用镍铬合金废料生产电解镍
2019-01-30 10:26:21
一、概述
镍铬合金废料,主要是镍铬合金生产及其加工过程的废料,如镍铬合金浇铸的废件、加工切削物、刨花、钻屑、边角余料及有关部件、元件的废次品等。由于镍铬合金废料来源不一,其成分较为复杂。一般含镍35%~65%、铬15%~25%,其化学成分实例见表1。
表1 镍铬合金废料化学成分实例,%料名NiCrFeMnMoCuCo废料3519370.500.450.120.10废料3725424.503.00.120.10刨花38.514.5372.730.25 刨花66.114.60.501.02.80 废件61.717.80.500.802.20 废件68.716.60.500.250.10
含镍55%以上的镍铬废钢可直接在电弧炉中熔炼成阳极板。含镍低于55%时则须采用空气吹炼方法,富集到含镍60%左右,即可浇铸成粗镍阳极板。
镍铬合金废料生产电解镍工艺分为电炉熔炼制取粗镍阳极板和电解精炼两段。由于电解精炼工艺与镍磷铁生产电解镍相似,故在此仅介绍电炉熔炼部分。
二、原料
(一)含镍55%以上的原料大部分是刨屑、钻屑,原料成分实例如下(%):
NiCoCuFeCrPbZn55~700.01~0.90.1~2.33~85~200.002<0.01
(二)含镍55%以下的原料成分实例如下(%):
NiCoCuFeCr35~500.100.1237~4214.50~25
三、电炉熔炼技术操作条件
镍铬合金废料电炉熔炼,包括加料、熔化、除铬、蒸锌、脱氧、浇铸等作业过程。
(一)加料
1.5t/台的电炉每炉处理镍铬合金废料1.5~2.5t,块状料一次加入,碎屑料分两次加入,先加入一半,待通电熔化后,再加入剩余的一半料。
(二)熔化
物料加毕,继续通电1h,使物料全部熔化。
(三)除铬
物料熔化后,吹风氧化,使铁、铬等杂质氧化造渣除去,同时有部分镍被氧化,但生成的氧化严镍在镍熔体中被金属铁与铬还原,生成相应的铁、铬氧化物。此时,陆续加入石灰石80~100kg,萤石70~100kg,进行造渣。随着铬被氧化造渣,炉渣发粘,即加入石英砂30~50kg,吹风氧化10min左右,以改善渣的流动性。每次氧化时间30~45min。停止吹风后再通电升温约20min,接着放渣,按上述操作风复进行2~3次后,合金含镍品位可达60%以上。
吹风过程中温度逐渐上升。开始吹风时温度约1600℃,吹风结束时温度在1700℃以上。石英砂能稀释炉渣,但炉渣的流动性不能根本改善。所以放渣时炉渣不能全部自动流出,部分渣须用木耙或铁耙扒出。
(四)蒸锌
镍铬合金废料含锌很低,但在刨花、钻屑等废料中常夹带某些含锌杂物,故在氧化除铬后,须进行插木蒸锌。蒸锌前,加入石油焦或电极粉30~50kg,进行渗碳,控制镍熔体含碳0.2%~0.3%。插木蒸锌的温度控制在1650~1700℃,每次插木时间约10min。第一次插完后通电升温,然后再插第二次。经2~3次插木后,直至炉内合金含锌下降至0.004%为止。
(五)脱氧
由于脱铬及蒸锌过程中大量气体(特别是氧)溶解于镍熔体中,因此,出炉前10min要用石油焦脱氧。加石油焦不能过量,一般加10kg左右。
(六)浇铸
当合金含镍65%以上时即可出炉浇铸粗镍阳极。出炉温度控制在1650℃左右。阳极板模子用生铁做成,模内涂一层骨粉。浇铸时熔体经流槽流进中间控制包,然后注入立式阳极模中,从而获得电解精炼用的镍铁阳极板。
每炉处理镍铬合金废料1.5~2.5t,冶炼时间按熔化试样含镍量控制。熔化样含镍50%左右,冶炼时间10~12h。熔化样含镍30%左右,冶炼时间12~15h。
镍的直收率与出炉品位的关系见表2。
表2 出炉合金品位与镍入合金率的关系,%原料含镍出炉合金含镍镍入合金率45.1777.5573.9435.3773.3472.2443.3465.2986.6147.6168.4279.7848.5162.6879.1245.0665.8979.25
镍的直收率较低,其主要原因是渣中含铬的氧化物较高,因而渣的熔点较高。因此,合理选择渣型,改善炉渣的流动性,降低渣含镍是提高镍的直收率的关键。表3为渣含铬与渣含镍的关系。
表3 渣含铬与渣含镍的关系,%渣含铬渣含镍23.932.5622.132.9810.091.045.310.56
表4为镍铬在吹炼产物中的分配。经吹炼后合金保90%以上的铬被脱除掉。
表4 镍和铬在吹炼产物中的分配,%元素投入料产出合金产出炉渣损失率含量分配率含量分配率含量分配率Ni45.0610065.8979.751.863.0517.20Cr18.501001.604.7522.5289.905.37
据表11~16数据,合金含镍富集到60%~65%为宜。
四、产物
吹炼产物有粗镍阳极板及炉渣。
粗镍阳极板成分实例如下(%)
NiCoFeCu65~700.01~0.1010~150.02~0.30
PbCrMoCZn<0.0022~101~61~20.001~0.004
炉渣成分实例如下(%):
NiCrCaOSiO2FeO1.54~2.9817.09~24.475~102~87~10
五、技术经济指标
电炉熔炼镍直收率 80%~90%
炉时 10~15h
电耗 约1800kW·h/t料
电极消耗 30~40kg/t料
石灰石 约70kg/t料
萤石 约80kg/t料
石英砂 约40kg/t料
造渣率 0.7~1.1kg/t料
镍铬废弃物100%再生利用
2019-03-14 11:25:47
5月23日音讯:貔貅,传说是中国古代神话中龙王的九,主食金银珠宝,能吞万物而不泄,被人们视为招财进宝的祥兽,神通特异。 现在,西堤头镇引入的天津恒景再生合金材料有限公司选用具有自主知识产权的原创技能,将含有镍铬成分的抛弃物100%再生为镍铬合金等产品,真实完成物料的循环使用,为社会发生出巨大的社会效益、环境效益、经济效益。
天津恒景再生合金材料有限公司科研人员在董事长张忠带领下,紧紧抓住国家活跃鼓舞开展环保绿色厂商大好时机,针对现在厂商无法处理镍铬废渣展开了多年的科研,活跃立异,打破了现行的合金出产工艺形式,创造性地规划出了独有镍铬合金出产线,使质料100%得到使用。
整个项目总投资9.6亿元,总建筑面积15万平方米,分两期进行。一期为镍、铬废渣综合使用再生合金材料项目,是以有色、化工等职业发生的含有镍铬成分的抛弃物为质料,经特殊复原提炼工艺出产出新式镍铬合金材料,该工艺处理了上游厂商对环境的二次污染问题。二期为矿、冶、化、建循环经济工业演示基地项目,包含20万吨铬盐、年产30万吨新式高档镍铬合金材料和恒景国家级研制中心项目。其间,20万吨铬盐项目是使用国际上现存很多的尾铬矿、铬铁粉等抛弃资源,运用自主研制的工艺技能,清洁出产新工艺出产铬盐,出产过程彻底处理了原有传统工艺高耗费、重污染、难管理的问题,所产废料可为恒景二期年产新式高档镍铬合金材料30万吨项目的质料,无任何废物排放,完成循环经济工业链的延伸;年产新式高档镍铬合金材料30万吨项目,质料是20万吨铬盐项目发生的混合物,发生矿渣直销天津锦程建筑材料有限公司出产建材产品,真实完成物料的悉数循环使用。
现在,项目一期主体工程已根本竣工并进行试运营,不久将正式投产运营,本年即可上交利税5000万元。项目悉数投产后,预计年创产值113亿元,完成利税17亿,新增工作岗位1000余个,一起处理了上游厂商因堆积镍铬废渣而对环境发生的污染问题,成为实际中的“貔貅”。(Ivy)
菲律宾红土镍矿物及镍铬铁工艺新发现
2019-01-18 11:39:34
菲律宾红土镍矿为基性超基性岩经过蛇纹石化蚀变、长期风化淋积而成的硅酸镍矿床。矿物成分复杂、粒度细微、结晶差、混杂现象严重,并且易碎,物质组成研究难度大。中国地质科学院矿产综合利用研究所对菲律宾红土镍矿物质组成及镍铬铁工艺的研究项目确立了该红土镍矿的物质组成,原矿样组成粒度偏细,粒度分布以0.075mm以下或0.04mm以下为主。镍的矿物以硅酸盐矿物、氧化物矿物为主。工艺矿物学查明了镍矿物有镍蛇纹石(又称硅镁镍矿)、镍钴土矿、(含钴的)镍锰矿、镍黄铁矿;含镍矿物有蛇纹石、绿泥石、褐铁矿、伊丁石等。
铁在红土中以褐铁矿形式出现,为风化超基性岩。在红土风化作用下,橄榄石、辉石等富含低价铁的矿物在氧化带中氧化分解,低价铁转变为高价铁,高价铁矿物的溶解度很小,在氧化带中较稳定,因而残留在地表,使得上层矿石含铁50%以上。同时,矿体内因残留有原母岩超基性岩的副产物——铬铁矿、铬尖晶石、钛铁矿等以及风化作用形成的硅酸镍矿、含钴的硬锰矿等,使得矿石成为富含铁、锰、镍、钴等的“天然合金铁矿石”,可直接用于冶炼优质合金钢。
中国地质科学院矿产综合利用研究所通过对矿石工艺性能的研究,采用重、磁联合法,对铬铁矿的富集分离效果较好,可获得含三氧化二铬为33.18%的铬精矿产品和含镍为1.96%、三氧化二铬降到0.65%的镍矿石产品。在常压100℃、50%浓度的硫酸中浸出时间为1个~2个小时,对镍、钴的浸出率较高,酸浸法(湿法)回收镍、钴外,低镍铁法(火法)回收镍、钴、铁,回收率高、工艺简单、成本较低。经还原焙烧后破碎、磨矿、磁选,可得到低镍铁合金精矿,有价金属回收率为镍99%、铁92%、钴97%。
本项技术研究成果通过工艺矿物学研究方法,对镍、铬、铁的状态和矿石利用的工艺性能进行了详细的测试和试验,对指导生产和选矿科研工作起到了积极的参考作用。
回火的种类及应用
2019-03-12 11:03:26
回火的品种及使用 依据工件功能要求的不同,按其回火温度的不同,可将回火分为以下几种:(一)低温回火(150-250度)低温回火所得安排为回火马氏体。其意图是在坚持淬火钢的高硬度和高耐磨性的前提下,下降其淬火内应力和脆性,避免使用时崩裂或过早损坏。它首要用于各种高碳的切削刃具,量具,冷冲模具,滚动轴承以及渗碳件等,回火后硬度一般为HRC58-64。(二)中温回火(350-500度)中温回火所得安排为回火屈氏体。其意图是取得高的屈从强度,弹性极限和较高的耐性。因而,它首要用于各种绷簧和热作模具的处理,回火后硬度一般为HRC35-50。(三)高温回火(500-650度)高温回火所得安排为回火索氏体。习气大将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理,其意图是取得强度,硬度和塑性,耐性都较好的归纳机械功能。因而,广泛用于轿车,拖拉机,机床等的重要结构零件,如连杆,螺栓,齿轮及轴类。回火后硬度一般为HB200-330。气氛与金属的化学反响 一. 气氛与钢铁的化学反响1. 氧化2Fe+O2→2FeOFe+H2O→FeO+H2FeC+CO2→Fe+2CO2. 复原FeO+H2→Fe+H2O FeO+CO→Fe+O23. 渗碳2CO→[C]+CO2Fe+[C]→FeCCH4→[C]+2H24.渗氮2NH3→2[N]+3H2Fe+[N]→FeN二. 各种气氛对金属的效果氮气:在≥1000度时会与Cr,CO,Al.Ti反响:可使铜,镍,铁,钨复原。当中的水含量到达百分之0.2—0.3时,会使钢脱碳水:≥800度时,使铁、钢氧化脱碳,与铜不反响:其复原性与类似,可使钢渗碳三. 各类气氛对电阻组件的影响镍铬丝,铁铬铝:含硫气氛对电阻丝有害
黑镍氧化中和水解法除钴
2019-02-13 10:12:44
在铁族元素(包含Fe、Co和Ni)的三价氢氧化物中,其间以Ni(OH)3的氧化性最强,Co(OH)3次之,Fe(OH)3的氧化性最弱。用Ni(OH)3可使Co2+氧化成Co3+。
在工业生产上,黑镍(FeOOH)是Ni(OH)3的安稳形状。因为氢氧化亚镍[Ni(OH)2]的顔色为暗绿色,而氢氧化镍[Ni(OH)3和NiOOH]为黑色,故得名“黑镍”。黑镍像Cl2相同,它可作氧化剂用于中和水免除钴。其反响如下:
NiOOH+Co2++H2O=Ni2++Co(OH)3
作为电解液净化沉钴所需的黑镍是用电解法制取的。电解阳极氧化Ni(OH)2法的根本进程是,从电解液净化系统抽出部分净化后液,参加沉积出Ni(OH)2,将Ni(OH)2矿浆放入电解槽内通入直流电,Ni(OH)2在阳极上发作氧化反响:
Ni(OH)2-e=NiOOH+H+
Ni(OH)2电解氧化成NiOOH的机理现在还不彻底清楚。但一般以为氧化进程发作在固相即Ni2+无需进入溶液能够发作氧化,也就是说在Ni(OH)2颗粒触摸到阳极时才干氧化。电解氧化槽必须加强拌和,促进Ni(OH)2颗粒与阳极磕碰。电解氧化槽的阳极材料为外长始极片,阴极材料可用镍铬丝或不锈钢网,用鼓入空气的办法拌和电解氧化槽中的矿浆。下表为电解氧化槽技能操作条件。
下表“黑镍”电解氧化槽技能操作条件项目单位 电解液成分 NaOH0.1~0.15mol/L
Ni30g/L电解液温度℃50槽电压V2.3阳极电流密度A/m220电流效率%~50 芬兰哈贾伐尔塔精粹厂选用“黑镍”氧化水免除钴是在两个容积为120m3的空气拌和槽中以两段逆流方法进行的。在榜首段净化除钴的进程中,溶液与现已部分起反响的NiOOH触摸,溶液中50%左右的钴发作沉积。矿浆送主动压滤机过滤,滤渣经酸洗后送另外厂收回钴,滤液送第二段净化除钴。在第二段反响槽内参加新的NiOOH。
用NiOH除钴,因为它的反就产品是镍离子,与电解液主成分共同,不会污染所处理的溶液。此外,用NiOOH除钴,因为它的氧化能力强,因而能一起除净溶液中残留的微量杂制质,如铜、铁、锰、砷等,起到深度净化的意图。
铜镍合金牌号
2017-06-06 17:50:09
铜镍合金牌号名称纯镍,阳极镍,镍硅合金,镍锰合金,镍铜合金,镍铬合金,镍铝合金,镍钨合金,镍钴合金 铜镍合金以良好温度系数,加工性,低电阻率被广泛用于低压电器,发热电缆,发热线,电源开关,电阻
行业
等. 铜镍合金 ,这种合金 有良好的导电性和抗氧化性.同时也 能按客户要求,在收到相关的费用后 制作金镀膜. 铜镍合金主要含铜、镍和少量的铁和锰,以提高其在高流速水质,特别是海水中的抗腐蚀能力。其抗压力强及良好的冷热加工性能和良好的焊接性能。 铜镍合金牌号 铜镍 1-- 铜镍 49 铜基发热电阻合金材料具有较好的耐腐蚀性,良好的焊接性能和加工性能,广泛应用于热过载继电器、低压断路器等低压电器中的电热元件.
黄铜的用途有哪些?
2019-05-27 10:11:36
黄铜分为普通黄铜和特殊黄铜两种,铜和锌所组成的合金为普通黄铜,如果是由二种以上的元素组成的多种合金就称为特殊黄铜。这种铜材多少钱也相对要高。黄铜的应用范围 黄铜有较强的耐磨功能。特殊黄铜又名特种黄铜,它强度高、硬度大、耐化学腐蚀性强。还有切削制作的机械功能也较杰出。由黄铜所拉成的无缝铜管,质软、耐磨功能强。黄铜无缝管可用于热交换器和冷凝器、低温管路、海底运送管。制作板料、条材、棒材、管材,铸造零件等。含铜在65%~70%,塑性强,制作耐压设备等。相关于普通黄铜制品来说,铜材多少钱也相对要高出许多。普通黄铜管(1)普通黄铜的室温安排 普通黄铜是铜锌二元合金,其含锌量改变规模较大,因而其室温安排也有很大不同。黄铜的室温安排有三种含锌量在35%以下的黄铜,室温下的显微安排由单相的α固溶体组成,称为α黄铜;含锌量在36%~46%规模内的黄铜,室温下的显微安排由(α+β)两相组成,称为(α+β)黄铜(两相黄铜);含锌量超越46%~50%的黄铜,室温下的显微安排仅由β相组成,称为β黄铜。(2)压力制作功能 α单相黄铜管(从H96至H65)具有杰出的塑性,能接受冷热制作,但α单相黄铜在铸造等热制作时易呈现中温脆性,其具体温度规模随含Zn量不同而有所改变,一般在200~700℃之间。因而,热制作时温度应高于700℃。单相α黄铜中温脆性区发作的原因主要是在CuZn合金系α相区内存在着Cu3Zn和Cu9Zn两个有序化合物,在中低温加热时发作有序改变,使合金变脆;别的,合金中存在微量的铅、铋有害杂质与铜构成低熔点共晶薄膜散布在晶界上,热制作时发作晶间决裂。实践标明,参加微量的铈能够有效地消除中温脆性。含锌量大于46%~50%的β黄铜因功能硬脆,不能进行压力制作。(3)机械功能 黄铜中因为含锌量不同,机械功能也不一样,黄铜的机械功能随含锌量不同而改变的曲线。关于α黄铜,跟着含锌量的增多,σb和δ均不断增高。关于(α+β)黄铜,当含锌量添加到约为45%之前,室温强度不断进步。若再进一步添加含锌量,则因为合金安排中呈现了脆性更大的r相(以Cu5Zn8化合物为基的固溶体),强度急剧下降。(α+β)黄铜的室温塑性则一直随含锌量的添加而下降。所以含锌量超越45%的铜锌合金无实用价值。铜材多少钱也就相对低一些。特殊黄铜 为了进步黄铜的耐蚀性、强度、硬度和切削性等,在铜锌合金中参加少量(一般为1%~2%,少量达3%~4%,极个别的达5%~6%)锡、铝、锰、铁、硅、镍、铅等元素,构成三元、四元、乃至五元合金,即为杂乱黄铜,亦称特殊黄铜。特殊黄铜这种铜材多少钱会天经地义的高一些。
铈钨极
2017-06-06 17:50:12
铈钨极呈灰色无规则状粉末。用途:用作硬质合金及金刚石锯片等。注:可按用户需要提供其它规格Wc粉,粒度规格-200目,>95%。 合金粉末耐磨喷涂 DG.Fe60 说明:DG.Fe60是高硬度的铁镍铬硅硼合金粉末。自熔性较好,具有较好的耐磨性,是铁基粉末中最硬的一种,用特殊刀具可以切削加工。适用于氧—乙炔火焰或等离子喷焊工艺,推荐用于农业机械、建筑机械、石油、矿山机械等易磨损部位的修复或预防性保护。如耙片、锄齿、石油钻杆接头、刮板轴等。 DG.Fe55 说明:DG.Fe55是高硬度的铁镍铬硅硼合金粉末。自熔性较好,具有较好的耐磨性,用特殊刀具可以切削加工。适用于氧—乙炔火焰或等离子喷焊工艺,推荐用于农业机械、建筑机械、石油、矿山机械等易磨损部位的修复或预防性保护。如耙片、锄齿、石油钻杆接头、刮板轴等。 DG.Fe30 说明:DG.Fe30是中等硬度的铁镍铬硅硼合金粉末。自熔性较好,可塑性好,抗疲劳优良可以锉加工。适用于氧—乙炔火焰或等离子喷焊工艺,常用于承受反复冲击的硬度要求不高的场合。如铁路钢轨擦伤,低塌缺陷的修复,以及齿轮等的修复。 DG.Fe45 说明:DG.Fe45是中等硬度的铁镍铬硅硼合金粉末。自熔性较好,具有较好的耐磨性,可以切削加工。适用于氧—乙炔火焰或等离子喷焊工艺,常用于阀门密封面以及农业、运输、建筑机械的易磨损部位的修复或预防性保护。如齿轮、刮板、、车轴等。 镍粉 镍基粉 F-Y1:-60/+250,-80/+300目,2.5~4.0g/cm3,主要用于焊接材料、金刚石钻头、
金属
溶剂及相关产; F-Y2:-200目,1.6~1.9g/cm3,主要用于粉末冶金零部件、磁性材料、硬质合金等粉末冶金制品; F-Y3:-325目,1.0~1.8g/cm3,主要应用于金刚石工具、摩擦材料、硬质合金、磨料磨具、粉末冶金、电工合金等粉末冶金制品; F-Y4:-400目,0.8~1.5g/cm3,主要应用于电池
行业
、高端硬质合金及粉末冶金产品。 钴粉 钴基粉性状:呈灰色不规则状粉末,在潮湿空气中易氧化。用途:用作硬质合金粘结剂及磁性材料,金刚石锯片刀头等。 纯钨极 W1 W≥99.92 SiO2≤0.03 Fe2O3Al2≤0.03 Mo≤0.01 CaO 钍钨极 WTH-7 W余量 其他杂质成分总的质量分数不大于 0.15% 铈钨极 WCe-20 W余量 CeO1.8-2.2 SiO2≤0.06 Fe2O3AI2O3≤0.02 Mo≤0.01 CaO≤0.01 铈钨极 电子逸出功低,化学稳定性高,允许电流密度大,无放射性,是目前普遍采用的一种电极. 纯钨极 熔点和沸点高,不易融化挥发、烧损,尖端污染少,但电子发射较差,不利于电弧的稳定燃烧。更多有关铈钨极请详见于上海
有色
网
北京矿冶总院纳米材料应用取得新进展
2019-01-14 11:15:47
北京矿冶总院在开发出“纳米铝粉包覆的复合型镍铝涂层材料”之后,又研制成功了“纳米铝粉包覆的复合型系列涂层材料”。该系列涂层材料包括双组分中间化合物镍铝、三组分化合物镍铬铝、多组分化合物镍铬铝钴氧化钇、铁铬镍铝碳化钨等耐磨、耐蚀和耐高温的面层和底层材料,其性能明显优于国外同类产品,而成本却显著降低,并已成功用于军工多个重点型号及民用的石化、锅炉、冶金、造纸和运输等大型装备的涂层用材料,具有显著的社会效益和经济效益。
高应力镍电镀工艺的研究成果简介
2018-12-10 09:49:42
高应力镍是电镀微裂纹铬的新技术,微裂纹铬能分散镀层的腐蚀电流,从而显著提高镀层抗蚀能力,延长电镀产品的使用寿命,特别适用于室外使用的产品。微裂纹铬已列入国际标准(ISO),如采用微裂纹铬工艺,同类使用条件,中间镍层厚度可减薄微米(与一般镀铬工艺相比),从而可节约镍消耗量,降低了产品成本。该工艺是在铜镍铬或镍铬镀层体系中,在光亮镍层上电镀微米厚的高应力镍,接着镀铬,铬层就形成微裂纹铬。该工艺可应用于汽车、自行车及其它室外使用的产品。(Fiona)