稀土矿分解技术了解
2019-02-25 09:35:32
稀土精矿经用碱处理后进而出产稀土氯化物或其他稀土化合物的稀土精矿分化办法。碱处理产品经溶解、净化、归纳收回等进程,终究制得混合稀土氯化物产品。此产品是制取混合稀土金属、稀土盐类及别离单一稀土的质料。
首要有烧碱分化法和纯碱焙烧法。前者首要用于分化独居石和磷钇矿精矿,后者首要用于分化氟碳铈矿和独居石的混合精矿。
烧碱分化法
有液碱(烧碱的水溶液)法和固碱法两种办法。液碱法又分常压法、压煮法和热球磨法。工业上大多选用液碱常压分化法。
独居石精矿液碱分化
1952年印度稀土有限公司(Indian Rare EaithLtd.)在特兰旺科一科琴(Travancore-Cochin)的阿尔沃耶(Alwaye)建成了世界上第一座液碱分化独居石精矿的工厂。直至90年代初期,美国、巴西、法国、马来西亚、朝鲜等国也相继建成了液碱处理独居石精矿的工厂。我国第一条液碱分化独居石精矿的出产线于1964年在上海跃龙化工厂投产。
液碱分化独居石精矿出产氯化稀土首要由液碱分化、归纳收回、优先溶解、除镭等作业组成。
在液碱分化中,独居石精矿中的稀土和钍与碱液效果生成氢氧化物沉积:
REPO4+3NaOH=RE(OH)3↓+Na3PO4 (1)
Th3(PO4)4+12NaOH=3Th(OH)4↓+4Na3PO4 (2)
而磷则生成可溶性的Na3PO4转入分化液中。因为分化进程在精矿颗粒表面生成的氢氧化物阻止了液碱与矿粒内部稀土持续反响,故分化前须先将精矿湿磨细至0.043mm粒级,然后再与含。NaOH50%的溶液在413K温度下反响约5h。实践用碱量约为精矿质量的1.5倍。分化进程在外加热的钢制反响器中进行。
碱液分化完成后,分化液中含过量NaOH和新生成的Na3PO4有必要归纳收回。收回的办法是用热水稀释并洗刷分化产品,过滤后从滤液中收回Na3PO4和剩下的烧碱。独居石精矿含P2O5约25%,仅低于稀土,故Na3PO4是烧碱分化独居石精矿的一种重要副产品。
滤饼的首要成分为稀土、钍、铁等的氢氧化物,运用稀土和其他元素的碱性差异,用稀优先溶解稀土:
RE(OH)3+3HCl=RECl3+3H2O (3)
优先溶解结束时,溶液pH约4.5,在此pH下钍、铀、铁等仍残留在滤饼中。优先溶解产品经过滤所得的滤渣是提取铀、钍的质料(见铀钍与稀土元素别离)。
过滤所得滤液尚含有微量钍、铀的放射性蜕变产品226Ra和228Ra,有必要经过除镭处理。镭和同属ⅡA族元素,其硫酸盐溶度积均很小(298K时BaSO4为1.1×10-10,RaSO4为4.2×10-11)。往滤液中参加BaSO4就可使镭被BaSO4载带子沉积中:
Ba2+(Ra2+)+2SO42-=BaSO4(RaSO4)↓ (4)
除镭后的清液为纯洁的RECl3溶液,可直接浓缩、结晶分出混合稀土氯化物产品,也可先经过P204溶剂萃取分组(见稀土元素革取分组别离)得到混合轻稀土氯化物和中重稀土富集物两种产品。
法国罗纳一普朗克公司(Rhone-Poulene)在拉罗歇尔(LaRochelle)的工厂选用在压煮器内用液碱分化独居石精矿的办法。因为压煮器的温度较常压容器的高,能加快独居石精矿的分化反响,然后可缩短分化时刻、下降碱耗。
与浓硫酸法分化独居石精矿(见稀土精矿硫酸法分化)比较,液碱分化法有两大长处:(1)分化反响不发作酸气,全流程产出的三废量少;(2)经济合理,占独居石精矿分量90%以上的稀土、磷、铀、钍均得到收回,分化剂中的钠成为副产品Na3PO4·12H2O的组成部分而得到运用。但也存在需运用磨细的高质量精矿等问题,因为精矿含杂质多会添加碱的耗费量。
白云鄂博混合型稀土矿精矿烧碱分化白云鄂博混合型稀土矿精矿含钙较高(折组成CaO5%~10%),钙首要以萤石(CaF2)形状存在。钙含量过高不只会导致混合稀土氯化物产品质量下降乃至不合格,还会使稀土收率下降。我国已研讨出除掉精矿中钙的办法。
白云鄂博混合型稀土矿精矿含有氟碳铈矿和独居石两种稀土矿藏,在碱分化时,除发作独居石和烧碱式(1)的反响外,还发作氟碳铈矿和烧碱的反响:
RECO3+3NaOH=RE(OH)3+Na2CO3+NaF (5)
影响稀土矿藏分化的首要因素是分化温度和烧碱浓度,较高的分化温度和较高的烧碱浓度都可加快分化反响。烧碱液的沸点随烧碱浓度的添加而升高,因此添加烧碱浓度亦可进步常压烧碱液分化的温度。但烧碱浓度过高又会引起分化产品过于粘稠,影响反响进行。
1982年我国选用固碱电场分化白云鄂博混合型稀土矿精矿。其作法是将除钙的精矿(含水分12%~14%)和固体碱混兼并拌和10min,然后装入分化设备,通电分化15~20min。其间最终7~8min的物料温度达453K。因精矿含有水分,碱易吸潮,故这种反响实践上是浓烧碱液与矿藏的反响,但分化设备中究竟还存在着固碱,所以存在分化反响不易进行的死角。电场分化时刻很短,能耗和碱耗都低。
1985年我国又选用在电加热的反响器平分化除钙后的白云鄂博混合型稀土矿精矿办法。该法运用含烧碱60%~70%的溶液,在433~453K温度下分化40min。这种分化工艺操作简略,耗碱量低。因为烧碱报价比硫酸高得多,故处理规划远不如浓硫酸法分化。
白云鄂博混合型稀土矿精矿烧碱法分化出产氯化稀土的工艺进程与独居石精矿液碱分化出产氯化稀土的类似,分化产品经水洗、过滤、优先溶解稀土、浓缩、结晶等处理,最终得到混合稀土氯化物产品。或在优先溶解稀土后,经溶剂萃取分组,得到混合轻稀土氯化物和中重稀土富集物产品。没有发现白云鄂博混合型稀土矿精矿中有镭的同位素,故全流程无需设除镭工序。
纯碱焙烧(或烧结)法
纯碱即为碳酸钠(Na2CO3),1958年苏联用纯碱焙烧(烧结)分化独居石精矿。1963年我国开端研讨用纯碱焙烧白云鄂博混合型稀土矿精矿,1970年前后曾用于工业出产。前苏联也曾进行过用纯碱烧结分化稀土氟碳酸盐和磷酸盐混合精矿的研讨。
按白云鄂博混合型稀土矿精矿质量的10%~30%参加纯碱,混合后于873~973K温度下焙烧,稀土矿藏即可分化生成RECO3,且精矿中的Ce抖被氧化成ce,为后续作业的铈与其他稀土别离发明了条件。焙烧矿经磨细后,再用水、稀酸洗去非稀土杂质,然后用含硫酸0.25mol/L溶液浸出稀土。浸出液中Ce4+与F-构成合作物。如浸出液的F一浓度过低,则会使稀土浸出率和铈氧化率明显下降。浸出后过滤,滤液用1mol/LP204-0.2mol/LTBP-火油组成的有机相萃取Ce4+,得到纯度超越99.9%的CeO2。因浸出液中含F-及铁、硅等杂质,萃取进程中易发作乳化。参加可抑制因F而发作的乳化。
前苏联所用的稀土混合精矿由钇氟碳铈矿(Y,Ca)FCO3·CaCO3、磷钇矿、独居石和钇萤石组成。精矿档次低(均匀含RE2O3约6%),还含很多萤石、铁矿藏、云母及锆石,且各矿藏含量改变大。以精矿质量30%的Na2CO3+Na2SO4为分化剂,在1173K温度下焙烧可使稀土矿藏分化成可溶性的碳酸盐或硫酸盐。萤石有助于稀土矿藏分化。当精矿中含萤石高于15%时,不加分化剂在1273K温度下焙烧稀土矿藏即自行分化。
展望
从环境保护、资源归纳运用、经济效益等方面衡量,独居石精矿的液碱分化都不失为一种较好的办法,因此为全世界大多数处理独居石的工厂所选用。但一般选用含烧碱50%的碱液在常压下分化,不只碱耗和能耗高,并且分化时刻长,因此极待改善。改善方向是从工艺和设备下手,环绕强化分化条件(如恰当进步分化温度)来进行,这是削减耗费、进步功率、下降成本的有效途径。烧碱分化白云鄂博混合型稀土矿精矿的研讨成果与工业实践都可以在这些方面供给学习。
将白云鄂博混合型稀土矿精矿的氟碳铈矿与独居石分隔,即把混合精矿分红两种精矿(见白云鄂博混合型稀土矿),运用这两种矿藏的不同特色别离处理:独居石精矿用烧碱法分化,制取混合稀土化合物,磷亦得到归纳收回;氟碳铈矿精矿选用氧化焙烧分化,Ce3+一起氧化成Ce4+,然后进行单一稀土别离(见稀土元素别离提纯)。这是白云鄂博混合型稀土矿精矿的最佳处理计划。
氯化铅渣湿法生产黄丹
2019-01-31 11:06:04
一、工艺流程。
如图1所示。包含浸出、净化、结晶、转化、烘干等工序。图1 氯化铅渣湿法出产黄丹流程
二、首要技能条件。
浸出:氯化铅渣经球磨后,用饱满食盐水浸出,液固比10∶1,浸出温度109℃,浸出液pH3~5,浸出液含铅高于65克/升。
净化除铜:加Na2S或海绵铅除铜,液温为90℃,除铜后液含铜低于0.001克/升。
净化除铁:加或次除铁(次用通入30%液碱中制得),除铁后液含铁低于0.0001克/升。
冷却结晶:选用夹套式循环冷水冷却,机械拌和,使用氯化铅在氯化钠溶液中溶解度随温度下降而下降,使PbCl2晶体分出。母液再回来浸出。
转化:PbCl2结晶用蒸馏水洗刷后参加30%的液碱中。其反应为:
PbCl2+2NaOH=PbO+2NaCl+H2O
所用工业液碱先用MgCl2除铁,一般每吨液碱加MgCl2 1~5千克,除铁后液碱加热至95℃,供转化用,坚持转化后液含NaOH不小于2.5N,避免生成其它碱式铅盐。
洗刷枯燥:含碱的PbO用离心机过滤,滤后母液浓缩成30%的液碱,回来转化用。PbO结晶用热蒸馏水洗至pH为8,用蒸汽直接加热至105℃,烘干过筛包装,即为制品黄丹。
三、首要设备。
球磨机一台:浸出罐,除铜罐、除铁罐,冷却罐,转化罐各一个,选用夹套式珐琅反应釜;离心过滤机一台;转筒式烘干机一台;贮液槽与泵若干。
四、产品用处。
黄丹在油漆中作催干剂:陶瓷工业作釉料;用于出产光学玻璃、光导纤维、电子真空玻璃等含铅玻璃;还可制,,作铅铬黄料;并用于蓄电池工业。
五、产出质量(%)。
一级品含PbO不低于99,金属铅不高于0.1,PbO2不高于0.2,硝酸不溶物不高于0.2,筛余物(-200日)不高于0.2;二级品含PbO不低于97,Pb不高于0.3,PbO2不高于0.5,硝酸不溶物不高于0.5,筛余物(-200目)不高于0.5。
稀土精矿碱法分解
2019-02-26 10:02:49
首要有烧碱分化法和纯碱焙烧法。前者首要用于分化独居石和磷钇矿精矿,后者首要用于分化氟碳铈矿和独居石的混合精矿。
烧碱分化法 有液碱(烧碱的水溶液)法和固碱法两种办法。液碱法又分常压法、压煮法和热球磨法。工业上大多选用液碱常压分化法。
独居石精矿液碱分化 1952年印度稀土有限公司(Indian Rare EaithLtd.)在特兰旺科一科琴(Travancore-Cochin)的阿尔沃耶(Alwaye)建成了世界上第一座液碱分化独居石精矿的工厂。直至90年代初期,美国、巴西、法国、马来西亚、朝鲜等国也相继建成了液碱处理独居石精矿的工厂。我国第一条液碱分化独居石精矿的出产线于1964年在上海跃龙化工厂投产。
液碱分化独居石精矿出产氯化稀土首要由液碱分化、归纳收回、优先溶解、除镭等作业组成。
在液碱分化中,独居石精矿中的稀土和钍与碱液效果生成氢氧化物沉积:
REPO4+3NaOH=RE(OH)3↓+Na3PO4 (1)
Th3(PO4)4+12NaOH=3Th(OH)4↓+4Na3PO4 (2)
而磷则生成可溶性的Na3PO4转入分化液中。因为分化进程在精矿颗粒表面生成的氢氧化物阻止了液碱与矿粒内部稀土持续反响,故分化前须先将精矿湿磨细至0.043mm粒级,然后再与含。NaOH50%的溶液在413K温度下反响约5h。实践用碱量约为精矿质量的1.5倍。分化进程在外加热的钢制反响器中进行。
碱液分化完成后,分化液中含过量NaOH和新生成的Na3PO4 有必要归纳收回。收回的办法是用热水稀释并洗刷分化产品,过滤后从滤液中收回Na3PO4和剩下的烧碱。独居石精矿含P2O5约25%,仅低于稀土,故Na3PO4 是烧碱分化独居石精矿的一种重要副产品。
滤饼的首要成分为稀土、钍、铁等的氢氧化物,运用稀土和其他元素的碱性差异,用稀优先溶解稀土:
RE(OH)3+3HCl=RECl3+3H2O (3)
优先溶解结束时,溶液pH约4.5,在此pH下钍、铀、铁等仍残留在滤饼中。优先溶解产品经过滤所得的滤渣是提取铀、钍的质料(见铀钍与稀土元素别离)。
过滤所得滤液尚含有微量钍、铀的放射性蜕变产品226Ra和228Ra,有必要经过除镭处理。镭和同属ⅡA族元素,其硫酸盐溶度积均很小(298K时BaSO4为1.1×10-10,RaSO4为4.2×10-11)。往滤液中参加BaSO4就可使镭被BaSO4载带子沉积中:
Ba2+(Ra2+)+2SO42-=BaSO4(RaSO4)↓ (4)
除镭后的清液为纯洁的RECl3溶液,可直接浓缩、结晶分出混合稀土氯化物产品,也可先经过P204溶剂萃取分组(见稀土元素革取分组别离)得到混合轻稀土氯化物和中重稀土富集物两种产品。
法国罗纳一普朗克公司(Rhone-Poulene)在拉罗歇尔(LaRochelle)的工厂选用在压煮器内用液碱分化独居石精矿的办法。因为压煮器的温度较常压容器的高,能加快独居石精矿的分化反响,然后可缩短分化时刻、下降碱耗。
与浓硫酸法分化独居石精矿(见稀土精矿硫酸法分化)比较,液碱分化法有两大长处:(1)分化反响不发作酸气,全流程产出的三废量少;(2)经济合理,占独居石精矿分量90%以上的稀土、磷、铀、钍均得到收回,分化剂中的钠成为副产品Na3PO4•12H2O的组成部分而得到运用。但也存在需运用磨细的高质量精矿等问题,因为精矿含杂质多会添加碱的耗费量。
白云鄂博混合型稀土矿精矿烧碱分化白云鄂博混合型稀土矿精矿含钙较高(折组成CaO5%~10%),钙首要以萤石(CaF2)形状存在。钙含量过高不只会导致混合稀土氯化物产品质量下降乃至不合格,还会使稀土收率下降。我国已研讨出除掉精矿中钙的办法。
白云鄂博混合型稀土矿精矿含有氟碳铈矿和独居石两种稀土矿藏,在碱分化时,除发作独居石和烧碱式(1)的反响外,还发作氟碳铈矿和烧碱的反响:
RECO3+3NaOH=RE(OH)3+Na2CO3+NaF (5)
影响稀土矿藏分化的首要因素是分化温度和烧碱浓度,较高的分化温度和较高的烧碱浓度都可加快分化反响。烧碱液的沸点随烧碱浓度的添加而升高,因此添加烧碱浓度亦可进步常压烧碱液分化的温度。但烧碱浓度过高又会引起分化产品过于粘稠,影响反响进行。
1982年我国选用固碱电场分化白云鄂博混合型稀土矿精矿。其作法是将除钙的精矿(含水分12%~14%)和固体碱混兼并拌和10min,然后装入分化设备,通电分化15~20min。其间最终7~8min的物料温度达453K。因精矿含有水分,碱易吸潮,故这种反响实践上是浓烧碱液与矿藏的反响,但分化设备中究竟还存在着固碱,所以存在分化反响不易进行的死角。电场分化时刻很短,能耗和碱耗都低。
1985年我国又选用在电加热的反响器平分化除钙后的白云鄂博混合型稀土矿精矿办法。该法运用含烧碱60%~70%的溶液,在433~453K温度下分化40min。这种分化工艺操作简略,耗碱量低。因为烧碱报价比硫酸高得多,故处理规划远不如浓硫酸法分化。
白云鄂博混合型稀土矿精矿烧碱法分化出产氯化稀土的工艺进程与独居石精矿液碱分化出产氯化稀土的类似,分化产品经水洗、过滤、优先溶解稀土、浓缩、结晶等处理,最终得到混合稀土氯化物产品。或在优先溶解稀土后,经溶剂萃取分组,得到混合轻稀土氯化物和中重稀土富集物产品。没有发现白云鄂博混合型稀土矿精矿中有镭的同位素,故全流程无需设除镭工序。
纯碱焙烧(或烧结)法纯碱即为碳酸钠(Na2CO3),1958年苏联用纯碱焙烧(烧结)分化独居石精矿。1963年我国开端研讨用纯碱焙烧白云鄂博混合型稀土矿精矿,1970年前后曾用于工业出产。前苏联也曾进行过用纯碱烧结分化稀土氟碳酸盐和磷酸盐混合精矿的研讨。
按白云鄂博混合型稀土矿精矿质量的10%~30%参加纯碱,混合后于873~973K温度下焙烧,稀土矿藏即可分化生成RECO3,且精矿中的Ce抖被氧化成ce”,为后续作业的铈与其他稀土别离发明了条件。焙烧矿经磨细后,再用水、稀酸洗去非稀土杂质,然后用含硫酸0.25mol/L溶液浸出稀土。浸出液中Ce4+与F-构成合作物。如浸出液的F一浓度过低,则会使稀土浸出率和铈氧化率明显下降。浸出后过滤,滤液用1mol/LP204-0.2mol/LTBP-火油组成的有机相萃取Ce4+,得到纯度超越99.9%的CeO2。因浸出液中含F-及铁、硅等杂质,萃取进程中易发作乳化。参加可抑制因F-而发作的乳化。
前苏联所用的稀土混合精矿由钇氟碳铈矿(Y,Ca)FCO3•CaCO3、磷钇矿、独居石和钇萤石组成。精矿档次低(均匀含RE2O3约6%),还含很多萤石、铁矿藏、云母及锆石,且各矿藏含量改变大。以精矿质量30%的Na2CO3+Na2SO4为分化剂,在1173K温度下焙烧可使稀土矿藏分化成可溶性的碳酸盐或硫酸盐。萤石有助于稀土矿藏分化。当精矿中含萤石高于15%时,不加分化剂在1273K温度下焙烧稀土矿藏即自行分化。
展望从环境保护、资源归纳运用、经济效益等方面衡量,独居石精矿的液碱分化都不失为一种较好的办法,因此为全世界大多数处理独居石的工厂所选用。但一般选用含烧碱50%的碱液在常压下分化,不只碱耗和能耗高,并且分化时刻长,因此极待改善。改善方向是从工艺和设备下手,环绕强化分化条件(如恰当进步分化温度)来进行,这是削减耗费、进步功率、下降成本的有效途径。烧碱分化白云鄂博混合型稀土矿精矿的研讨成果与工业实践都可以在这些方面供给学习。
将白云鄂博混合型稀土矿精矿的氟碳铈矿与独居石分隔,即把混合精矿分红两种精矿(见白云鄂博混合型稀土矿),运用这两种矿藏的不同特色别离处理:独居石精矿用烧碱法分化,制取混合稀土化合物,磷亦得到归纳收回;氟碳铈矿精矿选用氧化焙烧分化,Ce3+一起氧化成Ce4+,然后进行单一稀土别离(见稀土元素别离提纯)。这是白云鄂博混合型稀土矿精矿的最佳处理计划。
铋冶炼的综合回收-氯化铅渣的处理
2019-01-31 11:06:04
铅是粗铋中的首要杂质,选用氯化精粹法除铅产出的氯化铅渣含铅在70%左右,对其处理一般有三条途径:还原熔炼成粗铅;出产三盐基硫酸铅;湿法出产黄丹。
一、氯化铅渣的还原熔炼
(一)工艺流程。如图1。图1 氯化铅渣还原熔炼工艺流程
(二)首要技能条件。配料时,将氯化铅渣破碎至小于10毫米,配入渣量40%~50%的石灰石和6%的还原煤粉,装入反射炉内进行还原熔炼,炉内发作如下反响:
PbCl2+CaCO3+C=Pb+CaCl2+CO2+CO
PbCl2+CaCO3+CO=Pb+CaCl2+2CO2
升温至950℃左右,待反响完成后再升温至1250℃左右,高温沉积4小时以上,至渣含铅在1%以下。产出粗铅与氯化钙渣。粗铅含铅97%~98%,可直接送铅电解精粹,氯化钙渣可用来制粗CaCI2,作氧化剂或组成白钨用。
(三)首要设备。颚式破碎机一台;球磨机一台;5米2反射炉一台;浸出罐,浓缩罐各一个、选用夹套式珐琅反响釜;转筒式枯燥机一台。
二、湿法出产黄丹
(一)工艺流程。如图2所示。包含浸出、净化、结晶、转化、烘干等工序。图2 氯化铅渣湿法出产黄丹流程
(二)首要技能条件。浸出:氯化铅渣经球磨后,用饱满食盐水浸出,液固比10∶1,浸出温度109℃,浸出液pH3~5,浸出液含铅高于65克/升。
净化除铜:加Na2S或海绵铅除铜,液温为90℃,除铜后液含铜低于0.001克/升。
净化除铁:加或次除铁(次用通入30%液碱中制得),除铁后液含铁低于0.0001克/升。
冷却结晶:选用夹套式循环冷水冷却,机械拌和,使用氯化铅在氯化钠溶液中溶解度随温度下降而下降,使PbCl2晶体分出。母液再回来浸出。
转化:PbCl2结晶用蒸馏水洗刷后参加30%的液碱中。其反响为:
PbCl2+2NaOH=PbO+2NaCl+H2O
所用工业液碱先用MgCl2除铁,一般每吨液碱加MgCl2 1~5千克,除铁后液碱加热至95℃,供转化用,坚持转化后液含NaOH不小于2.5N,避免生成其它碱式铅盐。
洗刷枯燥:含碱的PbO用离心机过滤,滤后母液浓缩成30%的液碱,回来转化用。PbO结晶用热蒸馏水洗至pH为8,用蒸汽直接加热至105℃,烘干过筛包装,即为制品黄丹。
(三)首要设备。球磨机一台:浸出罐,除铜罐、除铁罐,冷却罐,转化罐各一个,选用夹套式珐琅反响釜;离心过滤机一台;转筒式烘干机一台;贮液槽与泵若干。
(四)产品用处。黄丹在油漆中作催干剂:陶瓷工业作釉料;用于出产光学玻璃、光导纤维、电子真空玻璃等含铅玻璃;还可制,,作铅铬黄料;并用于蓄电池工业。
(五)产出质量(%)。一级品含PbO不低于99,金属铅不高于0.1,PbO2不高于0.2,硝酸不溶物不高于0.2,筛余物(-200日)不高于0.2;二级品含PbO不低于97,Pb不高于0.3,PbO2不高于0.5,硝酸不溶物不高于0.5,筛余物(-200目)不高于0.5。
三、出产三盐基硫酸铅
(一)出产流程。如图3。图3 PbCl3渣出产三盐工艺流程图
(二)首要技能条件。将氯化铅渣球磨至-20目浸出,浸出液成分:NaCl3 20~340克/升,HCl 10~15克/升;液固比8∶1;浸出温度高于90℃;机械拌和;浸出时刻2小时;过滤温度高于60℃。
稀释结晶;用水稀释一倍,pH为1~3;稀释沉积时刻24小时:室温冷却,PbCl2结晶用水洗至洗水pH为5左右,稀释液中和浓缩后回来浸出。
碳酸转化:将相当于PhCl2结晶量40~45%的纯碱在80℃热水中溶化,拌和中渐渐参加氯化铅结晶进行转化,液固比2∶1,转化温度100℃以上,转化时刻约2.5小时,水洗至中性,过滤得碳酸铅。
硝酸溶解:用3倍水稀释硝酸,拌和中将浆化的碳酸铅渐渐参加,彻底溶解至无碳酸铅。
硫酸转化:参加稀释一倍的稀硫酸,硫酸用量稍低于核算值,转化为PbSO4后水洗去游离酸根,直至pH为7时停洗。
固碱转化:将PbSO4浆化成液固比2.5∶1,拌和下参加40~50%的NaOH,加完碱后拌和3小时以上,NaOH用量操控在按分析SO3达7.5%~8.5%。
三盐调整:在固碱转化中,产品或许含SO3过低或过高,所以还需要进一步调整;当SO3过低时,再参加硫酸,当SO3过高时,参加NaoH,调整产出合格产品。经离心过滤,蒸馏水洗刷除尽硫酸根,然后在150~250℃烘箱内烘干,经风磨机破坏后,真空吸滤包装。
(三)首要设备。球磨机一台;浸出罐、稀释罐、碳酸转化罐、硝酸溶解罐、硫酸转化罐、固碱转化罐各一个,选用夹套式珐琅反响釜,机械拌和;离心机二台;烘箱一台;风磨机一台。
(四)产品用处。首要用作聚氯乙烯塑料、电气绝缘材料和人造革的热稳定剂。
(五)产品质量(%)。PbO 89±1,SO3 8±0.5,水分不高于0.4,细度(-200目)99.5以上,外观为白色粉末。
低品位钨精矿处理之二 三招净化浸出液
2019-02-26 09:00:22
上述各种办法分化低档次钨矿藏质料所得的钨酸钠溶液都不同程度的含硅、磷、砷、铜等杂质。为了确保化学精矿的质量,有必要对浸出液进行净化以除掉杂质。现在常用如下办法。1、用铵镁盐除硅、磷、砷。浸液中2.镁盐法除硅、磷、砷。.....
三、浸出液的净化
2FeWO4+2CaO+1/2O2 =2CaWO4+Fe2O3
上述各种办法分化低档次钨矿藏质料所得的钨酸钠溶液都不同程度的含硅、磷、砷、铜等杂质,有时还会有硫、氟等杂质。为了确保化学精矿的质量,有必要对浸出液进行净化以除掉杂质。现在常用如下办法。
1、用铵镁盐除硅、磷、砷。浸液中SiO2/WO3分量比大于0.1%时应除硅。硅在溶液中出现硅酸钠存在,当溶液碱度下降时将水解呈硅酸形状分出。因而往浸液中参加1∶3的稀使pH值降至13,然后参加氯化铵使PH值降至8-9,硅酸钠能够彻底地被水解生成SiO2沉积,再经弄清过滤、洗刷后,液中的氧硅可降至0.25克/升。
磷砷在除硅液中别离以HPO42-和HAsO42-的形状存在,在室温下往其间参加密度为1.16-1.18克/立方厘米的氧化镁溶液,磷砷别离呈铵镁磷酸盐Mg(NH4)PO4及铵镁盐Mg(NH4)AsO4的形状分出。
2、镁盐法除硅、磷、砷。此法先用稀(1∶3)使浸液PH值降至小于11,硅酸钠发作部分水解后,此刻浸液中的磷呈HPO42-、砷呈HAsO42-形状存在。再参加密度为1.16-1.18克/立方厘米氯化镁溶液至浸液碱度为0.2-0.3克/升NaOH时,发生MgSiO3、Mg3(PO4)2、Mg3(AsO4)2沉积物分出,因而参加氯化镁可除掉硅、磷、砷。
此法的关键是须用将浸液中和至pH11,然后参加氯化镁溶液,否则会发生氢氧化镁沉积。质猜中萤石含量较多时,也可参加氯化镁,使浸液中的F-呈MgF2沉积分出。
铵镁盐法和镁盐法只能除掉高价砷,若贱价砷存在时须先用或次等氧化剂将贱价砷氧化为高价砷,然后参加氧化镁才干到达除砷意图。
镁盐法较铵镁盐法的效率高,处理量大,出产周期短,渣含钨低(约4-5%WO3),但渣量大。铵镁盐法渣量小,但渣含钨高(约15-20%WO3),因而应根据质料特性,经过实验才干断定最佳的净化办法。
3、碱法除钼。钼在浸液中呈钼酸钠形状存在,在除掉硅、磷、砷后的滤液中先参加溶液使钼转变为硫代钼酸盐,残留在溶液中的砷也转变为硫代盐,然后加中和至pH=8.5左右,此刻钼、砷不沉积分出。再参加氯化钙溶液,钨呈钨酸钙沉积分出,而钼、砷仍呈相应的硫代酸盐形状留在溶液中,经过滤将钼砷除掉。除钼率可达70-90%,参加量为钼砷总量的8-8.5倍,温度为80度。
当浸液中含钼量小于0.25克/升时,纷歧定要独自除钼工序,进步分化组成白钨酸度的办法到达钨钼别离,酸度大,温度高、除钼作用好。除钼还有其他办法,在此不作介绍。
上述均属化学沉积法除掉浸液中的硅、磷、砷、钼等杂质,还有其他办法如离子交换等办法。
铝材焊接方法之焊前准备
2019-03-01 09:02:05
焊前整理:铝及铝合金焊接时,焊前应严厉铲除工件焊口及焊丝表面的氧化膜和油污; 1)化学清洗化学清洗效率高,质量安稳,适用于整理焊丝及尺度不大、成批出产的工件。可用浸洗法和擦洗法两种。可用、汽油、火油等有机溶剂表面去油,用40℃~70℃的5%~10%NaOH溶液碱洗3min~7min(纯铝时刻稍长但不超越20min),活动清水冲刷,接着用室温至60℃的30%HNO3溶液酸洗1min~3min,活动清水冲刷,风干或低温干燥。 2)机械整理:在工件尺度较大、出产周期较长、多层焊或化学清洗后又沾污时,常选用机械整理。先用、汽油等有机溶剂擦试表面以除油,随后直接用直径为0.15mm~0.2mm的铜丝刷或不锈钢丝刷子刷,刷到显露金属光泽停止。一般不宜用砂轮或普通砂纸打磨,避免砂粒留在金属表面,焊接时进入熔池发生夹渣等缺点。别的也可用刮刀、锉刀等整理待焊表面。 整理后如寄存时刻过长(如超越24h)应当重新处理。 2、垫板:铝合金在高温时强度很低,液态铝的活动性能好,在焊接时焊缝金属简单发生下塌现象。为了确保焊透而又不致陷落,焊接经常选用垫板来托住熔池及邻近金属。垫板可选用石墨板、不锈钢板、碳素钢板、铜板或铜棒等。垫板表面开一个圆弧形槽,以确保焊缝不和成型。也能够不加垫板单面焊双面成型,但要求焊接操作娴熟或采纳对电弧施焊能量严厉主动反应操控等先进工艺办法。 3、焊前预热:薄、小铝件一般不必预热,厚度10mm~15mm时可进行焊前预热,依据不同类型的铝合金预热温度可为100℃~200℃,可用氧一焰、电炉或喷灯等加热。预热可使焊件减小变形、削减气孔等缺点。
硫酸法钛白粉的生产--晶种的制备(二)
2019-02-15 14:21:24
八、金红石型晶种(法)的制备 晶种的制法是将TiCl4浓度为823g/L,有用酸浓度为569g/L的浓溶液溶于水中,配成475g/L的溶液。另将配成67g/L的碱液。先将核算好的碱液放人珐琅晶种锅中,在拌和下加人核算好的新配成的溶液,进行部分中和,保存一部分过剩的供酸溶时运用。中和进程坚持温度在20℃以下,中和结尾操控HCl/Ti02的酸度系数在0.7-0.8之间,Ti02浓度在40-45g/L之间,然后在前15min内升温至50℃,在后15min内再升温到80℃,进行酸溶熟化,F操控在0. 25-0.45之间。接着急冷至室温备用(亦有再用碱液将这种溶胶凝集,并用离子交换水洗去氯离子后,将它涣散在离子交换水中成为涣散体运用)。其有关反响式如下: 溶于水时,会放出很多的热,必定要将缓慢地溶于水。制造的进程放出很多的氯化体,可经水吸收后排放。中和时有必要将溶液加人到碱液中去,只要这样才干得到100%的金红石型晶种,若将碱液加人到溶液中,则制得的是混晶型晶种,若选用并流中和,则制得的是无定形晶种。因为晶种的活性高,所以是金红石型水解晶种中最重要、运用最广泛的一种。曩昔在国外有较多的供应商运用,可是的储存、运送、稀释都很费事,一旦走漏,会有很多氯化体溢出污染环境,因而我国很少选用。 九、金红石型煅烧晶种的制备 现代金红石型钛出产中,水解时不用加人金红石型晶种,而是改用参加普通锐钛型晶种,到漂白或盐处理时才加人锻烧晶种。锻烧晶种的制法是将漂白水洗合格的偏钛酸(浆液浓度以Ti02计为250g/L左右)和浓度≥42%的溶液,按NaOH:H2Ti03 = 2. 3:1的份额,在拌和下顺次计量加人不锈钢制成的反响锅中,夹套加热至欢腾,并在欢腾下煮4h,使偏钛酸溶解转化为正钛酸钠。在煮沸进程中,浆液一度变得非常黏稠,因而拌和轴的强度和电动机的功率都要恰当加大。碱溶完毕后,用夹套冷却水冷却至60℃,放人水洗罐,洗掉游离碱和硫酸钠,使之进步晶种活性。在水洗进程中,有部分正钛酸钠会水解生成正钛酸。一次水洗之后,用1:2的中和至pH值为3.5,使一切正钛酸钠都生成正钛酸沉积。接着过滤并进行第2次水洗,洗去氯离子和钠离子。最后用进行酸溶,煮沸并坚持欢腾2h后,急冷到40℃备用。操控F在0.45-0.55之间。制得的锻烧晶种含TiO2浓度为95-105g/Lo金红石型转化率为98%-100%,电镜照片晶种呈杰出涣散状况的柳叶形颗粒。工业上常在漂白前加人锻烧晶种,运用漂白和漂洗除掉其中铁等可溶性杂质,使之不影响产品白度。加人锻烧晶种的量一般为2%-5%。其制备的反响式如下:[next] 金红石型煅烧晶种制备工艺流程如图3所示。 株洲化工集团公司李峰选用碱钛比NaOH/Ti02= 2. 1,中和结尾pH值为3.5-4, HC1/TiO2=0.35-0.50,快速冷却,制出了活性较高的煅烧晶种。选用这种高活性锻烧晶种,能实现在较低温度下(约下降100℃)向金红石型转化,能进步产品上色力。 十、高活性晶种的制备及制晶种呈现异常情况的处理 高活性晶种的制备是将碱液和钛液别离预热到必定温度后,将钛液与碱液充沛混合,二者发作剧烈的反响后,稍加熟化,敏捷测定晶种功能指标,然后马大将合格的晶种加到已预热至必定温度的水解钛液中。此法的关键是所用的碱液浓度及碱液与钛液二者之间的配比应精确。高活性晶种的制造要敏捷,整个操作要在30min内完结。配好晶种后,寄存时刻不得超越l0min。 制晶种常见的异常现象是晶种的过度水解,发生很多的白色沉积物、变污浊、失效而成为坏种。‘形成的原因是因为没有把握好制备条件或储存不妥等。处理的方法能够下降等第运用,或在钛液水解欢腾翻白后1h,将蜕变的晶种加人到水解锅中加以收回。但这种蜕变晶种只能用于等级低钛的出产,不能用于出产颜料级钛。 十一、水解晶种参加量的核算 晶种加人量的多少,对水解的速度、水解进行的彻底程度、水解产品偏钛酸的状况和对制品的功能等都有较大的影响,因而有必要操控好晶种的加人量。经过实践探索,断定了各种不同种类的晶种加人量,以总Ti02的百分率来核算,其核算公式如下:[next] 十二、选用四价钛水解晶种的优点 四价钛晶种就是在制晶种时,先用30%的将钛液中的三价钛悉数氧化,然后加人碱液中和,即生成四价的氢氧化钛沉积作为晶种的晶核。这种晶种稳定性好,用来制得的钛其和消色力都比较好。假如不运用氧化,而运用液碱,因为液碱中含有游离氯和次等氧化性很强的物质,这些强氧化性物质,起到了的效果,很快就把钛液中蓝色的三价钛氧化为无色的四价钛。这样制出的晶种,不像正常用固碱制出的蓝色晶种,而是呈现黄绿色。用硫酸铵试液查验,现已呈现深红色,阐明液碱里含有游离氯和次较多,已氧化过度,使不少的硫酸亚铁氧化为三价的硫酸铁。然后在制晶种时操控有用酸偏高,三价铁尚属溶液,没有水解成氢氧化铁沉积,当晶种加到水解的钛液里,三价铁会被钛液中的三价钛还原为亚铁,所以对产品白度仍是不会有影响。一起还起到了四价钛晶种的效果,使产品的白度和消色力都很好。
湿法生产三氧化二铋
2019-01-31 11:06:04
一、工艺流程。
如图1。图1 湿法出产氧化铋工艺流程
包含溶解、中和、枯燥等工序,产出氧化铋;滤液经转化、结晶,产出。
二、首要技能条件。
水淬与硝酸溶解同火法出产。中和:与液碱反响如下式:
2Bi(NO3)3+6NaOH=Bi2O3+6NaNO3+3H2O
将固体碱用蒸馏水溶解制成30%的NaOH溶液,弄清后撇去悬浮物,取上清液备用。要求上清液清亮通明,不染杂色。然后取体积1.5~2.5倍于硝酸溶液的NaOH溶液加热至95℃左右,将饱满的溶液逐步缓慢注入加热后的NaOH溶液,边加边拌和边升温,使生成的氧化铋沉积呈黄色。留意不能加得太快,太快则易发生白色的氢氧化铋与碱式沉积。
当参加之饱满溶液体积约为NaOH溶液之一半时,尽管此刻溶液中NaOH浓度仍约为5N,但不能再加,再加则生成白色絮状氢氧化铋胶体物。持续拌和及保温半小时,使生成的氧化铋由浅黄色转变为澄黄色,再转变为暗黄色,然后坚持暗黄色不变。
过滤洗刷:中和后中止加温拌和,弄清过滤,沉积即Bi2O3粉末,用水屡次淋洗至洗水呈中性,枯燥后的氧化铋粉末(约200目)即产品。
硝酸转化:滤液中除NaNO3外,尚有NaOH存在,缓慢参加HNO3于滤液中,使NaOH转化为NaNO3,其反响为:当溶液呈中性时,阐明已悉数转化为溶液,然后加温浓缩结晶,分出副产物。
三、首要设备。
不锈钢溶解槽一只:中和罐一个、浓缩结晶罐一个、选用夹套式珐琅反响釜,附机械拌和:离心机一台;烘箱一台。
四、产品质量。
当用自来水出产时,可达工业纯级,其成分为(%):Bi2O3>98.5%,Fe<0.01,碱金属硫酸盐低于0.1,不溶物低于0.1;当用蒸馏水出产时,可达化学纯级,其成分为(%):Bi2O3高于99.5,Fe<0.005,碱金属硫酸盐低于0.03,不溶物低于0.005。
铝材焊接的标准
2019-03-12 11:03:26
焊接办法:简直各种焊接办法都能够用于焊接铝及铝合金,可是铝及铝合金对各种焊接办法的适应性不同,各种焊接办法有其各自的使用场合。气焊和焊条电弧焊办法,设备简略、操作便利。气焊可用于对焊接质量要求不高的铝薄板及铸件的补焊。焊条电弧焊可用于铝合金铸件的补焊。惰性气体维护焊(TIG或MIG)办法是使用最广泛的铝及铝合金焊接办法。铝及铝合金薄板可选用钨极沟通氩弧焊或钨极脉冲氩弧焊。铝及铝合金厚板可选用钨极氦弧焊、氩氦混合钨极气体维护焊、熔化极气体维护焊、脉冲熔化极气体维护焊。熔化极气体维护焊、脉冲熔化极气体维护焊使用越来越广泛(氩气或氩/氦混合气) 焊前预备
1、焊前整理:铝及铝合金焊接时,焊前应严厉铲除工件焊口及焊丝表面的氧化膜和油污;
1)化学清洗化学清洗效率高,质量安稳,适用于整理焊丝及尺度不大、成批出产的工件。可用浸洗法和擦洗法两种。可用、汽油、火油等有机溶剂表面去油,用40℃~70℃的5%~10%NaOH溶液碱洗3 min~7 min(纯铝时刻稍长但不超越20 min),活动清水冲刷,接着用室温至60℃的30%HNO3溶液酸洗1 min~3 min,活动清水冲刷,风干或低温枯燥。
2)机械整理:在工件尺度较大、出产周期较长、多层焊或化学清洗后又沾污时,常选用机械整理。先用、汽油等有机溶剂擦试表面以除油,随后直接用直径为0.15 mm~0.2 mm的铜丝刷或不锈钢丝刷子刷,刷到显露金属光泽停止。一般不宜用砂轮或普通砂纸打磨,避免砂粒留在金属表面,焊接时进入熔池发生夹渣等缺点。别的也可用刮刀、锉刀等整理待焊表面。
整理后如寄存时刻过长(如超越24 h)应当重新处理。
2、垫板:铝合金在高温时强度很低,液态铝的活动性能好,在焊接时焊缝金属简略发生下塌现象。为了确保焊透而又不致陷落,焊接经常选用垫板来托住熔池及邻近金属。垫板可选用石墨板、不锈钢板、碳素钢板、铜板或铜棒等。垫板表面开一个圆弧形槽,以确保焊缝不和成型。也能够不加垫板单面焊双面成型,但要求焊接操作娴熟或采纳对电弧施焊能量严厉主动反应操控等先进工艺办法。
3、焊前预热:薄、小铝件一般不必预热,厚度10 mm~15 mm时可进行焊前预热,依据不同类型的铝合金预热温度可为100℃~200℃,可用氧一焰、电炉或喷灯等加热。预热可使焊件减小变形、削减气孔等缺点。 焊后处理
(1)焊后整理焊后留在焊缝及邻近的残存焊剂和焊渣等会损坏铝表面的钝化膜,有时还会腐蚀铝件,应整理洁净。形状简略、要求一般的工件能够用热水冲刷或蒸气吹刷等简略办法整理。要求高而形状杂乱的铝件,在热水顶用硬毛刷冲洗后,再在60℃~80℃左右、浓度为2%~3%的铬酐水溶液或重溶液中浸洗5 min~10 min,并用硬毛冲洗刷,然后在热水中冲冲洗刷,用烘箱烘干,或用热空气吹干,也可天然枯燥。
(2)焊后热处理铝容器一般焊后不要求热处理。
铝合金该如何焊接
2019-03-11 11:09:41
铝合金焊接的标准 铝材焊接办法:简直各种焊接办法都能够用于焊接铝及铝合金,可是铝及铝合金对各种焊接办法的适应性不同,各种焊接办法有其各自的使用场合。气焊和焊条电弧焊办法,设备简略、操作便利。气焊可用于对焊接质量要求不高的铝薄板及铸件的补焊。焊条电弧焊可用于铝合金铸件的补焊。惰性气体维护焊(TIG或MIG)办法是使用最广泛的铝及铝合金焊接办法。铝及铝合金薄板可选用钨极沟通氩弧焊或钨极脉冲氩弧焊。铝及铝合金厚板可选用钨极氦弧焊、氩氦混合钨极气体维护焊、熔化极气体维护焊、脉冲熔化极气体维护焊。熔化极气体维护焊、脉冲熔化极气体维护焊使用越来越广泛(氩气或氩/氦混合气)。广东铝板批发 焊前预备 1、焊前整理:铝及铝合金焊接时,焊前应严厉铲除工件焊口及焊丝表面的氧化膜和油污。 1)化学清洗化学清洗效率高,质量安稳,适用于整理焊丝及尺度不大、成批出产的工件。可用浸洗法和擦洗法两种。可用、汽油、火油等有机溶剂表面去油,用40℃~70℃的5%~10%NaOH溶液碱洗3min~7min(纯铝时刻稍长但不超越20min),活动清水冲刷,接着用室温至60℃的30%HNO3溶液酸洗1min~3min,活动清水冲刷,风干或低温枯燥。 2)机械整理:在工件尺度较大、出产周期较长、多层焊或化学清洗后又沾污时,常选用机械整理。先用、汽油等有机溶剂擦试表面以除油,随后直接用直径为0.15mm~0.2mm的铜丝刷或不锈钢丝刷子刷,刷到显露金属光泽停止。一般不宜用砂轮或普通砂纸打磨,避免砂粒留在金属表面,焊接时进入熔池发生夹渣等缺点。别的也可用刮刀、锉刀等整理待焊表面。 整理后如寄存时刻过长(如超越24h)应当重新处理。 2、垫板:铝合金在高温时强度很低,液态铝的活动性能好,在焊接时焊缝金属简略发生下塌现象。为了确保焊透而又不致陷落,焊接经常选用垫板来托住熔池及邻近金属。垫板可选用石墨板、不锈钢板、碳素钢板、铜板或铜棒等。垫板表面开一个圆弧形槽,以确保焊缝不和成型。也能够不加垫板单面焊双面成型,但要求焊接操作娴熟或采纳对电弧施焊能量严厉主动反应操控等先进工艺办法。3、焊前预热:薄、小铝件一般不必预热,厚度10mm~15mm时可进行焊前预热,依据不同类型的铝合金预热温度可为100℃~200℃,可用氧一焰、电炉或喷灯等加热。预热可使焊件减小变形、削减气孔等缺点。焊后处理铝合金批发供应商 1)焊后整理焊后留在焊缝及邻近的残存焊剂和焊渣等会损坏铝表面的钝化膜,有时还会腐蚀铝件,应整理洁净。形状简略、要求一般的工件能够用热水冲刷或蒸气吹刷等简略办法整理。要求高而形状杂乱的铝件,在热水顶用硬毛刷冲洗后,再在60℃~80℃左右、浓度为2%~3%的铬酐水溶液或重溶液中浸洗5min~10min,并用硬毛冲洗刷,然后在热水中冲冲洗刷,用烘箱烘干,或用热空气吹干,也可天然枯燥。 2)焊后热处理铝容器一般焊后不要求热处理。
含金的砷黄铁矿的浮选(三)
2019-01-25 10:18:57
本文的一位作者认为,在浮选的条件下,硫化矿物被氧化的同时,会在其表面生成相应的硫代硫酸盐络合阳离子(Me2S2O3++)。它的两个正电荷被氢氧根阴离子中和。换言之,在被氧化的硫化矿物的表面上发生了下列反应:
2MeS+2O2+H2ODMe2S2O3(OH2) (1)
在有捕收剂(A′)的条件下,在矿物表面发生了互换作用,结果生成相应的化合物,而硫化矿物具有疏水性。
Me2S2O3(OH)2+2A′DMe2S2O3A2+2OH′, (2)
但是,当砷黄铁矿氧化时,表面上生成的络合物不被氢氧根阴离子中和,而是被三价砷的阴离子中和。
2FeAsS+3.5O2DlFe2S2O3(AsO2)2 (3)
只有在继续提高溶液碱度时,砷的阴离子才被氢氧根离子代替(见图1)。
Fe2S2O3(AsO2)2+2OH′DFe2S2O3(OH)2+2AsO2 (4)
这就意味着在浮选砷黄铁矿时,不仅氢氧根阴离子,而且三价砷阴离子都能作为捕收剂。
FeS2O3(AsO2)2+2A′DFe2S2O3As+2AsO2′, (5)
试验结果证明,用丁基黄药处理预先氧化的砷黄铁矿时,在溶液中可以析出砷。
在苏打介质中,用丁基黄药与矿石-起搅拌时,砷的含量(毫克/升)增长如下:
搅拌 pH:7.5 pH:10.5
(中性介质) (苏打介质)
不加黄药 1.2 30
加黄药后 1.2, 40
因此,只有使用较强的捕收剂(这种捕收剂能具有氢氧根离子和砷离子两个方面的特性),或者是添加能够从被氧化的砷黄铁矿表面上除掉砷的药剂时,才能对砷黄铁矿进行有效的浮选。
苏打溶液具有很大的实际童义。如果溶液中存在碳酸盐离子,那么就能在pH值较低的情况下从砷黄铁矿表面上除去砷(见表1)。
由于在密闭的磨矿机中砷黄铁矿的氧化是取决于已溶氧的多少,所以在苏打溶液中出现砷浓度较高的现象只能是交换反应的结果。
Fe2S2O3(AsO2)2+CO3″DFe2S2CO3+2AsO2′ (6)
在较宽的pH范围内,会发生砷黄铁矿与捕收剂的阴离子的相互作用。 Fe2S2O3CO3+2A′DFe2S2O3A2+CO3″ (7)
所以在这些条件下(如试验所表明的那样),砷黄铁矿的浮游能力便会得到明显的改善(见图3)。
苏打具有这种良好作用的另一个原因在于,碳酸极阴离子既能从已氧化的砷黄铁矿表面除去砷,又能使砷黄铁矿表面与捕收剂的阴离子继续起反应。
目前,这种制备浮选矿浆的工艺制度已经被-座用浮选工艺流程处理金砷矿石的选矿厂采用,其结果是砷黄铁矿的回收率提高了13.2%,金回收率提高了5.5%。
结 论
1.苏打对砷黄铁矿浮选具有良好的作用,其原因在于碳酸钠是金属铁氧化的阻化剂,它能使已溶氧在磨矿回路中保持较高的浓度。这是在硫化矿物浮选之前使硫化矿物氧化所必需的。
碳酸根阴离子既可以从已氧化的砷黄铁矿表面上除掉砷,又能使其表面与捕收剂的阴离子继续相互作用。
2.上述在磨矿回路中用苏打溶液的药剂条件已在工业条件下得到应用,从而使该选金厂的工艺指标明显改进。
“稀土资源绿色高效提取与分离提纯”系列技术成果通过评价
2019-02-26 10:02:49
日前,我国有色金属工业协会(以下简称“有色协会”)安排专家在广西崇左市举行科技效果点评会,对北京有色金属研讨总院、有研稀土新材料股份有限公司、中铝广西有色稀土开发有限公司等单位完结的“离子型稀土原矿绿色高效浸萃一体化新技能”、“低碳低盐无氮别离提纯稀土新工艺”、“4N级超高纯稀土金属集成化制备技能”等4项技能予以点评。工业和信息化部原材料司巡视员、国家稀土办贾银松主任,有色协会贾明星副会长出席会议并说话。我国工程院张文海院士、何季麟院士别离担任此次效果点评会的组长和副组长。
离子型稀土矿是国际稀有的富含中重稀土的战略资源,在国民经济建设和国防军工中发挥着重要作用,但在离子型稀土矿浸取富集、别离提纯进程存在化工材料耗费高、资源收回使用率低、三废污染严峻等问题,高纯稀土金属别离提纯难度大,惯例出产的稀土金属纯度仅2N-3N,4N级超高纯稀土金属的制备技能、配备落后、产品应用受制于人。
为此,北京有色金属研讨总院、有研稀土新材料股份有限公司等自2010年以来,自主研发了生态环境友好型镁盐及其复合系统浸取离子型稀土原矿新技能、低浓度稀土浸出液非皂化与非平衡耦合离心萃取富集新工艺,在广西崇左六汤稀土矿山建立了日处理1200m3稀土浸出液演示线,并完成接连安稳运转,与传统工艺比较,流程缩减了5道工序,硫酸稀土浸出液(REO 0.2-1 g/L)直接萃取富集出产高浓度氯化稀土(REO230g/L左右),总稀土收回率进步8%以上,萃余液磷含量可降至1mg/L以下,循环用于浸矿,可从源头处理困扰稀土职业的氮污染和含放射性废渣处置的难题,本钱大幅度下降。
再者,提出并研宣布高纯碳酸氢镁溶液皂化萃取别离和沉积收回稀土的原创性技能,初次将稀土别离提纯进程发生的氯化镁废水和CO2气体低本钱收回用于接连碳化、规划制备纯洁的碳酸氢镁溶液,替代液、液碱、碳酸氢等应用于稀土萃取别离和沉积收回稀土进程,从源头革除了氮废水污染,削减高盐度废水和CO2温室气体的排放难题,别离在江苏省国盛稀土公司改建2000吨/年规划稀土别离出产线、广西国盛稀土公司新建3000吨/年规划稀土别离出产线,并完成接连规划出产;展开了4N级超高纯稀土金属集成化制备技能,自主规划开发了14台套高纯稀土金属的高温、高真空专用提纯配备,集成立异3套可掩盖16种稀土金属高效制备和提纯的工程化技能,获得了13种肯定纯度到达4N级、相对纯度到达5N的超高纯稀土金属,并建成国内第一条超高纯稀土金属出产线。
与会专家共同以为,离子型稀土原矿绿色高效浸萃一体化新技能较传统技能比较,工艺流程大为简化,本钱大幅下降,出产进程不发生氮废水和放射性废渣污染,是离子型稀土矿出产工艺的一次严重革新,该效果全体领先于国际稀土金属选冶技能水平;低碳低盐无氮别离提纯稀土新工艺初次以循环制备的纯洁碳酸氢镁溶液,用于皂化有机相萃取别离稀土元素、稀土沉积结晶进程,完成氮零排放、镁盐废水和CO2的闭路循环使用,并且下降了稀土出产本钱,进步了出产厂商的竞争力,进一步稳固了我国在国际稀土冶炼别离范畴的领先地位,该效果全体领先于国际稀土金属冶炼别离技能水平;4N级超高纯稀土金属集成化制备技能突破了国外对我国该类产品、制备技能及要害配备的封闭,将引导我国稀土工业向高端功用材料及器材制作范畴跨越式开展。
低品味钨矿化学选矿流程
2019-02-22 16:55:15
有些钨选厂出产的低档次钨精矿达不到质量标准,WO3的档次为5-30%,其他杂质含量也比较高。首要为低档次的钨细泥精矿、钨锡中矿、含钨铁砂及其他难选的含钨中间产品。此类产品经化学选矿,使钨出现钨酸钠或白钨、仲钨酸铵、钨酸或三氧化钨形状出售,并从浸渣中归纳收回其他有用组分。
低档次钨矿藏质料化学选矿准则流程,处理进程可分为物料预备等。
一、物料预备
为了确保化学精矿的质量,质猜中的杂质含量应低于必定值,如砷不大于0.3-0.5%,硫不大于1.3-1.5%,杂质含量高时在物料预备时要将其降至必定值;为了进步矿藏的分化功率,对物料的细度的要求,要看后续作业的分化办法和质料的特性而定。例如苏打烧结法需磨至100-150目以下;直接浸出需磨到200-300目以下。
二、物料的烧结-浸出
工业出产上选用苏打烧结-水浸法,苏打溶液压煮法、苛性钠溶液浸出法和酸分化法。其意图是使钨矿藏分化生成水溶性的钨酸盐。分化办法的挑选首要取决于钨矿藏质料特性和出产供应商的具体情况和条件。办法可分为
(1)苏打烧结-水浸法。它适于处理含少数石英的低档次黑钨质料,如钨细泥、含钨铁砂、钨锡中矿等,也能够处理含少数石英的低档次白钨质料,烧结时使不溶于水的黑钨矿和白钨矿与苏打效果生成水溶性的钨酸钠,水浸烧结块使钨转入溶液中,固液别离可除掉不溶杂质。黑钨矿质料的烧结温度为700-850度,白钨质料约860度。
(2)苛性钠溶液浸出法。用35-40%浓度的苛性钠溶液加温至110-120度在加压条件下浸出磨细的矿藏质料,使钨呈可溶性钨酸钠的形状转入浸出液中。浸出注的处理办法有两种:一是直接稀释至密度为1.3克/立方厘米后送去净化;二是将其蒸浓至密度为1.45克/立方厘米左右分出钨酸钠晶体,结晶液回来浸出作业,结晶体水溶液送去净化。此法与苏打烧结-水浸法比较具有流程简略、出资少、能够处理含硅较高的钨细泥和钨锡中矿等钨矿藏质料。
常压下苛性钠溶液浸出白钨矿的反响为可逆反响。一般应选用苛性钠和硅酸钠的混合溶液作浸出剂才干获得满意的浸出成果。可是白钨矿质猜中含氧化硅有适当量时,用单一苛性钠即可。
(3)酸分化法。酸分化法可用于处理白钨矿和黑钨矿两种质料,用32-38%浓或硝酸作浸出剂,在100度左右的温度下使钨矿藏直接分化而生成钨酸沉积。为进步钨的浸出率须将物料磨至-300目,酸分化时适当部分杂质进入溶液中经固液别离使其与钨酸别离。为使钨酸与残渣别离,常用碱熔法使钨呈碱金属钨酸盐形状转入溶液中,得到较纯洁的钨酸钠或钨酸铵溶液。酸分化钨的浸出率高,但试剂耗量大。
(4)苏打溶液压煮法。此法可用于处理白钨和黑钨矿藏质料。浸出进程在压煮器中进行,质料磨至-300目,钨浸出率与苏打用量、浸出压力、浸出温度有关。
此法的长处是适用性较好,不只适用于处理低档次白钨矿(5-15%),还适于处理含钨硫化精矿,如钨铋中矿、铋钼钨中矿。高硫钨中矿浸出时,锡石、辉锑矿和辉铋矿残留于残渣中,氧化物中的悉数铜、部分氧化硅、氟、磷、砷等杂质与钨一同转入浸液中,浸液送净化处理。
三、浸出液的净化
上述各种办法分化低档次钨矿藏质料所得的钨酸钠溶液都不同程度的含硅、磷、砷、铜等杂质,有时还会有硫、氟等杂质。为了确保化学精矿的质量,有必要对浸出液进行净化以除掉杂质。现在常用如下办法。
(1)用铵镁盐除硅、磷、砷。浸液中SiO2/WO3分量比大于0.1%时应除硅。硅在溶液中出现硅酸钠存在,当溶液碱度下降时将水解呈硅酸形状分出。因而往浸液中参加1:3的稀使PH值降至13,然后参加氯化铵使PH值降至8-9,硅酸钠能够彻底地被水解生成SiO2沉积,再经弄清过滤、洗刷后,液中的氧硅可降至0.25克/升。
磷砷在除硅液中别离以HPO42-和HAsO42-的形状存在,在室温下往其间参加密度为1.16-1.18克/立方厘米的氧化镁溶液,磷砷别离呈铵镁磷酸盐Mg(NH4)PO4及铵镁盐Mg(NH4)AsO4的形状分出。
(2)镁盐法除硅、磷、砷。此法先用稀(1:3)使浸液PH值降至小于11,硅酸钠发作部分水解后,此刻浸液中的磷呈HPO42-、砷呈HAsO42-形状存在。再参加密度为1.16-1.18克/立方厘米氯化镁溶液至浸液碱度为0.2-0.3克/升NaOH时,发生MgSiO3、Mg3(PO4)2、Mg3(AsO4)2沉积物分出,因而参加氯化镁可除掉硅、磷、砷。
此法的关键是须用将浸液中和至pH11,然后参加氯化镁溶液,否则会发生氢氧化镁沉积。质猜中萤石含量较多时,也可参加氯化镁,使浸液中的F-呈MgF2沉积分出。
铵镁盐法和镁盐法只能除掉高价砷,若贱价砷存在时须先用或次等氧化剂将贱价砷氧化为高价砷,然后参加氧化镁才干到达除砷意图。
镁盐法较铵镁盐法的功率高,处理量大,出产周期短,渣含钨低(约4-5%WO3),但渣量大。铵镁盐法渣量小,但渣含钨高(约15-20%WO3),因而应根据质料特性,通过实验才干断定最佳的净化办法。
(3)碱法除钼。钼在浸液中呈钼酸钠形状存在,在除掉硅、磷、砷后的滤液中先参加溶液使钼转变为硫代钼酸盐,残留在溶液中的砷也转变为硫代盐,然后加中和至pH=8.5左右,此刻钼、砷不沉积分出。再参加氯化钙溶液,钨呈钨酸钙沉积分出,而钼、砷仍呈相应的硫代酸盐形状留在溶液中,通过滤将钼砷除掉。除钼率可达70-90%,参加量为钼砷总量的8-8.5倍,温度为80度。
当浸液中含钼量小于0.25克/升时,不必定要独自除钼工序,进步分化组成白钨酸度的办法到达钨钼别离,酸度大,温度高、除钼效果好。除钼还有其他办法,在此不作介绍。
上述均属化学沉积法除掉浸液中的硅、磷、砷、钼等杂质,还有其他办法如离子交流等办法。
四、钨化学精矿的制取
工业上一般先从净化液中分出组成白钨或仲钨酸铵,再出产钨酸或氧化钨。其进程如下。
(1)组成白钨。沉积组成白钨一般多用氯化钙作沉积剂(有时可用氢氧化钙或硫酸钙),使钨酸钙沉积,反响式为:
Na2WO4+CaCl=CaWO4+2NaCl
而氯化钙关于硅、磷、砷、钼等杂质亦生成钙盐沉积物因而没有净化效果,仅对硫有净化效果。组成白钨的质量和沉积率首要与净化液的钨含量、碱度、沉积剂的类型及添加量等要素有关,钨含量影响到组成白钨的细度及过滤、洗刷功能。
关于沉积剂的比较:氯化钙可得高档次的组成白钨:(WO3达70-76%),沉积剂对产品污染小,缺陷是氯化钙易潮解,运送包装较困难。石灰价廉,但所得组成白钨档次低,一般只达60-68%WO3,过滤洗刷困难,母液钨含量高,硫酸钙所得组成白钨档次WO3,但对产品污染大(硫酸钠、硫酸钙),且反响时间长。因而以氯化钙为好。
组成白钨作为终究产品时,通过滤枯燥,然后包装出厂;若以钨酸或氧化钨为终究产品,则将组成白钨过滤洗刷后送去制取钨酸。
(2)钨酸的制取。工业上常选用或硝酸分化组成白钨,制取钨酸。常用的组成白钨分化法,反响式为:
CaWO4+2HCl=H2WO4+CaCl2
组成白钨中的硅、磷、砷杂质对钨酸的制取影响很大,使钨酸粒度变细而成胶状,难于沉积过滤,一起还与钨生成杂多酸,添加母液中钨含量。
制取钨酸进程的首要影响要素有:(1)温度:温度高有利于制取粗粒钨酸,杂质分化较彻底,但酸损耗大,作业环境差,初温常为70-80度,加料后再煮沸10-15分钟;(2)浓度:浓度高有利于钨酸粒度粗化,杂质分化彻底,出产中一般用30%的浓度;(3)剩下酸度:分化终了的酸度低,钨酸粒度变小,纯度低,一般剩下酸度为70-80克/升。此外,酸分化时参加适量的硝石(硝酸)有利于加快分化进程及杂质的氧化。并有利于进步钨的总收回率。
过滤后的钨酸应进行洗刷。钨酸质量契合标准才干出厂或送去制氧化钨。否则要进行净化处理。钨酸的净化常用法,即把钨酸溶液溶于中使其转化为钨酸铵溶液,大部分的硅、铁、锰等杂质则留在沉积中。
(3)仲钨酸铵的制取。用浓缩结晶法从钨酸铵溶液中制取仲钨酸铵,先用溶解钨酸,且使钨与某些杂质别离,反响式为:
H2WO4+2NaOH =(NH4)2WO4+2H2O
某些杂质如铁、锰、钙的氯化物一起生成氢氧化物沉积与钨别离。溶液通过沉清过滤,滤液即为钨酸铵溶液。
用强碱性或弱碱性阴离子交流树脂处理钨浸出液,用氯化铵溶液淋洗载钨树脂,所得淋洗液用于制取仲钨酸铵;此外,还可用溶剂萃取法制取钨酸铵溶液。以钨酸钠为料液,以叔胺或季胺的火油作有机相,在PH=2-4条件下萃钨,然后用2-4%的反萃可得钨酸铵溶液。
从钨酸铵溶液制取仲钨酸铵还可用中和法,此法运用10-20%的把钨酸铵溶液中和至pH=7-7.4时,钨呈针状仲钨酸铵的形状分出,结晶率达85-90%,但中和法不能收回并耗,已被蒸浓法所替代。
把钨酸铵溶液通过蒸浓时能够蒸腾部分,冷却之后(大于50度)则结晶分出片状的仲钨酸铵结晶:即:
12(NH4)2WO4= 5(NH4)2O12WO35H2O+14NH3+2H2O
由于仲钨酸铵溶解度比仲钼酸铵小,为了避免产品被钼污染,可用分步结晶法使钨钼别离。如蒸腾60%的液体,钨结晶率为55%,而钼结晶率只12%,所以开始结晶分出的仲钨酸铵含钼甚微。后期分出的仲钨酸铵含钼较高。
蒸腾时蒸发的气经洗刷塔收回,所得回来运用;富含杂质的母液再收回钨。
(4)三氧化钨的制取。将枯燥的纯钨酸或仲钨酸铵进行煅烧可制取工业钨氧粉。反响式为:
H2WO4=WO3+H2O
5(NH4)2O12WO3 nH2O=12WO3+10NH3+(5+n)H2O (煅烧)
煅烧温度500度时可使钨酸彻底脱水,温度高于250度可使仲钨酸铵彻底分化。用于出产钨材和碳化钨的三氧化钨除应具有必定的纯度外,还要满意必定的粒度要求,三氧化钨的粒度与钨酸如仲钨酸铵的粒度及煅烧温度有密切关系。
固相电解处理废铅酸蓄电池(二)
2019-02-14 10:39:59
年处理1.5万t度铅酸蓄电池出产装里首要设备举例 设备举例见下表。废铅蓄电池分离机(包含20衬转化槽两台和20扩板框压滤机两台等设备)可从国外引入,每小时可处理5t废铅蓄电池,自动化程度较高,仅需1人操作。铅泥涂板机自行设计制作,每小时可涂板120块。电解有10条线,每条线有40个槽,每个槽放4块阴极,5块阳极,极板面积均为0.2m2,极板材料均为不锈钢。电解一个周期为20h。电解后物料置l0t铁锅中熔化,板栅熔化及制造合金在 20t铁锅中进行。还有一套日处理30m3的废水处理设备。设备规格举例称号单位数量规格分离机套1每小时处理5t废铅蓄电池(包含20m3转化槽和20m2板框压滤机各两台)涂板机套1每小时涂120块电解槽只400长=0.83m,宽=0.53m,高=0.50m整流槽台100~750A/150V合金熔化锅套120t电解后物料熔化锅套110t接连铸锭机套120t/h[next]
工艺条件 固相电解处理废铅酸蓄电池的工艺条件如下: 电流密度:600A/m2; 电解液:10%~15%NaOH溶液; 温度:40~60℃; 极距离:80mm; 槽电压:1.9~2.6V。 技能经济指标 固相电解处理废铅酸蓄电池的技能经济指标如下: 合金熔化回收率:80%,(浮渣经固相电解后,金属总回收率为95%); 固相电解铅回收率:95%;电流效率:85%; 固相电解电耗:600kW·h/tPb; 电铅纯度:>99.994%; 碱耗:200kg NaOH/tPb; 耗费(熔化铅用):20m3/tPb; 废水处理后成分:铅<0.5 x 10 -4%、BOD<100 x 10-4%。 下表为年处理1.5万t废铅酸蓄电池的出产设备一天的出入表。出入表支 出/元收 入/元称号数量单价报价称号数量单价报价废铅蓄电池50t180090000电铅16t60073600电(电解+动力)6600kW·h0.615960合金12t52002400液碱(50%)6t11006600塑料2.8t10002800人工30工501500 900 水 250 其他 400 总计 115610 138800
参考文献: 1 李富元等.国内外再生铅出产现状及发展趋势.我国铅锌信息(1999)会议专刊:36 -47 2 K.Strode,Recovery of Metals from Lead一containing Scrap Materials,英国专利1368 423(1974) 3 R F. Lee, Electrolytic Recovery of Lead,英国专利1428 957(1976) 4 陆克源.含铅物料固相电解设备.我国专利,85200287.4(1986) 5 陆克源.固相电解处理废铅蓄电池出产实践.有色金属(冶炼部分),1999(5):1-3
铝合金新电镀工艺
2019-03-11 11:09:41
1 前语 跟着科学技术的迅速发展,铝合金使用规模日益扩展,现在已被广泛地使用在飞机、轿车、摩托车、仪器仪表及电影机械工业上。铝合金不只具有优秀的强度及刚性,并且杂乱几许形状零件的压铸可一次成型,完成了无切削加工,工艺简略,出产效率高。咱们选用铝合金压铸件先镀亮光镍,再镀一层黑色的电镀工艺,既节省本钱,又能取得一种高装饰性表面镀层更有特征,进步产品在世界市场上竞争能力。铝合金电镀与普通电镀工艺有必定差异,因为铝合金是一种比较生动的金属,复原、置换能力强,给电镀工艺带来不少困难,一般都选用浸锌办法来作预处理。最近几年,国内外电镀科技工作者开发了许多铝合金电镀新工艺,在此基础上,咱们研发了新式铝合金表面前处理液———H·S·F液,铝合金电镀工艺更为简略,镀层结合力大大进步,然后确保铝合金压铸件镀黑色电镀质量。
2 铝合金压铸件前处理 铝合金压铸件含硅较高,表面常有小气孔和缝隙存在,为了取得高装饰性外观,需机械抛光。因为铝合金的硬度较低,机械抛光轮要柔软而有必定弹性,避免机械抛光时零件边角变形。前处理主要有有机溶剂脱脂、碱蚀、酸蚀,浸H·S·F液等处理。
2.1 有机溶剂脱脂
一般选用汽油、等有机溶剂脱脂,以溶解矿藏和抛光膏,也可用洗涤剂溶液擦拭。
2.2 碱蚀
为了除掉零件表面细微油脂和Al2O3薄膜,在弱碱液中进行腐蚀,以露出铝合金基体并发生微观粗糙度。但溶液碱性不宜太强,一起要严格控制碱蚀液的温度和碱蚀时刻,避免发生过腐蚀的现象,碱蚀工艺条件如下:
Na2CO330g/L
Na3PO430g/L
添加剂2~4g/L
OP-10乳化剂0.5~1mL/L
温度75~85℃
时刻30~60s
2.3 酸蚀(除灰)
铝合金压铸件在热碱蚀溶液中腐蚀时,因为铝的化学溶解和合金元素Si的不溶解,在零件表面上会残留一层附着的黑色膜,为了完全除掉这层膜,必须在以下混合酸中处理:
HNO33份
HF1份
水少数 温度室温
时刻20~40s
2.4 浸H·S·F液
H·S·F液是浸锌溶液的改善,是咱们自行研发的专用于铝件表面预处理的溶液,所取得的多元合金层结构严密,结晶详尽,孔隙较小,结合力杰出,并且浸H·S·F溶液后能够直接亮光镀镍,简化了电镀工序,其工艺规范如下:
H·S·F浓缩液500mL/L
水余量
温度15~30℃
时刻30~40s
3电镀中间层中间层一般选用普通亮光镀镍溶液配方及工艺条件:
硫酸镍(NiSO4·7H2O)250g/L
氯化镍(NiCl2·6H2O)60g/L
(H3BO3)40g/L
十二烷基硫酸钠0.05~01g/L
亮光剂恰当
pH4~45
温度52~55℃
阴极电流密度25~4A/dm2
时刻12~15分
阴极移动需
电镀亮光镍时最好带电入槽,用大一倍的电流冲击镀1~2分钟,然后按惯例镀镍。
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金、锌水系电位-pH图及其应用
2019-02-20 09:02:00
金在矿石中的存在,大多数情况下是以天然金的方式呈现的。而天然金的溶解浸出往往是靠金络合离子来完成的。从浸出液中收回金不少是选用锌复原法,因而,了解金的化和锌置换金的热力系是非常重要的。相关的化学反应及热力系式如下:
Au++e Au
E=1.73+0.0591 ①
Au3++3e Au
E=1.498+0.0197 ②
Au(CN)2- Au++2CN-
pCN=19+0.5lg ③
Au(CN)2-+e Au+2CN-
E=-0.68+0.0591lg +0.118pCN ④
H++CN- HCN
令A=a +aHCN,则
pH=9.4-lgA+lg[1+10pH-9.4]-pCN ⑤
2H++2e H2
E=-0.0591pH-0.0295lgP ⑥
O2+4H++4e 2H2O
E=1.23+0.0148lgP -0.0591pH ⑦
H2O2+2H++2e 2H2O
E=1.77+0.0295lga -0.0591pH ⑧
O2+2H++2e H2O2
E=0.68+0.0295lg -0.0591pH ⑨
Zn2++2e Zn
E=-0.76+0.0295lgaZn2+ ⑩
Zn(CN)42- Zn2++4CN-
pCN=4.2+0.250lg Zn(CN)42-+2e Zn+4CN
E=0.118pCN-1.26+0.0295lgaZn(CN) 化堆浸金矿石时,浓度一般选用0.02%~0.1%,取均匀浓度为0.06%,相当于1×10-2mol/L。浸出液中的金浓度一般为0.5~10mg/L,取均匀浓度为5mg/L,相当于2.5×10-5mol/L。锌粉置换浸出液中的金时,锌粉用量一般为8.0~20g/m3,相当于(1.3~4)×l0-4mol/L。将堆浸中这些参数代入到上述有关公式中,即可绘出金矿石化堆浸时的金、锌水系电位-pH图。如图1所示。图1 Au,Zn-H2O系电位-pH图图2 U-H2O系电位-pH图
图1与图2的不同,就是图1中的横坐标既代表pH,也代表pCN。pCN与pH的联系可依式⑤核算,结合堆浸时的浓度,式⑤中的A为1×10-2mol/L,由核算可得出pH与pCN相对应的数值如下表所示:
表pH024689.4pCN11.49.47.45.43.42.3由图4能够得到如下定论:
一、图1①线标明,当金矿化堆浸时,金的浸出电位与pH值相关。起先,电位随pH值增大而下降;当pH值到达9.4时,电位最低;尔后添加pH值,电位根本坚持不变。又从方程式⑤可知,溶浸液的pH值与的参加量有关,随浓度添加而增大,因而电位先是随比物浓度添加而下降,但到了一定量后,添加浓度,电位根本坚持不变。应该指出,在低pH值时,易分化。为防止的无谓耗费,在出产实践中,一般运用维护碱,先使溶浸液的pH到达9今后,再参加。
二、图1中的⑦线坐落①线之上,标明氧是比浸金的杰出氧化剂,它的存在与否是化浸金的关键因素之一。现代研讨证明,水中溶解氧在化浸金过程中生成H2O2,如图中⑨线所示,该线也坐落①线之上,阐明H2O2也有助于金的浸出。但出产实践中很少用H2O2作氧化剂,原因在于H2O2是强氧化剂(如图中⑧线所示),可导致CN-被氧化成CNO-,然后添加的耗费,此外,使用空气(充气)作氧化剂,报价低廉。
三、图1中的⑩、 和 线,以及与⑾线平行的右边的几条点划线标明,在任何pH值范围内锌均能复原Au(CN)2-成单质属金,而自身被氧化成各种离子的特定条件。跟着溶液中浓度和pH值的不同,氧化产品能够为Zn2+,Zn(CN)42-,Zn(OH)2,HZnO2-和ZnO22-等可溶性或不溶性的物质。某些选用锌粉置换工艺的堆浸工程,有必要十分注意,一旦生成不溶性的Zn(OH)2,将会严峻阻碍出产的顺利进行,下降金的收回率,且添加锌的耗费。当溶液碱性缺乏时,可溶性的ZnO22-水解,生成不溶性的Zn(OH)2,其反应为
ZnO22-+2H2O ZN(OH)2↓+2OH-
因而,在置换过程中,有必要坚持溶液中满足的和碱量。
低品位钨矿物原料用化学选矿法处理的原则流程
2019-02-26 16:24:38
有些钨选厂出产的低档次钨精矿达不到质量标准,档次为5%~30%,其他杂质含量也比较高,首要为低档次的钨细泥精矿、钨锡中矿、含钨铁砂及其他难选的含钨中间产品。此类产品经化学选矿使钨呈钨酸钠或白钨、仲钨酸铵、钨酸或三氧化钨形状出售,并从浸渣中归纳收回其他有用组分。
低档次钨矿藏质料化学选矿准则流程见图7-8。处理进程包含物料预备等。
(1)物料预备 为了确保化学精矿的质量,质猜中的杂质含量应低于必定值,如砷不大于0.3%~0.5%,硫不大于1.3%~1.5%,杂质含量高时在物料预备时要将其降至必定值。为了进步矿藏的分化功率,对物料的细度的要求,要看后续作业的分化办法和质料的特性而定。例如,苏打烧结法需磨至100~150目以下,直接浸出需磨到200~300目以下。
(2)物料的烧结-浸出 工业出产上选用苏打烧结一水浸法、苏打溶液压煮法、苛性钠溶液浸出法和酸分化法,其意图是使钨矿藏分化生成水溶性的钨酸盐。分化办法的挑选首要取决于钨矿藏质料物性和出产供应商的具体情况和条件。办法可分为以下四种:①苏打烧结-水浸法 它适于处理含少数石英的低档次黑钨质料,如钨细泥、含钨铁砂、钨锡中矿等,也能够处理含少数石英的低档次白钨质料,烧结时使不溶于水的黑钨矿和白钨矿与苏打效果生成水溶性的钨酸钠,水浸烧结块使钨转入溶液中,固液别离可除掉不溶杂质。黑钨矿质料的烧结温度为700~850℃,白钨质料约860℃。
②苛性钠溶液浸出法用35%~40%浓度的苛性钠溶液加温至110~120℃,在加压条件下浸出磨细的矿藏质料,使钨呈可溶性钨酸钠的形状转入浸出液中。浸出液的处理办法有两种:一是直接稀释至密度为1.5克/厘米。后送水净化;二是将其蒸浓至密度为1.45克/厘米。左右分出钨酸钠晶体,结晶液回来浸出作业,结晶体水溶液送去净化。此法与苏打烧结-水浸法比较具有流程简略、出资少、能够处理含硅较高的钨细泥和钨锡中矿等钨矿藏质料。
③酸分化法酸分化法可用于处理白钨矿和黑钨矿两种质料,用32%~38%浓或硝酸作浸出剂。在100℃左右的温度下使钨矿藏直接分化而生成钨酸沉积。为进步钨的浸出率,需将物料磨至-300目,酸分化时适当部分杂质进入溶液中,经固液别离使其与钨酸别离。为使钨酸与残渣别离,常用碱溶法使钨呈碱金属钨酸盐形状转入溶液中,得到较纯洁的钨酸钠或钨酸铵溶液,酸分化钨的浸出率高,但试剂耗量大。
④苏打溶液压煮法 此法可用于处理白钨和黑钨矿藏质料。浸出进程在压煮器中进行,质料磨至-300目,钨浸出率与苏打用量、浸出压力、浸出温度有关。
此法的长处是适用性较好,不只适用于处理低档次白钨矿(5%~15%),还适于处理含钨硫化精矿,如钨铋中矿、铋钼钨中矿。高硫钨中矿浸出时,锡石、辉锑矿和辉铋矿留于残渣中,氧化物中的悉数铜、部分氧化硅、氟、磷、砷等杂质与钨一同转入浸液中,浸液送净化处理。
(3)浸出液的净化上述各种办法分化低档次钨矿藏质料所得的钨酸钠溶液都不同程度的含硅、磷、砷、铜等杂质,有时还会有硫、氟等杂质。为了确保化学精矿的质量,有必要对浸出液进行净化以除掉杂质。现在常用如下三种办法:
①用铵镁盐除硅、磷、砷 浸液中质量比大于0.1%耐应除硅。硅在溶液中呈硅酸钠存在,当溶液碱度下降时将水解呈硅酸形状分出。因而往浸液中参加1:3的稀使pH值降至13,然后参加氯化铵使pH值降至8~9,硅酸钠能够彻底地被水解成沉积,再经弄清过滤、洗刷后,溶液中的氧化硅可降至0.25克/升。
磷砷在除硅液中别离以和的形状存在,在室温下往其间参加密度为1.16~1.18克/厘米3的氧化镁溶液,磷砷别离呈铵镁磷酸盐及铵镁盐的形状分出。 ②镁盐法除硅、磷、砷 此法先用稀(1:3)使浸液pH值降至小于11,硅酸钠发作部分水解后,此刻浸液中的磷呈、砷呈形状存在。再参加密度为1.16~1.18克/厘米3的氯化镁溶液至浸液碱度为0.2~0.3克/升NaOH时,发生沉积物分出,因而参加氯化镁可除掉硅、磷、砷。
此法的关键是需用将浸液中和至pH
铵镁盐法和镁盐法只能除掉高价砷,若贱价砷存在时需先用或次等氧化剂将贱价砷氧化为高价砷,然后参加氧化镁才干到达除砷的意图。
镁盐法较铵镁盐法的功率高,处理量大,出产周期短,渣含钨低(约4%~5%),但渣量大。铵镁盐法渣量小,但渣含钨高(约15 %~20%),因而应根据质料特性,通过实验才干断定最佳的净化办法。
③碱法除钼 钼在浸液中呈钼酸钠形状存在,在除掉硅、磷、砷后的滤液中先参加溶液使钼转变为硫代钼酸盐,残留在溶液中 的砷也转变为硫代盐,然后加中和至pH=8.5左右,此刻钼、砷不沉积分出。再参加氯化钙溶液,钨呈钨酸钙沉积分出,而钼、砷仍呈相应的硫代酸盐形状留在溶液中,通过滤将钼砷除掉,除钼率可达70%~90%,参加量为钼砷总量的8~8.5倍,温度为80℃。
当浸液中含钼量小于0.25克/升时,不必定要独自除钼工序,进步分化组成白钨酸的办法到达钨钼别离,酸度大、温度高、除钼效果好。除钼还有其他办法,在此不作介绍。
上述均属化学沉积除掉浸液中的硅、磷、砷、钼等杂质,还有其他办法如离子交流等办法。
(4)钨化学精矿的制取工业上一般先从净化液中分出组成白钨或仲钨酸铵,再出产钨酸或氧化钨。其进程如下:
①组成白钨沉积组成白钨一般多用氯化钙作沉积剂(有时可用氢氯化钙或硫酸钙),使钨酸钙沉积,反响式为:而氯化钙关于硅、磷、砷、钼等杂质亦生成钙盐沉积物,因而没有净化效果,仅对硫有净化效果。组成白钨的质量和沉积率首要净化液的钨含量、碱度、沉积剂的类型及添加量等要素有关,钨含量影响到组成白钨的细度及过滤、洗刷功能。
关于沉积剂的比较,氯化钙可得高档次的组成白钨(达70%~76%),沉积剂对产品污染小,缺陷是氯化钙易潮解,运送包装较困难。石灰价廉,但所得组成白钨档次低,一般只达60%~68%,过滤洗刷困难,母液钨含量高,硫酸钙所得组成白钨档次可达68%~74%,但对产品污染大(硫酸钠、硫酸钙),且反响时间长。因而以氯化钙为好。
组成白钨作为终究产品时,通过滤枯燥,然后包装出厂;若以钨酸或氧化钨以终究产品,则将组成白钨通过滤洗刷后送去制取钨酸。
②钨酸的制取 工业上常选用或硝酸分化组成白钨,制取钨酸。常用的组成白钨的办法是分化法,反响式为:组成白钨中的硅、磷、砷杂质对钨酸的制取影响很大,使钨酸粒度变细而成胶状,难以沉积过滤,一起还与钨生成杂多酸,添加母液中钨含量。
制取钨酸进程的首要影响要素有:a.温度,温度高有利于制取粗粒钨酸,杂质分化较彻底,但酸损耗大,作业环境差,初温常为70~80℃:,加料后再煮沸10~15分钟;b.浓度,浓度高有利于钨酸粒度粗化,杂质分化彻底,出产中一般用30 %的浓度;c.剩下酸度,分化终了的酸度低,钨酸粒度变小、纯度低,一般剩下酸度为70~80克/升。此外,酸分化时参加适量的硝石(硝酸)有利于加快分化进程及杂质的氧化,并有利于进步钨的总收回率。
过滤后的钨酸应进行洗刷,钨酸质量契合标准才干出厂或送去制氧化钨,否则要进行净化处理。钨酸的净化常用法,即把钨酸溶于中使其转化为钨酸铵溶液,大部分的硅、铁、锰等杂质则留在沉积中。
③仲钨酸铵的制取 用浓缩结晶法从钨酸铵溶液中制取仲钨酸铵,先用溶解钨酸,且使钨与某些杂质别离,反响式为:某些杂质如铁、锰、钙的氯化物一起生成氢氧化物沉积与钨别离,溶液通过弄清过滤,滤液即为钨酸铵溶液。
用强碱性或弱碱性阴离子交流树脂处理钨滤出液,用氯化铵溶液淋洗载钨树脂,所得淋洗液用于制取仲钨酸铵;此外,还可用溶剂萃取法制取钨酸铵溶液。以钨酸钠为料液,以叔胺或季胺的液作有机相,在pH=2~4条件下萃钨,然后用2%~4%的反萃可得钨酸铵溶液。
从钨酸铵溶液制取仲钨酸铵还可用中和法,此法运用10%~20%的把钨酸铵溶液中和至pH=7~7.4时,钨呈针状仲钨酸铵的形状分出,结晶率达85%~90%,但中和法不能收回并耗,已被蒸浓法所替代。
把钨酸铵溶液通过蒸浓时能够蒸腾部分,冷却之后(大于50℃)则结晶分出片状的仲钨酸铵结晶,即:由于仲钨酸铵溶解度比仲钼酸铵小,为了避免产品被钼污染,可用分步结晶法使钨钼别离。如蒸腾60%的液体,钨结晶率微,后期分出的仲钨酸铵含钼较高。
蒸腾时蒸发的气经洗刷塔收回,所得回来运用;富含杂质的母液再收回钨。
④三氧化钨的制取 将枯燥的纯钨酸或仲钨酸铵进行煅烧可制取工业钨氧粉。反响式为:煅烧温度为500℃时可使钨酸彻底脱水,温度高于250℃可使仲钨酸铵彻底分化。用于出产钨材和碳化钨的三氧化钨除应具有必定的纯度外,还要满意必定的粒度要求,三氧化钨的粒度与钨酸如仲钨酸铵的粒度及煅烧温度有密切关系。
低品位钨矿用化学选矿法处理流程
2019-02-25 09:35:32
有些钨选厂出产的低档次钨精矿达不到质量标准,WO3的档次为%~30%,其他杂质含量也比较高。首要为低档次的钨细泥精矿、钨锡中矿、含钨铁砂及其他难选的含钨中间产品。此类产品经化学选矿,使钨出现钨酸钠或白钨、仲钨酸铵、钨酸或三氧化钨形状出售,并从浸渣中归纳收回其他有用组分。低档次钨矿藏质料化学选矿准则流程,处理进程可分为物料预备等。
有些钨选厂出产的低档次钨精矿达不到质量标准,WO3的档次为5%~30%,其他杂质含量也比较高。首要为低档次的钨细泥精矿、钨锡中矿、含钨铁砂及其他难选的含钨中间产品。此类产品经化学选矿,使钨出现钨酸钠或白钨、仲钨酸铵、钨酸或三氧化钨形状出售,并从浸渣中归纳收回其他有用组分。
低档次钨矿藏质料化学选矿准则流程,处理进程可分为物料预备等。
一、物料预备
为了确保化学精矿的质量,质猜中的杂质含量应低于必定值,如砷不大于0.3%~0.5%,硫不大于1.3-1.5%,杂质含量高时在物料预备时要将其降至必定值;为了进步矿藏的分化功率,对物料的细度的要求,要看后续作业的分化办法和质料的特性而定。例如苏打烧结法需磨至100-150目以下;直接浸出需磨到200-300目以下。
二、物料的烧结-浸出
工业出产上选用苏打烧结-水浸法,苏打溶液压煮法、苛性钠溶液浸出法和酸分化法。其意图是使钨矿藏分化生成水溶性的钨酸盐。分化办法的挑选首要取决于钨矿藏质料特性和出产供应商的具体情况和条件。办法可分为
(1)苏打烧结-水浸法。它适于处理含少数石英的低档次黑钨质料,如钨细泥、含钨铁砂、钨锡中矿等,也能够处理含少数石英的低档次白钨质料,烧结时使不溶于水的黑钨矿和白钨矿与苏打效果生成水溶性的钨酸钠,水浸烧结块使钨转入溶液中,固液别离可除掉不溶杂质。黑钨矿质料的烧结温度为700-850度,白钨质料约860度。
(2)苛性钠溶液浸出法。用35-40%浓度的苛性钠溶液加温至110~120度在加压条件下浸出磨细的矿藏质料,使钨呈可溶性钨酸钠的形状转入浸出液中。浸出注的处理办法有两种:一是直接稀释至密度为1.3克/立方厘米后送去净化;二是将其蒸浓至密度为1.45克/立方厘米左右分出钨酸钠晶体,结晶液回来浸出作业,结晶体水溶液送去净化。此法与苏打烧结-水浸法比较具有流程简略、出资少、能够处理含硅较高的钨细泥和钨锡中矿等钨矿藏质料。
常压下苛性钠溶液浸出白钨矿的反响为可逆反响。一般应选用苛性钠和硅酸钠的混合溶液作浸出剂才干获得满意的浸出成果。可是白钨矿质猜中含氧化硅有适当量时,用单一苛性钠即可。
(3)酸分化法。酸分化法可用于处理白钨矿和黑钨矿两种质料,用32-38%浓或硝酸作浸出剂,在100度左右的温度下使钨矿藏直接分化而生成钨酸沉积。为进步钨的浸出率须将物料磨至-300目,酸分化时适当部分杂质进入溶液中经固液别离使其与钨酸别离。为使钨酸与残渣别离,常用碱熔法使钨呈碱金属钨酸盐形状转入溶液中,得到较纯洁的钨酸钠或钨酸铵溶液。酸分化钨的浸出率高,但试剂耗量大。
(4)苏打溶液压煮法。此法可用于处理白钨和黑钨矿藏质料。浸出进程在压煮器中进行,质料磨至-300目,钨浸出率与苏打用量、浸出压力、浸出温度有关。
此法的长处是适用性较好,不只适用于处理低档次白钨矿(5%~15%),还适于处理含钨硫化精矿,如钨铋中矿、铋钼钨中矿。高硫钨中矿浸出时,锡石、辉锑矿和辉铋矿残留于残渣中,氧化物中的悉数铜、部分氧化硅、氟、磷、砷等杂质与钨一同转入浸液中,浸液送净化处理。三、浸出液的净化
上述各种办法分化低档次钨矿藏质料所得的钨酸钠溶液都不同程度的含硅、磷、砷、铜等杂质,有时还会有硫、氟等杂质。为了确保化学精矿的质量,有必要对浸出液进行净化以除掉杂质。现在常用如下办法。
(1)用铵镁盐除硅、磷、砷。浸液中SiO2/WO3分量比大于0.1%时应除硅。硅在溶液中出现硅酸钠存在,当溶液碱度下降时将水解呈硅酸形状分出。因而往浸液中参加1∶3的稀使pH值降至13,然后参加氯化铵使PH值降至8~9,硅酸钠能够彻底地被水解生成SiO2沉积,再经弄清过滤、洗刷后,液中的氧硅可降至0.25克/升。
磷砷在除硅液中别离以HPO42-和HAsO42-的形状存在,在室温下往其间参加密度为1.16~1.18克/立方厘米的氧化镁溶液,磷砷别离呈铵镁磷酸盐Mg(NH4)PO4及铵镁盐Mg(NH4)AsO4的形状分出。
(2)镁盐法除硅、磷、砷。此法先用稀(1∶3)使浸液PH值降至小于11,硅酸钠发作部分水解后,此刻浸液中的磷呈HPO42-、砷呈HAsO42-形状存在。再参加密度为1.16-1.18克/立方厘米氯化镁溶液至浸液碱度为0.2~0.3克/升NaOH时,发生MgSiO3、Mg3(PO4)2、Mg3(AsO4)2沉积物分出,因而参加氯化镁可除掉硅、磷、砷。
此法的关键是须用将浸液中和至pH11,然后参加氯化镁溶液,否则会发生氢氧化镁沉积。质猜中萤石含量较多时,也可参加氯化镁,使浸液中的F-呈MgF2沉积分出。
铵镁盐法和镁盐法只能除掉高价砷,若贱价砷存在时须先用或次等氧化剂将贱价砷氧化为高价砷,然后参加氧化镁才干到达除砷意图。
镁盐法较铵镁盐法的功率高,处理量大,出产周期短,渣含钨低(约4~5%WO3),但渣量大。铵镁盐法渣量小,但渣含钨高(约15~20%WO3),因而应根据质料特性,通过实验才干断定最佳的净化办法。
(3)碱法除钼。钼在浸液中呈钼酸钠形状存在,在除掉硅、磷、砷后的滤液中先参加溶液使钼转变为硫代钼酸盐,残留在溶液中的砷也转变为硫代盐,然后加中和至pH=8.5左右,此刻钼、砷不沉积分出。再参加氯化钙溶液,钨呈钨酸钙沉积分出,而钼、砷仍呈相应的硫代酸盐形状留在溶液中,通过滤将钼砷除掉。除钼率可达70-90%,参加量为钼砷总量的8~8.5倍,温度为80度。
当浸液中含钼量小于0.25克/升时,不必定要独自除钼工序,进步分化组成白钨酸度的办法到达钨钼别离,酸度大,温度高、除钼效果好。除钼还有其他办法,在此不作介绍。
上述均属化学沉积法除掉浸液中的硅、磷、砷、钼等杂质,还有其他办法如离子交流等办法。
三、钨化学精矿的制取
工业上一般先从净化液中分出组成白钨或仲钨酸铵,再出产钨酸或氧化钨。其进程如下。
(1)组成白钨。沉积组成白钨一般多用氯化钙作沉积剂(有时可用氢氧化钙或硫酸钙),使钨酸钙沉积,反响式为:
Na2WO4 +CaCl=CaWO4+2NaCl
而氯化钙关于硅、磷、砷、钼等杂质亦生成钙盐沉积物因而没有净化效果,仅对硫有净化效果。组成白钨的质量和沉积率首要与净化液的钨含量、碱度、沉积剂的类型及添加量等要素有关,钨含量影响到组成白钨的细度及过滤、洗刷功能。
关于沉积剂的比较:氯化钙可得高档次的组成白钨:(WO3达70-76%),沉积剂对产品污染小,缺陷是氯化钙易潮解,运送包装较困难。石灰价廉,但所得组成白钨档次低,一般只达60-68%WO3,过滤洗刷困难,母液钨含量高,硫酸钙所得组成白钨档次WO3,但对产品污染大(硫酸钠、硫酸钙),且反响时间长。因而以氯化钙为好。
组成白钨作为终究产品时,通过滤枯燥,然后包装出厂;若以钨酸或氧化钨为终究产品,则将组成白钨过滤洗刷后送去制取钨酸。
(2)钨酸的制取。工业上常选用或硝酸分化组成白钨,制取钨酸。常用的组成白钨分化法,反响式为:
CaWO4+2HCl=H2WO4 +CaCl2
组成白钨中的硅、磷、砷杂质对钨酸的制取影响很大,使钨酸粒度变细而成胶状,难于沉积过滤,一起还与钨生成杂多酸,添加母液中钨含量。
制取钨酸进程的首要影响要素有:(1)温度:温度高有利于制取粗粒钨酸,杂质分化较彻底,但酸损耗大,作业环境差,初温常为70-80度,加料后再煮沸10-15分钟;(2)浓度:浓度高有利于钨酸粒度粗化,杂质分化彻底,出产中一般用30%的浓度;(3)剩下酸度:分化终了的酸度低,钨酸粒度变小,纯度低,一般剩下酸度为70-80克/升。此外,酸分化时参加适量的硝石(硝酸)有利于加快分化进程及杂质的氧化。并有利于进步钨的总收回率。
过滤后的钨酸应进行洗刷。钨酸质量契合标准才干出厂或送去制氧化钨。否则要进行净化处理。钨酸的净化常用法,即把钨酸溶液溶于中使其转化为钨酸铵溶液,大部分的硅、铁、锰等杂质则留在沉积中。
(3)仲钨酸铵的制取。用浓缩结晶法从钨酸铵溶液中制取仲钨酸铵,先用溶解钨酸,且使钨与某些杂质别离,反响式为:
H2WO4+2NaOH =(NH4)2WO4+2H2O
某些杂质如铁、锰、钙的氯化物一起生成氢氧化物沉积与钨别离。溶液通过沉清过滤,滤液即为钨酸铵溶液。
用强碱性或弱碱性阴离子交流树脂处理钨浸出液,用氯化铵溶液淋洗载钨树脂,所得淋洗液用于制取仲钨酸铵;此外,还可用溶剂萃取法制取钨酸铵溶液。以钨酸钠为料液,以叔胺或季胺的火油作有机相,在pH=2-4条件下萃钨,然后用2-4%的反萃可得钨酸铵溶液。
从钨酸铵溶液制取仲钨酸铵还可用中和法,此法运用10-20%的把钨酸铵溶液中和至pH=7-7.4时,钨呈针状仲钨酸铵的形状分出,结晶率达85-90%,但中和法不能收回并耗,已被蒸浓法所替代。
把钨酸铵溶液通过蒸浓时能够蒸腾部分,冷却之后(大于50度)则结晶分出片状的仲钨酸铵结晶:即:
12(NH4)2WO4 = 5(NH4)2O 12WO3 5H2O +14NH3 +2H2O
由于仲钨酸铵溶解度比仲钼酸铵小,为了避免产品被钼污染,可用分步结晶法使钨钼别离。如蒸腾60%的液体,钨结晶率为55%,而钼结晶率只12%,所以开始结晶分出的仲钨酸铵含钼甚微。后期分出的仲钨酸铵含钼较高。
蒸腾时蒸发的气经洗刷塔收回,所得回来运用;富含杂质的母液再收回钨。
(4)三氧化钨的制取。将枯燥的纯钨酸或仲钨酸铵进行煅烧可制取工业钨氧粉。反响式为:
H2WO4 =WO3+H2O
5(NH4)2O12WO3 nH2O =12WO3 +10NH3+(5+n)H2O (煅烧)
煅烧温度500度时可使钨酸彻底脱水,温度高于250度可使仲钨酸铵彻底分化。用于出产钨材和碳化钨的三氧化钨除应具有必定的纯度外,还要满意必定的粒度要求,三氧化钨的粒度与钨酸如仲钨酸铵的粒度及煅烧温度有密切关系。
中低碳锰铁生产方法及其冶炼原理
2019-02-14 10:39:39
中低碳锰铁出产办法首要有电硅热法、摇炉法和吹氧法三种,均选用连续式操作。 1.电硅热法 电硅热法冶炼中低碳锰铁的本质是用矿热炉出产的锰硅合金中的硅作为复原剂,在精炼炉内复原矿石中的氧化锰,待合金中的硅降到规则极限后,其产品即为中低碳锰铁。 配入炉料的锰矿石在受热进程中,锰的高价氧化物跟着温度的升高逐渐分化,变成贱价氧化物。 锰矿受热分化生成Mn3O4今后,在持续升温的一起,部分高价氧化物直接与硅反响生成贱价氧化物和锰金属,其反响为 2Mn3O4+Si===6MnO+SiO2 (1) Mn3O4+2Si===3Mn+2SiO2 (2) 没有复原的Mn3O4,热分化生成MnO,熔化进入炉渣中。持续被合金熔液中的硅复原。其反响式为 2MnO+Si===2Mn+SiO2 (3) 因为反庆生成物SiO2与MnO结合生成(MnO•SiO2),形成反响物MnO的活度下降,正向反响变得困难,为国进步MnO的复原作用,进步锰的回收率,需求在炉中配入一定量的石灰,将MnO从硅酸盐中置换出来,其反响式为 CaO+MnO•SiO2===MnO+CaO•SiO2 (4) 2CaO+MnO•SiO2===MnO+2CaO•SiO2 (5) 炉渣碱度与MnO活度系数的联系如下表所示。 炉渣碱度与MnO活度系数的联系表n(CaO)/n(SiO2)11.11.21.3γMnO0.30.430.60.81
2.摇炉法 摇炉法冶炼中低碳锰铁是20世纪70年代后才发展起来的一种节能冶炼新技术,其间摇炉用于中低碳锰铁预炼的办法称为摇炉电炉法,摇炉用于直接产出中低碳锰铁的办法作摇炉硅热法。 (1)摇炉电炉法 摇炉电炉法是摇炉冶炼运用的首要办法,实施摇炉电炉法的基本前提是三炉联动,出产流程如图1所示。 首先将精炼炉副产品中锰渣兑入摇炉,再将矿热炉出产的液态锰硅合金兑入摇炉。 以55~60r/min的转速晃不坚定炉,在杰出的动力学条件下,运用锰硅合金中的硅复原锰渣中MnO,反庆切换开释的化学热确保冶炼正常进行,其化学反响方程式见反响(3).待渣中MnO贫化到规则要求后倾炉,倒出的废渣经水淬后用于出产建材,液态合金对入精炼炉直至炼出合格的中碳锰铁;精炼炉内的化学反响与电硅热法相同。[next] (2)摇炉硅热法 摇炉硅热法出产中低碳锰铁由日本水岛铁合金创始并投入正规化出产,我国也有两家铁合金厂进行实验并获得成功。它是先将在竖炉内预热到600~800℃的锰矿石和石灰放入摇炉,然后兑入矿热炉出产的液态锰硅合金,开端摇炉,摇速为1~65r/min,操作时视炉内化学反响的剧烈程度 而逐渐进步摇速,锰氧化物的首要复原反响式为 2Mn2O3+Si===4MnO+SiO2 2MnO+Si===2MnO+SiO2 脱硅反响中大部分夺是在热兑锰硅合金的进程中完结,小部分是靠摇炉的充沛搅动持续完结。待合金中的硅基本上氧化结束,反响趋于安静时倾炉,倒出的渣液冷凝后破碎供矿热炉冶炼锰硅合金运用。液态合金浇铸后分牌号精整堆存。 3.吹氧法 (1)吹氧脱碳法 吹氧脱碳法出产中低碳锰铁以高炉或矿热电炉冶炼的液态高碳锰铁为质料,热兑到转炉中,通过氧吹入氧气,氧化高碳锰铁中的碳的冶炼进程。1975~1978年在国内进行了工业实验获得成功。 当环境温度低于1300℃时,高碳锰铁各元素的氧化物稳定性依Si,Mn,C,P,Fe次序摆放,跟着温度升高,摆放次序发作改动;吹氧脱碳法就是运用温度高于1670℃以上时CO的稳定性大于Si,Mn,Fe的氧化物这一原理,在按捺Mn元素过量氧化的基础上脱碳保锰,出产中低碳锰铁。 吹氧脱碳法的首要化学反响式为 各元素氧化反响自由能改变与温度的联系如图2所示。 在吹炼进程中合理的温度操控是要害,熔池温度低于1550℃时首要是碳和锰元素氧化入渣;溶池温度高于1850℃时锰元素蒸发在4%以上,特别是在中心氧焰区液面温度高达2200~2700℃,形成锰元素很多蒸发。实践出产要求熔池温度操控在1650~1850℃范围内,温度过高时应加冷却剂(中碳锰铁)。吹炼结束时,锰元素氧化入渣量约占高碳锰铁带入锰量的30%左右,需增加锰硅合金进行后期处理,出炉的合金待冷静冷却后浇铸,渣液待冷却后破碎返至锰硅合金冶炼车间运用。 (2)吹氧脱硅法 吹氧脱硅法是以矿热电炉出产的液态锰硅合金为质料热兑入转炉,通过氧吹入氧气氧化锰硅合金中的硅,制取中低碳锰铁。其操作工艺与吹氧脱碳法类似。1978年国内进行液态锰硅合金吹氧脱硅炼制中低碳锰铁实验获得成功。吹炼进程中炉温需操控在1500~1600℃。渣液碱度在1.5~1.6,为此需求不断参加枯燥锰矿石、煅烧石灰和萤石等合作料造渣控温,待吹至样品含硅量合格后出炉浇铸,高碱度中锰渣排弃。
低品位钨矿化学选矿法处理流程怎样?
2019-01-31 11:05:59
有些钨选厂出产的低档次钨精矿达不到质量标准,WO3的档次为5-30%,其他杂质含量也比较高。首要为低档次的钨细泥精矿、钨锡中矿、含钨铁砂及其他难选的含钨中间产品。此类产品经化学选矿,使钨出现钨酸钠或白钨、仲钨酸铵、钨酸或三氧化钨形状出售,并从浸渣中归纳收回其他有用组分。低档次钨矿藏质料化学选矿准则流程,处理进程可分为物料预备等。
有些钨选厂出产的低档次钨精矿达不到质量标准,WO3的档次为5-30%,其他杂质含量也比较高。首要为低档次的钨细泥精矿、钨锡中矿、含钨铁砂及其他难选的含钨中间产品。此类产品经化学选矿,使钨出现钨酸钠或白钨、仲钨酸铵、钨酸或三氧化钨形状出售,并从浸渣中归纳收回其他有用组分。
低档次钨矿藏质料化学选矿准则流程,处理进程可分为物料预备等。
一、物料预备
为了确保化学精矿的质量,质猜中的杂质含量应低于必定值,如砷不大于0.3-0.5%,硫不大于1.3-1.5%,杂质含量高时在物料预备时要将其降至必定值;为了进步矿藏的分化功率,对物料的细度的要求,要看后续作业的分化办法和质料的特性而定。例如苏打烧结法需磨至100-150目以下;直接浸出需磨到200-300目以下。
二、物料的烧结-浸出
工业出产上选用苏打烧结-水浸法,苏打溶液压煮法、苛性钠溶液浸出法和酸分化法。其意图是使钨矿藏分化生成水溶性的钨酸盐。分化办法的挑选首要取决于钨矿藏质料特性和出产供应商的具体情况和条件。办法可分为
1、苏打烧结-水浸法。它适于处理含少数石英的低档次黑钨质料,如钨细泥、含钨铁砂、钨锡中矿等,也能够处理含少数石英的低档次白钨质料,烧结时使不溶于水的黑钨矿和白钨矿与苏打效果生成水溶性的钨酸钠,水浸烧结块使钨转入溶液中,固液别离可除掉不溶杂质。黑钨矿质料的烧结温度为700-850度,白钨质料约860度。
2、苛性钠溶液浸出法。用35-40%浓度的苛性钠溶液加温至110-120度在加压条件下浸出磨细的矿藏质料,使钨呈可溶性钨酸钠的形状转入浸出液中。浸出注的处理办法有两种:一是直接稀释至密度为1.3克/立方厘米后送去净化;二是将其蒸浓至密度为1.45克/立方厘米左右分出钨酸钠晶体,结晶液回来浸出作业,结晶体水溶液送去净化。此法与苏打烧结-水浸法比较具有流程简略、出资少、能够处理含硅较高的钨细泥和钨锡中矿等钨矿藏质料。
常压下苛性钠溶液浸出白钨矿的反响为可逆反响。一般应选用苛性钠和硅酸钠的混合溶液作浸出剂才干获得满意的浸出成果。可是白钨矿质猜中含氧化硅有适当量时,用单一苛性钠即可。
3、酸分化法。酸分化法可用于处理白钨矿和黑钨矿两种质料,用32-38%浓或硝酸作浸出剂,在100度左右的温度下使钨矿藏直接分化而生成钨酸沉积。为进步钨的浸出率须将物料磨至-300目,酸分化时适当部分杂质进入溶液中经固液别离使其与钨酸别离。为使钨酸与残渣别离,常用碱熔法使钨呈碱金属钨酸盐形状转入溶液中,得到较纯洁的钨酸钠或钨酸铵溶液。酸分化钨的浸出率高,但试剂耗量大。
4、苏打溶液压煮法。此法可用于处理白钨和黑钨矿藏质料。浸出进程在压煮器中进行,质料磨至-300目,钨浸出率与苏打用量、浸出压力、浸出温度有关。
此法的长处是适用性较好,不只适用于处理低档次白钨矿(5-15%),还适于处理含钨硫化精矿,如钨铋中矿、铋钼钨中矿。高硫钨中矿浸出时,锡石、辉锑矿和辉铋矿残留于残渣中,氧化物中的悉数铜、部分氧化硅、氟、磷、砷等杂质与钨一同转入浸液中,浸液送净化处理。
三、浸出液的净化
上述各种办法分化低档次钨矿藏质料所得的钨酸钠溶液都不同程度的含硅、磷、砷、铜等杂质,有时还会有硫、氟等杂质。为了确保化学精矿的质量,有必要对浸出液进行净化以除掉杂质。现在常用如下办法。
1、用铵镁盐除硅、磷、砷。浸液中SiO2/WO3分量比大于0.1%时应除硅。硅在溶液中出现硅酸钠存在,当溶液碱度下降时将水解呈硅酸形状分出。因而往浸液中参加1∶3的稀使pH值降至13,然后参加氯化铵使PH值降至8-9,硅酸钠能够彻底地被水解生成SiO2沉积,再经弄清过滤、洗刷后,液中的氧硅可降至0.25克/升。
磷砷在除硅液中别离以HPO42-和HAsO42-的形状存在,在室温下往其间参加密度为1.16-1.18克/立方厘米的氧化镁溶液,磷砷别离呈铵镁磷酸盐Mg(NH4)PO4及铵镁盐Mg(NH4)AsO4的形状分出。
2、镁盐法除硅、磷、砷。此法先用稀(1∶3)使浸液PH值降至小于11,硅酸钠发作部分水解后,此刻浸液中的磷呈HPO42-、砷呈HAsO42-形状存在。再参加密度为1.16-1.18克/立方厘米氯化镁溶液至浸液碱度为0.2-0.3克/升NaOH时,发生MgSiO3、Mg3(PO4)2、Mg3(AsO4)2沉积物分出,因而参加氯化镁可除掉硅、磷、砷。
此法的关键是须用将浸液中和至pH 11,然后参加氯化镁溶液,否则会发生氢氧化镁沉积。质猜中萤石含量较多时,也可参加氯化镁,使浸液中的F-呈MgF2沉积分出。
铵镁盐法和镁盐法只能除掉高价砷,若贱价砷存在时须先用或次等氧化剂将贱价砷氧化为高价砷,然后参加氧化镁才干到达除砷意图。
镁盐法较铵镁盐法的功率高,处理量大,出产周期短,渣含钨低(约4-5%WO3),但渣量大。铵镁盐法渣量小,但渣含钨高(约15-20%WO3),因而应根据质料特性,通过实验才干断定最佳的净化办法。
3、碱法除钼。钼在浸液中呈钼酸钠形状存在,在除掉硅、磷、砷后的滤液中先参加溶液使钼转变为硫代钼酸盐,残留在溶液中的砷也转变为硫代盐,然后加中和至pH=8.5左右,此刻钼、砷不沉积分出。再参加氯化钙溶液,钨呈钨酸钙沉积分出,而钼、砷仍呈相应的硫代酸盐形状留在溶液中,通过滤将钼砷除掉。除钼率可达70-90%,参加量为钼砷总量的8-8.5倍,温度为80度。
当浸液中含钼量小于0.25克/升时,不必定要独自除钼工序,进步分化组成白钨酸度的办法到达钨钼别离,酸度大,温度高、除钼效果好。除钼还有其他办法,在此不作介绍。
上述均属化学沉积法除掉浸液中的硅、磷、砷、钼等杂质,还有其他办法如离子交流等办法。
四、钨化学精矿的制取
工业上一般先从净化液中分出组成白钨或仲钨酸铵,再出产钨酸或氧化钨。其进程如下。
1、组成白钨。沉积组成白钨一般多用氯化钙作沉积剂(有时可用氢氧化钙或硫酸钙),使钨酸钙沉积,反响式为:
Na2WO4+CaCl =CaWO4+2NaCl
而氯化钙关于硅、磷、砷、钼等杂质亦生成钙盐沉积物因而没有净化效果,仅对硫有净化效果。组成白钨的质量和沉积率首要与净化液的钨含量、碱度、沉积剂的类型及添加量等要素有关,钨含量影响到组成白钨的细度及过滤、洗刷功能。
关于沉积剂的比较:氯化钙可得高档次的组成白钨:(WO3达70-76%),沉积剂对产品污染小,缺陷是氯化钙易潮解,运送包装较困难。石灰价廉,但所得组成白钨档次低,一般只达60-68%WO3,过滤洗刷困难,母液钨含量高,硫酸钙所得组成白钨档次WO3,但对产品污染大(硫酸钠、硫酸钙),且反响时间长。因而以氯化钙为好。
组成白钨作为终究产品时,通过滤枯燥,然后包装出厂;若以钨酸或氧化钨为终究产品,则将组成白钨过滤洗刷后送去制取钨酸。
2、钨酸的制取。工业上常选用或硝酸分化组成白钨,制取钨酸。常用的组成白钨分化法,反响式为:
CaWO4+2HCl = H2WO4+CaCl2
组成白钨中的硅、磷、砷杂质对钨酸的制取影响很大,使钨酸粒度变细而成胶状,难于沉积过滤,一起还与钨生成杂多酸,添加母液中钨含量。
制取钨酸进程的首要影响要素有:(1)温度:温度高有利于制取粗粒钨酸,杂质分化较彻底,但酸损耗大,作业环境差,初温常为70-80度,加料后再煮沸10-15分钟;(2)浓度:浓度高有利于钨酸粒度粗化,杂质分化彻底,出产中一般用30%的浓度;(3)剩下酸度:分化终了的酸度低,钨酸粒度变小,纯度低,一般剩下酸度为70-80克/升。此外,酸分化时参加适量的硝石(硝酸)有利于加快分化进程及杂质的氧化。并有利于进步钨的总收回率。
过滤后的钨酸应进行洗刷。钨酸质量契合标准才干出厂或送去制氧化钨。否则要进行净化处理。钨酸的净化常用法,即把钨酸溶液溶于中使其转化为钨酸铵溶液,大部分的硅、铁、锰等杂质则留在沉积中。
3、仲钨酸铵的制取。用浓缩结晶法从钨酸铵溶液中制取仲钨酸铵,先用溶解钨酸,且使钨与某些杂质别离,反响式为:
H2WO4+2NaOH=(NH4)2WO4 +2H2O
某些杂质如铁、锰、钙的氯化物一起生成氢氧化物沉积与钨别离。溶液通过沉清过滤,滤液即为钨酸铵溶液。
用强碱性或弱碱性阴离子交流树脂处理钨浸出液,用氯化铵溶液淋洗载钨树脂,所得淋洗液用于制取仲钨酸铵;此外,还可用溶剂萃取法制取钨酸铵溶液。以钨酸钠为料液,以叔胺或季胺的火油作有机相,在pH=2-4条件下萃钨,然后用2-4%的反萃可得钨酸铵溶液。
从钨酸铵溶液制取仲钨酸铵还可用中和法,此法运用10-20%的把钨酸铵溶液中和至pH=7-7.4时,钨呈针状仲钨酸铵的形状分出,结晶率达85-90%,但中和法不能收回并耗,已被蒸浓法所替代。
把钨酸铵溶液通过蒸浓时能够蒸腾部分,冷却之后(大于50度)则结晶分出片状的仲钨酸铵结晶:即:
12(NH4)2WO4 = 5(NH4)2O 12WO3 5H2O+14NH3+2H2O
由于仲钨酸铵溶解度比仲钼酸铵小,为了避免产品被钼污染,可用分步结晶法使钨钼别离。如蒸腾60%的液体,钨结晶率为55%,而钼结晶率只12%,所以开始结晶分出的仲钨酸铵含钼甚微。后期分出的仲钨酸铵含钼较高。
蒸腾时蒸发的气经洗刷塔收回,所得回来运用;富含杂质的母液再收回钨。
4、三氧化钨的制取。将枯燥的纯钨酸或仲钨酸铵进行煅烧可制取工业钨氧粉。反响式为:
H2WO4 =WO3+H2O
5(NH4)2O12WO3 nH2O =12WO3 +10NH3+(5+n)H2O(煅烧)
煅烧温度500度时可使钨酸彻底脱水,温度高于250度可使仲钨酸铵彻底分化。用于出产钨材和碳化钨的三氧化钨除应具有必定的纯度外,还要满意必定的粒度要求,三氧化钨的粒度与钨酸如仲钨酸铵的粒度及煅烧温度有密切关系。
低品位钨矿物原料化学选矿法处理流程
2019-01-31 11:06:17
有些钨选厂出产的低档次钨精矿达不到质量标准,WO3的档次为5-30%,其他杂质含量也比较高。首要为低档次的钨细泥精矿、钨锡中矿、含钨铁砂及其他难选的含钨中间产品。此类产品经化学选矿,使钨出现钨酸钠或白钨、仲钨酸铵、钨酸或三氧化钨形状出售,并从浸渣中归纳收回其他有用组分。
低档次钨矿藏质料化学选矿准则流程,处理进程可分为物料预备等。
一、物料预备
为了确保化学精矿的质量,质猜中的杂质含量应低于必定值,如砷不大于0.3-0.5%,硫不大于1.3-1.5%,杂质含量高时在物料预备时要将其降至必定值;为了进步矿藏的分化功率,对物料的细度的要求,要看后续作业的分化办法和质料的特性而定。例如苏打烧结法需磨至100-150目以下;直接浸出需磨到200-300目以下。
二、物料的烧结-浸出
工业出产上选用苏打烧结-水浸法,苏打溶液压煮法、苛性钠溶液浸出法和酸分化法。其意图是使钨矿藏分化生成水溶性的钨酸盐。分化办法的挑选首要取决于钨矿藏质料特性和出产供应商的具体情况和条件。办法可分为
(1)苏打烧结-水浸法。它适于处理含少数石英的低档次黑钨质料,如钨细泥、含钨铁砂、钨锡中矿等,也能够处理含少数石英的低档次白钨质料,烧结时使不溶于水的黑钨矿和白钨矿与苏打效果生成水溶性的钨酸钠,水浸烧结块使钨转入溶液中,固液别离可除掉不溶杂质。黑钨矿质料的烧结温度为700-850度,白钨质料约860度。
(2)苛性钠溶液浸出法。用35-40%浓度的苛性钠溶液加温至110-120度在加压条件下浸出磨细的矿藏质料,使钨呈可溶性钨酸钠的形状转入浸出液中。浸出注的处理办法有两种:一是直接稀释至密度为1.3克/立方厘米后送去净化;二是将其蒸浓至密度为1.45克/立方厘米左右分出钨酸钠晶体,结晶液回来浸出作业,结晶体水溶液送去净化。此法与苏打烧结-水浸法比较具有流程简略、出资少、能够处理含硅较高的钨细泥和钨锡中矿等钨矿藏质料。
常压下苛性钠溶液浸出白钨矿的反响为可逆反响。一般应选用苛性钠和硅酸钠的混合溶液作浸出剂才干获得满意的浸出成果。可是白钨矿质猜中含氧化硅有适当量时,用单一苛性钠即可。
(3)酸分化法。酸分化法可用于处理白钨矿和黑钨矿两种质料,用32-38%浓或硝酸作浸出剂,在100度左右的温度下使钨矿藏直接分化而生成钨酸沉积。为进步钨的浸出率须将物料磨至-300目,酸分化时适当部分杂质进入溶液中经固液别离使其与钨酸别离。为使钨酸与残渣别离,常用碱熔法使钨呈碱金属钨酸盐形状转入溶液中,得到较纯洁的钨酸钠或钨酸铵溶液。酸分化钨的浸出率高,但试剂耗量大。
(4)苏打溶液压煮法。此法可用于处理白钨和黑钨矿藏质料。浸出进程在压煮器中进行,质料磨至-300目,钨浸出率与苏打用量、浸出压力、浸出温度有关。
此法的长处是适用性较好,不只适用于处理低档次白钨矿(5-15%),还适于处理含钨硫化精矿,如钨铋中矿、铋钼钨中矿。高硫钨中矿浸出时,锡石、辉锑矿和辉铋矿残留于残渣中,氧化物中的悉数铜、部分氧化硅、氟、磷、砷等杂质与钨一同转入浸液中,浸液送净化处理。
三、浸出液的净化
上述各种办法分化低档次钨矿藏质料所得的钨酸钠溶液都不同程度的含硅、磷、砷、铜等杂质,有时还会有硫、氟等杂质。为了确保化学精矿的质量,有必要对浸出液进行净化以除掉杂质。现在常用如下办法。
(1)用铵镁盐除硅、磷、砷。浸液中SiO2/WO3分量比大于0.1%时应除硅。硅在溶液中出现硅酸钠存在,当溶液碱度下降时将水解呈硅酸形状分出。因而往浸液中参加1:3的稀使PH值降至13,然后参加氯化铵使PH值降至8-9,硅酸钠能够彻底地被水解生成SiO2沉积,再经弄清过滤、洗刷后,液中的氧硅可降至0.25克/升。
磷砷在除硅液中别离以HPO42- 和HAsO42-的形状存在,在室温下往其间参加密度为1.16-1.18克/立方厘米的氧化镁溶液,磷砷别离呈铵镁磷酸盐Mg(NH4)PO4及铵镁盐Mg(NH4)AsO4的形状分出。
(2)镁盐法除硅、磷、砷。此法先用稀(1:3)使浸液PH值降至小于11,硅酸钠发作部分水解后,此刻浸液中的磷呈HPO42-、砷呈HAsO42-形状存在。再参加密度为1.16-1.18克/立方厘米氯化镁溶液至浸液碱度为0.2-0.3克/升NaOH时,发生MgSiO3、Mg3(PO4)2、Mg3(AsO4)2沉积物分出,因而参加氯化镁可除掉硅、磷、砷。
此法的关键是须用将浸液中和至pH11,然后参加氯化镁溶液,否则会发生氢氧化镁沉积。质猜中萤石含量较多时,也可参加氯化镁,使浸液中的F-呈MgF2沉积分出。
铵镁盐法和镁盐法只能除掉高价砷,若贱价砷存在时须先用或次等氧化剂将贱价砷氧化为高价砷,然后参加氧化镁才干到达除砷意图。
镁盐法较铵镁盐法的功率高,处理量大,出产周期短,渣含钨低(约4-5%WO3),但渣量大。铵镁盐法渣量小,但渣含钨高(约15-20%WO3),因而应根据质料特性,通过实验才干断定最佳的净化办法。
(3)碱法除钼。钼在浸液中呈钼酸钠形状存在,在除掉硅、磷、砷后的滤液中先参加溶液使钼转变为硫代钼酸盐,残留在溶液中的砷也转变为硫代盐,然后加中和至pH=8.5左右,此刻钼、砷不沉积分出。再参加氯化钙溶液,钨呈钨酸钙沉积分出,而钼、砷仍呈相应的硫代酸盐形状留在溶液中,通过滤将钼砷除掉。除钼率可达70-90%,参加量为钼砷总量的8-8.5倍,温度为80度。
当浸液中含钼量小于0.25克/升时,不必定要独自除钼工序,进步分化组成白钨酸度的办法到达钨钼别离,酸度大,温度高、除钼效果好。除钼还有其他办法,在此不作介绍。
上述均属化学沉积法除掉浸液中的硅、磷、砷、钼等杂质,还有其他办法如离子交流等办法。
四、钨化学精矿的制取
工业上一般先从净化液中分出组成白钨或仲钨酸铵,再出产钨酸或氧化钨。其进程如下。
(1)组成白钨。沉积组成白钨一般多用氯化钙作沉积剂(有时可用氢氧化钙或硫酸钙),使钨酸钙沉积,反响式为:
Na2WO4+CaCl=CaWO4+2NaCl
而氯化钙关于硅、磷、砷、钼等杂质亦生成钙盐沉积物因而没有净化效果,仅对硫有净化效果。组成白钨的质量和沉积率首要与净化液的钨含量、碱度、沉积剂的类型及添加量等要素有关,钨含量影响到组成白钨的细度及过滤、洗刷功能。
关于沉积剂的比较:氯化钙可得高档次的组成白钨:(WO3达70-76%),沉积剂对产品污染小,缺陷是氯化钙易潮解,运送包装较困难。石灰价廉,但所得组成白钨档次低,一般只达60-68%WO3,过滤洗刷困难,母液钨含量高,硫酸钙所得组成白钨档次WO3,但对产品污染大(硫酸钠、硫酸钙),且反响时间长。因而以氯化钙为好。
组成白钨作为终究产品时,通过滤枯燥,然后包装出厂;若以钨酸或氧化钨为终究产品,则将组成白钨过滤洗刷后送去制取钨酸。
(2)钨酸的制取。工业上常选用或硝酸分化组成白钨,制取钨酸。常用的组成白钨分化法,反响式为:
CaWO4+2HCl=H2WO4+CaCl2
组成白钨中的硅、磷、砷杂质对钨酸的制取影响很大,使钨酸粒度变细而成胶状,难于沉积过滤,一起还与钨生成杂多酸,添加母液中钨含量。
制取钨酸进程的首要影响要素有:(1)温度:温度高有利于制取粗粒钨酸,杂质分化较彻底,但酸损耗大,作业环境差,初温常为70-80度,加料后再煮沸10-15分钟;(2)浓度:浓度高有利于钨酸粒度粗化,杂质分化彻底,出产中一般用30%的浓度;(3)剩下酸度:分化终了的酸度低,钨酸粒度变小,纯度低,一般剩下酸度为70-80克/升。此外,酸分化时参加适量的硝石(硝酸)有利于加快分化进程及杂质的氧化。并有利于进步钨的总收回率。
过滤后的钨酸应进行洗刷。钨酸质量契合标准才干出厂或送去制氧化钨。否则要进行净化处理。钨酸的净化常用法,即把钨酸溶液溶于中使其转化为钨酸铵溶液,大部分的硅、铁、锰等杂质则留在沉积中。
(3)仲钨酸铵的制取。用浓缩结晶法从钨酸铵溶液中制取仲钨酸铵,先用溶解钨酸,且使钨与某些杂质别离,反响式为:
H2WO4+2NaOH =(NH4)2WO4+2H2O
某些杂质如铁、锰、钙的氯化物一起生成氢氧化物沉积与钨别离。溶液通过沉清过滤,滤液即为钨酸铵溶液。
用强碱性或弱碱性阴离子交流树脂处理钨浸出液,用氯化铵溶液淋洗载钨树脂,所得淋洗液用于制取仲钨酸铵;此外,还可用溶剂萃取法制取钨酸铵溶液。以钨酸钠为料液,以叔胺或季胺的火油作有机相,在PH=2-4条件下萃钨,然后用2-4%的反萃可得钨酸铵溶液。
从钨酸铵溶液制取仲钨酸铵还可用中和法,此法运用10-20%的把钨酸铵溶液中和至pH=7-7.4时,钨呈针状仲钨酸铵的形状分出,结晶率达85-90%,但中和法不能收回并耗,已被蒸浓法所替代。
把钨酸铵溶液通过蒸浓时能够蒸腾部分,冷却之后(大于50度)则结晶分出片状的仲钨酸铵结晶:即:
12(NH4)2WO4= 5(NH4)2O12WO35H2O+14NH3+2H2O
由于仲钨酸铵溶解度比仲钼酸铵小,为了避免产品被钼污染,可用分步结晶法使钨钼别离。如蒸腾60%的液体,钨结晶率为55%,而钼结晶率只12%,所以开始结晶分出的仲钨酸铵含钼甚微。后期分出的仲钨酸铵含钼较高。
蒸腾时蒸发的气经洗刷塔收回,所得回来运用;富含杂质的母液再收回钨。
(4)三氧化钨的制取。将枯燥的纯钨酸或仲钨酸铵进行煅烧可制取工业钨氧粉。反响式为:
H2WO4=WO3+H2O
5(NH4)2O12WO3 nH2O=12WO3+10NH3+ (5+n)H2O (煅烧)
煅烧温度500度时可使钨酸彻底脱水,温度高于250度可使仲钨酸铵彻底分化。用于出产钨材和碳化钨的三氧化钨除应具有必定的纯度外,还要满意必定的粒度要求,三氧化钨的粒度与钨酸如仲钨酸铵的粒度及煅烧温度有密切关系。
铋的化合物的生产
2019-01-31 11:06:04
一、三氧化二铋
氧化铋是重要的铋化合物,用于化学试剂、铋盐制作、无机组成、玻璃陶瓷上色、以及防火纸的制作,电子元件的制作、高折光率玻璃和核工程玻璃的制作,和作核反响堆燃料。
氧化铋的出产办法有火法与湿法两种,皆能产出契合质量要求的产品。
(一)火法
1、工艺流程。如图1。图1 火法出产氧化铋工艺流程
(二)首要技能条件。将1号精铋熔化,缓慢呈细流参加水淬池中水淬成疏松多孔、粒度为5毫米以下的颗粒。
硝酸溶解:将硝酸体积用蒸馏水稀释一倍,常温下参加水淬铋,其反响为:
Bi+4HNO3=Bi(NO3)3+NO+2H2O
为避免氮氧化物很多逸出,水淬铋应缓慢参加。反响后之溶液即溶液。
浓缩结晶:浓缩温度控制在100℃左右,溶液体积蒸发到50%再冷却结晶,10小时后溶液中所含的有60%~70%结晶分出来;将分出之结晶别离后,一次母液再进行浓缩,体积缩小一倍,还可得到20~30%的结晶,杂质悉数留在二次母液中,将二次母液加热并用水处理以构成碱式沉积,将Bi(OH)2NO3滤出后再回来用硝酸溶解:将分出的结晶用少数含酸水洗刷(H2O∶HNO3=5∶2),常温下风干,此进程将开释部分氮氧化物尾气。
煅烧:温度控制在600℃左右,焚烧时刻为3~4小时,此刻有很多氮氧化物气体逸出。其反响为:
4Bi(NO3)2=2Bi2O3+12NO2+3O2
煅烧至无氮氧化物逸出中止,然后降温,取出煅烧后的氧化铋,用瓷球磨机破坏至粒度一60目。
3、首要设备。马弗电炉一台;瓷球磨机一台。
(二)湿法
1、工艺流程。如图2。图2 湿法出产氧化铋工艺流程
包含溶解、中和、枯燥等工序,产出氧化铋;滤液经转化、结晶,产出。
2、首要技能条件。水淬与硝酸溶解同火法出产。
中和:与液碱反响如下式:
2Bi(NO3)3+6NaOH=Bi2O3+6NaNO3+3H2O
将固体碱用蒸馏水溶解制成30%的NaOH溶液,弄清后撇去悬浮物,取上清液备用。要求上清液清亮通明,不染杂色。然后取体积1.5~2.5倍于硝酸溶液的NaOH溶液加热至95℃左右,将饱满的溶液逐步缓慢注入加热后的NaOH溶液,边加边拌和边升温,使生成的氧化铋沉积呈黄色。留意不能加得太快,太快则易发生白色的氢氧化铋与碱式沉积。
当参加之饱满溶液体积约为NaOH溶液之一半时,尽管此刻溶液中NaOH浓度仍约为5N,但不能再加,再加则生成白色絮状氢氧化铋胶体物。持续拌和及保温半小时,使生成的氧化铋由浅黄色转变为澄黄色,再转变为暗黄色,然后坚持暗黄色不变。
过滤洗刷:中和后中止加温拌和,弄清过滤,沉积即Bi2O3粉末,用水屡次淋洗至洗水呈中性,枯燥后的氧化铋粉末(约200目)即产品。
硝酸转化:滤液中除NaNO3外,尚有NaOH存在,缓慢参加HNO3于滤液中,使NaOH转化为NaNO3,其反响为:当溶液呈中性时,阐明已悉数转化为溶液,然后加温浓缩结晶,分出副产品。
3、首要设备。不锈钢溶解槽一只:中和罐一个、浓缩结晶罐一个、选用夹套式珐琅反响釜,附机械拌和:离心机一台;烘箱一台。
4、产品质量。当用自来水出产时,可达工业纯级,其成分为(%):Bi2O3>98.5%,Fe<0.01,碱金属硫酸盐低于0.1,不溶物低于0.1;当用蒸馏水出产时,可达化学纯级,其成分为(%):Bi2O3高于99.5,Fe<0.005,碱金属硫酸盐低于0.03,不溶物低于0.005。
二、氯氧化铋
氯氧化铋是三氯化铋的水解产品,首要用于塑料工业,使塑料制品具有美丽的珍球光泽。用量一般为氯氧化铋:树脂为0.4%~0.8%,可根据种类要求适量增减。
(一)工艺流程。如图3,包含溶解、转化水解、洗滤、烘干等工序。图3 氯氧化铋出产工艺流程
(二)首要技能条件。水淬后的铋粒,用稀释一倍的硝酸溶液溶解,生成溶液。
食盐转化:将溶液参加到饱满食盐水(密度1.2克/厘米3)中,拌和均匀,若发生白色水解物,则稍加稀溶化。
水解:将相当于氯化铋溶液体积4倍的稀释水加热至95℃,参加相当于稀释水体积0.7%~0.8%的于稀释液中,在拌和下将铋液倒入,再用热水稀释至pH=2.3,弄清后,与上清液别离,用蒸馏水洗刷BiOCl至pH>5。
枯燥:BiOCl在95~100℃下恒温枯燥脱水,枯燥后经过80目。
(三)首要设备。不锈钢溶解罐一个:硬聚氯乙烯塑料焊制转化槽一个;水解槽一个:离心机一台。
(四)产品质量。产出之氯氧化铋成分为(%):BiOCl>98.5,H2O<0.5,酸不溶物低于0.1。
低品位钨处理流程以及处理设备
2019-02-25 14:01:58
有些钨选厂出产的低档次钨精矿达不到质量标准,WO3的档次为5-30%,其他杂质含量也比较高。首要为低档次的钨细泥精矿、钨锡中矿、含钨铁砂及其他难选的含钨中间产品。此类产品经化学选矿,使钨出现钨酸钠或白钨、仲钨酸铵、钨酸或三氧化钨形状出售,并从浸渣中归纳收回其他有用组分。低档次钨矿藏质料化学选矿准则流程,处理进程可分为物料预备等。
一、物料预备
为了确保化学精矿的质量,质猜中的杂质含量应低于必定值,如砷不大于0.3-0.5%,硫不大于1.3-1.5%,杂质含量高时在物料预备时要将其降至必定值;为了进步矿藏的分化功率,对物料的细度的要求,要看后续作业的分化办法和质料的特性而定。例如苏打烧结法需磨至100-150目以下;直接浸出需磨到200-300目以下。
二、物料的烧结-浸出
工业出产上选用苏打烧结-水浸法,苏打溶液压煮法、苛性钠溶液浸出法和酸分化法。其意图是使钨矿藏分化生成水溶性的钨酸盐。分化办法的挑选首要取决于钨矿藏质料特性和出产供应商的具体情况和条件。办法可分为
1、苏打烧结-水浸法。它适于处理含少数石英的低档次黑钨质料,如钨细泥、含钨铁砂、钨锡中矿等,也能够处理含少数石英的低档次白钨质料,烧结时使不溶于水的黑钨矿和白钨矿与苏打效果生成水溶性的钨酸钠,水浸烧结块使钨转入溶液中,固液别离可除掉不溶杂质。黑钨矿质料的烧结温度为700-850度,白钨质料约860度。
2、苛性钠溶液浸出法。用35-40%浓度的苛性钠溶液加温至110-120度在加压条件下浸出磨细的矿藏质料,使钨呈可溶性钨酸钠的形状转入浸出液中。浸出注的处理办法有两种:一是直接稀释至密度为1.3克/立方厘米后送去净化;二是将其蒸浓至密度为1.45克/立方厘米左右分出钨酸钠晶体,结晶液回来浸出作业,结晶体水溶液送去净化。此法与苏打烧结-水浸法比较具有流程简略、出资少、能够处理含硅较高的钨细泥和钨锡中矿等钨矿藏质料。
常压下苛性钠溶液浸出白钨矿的反响为可逆反响。一般应选用苛性钠和硅酸钠的混合溶液作浸出剂才干获得满意的浸出成果。可是白钨矿质猜中含氧化硅有适当量时,用单一苛性钠即可。
3、酸分化法。酸分化法可用于处理白钨矿和黑钨矿两种质料,用32-38%浓或硝酸作浸出剂,在100度左右的温度下使钨矿藏直接分化而生成钨酸沉积。为进步钨的浸出率须将物料磨至-300目,酸分化时适当部分杂质进入溶液中经固液别离使其与钨酸别离。为使钨酸与残渣别离,常用碱熔法使钨呈碱金属钨酸盐形状转入溶液中,得到较纯洁的钨酸钠或钨酸铵溶液。酸分化钨的浸出率高,但试剂耗量大。
4、苏打溶液压煮法。此法可用于处理白钨和黑钨矿藏质料。浸出进程在压煮器中进行,质料磨至-300目,钨浸出率与苏打用量、浸出压力、浸出温度有关。
此法的长处是适用性较好,不只适用于处理低档次白钨矿(5-15%),还适于处理含钨硫化精矿,如钨铋中矿、铋钼钨中矿。高硫钨中矿浸出时,锡石、辉锑矿和辉铋矿残留于残渣中,氧化物中的悉数铜、部分氧化硅、氟、磷、砷等杂质与钨一同转入浸液中,浸液送净化处理。
三、浸出液的净化
上述各种办法分化低档次钨矿藏质料所得的钨酸钠溶液都不同程度的含硅、磷、砷、铜等杂质,有时还会有硫、氟等杂质。为了确保化学精矿的质量,有必要对浸出液进行净化以除掉杂质。现在常用如下办法。
1、用铵镁盐除硅、磷、砷。浸液中SiO2/WO3分量比大于0.1%时应除硅。硅在溶液中出现硅酸钠存在,当溶液碱度下降时将水解呈硅酸形状分出。因而往浸液中参加1∶3的稀使pH值降至13,然后参加氯化铵使PH值降至8-9,硅酸钠能够彻底地被水解生成SiO2沉积,再经弄清过滤、洗刷后,液中的氧硅可降至0.25克/升。
磷砷在除硅液中别离以HPO42-和HAsO42-的形状存在,在室温下往其间参加密度为1.16-1.18克/立方厘米的氧化镁溶液,磷砷别离呈铵镁磷酸盐Mg(NH4)PO4及铵镁盐Mg(NH4)AsO4的形状分出。
2、镁盐法除硅、磷、砷。此法先用稀(1∶3)使浸液PH值降至小于11,硅酸钠发作部分水解后,此刻浸液中的磷呈HPO42-、砷呈HAsO42-形状存在。再参加密度为1.16-1.18克/立方厘米氯化镁溶液至浸液碱度为0.2-0.3克/升NaOH时,发生MgSiO3、Mg3(PO4)2、Mg3(AsO4)2沉积物分出,因而参加氯化镁可除掉硅、磷、砷。
此法的关键是须用将浸液中和至pH11,然后参加氯化镁溶液,否则会发生氢氧化镁沉积。质猜中萤石含量较多时,也可参加氯化镁,使浸液中的F-呈MgF2沉积分出。
铵镁盐法和镁盐法只能除掉高价砷,若贱价砷存在时须先用或次等氧化剂将贱价砷氧化为高价砷,然后参加氧化镁才干到达除砷意图。
镁盐法较铵镁盐法的功率高,处理量大,出产周期短,渣含钨低(约4-5%WO3),但渣量大。铵镁盐法渣量小,但渣含钨高(约15-20%WO3),因而应依据质料特性,通过实验才干断定最佳的净化办法。
3、碱法除钼。钼在浸液中呈钼酸钠形状存在,在除掉硅、磷、砷后的滤液中先参加溶液使钼转变为硫代钼酸盐,残留在溶液中的砷也转变为硫代盐,然后加中和至pH=8.5左右,此刻钼、砷不沉积分出。再参加氯化钙溶液,钨呈钨酸钙沉积分出,而钼、砷仍呈相应的硫代酸盐形状留在溶液中,通过滤将钼砷除掉。除钼率可达70-90%,参加量为钼砷总量的8-8.5倍,温度为80度。
当浸液中含钼量小于0.25克/升时,不必定要独自除钼工序,进步分化组成白钨酸度的办法到达钨钼别离,酸度大,温度高、除钼效果好。除钼还有其他办法,在此不作介绍。
上述均属化学沉积法除掉浸液中的硅、磷、砷、钼等杂质,还有其他办法如离子交流等办法。
四、钨化学精矿的制取
工业上一般先从净化液中分出组成白钨或仲钨酸铵,再出产钨酸或氧化钨。其进程如下。
1、组成白钨。沉积组成白钨一般多用氯化钙作沉积剂(有时可用氢氧化钙或硫酸钙),使钨酸钙沉积,反响式为:
Na2WO4+CaCl =CaWO4+2NaCl
而氯化钙关于硅、磷、砷、钼等杂质亦生成钙盐沉积物因而没有净化效果,仅对硫有净化效果。组成白钨的质量和沉积率首要与净化液的钨含量、碱度、沉积剂的类型及添加量等要素有关,钨含量影响到组成白钨的细度及过滤、洗刷功能。
关于沉积剂的比较:氯化钙可得高档次的组成白钨:(WO3达70-76%),沉积剂对产品污染小,缺陷是氯化钙易潮解,运送包装较困难。石灰价廉,但所得组成白钨档次低,一般只达60-68%WO3,过滤洗刷困难,母液钨含量高,硫酸钙所得组成白钨档次WO3,但对产品污染大(硫酸钠、硫酸钙),且反响时间长。因而以氯化钙为好。
组成白钨作为终究产品时,通过滤枯燥,然后包装出厂;若以钨酸或氧化钨为终究产品,则将组成白钨过滤洗刷后送去制取钨酸。
2、钨酸的制取。工业上常选用或硝酸分化组成白钨,制取钨酸。常用的组成白钨分化法,反响式为:
CaWO4+2HCl = H2WO4+CaCl2
组成白钨中的硅、磷、砷杂质对钨酸的制取影响很大,使钨酸粒度变细而成胶状,难于沉积过滤,一起还与钨生成杂多酸,添加母液中钨含量。
制取钨酸进程的首要影响要素有:(1)温度:温度高有利于制取粗粒钨酸,杂质分化较彻底,但酸损耗大,作业环境差,初温常为70-80度,加料后再煮沸10-15分钟;(2)浓度:浓度高有利于钨酸粒度粗化,杂质分化彻底,出产中一般用30%的浓度;(3)剩下酸度:分化终了的酸度低,钨酸粒度变小,纯度低,一般剩下酸度为70-80克/升。此外,酸分化时参加适量的硝石(硝酸)有利于加快分化进程及杂质的氧化。并有利于进步钨的总收回率。
过滤后的钨酸应进行洗刷。钨酸质量契合标准才干出厂或送去制氧化钨。否则要进行净化处理。钨酸的净化常用法,即把钨酸溶液溶于中使其转化为钨酸铵溶液,大部分的硅、铁、锰等杂质则留在沉积中。
3、仲钨酸铵的制取。用浓缩结晶法从钨酸铵溶液中制取仲钨酸铵,先用溶解钨酸,且使钨与某些杂质别离,反响式为:
H2WO4+2NaOH=(NH4)2WO4 +2H2O
某些杂质如铁、锰、钙的氯化物一起生成氢氧化物沉积与钨别离。溶液通过沉清过滤,滤液即为钨酸铵溶液。
用强碱性或弱碱性阴离子交流树脂处理钨浸出液,用氯化铵溶液淋洗载钨树脂,所得淋洗液用于制取仲钨酸铵;此外,还可用溶剂萃取法制取钨酸铵溶液。以钨酸钠为料液,以叔胺或季胺的火油作有机相,在pH=2-4条件下萃钨,然后用2-4%的反萃可得钨酸铵溶液。
从钨酸铵溶液制取仲钨酸铵还可用中和法,此法运用10-20%的把钨酸铵溶液中和至pH=7-7.4时,钨呈针状仲钨酸铵的形状分出,结晶率达85-90%,但中和法不能收回并耗,已被蒸浓法所替代。
把钨酸铵溶液通过蒸浓时能够蒸腾部分,冷却之后(大于50度)则结晶分出片状的仲钨酸铵结晶:即:
12(NH4)2WO4 = 5(NH4)2O 12WO3 5H2O+14NH3+2H2O
由于仲钨酸铵溶解度比仲钼酸铵小,为了避免产品被钼污染,可用分步结晶法使钨钼别离。如蒸腾60%的液体,钨结晶率为55%,而钼结晶率只12%,所以开始结晶分出的仲钨酸铵含钼甚微。后期分出的仲钨酸铵含钼较高。
蒸腾时蒸腾的气经洗刷塔收回,所得回来运用;富含杂质的母液再收回钨。
4、三氧化钨的制取。将枯燥的纯钨酸或仲钨酸铵进行煅烧可制取工业钨氧粉。反响式为:
H2WO4 =WO3+H2O
5(NH4)2O12WO3 nH2O =12WO3 +10NH3+(5+n)H2O(煅烧)
煅烧温度500度时可使钨酸彻底脱水,温度高于250度可使仲钨酸铵彻底分化。用于出产钨材和碳化钨的三氧化钨除应具有必定的纯度外,还要满意必定的粒度要求,三氧化钨的粒度与钨酸如仲钨酸铵的粒度及煅烧温度有密切关系
设备:
首要设备精矿处理设备有焙烧窑、分化槽、压煮器、熔融炉、净化槽、离子交流柱、溶剂萃取槽、接连离心过滤机、蒸腾结晶槽或接连式蒸腾结晶器等。粉末制取设备有反转管炉、三氧化钨焙烧炉、蓝氧炉和复原炉。压形设备有油压机、冷等静压机。烧结熔炼设备有预烧结炉、高温烧结炉、垂熔炉、各式真空熔炼炉等。
车间组成一般钨冶炼厂由钨湿法冶炼、钨粉出产、钨条(锭)制备、归纳收回(收回氯化钙、钨铁、钽、铌、钪等)等出产车间及制氢等辅佐设备组成。依据出产性质和规划,能够独自建立车间,亦可兼并建立车间。如将归纳收回并入钨湿法冶炼车间,将钨粉制备、钨条(锭)兼并为粉末冶金车间等。
工厂装备与特色湿法冶炼出产进程中运用酸、碱、有机试剂等化工材料,产出有害排放物需求管理。因而,工厂装备时,应将湿法冶炼车间设在厂区的下风向,且便于原辅材料运送和扫除钨渣。钨粉末冶金部分有防尘、防爆、防火要求,应装备在较洁净、不受外界尘埃影响的区域。
首要技能经济指标收回率:钨湿法冶炼为90%~98%;纯钨粉制备为98%~99%;纯钨条(锭)为98%~99.5%。技能经济指标取决于所用的质料、出产工艺和原辅材料报价等要素。如日本某公司以黑钨精矿为质料,选用经典碱法工艺,每吨仲钨酸铵产品耗烧碱2.46t;3.2t;我国某厂以白钨精矿为质料,选用经典酸法工艺,每吨仲钨酸铵产品耗4~5t;1.7~2.3t。
在制取金属钨之前有必要先制取较高纯度的钨化合物。因而要除掉分化钨矿藏质料所得到粗钨酸钠溶液和粗钨酸中的杂质。净化粗钨酸钠溶液和粗钨酸可出产出钨的纯化合物仲钨酸铵货氧化钨,这两种纯钨化合物是现在工业上出产钨粉最常用的质料。
混联法生产氧化铝工艺
2019-03-13 09:04:48
碱循环工艺特色 混联法碱循环,充分说明了混联法工艺特色和出产安排情况。 A、混联法工艺是密闭型的,所以拜耳……烧结两体系间出产才能有必定约束。就是说,混联法的首要联合点:拜耳法产出的赤泥,有必要为烧结法所平衡(耗费);烧结法向拜耳法直销的种分母液有必要满意拜耳法体系的碱输出(含丢失)需求,混联法才干平衡。其出产动摇的缓冲靠熟料仓、种分槽和碱赤泥浆贮槽。从这方面看,混联法同串联、并联联合法相同,烧结法隶属于拜耳法。 B、烧结法有完好的出产流程,有独立的碱循环体系,除对拜耳法体系有隶属的一面外,尚有独立的一面。就是说,当烧结法出产才能有充裕时,能够加大其流量,然后扩展其碱循环量,取得比与拜耳法平衡的更多的氧化铝产值。这一点,不同于串联、并联联合法。混联法命名之依据,就在于此。 C、原则上,拜耳法流程不能独立,受烧结法出产才能,即烧结法向拜耳法补碱量和烧结法自身碱循环量的约束。就是说,当烧结法出产才能缺乏时,拜耳法充裕的出产才能将不能充分发挥,假如以外排赤泥来发掘其充裕才能,只要在拜耳法以烧碱补偿碱输出量,才干不损坏混联法的碱平衡联系。从混联法碱平衡特色动身,发挥其归纳出产才能的途径是挑选与碱循环有关的主工技能指标。首要技能指标的挑选,要考虑矿石A/S,拜耳……烧结两大体系设备才能,经归纳平衡来断定。 混联法碱循环工艺流程 碱法出产氧化铝存在一个碱循环问题。所谓碱循环,实际上就是氧化铝出产中液量(碱、水)的循环。出产办法不同,碱循环办法不同,循环碱量与出产规模成正比。 混联法工艺碱循环最为杂乱。它依托补偿纯碱来补偿出产进程中碱的化学、机械丢失,坚持多个(首要是两个)碱循环体系的平衡,循环往复,溶出一批一批铝土矿,取得氧化铝,排出赤泥。混联法两个首要的碱循环体系是: A、拜耳法赤泥及附液、湿碱及附液和一部分烧结法种分母液、氢氧化铝附液间的,经过熟料、蒸腾母液贯穿于混联法流程的拜耳……烧结间的碱循环。 B、碳分蒸腾母液、熟料、烧结法精液、碳分母液、碳分蒸腾母液间的烧结法全流程的碱循环。 别的,尚有拜耳法的种分蒸腾母液、原矿浆、精液、种分母液、种分蒸腾母液的全流程碱循环;烧结法内部的碳分母液、精液间的和种分母液、精液间的部分流程的碱循环等。 混联法的工艺特色 混联法在吸收我国传统烧结法氧化铝出产技能及经历的基础上,探究总结出了一系列合适我国铝土矿资源特色的氧化铝出产技能及经历。 A、拜耳法出产方面。采纳铝矿石配石灰溶出法,既下降了溶出温度,改进了溶出效果,又减少了苛性碱的流程损耗。用恰当多配矿,少配循环母液,改平衡溶出为不平衡溶出工艺,进步了拜耳法循环功率,到达了增产、节能、降耗的意图。以分化初温低、中间降温、高种子比、活性晶种的办法,进步了种分分化率。用恰当下降蒸腾母液碱浓度,进步精液浓度的办法。下降体系蒸腾量,然后使蒸腾汽耗下降。 B、烧结法出产方面,使用烧结法厂碱比、钙比不饱和配方经历、又结合混联法中物料TiO2高的特色,增加钙的配入量,使TiO2生成CaO. TiO2,,进步了熟料的溶出功能。在生猜中使用生料加煤技能按捺出产体系Na2SO4过多堆集对蒸腾形成的困难。在熟料溶出方面,使用中等浓度Na2CO3,选用低苛性化系数溶出的办法,避免赤泥胀大变性,进步熟料净溶出率,以此到达较好的氧化铝收回率、碱耗低的意图。使用絮凝沉降技能,改沉降过滤器为沉降槽别离赤泥,极大地减轻了工人的劳动强度和作业环境,一起隆胸了电耗。在烧结法粗液脱硅中使用拜耳法赤泥作种子,进步了精液的硅量指数,对进步产品质量,进步熟料产出率起到较大效果。在分化中,炭分氢氧化铝悉数用作拜耳法种子分化的种子,关于下降产品中的SiO2值,改进产品质量,起到必定效果。 混联法工艺流程 目前我国混联法出产氧化铝的工艺是:以串联法为主体,兼有在烧结法体系中增加部分高硅铝矿石来安稳烧结法体系的工艺技能条件,并充分发挥拜耳法与烧结法两部分的出产才能。在这种工艺流程中,拜耳法体系处理低硅铝矿石,烧结法体系除处理拜耳法赤泥,进一步收回其剩下的氧化铝和,由此到达碱耗低、氧化铝收回率高的意图。一起,烧结法体系还能处理一部分高硅铝矿石,为归纳使用矿山资源发明了条件,拜耳法体系用的苛性碱由烧结法体系补偿,有利于下降出产成本。在混联法中,拜耳法产品含硅低、含铁高,而烧结法产品含硅高、含铁低,这两种产品混合后,相互补偿,能产出较优质的氧化铝产品。 混联法的长处 (1)拜耳法体系的赤泥,用烧结法收回其间的氧化铝和,进步了氧化铝的总收回率,下降了碱耗,例如在处理铝硅比平均为8.5的矿石时,氧化铝总收回铝为90--91%,苏打耗费低于60Kg/t氧化铝。 (2)在烧结法体系中制造生料浆时增加适当数量的低档次矿石,既进步了熟料铝硅比,改进了烧结进程,一起也有用的使用了一部分低档次矿石。经过碳分出产一部分氢氧化铝,使拜耳法与烧结法部分的产能能够灵敏的调理。 (3)以廉价的苏打参加烧结法,以补偿出产进程中苛性碱的丢失 缺陷:混联法流程适当长,设备繁复,许多作业进程相互控制等等
氧化铝生产工艺之混联法的优缺点
2019-02-28 11:46:07
混联法碱循环,充分说明了混联法工艺特色和出产安排情况 A、混联法工艺是密闭型的,所以拜耳……烧结两体系间出产才能有必定约束。就是说,混联法的首要联合点:拜耳法产出的赤泥,有必要为烧结法所平衡(耗费);烧结法向拜耳法直销的种分母液有必要满意拜耳法体系的碱输出(含丢失)需求,混联法才干平衡。其出产动摇的缓冲靠熟料仓、种分槽和碱赤泥浆贮槽。从这方面看,混联法同串联、并联联合法相同,烧结法隶属于拜耳法。 B、烧结法有完好的出产流程,有独立的碱循环体系,除对拜耳法体系有隶属的一面外,尚有独立的一面。就是说,当烧结法出产才能有充裕时,能够加大其流量,然后扩展其碱循环量,取得比与拜耳法平衡的更多的氧化铝产值。这一点,不同于串联、并联联合法。混联法命名之依据,就在于此。 C、原则上,拜耳法流程不能独立,受烧结法出产才能,即烧结法向拜耳法补碱量和烧结法自身碱循环量的约束。就是说,当烧结法出产才能缺乏时,拜耳法充裕的出产才能将不能充分发挥,假如以外排赤泥来发掘其充裕才能,只要在拜耳法以烧碱补偿碱输出量,才干不损坏混联法的碱平衡联系。从混联法碱平衡特色动身,发挥其归纳出产才能的途径是挑选与碱循环有关的主工技能指标。首要技能指标的挑选,要考虑矿石A/S,拜耳……烧结两大体系设备才能,经归纳平衡来断定。 混联法碱循环工艺流程 ---------------------------------------------------- 碱法出产氧化铝存在一个碱循环问题。所谓碱循环,实际上就是氧化铝出产中液量(碱、水)的循环。出产办法不同,碱循环办法不同,循环碱量与出产规模成正比。 混联法工艺碱循环最为杂乱。它依托补偿纯碱来补偿出产进程中碱的化学、机械丢失,坚持多个(首要是两个)碱循环体系的平衡,循环往复,溶出一批一批铝土矿,取得氧化铝,排出赤泥。混联法两个首要的碱循环体系是: A、拜耳法赤泥及附液、湿碱及附液和一部分烧结法种分母液、氢氧化铝附液间的,经过熟料、蒸腾母液贯穿于混联法流程的拜耳……烧结间的碱循环。 B、碳分蒸腾母液、熟料、烧结法精液、碳分母液、碳分蒸腾母液间的烧结法全流程的碱循环。 别的,尚有拜耳法的种分蒸腾母液、原矿浆、精液、种分母液、种分蒸腾母液的全流程碱循环;烧结法内部的碳分母液、精液间的和种分母液、精液间的部分流程的碱循环等。 混联法的工艺特色 --------------------------------------------------- 混联法在吸收我国传统烧结法氧化铝出产技能及经历的基础上,探究总结出了一系列合适我国铝土矿资源特色的氧化铝出产技能及经历。 A、拜耳法出产方面。采纳铝矿石配石灰溶出法,既下降了溶出温度,改进了溶出效果,又减少了苛性碱的流程损耗。用恰当多配矿,少配循环母液,改平衡溶出为不平衡溶出工艺,进步了拜耳法循环功率,到达了增产、节能、降耗的意图。以分化初温低、中间降温、高种子比、活性晶种的办法,进步了种分分化率。用恰当下降蒸腾母液碱浓度,进步精液浓度的办法。下降体系蒸腾量,然后使蒸腾汽耗下降。 B、烧结法出产方面,使用烧结法厂碱比、钙比不饱和配方经历、又结合混联法中物料TiO2高的特色,增加钙的配入量,使TiO2生成CaO. TiO2,,进步了熟料的溶出功能。在生猜中使用生料加煤技能按捺出产体系Na2SO4过多堆集对蒸腾形成的困难。在熟料溶出方面,使用中等浓度Na2CO3,选用低苛性化系数溶出的办法,避免赤泥胀大变性,进步熟料净溶出率,以此到达较好的氧化铝收回率、碱耗低的意图。使用絮凝沉降技能,改沉降过滤器为沉降槽别离赤泥,极大地减轻了工人的劳动强度和作业环境,一起隆胸了电耗。在烧结法粗液脱硅中使用拜耳法赤泥作种子,进步了精液的硅量指数,对进步产品质量,进步熟料产出率起到较大效果。在分化中,炭分氢氧化铝悉数用作拜耳法种子分化的种子,关于下降产品中的SiO2值,改进产品质量,起到必定效果。 混联法工艺流程 -------------------------------------------------- 目前我国混联法出产氧化铝的工艺是:以串联法为主体,兼有在烧结法体系中增加部分高硅铝矿石来安稳烧结法体系的工艺技能条件,并充分发挥拜耳法与烧结法两部分的出产才能。在这种工艺流程中,拜耳法体系处理低硅铝矿石,烧结法体系除处理拜耳法赤泥,进一步收回其剩下的氧化铝和,由此到达碱耗低、氧化铝收回率高的意图。一起,烧结法体系还能处理一部分高硅铝矿石,为归纳使用矿山资源发明了条件,拜耳法体系用的苛性碱由烧结法体系补偿,有利于下降出产成本。在混联法中,拜耳法产品含硅低、含铁高,而烧结法产品含硅高、含铁低,这两种产品混合后,相互补偿,能产出较优质的氧化铝产品。 混联法的长处: (1)拜耳法体系的赤泥,用烧结法收回其间的氧化铝和,进步了氧化铝的总收回率,下降了碱耗,例如在处理铝硅比平均为8.5的矿石时,氧化铝总收回铝为90--91%,苏打耗费低于60Kg/t氧化铝。 (2)在烧结法体系中制造生料浆时增加适当数量的低档次矿石,既进步了熟料铝硅比,改进了烧结进程,一起也有用的使用了一部分低档次矿石。经过碳分出产一部分氢氧化铝,使拜耳法与烧结法部分的产能能够灵敏的调理。 (3)以廉价的苏打参加烧结法,以补偿出产进程中苛性碱的丢失 缺陷:混联法流程适当长,设备繁复,许多作业进程相互控制等等
铝合金电镀新工艺技术介绍及操作
2019-02-28 10:19:46
1 前语 跟着科学技术的迅速发展,铝合金使用规模日益扩展,现在已被广泛地使用在飞机、轿车、摩托车、仪器仪表及电影机械工业上。铝合金不只具有优秀的强度及刚性,并且杂乱几许形状零件的压铸可一次成型,完成了无切削加工,工艺简略,出产效率高。咱们选用铝合金压铸件先镀亮光镍,再镀一层黑色的电镀工艺,既节省本钱,又能取得一种高装饰性表面镀层更有特征,进步产品在世界市场上竞争才能。铝合金电镀与普通电镀工艺有必定差异,因为铝合金是一种比较生动的金属,复原、置换才能强,给电镀工艺带来不少困难,一般都选用浸锌办法来作预处理。较近几年,国内外电镀科技工作者开发了许多铝合金电镀新工艺,在此基础上,咱们研发了新式铝合金表面前处理液———H·S·F液,铝合金电镀工艺更为简略,镀层结合力大大进步,然后确保铝合金压铸件镀黑色电镀质量。
2 铝合金压铸件前处理 铝合金压铸件含硅较高,表面常有小气孔和缝隙存在,为了取得高装饰性外观,需机械抛光。因为铝合金的硬度较低,机械抛光轮要柔软而有必定弹性,避免机械抛光时零件边角变形。前处理主要有有机溶剂脱脂、碱蚀、酸蚀,浸H·S·F液等处理。 2.1 有机溶剂脱脂 一般选用汽油、等有机溶剂脱脂,以溶解矿藏和抛光膏,也可用洗涤剂溶液擦拭。 2.2 碱蚀 为了除掉零件表面细微油脂和Al2O3薄膜,在弱碱液中进行腐蚀,以露出铝合金基体并发生微观粗糙度。但溶液碱性不宜太强,一起要严格控制碱蚀液的温度和碱蚀时刻,避免发生过腐蚀的现象,碱蚀工艺条件如下: Na2CO3 30g/L Na3PO4 30g/L 添加剂 2~4g/L OP-10乳化剂 0.5~1mL/L 温度 75~85℃ 时刻 30~60s 2.3 酸蚀(除灰)
铝合金压铸件在热碱蚀溶液中腐蚀时,因为铝的化学溶解和合金元素Si的不溶解,在零件表面上会残留一层附着的黑色膜,为了完全除掉这层膜,有必要在以下混合酸中处理: HNO 33份 HF 1份 水 少数 温度 室温 时刻 20~40s
2.4 浸H·S·F液
H·S·F液是浸锌溶液的改进,是咱们自行研发的专用于铝件表面预处理的溶液,所取得的多元合金层结构严密,结晶详尽,孔隙较小,结合力杰出,并且浸H·S·F溶液后能够直接亮光镀镍,简化了电镀工序,其工艺规范如下: H·S·F 浓缩液500mL/L 水 余量 温度 15~30℃ 时刻 30~40s 3 电镀中间层中间层一般选用普通亮光镀镍溶液配方及工艺条件: 硫酸镍(NiSO4·7H2O) 250g/L 氯化镍(NiCl2·6H2O) 60g/L (H3BO3) 40g/L 十二烷基硫酸钠 0.05~0 1g/L 亮光剂 恰当 pH 4~4 5 温度 52~55℃ 阴极电流密度 2 5~4A/dm2 时刻 12~15分 阴极移动 需求 电镀亮光镍时较好带电入槽,用大一倍的电流冲击镀1~2分钟,然后按惯例镀镍。 4 铝合金压铸件电镀黑色工艺 铝合金压铸件毛坯→毛坯查验→机械抛光→汽油或除油→凉干→上夹具→化学除油及碱腐蚀→温水清洗→冷水洗→流水中清洗→酸蚀→水洗→流水中清洗→浸H·S·F溶液→水洗→流水清洗→镀亮光镍(较好带电入槽)→水洗→流水中清洗→5%H2SO4溶液中活化→水洗→流水中清洗→镀黑色→水洗→流水中清洗→化学钝化→水洗→流水中清洗→烘干(5~10分钟)→下夹具→查验→浸漆或喷漆。国内黑色电镀工艺大都是锡镍合金镀层,也有锡钴合金镀层。其镀液有3品种型:氟化物型、型、焦磷酸盐型,从环保安全考虑,咱们挑选焦磷酸盐型黑色电镀工艺。 4.1 镀液配方及工艺条件 SnCl2·2H2O 13~15g/L NiCl2·6H2O 55~60g/L K4P2O7·3H2O 230~250g/L H·S·F-2添加剂 5~15g/L 或乙二胺 5~10mL/L pH 8~9 T 45~55℃ t 1~3′ Dk 0.5~1.5A/dm2 阳极 镍板 阴极移动 需求 4.2 镀液制造 ①把核算量的氯化亚锡、氯化镍及焦磷酸钾等分别用50~60℃热水溶解。 ②把溶解好的锡盐和镍盐溶液在不断拌和下渐渐加至焦磷酸钾溶液中,再拌和15min左右,若有混浊,还要持续加温拌和直至悉数弄清。 ③参加核算量的添加剂,用水溶解时加少数NaOH。 ④将核算量参加,加水至所需容积,拌和均匀。 ⑤丈量并调整pH至8~9,加温至45~55℃,边电解边试镀。 4.3 镀液各成份的效果 4.3.1 氯化亚锡 它是供给锡离子的主盐。氯化亚锡的含量添加,锡镍合金镀层中锡的含量添加。氯化亚锡含量在较大规模内改变对镀层色彩没有显着的影响。当氯化亚锡含量过高时,镀层色泽变浅;含量过低时,镀层呈茶色。该镀液不允许参加等氧化剂,也不允许用空气拌和,只能选用阴极移动。 4.3.2 氯化镍 它是供给镍离子的主盐。氯化镍含量添加,锡镍合金镀层中镍的含量略有添加。当氯化镍含量过低时,镀层色泽较浅。氯离子有利于镍板阳极活化和溶解。 4.3.3 焦磷酸钾 它是镍离子、锡离子的络合剂。焦磷酸钾除了络合镍、锡外,有必要存在必定量的游离焦磷酸钾。焦磷酸钾含量偏低时,镀层粗糙,色泽不均匀。含量偏高时,阴极电流密度下降,堆积速度减慢。 4.3.4 或乙二胺 参加可下降镀层的内应力,并使镀层色泽均匀,因为气味重,镀液经加温后,蒸发更严峻,故选用乙二胺代替。 4.3.5 添加剂 H·S·F-2添加剂也称发黑剂,是锡、镍离子的络合剂,是黑色电镀不行短少的组份。因为发黑剂品种和含量的不同,可取得浅、中、深铁灰色和茶色外观。 5 镀后处理 铝合金压铸件黑色电镀后,有必要当即水洗,并钝化、烘干。钝化能进步镀层抗蚀才能,在烘箱中烘干的进程就是镀层坚膜的进程,此工序是不行短少的。5.1 化学钝化 铬酐 40~60g/L 醋酸 1~2mL/L 温度 室温 时刻 30~60s 5.2 坚膜 老化镀层,改进进步镀层的耐蚀性。镀层钝化后,经水洗,放入烘箱内涵100℃中烘干15~20分钟即可。 5.3 涂漆 涂漆的意图,是延蛇矛黑色镀层的使用寿命。依据产品质量层次凹凸而定。一些低层次的产品浸油进步防蚀功能,产品质量要求高的,有必要进行喷漆处理。
压铸铝合金枪黑色电镀工艺
2019-02-28 10:19:46
1 前语
跟着科学技术的迅速发展,铝合金使用规模日益扩展,现在已被广泛地使用在飞机、轿车、摩托车、仪器仪表及电影机械工业上。铝合金不只具有优秀的强度及刚性,并且杂乱几许形状零件的压铸可一次成型,完成了无切削加工,工艺简略,出产效率高。咱们选用铝合金压铸件先镀亮光镍,再镀一层黑色的电镀工艺,既节省本钱,又能取得一种高装饰性表面镀层更有特征,进步产品在世界市场上竞争才能。铝合金电镀与普通电镀工艺有必定差异,因为铝合金是一种比较生动的金属,复原、置换才能强,给电镀工艺带来不少困难,一般都选用浸锌办法来作预处理。较近几年,国内外电镀科技工作者开发了许多铝合金电镀新工艺,在此基础上,咱们研发了新式铝合金表面前处理液———H·S·F液,铝合金电镀工艺更为简略,镀层结合力大大进步,然后确保铝合金压铸件镀黑色电镀质量。
2 铝合金压铸件前处理
铝合金压铸件含硅较高,表面常有小气孔和缝隙存在,为了取得高装饰性外观,需机械抛光。因为铝合金的硬度较低,机械抛光轮要柔软而有必定弹性,避免机械抛光时零件边角变形。前处理主要有有机溶剂脱脂、碱蚀、酸蚀,浸H·S·F液等处理。
2.1 有机溶剂脱脂
一般选用汽油、等有机溶剂脱脂,以溶解矿藏和抛光膏,也可用洗涤剂溶液擦拭。
2.2 碱蚀
为了除掉零件表面细微油脂和Al2O3薄膜,在弱碱液中进行腐蚀,以露出铝合金基体并发生微观粗糙度。但溶液碱性不宜太强,一起要严格控制碱蚀液的温度和碱蚀时刻,避免发生过腐蚀的现象,碱蚀工艺条件如下:
Na2CO3 30g/L
Na3PO4 30g/L
添加剂 2~4g/L
OP-10乳化剂 0.5~1mL/L
温度 75~85℃
时刻 30~60s
2.3 酸蚀(除灰)
铝合金压铸件在热碱蚀溶液中腐蚀时,因为铝的化学溶解和合金元素Si的不溶解,在零件表面上会残留一层附着的黑色膜,为了完全除掉这层膜,有必要在以下混合酸中处理:
HNO 33份
HF 1份
水 少数
温度 室温
时刻 20~40s
2.4 浸H·S·F液
H·S·F液是浸锌溶液的改进,是咱们自行研发的专用于铝件表面预处理的溶液,所取得的多元合金层结构严密,结晶详尽,孔隙较小,结合力杰出,并且浸H·S·F溶液后能够直接亮光镀镍,简化了电镀工序,其工艺规范如下:
H·S·F 浓缩液500mL/L
水 余量
温度 15~30℃
时刻 30~40s
3 电镀中间层中间层一般选用普通亮光镀镍溶液配方及工艺条件:
硫酸镍(NiSO4·7H2O) 250g/L
氯化镍(NiCl2·6H2O) 60g/L
(H3BO3) 40g/L
十二烷基硫酸钠 0.05~0 1g/L
亮光剂 恰当
pH 4~4 5
温度 52~55℃
阴极电流密度 2 5~4A/dm2
时刻 12~15分
阴极移动 需求
电镀亮光镍时较好带电入槽,用大一倍的电流冲击镀1~2分钟,然后按惯例镀镍。
4 铝合金压铸件电镀黑色工艺
铝合金压铸件毛坯→毛坯查验→机械抛光→汽油或除油→凉干→上夹具→化学除油及碱腐蚀→温水清洗→冷水洗→流水中清洗→酸蚀→水洗→流水中清洗→浸H·S·F溶液→水洗→流水清洗→镀亮光镍(较好带电入槽)→水洗→流水中清洗→5%H2SO4溶液中活化→水洗→流水中清洗→镀黑色→水洗→流水中清洗→化学钝化→水洗→流水中清洗→烘干(5~10分钟)→下夹具→查验→浸漆或喷漆。国内黑色电镀工艺大都是锡镍合金镀层,也有锡钴合金镀层。其镀液有3品种型:氟化物型、型、焦磷酸盐型,从环保安全考虑,咱们挑选焦磷酸盐型黑色电镀工艺。
4.1 镀液配方及工艺条件
SnCl2·2H2O 13~15g/L
NiCl2·6H2O 55~60g/L
K4P2O7·3H2O 230~250g/L
H·S·F-2添加剂 5~15g/L
或乙二胺 5~10mL/L
pH 8~9
T 45~55℃
t 1~3′
Dk 0.5~1.5A/dm2
阳极 镍板
阴极移动 需求
4.2 镀液制造
①把核算量的氯化亚锡、氯化镍及焦磷酸钾等分别用50~60℃热水溶解。
②把溶解好的锡盐和镍盐溶液在不断拌和下渐渐加至焦磷酸钾溶液中,再拌和15min左右,若有混浊,还要持续加温拌和直至悉数弄清。
③参加核算量的添加剂,用水溶解时加少数NaOH。
④将核算量参加,加水至所需容积,拌和均匀。
⑤丈量并调整pH至8~9,加温至45~55℃,边电解边试镀。
4.3 镀液各成份的效果
4.3.1 氯化亚锡
它是供给锡离子的主盐。氯化亚锡的含量添加,锡镍合金镀层中锡的含量添加。氯化亚锡含量在较大规模内改变对镀层色彩没有显着的影响。当氯化亚锡含量过高时,镀层色泽变浅;含量过低时,镀层呈茶色。该镀液不允许参加等氧化剂,也不允许用空气拌和,只能选用阴极移动。
4.3.2 氯化镍
它是供给镍离子的主盐。氯化镍含量添加,锡镍合金镀层中镍的含量略有添加。当氯化镍含量过低时,镀层色泽较浅。氯离子有利于镍板阳极活化和溶解。
4.3.3 焦磷酸钾
它是镍离子、锡离子的络合剂。焦磷酸钾除了络合镍、锡外,有必要存在必定量的游离焦磷酸钾。焦磷酸钾含量偏低时,镀层粗糙,色泽不均匀。含量偏高时,阴极电流密度下降,堆积速度减慢。
4.3.4 或乙二胺
参加可下降镀层的内应力,并使镀层色泽均匀,因为气味重,镀液经加温后,蒸发更严峻,故选用乙二胺代替。
4.3.5 添加剂
H·S·F-2添加剂也称发黑剂,是锡、镍离子的络合剂,是黑色电镀不行短少的组份。因为发黑剂品种和含量的不同,可取得浅、中、深铁灰色和茶色外观。
5 镀后处理
铝合金压铸件黑色电镀后,有必要当即水洗,并钝化、烘干。钝化能进步镀层抗蚀才能,在烘箱中烘干的进程就是镀层坚膜的进程,此工序是不行短少的。
5.1 化学钝化
铬酐 40~60g/L
醋酸 1~2mL/L
温度 室温
时刻 30~60s
5.2 坚膜
老化镀层,改进进步镀层的耐蚀性。镀层钝化后,经水洗,放入烘箱内涵100℃中烘干15~20分钟即可。
5.3 涂漆
涂漆的意图,是延蛇矛黑色镀层的使用寿命。依据产品质量层次凹凸而定。一些低层次的产品浸油进步防蚀功能,产品质量要求高的,有必要进行喷漆处理。
碱浸-沉淀法制备铅锌精矿新工艺
2019-02-19 10:03:20
传统的锌精矿和铅精矿出产办法是浮选硫化铅锌矿石,但硫化铅锌矿经多年挖掘其储量越来越少,铅、锌档次越来越低。而氧化锌矿藏如菱锌矿、硅锌矿、异极矿等也是锌的重要资源,其成分简略,但矿石结构杂乱,选矿收回工艺杂乱,选别目标低,运用药剂多,难以完成自动化,因而约束了氧化锌矿的开发使用。国外对氧化锌矿石的选别目标为:精矿中锌质量分数36%~40%,收回率60%~70%,最高达78%;我国锌精矿档次均匀35%~38%,单个到达40%,收回率均匀为68%,最高达73%。硫化锌矿的逐渐干涸、锌需求的不断增加使得低档次氧化锌矿得到了合理开发和归纳使用。关于贫杂氧化锌矿,选用NaOH浸出-Na2 S沉积新工艺能够制备锌精矿和铅精矿,工艺流程简略,铅、锌收回率均达80%以上,使贫杂氧化锌矿得以开发使用。
一、实验质料
实验质料取自云南某氧化锌矿,其化学成分见表1,矿石成分杂乱,锌档次较低,为贫杂氧化锌矿。
表1 氧化锌矿的化学成分%ZnPbCuFeCdNiMnCrAsBaCaMgAl水17.314.10.063.710.090.020.110.010.110.654.051.280.774.96
二、实验原理、办法与工艺流程
(一)基本原理
浸出是NaOH溶液溶解贫杂氧化锌矿中锌和铅的进程,其首要反响如下:
Zn0+2Na0H+H20→Na2Zn(OH)4(1)
Pb0+2Na0H+H20→Na2Pb(OH)4(2)
在氧化锌矿石中,锌、铅常伴生,因而铅锌别离是氧化锌矿资源收回使用的技能中心。ZnS和PbS均尴尬溶物,在中性和弱碱性溶液中,两者挑选差异小,参加后,锌和铅会一起沉积。在前期的研讨工作中发现:当NaOH浓度到达2.5~11mol/L时,只需参加的Na2S与Pb的物质的量比恰当,Pb会优先Zn而沉积,然后完成铅、锌别离。Na2S与铅反响的物质的量比为1.5~2.0,所以得到的铅的硫化物并不是简略的PbS,其或许的反响式为:
xNa2Pb(OH)4+yNa2S→nPbSy↓+bNa2Pb(OH)mS(4-m)/2↓+kPb(OH)2↓+pNaOH (3)
Na2S与锌反响的物质的量比为0.6~0.7,其产品愈加杂乱,或许的反响式为:
xNa2Zn(OH)4+yNa2S→nZnSy↓+bNa2Zn(OH)mS(4-m)/2↓+kZn (OH)2↓+pNaOH (4)
(二)实验办法
1、铅、锌的NaOH浸出
浸出工艺参数:初始碱质量浓度240g/L,恒温90℃,拌和Zh。浸出液化学成分及各元素浸出率见表2。可见,锌和铅的浸出率均达85%以上, Cu、Fe、Ni、Mg、Ca、Al等金属元素浸出率都十分低,质量浓度均在50mg/L以内,可确保铅、锌精矿的质量。
表2 浸出液化学成分及各元素的浸出率成分ρB/(mg·L-1)浸出率/%游离碱
Pb
Zn
Fe
Cd
Ni
Mn
As
Ba
Ca
Mg
Al
Cr160.57×103
7.28×103
2963×103
13.51
2.05
0.49
4.45
70.17
11.37
138.06
14.29
34.49
0.12
88.34
85.14
0.18
1.13
1.22
2.06
31.73
0.87
1.70
0.56
2.23
0.60
2、铅沉积工艺参数的断定
取200mL浸出液于300mL烧杯中,参加必定质量Na2S固体,盖上表面皿,放在磁力拌和器上拌和。反响完毕后取下烧杯静置,取上清液用ICP法分析铅质量浓度,别离调查Na2S参加量、温度、反响时间、碱浓度对铅沉积作用的影响。
3、锌沉积工艺参数的断定
取200mL沉铅后溶液(ρ(Zn) = 28.80g/L,ρ(NaOH)=199.26g/L)于300mL烧杯中,参加必定质量Na2S固体,盖上表面皿,在磁力拌和器上恒温90℃拌和。反响完毕后取下烧杯静置,取上清液用EDTA络合滴定法与酸碱滴定联合测定锌和碱的质量浓度,别离调查Na2S参加量、反响时间对锌沉积作用的影响。
(三)实验工艺流程
实验选用NaOH浸出-沉积工艺制备锌精矿和铅精矿,工艺流程如图1所示。 三、实验成果及分析
(一)铅的沉积
按实验办法和条件,铅沉积实验成果如图2~5所示。 由图2可知,当与铅的质量比到达1.8左右时,铅质量浓度稳定在6~8mg/L之间,因而断定与铅的质量最佳比值为1.8。
由图3可知,温度升高对铅沉积有利,70℃后,浸出液中铅质量浓度降至5.96mg/L以下。因而,断定最佳铅沉积温度为70℃。
由图4可知,反响时间对铅沉积影响不大,归纳考虑最佳反响时间以0.5h为宜。
由图5可知,碱质量浓度对铅沉积率没有显着影响,因而,在碱浸出之后无需调整碱质量浓度即可直接进行沉积铅。
(二)锌的沉积
按实验办法与条件,锌沉积实验成果如图6~7所示。 沉锌后液如还含有S2-离子,则溶液在循环到浸出段时S2-将与溶解出来的锌生成沉积,严重影响锌的浸出率。为避免上述情况发作,在溶液中需留4~5g/L的锌。由图6可见,当与锌的质量比为2.4时,剩下的锌质量浓度为5.19g/L;当比值为2.8时,剩下的锌质量浓度为2.75g/L,低于4g/L。归纳考虑,与锌的质量最佳比值断定为2.4。
由图7可知,反响时间对锌沉积没有显着影响,但反响时间却对碱的再生影响显着,最佳反响时间断定为3h。浸出时,初始碱质量浓度为240g/L,沉铅和沉锌段都有碱生成,沉锌后溶液碱质量浓度可到达244g/L,沉积段再生的碱能够补偿浸出段耗费的碱,使整个工艺理论碱耗为零。
(三)铅精矿和锌精矿的质
依据上述参数制备得到的铅精矿和锌精矿,其化学成分见表3。铅精矿质量远优于行业标准YS/T319-1997的一级标准,锌精矿到达行业标准YS/T320-1997的三级标准。
表3 铅精矿和锌精矿质量及行业标准%化学成分PbZnAsCuMgOAl2O3铅精矿
YS/T319-1997一级标准82.8
>701.9
≤40.01
≤0.20.02
≤1.20.13
≤1.00.06
≤2.0化学成分ZnPbAsCuFeSiO2锌精矿
YS/T319-1997三级标准47.05
>450.20
≤2.00.01
≤0.50
≤1.00.02
≤120.08
≤5.5
四、扩展实验及工业设计
取贵州某矿的贫杂氧化锌矿进行1.2kg规划的小型归纳工艺实验,实验条件和成果见表4。能够看出,锌和铅的丢失首要出现在浸出和固液别离进程中,而碱的耗费除少数是加热时溶液的蒸发外,首要是固液别离时液体的丢失和精矿夹藏。实验选用滤布天然过滤,溶液丢失较大,碱夹藏量大,严重影响了铅、锌收回率和碱耗。工业化出产时,固液别离可选用压滤机或离心机,铅、锌收回率可得到进一步进步。
表4 小型归纳实验各项目标%质猜中ωB/%浸出率/%沉积率/%铅精矿中ωB/%锌精矿中ωB/%总收回率/%碱耗/gPbZnPbZnPbZnPbZnPbZnPbZn4.9415.9189.1285.4599.8898.8678.841.800.252.3883.0181.0187.20
贫杂氧化锌矿碱浸-沉积法制备锌精矿和铅精矿工艺可工业化推行,建成年产2000~5 000t精矿的选矿厂。
五、定论
选用碱浸-沉积法可使用贫杂氧化锌矿制备锌精矿和铅精矿,断定了铅、锌沉积工艺参数。沉铅工艺条件为:沉积剂参加量为浸出液中铅质量的1.8倍,温度70℃、反响时间30min;沉锌工艺条件为:沉积剂参加量为需沉积锌质量的2.4倍,温度90℃,反响时间3h。在最佳条件下进行小型归纳实验,得到的锌精矿锌质量分数为52%,铅精矿铅质量分数为78%,铅和锌的收回率均到达80%以上。该工艺流程简略,无外排污染,铅、锌收回率较高,可工业化推行。
高纯稀土萃取分离新工艺及专家系统设计
2019-02-21 15:27:24
课题编号: G1998061301 课题负责人: 严纯华 李德谦 张国成 廖春生 承当单位: 北京大学 中科院长春应化所 北京有色金属研讨总院 研讨期限: 1998.08~2003.09 一、计划任务完结状况 对照“课题任务书”的年度计划及预期方针,本课题已全面完结了计划书中所拟定的研讨内容和预期方针。 (一)高纯稀土化合物别离新工艺 1、重稀土(铥、镱、镥及钪)萃取别离新系统 (1)组成了一系列具有双功用基团的新式萃取剂,在P507分子上以一个甲撑胺基替代了原有的烷基,处理了酸性膦类萃取剂自身二聚的问题,然后在确保对重稀土别离功用前提下,下降了萃取平衡酸度,完成了低酸度反萃取,改进了萃取有机相的再生功用,使萃取法出产高纯重稀土(铥、镱、镥及钪)成为可能,一起进步萃取剂的运用功率一倍以上;这一系统的研讨效果申报了中国专利。 (2)在深化研讨重稀土反萃取平衡进程的基础上,将相搬运催化原理引进重稀土的反萃取进程,提出了使用胺类萃取剂对质子的搬运功用和酸性膦类萃取剂对稀土的别离功用,使质子与稀土的交流进程由界面反响变成均相反响,处理了两相间重稀土离子和质子间的交流速度慢(从40分钟到5分钟),萃取剂酸反萃取功率低的问题。然后完成了现有萃取剂系统高纯重稀土(铥、镱、镥)的溶剂萃取别离,这一研讨效果迄今未见报导,并在工业出产中得到了使用;该效果申报了国家专利。 上述效果取得了国家教育部科技进步二等奖和国家科技进步二等奖。 (3)研讨了Cynaex923,CA-12,CA-100,HAB,HDP,Cyanex302等新系统萃取钪、钇、镧系离子的机理及传质动力学。提出了在单一萃取剂系统中被萃物质之间存在热力学和动力学协萃效应,这与传统的协同效应是指两种或两种以上萃取剂系统对一种物质的协同萃取天壤之别。阐明晰该类新系统的萃取机理。 2、新工艺、新流程研讨 (1)高纯氧化钪的出产工艺 在研讨了钪在稀土提取工艺中各阶段的流向散布及钪与其他稀土和非稀土的萃取机理的基础上,提出了钪在稀土矿中的富集和高纯化的条件,形成了在稀土别离进程中以溶剂萃取法取得高纯钪产品的工艺办法,处理了长期以来伴生于稀土矿中钪的资源的使用问题。该项效果以题为“用烃氧基替代乙酸为萃取剂富集和制备高纯钪的工艺”申请了国家发明专利 (申请号:02128346.X,申请日:2002.8.1)。 (2)攀西稀土矿铈(Ⅳ)、钍、稀土(Ⅲ)萃取别离流程在试验室模仿试验基础上,1998年末完结了混合弄清槽扩大试验,并经过了专家判定,1999年被国家计委同意为产业化演示工程(4000吨精矿/年)。2000年在四川冕宁完结了工业试验,并经过了专家判定。该流程处理了攀西稀土矿中放射性元素钍的收回使用问题,已获国家发明专利(专利号:98122348.6)。 (3)HAB双溶剂萃取别离高纯钇工艺 在试验室模仿试验基础上,1999年12月在江西完结了半工业试验,并申请了发明专利(专利申请号:99118261.8),2000年在北京经过了专家判定。2001年被国家计委同意为产业化工程。该工艺处理了一步法提取高纯钇时对质料稀土组分和非稀土杂质要求严厉的问题,具有很强的适应性。 (4)电解复原法制备高纯氧化铕工艺 提出短流程串级箱型电解复原设备处理含铕氯化稀土溶液技能。膜别离电解复原替代经典锌粉复原法可彻底消除锌对氧化铕的污染,进步产品质量,纯度高达99.999%以上,并且使出产更趋接连。已于甘肃建成了国际最大的年产18吨高纯氧化铕出产线,2003年进行了效果判定。 (5)包头稀土矿清洁冶金别离流程 [next] 2001年,针对包头稀土精矿会集焙烧中钍、氟的有用收回问题。完结了:“萃取别离钍和提取稀土清洁工艺”的试验室研讨,并申请了发明专利(专利申请号:02123913.4)。为该项工程进行可行性研讨供给了依据,2002年被国家计委同意为产业化工程。为了供给4万吨产业化工程的优化工艺规划参数,咱们提出了树立2000吨工业规划演示工程,取得2002年的863清洁出产项目。 (二)稀土别离专家系统规划 1、241Am-EDXRF在线分析办法的研讨 在树立241Am-EDXRF在线分析设备的基础上,引进吸收函数对Compton散射及各元素的吸收包含自吸收进行了校对,使分析精度大起伏进步、分析目标扩展,选用本课题研讨的的办法,能够对浓度在1~200 g/L的各稀土元素进行快速分析,相对误差
10g/L),这一分析精度与X光荧光分析相仿,是现在已报导的最佳精度。因为分析设备简略、操作简洁,速度快(每个元素的丈量时刻小于1分钟),彻底满意了稀土别离工艺的在线分析要求。一起,还研讨成功了有机相中的稀土元素的直接分析办法,使该分析办法能够对有机相负载稀土进行直接分析,然后拓宽了分析目标和物种,该效果迄今未见报导。 2、非稳定混合萃取比系统串级萃取理论 在深化研讨现行酸性萃取剂系统中稀土离子与质子间的交流效果及其萃取机理的基础上,将质子与稀土离子的交流平衡进程引进稀土串级萃取的进程核算,树立了含酸系统(非稳定混合萃取比系统)的串级萃取核算模型并编制了核算程序,该作业使串级萃取理论从一种纯核算办法延伸到与化学进程相关联的工艺规划核算。该理论在重稀土别离和反萃取进程及工艺联接中的优化等方面具有重要的理论指导效果。 3、操控计划、操控软件及专家系统的研发 (1)提出了一种新的串级萃取仿真模型,在其间考虑到了实践萃取槽体的混合-弄清室结构和其间的物料运转。与传统的漏斗法模型比较,能够愈加真实地模仿实践萃取槽中的动态进程。一起,选用增强牛顿法加快了核算速度,选用了衰减积分反应的办法对输入流量进行主动调控,减小了动态模仿到达稳态的时刻。完结了核算程序及界面规划,软件有较强的实用性; (2)处理了多组分多出口分馏萃取系统的静态规划问题。关于多组分多出口的杂乱串级萃取系统,以往的办法是选用动态模仿使系统到达平衡态后,再研讨其规则,耗时极长。选用静态规划办法,能够快速求解系统在给定流量条件下的平衡态。能够依据质料稀土组成和别离要求快速求解出别离所需级数及流量设置。完结了程序主体及相关的界面规划,具有必定的理论价值和较强的实践含义; (3)联动程序规划提出了含糊萃取的概念,把分段施行的别离流程进行全面联通,极大极限地使用试剂化学能。在对我国首要稀土矿(包头和冕宁的氟碳铈矿、茕居石矿和离子吸附型矿)的各种别离流程进行分析的基础上,别离规划了氟碳铈镧矿和离子吸附性稀土矿质料全别离流程的新式工艺衔接办法,该办法可有用地下降全别离流程的酸碱耗费、下降废水中的酸和铵离子含量,然后不只能够大起伏下降别离本钱,还具有重要的环保价值.上述办法已在四川冕宁稀土新材料有限公司的年处理8000吨稀土采选冶别离流程、江苏溧阳罗地亚方正稀土新材料有限公司的年处理3000吨南边矿稀土氧化物的出产线上开端运转。效果证明,使用所述新技能,可下降酸耗30%以上,每年可一起节约10000多吨,液碱10000吨,废水中的氮、盐度及其废水量可大起伏下降,具有明显的本钱和环保效益的优势。现在正在进一步向全国推行。这关于进步我国的稀土别离功率,规划化和集约化进行稀土出产具有十分重要的含义。该规划办法经过对多元素杂乱系统的统筹,极大地发挥了系统全体的效益,在稀土别离系统中,不光有理论上有打破,并且环保上向“零排放”的洁净出产迈出了一大步。 (三)稀土化合物功用材料的制备及性质研讨 在上述别离化学和技能研讨的基础上,针对我国现在大量出产、积压的轻稀土产品,展开了以铈为主体的功用材料研讨.具体作业面向氧化物固体燃料电池的电解质材料、电子器件及大规划集成电路芯片所需高功用抛光材料等领域,会集研讨稀土掺杂的氧化锆系统以及氧化铈小尺度颗粒及其薄膜、粉体和胶体的制备办法和功用.效果标明:在较温文条件下能够取得尺度可控于几纳米到几十纳米领域内、不同粒径的氧化物、氢氧化物等。在稀土掺杂的氧化锆纳米薄膜和颗粒系统中,调查到了晶界电导率增强这一重要现象,并给出了增强机理,这关于开辟上述稀土元素的价值、进步功用特性具有重要含义。 一起,挑选本项目立项时未触及、但国际上刚露端倪的稀土和过渡金属掺杂的尖晶石钴铁氧体在磁光记载方面的特殊性质,展开了掺杂钴铁氧体的纳米晶薄膜的组成和磁光性质研讨。系统、深化地调查了不同稀土、过渡金属掺杂的钴尖晶石铁氧体的成相规则、颗粒尺度及膜厚操控办法,以及材料的磁性和磁光特性研讨标明,该系统能够经过掺杂有用操控和增强磁光特性(最大的Kerr峰到达3°,比现有稀土-过渡金属合金薄膜的磁光效应增强3~5倍,并可使Kerr峰向短波长移动,然后有利于记载密度的进步)、调理材料的居里温度(室温至530°C范围内可调),使之有可能在新一代的磁光记载材料中得以使用。更为重要的是,结合分子轨迹理论,解说了该类系统磁性及磁光性质进步的机理.这一研讨对开辟稀土在信息记载材料中的使用具有含义。
含金的砷黄铁矿的浮选
2019-02-21 13:56:29
处理金砷矿石时,金的回收率往往取决于砷黄铁矿的浮游才干。本实验的首要意图在于,断定砷黄铁矿矿石的预备和浮选时的最佳条件。 曾对下列组成的含金的砷矿石作了研讨: FeAsS 2.2%; FeS2 0.6%; SiQ 71%; (CaO+MgO) 8.2%。 依据砷黄铁矿在磨矿、拌和和浮选过程中的不同行为,别离作了实验。 为了查明磨矿过程中砷黄铁矿的氧化程度,将2公斤矿石磨碎至82%-0.074毫米,用密闭的钢制和陶瓷制的磨矿机,别离在水介质中,苏打溶液与石灰溶液中磨矿。 成果证明,用陶制磨矿机在弱碱性(pH
9.6)的溶液中,氧耗量进步到85~90%,而砷的浓度则增到10~14毫克/升(见表1)。
表1 用钢制的和陶瓷的磨矿机磨矿后,矿浆的液相分析药 剂pH陶瓷磨矿机钢制的磨矿机AsO2AsO2不增加药剂8.000.406.500.252.50CaO9.501.004.000.502.0010.309.001.000.802.0011.0010.201.000.802.00Na2CO39.602.005.001.502.0010.1013.002.508.002.0010.3014.002.508.002.00
从钢制的磨矿机来看,在欲研讨的悉数溶液中,氧需要量约为80%。可是,在苏打溶液中砷的含量为8毫克/升。此刻在石灰介质中砷的浓度-般都较小(约为0.8毫克/升)。 在浮选机内,由石灰或苏打形成的不同碱度的溶液使细度为82%-0.074毫米的矿石氧化。此刻的液固比=1.5:1,温度为25℃。将空气以每分钟25升的速度送入1升的矿浆内。这样二氧化碳便被碱预先净化。用比色计测出溶液中的砷含量。 图1和图2所示的成果标明,当矿石在中性和弱碱性溶液性较高(pH>9.5)时,溶液中砷的浓度便显着进步,在苏打介质中可到达18毫克/升,而石灰介质中则为26毫克/升。
[next]
在研讨砷黄铁矿的浮游才干(用戊基黄药150克/吨,50克/吨)时,用容积为8升的实验室浮选机进行了实验。图3为实验的成果。当用铜制磨矿机在石灰介质中磨矿时,砷黄铁矿的浮选速度最慢。只要当对矿浆充气40分钟后,才干得到较好的浮选效果。 若用陶瓷磨矿机磨矿时,只需要通过20分钟充气,砷黄铁矿的浮选就可获得相同的效果。 假如在苏打介质中磨矿,那么浮选速度最快。 这些实验成果还证明,砷黄铁矿在预备作业中不能充分被氧化也是它在出产条件下浮游才干低的-个原因。所以苏打溶液是在浮选之前预备原矿的最好介质(即运用钢制磨矿机在这种溶液中磨矿,氧的浓度也相当大)。 为了证明这一结论,又进行了专门的实验。 钢制磨矿机中装有固定成分的溶液。钢球与溶液的分量比为6:1.5。磨矿机滚动40分钟后,测出其间的氧含量。表2中的实验成果证明,溶解在水中的大部分氧都耗费在磨矿机中金属铁的氧化上。在碱性石灰溶液中以及在苛性钠溶液中,氧的耗量为其原始浓度的80~98%。
表2 碳类和溶液pH值对氧被铁吸收程度的影响实验号(No)条件和药剂耗量磨矿之后溶液中O2的剩余量(毫克/升)溶液的pH耗费的氧(%)1水9.206.40-2无药剂磨矿1.807.9080.503在石灰介质中磨矿1.2010.8087.0040.2011.2097.8050.2011.8097.8060.1012.2099.0071.4012.0084.808参加NaOH磨矿1.0012.8089.1090.6013.2093.50100.2013.6097.8011参加NaHCO3磨矿3.508.2062.00124.008.4056.50134.008.4056.5014参加Na2CO3磨矿6.8010.1026.00157.2010.5021.70167.0010.9023.90176.5011.4029.40[next]
在苏打溶液中,金属铁被氧化所耗费的氧量不超越22~25%。 因而,在浮选矿浆的预备过程中,苏打可以起有利效果的原因之-,就在于作为金属铁抑制剂的碳酸钠能确保磨矿回路中有较高浓度的已溶氧。这样在进行浮选之前就能促进硫化矿藏,其间包含砷黄铁矿更好地氧化。可是,不论是在磨矿过程中(见表1),仍是在浮选机中(见图1和2)砷氧化时,苏打介质中的砷浓度总是比在其它溶液中的砷浓度高(当pH值相同的条件下)。这-现实标明,碳酸根离子对被氧化的砷黄铁矿表面结构也能发作严重的效果。 本文的-位作者以为,在浮选的条件下,硫化矿藏被氧化的一同,会在其表面生成相应的硫代硫酸盐络合阳离子(Me2S2O3++)。它的两个正电荷被氢氧根阴离子中和。换言之,在被氧化的硫化矿藏的表面上发作了下列反响: 2MeS+2O2+H2O ←→Me2S2O3(OH2) (1) 在有捕收剂(A′)的条件下,在矿藏表面发作了交流效果,成果生成相应的化合物,而硫化矿藏具有疏水性。 Me2S2O3(OH)2+2A′←→Me2S2O3A2+2OH′ (2) 可是,当砷黄铁矿氧化时,表面上生成的络合物不被氢氧根阴离子中和,而是被三价砷的阴离子中和。 2FeAsS+3.5O2 ←→ Fe2S2O3(AsO2)2 (3) 只要在持续进步溶液碱度时,砷的阴离子才被氢氧根离子替代(见图1)。 Fe2S2O3(AsO2)2+2OH′←→Fe2S2O3(OH)2+2AsO2 (4) 这就意味着在浮选砷黄铁矿时,不只氢氧根阴离子,并且三价砷阴离子都能作为捕收剂。 FeS2O3(AsO2)2+2A′←→Fe2S2O3As+2AsO2′ (5) 实验成果证明,用丁基黄药处理预先氧化的砷黄铁矿时,在溶液中可以分出砷。 在苏打介质中,用丁基黄药与矿石一同拌和时,砷的含量(毫克/升)增加如下: 拌和 pH:7.5 pH:10.5 (中性介质) (苏打介质) 不加黄药 1.2 30 加黄药后 1.2 40 因而,只要运用较强的捕收剂(这种捕收剂能具有氢氧根离子和砷离子两个方面的特性),或者是增加可以从被氧化的砷黄铁矿表面上除去砷的药剂时,才干对砷黄铁矿进行有用的浮选。 苏打溶液具有很大的实践童义。假如溶液中存在碳酸盐离子,那么就能在pH值较低的情况下从砷黄铁矿表面上除去砷(见表1)。 因为在密闭的磨矿机中砷黄铁矿的氧化是取决于已溶氧的多少,所以在苏打溶液中呈现砷浓度较高的现象只能是交流反响的成果。 Fe2S2O3(AsO2)2+CO3″←→Fe2S2CO3+2AsO2′ (6) 在较宽的pH范围内,会发作砷黄铁矿与捕收剂的阴离子的相互效果。 Fe2S2O3CO3+2A′←→ Fe2S2O3A2+CO3″ (7) 所以在这些条件下(如实验所标明的那样),砷黄铁矿的浮游才干便会得到显着的改善(见图3)。 苏打具有这种杰出效果的另一个原因在于,碳酸极阴离子既能从已氧化的砷黄铁矿表面除去砷,又能使砷黄铁矿表面与捕收剂的阴离子持续起反响。 现在,这种制备浮选矿浆的工艺准则现已被-座用浮选工艺流程处理金砷矿石的选矿厂选用,其成果是砷黄铁矿的回收率进步了13.2%,金回收率进步了5.5%。 结 论 1.苏打对砷黄铁矿浮选具有杰出的效果,其原因在于碳酸钠是金属铁氧化的阻化剂,它能使已溶氧在磨矿回路中坚持较高的浓度。这是在硫化矿藏浮选之前使硫化矿藏氧化所必需的。 碳酸根阴离子既可以从已氧化的砷黄铁矿表面上除去砷,又能使其表面与捕收剂的阴离子持续相互效果。 2.上述在磨矿回路顶用苏打溶液的药剂条件已在工业条件下得到使用,从而使该选金厂的工艺目标显着改善。