镍铜、硒铜、铋铜、钛铜、锡青铜、锰铜、硅铜、锆铜、碲铜、稀土
金属
、稀土铜、稀土铝、锆铝、铍铝、硼铝、钛铝、锶铝。 铜 铝精炼剂、清渣剂、覆盖剂、打渣剂、清炉剂、晶粒细化剂、脱氧剂、降电阻添加剂 金属
：铋锭、电解锰、稀土
金属
、锡锭、铅锭、电解镍、
金属
硅、铝锭、
金属
硒、
金属
碲、
金属
锑、海绵锆、海绵钛、磷铜吊板、铜棒、铜管、铜带、铜丝、铜锭等电解
金属铋制备方法研究现状及发展趋势
2019-02-18 15:19:33
铋是一种“绿色”金属，在地壳中的丰度和银的恰当。首要铋矿藏有辉铋矿（Bi2S3）、铋华（Bi2O3）和泡铋矿（nBi2O3 mH2O）。金属铋－般作为钨、钼、铅、铜、锡冶炼进程中的副产品收回。据美国矿业局1991年的资料，1990年国外铋的探明储量为8. 95万t，其他铋资源11.4万t，算计20. 35万t，首要散布在我国、日本、秘鲁、澳大利亚、墨西哥、美国、加拿大等，在环太平洋沿岸地区构成一个非接连性的大圈。国外铋资源散布状况见表1。
表1 国外铋资源散布 万t我国铋资源丰富，储量总计50～60万t，占国际总储量的70%，会集散布在湖南、广东、江西、云南4省。湖南柿竹园有色金属矿铋的储量占全国总储量的74%，并且档次高、易挖掘，是我国最重要的铋质料基地。近年来，国内许多科研机构依据铋矿的不同组成，环绕下降出产本钱、处理环境污染、FeCl3再生和溶液中有价金属的富集问题，展开了很多作业，开发了多种湿法冶金工艺流程，首要有：1）FeCl3浸出－铁粉置换法，2）FeCl3浸出－隔阂电极法，3）FeCl3－水解沉铋法，4）挑选性浸出法，5）－亚硝酸浸出法，6）新氯化水解法，7）矿浆电解法等。这些工艺流程大都已进行扩展实验或半工业、工业实验，其间矿浆电解法已用于工业出产。
一、国外铋矿的湿法冶金技能及工艺参数
国外用湿法技能处理铋矿石收回金属铋始见于1958年。Fester，等选用10%的HNO3从含铋钨精矿中浸出金属铋，浸出温度为80℃；选用10%H2SO4＋NaNO3和H2SO4＋KClO3作浸出剂，在较低的温度下浸出铋，也得到了较为满足的成果。表2是国外处理低档次铋矿的工艺参数。
表2 国外铋矿湿法处理技能及工艺参数二、国内湿法冶金技能及存在的问题
（一）FeCl3浸出－铁粉置换法
该办法可分为、浸出，铁粉置换，海绵铋熔炼3个首要进程，工艺流程见图1。图1 FeCl3浸出－铁粉置换法收回金属铋的工艺流程
1、＋浸出。用与的混合液浸出硫化铋矿，矿石中的Bi2S3为FeCl3所溶解生成可溶性三氯化铋：一起，矿石中搀杂的少数天然铋也被溶解：矿石中的氧化铋则为所溶解：浸出剂中参加有助于避免BiCl3水解为不溶
性的BiOCl堆积。
2、铁粉置换。矿石中的铋经浸出后都转入到溶液中，加铁粉可置换出海绵铋：3、海绵铋的精粹。置换出的海绵铋需加热熔化铸成铋锭，但直接熔化会发作严峻的氧化反响，因而工业上是在熔融的（熔点318.4℃，密度2.13g／cm3）中进行熔化，这样既可避免铋的氧化，并且熔融的液铋（熔点271 0C，同温液体密度为10.064g∕cm3）也易于集合，一起铋的氧化物及其间某些杂质也能被NaOH吸收。基层集合的液铋经流铸构成必定巨细的铋锭，其间仍含有一些杂质，归于粗铋，须进一步精粹。
此法工艺比较老练，铋的浸出率高（94%～94.5%），环境污染小。其缺陷是材料耗费高，每
吨海绵铋耗费1.5～1.8t，0.4～0.5t，铁粉0.5～0.6t。因为选用铁粉置换和再生技能，铁和氯离子在溶液中的堆集不容忽视，废液排放量大，浸出液中离子浓度较高，溶液粘度较大，渣的过滤和洗刷较为困难。
（二）FeCl3浸出－隔阂电极法
用隔阂电极法替代铁粉置换法，恰当操控电位，铋在阴极被复原：铁在阳极发作氧化：该办法的关键是电极电位的操控和溶液透过隔阂的速度操控。在阴极区，溶液中的首要阳离子是Bi3＋、Fe2＋和H＋，在阳极区，溶液中的首要阳离子是Bi3＋、Fe3＋和H＋。为使阳极区的三价铁离子不致在阴极放电而下降电流效率，选用恰当的隔阂材料把阴、阳南北极分隔，阴极区液面高于阳极区液面。操控电解液的浸透速度，使与二价铁的氧化速度恰当。
与浸出－铁粉置换法比较，此流程较短，但因为溶液中铁离子浓度高，电堆积进程中三价铁不可避免地透过隔阂在阴极复原，因而电流效率低（42%～50%），二价铁的电氧化率也不高。
（三）FeCl3－水解沉铋法
使用氯化铋易水解的特性，在弱酸性溶液中水解氯化铋，使生成氯氧化铋，制取氯氧铋精矿。
为使水解彻底，溶液pH值一般操控在1～2之间。溶液需稀释数倍，形成水和试剂耗量大、铋收回率低、废水排放量大。柿竹园选厂曾选用此法出产氯氧铋精矿，每吨精矿耗费工业800kg，铋的收回率仅为60%。
（四）挑选性浸出法
操控溶液电位，用挑选性浸出硫化铋矿，一起按捺杂质的浸出：此法消除了很多铁离子在流程中的循环和堆集问题，提高了产品质量，渣的过滤、洗刷功能也得以改进，铋的浸出率较高，但的耗费量大，部分单质硫会进一步氧化为硫酸根，的污染和腐蚀较为严峻，设备原料和密封要求较高。与浸出法比较没有显着的优越性。
（五）－亚硝酸浸出法
该法已进行半工业实验，处理的是难选含铋辉铋矿。根本化学反响为：该法耗费试剂品种多且量大，除和氯化钠外，还需硝酸纳、火油和等。
（六）氯化－水解法
中南大学多年来的研讨成果表明，选用高浓度氯离子溶液，在90～105℃下，二段循环浸出
硫化铋矿，铋浸出率超越94%，工艺流程如图2所示。氯化－水解法浸出硫化铋矿，处理了很多铁在溶液中的循环和浸出剂的氧化再生问题，并且浸出液中有价金属的浓度比较高。但浸出时所需温度较高，元素硫的氧化严峻，杂质元素如As的浸出率也较高，因而氧化剂的耗费量大，一起还存在设备腐蚀、废液排放量大等问题。图2 氯化－水解法提取金属铋的工艺流程
（七）矿浆电解法
矿浆电解法是北京矿冶研讨总院历经20余年的研讨成果，是一种新的湿法冶金工艺。在一个设备中一起完结铋矿石的氧化浸出和铋的电积复原，将传统的浸出、固液别离、溶液净化、电积等进程有机地结合起来，改变了铋矿浸出时耗氧，而电积时阳极氧化空耗能量的不合理状况，简化了湿法冶金流程，金属收回率较高，能耗下降，有利于保护环境。
矿浆电解法处理铋精矿是在中等温度（50～60℃）下和酸性氯盐体系中进行。浆化后的铋精矿参加到矿浆电解槽的阳极区直接电解，铋精矿在被氧化浸出的一起，金属铋在阴极被复原分出，完成了金属铋的一步提取。阳极区发作的铋精矿的浸出反响为：阴极区发作金属离子的复原反响：工艺流程如图3所示。图3 矿浆电解法处理铋精矿工艺流程
矿浆电解法不只保留了传统湿法冶金工艺的长处，并且还具有以下特色：
1、一步产出金属，元素硫、砷、铁及脉石矿藏进入浸出渣，进程简略，溶液中离子浓度低，浸出渣易于过滤和洗刷。
2、在常压和接近于常温下操作，设备可选用廉价的玻璃钢、聚等抗氧化腐蚀的材料。
3、矿粒－电解液－阳极－空气泡体系有十分强的去极化才能，电解时所需槽电压很低，因为充分使用了阴阳极的复原氧化性，电能耗费小。
4、试剂耗费少，整个进程根本上无试剂耗费。
5、作业方法灵敏，既适合于大规模接连作业，
完成机械化和自动化出产，也能以小规模和间歇式出产，乃至可在矿山进行“坑口冶炼”。
6、归纳收回作用好。除用于处理铋精矿外，还特别适合于处理低档次杂乱难选的铜、铅、锌、铋、银混合硫化矿。
三、结束语
虽然金属铋浸出工艺研讨比较深化和完善，但不论是惯例拌和浸出法仍是矿浆电解法，都需求较高温度或电能，出资大、本钱高，且易污染环境。现在，在常温下从低档次铋矿中浸出金属铋的研讨仍是一片空白，首要原因是铋矿档次低，组成杂乱，条件难于挑选。
别的，湿法冶金进程中发生很多废渣和废水，危害性极大，需归纳治理，因而，在往后的研讨中，要不断开发高效、无污染、低本钱、低能耗、归纳使用程度高的新工艺流程。
