铝合金熔体的熔剂精炼
2019-01-02 15:29:20
本文介绍了熔剂精炼在铝合金熔体净化过程中的作用,熔剂的分类和要求,常用熔剂的组成,适用范围及使用方法等。
在铝及铝合金熔炼过程中,氢及氧化夹杂是污染铝熔体的主要物质。铝极易与氧生成A1202或次氧化铝(Al2O及A10).同时也极易吸收气体(H)其含量占铝熔体中气体总量的70—90%,而铸造铝合金中的主要缺陷——气孔和夹渣,就是由于残留在合金中的气体和氧化物等固体颗粒造成的。因此,要获得高质量的熔体,不仅要选择正确合理的熔炼工艺,而且熔体的精炼净化处理也是很重要的。
铝及铝合金熔体的精炼净化方法较多,主要有浮游法、熔剂精炼法、熔体过滤法、真空法和联合法。本文介绍熔剂精炼法在铝合金熔炼中的应用。
1 熔剂的作用
盐熔剂广泛地用于原铝和再生铝的生产,以提高熔体质量和金属铝的回收率[1。2]。熔剂的作用有四个:其一,改变铝熔体对氧化物(氧化铝)的润湿性,使铝熔体易于与氧化物(氧化铝)分离,从而使氧化物(氧化铝)大部分进入熔剂中而减少了熔体中的氧化物的含量。其二,熔剂能改变熔体表面氧化膜的状态。这是因为它能使熔体表面上那层坚固致密的氧化膜破碎成为细小颗粒,因而有利于熔体中的氢从氧化膜层的颗粒空隙中透过逸出,进入大气中。其三,熔剂层的存在,能隔绝大气中水蒸气与铝熔体的接触,使氢难以进入铝熔体中,同时能防止熔体氧化烧损。其四,熔剂能吸附铝熔体中的氧化物,使熔体得以净化。总之,熔剂精炼的除去夹杂物作用主要是通过与熔体中的氧化膜及非金属夹杂物发生吸附,溶解和化学作用来实现的。
2 熔剂的分类和选择
2.1熔剂的分类和要求
铝合金熔炼中使用的熔剂种类很多,可分为覆盖剂(防止熔体氧化烧损及吸气的熔剂)和精炼剂(除气、除夹杂物的熔剂)两大类,不同的铝合金所用的覆盖剂和精炼剂不同。但是,铝合金熔炼过程中使用的任何熔剂,必须符合下列条件[3。8]。
①熔点应低于铝合金的熔化温度。
②比重应小于铝合金的比重。
⑧能吸附、溶解熔体中的夹杂物,并能从熔体中将气体排除。
④不应与金属及炉衬起化学作用,如果与金属起作用时,应只能产生不溶于金属的惰性气体,且熔剂应不溶于熔体金属中。
⑤吸湿性要小,蒸发压要低。
⑥不应含有或产生有害杂质及气体。
⑦要有适当的粘度及流动性。
⑧制造方便:价格便宜。
2.2熔剂的成分及熔盐酌作用
铝合金用熔剂一般由碱金属及碱土金属的氯化物及氟化物组成,其主要成分是KCl、NaCl、NaF.CaF,.、Na3A1F6、Na2SiF6等。熔剂的物理、化学性能(熔点、密度、粘度、挥发性、吸湿性以及与氧化物的界面作用等)对精炼效果起决定性作用。
2.2.1。氯盐:氯盐是铝合金熔剂中最常见的基本组元,而45%NaCl+55%KCl的混合盐应用最广。由于它们对固态Al2O3,夹杂物和氧化膜有很强的浸润能力(与Al2O3,的润湿角为20多度)且在熔炼温度下NaCl和KCl的比重只有1。55g/cm3和l。50g/cm3,显著小于铝熔体的比重,故能很好地铺展在铝熔体表面,破碎和吸附熔体表面的氧化膜。但仅含氯盐的熔剂,破碎和吸附过程进行得缓慢,必须进行人工搅拌以加速上述过程的进行。 氯化物的表面张力小,润湿性好,适于作覆盖剂,其中具有分子晶型的氯盐如CCl4
,SiCl4,A1C13,等可单独作为净化剂,而具有离子晶型的氯盐如LiCl、NaCl毛KCl、MgC12:等适于作混合盐熔剂。
2。2.2.氟盐:在氯盐混合物中加入NaF.Na3A1F6、CaF2。等少量氟盐,主要起精炼作用,如吸附、溶解Al2O3,。氟盐还能有效地去除熔体表面的氧化膜,提高除气效果。这是因为:a)氟盐可与铝熔体发生化学反应生成气态的A1F,、SiF4,、BF3,等,它们以机械作用促使氧化膜与铝熔体分离,并将氧化膜挤破,推入熔剂中;
b)在发生上述反应的界面上产生的电流亦使氧化膜受“冲刷”而破碎。因此,氟盐的存在使铝熔体表面的氧化膜的破坏过程显著加速,熔体中的氢就能较方便的逸出;c)氟盐(特别是CaF2:)能增大混合熔盐的表面张力,使已吸附氧化物的熔盐球状化,便于与熔体分离,减少固熔渣夹裹铝而造成的损耗, 而且由于熔剂——熔体表面张力的提高,加速了熔剂吸附夹杂的过程。
3铝合金熔炼中常用熔剂
熔剂精炼法对排出非金属夹杂物有很好的效果,但是清除熔体中非金属夹杂物的净化程度,除与熔剂的物理、化学性能有关外,在很大程度上还取决于精炼工艺条件,如熔剂的用量,熔剂与熔体的接触时间、接触面积、搅拌情况、温度等。
3.1常用熔剂
为精炼铝合金熔体,人们已研制出上百种熔剂,以钠、钾为基的氯化物熔剂应用最广。对含镁量低的铝合金广泛采用以钠钾为基的氯化物精炼剂,含镁量高的铝合金为避免钠脆性则采用不含钠的以光卤石为基的精炼熔剂。
铝合金熔炼过程中常用熔剂的成分及作用如表1(4-7)。
表1 常用熔剂的成分及应用
溶剂种类 组分含量,%
NaCl KCl MgCl2 Na3AlF6 其它成分 适用的合金
覆盖剂 39 50 6。6 CaF2 4。4 Al-Cu系,Al-Cu-Mg
系,Al-Cu-Si系Al-Cu-Mg-Zn系
Na2CO385。CaF15 一般铝合金
50 50 一般铝合金
KCl,MgCl280 CaF220 Al-Mg系Al-Mg-Si系合金
31 14 CaF210 CaCL244 Al-Mg系合金
8 67 CaF210,MgF215 Al-Mg系合金
精炼剂 25-35 40-50 18-26 除Al-Mg系,Al-Mg-Si系以外的其它合金
8 67 MgF215,CaF210 Al-Mg系合金
KCl,MgCl260,CaF240 Al-Mg系Al-Mg--Si系合金
42 46 Bacl26 (2号熔剂) Al-Mg系合金
22 56 22 一般铝合金
50 35 15 一般铝合金
40 50 NaF10 一般铝合金
50 35 5 CaF210 一般铝合金
60 CaF220,NaF20 一般铝合金
36-45 50-55 3-7 CaF 21。5-4 一般铝合金
Na2SiF630-50,C2Cl650-70 一般铝合金
40。5 49。5 KF10 易拉罐合金
从上表中可以看出,有些熔剂组分的含量变化范围较大,可以根据实际情况来确定。首先要根据合金元素的含量来确定[8],因为大多数铝合金中主要元素含量都可在一定范围内变化,其次要根据所除杂质成分及含量来确定。因此,使用厂家除使用熔剂厂生产的熔剂外,最好根据所熔炼铝合金的成分调正熔剂组分比例,以找出最佳熔剂组成。
综合以上各种熔剂不难看出,当要熔制的铝合金成分确定后,熔剂成分的设计首先是主要成分(如氯化物)用量配比的选择,其次是添加组分(如氟化物)的选择。熔剂配好后,最好是经熔炼、冷凝成块、再粉碎后使用,因为机械混合状态的效果不好。
3。2熔剂用量 .
熔炼铝合金废料时,废料质量不同,覆盖剂及精炼剂的用量也不同。
3。2。1.主覆盖剂用量
a)熔炼质量较好的废料,如块状料、管、片时覆盖剂用量(见表2)。表2 覆盖剂种类及用量炉料及制品 覆盖剂用量(占投料量的%) 覆盖剂种类电炉熔炼:一般制品特殊制品 0。4-0。5%0。5-0。6% 普通粉状溶剂普通粉状溶剂煤气炉熔炼:原铝锭废 料 1-2%2-4% KC1:NaC1 按1:1混合KC1:NaC1 按1:1混合
注:对高镁铝合金,应一律用不含钠盐的熔剂进行覆盖,避免和含钠的熔剂接触。
b)熔炼质量较差的废料,如由锯、车、铣等工序下来的碎屑及熔炼扒渣等时,覆盖剂用量(见表3)。
表3: 覆盖剂用量
类 别 用量(占投料量的%)
小碎片碎 屑号外渣子 6-810-1515-20
3.2.2精炼剂用量
不同铝合金、不同制品,精炼剂用量也各不相同(见表4)。
表4 精炼剂用量
合金及制品 熔炼炉 静置炉
高镁合金 2号熔剂5-6kg/t 2号熔剂5-6kg/t
特殊制品除高镁合金 普通熔剂5-6kg/t 普通熔剂6-7kg/t
LT66、LT62、LG1、LG2、LG3、LG4 出炉时用普通熔剂、叠熔剂坝
其它合金 普通熔剂5-6kg/t
注:①在潮湿地区和潮湿季节, 熔剂用量应有所增加
②对大规格的圆锭,其熔剂用量也应适当增加。
3。3熔剂使用方法
熔剂精炼法熔炼铝合金生产中常用以下几种方法
①熔体在浇包内精炼。首先在浇包内放入一包熔剂,然后注入熔体,并充分搅拌,以增加二者的接触面积。
②熔体在感应炉内精炼。熔剂装入感应炉内,借助于感应磁场的搅拌作用使熔剂与熔体充分混合,达到精炼的目的。
③在浇包内或炉中用搅拌机精炼,使熔剂机械弥散于熔体中。
④熔体在磁场搅拌装置中精炼。,该法依靠电磁力的作用,向熔剂——金属界面连续不断地输送熔体,以达到铝熔体与熔剂间的活性接触,熔体旋转速度越高,其精炼效果越好。 ⑤电熔剂精炼。此法是使熔体通过加有电场(在金属——熔剂界面上)的熔剂层,进行连续精炼。
在这五种方法中,电熔剂精炼效果最好。
废铝熔剂
2017-06-06 17:50:04
废铝熔剂的研究在我国目前还是在发展研发阶段,有许多发明和创新都在废铝熔剂上面进行的,主要也是因为废铝回收利用这个工业在我国的发展比较慢,废铝熔剂必定是废铝回收利用的过程中使用的产品之一。接下来让我们简单介绍一下废铝熔剂。从废铝熔渣中回收
金属
的废铝熔剂,特别适用于从铝渣中回收
金属
铝(铝合金),属于
金属
处理或回收技术领域。通常从废铝熔渣中回收铝,工艺过程复杂,条件差,回收率低,本废铝熔剂包括由NaNO3,Na2SiF6和NaCl,KCl的予熔混合物等组成,使用它,可以在各种不同情况下回收铝,方法简单,使用量少,回收率高。从废铝熔渣中回收
金属
铝的废铝熔剂,其中含有Na↓[2]SiF↓[6](或Na↓[3]AlF↓[6])、NaCl和KCl的予熔混合物,其特征在于:(1)主要发热剂是NaNO↓[3](或KNO↓[3]) (2)熔剂中各成份的重量百分比为:NaNO↓[3](或KNO↓[3])"30~60% Na↓[2]SiF↓[6](或Na↓[3]AlF↓[6]"15~30% NaCl,KCl予熔混合物"10~40%。更多关于废铝熔剂的相关信息可以登陆上海
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炼铝锭
2017-06-06 17:49:56
炼铝锭是一种投资者较为关注的一个问题,让我们来了解其方式。炼铝锭的最好温度是780--850度范围都可以,高级铝合金最高900多度。要看合金配方,比如钛、硅、硼等合金含量。沈阳有个以拾破烂为生的人,名叫王洪怀。有一天他突发奇想:收一个易拉罐,才赚几分钱。如果将它熔化了,作为金属材料卖,是否可以多卖些钱?他于是把一个空罐剪碎,装进自行车的铃盖里,熔化成一块指甲大小的银灰色金属,然后花了600元在市有色金属研究所作了化验。结果出来了,这是一种很贵重的铝镁合金!当时市场上的铝锭价格,每吨在14000元至18000元之间,每个空易拉罐重18.5克,54000个就是一吨,这样算下来,卖熔化后的材料比直接卖易拉罐要多赚六七倍钱。他决定回收易拉罐熔炼。从拾易拉罐到炼易拉罐,一念之间,不仅改变了他所做的工作性质,也让他的人生走上另外一条轨迹。 为了多收到易拉罐,他把回收价格从每个几分钱提高到每个1角4分,又将回收价格以及指定收购地点印在卡片上,向所有收破烂的同行散发。一周以后,王洪怀骑着自行车到指定地点一看,只见一大片货车在等待他,车上装的全是空易拉罐。这一天,他回收了13万多个,足足两吨半。向他提供易拉罐的同行们,卸完货仍然又去拾他们的破烂,而王洪怀却彻底变了。 他立即办了一个金属再生加工厂。一年内,加工厂用空易拉罐炼出了240多吨铝锭,三年内赚了270万元。他从一个“拾荒者”一跃而为百万富翁。 一个收破烂的人,能够想到不仅是拾,还要改造拾来的东西,这已经不简单了。改造之后能够送到科研机构去化验,就更是具有了专业眼光。至于600元的化验费,得拾多少个易拉罐才赚得回来哟,一般的拾荒匠是绝对舍不得的,这就是投资者和打工者的区别。虽然是个拾荒匠,却少有穷人的心态,敢想敢做,而且有一套巧妙的办法,这种人,不管他眼下的处境怎样,兴旺发达那只是迟早的事。如果你想更多的了解关于炼铝锭的信息,你可以登陆上海有色网进行查询和关注。
易拉罐炼铝锭
2017-06-06 17:49:56
易拉罐炼铝锭是一种投资者想要了解的一个情况,让我们来了解下。回收一吨易拉罐,可以少开采2吨铝矿有这样的一个故事:一般人眼中,拾破烂的一定是穷人,想靠拾破烂成为百万富翁是近乎天方夜谭的事。可是,真就有人做到了。沈阳有个以拾破烂为生的人,名叫王洪怀。有一天他突发奇想:收一个易拉罐,才赚几分钱。如果将它熔化了,作为金属材料卖,是否可以多卖些钱?他于是把一个空罐剪碎,装进自行车的铃盖里,熔化成一块指甲大小的银灰色金属,然后花了600元在市有色金属研究所作了化验。结果出来了,这是一种很贵重的铝镁合金!当时市场上的铝锭价格,每吨在14000元至18000元之间,每个空易拉罐重18.5克,54000个就是一吨,这样算下来,卖熔化后的材料比直接卖易拉罐要多赚六七倍钱。他决定回收易拉罐熔炼。从拾易拉罐到炼易拉罐,一念之间,不仅改变了他所做的工作性质,也让他的人生走上另外一条轨迹。为了多收到易拉罐,他把回收价格从每个几分钱提高到每个1角4分,又将回收价格以及指定收购地点印在卡片上,向所有收破烂的同行散发。一周以后,王洪怀骑着自行车到指定地点一看,只见一大片货车在等待他,车上装的全是空易拉罐。这一天,他回收了13万多个,足足两吨半。向他提供易拉罐的同行们,卸完货仍然又去拾他们的破烂,而王洪怀却彻底变了。他立即办了一个金属再生加工厂。一年内,加工厂用空易拉罐炼出了240多吨铝锭,三年内赚了270万元。他从一个“拾荒者”一跃而为百万富翁。一个收破烂的人,能够想到不仅是拾,还要改造拾来的东西,这已经不简单了。改造之后能够送到科研机构去化验,就更是具有了专业眼光。至于600元的化验费,得拾多少个易拉罐才赚得回来哟,一般的拾荒匠是绝对舍不得的,这就是投资者和打工者的区别。虽然是个拾荒匠,却少有穷人的心态,敢想敢做,而且有一套巧妙的办法,这种人,不管他眼下的处境怎样,兴旺发达那只是迟早的事。如果你想更多的了解关于易拉罐炼铝锭的信息,你可以登陆上海有色网进行查询和关注。
电热法熔炼铝硅合金(炼铝新技术)
2019-03-04 16:12:50
我国抚顺铝厂于20世纪60年代进行了电热法熔炼铝硅合金以及从铝硅合金中提取纯铝的研讨。电热法熔炼铝合金对错电解法,它的原理就是碳复原,即用碳复原含铅和硅的矿石,得到铝硅合金。
一、电热法熔炼铝硅合金的原理
在电炉中,铝矿加热到2000℃,碳就能够攫取氧化铝中的氧,复原出金属铝。而矿中的SiO2在1700℃下就复原为硅,构成铝硅合金。SiO2和Al2O3共同被碳复原的反响分为三步:
第一步,在1500~1600℃下,3SiO2+9C→3SiC+6CO
第二步,在1600~1900℃下,2Al2O3+3C→Al4O4C+2CO
第三步,在1950~2200℃下,Al4O4C+3SiC→4Al+3Si+4CO
只需反响出产的CO气体赶快扫除,就能够顺畅复原出铝硅合金。
二、电热法熔炼铝硅合金的工艺
电热法熔炼铝硅合金的工艺如图1。电热法的质料是铝土矿、高岭石和硅线石等,首要操控质猜中的铝硅比,若要制取含铝70%的铝硅合金,质料的铝硅比应为2~3。假如达不到这个要求,就需要分配。一般以为铝硅合金中的铝为70%~72%最为适合,过高就会呈现Al4C3。质猜中的Fe2O3、TiO2对熔炼有很大影响,要严格操控。熔炼顶用褐煤、泥煤焦等作复原剂。配料的意图是进行精确配入复原剂和铝硅比,复原剂过量则生成碳化物,炉料电阻下降,形成炉底长高的现象,反之渣量会增大,形成原产丢失和产品的机械丢失。制团的意图是使反响发作的CO气体能很顺畅扫除,对球团的要求是:(1)有较高的复原才能和速度,有满足的孔隙度;(2)团块的电阻率大,强度较大;(3)四块料的熔点要高于复原温度;(4)团块的含水应在1%以下。熔炼在电炉中进行,在正常情况下炉膛内可化分为炉料预热带、凝结带、反响带、电弧带和铝硅合金带。现在电热法熔炼铝硅合金的电炉越来越大,三相炉到达25000~30000kW。电弧炉的电耗跟着功率的添加而下降。
图1 电热法熔炼铝硅合金的工艺准则流程
三、粗铝硅合金的精粹
电热法的熔炼所得的铝硅合金是粗合金,还含Fe、Ti、Ca等杂质及硅化物、碳化物、氧化物、化物等,有必要精粹。精粹在电炉中进行。熔剂组成为44%Na3AlF6、47%NaCl和9%KCl。精粹温度是1100~1200℃,精粹得到的铝硅合金为一次铝硅合金,作为制取铝硅盟(铝硅共晶)的质料。
四、铝硅盟的制取
在Al-Si-Fe三元系中有一个共晶点,其组成为87.6%Al、11.8%Si、0.6%Fe,共晶温度为576℃,这就是铝硅盟的成分。提取的办法有稀释法和过滤法。稀释法就是将精粹所得的一次铝硅合金用工业铝稀释,使之到达铝硅盟的成分。过滤法是将一次合金冷却至共晶温度,然后过滤,滤液为铝硅盟。
电热法熔炼铝硅合金和冰晶石-氧化铝熔盐电解法比较,能够用黏土、煤矸石、煤面料等低档次含铝质料;出产流程短,设备出产才能大,可得到CO气体燃料副产品,设备出资少;能量利用率高,不必整流设备;对原材料要求相对较低,不需要氟化盐等长处,但只能得到铝硅合金。
五、铝硅合金提取纯铝
从铝硅合金提纯铝的办法许多,常用电解法和贱价歧化法。
(一)电解法
铝硅合金的电解法提纯铝的原理与三层液电解精粹相同,可是阳极合金坚持为固态。在电解进程中,阳极铝硅合金溶解进入电解质,然后在阴极分出。阳极铝硅合金的组成是46%~56%Al,36%~38%Si,6%~8%Fe,0.8%~3.5%Ti;电解质为KCl-NaCl-AlF3,阳极电流密度为0.06%~0.08A/cm2,阴极电流密度为0.4A/cm2,电流效率为95%~97%,阴极铝为99.7%。就单纯铝硅合金电解而言,电能耗费只要5800kW·h/t(铝)。但把熔炼铝硅合金的能量耗费算上,能耗比传统办法更高。
(二)贱价歧化法
因为铝比较简单和氯生成贱价,而贱价只在高温下安稳,在低温下就歧化为三和金属铝。据此可在高温下使铝合金中的铝转化为AlCl气,然后在低温下使AlCl歧化分化出铝和三,三再回来与铝硅合金反响。在坡化分化进程中,铝硅合金中的Si、Fe、Ti很少参加反响,但Zn、Mg随之进入铝液。
贱价歧化法包含5个环节:(1)电热法制取粗合金;(2)铝硅合金和AlCl3气体在反响炉内发作反响,温度为1300℃;(3)卤化物同贱价卤化物在分馏室内蒸腾别离;(4)用与高铝硅合金反响得到AlCl3;(5)在冷凝器内,AlCl歧化解得到纯铝和AlCl3,后者回来运用。
贱价歧化法在工业上从铝硅合金中提取纯铝是有用的办法。在真空条件下,AlCl的分化率很高,在1kPa时的分化率挨近100%。贱价歧化进程还能够在熔盐中进行,AlCl3通入铝硅合金与KCl组成的熔盐中返应,生成的AlCl溶于高温熔体中而不蒸发,当熔体冷却时AlCl就歧化分化出纯铝。
电解法炼铝
2017-06-06 17:49:51
电解法炼铝有多种途径可得到,以下简单列举两种。1 主要运用电解氧化铝来得到铝。原料:主要是冰晶石 和三氧化二铝以及一些氟化物。一般采用氧化铝冰晶石溶液电解的方法把铝析出在电解槽的阴极上,然后用真空抬包抽出铝液 浇注(氟化物的加入主要是改善溶液的理化性质,但铝电解的主要污染物氟化氢气体也是从这里产生)2 主要运用店家氯化铝来得到铝。氯化铝融盐电解法以氯化铝为原料,以碱金属或碱土金属氯化物为电解质进行电解制取铝的方法。1973年美国铝业公司(Alcoa)宣称获得了氯化铝融盐电解的成功,在得克萨期州建立了一座年产1.5万t的试验厂,1976年投产,3年后停产。 Alcoa的氯化铝融盐电解法包括3个主要步骤。和冰晶石-氧化铝电解一样,氯化铝融盐电解法需要拜耳法先制纯氧化铝。然后氧化铝和炭及电解得到的氯气在高温下反应生成氯化铝,氯化铝加到电解槽进行融盐电解得到金属铝和氯气,氯气返回制取氯化铝。除了以上两种方法之外还有许多电解法炼铝方法。详情可登陆上海有色金属网来查询。
精炼
2019-01-04 13:39:38
凡是除去杂质得到纯金属的过程都叫金属提纯。精炼就是粗金属除杂质的提纯过程。冶炼获得的粗金属都含有一些杂质,例如:粗铜一般纯度为98.5%~99.5%,其中主要杂质为铅、锌、砷、锑、铋、金、银等;粗铟纯度一般为96%~99.5%,其中主要杂质为镉、铅、铝、锌、锡、铜、铁等。杂质的存在严重影响了金属的机械物理性能和化学性质,不适宜工业用途,特别是高端料学技术的发展,要求高纯度的金属,故必须加以精炼将杂质除去。另外许多粗金属中含有贵金属及稀有元素,粗金属精炼,不仅可以得到纯金属,而且能综合回收这些贵金属和稀有元素。精炼的方法很多,不同的精炼方法获得不同纯度的金属。根据杂质和金属的不同特性,以及工业上对金属纯度的要求,有火法精炼、电解精炼、热电离法,萃取法离子交换法等。
闪速炉熔剂及常用燃料
2019-03-06 09:01:40
一、熔剂
闪速炉熔剂为石英石,一般要求含二氧化硅在80%以上,含铁在3%以下。砷、氟等杂质应尽量低。若有条件,可运用含金、银、铜的石英石。各厂闪速炉用石英熔剂成分实例见表1。
表1 闪速炉用石英熔剂成分实例,%厂名SiO2其它补白贵冶>85Fe<2 As<0.1 F<0.1河砂哈里亚瓦尔塔86~89Fe2O3 2.8 Al2O32.7足尾50~55S 30~33小坂80矿东予89.1Fe 3 Al2O3 3佐贺关92全化尾砂及海砂玉野80萨姆松92Fe 3凯特里91韦尔瓦90伊达哥80温山90伊萨贝拉97.8奥林匹克坝93.4 直接取得含铜低的弃渣的玉野式闪速炉,为操控炉渣含CaO4%,增加少数石灰作熔剂。
二、燃料
闪速炉常用燃料有重油、焦粉、粉煤及天然气等。各种燃料可独自运用,也可混合运用。燃料品种的挑选主要由区域燃料直销条件及报价决议。
因为烟气用于制酸,因而对燃料含硫无要求。
各厂闪速炉用燃料的实例见表2,表3。
表2 闪速炉用重油实例工厂品种低发热值GJ/kg元素组成,%CHSONW贵冶200号渣油4185.411.20.50.50.50.5足尾厂日本C重油418612佐贺关厂船用重油4486.511.22东予厂日本C重油418612格沃古夫厂重油85.911.12.5 注:贵冶用200号渣油Q低为41.023MJ/kg;粘度为400~600mPa·s;重油密度为0.97g/cm3。
表3 闪速炉用焦粉及粉煤的实例厂名品种粒度分析低发热值MJ/kg元素组成,%CHONS灰分佐贺关厂焦粉+1.0mm 6.0%28.586.50.5810.111.0~0.5mm 14.0%0.5~0.149mm 44.7%0.149~0.044mm 21.9%-0.044mm 13.4%东予厂粉煤+88目<10%27.264.75.34.40.82.622玉野厂粉煤-100目>90% 有的冶炼厂闪速炉选用天然气为燃料,例如巴亚马雷厂用的天然气含CH498%,低发热值为35590kJ/m3,圣马纽尔厂用的天然气热值为34000 kJ/m3。
火法精炼
2019-03-07 09:03:45
火法精粹是指在高温熔化金属的条件下,用各种办法除掉粗金属中杂质的精粹进程。依据金属和杂质的不同特性,火法精粹有下列一些办法,如加剂法,熔析法、精馏等。火法精粹首要用于重有色金属和某些轻有色金属的精粹。加剂精粹就是在熔融的粗金属中参加一种或几种附加物质,使杂质和附加物质生成不溶于金属中的安稳化合物,并上浮成渣而除掉杂质的进程。依据参加物质不同,加剂精粹又可分为:鼓入空气和氧化精粹,参加元素硫或硫物质的硫化精粹;参加氯化物或的氯化精粹,或参加其它附加物的精粹(如粗铅加锌除银)等。熔析精粹是将粗金属在加热熔化后,在冷却其熔体的进程中,操控温度,因为杂质与金属彼此溶解度和密度不平等,发作分层而到达别离杂质的意图。例如粗锌熔析除铅和铁。
粗铅精炼
2019-03-05 09:04:34
熔炼产出的粗铅纯度在96%-99%规模,其他1%-4%为贵金属金银、硒、碲等稀有金属以及铜、镍、硒、锑和铋等杂质。粗铅中的贵金属的价值有时要超越铅的价值,有必要提取出来,而杂质成分对铅的展性和抗蚀性发作有害影响,有必要除掉。因而要对粗铅进行精粹。 粗铅精粹有火法精粹和电解精粹两种。我国和日本的炼铅厂一般选用电解精粹,国际其他国家均选用火法精粹法。火法精粹设备与工艺简略,建造费用较低,能耗低,出产周期短。其缺陷是进程冗杂,中间产品种类多,均需独自处理,金属收回率较低;电解精粹出产率高,金属直收率高,易于机械化和自动化,可一次产出高纯度精铅。但建造出资大,出产周期较长。 (一)粗铅火法精粹 该法一般由熔析和加硫除铜一氧化精粹除砷锑一加锌提银一氧化或真空除锌一加钙镁除铋等工序组成。我国西北铅锌冶炼厂等厂选用此法。 1.粗铅熔析和加硫除铜 粗铅含铜一般为1.2%-2.0%,选用熔析法下降铅中含铜。熔析法的基本原理是,粗铅中的铜能与砷、锑生成安稳的难熔的化合物—砷化铜和锑化铜,这些化合物不溶于铅而以固态进入浮渣与铅别离。熔析法可将粗铅中铜降至0.1%以下。 熔析法所用设备有反射炉和熔析锅,大型炼铅厂多用熔析锅。熔析锅用铸钢制成,容量30-370t,以重油作燃料。熔析温度500-600℃,熔析渣浮出铅液面用捞渣器捞出。 为进一步脱铜,熔析处理的铅再进行加硫处理。该办法是使用铜对硫的亲和力大于铅对硫的亲和力,生成密度比铅小的Cu2S ,且在320-340℃作业温度下Cu2S不溶于铅的特性,在熔铅中参加硫黄将铜进一步除到0.001%-0.002%。 2.粗铅氧化精粹 此办法的意图是从除过铜的粗铅中进一步除掉锡、砷、锑等杂质。精粹在反射炉中进行,炉温控制在800-900℃,开着炉门靠流入空气自然通风氧化杂质,使锡、砷、锑与铅生成铅盐浮渣,然后用入工捞出。 3.粗铅加锌除银与随后除锌 向熔铅中参加锌,即可与铅中的金和银生成锌金化合物和锌银化合物。此生成物性质安稳、熔点高、密度比铅小,不溶于为锌饱满的铅,因而以固体形状浮于铅液表面构成银锌壳,使贵金属与铅别离。 加锌提银在加锌锅中进行,加锌量为铅重的1.5%-2%,作业温度分450-480℃、330-340℃和420-430℃三段进行。捞出银锌壳,铅液含银低于2g/t。[next] 除银后铅中常含有0.6%-0.7%的锌需求除掉。一般选用氧化除锌法,该法使用锌氧化成的ZnO不溶于铅并浮出铅水而除掉。进程在750-900℃进行,氧化剂可所以空气、水蒸气或氧,经此氧化铅含锌能够降至0.0025%。 4.粗铅除铋 该法选用加钙镁熔炼以除掉铅中的铋,熔炼时钙、镁与铅中铋生成的不溶于铅和密度小于铅的Bi3Ca和Bi3Mg2浮渣壳。出产中钙以Pb-Ca合金方式参加,操作温度380-390℃。通过两次除铋作业,可将粗铅中铋从0.5%-1.0%降到0.005%以下。除铋后粗铅还要通过一次精粹除钙镁,办法有吹风氧化、吹及碱性精粹法,其间以碱性精粹法效果最好。 (二)粗铅电解精粹 电解时以铅和为电介质,在直流电效果下,将粗铅电解成精铅。我国铅电解精粹工艺流程由火法除铜精粹和电解两段作业组成。 1.粗铅接连脱铜 这是我国沈阳冶炼厂开发的粗铅除铜技能,同上述分批除铜法比较,本工艺燃料耗费低,中间产品少,处理简略,出产效率高。接连脱铜在一设有隔墙的反射炉中进行,炉内分为加料区(熔池深1.2m)、熔炼区(熔池深2m)和储存区。熔炼炉产出的铅水直接参加熔炼区,加硫熔析,使铅中铜生成铜锍,并加碱(Na2CO3)下降锍中含铅量一起使砷、锑与碱效果生成盐进入炉渣。储存区与熔炼区间隔墙下开有通道,精粹脱铜铅经由通道进入储存区,再由虹吸口放出,铸成阳极,送电解工序。 2.电解 电解时,以电解铅片作阴极,脱铜后的铅作阳极,在和铅水溶液中进行电解。在直流电效果下,阳极氧化成铅离子进入溶液,阴极上溶液中铅离子复原分出: 阳极 Pb→Pb2++2e 阴极 Pb2++2e→Pb 电解进程中,标准电极电位较铅负的金属,如铁、锌、锡、镍、钻等与铅一道电化溶解进入溶液,而电极电位较铅正的金属,如银、金、铜、砷、蹄等不溶解而构成阳极泥沉于电解槽底。通过必定周期,残阳极回来精粹炉熔炼,阴极分出铅通过熔化除微量锡、砷、锑杂质后,铸成精铅锭。阳极泥用于收回贵金属。 电解在内衬耐腐蚀材料的钢筋混凝土制成的电解槽内进行。铅电解的首要技能条件为:电解液总酸量120-160 g/L,含铅90-125 g/L,电解温度32-45℃,电流密度120-200A/m2,同极矩95mm,精铅含铅99.98%-99.99%。