电解废液和洗液的处理
2019-03-06 09:01:40
处理电解废液和洗液的办法许多,现选其间有意义的一些介绍如下。
一、硫酸净化法
前苏联曩昔曾用硫酸净化法处理被铅、铋、锑污染的电解液。当往银电解液中参加按含铅量核算所需的硫酸(不要有过剩),经拌和后静置,铅便呈硫酸铅沉积,铋水解生成碱式盐沉积,锑水解生成氢氧化物浮于液面。将其过滤,溶液可回来电解。
二、铜置换法
把电解废液和工场的各种洗液置于槽中,挂入铜残极,甩蒸汽直接加热至80℃左右进行置换,银即被复原成粒状沉积。置换作业一向进行到用氯离子查验不生成氯化银停止。产出含银在80%以上的粗银粉,再熔炼阳极板。置换后的废液抽入中和槽,在热态下参加碳酸钠,拌和中和至pH7~8,产山的碱式碳酸铜送铜冶炼。残液弃去。
三、食盐沉积法
向废电解液和洗液中参加食盐水,使银呈氯化银沉积。经加热后,氯化银凝集成粗粒或块状,便于过滤收回。残液中的铜加铁屑置换,但铜的收回率一般不高。
四、加热分化法
此法是根据铜、银的硝酸盐分化温度差异很大而拟定的。如硝酸铜在170℃时开端分化,200℃时剧烈分化,250℃时分化彻底。而在444℃时才开端分化。运用这两种盐的热分化温度差异,将废电解液和洗液置于不锈钢罐中,加热浓缩结晶至糊状并冒气泡后,严厉控制在220~250℃恒温,使硝酸铜分化成氧化铜(电解液中含有钯时也分化)。当渣彻底变黑和不再放出氧化氮的黄烟时,分化进程即完毕。产出的渣,加适量水于100℃浸出使结晶溶解。浸出进行两次,榜首次得到含银300~400g/L的浸出液,第2次得到含银150g/L左右的浸出液,均回来作电解液用。浸渣约含60%铜,1~10%银,0.2%钯,回来铜冶炼体系,或别的处理以别离钯和银。
五、置换-电解法
前苏联处理含铜多的废电解液,运用铜片置换使银复原沉积,通过滤洗刷后,送制备电解液。除银液参加适量硫酸除掉铅后,在陶制或木制涂漆的槽中进行电解提铜电解阳极为磁铁或不溶于硝酸的合金材料,阴极用废铜片。溶液不经循环,用空气拌和。面积电流200~250A/m2,槽电压2.5~3.5V。为节省硝酸,溶液电解至含铜1g∕L左右,回来制备电解液用。
六、活性炭从电解液中吸附铂、钯
据某厂的生产实践,电解银时,阳极板中约有40%~50%的铂、钯进入电解液,并不断堆集。运用活性炭挑选吸附涣散于电解液中的铂、钯,然后用硝酸解吸收回。引荐的流程如图1。图1 活性炭吸附、解吸铂钯流程
该厂运用的活性炭为药用活性炭。经筛分,取40~60意图备图用。活性炭及炭柱的制备,是将1∶1的工业稀硝酸加热至90~100℃,按固液比1∶10,向热稀硝酸中缓慢参加活性炭氧化至不再放出棕色气体停止(一般需6~12h),经倾析弃去硝酸,用等量蒸馏水洗3次装柱。装柱后,再用蒸馏水冼至出液pH4~5待用。炭柱为直径70mm的玻璃管,共8根,7柱串联,1柱备用。各柱定量装活性炭1kg,高位槽高出炭柱5~6m。
电解液先于80~90℃加热浓缩4h,再边拌和边参加10%NaOH调整pH至1.5~1.8(游离硝酸1~2g∕L)后,以100~150mL/min的流速接连通过串联的7根炭柱。待榜首柱吸附铂钯饱满后取出,将第二柱改为一往,备用桂串联于尾端作第七柱。依此类推。
饱满了铂、钯的炭柱,用1∶1工业硝酸解吸。解吸液以75~100mL/min的流速通过炭柱,每次取出铂钯富液2.5L收回铂钯。一次和二次解吸贫液及新弥补的1∶1工业硝酸,以逆流方法回来供下一次解吸用。解吸进程每住通过总液量25~30L。
实验成果表明,铂、钯的吸附解吸总收回率为:Pt1027%,Pd96.5%。经吸附后的溶液,含铂、钯多小于1mg/L。可考虑除铜、铅后回来电解进程。
活性炭的吸附容量,按第2柱解吸液中的铂、钯含量核算,钯的全功吸附容最大于72.5mg∕g,铂大于6.9mg∕g。
经解吸后的炭柱用蒸馏水洗至中性后,即可再生运用。经再生4次实验,其吸附容量并未下降。
解吸取得的铂钯富液,铂与钯的含量比为1∶6~7。先用12mol∕L处理使银呈氯化银沉积,过滤后用3mol/L的洗刷氯化银。除银富液与洗液兼并,加固体氯化铵使钯呈粗氯钯酸铵沉出,钯盐用二氯二氢络亚钯法提纯两次后煅烧或用10%复原,可制得含钯大于99.9%的海绵钯。
沉出钯后的母液,经加热浓缩赶硝,用氯化铵沉出铂,再直接水解提纯,并用10%复原,以取得含铂大于99%的海绵铂。
上述工业实验还证明:
(1)40~60日的活性炭比20~40意图吸附容量大,运用前者钯添加71%,铂添加32%。
(2)经80~90℃加热浓缩4h的电解液,比不加热处理的电解液,所吸附的钯约添加1倍,铂添加近4倍。
(3)活性炭对铅的吸附差,但可以吸附铋。当电解液中含铋0.26g∕L时,解吸液中铋的浓度可达10.03g∕L。
(4)用调pH值时,带人电解液中的Na+虽有堆集,但通过一段时刻运用,未发现对电解银的质量有影响。
七、丁基黄药从电解废液中沉积铂、钯
冶金部贵金属研究所,于某厂进行的丁基黄药从含钯或含铂、钯的银电解液中沉积铂钯的实验,铂的沉积率一般可达99%,并可定量收回钯。
扩展工业实验及试生产选用的电解液,均匀含钯0.0905g∕L,铂0.0002g∕L、银110.57g∕L,铜57.94g∕L。
丁基黄药的参加量与生成黄原酸钯〔(C4H9OCSS)2Pd〕核算的沉积用量大致适当。成果钯的沉积率大于97%。
取得的黄原酸钯沉积,经酸溶后使其生成二氯化二络亚钯沉积,再将沉积溶于后加直接复原。进程中钯的直收率为97%。产品钯的纯度为99.98%,含0.006%铜、0.0003%银。
该地点另一厂用丁基黄药从pH0.5~2.0(最好1.0~2.0)、液温80~85℃(不低于70℃)的电解液中沉积钯,时刻1h,钯的沉出率均大于99%,铂的沉出率为91.7~99.9%,银的沉出率均小于2%。而丁基黄药过量5%~20%,铂、钯收回率均大于99%。再添加则银的沉积率也随之增大。
银电解阳极泥的处理
2019-03-06 09:01:40
银电解产出的阳极泥,除含金和铂族金属外,尚含较多的银和铜、锡、铋、铅、硒、碲等杂质。
国内许多工厂,为简化银电解阳极泥的处理,多将一次阳极泥(俗称一次黑金粉)洗净烘干配入适量的杂银熔铸成含金不超越33%的“二次合金板”,再经二次电解后产出的二次阳极泥(俗称二次黑金粉)熔铸成粗金阳极板,送电解金。
某厂的阳极泥,选用稀硝酸处理,取得的不溶渣熔铸成粗金板送电解金。溶液约含银 140g∕L、钯2g∕L。先参加沉积银后,残液加热蒸腾浓缩,再参加硝酸氧化后用氯化铵使钯呈氯钯酸铵沉积。钯盐加水溶解,用中和pH至10除掉杂质,再用酸化pH至1,使钯呈Pd(NH3)2Cl2沉积。沉积洗净烘干后,经煅烧并于流中复原,产出纯度99.9%的海绵钯。
前苏联处理银电解阳极泥,曾选用浓硫酸浸煮,使阳极泥中的银、铜等转化成硫酸盐。阳极泥经几回浸煮和浸出,不溶渣于吸滤机上经细心洗净烘干,送精炼金。浸出液和洗液兼并加水稀释后用铜置换银,残液送制硫酸铜。
用化学法从阳极泥中提纯金的工厂,大都先用硝酸处理阳极泥2~3次使银及重金属别离后,硝酸不溶渣加处理,用亚铁复原金。金粉洗净后再用稀硝酸处理2~3次除掉杂质,可取得含金99.9%以上的化学纯金。复原金后的溶液加锌置换收回铂精矿送别离提纯。
银电解阳极泥如含铂族金属较多时,先别离铂族金属是有利的。这是由于一方面能够防止在金电解时,铂族金属过多的与金一道于阴极分出;另一方面,能够削减返料处理过程中铂族金属的丢失以及不致使铂族金属涣散于各中间产品中而添加收回的困难。
金电解阳极泥和废电解液的处理
2019-03-06 09:01:40
金电解阳极泥中,约含90%AgCl、1%~10%金,一般将其回来再铸金银合金阳极板供银电解。因为氯化银的熔点低(452℃),熔炼时简单蒸发丢失,为此某厂将金电解阳极泥于地炉中熔化后用倾析法别离金。氯化银渣参加碳酸钠和碳进行复原熔炼,铸成粗银阳极送银电解。金回来铸金阳极。
当金阳极泥中含有锇铱矿时、应先筛分阳极泥,选出锇化铱后,再收回金、银。
替换电解槽中的金电解液,是先将废液抽出,并将阳极泥清出,洗净电解槽参加新液。废液和洗液悉数过滤,取得的阳极泥洗净烘干。
废液和洗液,一般先用二氧化硫或亚铁复原其间的金后,再加锌块置换铂旅金属至溶液弄清停止。经过滤,滤液弃去。滤渣含铂族金属较高,用1∶1的稀浸洗除掉铁、锌后,送精制铂族金属。
当电解废液含铂、钯很高时,也可先用氯化亚铁复原其间的金,再别离铂、钯等。处理这种金电解废液,也有先参加氯化铵使铂呈铵沉积后,再用中和溶液至pH8~10,使贱金属水解除掉,再加酸化至pH1,钯即生成二氯二络亚钯沉积。余液用铁或锌置换收回剩余贵金属后弃去。
金电解进程中,如电解液中含铂、钯过高,有可能与金一道分出时,也可采用上述办法净化电解液。除掉铂、钯后,溶液可回来电解运用。
某厂在进行含金49.85g∕L、钯4.74g/L、铂0.68g∕L的金电解废液实验时,别离运用硫酸亚铁、二氧化硫和草酸复原金,金的沉出率和精液中铂、钯的散布率如下表。
表 金铂钯的收回率(%)复原剂金钯铂硫酸亚铁99.1395.99100.00二氧化硫99.9351.3995.60草酸96.0197.0592.53
从上表中能够看出:亚铁复原金的复原率高,铂、钯的丢失少;草酸最低;二氧化硫复原金的复原率虽最高,但钯的丢失过大,可能是生成不溶性的钯络盐之故。复原金后的溶液,尚含有少数金,再参加锌块置换,贵金属的收回率别离为(%):Au99.77,Pd98.93,Pt约100。当把溶液酸度提高到2mol时,用锌复原作用会更好。如将草酸复原金的滤液不加锌置换改用复原,先将溶液调pH至6,再参加,贵金属的收回率别离为(%):Au99.70,Pd99.97,Pt96.09。
又据某公司十多年运用锌置换法处理各种贵金属氯化液和精粹进程废液的经历证明:锌置换法是一种具有进程敏捷、置换完全、操作简洁以及不需特殊设备的简洁易行的牢靠办法。经鼓风拌和,并终究加锌粉置换后的残液中,金、铂、钯在0.0005g∕L以下,达到了出产抛弃的标准。金、铂、钯的置换收回率在99~99.9%之间,作用是令人满意的。为了取得更好的作用,还能够采纳下列办法:
(1)可适当添加置换液的酸度,并鼓风拌和,防止贵金属精矿中含锌粉过高。如锌粉过高,可于3mol/L液中加热至80~90℃拌和除锌。
(2)溶液含铜等贱金属过高时,改用铜置换。用锌或铜置换所得的贵金属精矿,均运用60g∕L的硫酸高铁液浸出除铜。
(3)含有硝酸和亚硝酸介质的溶液,锌置换法不能完全收回其间的贵金属,应防止运用。
前苏联曾运用电解法处理金电解废液。废法是在金电解造液时,将电解废液注入阴极隔阂内,在阳极区溶解阳极的一起,废电解液中的金则于阴极上分出。分出的阳极金供铸阳极用。
某矿曾用从金电解废液中萃取金,再经置换复原后供铸金阳极。
粗锡电解阳极泥的处理
2019-03-04 16:12:50
含铋、铅高的粗锡用硫酸-磺酸-硫酸亚锡溶液电解精粹所产的阳极泥中,锡、铅、铜、锑首要呈硫酸盐及金属形状。处理时有将阳极泥进行氧化焙烧,使锡成为不溶于酸的SnO2,而铜则成为易溶于酸的CuO,然后用稀硫酸浸出铜,随后用浸出铋,残存的渣则还原熔炼成铅锡合金。其工艺流程见下图。
阳极泥中假如铜、锑高则可考虑以轴承合金作为收回铜、锑的产品。有的则用NaOH和NaNO3同阳极泥混合后在450~500℃下进行碱性熔炼,使锡转变为锡酸钠,然后用湿法工艺提纯,制成锡酸钠产品。
图 粗锡电解阳极泥处理流程
硫酸锰溶液的电解---电解MnO2产品后处理
2019-02-13 10:12:44
产品后处理包含剥离、破坏、洗刷、中和与枯燥等工艺进程,以得到契合用户要求的电解二氧化锰制品。后处理关于电解二氧化锰的功能有着很重要的影响。 一、剥 离 将二氧化锰沉积物连同阳极一同从电解槽中取出,用水冲刷或热水浸泡,除掉沉积物表层的电解液等杂物,再把二氧化锰沉积物从电极上剥离下来,得到块状二氧化锰半制品。剥离产品后的电极经恰当处理从头装槽运用,产品的剥离一般为手工操作,在国外已有机械剥离的实例。 二、粉 碎 块状二氧化锰半制品先经颚工破碎机粗碎,然后用雷蒙机或其他破坏设备进行破坏,制成契合用户粒度要求的二氧化锰粉。 三、洗刷与中和 破坏后的二氧化锰粉中还含有必定量的电解液(硫酸锰和硫酸的水溶液)和电解液蒸腾抑制剂等杂质,因而有必要进行洗刷和中和,以除掉Mn2+和SO42-等杂质,并调整pH值,使之抵达规则的要求。 (1)二氧化锰的洗刷 洗刷是用水将制品中的硫酸盐、硫酸等杂质从二氧化锰颗粒表面及其骨部孔隙中洗出来,然后削减二氧化锰制品中的杂质含量。因而,洗刷操作应包含两个根本进程:使洗水与二氧化锰粉末充沛混合、触摸;使洗水与二氧化锰粉末别离。 在电解二氧化锰出产中,二氧化锰的洗刷是在圆柱形洗刷槽中进行的。洗刷槽中设备有机械拌和设备。破坏后的二氧化锰粉末,直接投入洗刷槽或用水调成浆状后用泵输入洗刷槽中,参加70℃左右的热水,用机械拌和进行洗刷。这时,在洗刷槽中形成了均匀的二氧化锰粉末悬浮液,二氧化锰颗粒与水充沛混合,彼此触摸。在这个进程中,首先是二氧化锰颗粒表面上的H+,SO42-,Mn2+等离子溶颗粒内部的微孔水膜中。因为浓度梯度的存在,微孔水膜中的H+,SO42-和Mn2+等离子向外分散,先抵达颗粒表面,然后在浓度和拌和的两层作用下,很快又向洗刷水深处分散,直至遍地的浓度梯度持平中止。这时假如再继续进行洗刷,作用甚微。因而,应中止拌和,进行沉积。在沉积进程中,二氧化锰颗粒在重力作用下渐渐向下沉降,待洗刷槽中上部为弄清的洗水,下部为二氧化锰沉积时,将弄清的洗水放入沉积池,将二氧化锰留在洗刷槽中,再参加热水,进行下一次洗刷。 二氧化锰颗粒内部的H+,SO42-和Mn2+等离子向颗粒表面分散的快慢与颗粒内部微孔的巨细、多少和形状、离子自身的巨细、浓度以及二氧化锰对离子的吸咐力等要素有关,一般只能经过实验进行测定。而关于SO42-,H+等离子由颗粒表面向洗刷水溶液中的分散,可近似地用稀释规律进行核算。由核算可得出如下定论: ①每次洗刷时,水的用量愈多,即液固比愈大,洗刷作用愈好; ②洗刷水总用量一守时,洗刷次数愈多,洗刷作用愈好; ③每次残留于湿粉中的洗刷水愈少,洗刷作用愈好。 洗刷进程是物理进程,洗刷速度取决于分散速度。因而,能够用分散方程式定性地评论两相传质速率的影响要素。若洗刷前二氧化锰颗粒周围水膜或颗粒内的SO42-,Mn2+等溶质浓度为C0,洗刷后水中溶质浓度为C,其传质推动力为(C0-C),两相触摸面积为F,则分散速度方程为 式中,D为分散系数。 由上式可见,分散速度与分散系数D、两相触摸面积F及溶液与二氧化锰颗粒表面层溶质浓度差成正比。 分散系数D主要与洗刷水温度有关。洗刷水温度愈高,离子和分了的运动速度愈快,分散系数也愈大,洗刷作用愈好。 添加拌和强度,使二氧化锰固相颗粒与水相充沛混合触摸,可添加两相触摸面积;一起充沛拌和,可减小液滴直径,这也添加了两相触摸面积。因而,洗刷时,加强拌和作用,可进步洗刷作用。 在洗刷进程中,固相中溶质浓度C0不断减小,而水相中溶质浓度C不断添加,其浓度差(C0-C)随洗刷时刻的延伸而减小,因而洗刷速度随每次洗刷时刻的延伸而减慢。当洗刷速度降到必定值时应中止洗刷。这就是说,宜选用短时刻屡次洗刷工艺。工业出产中,一般用热水洗刷10次、每次40min左右。[next] 近些年来电解二氧化锰供应商根本上都选用破坏至10~20mm的粗颗粒MnO2块状漂洗,该办法具有不必加NH4CI解胶,沉清好,易于枯燥与MnO2回收率高级长处。此外,还选用NaOH替代NaHCO3中和,处理后电解MnO2大批量机械混匀,有利于产品质量的安稳与进步。 (2)游离酸的中和及中后的水洗 实验标明,经过水洗,可将二氧他锰粉中的SO42-离子由本来的2%~3%下降到1%左右,但pH值改变不大。并且,只要水洗过的二氧化锰粉料,其电极电势下降速度快。这说明,水洗不能“完全”除掉二氧化锰粉猜中的游离硫酸。有必要用碱性溶液进行中和。 工业出产中一般用5%~10%NaHCO3溶液或NaOH溶液进行中和,温度60~70℃,中和时刻1h左右。中和后放入热水中进行洗刷。因为中和后的料浆中有少数胶体生成,二氧化锰的沉降速度很慢,因而,需参加带酸性氯化铵作解胶剂,以加速二氧化锰的沉降速度。NH4CI溶液的浓度为2%~5%。 (3)脱水 洗刷后需进行脱水,以削减二氧化锰湿猜中的含水量,然后加速枯燥速度,削减能耗。二氧化锰湿料的脱水,一般选用板框压滤机或圆盘真空过滤机。 四、二氧化锰湿料的枯燥 二氧化锰湿料的毛细管水和孔隙之间的水分,统称为吸咐水。吸咐水被除掉后,在湿润的环境中,可从头被吸附在二氧化锰粉猜中。二氧分锰中还有另一种水,这种水存在于二氧化锰晶格中,成为二氧化锰晶格的组成部分,称之为结合水或结晶水。结合水的存在有利二质子在二氧化锰晶格内的分散,对二氧化锰的电化学活性有利。电解二氧化锰的结合水含量一般为3%~5%,结合水一旦失掉,就不能再康复。 挑选适宜的枯燥工艺条件,使二氧化锰湿料枯燥速度快,产品质量好,是至关重要的。 枯燥温度是枯燥速度影响最大的一个工艺要素。枯燥温度越高,枯燥速度越快,但有必要严格控制枯燥温度不超越110℃。若超越110℃,二氧化锰会部分失掉结晶水,下降其电化学活性。 枯燥物料的枯燥面积越大,枯燥速度越快,因为枯燥时水分的蒸腾是在物料表面进行的,所以,枯燥时料支越薄,枯燥得越快。 枯燥时,在物料表面上蒸腾的水分,有必要分散到空间被热风(枯燥介质)或空气带走,蒸腾方能不断地进行。若热风的流速很小或枯燥空间的空气不活动,则蒸腾出的水分很快使与物料触摸的热风或空气抵达饱满,蒸腾速度减慢,乃至联能继续进行,因而,在用热风作加热介质枯燥时,热风要以满足的流速经过物料;在用蒸汽经过热传导的办法在烘房中进行枯燥时,要在烘房里安顿排风机以加速空气的活动。 枯燥物料空间的相对湿度愈大,则物料上方空气(或热风)中蒸汽浓度愈大,因而,枯燥速度愈慢。要加速枯燥速度,就须下降枯燥物料空间的相对湿度。这能够从两方面考虑:恰当加大热风流量(即流速),或强化空气循环,使蒸腾的水蒸气赶走;恰当添加枯燥物料空间(或热风)的温度,然后添加物料上方的空气(或热风)所能包容的最大水蒸气量,这相当于相对湿度的下降。 工业出产中运用的枯燥设备有回转窑枯燥机、耙式枯燥机、气流枯燥机、也能够用传统的蒸汽烘房。 因为后处理与产品功能联系极大,旨在进步产品质量、下降消耗的后处理工艺的改进工作一直在进行。据报道,日本电解二氧化锰出产中产品后处理操作选用二次漂洗二次枯燥流程,即剥离后的阳极沉积物先用热水洗刷,以洗去作为电解液蒸腾抑制剂的白腊及吸咐的电解液,然后经枯燥,破坏到规则的细度,再进行二次漂洗、中和、过滤,然后经枯燥即成制品。这种二次漂洗流程无疑地对进步产品纯度和节约中和剂是有利的。在第一次漂洗粗块产品时,还可将产品表面的电极腐蚀产品(石墨)和贱价锰氧化物洗去,而选用一次漂洗流程是较难获得这一作用的。
碱性湿法炼锑废电解液的处理
2019-03-05 09:04:34
一、工业的提取
电解进程中,不光不耗费Na2S,并且还副产Na2S,电积耗费而需求弥补的仅仅作为阳极液的NaOH溶渣。依据电积进程总反应式:核算分出1kg锑,溶液中将有1.92kg的Na2S生成,在浸出进程中溶解1kg锑只需耗费0.96kg的Na2S,故浸出-电解进程中有0.96kg的Na2S增生。可是,在浸出-电积循环进程中,因为部分Na2S氧化生成Na2S2、Na2S2O3等多,所以实际上增生了Na2S30.4~0.8kg。
为了综合利用原猜中的硫和NaOH中的钠,应当提取增生的Na2S,以利于碱性浸出进程。即从电积的阴极液冷冻结晶Na2S·9H2O,进一步浓缩产出。
电积后阴极液中Na2S的浓度为170~190g∕L,温度降至15~18℃,增生的便以Na2S·9H2O形状结晶出来,经离心机过滤,得Na2S·9H2O和母液,母液含Na2S 130~140g∕L,再回来浸出,晶体再经浓缩和脱水产出工业。
二、结晶母液的净化
在浸出-电积进程中,因为受空气氧化和阳极进程的氧化,溶液中硫代硫酸钠、硫酸钠、钠等慵懒盐逐步堆集。隔阂电积的阴极液中Na2SO4堆集到45g∕L时,即时电积有晦气影响,因此常以Na2SO4浓度到达45g∕L作为溶液净化的起点。
溶液净化的办法,主要有电积贫化法、复原净化法和低温两次结晶净化法。
三、阳极液的净化
电解进程中堆集的慵懒盐主要由阳极氧化发生。外国湿法炼锑厂选用BaS处理、以生成溶解度很小的盐沉积除掉,其反应为:因为BaS溶液的参加,阳极液体积胀大,晦气于净化;再生的Na2S大部分留在阳极液内循环,晦气于电积操作,一起所产渣又需处理收回,使工艺流程复杂化。我国选用真空蒸腾和结晶净化法,其原理是将阳极液水分蒸腾后,Na2SO4在NaOH溶液中到达饱满,可结晶出来,溶液放出过滤,滤液回来阳极液循环,滤渣是以结晶硫酸钠为主的混合钠盐,可用于制取工业的质料。
矿浆电解法处理铋精矿的工艺流程
2019-01-24 11:10:25
矿浆电解法处理铋精矿的工艺流程如图1所示。图1 矿浆电解法处理铋精矿的工艺流程图
铋精矿经浆化槽浆化,加入矿浆电解槽的阳极区,精矿中的铋在阳极区被浸出进入溶液,进而穿过隔膜进入阴极区,在阴极还原析出海绵铋。海绵铋经压滤脱水后,进行还原熔炼得到粗铋,再经火法精炼产出精铋。阳极区的矿紫经压滤后,滤液返回浆化槽配矿,浸出渣根据其组成情况,可进一步处理回收元素硫和其他有价金属如钼等。在实际生产中,滤液大部分返回配料,少量开路处理以避免杂质如Fe、Mg、SO42-等的积累。
在氯盐低酸体系中,在阳极区可能发生的反应如下:在阴极区,则发生金属的析出:由以上的反应机理可以看出,铋的矿浆电解是把铋精矿的阳极氧化浸出、金属铋离子的阴极还原以及浸出剂的氧化再生三个过程有机地结合了起来,使阳极的氧化反应和阴极的还原反应都得以充分利用。
传统的湿法冶金工艺较之火法冶金工艺,虽然消除了二氧化硫气体的污染,但其流程往往比较复杂。矿浆电解法在保留传统龌法冶金的优点的同时,还具有以下几个主要特点:
(1)流程短。浸出和电解沉积同时进行,可以一步产出金属,过程简单操作成本低。
(2)在接近常温下作业,无需外加热。电解过程的反应热和焦耳热足以保证罄个体系所需的温度。
(3)矿粒-电解液-阳极-空气泡系统有非常强的去极化能力,阳极反应以Fe2+的氧化为主,大大降低了阳极电位,因而槽电压低,工艺总能耗低。
(4)试剂消耗少。除消耗少量酸用于矿石中的碱性脉石之外,整个过程基本上无试剂消耗。
(5)由于温度低,设备材质容易解决。
(6)辉铋矿中所含的硫以元素硫的形式产出,可进一步回收。所产元素硫便于贮存和运输,可以解决硫酸产量过剩,硫酸运输和销售难的问题。
(7)能以小规模和间歇式生产,有很大的灵活性。
(8)综合回收利用好,污染少,是一种环境友好的工艺。
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
固相电解处理废铅酸蓄电池(一)
2019-02-14 10:39:59
导言 铅很多用于制作铅酸蓄电池,跟着汽车工业的开展,铅酸蓄电池的产值逐年添加,与此同时每年产出的废铅酸蓄电池越来越多,合理收回废铅酸蓄电池具有重要意义。以废铅酸蓄电池为质料出产出的铅称再生铅,以铅矿为质料出产出的铅称原生铅。现在西方国家再生铅的产值已超越原生铅的产值,并且再生铅的份额逐年增加,见下表。我国再生铅的产值和原生铅的产值,见下下表。西方国家再生铅与原生铅的产值表[1] (万t)年 份199319941995199619971998铅总产值452.6458.7478.5479.1496.8492.8再 生 铅230.3248.3267.3279.2292294.6原 生 铅222.3210.411.2199.9204.8198.2再生铅/%50.954.155.958.358.859.8我国总铅产值和再生铅产值表[1] (万t)年份19901991199219931994199519961997总铅量29.653236.641.1946.7960.7970.6270.75再生铅2.824.634.830.430.57.5314.3612.37再生铅/%9.5114.4713.210.7620.328.8420.3317.48
再生铅的出产有3种办法:火法、湿法和火法、湿法联合法。 火法是废铅蓄电池经去壳弃酸后,进行高温火法冶炼,得到粗铅,此办法污染严峻。 联合法是废铅蓄电池通过破碎别离,别离得到金属部分和铅泥,金属部分用低温熔化收回,得到铅锑合金;铅泥用湿法进行脱硫处理,再进行高温火法冶炼,得到软铅,此办法污染比上述火法有所改善。 湿法是废铅蓄电池通过破碎别离,别离得到金属部分和铅泥,金属部分用低温熔化收回,得到铅锑合金;铅泥用固相电解法还原成纯铅,此办法根本消除了污染,许多冶金工作者进行了研讨,获得发展[2,3]。本节侧重叙说我国科学院进程工程研讨所获得的固相电解处理废铅酸蓄电池工业化的有关内容[4,5]。 废铅酸蓄电池的组成 废铅酸蓄电池由外壳(聚)、板栅(铅合金)、铅泥、隔板和硫酸等组成,各部分的含量见下表。铅泥主要由PbSO4、Pb02、Pb0、Pb0等组成,铅泥各组分含量见下下表。[next]废铅酸蓄电池各部分含量 (%)组分铅合金铅 泥塑 料隔 板硫 酸含量253810522铅泥各组分含量 (%)组分PbSO4PbO2PbOPb0Pb其他含量50~6015~355~102~52~4
固相电解处理度铅酸蓄电池的工艺和原理 固相电解处理废铅酸蓄电池的工艺流程见下图。废铅酸蓄电池首先用皮带运输机送入别离机,别离成塑料、隔板、板栅和铅泥等四种物料。塑料可直接出售;隔板用无害化燃烧处理;板栅进行低温熔化并分配其成分,铸成六元铅合金锭,用于制作铅酸蓄电池的板栅;铅泥用电解残液转化,转化反应式如下: PbS04+2Na0H ==== Pb(OH)2+Na2S04 转化后,再经脱水,把转化后的铅泥涂在阴极板上,然后放入电解槽中进行电解,电解液为NaOH溶液,电解后各种铅的化合物都被还原成金属。其反应式暗示如下: 阴极: Pb0+2e+H20 ==== Pb+20H- Pb02+4e+2H20 ==== Pb+40H- 1 阳极: 20H--2e ==== H20+——O2↑ 2 电解后物料进行低温熔化,铸成铅锭,送蓄电池厂运用。 板栅熔化时发生的氧化渣也可用固相电解还原成金属。
电解
2019-03-07 10:03:00
金属导线的导电是靠自由电子的活动来完结的,叫做电子导电。别的一些物质(如水溶液、熔融盐等)的导电,不是靠自由电子的活动,而是靠离子的移动,叫做离子导电。而这种导电体叫离子导体。电流经过离子导电时发作化学反应的进程叫做电解。电解时所运用的离子导体叫做电解质。为了使外电源经过电解质,常将导线接上两个导电的物质(如金属板、碳棒或)插到电解质中,这样的导电物质称为电极,其间一个称阴极,另一个称阳极。通电时,电解质中的金属阳离子移向阴极,得到电子而发作还原作用,成为金属在阴极上堆积出来。在阳极上,则发作相反的改变,即失掉电子而发作氧化作用。所以电解进程实质上就是将电解转化为化学能的进程。电解有3种,即水溶液电解、熔盐电解和齐电解,在冶金工业中,重有色金属的电解进程多使用水溶液电解,而熔盐电解多用于轻金属,齐电解多用于稀有金属。
电解铝电解槽
2017-06-06 17:49:51
目前电解铝行业生产的耐酸、耐腐蚀电解槽销售基本稳定。从目前国内的铝产能看,根据SMM的调研数据显示,2009年年底中国电解铝的总产能已经达到2000万吨/年(当前国内运行总产能超过1800万吨/年)。而根据目前了解到的新建项目,至2010年年底中国氧化铝产能将达到4200万吨/年,同时未来三年仍将有超过500万吨/年的电解铝项目和800万吨/年的氧化铝项目建成投产,因此控制产能的任务非常严峻。SMM认为落实此规划的关键是调结构。调结构是转变中国经济增长方式、实现中国经济持续稳定增长的需要。调结构势必要淘汰落后产能。以电解铝为例,根据之前发改委要求淘汰100KA及以下电解槽的要求,2010、2011年中国将有接近160万吨/年的产能淘汰,而这对于产能控制效果相当有限,因此预计国家将更加严格的执行铝行业的落后产能淘汰计划,例如扩大落后产能的范围,将电解槽淘汰的电解强度提高至160KA或者200KA,将增加110万吨/年或者200万吨/年的淘汰产能。 更多电解铝电解槽资讯请登陆上海有色网查询。
废物处理
2019-03-13 10:03:59
废物处理 固体废物通常是指人类在出产和生活活动中丢掉的固体和泥状物质,包含从废水、废气中分离出来的固体颗粒。 固体废物有多种分类办法,能够依据其性质、情况和来历进行分类,如按其化学性质可分为有机废物和无机废物;按其损害情况可分为有害废物和一般废物。欧美等许多国家按来历将其分为工业固体废物、矿业固体废物、城市固体废物、农业固体废物和放射性固体废物等五类。 。固体废物的防治 操控固体废物对环境污染和对人体健康损害的首要途径是实施对固体废物的资源化、无害化和减量化处理。 a. 资源的收回 使用对固体废物的再循环使用,收回动力和资源。对工业固体废物的收回,有必要依据详细的职业出产特色而定,还应留意技能可行、产品具有竞争力及能取得经济效益等要素。 b. 无害化处置 固体废物的无害化处置是指通过恰当的处理或处置,使固体废物或其间的有害成分无法损害环境,或转化为对环境无害的物质。常用的办法有:土地填埋;燃烧法;堆肥法。燃烧炉产品专辑污泥处理处置技能与配备城市生活废物处理专辑电子抛弃物处理技能与成套设备粉煤灰综合使用煤矸石综合使用技能与设备秸杆使用技能与设备餐厨余物(泔脚)再生动物饲料成套设备废渣处理废油脂再生生物柴油技能与设备污泥处置设备(污泥快速干燥机)废轮胎收回再生设备蒸压加气混凝土砌块使用废旧塑料和粉煤灰制井盖、水箅固体废物制生物有机复合肥料机械成套技能城市生活废物污水厂污泥制有机复混合肥技能有机废物处理技能双级真空硬塑挤砖出产线成套技能NEW-668型石板材一次限制成形技能罐式热闷冶金钢渣处理技能自来水厂排泥水处理技能城市医疗废物热解燃烧技能JY-Ⅲ型热解气化复式旋流医疗废物燃烧炉使用碱渣制工程用土技能空气冷冻废橡胶制粉出产技能磷石膏制硫酸联产水泥技能FQC系列畜禽抛弃物处理技能农业抛弃物转化畜禽饲料出产技能城市污水处理厂污泥制有机肥出产技能煤矸石出产硅酸铝耐火材料及其制品将海底淤泥及碱渣土、粉煤灰改进为栽培上的实用技能HZY型回转窑抛弃物燃烧处理系统城市生活废物出产有机质肥料技能JFL型固体废物燃烧炉抛弃聚酯资源的收回与使用技能城市生活废物资源化综合治理及TBS有机肥产业化禽畜粪便处理设备铅酸蓄电池保护器及修正仪使用双胺渣、废渣出产水泥技能海泡石长效肥.
废铜处理
2017-06-06 17:49:55
废铜处理,实际上所有的废铜都可以再生。再生工艺很简单。首先把收集的废铜进行分拣,没有受污染的废铜或成分相同的铜合金可以回炉熔化后直接利用,被严重污染的废铜要进一步精炼处理去除杂质;对于相互混杂的铜合金废料,则需熔化后进行成分调整。 通过这样的再生处理,铜的物理、化学性质不受损害,使它得到完全的更新。 含铜废碎料涉及的范围较广,包括紫铜、黄铜、青铜、白铜的废杂料,其中,紫杂铜的废碎料最多,如废旧电缆、紫铜管、棒、板、块、带等。按其可回收加工的便利程度,可以分为 5 种类型。含铜废碎料涉及的范围较广,包括紫铜、黄铜、青铜、白铜的废杂料,其中,紫杂铜的废碎料最多,如废旧电缆、紫铜管、棒、板、块、带等。按其可回收加工的便利程度,可以分为 5 种类型。 第 1 类: (a) 紫铜管、棒、板、块、带,表面干净,无油泥和其他黏附、夹杂; (b) 各种裸铜线、短线和其他纯铜废料。 第 2 类: (a) 如第 l 类铜废料中混有纸屑、各种绝缘材料、少量油泥、锈垢、杂物,但其总质量不大于 l %; (b) 直径 0.3mm 以上的漆包线无污物和杂物。 第 3 类:各种报废的纯铜或有薄镀锌层的纯铜电器开关、零部件。 第 4 类: (a) 直径 0.1 ~ 0.3mm 的漆包线; (c) 有油泥或少量其他夹杂的漆包线; (c) 干净、发脆的火烧线。 第 5 类:各种纯铜水箱、蒸发器、热交换器具,但其内部不得有充填物,只允许有少量自然形成的水垢。 对于废旧的有色金属,一般按两步法处理:第一步是进行干燥处理并烧掉机油、润滑脂等有机物;第二步是熔炼金属,将金属杂质在熔渣中除去,其中熔炼又包括初步熔炼和精炼净化两个阶段。最后将再生的有色金属进行浇铸或成型成制品。
电解铜电解液
2017-06-06 17:49:56
电解铜电解液作为电解铜时的重要原料也受到电解铜厂家的重视。电解铜电解液的成分以及含量、电解后的回收利用开始受到生产厂家的关注。中国是世界最大的铜材生产国、消费国、进口国,也是重要的出口国,铜材总产量己连续7年居世界首位。中国铜加工业所面临的新形势是:世界金融危机对铜加工的不利影响并未消除,出口形势并不乐观,节能减排和企业升级任务艰巨。 电解铜电解液一般以硫酸(H2SO4)和硫酸铜(CuSO4)的混和液作为电解液。铜的电解提纯生产方式是:将粗铜(含铜99%)预先制成厚板作为阳极,纯铜制成薄片作阴极,以硫酸(H2SO4)和硫酸铜(CuSO4)的混和液作为电解液。通电后,铜从阳极溶解成铜离子(Cu)向阴极移动,到达阴极后获得电子而在阴极析出纯铜(亦称电解铜)。粗铜中杂质如比铜活泼的铁和锌等会随铜一起溶解为离子(Zn和Fe)。由于这些离子与铜离子相比不易析出,所以电解时只要适当调节电位差即可避免这些离子在阳极上析出。比铜不活泼的杂质如金和银等沉积在电解槽的底部。 这样生产出来的铜板,称为“电解铜”,质量极高,可以用来制作电气产品。沉淀在电解槽底部的称为“阳极泥”,里面富含金银,是十分贵重的,取出再加工有极高的经济价值。 铜火法精炼的产品叫火精铜,一般含铜99.5%以上。火精铜中常含有金、银等贵金属和少量杂质,通常要进行电解精炼。若金、银和有害杂质含量很少,可直接铸成商品铜锭。电解精炼是以火法精炼的铜为阳极,以电解铜片为阴极,在含硫酸铜的酸性溶液中进行。电解产出含铜99.95%以上的电铜,而金、银、硒、碲等富集在阳极泥中。电解铜电解液一般含铜40~50g/L,温度58℃~62℃,槽电压0.2~0.3V,电流密度200~300A/m2,电流效率95%~97%,残极率约为15%~20%,每吨电铜耗直流电220~300kwh。中国上海冶炼厂铜电解车间电流密度为330A/m2。 更多关于电解铜电解液的资讯,请登录上海有色网查询。
电解铝电解质
2017-06-06 17:49:53
电解铝电解质过热问题一直是电解铝生产当中控制指标之一。在实际生产过程中肯定会有一定的影响因素。因此,近年来,对电解铝电解质“过热度”指标的控制研究,越来越引起众多专家学者及生产厂家的高度重视。2007年初,在进一步实施延长大型预焙槽寿命的探索实践中,中铝山东企业电解铝厂电解二车间针对电解质“过热度”对槽寿命的影响力,提出了对《提高电解质“过热度”合格率》的研究课题。该项目引起分厂领导的高度重视,被列入电解铝厂2007年重大科研项目之一。在此后半年多的时间里,该厂科研人员深入生产一线,采集了大量现场数据,准备利用这些数据拟合出初晶温度与电解质各组份之间的回归方程,建立“过热度”控制模型并编制控制程序,从而实现对电解质“过热度”的智能化控制。经多次测试并与现场数据反复验证,Minitab数据分析软件做出的回归方程,所拟合出的初晶温度与实际测量温度偏差控制在±5℃的范围内,准确率高达95%以上,较好地体现了拟合回归方程的价值,对进一步《提高电解质‘过热度’合格率》的深度研究和实践起到决定性作用。对于电解铝电解质的过热问题对于各大工厂企业来说都是不能避免的问题之一。
电解铝 电解槽
2017-06-06 17:49:53
我国电解铝电解槽在改革开放以来的电解铝行业中有着突飞猛进的发展。电解铝电解槽作为铝行业的设备和技术也随着铝业产量的增长而活得了同步发展。预焙电解铝电解槽从无到有,从小到大;大型预焙槽的操作和控制系统以及一系列重要技术经济指标达到或接近了世界先进水平。但从全国电解铝行业整体而言,还存在不少差距。我们认为主要有以下几个问题:一是发展很不平衡,大部分工厂装备水平差,电解铝电解槽型落后的自焙槽占有很大比例;槽子小,劳动生产率低,经济技术指标落后;环境污染严重。二是规模结构不合理,小厂多,规模效益差,资源浪费严重。三是电解铝电解槽种类太多,不利于电解铝电解槽结构材料和备件的标准化、规范化,阻碍全行业走向现代化。四是技术水平落后,电流效率、电解铝电解槽寿命等指标与国际先进水平还有一定差距。目前自焙槽的改造已引起业界的普遍重视,呼吁借自焙槽改造之机,对其他相关问题也给予广泛关注,更周密地进行规划。不管怎么样,电解铝电解槽的问题是一门技术问题,目标始终要与国际接轨,更要关注环保问题和要求。在这一方面,我国还是相当落后的。
镀锌处理
2017-06-06 17:50:07
钢铁制造厂对成型的钢材进行镀锌处理,是为了提高钢材的耐腐蚀性能,能够延长钢材的使用时间,镀锌处理过的钢材产品用途更加广泛。镀锌处理分为两种,热镀锌处理和电镀锌处理。热镀锌处理也叫热浸锌和热浸镀锌,是一种有效的
金属
防腐方式,主要用于各
行业
的
金属
结构设施上。是将除锈后的钢件浸入500℃左右融化的锌液中,使钢构件表面附着锌层,从而起到防腐的目的。电镀锌处理也叫冷镀锌,就是利用电解原理,在制件表面形成均匀、致密、结合良好的锌镀层的过程。与其他
金属
相比,锌是相对便宜而又易镀覆的一种
金属
,属低值防蚀电镀层,被广泛用于保护钢铁件,特别是防止空气氧化腐蚀,并用于装饰。热镀锌和电镀锌的镀锌作用虽然相同,但效果相差甚远。因为他们的镀锌层厚度相差较大,电镀锌层的厚度一般仅在20~30μm,浸镀锌层的厚度则一般为200μm左右。所以电镀锌镀件的耐锈蚀时间远远短于热镀锌镀件。镀锌处理的原理:在盛有镀锌液的镀槽中,经过清理和特殊预处理的待镀件作为阴极,用镀覆
金属
制成阳极,两极分别与直流电源的正极和负极联接。镀锌液由含有镀覆
金属
的化合物、导电的盐类、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。通电后,镀锌液中的
金属
离子,在电位差的作用下移动到阴极上形成镀层。阳极的
金属
形成
金属
离子进入镀锌液,以保持被镀覆的
金属
离子的浓度。镀锌时,阳极材料的质量、镀锌液的成分、温度、电流密度、通电时间、搅拌强度、析出的杂质、电源波形等都会影响镀层的质量,需要适时进行控制。现在钢板的表面镀锌处理主要采用的是热镀锌处理。热镀锌是由较古老的热镀方法发展而来,自从1836年法国把热镀锌应用于工业以来,已经有170年的历史了。然而近30年来,伴随冷轧带钢的飞速发展,热镀锌工业得到了大规模发展。镀锌板中的热镀锌板生产工艺流程主要包括:原板准备→镀前处理→热浸镀→镀后处理→成品检验等。按照习惯往往根据镀前处理方法的不同把热镀锌工艺分为线外退火和线内退火两大类。
模具热处理及表面处理方法
2018-12-29 11:29:07
模具热处理是保证模具性能的重要工艺过程。对模具的如下性能有着直接的影响。 模具的制造精度:组织转变不均匀、不彻底及热处理形成的残余应力过大造成模具在热处理后的加工、装配和模具使用过程中的变形,从而降低模具的精度,甚至报废。
模具的强度:热处理工艺制定不当、热处理操作不规范或热处理设备状态不完好,造成被处理模具强度(硬度)达不到设计要求。模具的工作寿命:热处理造成的组织结构不合理、晶粒度超标等,导致主要性能如模具的韧性、冷热疲劳性能、抗磨损性能等下降,影响模具的工作寿命。
模具的制造成本作为模具制造过程的中间环节或最终工序,热处理造成的开裂、变形超差及性能超差,大多数情况下会使模具报废,即使通过修补仍可继续使用,也会增加工时,延长交货期,提高模具的制造成本。
正是热处理技术与模具质量有十分密切的关联性,使得这二种技术在现代化的进程中,相互促进,共同提高。20世纪80年代以来,国际模具热处理技术发展较快的领域是真空热处理技术、模具的表面强化技术和模具材料的预硬化技术。
模具的真空热处理技术
真空热处理技术是近些年发展起来的一种新型的热处理技术,它所具备的特点,正是模具制造中所迫切需要的,比如防止加热氧化和不脱碳、真空脱气或除气,消除氢脆,从而提高材料(零件)的塑性、韧性和疲劳强度。真空加热缓慢、零件内外温差较小等因素,决定了真空热处理工艺造成的零件变形小等。
按采用的冷却介质不同,真空淬火可分为真空油冷淬火、真空气冷淬火、真空水冷淬火和真空硝盐等温淬火。模具真空热处理中主要应用的是真空油冷淬火、真空气冷淬火和真空回火。为保持工件(如模具)真空加热的优良特性,冷却剂和冷却工艺的选择及制定非常重要,模具淬火过程主要采用油冷和气冷。
对于热处理后不再进行机械加工的模具工作面,淬火后尽可能采用真空回火,特别是真空淬火的工件(模具),它可以提高与表面质量相关的机械性能,如疲劳性能、表面光亮度、而腐蚀性等。
热处理过程的计算机模拟技术(包括组织模拟和性能预测技术)的成功开发和应用,使得模具的智能化热处理成为可能。由于模具生产的小批量(甚至是单件)、多品种的特性,以及对热处理性能要求高和不允许出现废品的特点,又使得模具的智能化热处理成为必须。模具的智能化热处理包括:明确模具的结构、用材、热处理性能要求;模具加热过程温度场、应力场分布的计算机模拟;模具冷却过程温度场、相变过程和应力场分布的计算机模拟;加热和冷却工艺过程的仿真;淬火工艺的制定;热处理设备的自动化控制技术。国外工业发达国家,如美国、日本等,在真空高压气淬方面,已经开展了这方面的技术研发,主要针对目标也是模具。
模具的表面处理技术
模具在工作中除了要求基体具有足够高的强度和韧性的合理配合外,其表面性能对模具的工作性能和使用寿命至关重要。这些表面性能指:耐磨损性能、耐腐蚀性能、摩擦系数、疲劳性能等。这些性能的改善,单纯依赖基体材料的改进和提高是非常有限的,也是不经济的,而通过表面处理技术,往往可以收到事半功倍的效果,这也正是表面处理技术得到迅速发展的原因。
模具的表面处理技术,是通过表面涂覆、表面改性或复合处理技术,改变模具表面的形态、化学成分、组织结构和应力状态,以获得所需表面性能的系统工程。从表面处理的方式上,又可分为:化学方法、物理方法、物理化学方法和机械方法。虽然旨在提高模具表面性能新的处理技术不断涌现,但在模具制造中应用较多的主要是渗氮、渗碳和硬化膜沉积。渗氮工艺有气体渗氮、离子渗氮、液体渗氮等方式,每一种渗氮方式中,都有若干种渗氮技术,可以适应不同钢种不同工件的要求。由于渗氮技术可形成优良性能的表面,并且渗氮工艺与模具钢的淬火工艺有良好的协调性,同时渗氮温度低,渗氮后不需激烈冷却,模具的变形极小,因此模具的表面强化是采用渗氮技术较早,也是应用最广泛的。
模具渗碳的目的,主要是为了提高模具的整体强韧性,即模具的工作表面具有高的强度和耐磨性,由此引入的技术思路是,用较低级的材料,即通过渗碳淬火来代替较高级别的材料,从而降低制造成本。硬化膜沉积技术目前较成熟的是CVD、PVD。为了增加膜层工件表面的结合强度,现在发展了多种增强型CVD、PVD技术。硬化膜沉积技术最早在工具(刀具、刃具、量具等)上应用,效果极佳,多种刀具已将涂覆硬化膜作为标准工艺。模具自上个世纪80年代开始采用涂覆硬化膜技术。目前的技术条件下,硬化膜沉积技术(主要是设备)的成本较高,仍然只在一些精密、长寿命模具上应用,如果采用建立热处理中心的方式,则涂覆硬化膜的成本会大大降低,更多的模具如果采用这一技术,可以整体提高我国的模具制造水平。
模具材料的预硬化技术
模具在制造过程中进行热处理是绝大多数模具长时间沿用的一种工艺,自上个世纪70年代开始,国际上就提出预硬化的想法,但由于加工机床刚度和切削刀具的制约,预硬化的硬度无法达到模具的使用硬度,所以预硬化技术的研发投入不大。随着加工机床和切削刀具性能的提高,模具材料的预硬化技术开发速度加快,到上个世纪80年代,国际上工业发达国家在在塑料模用材上使用预硬化模块的比例已达到3O%(目前在60%以上)。我国在上世纪90年代中后期开始采用预硬化模块(主要用国外进口产品)。
模具材料的预硬化技术主要在模具材料生产厂家开发和实施。通过调整钢的化学成分和配备相应的热处理设备,可以大批量生产质量稳定的预硬化模块。我国在模具材料的预硬化技术方面,起步晚,规模小,目前还不能满足国内模具制造的要求。
采用预硬化模具材料,可以简化模具制造工艺,缩短模具的制造周期,提高。
铝渣处理过程的烟气处理
2019-03-01 14:09:46
跟着中国经济的开展,对环保的要求越来越严,也给铝加工职业提出了一个严峻的课题,首要是在铝加工进程中的“三废”处理,尤其是对熔炼进程中发作的废弃物的处理。 1.渣处理污染物的组成 从炉内扒出的热的铝渣遇到空气中的氧气,会持续焚烧,发作很多的污染物和激烈的金属氧化反响。渣处理进程的污染物可分为3类:烟气、粉尘和余热。 人们一般所指的烟尘是指烟气和粉尘的混合物。所以烟气中有气体和固体两种成分。气态物质的首要成分是剩余造渣剂与热态铝渣反响时生成的氟化物和硫化物等。 固态物质首要是精粹时剩余的硝酸盐、石墨粉、氧化铝粉末和杂质粉尘等,烟尘总量占渣量的2%以下,其间大部分物质粒度1-10μm,归纳密度≈0.8。 余热首要是热态铝渣在冷却进程中与冷却介质进行热交换释放出的本身热量和处理进程中对周围大气的辐射热。 2.环境维护 充满在车间渣处理烟气,恶化劳作出产条件,严重影响工人的身体健康,渣处理烟气不净化处理分散到大气中,对生态有必定的损害。像(SiF4)无色、有毒、有刺激性臭味的气体,在湿润的空气中因水解而发作烟雾,不只会对工人的身体发作晦气影响,发作的烟雾也会影响操作者的视野,对安全出产发作很深的危险。 在烟气净化进程中,不只收回了烟气和粉尘,维护了环境,并且搜集了热量,改进了作业环境。 3.粉尘的管理 3.1工艺构成 粉尘管理意图一是较大极限地使烟气中的尘得到搜集,使有害气体转化为无害的和安稳的物质,到达国家排放标准。对渣处理进程中的烟尘管理,要对粉尘源和热源进行操控。其间,粉尘浓度约为10g-25g/m3,其间大部分物质粒度1-10μm,密度约为0.8,烟尘的温度约为150-250℃。 粉尘搜集体系由集尘烟道、旋风除尘器、脉冲式布袋除尘器、离心风机组成。渣处理烟气经集尘管道至旋风除尘器,进行混风降温文沉降大颗粒粉尘,再通过集尘烟道进入布袋除尘器进行除尘处理,净化后的烟气由排烟机送入烟囱排放(如下图)。 3.2旋风除尘器 渣处理的烟尘一个特色是温度高,另一个特色是浓度大。因为渣处理体系是半开放式的,密闭程度不能到达100%,因而渣处理进程中发作的高温烟气与外部的新鲜空气被一起引进集尘管道中进行开始混合,然后引进旋风除尘器进行开始除尘处理。 旋风收尘器出资较低,作用较好,适宜于净化密度大,颗粒粗的粉尘。非常合适处理渣处理发作的间歇式烟尘。 当气体沿切线的方向进入收尘器时,气流会沿圆形内壁高速接连旋转起来,气体中的颗粒在高速旋转进程中发作离心力,向四周运动,当碰撞在收尘器的壁上时,因其本身的重力下降到集尘室中,到达收尘的作用。旋风收尘器的除尘作用显着,能够搜集烟气中粒径5-10μm的颗粒物,功率到达90%。别的烟气和空气能够在此进行充沛混合,有用下降烟气温度。将高温烟气转换成常温烟气,不只下降布袋除尘器的本钱,并且削减设备日常的维护作业。 3.3脉冲布袋除尘器 烟气经旋风除尘器处理后,大颗粒粉尘现已被收回,温度降至150℃以下。但烟气中仍然含有很多细颗粒粉尘,为满意国家环保要求,烟气进入布袋除尘器进行进一步的除尘处理。布袋收尘器的除尘功率很高,能够搜集烟气中搜集粒径1-5μm及5μm以上剩余的颗粒物,功率到达99%。 布袋收尘器是干法收尘的首要设备,其原理是使含尘气体通过滤袋,到达收尘的作用,常用的有两种: (1)外制式:在除尘器内置多个袋房,袋房的表面有滤布,净化时,废气进入收尘器内,房内是负压,含尘气体进入除尘器之后,颗粒被吸附在滤布表面,净化之后的气体从袋房中扫除。工作必定的时刻之后,尘灰堆积在滤布上,因而,要及时发动压缩空气,进行反向吹风,尘埃掉落之后进入积尘室。 (2)内制式布袋收尘器:道理与外制式相同,仅仅含尘气体进入袋房中,袋房外面是负压,气体通过滤布,尘灰积在袋房之中,通过必定的时刻之后,通过轰动,尘埃主动掉落到积尘室之中,到达了除尘的作用。 参数的挑选: 抗结露、过滤风速、滤料的挑选是断定除尘器结构的要害参数。 处理布袋结露是脉冲除尘器的难点之一。渣处理发作的烟尘首要是精粹时剩余的硝酸盐、氧化铝粉末和杂质粉尘等,具有很强的吸水性。因而要对气源进行除水处理,操控水汽含量。当温度低于80℃时,烟气所含的水气会发作凝聚现象,会使除尘布袋受潮,枯燥的表面会结露、板结,形成体系阻力升高,除尘功率下降并或许导致布袋破损掉落。要添加加热及保温办法保证除尘室温度不低于80℃,防止除尘器中的水汽凝聚。 过滤风速是断定除尘器结构的要害参数之一。渣处理发作的烟气中含有很多较细烟尘和铝氧化物粉末,过高的过滤风速,晦气于粉尘的完全搜集。有鉴于此,在充沛的实践依据的基础上,断定过滤风速为0.6~1m/min左右,比较经济、适用。 滤料的选用也是断定除尘器结构的要害参数之一。依据现场实际情况及以往相似工程经历,除尘器选用中高温滤料。下表是几种常用滤料的性能参数比较。 滤料性能参数比较 依据实际情况,咱们选用玻纤针刺毡滤料。 4.废气的管理 关于气体污染物废气的管理问题,现在厂商根本没有进行管理,首要原因是渣处理进程发作的有害气体大部分都是中性的,并且铝渣处理发作烟尘的特色-不是接连性发作废气,是连续的发作废气,排放量是有限的,无需再进行深化处理。 5.总结 以上介绍了的环保设备和处理工艺,期望厂商在建造渣处理设备的除尘设备时参阅。
硫酸锰溶液的电解---电解机理
2019-01-25 15:50:11
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(H+)T——浓液中H+组分的总浓度,mol/L.
pHθ——SO42-+H+=HSO4-反应的标准[(SO42-)=(HSO42-)]平衡pH值。计算所得各温度的 pHθ值如下:温度/℃25406080100pHθ1.912.0932.42.7383.091
根据(3)式计算得到: (1)在固定[SO42-]T=2.3mol/L温度25~100℃情况下各[H+]T时的pH值见图1。 (2)在固定[H+]T=0.4mol/L和温度25~100℃情况下各[SO42-]T时的pH值 ,见图2。 从图1和图2可清楚看出,随着[SO-4]T的增加,特别是温度的升高,溶液中的pH值增大。而溶液中pH值的增大,对电解中的阳极电流效率提高将显示重大的作用。[next] 2)阳极过程 电解二氧化锰目前均采用Ti玻纹板或Ti-Mn合金涂层为阳极,从钟竹前、梅光贵制作的Ti-H2O系φ-pH图(图3)可以看出,在阳极的氧化条件下,Ti表面生成TiO2,从而呈现出不溶钝化状态。 Ti-H2O系φ-pH图的有关反应式如下: Ti2++2e-===Ti (1)
φθ25=-1.628 Ti3++e-===Ti2+ (2) φθ25=-0.3686 TiO+2H+===Ti2++H2O (3) pHθ25==5.451 TiO+2H++2e-===Ti+H2O (4) φ25=-1.3059-0.0591pH Ti2O3+2H++2e-===2Ti+H2O+O2 (5) φ25=-1.2027-0.0591pH Ti2O3+6H++2e-===2Ti2++3H2O (6) φ25=-0.5171-0.1183pH TiO2+4H++2e-===Ti2++2H2O (7) φ25=-0.5171-0.1183pH TiO2+4H++e-===Ti3++2H2O (8) φ25=-0.6657-0.2365pH 2TiO2+2H++2e-===Ti2O3+H2O (9) φ25=-0.4714-0.0591pH 钛作为阳极具有优异的机械性能和耐腐蚀性能,密度小,强度高,并且有较好的可加工性,易于成型。然而,钛作为电解过程中的阳极使用时,很易产生钝他现象,钝化后导电性能严重下降。[next] 钛在电化学序中处于铁和锌之间,是热力学上很活泼的金属,其标准平衡电极电势为-1.63V,但是钛表面极易生成保护性的氧化膜(钝化膜),因而其实际电极电势远远地偏向正值,这种具有高电阻的钝化膜使钛具有很优良的而腐蚀性能。在钛作为阳极时,由于阳极电流的致钝作用,使钛表面的钝化膜不断增厚,使电解过程的槽电压急剧上升电耗增加,直至电解过程无法继续进行。围绕着如何避免钛阳极钝化,并且提高其应用时的电流密度,以期降低电耗,提高生产率,各国研究者们提出了许多解决方案。其中采用Ti板喷砂处理或选用Ti-Mn合金层阳极,是解决Ti板钝化较好的方案。 电解MnO2阳极过程主要发生如下析O2和析出MnO2两个竞争反应: O2+4H++4e-===2H2O (1) 当Po2=100Pa, φ25=1.229-0.0591pH φ40=1.2163-0.062pH φ60=1.200-0.066pH φ80=1.1834-0.07005pH φ100=1.167-0.074pH MnO2+4H++2e-===Mn2++2H2O (2) 当[Mn2+]=1mol/L, φ25=1.229-0.01182pH φ40=1.219-0.1241pH φ60=1.206-0.132pH φ80=1.1943-0.1401pH φ100=1.1824-0.148pH 反应(1)和反应(2)式的φ值可以看出,升高温度上述两反应的标准φӨ之间的差值影响并不大,而pH的大小对其差值的影响却是很显著的。 将图1和图2中相应条件的pH代入上述(1)和(2)反应温度的平衡电势φ式中,我们制作了φ-[H+]图(见图4),φ-[SO42-]T图(图5)和φ-温度图(图6)。[next] 从图5和图6可以看出:温度升高和增大[SO42-]T,φ2与φ1均下降,而且φ1-φ2差值增大。表明采用高浓度[SO42-]T溶液和高温电解有利于MnO2的优先析出。 从MeSO4-H2SO4-H2O系φ-[H+]T图(图4)看出,对于给定[SO42-]T浓度的溶液而言,在电解开始时(即[H+]T=0时)φ1-φ2差值最大,这时MnO2优先析出。到电解后期(即[H+]T增大,φ1-φ2差值为零),MnO2和O2同时析出。表明要得到高的阳极电流效率,[H+]T的升高受到限制。说明采用高温和高浓度[SO42-]T浓液电解,有利于MnO2的优先析出。上列各点均为我们进行的MnO2电解试验结果所证实。[next] 钟少林详细进行了电解MnO2电极反应机理的研究,其研究结果如下: 用玻璃碳电极,在Na2SO40.5mol·L-1,MnSO40.01mol·L-1,温度25~35℃的中性溶液中,进行了稳态极化曲线法、旋转圆盘电极稳态极化曲线法、线性电势扫描伏安法、卷积扫描电势伏安法、循环伏安法、电流阶跃法和电势阶跃法等7种现代电化学测试试验,系统地研究了MnO2阳极沉积的电化学行为,测量了电极反应动力学参数,如表1所示。同时由稳态极化曲线法测得了过电势为0.39V时电极反应的表观活化能ΔE=50.2kJ/mol,而由旋转圆盘电极稳态极化曲线法求得Mn2+参加反应的级数为1级。这些数据对强化电解MnO2过程具有现实意义。表2介绍了电解MnO2阳胡沉积反应的研究。
表1 电极反应动力学参数实验研究方法温度t/℃传递系数βna交换电流io/(A·cm-2)标准速度常数Kof/(cm·s)扩散系数D/(cm2·s-1)稳态极化法300.4584.83×10-82.56×10-10 旋转电极法290.4681.13×10-75.35×10-103.78×10-6扫描电位法310.501 卷积扫描电位法310.4754.55×10-81.99×10-10 电流阶跃法350.5057.48×10-92.31×10-106.82×10-6电位阶跃法300.5154.00×10-81.10×10-104.28×10-6
[next]
经稳态极化曲线和循环伏安曲线的分析,得出MnO2沉积反应的历程为 Mn2+===Mn4++2e- Mn4++2H2O===MnO2+4H+ 其中部分 Mn3++2H2O===MnOOH+3H+ MnOOH===MnO2+H++e- 研究结论: ①电解二氧化锰从中性硫酸锰溶液中阳极沉积反应历程为 Mn2+===Mn3++e- (1) Mn3+===Mn4++e- (2) Mn4++2H2O===MnO2+4H+ (3) 其中部分 Mn3++2H2O===MnOOH+3H+ (4) MnOOH=MnO2+H++e- (5) 电极电势在1.2V以前,主要进行(1)、(2)、(3)、(4)反应,而当电势>1.2V时,同时发生(5)反应。 ②Mn2+氧化生成MnO2的电化学反应为不要逆电极过程,其不可逆性是由于第一个电子转移迟缓引起的,即电极反应Mn2+=Mn3++e-为反应的控制步骤。 ③各种电化学测试实验测得MnO2阳极沉积反应的传递系数βna=0.46,交换电流密度i0=4.83×10-8A/cm2,标准反应速度常数Kƒ°=1.98×10-10cm/s,锰离子的液相扩散数D=4.28×10-6cm2/s,在过电位η=0.39V下,表观反应活化能ΔE=51.8kj/mol,以及锰离子参加电极反应的级数为1级。 ④在MnO2阳极沉积反应中,溶液的酸度即pH值对反应影响较大,酸度增大,反应的可逆性随之加大。 ⑤升高温度、降低酸度有利于提高电解MnO2的电流效率。 工业生产中,MnO2电解工序主要技术条件为:槽温95~100℃,槽液MnSO4浓度90~110g/L,槽液H2SO4酸度35~40g/L,电流密度50~80A/m2,槽电压2.5~4.0V,电解周期、清槽周期、清阴极周期且般均为15左右,视具体情况而定。
钢管表面处理
2019-03-19 09:03:26
钢管表面处理是钢管的使用寿命的关键因素之一,它是防腐层与钢管能否牢固结合的前提。经研究机构验证,防腐层的寿命除取决于涂层种类、涂覆质量和施工环境等因素外,钢管的表面处理对防腐层寿命的影响约占50%,因此,应严格按照防腐层规范对钢管表面的要求,不断探索和总结,不断改进钢管表面处理方法。 1、清洗 利用溶剂、乳剂清洗钢材表面,以达到去除油、油脂、灰尘、润滑剂和类似的有机物,但它不能去除钢材表面的锈、氧化皮、焊药等,因此在防腐生产中只作为辅助手段。 2、工具除锈 主要使用钢丝刷等工具对钢材表面进行打磨,可以去除松动或翘起的氧化皮、铁锈、焊渣等。手动工具除锈能达到Sa2级,动力工具除锈可达到Sa3级,若钢材表面附着牢固的氧化铁皮,工具除锈效果不理想,达不到防腐施工要求的锚纹深度。( 中国喷砂机网 www.penshaji.com ) 3、酸洗 一般用化学和电解两种方法做酸洗处理,管道防腐只采用化学酸洗,可以去除氧化皮、铁锈、旧涂层,有时可用其作为喷砂除锈后的再处理。化学清洗虽然能使表面达到一定的清洁度和粗糙度,但其锚纹浅,而且易对环境造成污染。 4、喷(抛)射除锈 喷(抛)射除锈是通过大功率电机带动喷(抛)射叶片高速旋转,使钢砂、钢丸、铁丝段、矿物质等磨料在离心力作用下对钢管表面进行喷(抛)射处理,不仅可以彻底清除铁锈、氧化物和污物,而且钢管在磨料猛烈冲击和磨擦力的作用下,还能达到所需要的均匀粗糙度。 喷(抛)射除锈后,不仅可以扩大管子表面的物理吸附作用,而且可以增强防腐层与管子表面的机械黏附作用。因此,喷(抛)射除锈是管道防腐的理想除锈方式。一般而言,喷丸(砂)除锈主要用于管子内表面处理,抛丸(砂)除锈主要用于管子外表面处理。采用喷(抛)射除锈应注意几个问题。 4.1除锈等级 对于钢管常用的环氧类、乙烯类、酚醛类等防腐涂料的施工工艺,一般要求钢管表面达到近白级(Sa2.5)。实践证明,采用这种除锈等级几乎可以除掉所有的氧化皮、锈和其他污物,锚纹深度达到40~100μm,充分满足防腐层与钢管的附着力要求,而喷(抛)射除锈工艺可用较低的运行费用和稳定可靠的质量达到近白级(Sa2.5)技术条件。 4.2喷(抛)射磨料 为了达到理想的除锈效果,应根据钢管表面的硬度、原始锈蚀程度、要求的表面粗糙度、涂层类型等来选择磨料,对于单层环氧、二层或三层聚乙烯涂层,采用钢砂和钢丸的混合磨料更易达到理想的除锈效果。钢丸有强化钢表面的作用,而钢砂则有刻蚀钢表面的作用。钢砂和钢丸的混合磨料(通常钢丸的硬度为40~50 HRC,钢砂的硬度为50~60 HRC可用于各种钢表面,即使是用在C级和D级锈蚀的钢表面上,除锈效果也很好。 4.3磨料的粒径及配比 为获得较好的均匀清洁度和粗糙度分布,磨料的粒径及配比设计相当重要。粗糙度太大易造成防腐层在锚纹尖峰处变薄;同时由于锚纹太深,在防腐过程中防腐层易形成气泡,严重影响防腐层的性能。 粗糙度太小会造成防腐层附着力及耐冲击强度下降。对于严重的内部点蚀,不能仅靠大颗粒磨料高强度冲击,还必须靠小颗粒打磨掉腐蚀产物来达到清理效果,同时合理的配比设计不仅可减缓磨料对管道及喷嘴(叶片)的磨损,而且磨料的利用率也可大大提高。通常,钢丸的粒径为0.8~1.3 mm,钢砂粒径为0.4~1.0 mm,其中以0.5~1.0 mm为主要成分。砂丸比一般为5~8。 应该注意的是在实际操作中,磨料中钢砂和钢丸的理想比例很难达到,原因是硬而易碎的钢砂比钢丸的破碎率高。为此,在操作中应不断抽样检测混合磨料,根据粒径分布情况,向除锈机中掺入新磨料,而且掺人的新磨料中,钢砂的数量要占主要的。 4.4除锈速度 钢管的除锈速度取决于磨料的类型和磨料的排量,即单位时间内磨料施加到钢管的总动能E及单颗粒磨料的动能E1。 式中: m ——磨料的喷(抛)量; V ——磨料运行速度; m1——单颗粒磨料的质量。 m。的大小与磨料破碎率有关,破碎率大小直接影响表面处理作业的成本及除锈设备的费用。当设备固定不变后,m为常数,y为常数,所以E也是一个常数,但由于磨料破碎,m1发生变化,因此,一般应选择损耗率较低的磨料,这样有利于提高清理速度和长叶片的寿命。 4.5清洗和预热 在喷(抛)射处理前,采用清洗的方法除去钢管表面的油脂和积垢,采用加热炉对管体预热至40一60℃,使钢管表面保持干燥状态。在喷(抛)射处理时,由于钢管表面不含油脂等污垢,可增强除锈的效果,干燥的钢管表面也有利于钢丸、钢砂与锈和氧化皮的分离,使除锈后的钢管表面更加洁净。 5 结语 在生产中重视表面处理的重要性,严格控制除锈时的工艺参数,在实际施工中,钢管防腐层的剥离强度值大大超过标准的要求,确保了防腐层的质量,在同样设备的基础上,大大提高工艺水平,降低生产成本。
电炉处理废铅
2019-02-20 09:02:00
电炉处理再生含铅质料是先进的工艺。电炉熔炼与鼓风炉熔炼处理废铅蓄电池及再生烧结质料比较,明显的长处是焦耗低。往炉猜中参加的焦炭量只确保炉中进行复原反响的需求。这样,使用空气焚烧焦炭已无必要,成果,生成的烟气少了,削减了炉尘的排出量和烟气净化的费用。电炉熔炼时,大大削减了热丢失,既随废气又随废渣的热丢失将削减60%。
图1 鼓风炉复原熔炼铅烧结块、再生质料和返料的工艺流程图
图2 鼓风炉熔炼废铅蓄电池的工艺流程图
电池法将含铅再生质料处理成铅锑合金的工艺是由全苏有色金属科研设计院等单位研发的。工业规划的苏打复原电熔炼法在列宁诺戈尔斯克铅厂首要选用。此法的特点是在熔炼再生物料时增加苏打、石灰石和含铁物料等熔剂,直接出产契合全苏标准的铅锑合金。
在电炉出产铅锑合金时,熔炼进程中一起进行铅硫酸盐和氧化物同苏打(或许苏打-硫酸盐混合物)及炉料的其它氧化物组分和碳复原剂交互反响。
炉料在电炉的复原环境中熔化并发生出液相;粗铅散布在炉子的下部;冰铜-炉渣的熔体呈较轻相,构成熔体上部。
在电炉中进行的氧化-复原进程的反响进程归结如下:炉猜中有铅的氧化物和硫酸盐化合物,在加热时,它们与固态碳和在碳酸钠存在的条件下发作效果;铅的氧化物、硫酸盐和硅酸盐与铅和钠的硫化物发作效果。[next]
在固相中进行的流程反响进程可用以下流程和反响式表明:
Pb+CO→PbO·CO吸离→PbCO2吸离→Pb+CO2 (1)
PbO·SiO2+CO→PbO·SiO2·CO吸离→Pb·SiO2·CO2吸离→Bb+SiO2+CO2 (2)
2PbO·SiO2+CO→2PbO·SiO2·CO吸离→Pb+Pb·SiO2·CO2→2Pb+SiO2+2CO2 (3)
C+CO2→C+CO2吸离→CO·CO→2CO (4)
PbO+Na2CO3+C→Pb+Na2O+CO2+CO (5)
PbSO4+Na2CO3+3C→Pb+Na2S+3CO2+CO (6)
PbSO4+2C→PbS+2CO2 (203)
Sb2O3+3CO→Sb2O3·3CO吸离→2Sb+3CO2 (7)
与氧化铅基本上是在液相中按下列反响相互效果:
Na2S+3PbO→3Pb+Na2O+SO2 (8)
Na2S+3(2PbO·SiO2)→6Pb+Na2O+SO2+3SiO2+1.5O2 (9)
Na2S+3(Pb·SiO2)→3Pb+Na2O+SO2+3SiO2 (10)
必定数量的氯化物跟着返尘进入炉料。氯化物与硫酸钠在有碳存在的条件下按下列反响相互效果:
PbCl2+Na2CO3+C→Pb+2NaCl+CO2+CO (11)
废钢是炉料的必要的组分,确保硫化铅和硫化锑与铁复原反响的进行:
PbS+Fe←→Pb+FeS (12)
Sb2S3+3Fe←→2Sb+3FeS (13)
冰铜熔体由未进行反响的硫化铅、硫化铁和硫化钢组成。熔体的渣组分由无矿岩的组分(SiO2、CaO、Al2O3)在与碳酸钠相互效果下构成:
Na2CO3+nSiO2←→Na2O·nSiO2+CO2 (14)
Na2SO4+nSiO2←→Na2O·nSiO2+SO3 (15)
mNa2O·nSiO2+CaO←→mNa2O·CaO·nSiO2 (16)
由于再生质猜中无矿岩石的组分含量不高,故单相渣未构成,而成为冰铜-渣熔体的成分。
熔炼产品的分化彻底取决于它的物理学性质。钠质硅酸盐渣熔体溶解极少量的铅和锑,因而熔炼时金属随硫化物渣熔体的丢失不大。铅和锑的化合物在钠质硅酸盐渣熔体中的的溶解度列于表1。
表1 铅和锑的化合物在钠质硅酸盐渣熔体中的溶解表渣的成分(%)温度(℃)铅和锑化合物的平衡浓度(%)PbPbSSbSb2S2SiO2 36.39000.030.270.091.35Na2O 39.510000.0380.290.0092.40CaO 24.212000.039—0.009—SiO2 26.29000.0780.280.211.85Na2O 45.010000.1000.290.193.80CaO 20.311000.16———FeO 20.012000.181.30——SiO2 37.49000.0250.200.303.0Na2O 32.410000.035——3.1CaO 20.311000.035——3.4FeO 9.9
铅和锑的平衡浓度跟着含这两种金属硫化物的体系中温度的升高而增大。二氧化硅含量增高则下降了平衡浓度,往渣体系中参加氧化铁则进步铅的平衡浓度。
熔炼产品的定性别离,考虑到铅和锑两种金属及其渣熔体的硫化物,经过调理炉膛深度而成为可能。依据熔体温度差确保铅、锑、铜的硫化物的熔析,并有用地与冰铜体交互反响。
电熔炼进程的技能指标定于渣熔体的粘度和电导率。二氧化硅含量的进步和渣中氧化钙和含量的下降使渣的粘度增大并使其出炉困难。此外,二氧化硅的含量增高还下降了电导率。[next]
下面列出渣熔体的粘度和电导率与温度的相关联系(SiO231.0%、Na2O35.25%、CaO8.75%、FeO29%):
温度(℃) 750 900 950 1000 1050 1100 1150 1200
粘度(帕·秒) 84 36 24 14 11 80 5.9 3.4 电导率(西·厘米-1) 0.76 1.11 1.61 1.91 — — — — 在工业实践中,对再生铅质料以苏打复原进程进行过电炉熔炼,生成含有SiO228~42%、Na2O28~40%、CaO15~24%、FeO10~20%的冰铜-渣熔体。这样的成分确保得到贫铅的冰铜-渣溶体并进步了铅和锑的回收率。
电炉熔炼的实践 按工艺流程图(图3)将再生质料用电热法处理成含锑的铅。再生质料应契合ГOCT1639~78的要求。用来电炉熔炼的再生质料有:铅和含锑的铅的废料、废铅蓄电池、铅渣、铅泥、拆解蓄铅蓄电池的金属产品。含铅物料的化学成分列于表2。
图3 电炉熔炼含铅再生质料的工艺流程图
表2 电炉熔炼的含铅物料的化学成分(%)物料PbSbCuSAsSnFeSiO2其它废铅块料97.0~99.00.25~0.5——————0.5~2.75含锑的铅废料及块料90.0~95.00.25~0.5————5.0—1.5~4.5废铅蓄电池73.5~88.51.2~4.13.4~3.63.2~7.00.02~0.010.01—1.0~2.01.6~19.2废铅蓄电池崩溃后的金属产品90.0~92.53.0~4.00.20.6~0.880.010.01——3.9~6.4
电炉熔炼成铅锑合金工艺对再生质料的备料提出高要求,这些要求在于要细心进行下列工序:检验、分选、崩溃、熔炼前的预备。在一年的冰冷期间,质料必定要枯燥,剩余水分不超越4%。
在一家工厂里用电炉熔炼的炉料100%是再生质料(铅含量不低于75%)。再生质料总量的4~6%是碳酸钠,1.5~2.0%是石灰石,2~3是铁屑,5~8%是冶金焦炭。焦碳的配比依据熔炼面上发生的厚度为50~100毫米的固定层核算而定。[next]
依据出产下列成分的冰铜-渣熔体的需求来断定炉料成分:Pb3~5%,Fe全23~30%。Cu1.2~3.0%,S12~15%,Na17~20%,SiO27~9%,CaO12~14%,其它7.3~16.0%。渣-冰铜中SiO2的含量在7~9%的水平上,并限于随焦碳灰、铅渣和废铅蓄电池渣棉中的填料而进入。
用板式进料器或许螺旋进料器把炉料装入炉内,送到均匀散布的渣面上,而不构成斜坡。
炉料进入熔体后,开端进行金属的复原反响和生成渣-冰铜熔体的反响。在4~4.5小时内周期性地装入和熔炼炉料。在这个时期,装入炉内27~32吨炉料和返料(尘粒和难熔浮渣)。
熔炼进程在三相三电极电炉里进行了(图4),电极直径为0.3米。电炉的参数如下:
电炉的功率(千伏安) 2300
炉料的单位出产率(吨/米2·昼夜) 9.8
每吨炉料电极耗费(吨) 0.0096~0.011
每吨炉料耗电量(千瓦小时) 600~650
炉底面积(米2) 7.37
熔炼区电炉的尺度(米)
图4 熔炼含铅再生质料的电炉
a-纵剖面;δ-横剖面
宽 1.86
长 3.96
烟气区电炉的尺度(米)
宽 2.1
长 4.2
炉内坚持必要的温度,既考虑到电流经过渣熔体时放出热量,也由于电极和炉料间发生电弧辐射热。
电流经过三根石墨电极进入电炉作业空间,电极终端深化到渣熔体180~450毫米处。
炉膛内的热交换依托渣熔体的对流搅动而得到确保。一起,熔体中的热场适当不均匀。在接近炉壁的当地,电极区确保有最高温度1250~1300℃,在炉底区温度为1000℃,而在炉底(床)温度下降到700℃。温度的不均匀决议了炉料装入的次序。大部分炉料约90%装入接近电极的空间,而少部分(10~15%)装入比较接近炉子的边上。熔池到达1.3~1.4米水平后,开端装入铁屑。熔池温度应不低于1200~1300℃。沉积后,出产出熔炼产品。粗铅放入容积0.7米3的浇包送入精粹车间。渣-冰铜熔体注入钢锭子模,冷却、分隔并入库。熔炼产品的产出率如下:粗铅73~76%,渣-冰铜12~16%,烟气5~7%,碱浮渣0.3%。
下面列出电炉熔炼的技能经济指标:
再生质料 100
苏打(占质料的%) 5.5
石灰石 1.5
废铁 2.9
焦炭 3.8
质料单位熔炼量(吨/米2·昼夜) 8.3
熔炼产品的产出率(占质料的%)
粗含锑铅 74.0
渣-冰铜 13.0
碱浮渣 0.3
在制品蓄电池合金中的回收率(%) 铅 94.2
锑 89.0
在渣-冰铜熔体中的回收率(%)
铅 0.65
锑 2.10
每吨质料耗费的电极(千克) 13.0
电能耗费(千瓦小时/吨质料) 600
温度(℃)
炉膛内 1500
炉顶 900
出产出的铅 860
炉顶下的负压(千帕) 3.0
电热苏打-复原进程是直接出产具有铅和锑回收率高的铅锑合金的有用办法。一起,从质料的综合使用来看,该工艺不能确保充沛提取固若金汤和锡。铜随渣-冰铜的丢失约为91%,锡的丢失约为8~10%。
废铜处理设备
2018-12-13 10:31:09
按照再生产品的质量要求、废铜的处理,可以分为火法冶炼和电解冶炼。生产粗铜和铜合金,一般采用火法冶炼,而生产电解铜需要电解冶炼。 最常用的火法废铜处理没备为回转炉,也叫作转鼓炉或转筒栌。工艺原理如图 1-15 所示。 炉体由两端呈锥形的水平圆筒组成。一端安装以煤气、燃油或煤粉为燃料的燃烧喷嘴,另一端供装入炉料。排出孔位于侧壁中心与转炉相似。炉身依水平轴旋转,运作时连续转动以保证加热的炉衬与炉料完全接触。回转炉的容量介于 50 ~ 6000kg 之间。熔炼速度快、熔炼损失低,生产的金属铜气体含量少,并且成分和温度均匀。整个冶炼过程能耗低,且能完全控制温度和气氛。缺点是因为熔池较浅,不宜用惰性气体吹洗,也不容易快速加入新的炉料,并可造成严重的空气污染。现在,这种炉子已多用作废杂铜的预熔化,以便送入精炼炉熔炼。 冲天炉 (cupola) 使用低硫、低灰分焦炭也可熔炼黄铜,但由于氧化性气氛与锌的挥发,过程控制困难。坩锅炉是熔炼中、小批量产品最简单的熔炼装置,在 30 ~ 120min 内可熔炼 100 ~ 500kg 黄铜。坩锅炉由小型垂直圆柱形炉室组成,炉室内用直接火焰、电阻元件或感应线圈将热直接转移给坩埚,坩埚由石墨、碳素砖或其他耐火材料构成,这种炉型极适于熔炼小批量的合金,用于铜制品的艺术创作。 在直接电弧炉、间接电弧炉、感应炉三大类型的电炉中,直接电弧炉或埋弧电炉因电弧温度过高,成分控制困难,不能用于熔炼合金;间接电弧炉只能用于小型铸造;最适合处理废杂铜的电炉为感应炉,特别是无芯低频感应电炉。这种炉子呈隧道形或坩埚形,如图 1-16 所示。炉体由圆柱形衬以耐火材料的熔炼室及其周围的水冷原线圈组成。感应电流在炉内直接熔化炉料。与芯形炉不同,此种炉形可装入冷金属炉料,因此在实践中主要用来熔炼废杂铜。炉子的规格有 75 ~ 700kw 多种,容量从数千克到数吨不等。 废铜电解冶炼的主要设备为电解槽,工作原理如图 1-17 所示。以粗铜为阳极,精铜棒为阴极,电解液采用稀硫酸。化学反应如下。 目前,发达国家的废杂铜处理工艺及设备,倾向于炉火法精炼工艺加 ISA 电解工艺相结合的联合工艺。西德精炼公司 (NA) 胡藤维克凯撒工厂 (HK) 是目前世界上最大、最先进的废杂铜精炼厂,它采用一台倾动炉 (350t/f) 和一台反射炉 (200t/f) 处理废杂铜,采用 IsA 工艺 (DK=31 3A / m2 。 ) 生产阴极铜,产量 17 × 104t/a 。美国的废杂铜依据其质量的差异,采取不同的途径重新进入生产过程。因 1 号废杂铜具备阴极铜的质量,只要按与阴极铜相同的方式进行熔炼与铸造即可,其再生的能耗约为 1.2Mw · h/t 。 2 号废杂铜是一类未合金化的废杂铜,如线材和铜质水管道以及被其他金属污染的铜制品 ( 如经过电镀、软焊或硬焊的铜制品 ) ,可先进入粗铜熔炼厂,作为原金属铜生产的一部分以高级阴极铜的形式重新进入市场,再生能耗约为 5.6MW · h/t 。 3 号废杂铜的品位较低 ( 含铜量介于 10 %~ 88 % ) ,依其成分的不同而在不同的熔炼炉内熔炼,然后再通过火法精炼和电解精炼制成阴极铜.这一过程可在粗铜熔炼厂或从专门处理废杂铜及其他金属的工厂中完成,再生能耗约为 14MW.h / t 。 4 号废杂铜为铜合金废屑,主要由黄铜、青铜及铜镍合金构成,进入黄铜加工厂用于制造新的合金。 对纯净的废杂铜可采用美国熔炼与精炼公司发明的 ASARCO 炉进行熔炼,获得的精铜用于浇铸线坯 ( 盘条 ) 。 再生过程中,炉料的准备十分重要。例如,浇铸电工产品时,必须考虑炉料中有害杂质对电导率的影响,因此要求炉料尽可能纯净。如果浇铸的是通用合金,则要求炉料尽可能均匀并保证其成分在特定的限度以内。加料时,炉料的各个料块的熔点尽可能接近,从而保持熔体均匀,避免低熔点元素的挥发和氧化;同时,也有助于保持熔体和最终铸件的均匀。 当给炉料配料时,通常使用的是母台金,而不是单一的元素态金属。这种合金通常可由铸造厂提供铸锭,其成分和熔点是均一的。 铜加工制造业所产生的具有阴极质量的废杂铜 ( 不合格的铜棒、裸线、铜铸模 ) ,一般都在厂内与正规的阴极铜炉料一起投入 ASARCO 竖炉内。被其他金属污染的废杂铜,则先在回转炉或反射炉内熔炼,并浇铸成阳极后再进行电解精炼。大部分杂质 (Al 、 Fe 、 Zn 、 Si 和 Sn) 可借造渣或空气氧化及火法精炼除去。火法精炼的废杂铜适于熔铸合金。铜合金废杂物料,主要由黄铜及一定量的青铜与铜镍合金组成,可以把这类废杂铜合金按新 ( 制造过程废料 ) 、旧 ( 废弃物品 ) 进行分类。将它们在回转炉、坩埚炉或感应炉内重熔,实现一定程度的精炼和成分调整,再浇铸成重熔锭或新的半制成品。对于成分变化幅度极大 (12 %~ 95 % Cu) 的低品位废杂铜,可按富铜矿或铜精矿在熔炼炉内处理。 与国外先进的再生处理工艺相比,我国对废杂铜的预处理及再生利用工艺及装备整体上还比较落后。我国至今尚没有一家从废杂铜拆解到阴极铜精炼的完整废杂铜处理工厂,多数废杂铜精炼工厂,规模小、工艺落后、装备差、环保问题严重,这些工厂规模一般在 (0.5 ~ 3) × 104t 级,火法精炼基本采用反射炉,炉能 25 ~ 110t 大小不等,热效率低、能耗高,工人劳动强度大,黑尘污染严重,产品质量只能达到、甚至低于 GB / T 467-1997 标准中标准阴极铜的水平,相当数量的高品位废杂铜未经精炼即被直接生产铜线锭和铜“黑杆”。鉴于我国丰富的劳动力资源,使得我国有能力进口低品位金属废料。低品位的铜废料,品位一般在 25 %~ 30 %之问,相当于铜料矿品位,但价格仅为精矿价格的 83 %~ 84 %,且能省去熔炼、吹炼成本和工序,加上分检出的其他有价金属、塑料等,具有明显的获利优势,是发达国家昂贵的人力成本难以实现的,非常适合于我国手工和较简单机械拆解相结合的现阶段国情,应当提倡发展。
电解钴
2017-07-03 10:47:33
电解钴,中文别名为钴粉;钴;钴,海绵状;钴丝;钴片;钴粒;纳米钴。性质描述钴是具有光泽的钢灰色金属,比较硬而脆,有铁磁性,加热到1150℃时磁性消失。钴的化合价为2价和3价。在常温下不和水作用,在潮湿的空气中也很稳定。在空气中加热至300℃以上时氧化生成CoO,在白热时燃烧成Co3O4。氢还原法制成的细金属钴粉在空气中能自燃生成氧化钴。产品应用金属钴主要用于制取合金。钴基合金是钴和铬、钨、铁、镍组中的一种或几种制成的合金的总称。含钴的一定量钴的刀具钢可以显著地提高钢的耐磨性和切削性能。含钴50以上的司太立特硬质合金即使加热到1000℃也不会失去其原有的硬度,如今这种硬质合金已成为含金切削工具和铝间用的最重要材料。在这种材料中,钴将合金组成中其它金属碳化物晶粒结合在一起,使合金具更高的韧性,并减少对冲击的敏感性能,这种合金熔焊在零件表面,可使零件的寿命提高3-7倍。航空航天技术中应用最广泛的合金是镍基合金,也可以使用钴基合金。
电解铜
2017-06-27 11:12:09
将粗铜(含铜99%)预先制成厚板作为阳极,纯铜制成薄片作阴极,以硫酸(H2SO4)和硫酸铜(CuSO4)的混合液作为电解液。通电后,铜从阳极溶解成铜离子(Cu)向阴极移动,到达阴极后获得电子而在阴极析出纯铜(亦称电解铜)。粗铜中杂质如比铜活泼的铁和锌等会随铜一起溶解为离子(Zn和Fe)。由于这些离子与铜离子相比不易析出,所以电解时只要适当调节电位差即可避免这些离子在阴极上析出。比铜不活泼的杂质如金和银等沉积在电解槽的底部。 这样生产出来的铜板,称为“电解铜”,质量极高,可以用来制作电气产品。铜的性质铜在元素周期表中,原子序数为29,属第一副族。其性质为:①物理性质铜是一种玫瑰红色金属,柔软、有金属光泽,密度为8.92克/厘米3,溶点为1083.5℃,沸点为2595℃,富于
延展性
,易弯曲,强度较好,在
导电性
和导热性方面,铜仅次于银,居第二位,它可以进行冷热压力加工,由于其具有
面心立方晶格
,铜及其化合物无磁性。熔点时铜的蒸气压很小,因而在冶金过程温度下,不易挥发。②化学性质液体铜能溶解某些气体,H2、O2、SO2、CO2、CO和
水蒸气
等,溶解气体对铜的机械性质及导电性均有一定影响,纯铜在常温下与干燥空气和
湿空气
不起作用,但在CO2湿空气中,表面会产生绿色薄膜CuCO3Cu(OH)2又称铜绿,它能保证铜不再被腐蚀。铜在空气中加热到185℃即开始与氧作用,表面生成一层暗红色铜氧化物,当温度高于350℃时,铜颜逐渐从玫瑰色变成黄铜色,最后变成黑色。铜能溶解于
硝酸
和有氧化剂存在的硫酸中,铜能溶解于氨水中,也能与氧、卤等元素直接化合。电解铜用途1#电解铜
是与人类关系非常密切的有色金属,被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域,在我国有色金属材料的消费中仅次于铝。 铜在电气、电子工业中应用最广、用量最大,占总消费量一半以上。用于各种电缆和导线,电机和变压器的绕阻,开关以及印刷线路板等。 在机械和运输车辆制造中,用于制造工业阀门和配件、仪表、滑动轴承、模具、热交换器和泵等。 在化学工业中广泛应用于制造真空器、蒸馏锅、酿造锅等。 在国防工业中用以制造子弹、炮弹、枪炮零件等,每生产100万发子弹,需用铜13--14吨。 在建筑工业中,用做各种管道、管道配件、装饰器件等。
电解镍价
2017-06-06 17:49:54
今日,上海市1#金川镍价格为274,000-275,000,较上周五跌6,000元;1#电解镍(Ni99.90)价格较上周五跌5,000元,为273,000-275,000。因现货市场供应较紧张,上周国内镍价在280,000元左右震荡,而金川镍的平均成交价是282,600元,其它镍的成交价是280,000元。金川集团上调镍价使得国内贸易商对后市增添了一些信心。但上周伦镍的跌势限制了国内镍价的涨幅。上海有色网的消息面分析:1-6月份我国进口的镍矿及精矿702万吨,其中用于生产含镍生铁的红土镍矿约690万吨。预计2011年我国进口红土镍矿的数量将达到1000万吨,含镍生铁的使用量将会达到200万吨左右,占不锈钢行业镍用量的35%。上周五LME基本金属多数较大幅下挫。当日伦电解镍价继续承压,收盘收低,价格为29,100美元。主要是由于来自不锈钢产业的需求疲弱,库存增加等因素打压了镍价,造成伦镍价格一路走低。镍的需求前景疲软,镍库存亦在上升。
电解铅粒
2017-06-06 17:49:52
上海有色网在这里为您提供各种有关电解铅粒的信息资讯。目前电解铅的用途非常广泛,电解铅的方法和途径也在逐渐增加中。一般可以把铅电解成电解铅砂,电解铅弹,电解铅珠,电解铅球,电解铅粒等。下面我们来看一下一些电解铅粒的型号信息以及电解铅粒的用途。我们为您归纳了以下几种电解铅粒类型:1#电解铅粒1-3mm.是专门生产炼钢用铅包芯线的原材料,流动性,填充性好。电解铅粒0号产品广范用于猎枪弹,运动弹,配重,填充,电器导体,体育用具。电解铅粒2号产品广范用于猎枪弹、运动弹、配重、填充、电器导体、防射线等。合金电解铅粒产品主要用于防辐射等。由此我们可以看出电解铅粒目前涉及的行业非常广泛,我们平常的生活中也离不开与电器导体、体育用具等生活用品。所以把电解铅粒行业做好是非常重要的。
电解锰价
2017-06-06 17:49:50
电解锰价,上海有色网资讯:电解锰价格持续增高,目前湖南、贵州、广西等多地限电严重,锰企开工受到限制,现货供应仍不为充裕,临近年底备货需要,锰价有继续趋高之势。但目前电解锰市场成交仍未放量,主要来源于贸易商的囤货,钢厂目前只是按需采购。电解锰价格行情如下:湖南、贵州、重庆和广西等地的出厂含税价在15300元/吨左右。上海电解锰出厂价在15900元/吨,无锡、宁波等地的市场含税价在15800元/吨,长沙市场含税价在15400元/吨。电解锰生产原材料:二氧化硒420-440元/公斤;硫酸430-670元/吨不等;16-17%
锰矿
粉850-930元/吨不等。201窄带:经历了几天的调价,今天201窄带市场整体报价平稳,成交也无特别变化。不同钢厂经历了几天的调价,现在平稳市场也是给下游对目前价格的一个接受过程,毕竟近期成交并未有所好转。电解锰未来动向:目前成交一直少量,显然观望心态浓厚,钢厂目前只是按需采购。更多关于
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电解锡条
2017-06-06 17:49:50
电解锡条是锡的一种电解形式后的产物,一些关心锡的投资者会很好奇这是什么,本文会给你个解答。锡条是焊锡中的一种产品,锡条可分为有铅锡条和无铅锡条两种,均是用于线路板的焊接。有铅锡条的种类:1、波峰焊锡条(适用波峰焊焊接) 2、电解纯锡条(电解处理高纯锡)3、63/37焊锡条(Sn63/Pb37) 4、抗氧化锡条(添加高抗氧化剂) 5、高温焊锡条(400度以上焊接)无铅锡条的种类:1、锡银铜无铅锡条(Sn96.5Ag3.0Cu0.5) 2、锡铜无铅锡条(Sn99.3Cu0.7) 3、0.3银无铅焊锡条(Sn99Ag0.3Cu0.7)4、高温型无铅焊锡条(400度以上焊接) 5、波峰焊无铅焊锡条(无铅波峰焊专用) 现在很多公司的锡条皆添加抗氧化合金,作业温度在450℃以下,焊锡液面光亮如镜,氧化渣极少,适用于任何形式的热浸焊或波峰焊。特性:纯度高、锡渣少、焊点光亮;优良的润湿性和可焊性、生产效率高、适用于各种焊锡作业方式;外观洁净、光亮、无污染物。更多的电解锡条的内容尽在上海有色网——锡专区。
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。