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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铝助汽车减肥
2019-01-15 09:49:15
随着顾客们提出“绿色”的理念,汽车驱动器更小,更轻,更能节省能量了。 尽管政府人员提出低碳经济生活以及更少的二氧化碳排放,但这并不能意味着的小,比如说交通工具。 Evora使用了更轻的铝和复合构件,包括复合顶板以及车身,使汽车减肥!
金矿堆淋助浸剂
2019-01-17 09:43:57
金矿堆淋助浸剂
金博公司研制生产的金矿堆浸助浸剂(ZNJ-102)是一种具有增加溶液渗透性、防止粉矿结垢和加速金溶解浸出能力的无毒环保的化工助剂。
本产品具有如下优点:
(1)使用方便,无毒无腐蚀,无刺激性气味,不会污染周围环境和损害人体健康;
(2)使用生产过程顺利,喷淋供液均匀,提高了金的浸出率,充分利用矿产资源,多产黄金;
(3)提高了活性炭的载金容量,降低了生产材料消耗和生产成本;
(4)缩短了生产周期,相对提高了处理矿量,实用性强。
产品使用方法与用量:
堆淋生产中,在调碱度期间将本产品加入到喷淋液的储液池中,待溶解完毕后随喷淋液喷入矿堆,每一次喷淋循环都要连续加入一定量的本产品,直至全部用量加入完毕。
该产品的用量参照下列公式计算:
Q=kγS
式中: S—矿堆中生石灰的加入量,单位为吨。
γ—生石灰纯度百分比(%),一般为50~80%。
K—用量系数,取0.1 ~0.2 。
一般在石灰用量的0.5-1.0倍即可。
产品使用效果:
下面两个表是本产品在云南和陕西两个黄金堆淋厂使用时所获得的测试结果。根据多家堆淋厂使用黄金助浸剂后的经验,金的浸出率普遍提高3-8个百分点,浸出时间缩短5-10天。
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。
重熔铝锭
2017-06-06 17:49:59
重熔铝锭相关知识很多,让我们对它进行下介绍。 重熔铝锭 当前价格: 13.00元/kg 最小起订: 10kg 供货总量: 5624588kg 发 货 期: 7 天 种类 A00铝锭 产地 平阴 山东 福建南平 广西 江苏 牌号 1060.1050.3003.5052.6061.6063. 杂质含量 0.2%(%) 含量≥ 99.7-99.8%(%)铝锭分类铝锭按成分不同分重熔用铝锭、高纯铝锭和铝合金锭三种:按形状和尺寸又可分为条锭、圆锭、板锭、T形锭等几种,下面是几种常见的铝锭; 重熔用铝锭--15kg,20kg(≤99.80%Al): T形铝锭--500kg,1000kg(≤99.80%Al): 高纯铝锭--l0kg,15kg(99.90%~99.999%Al); 铝合金锭--10kg,15kg(Al--Si,Al--Cu,Al--Mg); 板锭--500~1000kg(制板用); 圆 锭--30~60kg(拉丝用)。主营产品为电解重熔铝锭及其深加工产品,其中电解铝产能11.5万吨,铝的深加工产能4万吨。 *ST关铝4月20日公布的年报显示,当年关铝股份营业总收入17.79亿元,同比下降28.11%;净利润亏损7.12亿元,亏损扩大42.99%;每股收益-1.09元。重熔用铝锭是电解铝企业的主要产品,也是铝及铝制品深加工行业的主要原料,其质量的好坏将直接影响到下一步深加工产品的质量。本文针对重熔用铝锭生产的实际情况,从原铝的排包、配料,以及大K的处理等方面详细的论述了提高重熔用铝锭质量的方法,具有一定的指导意义.近日从中国质量协会公布的2009年度有色金属产品实物质量认定结果中获悉,云南铝业股份有限公司申报的重熔用铝锭、铸造铝合金、电工圆铝杆、铝及铝合金板带材4个主导产品,荣获国家有色金属产品实物质量“金杯奖”,标志着云铝公司4个主导产品达到国际同类产品实物质量水平。通过了解重熔铝锭的知识,我们才可以掌握其真正的价值,你可以登陆上海有色网查找更多的信息。
重熔用铝锭
2017-06-06 17:49:58
重熔用精铝锭是一种投资者较为关注的一个信息,让我们来了解下。重熔用精铝锭是生产铝制品的主要原料,是一种质量轻、耐腐蚀、易导热导电、可延展、能循环使用的绿色环保型金属材料,广泛应用于建筑、电力、包装、交通运输和日用消费品等多个行业。1 范围本标准规定了重熔用精铝锭的要求、试验方法、检验规则及包装、标志、运输、贮存本标准适用于二层液电解法生产的重熔用精铝锭。2 引用标准下列 标 准 包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时所示版本均为有效。所有标准都会被修汀,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性GB /T 6 9s7,1一6987.21一1986 铝及铝合金化学分析方法GB /T 6 987,22一6987.23一1987 铝及铝合金化学分析方法GB /T 6 铭7.24一1988 铝及铝合金化学分析方法GB /T 7 999一1987 铝及铝合金的光电光谱分析方法GB /T 1s 7o 1987 数值修约规则YB /T o 25一1992 包装用钢带3 外观精铝 锭 应 无积渣、无裂纹、无飞边。允许有浇铸冷却凹面4 化学成分的仲裁分析方法重熔 用 精 铝锭的化学成分分析方法可按GB/T6978.1一6987.24或GB/T了999的规定进行化学成分仲裁分析方法按GB/T6987.1一6987,24的规定进行 表面质量检验方法重熔用精铝锭的表面外观质量用目视检查 重熔用精铝锭1、性能与特点: 铝是一种轻金属,其化合物在自然界中分布极广,地壳中铝的含量约为8%(重量),仅次于氧和硅,居第三位。在金属品种中,仅次于钢铁,为第二大类金属。采用氧化铝-冰晶石通过电解法生产,铝锭进入工业应用之后有两大类:铸造铝合金和变形铝合金。铝的密度小、强度高、导电导热性好、耐蚀延展性良好、易加工。2、用途: 应用范围十分广泛,用于轻工、电力、电气、电子、汽车、机械制造、建筑、包装等行业。3、重熔用铝锭化学成分执行标准为GB/T1196-2002。4、重熔用铝锭按化学成分分为六个牌号:Al99.85、Al99.80、Al99.70、Al99.60、Al99.50、Al99.00。铝是一种银白色金属,在地壳中含量仅次于氧和硅排在第三位。铝的密度铝锭小,仅为铁的34.61%、铜的30.33%,因此又被称作轻金属。铝是世界上产量和用量都仅次于钢铁的有色金属。铝的密度只有2.7103㎏/m3,约为钢、铜或黄铜密度的1/3左右。由于铝的材质轻,因此常用于制造汽车、火车、地铁、船舶、飞机、火箭、飞船等陆海空交通工具,以减轻自重增加装载量。铝在军工中也有广泛应用。 如果你想更多的了解关于重熔用铝锭的信息,你可以登陆上海有色网进行查询和关注。
鼓风烧结配料所采用的熔剂
2019-01-07 17:38:01
鼓风烧结配料所采用的熔剂粒度小于6mm。配加的熔剂和数量须根据鼓风炉渣成分(即渣型)计算确定。
一、硅质熔剂 一般用石英石,含SiO290%以上。若用河砂或含金石英石,SiO2含量可适当降低,但不小于75%。
二、铁质熔剂 多用烧渣,含Fe45%以上。也可用铁屑或铁矿石。
三、块状石英石(尤其含金石英石)、铁矿石粒度大于30mm时,也可直接加入鼓风炉。
表1为熔剂的化学成分实例。
表1 熔剂的化学成分实例,%熔剂名称FeCaOSiO2Al2O3MgOPbZnSAuAg石灰石10.5754.330.95 石灰石20.4155.731.340.330.59 石灰石30.353.970.620.230.89 石英石10.191.0891.80.14 石英石20.52.2197.12 石英石31.261.0894.86 河砂12.41.3575.853.04 河砂21.510.687.48 河砂33.02.074~80 0.30.10.1 烧渣147.44.158.2 烧渣243.866.29.31 烧渣347.554.3510.21 平江金精矿38.120.0433.975.62 0.150.195.67133.815.4灵宝精矿14.230.640~60 0.2~1.80.2718~2430~70100~400秦岭精矿16.980.6347.47 5~131.5920.270150浸出渣银精矿8.243.214.241.41 4.8341.124.62.0560铜浸出渣30~40 30~35 0.01 8~10140
注:Au、Ag的单位为g/t。
火法炼金常用熔剂及其作用
2019-01-07 07:52:09
火法炼金熔剂共有二类,一类是氧化熔剂,另一类是造渣熔剂。常用的氧化溶剂有硝石、二氧化锰,其作用是炉料中的贱金属(铜、铅、锌、铁等)和硫氧化成氧化物以便造渣,常用的造渣熔剂有硼砂、石英、碳酸纳等。其作用是与贱金属的氧化物反应生成炉渣。
冶炼厂熔剂破碎设备选择
2019-01-07 17:38:04
冶炼厂的熔剂破碎与磨碎车间的设备配置关系比较复杂,扩建时不便于另外增建一个系列或改用较大型设备,故新建设计时,通常按一班制操作计算所需的设备能力,以后增产时,可以增加操作班次或时间。
一、破碎设备的选择
冶炼厂熔剂粗碎一般选用颚式破碎机,中碎一般选用标准(中型)圆锥破碎机,细碎一般选用短头圆锥破碎机。中、细碎也可以选用反击式或锤式破碎机,其优点是产量高,破碎比打,电耗小,缺点是反击板和板锤容易磨损。
若两段破碎时,第二段一般选用中型圆锥破碎机或四辊破碎机等;小型冶炼厂也有选用对辊破碎机的,因其设备构造简单,容易制造,但辊简易磨损,生产能力低,
近年来,某些新建或改扩建的中、小型有色金属选矿厂,破碎不含水和泥的矿石,在中、细碎作业中采用JC型深腔颚式破碎机、旋盘式破碎机及PEX型细碎颚式破碎机,其破碎比打。生产实际证明,该设备在节约能源、方便维修、降低碎矿成本、减少基建投资等方面,已初步显示出其优越性。从图1可以看出,PEX型细碎颚式破碎机的产品粒度特性基本上和中型圆锥破碎机的产品粒度特性相近似。该机和一般的颚式破碎机组合起来,可以得出15~20mm的产品(参见图2和图3),可以符合转炉和吹炼所需熔剂的粒度要求。若进厂熔剂粒度为120~210mm,则仅用细碎颚式破碎机一段即可。若进厂熔剂粒度为250mm以下,最终产品粒度5mm以下,则用JC型深腔颚式破碎机与旋盘式破碎机组合。
图1 PEX型细碎颚式破碎机与中型圆锥破碎机产品粒度特性曲线及其比较
图2 二段一次闭路破碎筛分流程实例
图3 三段半闭路破碎筛分设计流程图实例
二、破碎机生产能力计算
破碎机的生产能力与破碎物料的性质、进料粒度组成、破碎的性能、操作条件(如供给料情况、排料口大小)等因素有关。由于目前还没有包括这些因素的理论计算方法,设计时可用下列经验公式计算,然后参照生产实践数据校正。
(一)颚式、圆锥(标准、中型和短头)破碎机
1、开路破碎的生产能力计算
Q=K1K2K3K4Q0 (1)
式中:
Q-设计条件下,破碎机的生产能力,t/h;
Q0-标准条件下(指中硬熔剂、堆积密度1.6t/m3)开路破碎时的生产能力,t/h,可按下式计算:
Q0=q0e
K1-熔剂的可碎性系数,由表1选取;
K2-熔剂密度修正系数,由下式计算:
K2=γ/1.6≈γT/2.7
K3-给料粒度或破碎比修正系数,由表2或表3选取;
K4-水分修正系数,进料水分5%以下时,可取1;
q0-破碎机排料口单位宽度的生产能力,t/(mm·h),查表4至表8;
e-破碎机排料口宽度,mm;
γ-熔剂的堆积密度,t/m3;
γT-熔剂的密度,t/m3。
表1 熔剂的可碎性系数K1熔剂种类普氏硬度系数f值K1值易 碎8以下1.1~1.2中等可碎8~161.0难 碎16~200.9~0.95
表2 粗碎设备的粒度修正系数K3给料最大粒度D最大和给料宽度B之比a0.850.70.60.50.40.3粒度修正系数K31.001.041.071.111.161.23
表3 中碎与细碎圆锥破碎机破碎比修正系数K3标准或中型圆锥破碎机短头圆锥破碎机e/BK3e/BK30.600.9~0.980.400.9~0.940.550.92~1.00.251.0~1.050.400.96~1.060.151.06~1.120.351.0~1.10.0751.14~1.20
注:1、e-指上段破碎机排料口;B-为本段中碎或细碎圆锥破碎机给料口。例如,上段采用颚式破碎机,本段为标准或中型圆锥破碎机;或上段采用圆锥破碎机,本段为短头圆锥破碎机。但当闭路破碎时,即指闭路破碎机的排料口与给料口宽度之比值;
2、设有预先筛分时取小值;不设预先筛分时取大值。
表4 颚式破碎机q0值破碎机规格250×400400×600600×900900×1200q0,t/(mm·h)0.40.650.95~1.001.25~1.30
表5 开路破碎时,标准和中型圆锥破碎机q0值破碎机规格Φ600Φ900Φ1200Φ1650q0,t/(mm·h)1.02.54.0~4.57.0~8.0
表6 开路破碎时,短头圆锥破碎机q0值破碎机规格Φ900Φ1200Φ1650q0,t/(mm·h)4.06.512.0
表7 开路破碎时,单缸液压圆锥破碎机q0值项目Φ900Φ1200Φ1650Φ1750Φ2200q0,t/(mm·h)标准型2.524.6 8.1516.0中 型2.765.4 9.620.0短头型4.256.7 14.025.0
表8 颚式破碎机生产实例厂 别设备规格
mm熔剂种类给料粒度
mm排料口宽度,mm生产能力
t/h大 冶450×750石英石、
石英石300~40010050白银一冶600×900石英石、
石英石48075~20035~120铜陵二冶400×600石英石、
石英石32040~10025~60云 冶400×600石英石30040~10012~32
2、闭路破碎时破碎机通过的熔剂量生产能力计算
Qc=KQ0 (2)
式中:
Qc-闭路时破碎机的生产能力,t/h;
Q0-开路时破碎机的生产能力,t/h;
K-闭路时平均进料粒度变细的系数,中型或短头圆锥破碎机在闭路时一般按1.15~1.40选取(熔剂硬度大时取小值,硬度小时取大值)。
(二)光面对辊破碎机
Q=60πDLdnγK (3)
式中:
Q-对辊破碎机的生产能力,t/h;
D-辊筒直径,m;
L-辊筒长度,m;
d-排料口宽度,m;
n-辊筒转数,r/min;
γ-破碎熔剂的堆积密度,t/m3;
K-破碎机排出口的充满系数,一般按0.2~0.4选取,硬和粗粒物料取大值,反之取小值。
(三)反击式破碎机
Q=60K1C(h+ɑ)dbnγ (4)
式中:
Q-反击式破碎机的生产能力,t/h;
K1-理论生产能力与实际生产能力的修正系数,一般取0.1;
C-转子上板锤数目;
h-板锤高度,m;
ɑ-板锤与反击板间的间隙,即排料口宽度,m;
d-排料粒度,m;
b-板锤宽度,m;
n-转子的转数,r/min;
γ-熔剂的堆积密度,t/m3。
(四)锤式破碎机
Q=60ZLCdμKnγ (5)
式中:
Q-锤式破碎机的生产能力,t/h;
Z-排料篦条的缝隙个数;
L-篦条筛格的长度,m;
C-筛格的缝隙宽度,m;
d-排料粒度,m;
μ-充满与排料不均匀系数,一般为0.015~0.0.7,小型破碎机较小,大型破碎机较大。
K-转子圆周方向的锤子排数,一般为3~6;
n-转子转数,r/min;
γ-熔剂的堆积密度,t/m3。
由于理论公式计算较复杂,锤式破碎机的生产能力多采用经验公式计算,当破碎中硬熔剂和破碎比为15~20时,可用下式计算:
Q=(30~45)DLγ (6)
式中:
Q-锤式破碎机的生产能力,t/h;
D-按转子外缘计的转子直径,m;
L-转子长度,m;
γ-破碎产物的堆积密度,t/m3。
以上经验公式都有局限性,应注意其使用条件。
三、需要破碎机台数的计算
n=Qn/Q (7) 式中:
n-需要破碎机台数;
Qn-破碎作业的设计产量,t/h;
Q-破碎机的生产能力,t/(h·台)。
表8至表10为铜冶炼厂熔剂破碎机生产实例。
表9 标准圆锥破碎机生产实例厂 别直径
mm熔剂种类堆积密度
t/m3给料粒度
mm排料口宽度,mm生产能力
t/h大 冶900石英石、
石英石1.490~15025~2850白银一冶1200石英石、
石英石1.6411520~3042~135铜陵二冶900石英石、
石英石1.511012~2540
表10 短头圆锥破碎机生产实例厂 别直径
mm熔剂种类堆积密度
t/m3排料口宽度,mm产品粒度
mm生产能力
t/h备注大 冶1200石英石、
石英石1.48~106~850闭路白银一冶1200石英石、
石英石1.5~1.66~10~1550开路
金、银锭熔铸的原理-熔剂和氧化剂
2019-02-21 13:56:29
在熔铸金或银锭时,一般均应参加适量的熔剂和氧化剂。一般参加硝石加碳酸钠或硝石加硼砂。参加碳酸钠也能放出活性氧,以氧化杂质,故它既能起稀释造渣的熔剂效果,也能起到必定的氧化效果。
熔剂与氧化剂的参加量,随金属纯度的不同而增减。如熔铸含银99.88%以上的电解银粉,一般只参加0.1%~0.3%的碳酸钠,以氧化杂质和稀释渣。而熔炼含杂质较高的银,则可参加适量的硝石和硼砂,以强化氧化一部分杂质使之造渣而除掉。这时,也应适当添加碳酸铺量。由于银在熔融时能溶解很多的氧,一般说来,氧化剂的参加量不宜过多,由于有必要维护坩埚免遭激烈氧化而损坏。且石墨坩埚归于酸性材料,因此也不宜参加过多的碳酸钠。
熔铸含金99.9%以上的电解金,一般参加和硼砂各约0.1%,并参加0.1%~0.5%的碳酸钠造渣。对纯度较低的金,可适当添加熔剂和氧化剂。
熔炼金、银的进程中,坩埚液面邻近如因激烈氧化有或许“烧穿”时,可参加适量洁净而枯燥的碎玻璃以中和渣,防止形成坩埚的损坏而丢失金、银。通过氧化和造渣的熔炼进程,铸成锭块的金、银档次较之质料均有所提高。故熔铸进程中,参加适量的熔剂和氧化剂是十分必要的。
重熔用铝锭
2017-06-06 17:49:58
重熔用铝锭是一种投资者较为关注的一个信息,让我们来了解下。重熔用铝锭是生产铝制品的主要原料,是一种质量轻、耐腐蚀、易导热导电、可延展、能循环使用的绿色环保型金属材料,广泛应用于建筑、电力、包装、交通运输和日用消费品等多个行业。重熔用铝锭1、性能与特点: 铝是一种轻金属,其化合物在自然界中分布极广,地壳中铝的含量约为8%(重量),仅次于氧和硅,居第三位。在金属品种中,仅次于钢铁,为第二大类金属。采用氧化铝-冰晶石通过电解法生产,铝锭进入工业应用之后有两大类:铸造铝合金和变形铝合金。铝的密度小、强度高、导电导热性好、耐蚀延展性良好、易加工。2、用途: 应用范围十分广泛,用于轻工、电力、电气、电子、汽车、机械制造、建筑、包装等行业。3、重熔用铝锭化学成分执行标准为GB/T1196-2002。4、重熔用铝锭按化学成分分为六个牌号:Al99.85、Al99.80、Al99.70、Al99.60、Al99.50、Al99.00。铝是一种银白色金属,在地壳中含量仅次于氧和硅排在第三位。铝的密度铝锭小,仅为铁的34.61%、铜的30.33%,因此又被称作轻金属。铝是世界上产量和用量都仅次于钢铁的有色金属。铝的密度只有2.7103㎏/m3,约为钢、铜或黄铜密度的1/3左右。由于铝的材质轻,因此常用于制造汽车、火车、地铁、船舶、飞机、火箭、飞船等陆海空交通工具,以减轻自重增加装载量。铝在军工中也有广泛应用。 铝锭分类铝锭按成分不同分重熔用铝锭、高纯铝锭和铝合金锭三种:按形状和尺寸又可分为条锭、圆锭、板锭、T形锭等几种,下面是几种常见的铝锭; 重熔用铝锭--15kg,20kg(≤99.80%Al): T形铝锭--500kg,1000kg(≤99.80%Al): 高纯铝锭--l0kg,15kg(99.90%~99.999%Al); 铝合金锭--10kg,15kg(Al--Si,Al--Cu,Al--Mg); 板锭--500~1000kg(制板用); 圆 锭--30~60kg(拉丝用)。在我们日常工业上的原料叫铝锭,按国家标准(GB/T 1196-2008)应叫“重熔用铝锭”,不过大家叫惯了“铝锭”。它是用氧化铝-冰晶石通过电解法生产出来的。铝锭进入工业应用之后有两大类:铸造铝合金和变形铝合金。铸造铝及铝合金是以铸造方法生产铝的铸件;变形铝及铝合金是以压力加工方法生产铝的加工产品:板、带、箔、管、棒、型、线和锻件。按照?重熔用铝锭?国家标准,“重熔用铝锭按化学成分分为6个牌号,分别是Al99.85、Al99.80、Al99.70、Al99.60、Al99.50、Al99.00”(注:Al之后的数字是铝含量)。目前,有人叫的“A00”铝,实际上是含铝为99.7%纯度的铝,在伦敦市场上叫“标准铝”。大家都知道,我国在五十年代技术标准都来自前苏联,“A00”是苏联国家标准中的俄文牌号,“A”是俄文字母,而不是英文“A”字,也不是汉语拼音字母的“A”。和国际接轨的话,称“标准铝”更为确切。标准铝就是含99.7%铝的铝锭,在伦敦市场上注册的就是它。如果你想更多的了解关于重熔用铝锭的信息,你可以登陆上海有色网进行查询和关注。
铝助“莱特飞行器一号”上天
2019-01-10 09:43:59
铝在航空器上应用已渡过111个春秋,铝对航空航天工业的发展作出了永载史册的功绩,并在继续发挥着不可替代的作用。是铝使人类实现了飞天梦想。1903年12月17日美国人莱特(Wright)兄弟发明与制造的“莱特飞行器一号”(WrightFlyer1)在美国俄亥俄州滨海小城戴顿(Daton)腾空而起,尽管只飞行了短暂的59s,还不到1min,飞行距离也仅36.58m,却有着划时代的历史意义,是由人(弟弟奥维尔·莱特)驾驶的与由动力装置驱动的人造飞行器,标志着人类飞翔的开启与探索宇宙时代的来临,戴顿市也成了现代航空工业发祥地。 “莱特飞行器一号”的发动机缸体(engineblock)是用匹兹堡冶金公司(PittsburghReductionCompany,1907年改名为美国铝业公司,Aluminum Compang of America)生产的含92%Al及8%Cu的硬铝合金(hardaluminumalloy)铸造的,这是铝在飞行器上首次应用。自此以后,铝就与飞行器及航天器结下了不解之缘,可以毫不夸张地说,没有铝就没有今天这样兴旺发达的航空航天事业,就很难实现“嫦娥”奔月。从“莱特飞行器一号”到计划于2025年投入运营的波音飞机公司研发的概念飞机,从中国自主研发的ARJ21“翔凤”支线客机到欧洲空客公司生产的当下的空中巨无霸客机A380,从燃油飞机到太阳能飞机,从中国2008年9月25日发射的“神州”七号载人宇宙飞船火箭到美国国家航空航天管理局预计于2020年运送宇航员重返月球的战神一号载人运载火箭都离不开铝,都有铝合金的丰功伟绩。 在此还得向大家讲一个有关飞机发明之急的小故事,巴西人认为飞行器是巴西杜蒙特发明的:1906年11月12日他驾驶一架他设计制造的名叫“Blis14”的飞行器在法国巴黎郊区进行了一次公开试飞,飞行高度6m,飞行距离220m。圣杜蒙特的这次试飞虽然比美国莱特兄弟的首次飞行晚了3年,但在当时的欧洲却被视为世界上靠前次成功的动力飞行。 巴西知名物理学家、里约热内卢天文馆馆长巴若斯经过长期研究调查后认为,莱特兄弟当时所发明的飞行器并不是依靠自身动力推动起飞的,他们的飞行没有达到真正意义上“飞”的飞行。他们利用了一个斜坡来使其“飞机”起飞,在起飞时,哥哥威尔伯还跟着飞行器狂奔,托举它的翅膀,直到飞起来,而且它们是在“偷偷摸摸”进行的,旁边没有专业人员监督,就像比赛场上没有裁判,因此他们的成绩不能算数,而圣杜蒙特的飞行则真正依靠飞行器的自身引擎推动,没有借助任何其他工具,而且它的飞行是在众多专业人员的监督下进行的,众目睽睽,飞行高度和距离远远超过莱特兄弟首次试飞,相比来说,他们的那次所谓“历史性飞行”不过是一次“长时间长距离跳跃”。
铋的熔析及加硫除铜工艺技术
2019-03-05 12:01:05
粗铋中的铜以金属铜及铜的砷化物、锑化物、碲化物形状存在。
依据Cu-Bi系状况图可知(见图1),铜与铋在固态时不互溶,铜与铋的共晶点温度为270℃,此刻铋中含Cu 0.5%(原子),或含Cu 0.15%(分量),这是冷却凝析除铜的理论极限。出产实践中,熔析除铜后铋液含铜小于0.5%,这是因为铜与铋液中砷或锑互溶,生成化合物和固熔体,如Cu3As(熔点830℃)、Cu3As2(710℃分化)、Cu3Sb(580℃以上分化)等化合物;含砷4%的Cu-As固熔体(熔点684℃)、含铜0~10%,锑0~23%的Cu-Sb固熔体,含铜78.5%、砷21.5%的Cu-As共品(熔点684℃)和熔点为528℃及645℃的Cu-Sb共晶。这些化合物共晶与固溶体不溶于铋液,呈浮渣形状别离。图1 Cu-Bi系状况图
熔析除铜分加热熔析与冷却凝析两种办法。出产中常选用凝析法。粗铋装锅后,升温至600℃,捞去熔化渣后,降温至500℃捞去第一次除铜浮渣,捞渣后铋液温度下降至450℃左右,为了加速降温,可向铋液鼓入冷空气。当温度下降至350℃时,捞去第2次除铜浮渣,将其回来下批一次除铜,以收回其间的铋,并有利于降温。熔析除铜浮渣化学成分列于表1。
表1 熔折除铜浮渣成分(%)焙析脱铜后的铋液,含铜低于0.5%,在今后的除银工序中能够有用地除掉,所以不必将熔析温度操控太低,也不要捞熔析渣太多,避免下降铋的直收率。
关于含铜高于5%的粗铋,也不选用屡次熔析除铜的办法,而选用加硫除铜的办法。加硫除铜是在熔融铋液中参加粉,首要生成Bi2S3,其反响为:因为铜的硫化物的自由焓比铋的硫化物的自由焓更负,如图2所示,Cu2S的直线方位在Bi2S3下方,因而硫化铋又能与铋液中的铜反响:图2 金属硫化物的自由焓图
生成的Cu2S不溶于铋液而上浮,呈固态浮渣产出。跟着反响的进行,铋液中Bi2S3的离解压逐步削减,而Cu2S的离解压逐步增大,最终到达平衡状况,即pS2(Bi2S3)=pS2(Cu2S)。经过平衡状况下的热力学核算可求出铋液中残存的铜的最小浓度为:从上式可知,铋液中溶解的Bi2S3愈多,则铋液中残存铜的浓度愈低。
为了有用除铜,一般选用先熔析后加硫的联合法,因为考虑到铋液为Bi2S3饱满后才干有用除铜,并考虑到硫的烧损,所以加硫量操控在Cu∶S=1∶1,即含1千克铜可加1千克硫。
现将熔析除铜与加硫除铜实践介绍如下:
熔析与加硫除铜的操作程序如图3所示。从图3可见,粗铋装锅熔化,升温至600℃,捞去熔化渣,渣重约为料重的5%~10%,捞渣后降温,为了加速降温速度,能够在中止升温的一起,向铋液参加上批产出的二次铜渣,既可使渣中铋熔入铋液,进步铋的收回率,又可下降铋液温度。当液温降至500℃时,捞第一次除铜浮渣,一般一次铜渣量为料重的2%~5%,捞完渣后,铋液已降温至450℃左右,为了加速降温,可向铋波鼓入冷空气,当液温下降至约350℃时,抓取第2次除铜浮渣,二次铜渣量应先依据铋液残铜量概算断定,不宜捞出过多,避免添加回来渣量。图4-6 除铜作业操作程序
加硫除铜的温度操控在280℃~330℃之间,边拌和边加硫。当运用拌和机时,则将粉缓慢地加到旋涡中心;当不运用拌和机时,则用特制的铁瓢将包成小包的粉压入铋液中,此刻之液温可操控在350℃以下。加完后5~10分钟中止拌和,在不升温的情况下捞去硫化锕浮渣,避免升温后渣中铜复溶到铋液中。
捞渣后铋液中残硫选用升温氧化的办法脱除:将铋液升温至650℃左右,鼓入压缩空气,使硫氧化呈SO2逸出蒸发,此刻,标志着除铜作业的完毕,进入氧化精粹工序。
熔盐电解法炼镁(二)
2019-03-04 16:12:50
KCl·MgCl2·6H2O====KCl·MgCl2·2H2O+4H2O KCl·MgCl2·2H2O====KCl·MgCl2+2H2O 为削减光卤石水解,脱水分两段进行。一段脱水脱去光卤石中4个分子结晶水,二段脱水脱去剩下水。 一段脱水在欢腾炉中进行。欢腾炉为上宽下窄的长方体形,钢板制造、外包保温材料,里边水平放置一块风帽式筛板。筛板上面空间用带溢料孔的钢板隔成3个室。筛板下面对应3个热风室,别离向筛板上3个室送入不同温度的热风,吹得粉状光卤石料体积膨胀起来,使之充沛均匀的加热脱水,物料温度别离到达一室125-150℃、二室160-180℃、三室200210℃。用3台焚烧炉别离向三个室直销热风,燃料为煤气或天然气。光卤石料接连参加欢腾炉一室,依托料面高差主动移动到二室和三室,逐步脱水,从三室出料口接连排出一次脱水料。料在炉内停留时间2h左右,光卤石水解率8%。一次脱水料成分MgCl2 50%、KCl 37%、NaCl 6%、MgO 1.7%、H2O 5%。实际上,一段脱水脱去5.5分子结晶水后,脱水料只含0.5分子结晶水。欢腾炉产能,1m2筛板1h产一次脱水料260-280kg。一般用的是筛板面积为30-36m2的欢腾炉,欢腾炉长8-10m、宽4m、高8-10m,日产一次脱水料190-230t。出产1t一次脱水料耗入造光卤石1.6-1.7 t,耗热值40320 kJ/m3的天然气100m3左右。欢腾炉尾气含炉料粉尘和HCl。用坐落炉顶的旋风收尘器捕集粉尘,并返至炉内。然后用耐腐蚀风机将尾气送入洗刷塔,用石灰乳净化后排放。洗刷塔为空塔,高约14m,尾气从塔下部进入,塔内气速小于4m/s;石灰乳从塔上部喷淋,喷淋密度70m3/(m2·h)。 光卤石二段脱水,选用熔融氯化。脱水炉称氯化器,结构见图4。氯化器由三个室组成—熔化室、氯化室和弄清室。钢板外壳,内衬耐火砖。熔化室和氯化室均由顶部刺进的钢电极加热,管从侧墙刺进氯化室。熔化室和氯化室各由1台变压器供电。弄清室不加热。一次脱水料接连参加熔化室,一同参加还原剂石油焦粉,在500-550℃温度下熔融脱水,一同也有一部分光卤石水解为MgO。熔体流入氯化室,在750-820℃温度下完全脱除水分,水解生成的MgO与反响生成MgCl2,氯化反响式为2MgO+2Cl2十C====2MgCl2+CO2;未氯化的MgO一部分沉降在炉底,一部分含在熔体中。氯化室熔体流入弄清室,在700-750℃温度下弄清,熔体中MgO沉降在炉底,上部熔体是无水光卤石(KCl·MgCl2),无水光卤石熔体从溢流口守时放入台包,运至电解车间电解。无水光卤石成分,MgCl2 48 %-50 % , KCl 41%-43%、NaCl 6%-9%、MgO≤O.8%、C≤0.1%、Fe 光卤石电解,选用无隔板镁电解槽,与卤水炼镁用的电解槽根本结构相同。电解槽的集镁室坐落电解室一侧,也有集镁室坐落两电解室之间的电解槽。光卤石电解槽电流强度,一般为105-180kA。氯化器产出的无水光卤石熔体,守时用台包运到电解车间参加电解槽,在700-720℃温度下电解。电解质成分为:MgCl2 6%-4%,KCl 68%-78%,NaCl 12%-20%,CaCl2 1%-3%。电解出的镁,用真空台包守时从电解槽集镁室抽出,送精粹铸锭。电解出的,一部分送入氯化器进行光卤石二段脱水,大部分液化成。无水光卤石中MgO和槽中MgCl2水解发生的MgO沉积在槽底构成渣。厚渣层影响导电,需守时排渣。光卤石电解,因为无水光卤石料含有很多KCl,电解质中KCl含量不断增高,当KCl含量超过了正常电解质成分规模时,就不能进行正常加料和电解,有必要排出一部分电解质,即排废电解质,这是光卤石电解炼镁的特色。废电解质含KCl70%以上,破碎后作钾肥。电解槽集镁室排气含有Cl2和HCI,净化办法与光卤石一段脱水尾气净化办法相同。电解出1t镁耗无水光卤石8.3-8.5t,直流电14000-14500kW·h,排出废电解质4t。[next] 光卤石炼镁,物料流量大,电解操作多、劳作量大,副产钾肥。光卤石炼镁是前苏联研制开发并改善的。现在,俄罗斯、乌克兰和哈萨克斯坦镁厂均选用这一办法出产镁。 (三)氧化镁氯化电解 该办法以白云石和海水(或卤水)为质料,经煅烧、消化、焙烧、制球、球团枯燥和氯化得到无水氯化镁,在熔融状况电解制取镁。工艺流程见图5。
[next]
白云石是碳酸镁与碳酸钙的复盐,化学式CaCO3·MgCO3。首先将白云石破碎为5-30mm,在1200℃温度下煅烧成煅白(CaO·MgO),煅烧反响为: CaCO3·MgCO3====CaO·MgO+2CO2 一般用回转窑煅烧白云石,烟气通过收尘后排入烟囱。煅白与海水反响生成氢氧化镁,称为消化,反响式为: CaO·MgO+MgCl2+H2O====2Mg(OH)2+CaCl2 通过沉降和过滤得到氢氧化镁。然后在回转窑中于600℃温度下焙烧氢氧化镁得到活性氧化镁,焙烧反响式为: Mg(OH)2====MgO+H2O 氧化镁再与还原剂褐煤焦(或石油焦)和粘结剂卤水一同制成球团,球团直径10-15mm。球团含有水分,有必要除去。选用回转窑烘干球团,烘干温度350℃。干球团在氯化炉中于1100℃温度下进行氯化,制得无水氯化镁熔体,氯化反响为: 2MgO+2Cl2+C====2MgCl2+CO2 MgO+Cl2+C====MgCl2+CO 氯化炉直径约4.1m,高约8.8m,内衬耐火砖,上下两排碳素电极,各由1台变压器供电,炉体下部有3个口。从炉底起2.7m高炉膛内堆满直径和高均为100mm的碳素块,作发热电阻储存氯化镁熔体并支撑炉料。球团料从炉顶参加,从口通入,通电加热,球团进行氯化反响。反响生成的氯化镁熔体守时从炉底流口放出。氯化镁熔体成分为MgCl2>92%、MgO 菱镁矿化学式MgCO3,含有较多杂质。用于该办法炼镁的菱镁矿成分为MgO≥45%、CaO≤1.5%、SiO2≤1.5%、Fe2O3+A12O3≤1.5%。先将菱镁矿破碎成10-30mm,还原剂石油焦破碎成3-25mm。依照配料比C/MgO=0.3-0.4称量菱镁矿和石油焦并混匀,守时从炉顶参加氯化炉,进行氯化反响。氯化炉结构和尺度与海水白云石组成氧化镁成球氯化电解炼镁的相同。菱镁矿在氯化炉中进行两种反响——分化和氯化。炉料参加氯化炉后,先蒸腾附着水并进行预热。当炉料下降到600-800℃温度区域,菱镁矿分化成MgO,分化反响为:[next] MgCO3====MgO+CO2 炉料下降到900-1100℃温度区域,MgO与通入的Cl2反响生成氯化镁,氯化反响为: 2MgO+2Cl2+C====2MgCl2+CO2 MgO+Cl2+C====MgCl2+CO 氯化镁熔体聚集于炉底,守时从炉内放出,用台包运到电解车间。氯化镁熔体成分为MgCl2≥92、MgO≤0.3、C≤0.2%。当炉内渣堆集到一定量时,阻断了电极导电,停炉清渣,并修补炉衬。从开炉到停炉,氯化炉运转一个周期4-6个月。氯化炉尾气含Cl20.2%-0.5%、HCl 1%-2%,还含有MgCl2等氯盐组成的提高物,先用水洗刷除去提高物和HCl,再用石灰乳洗刷后排放。洗刷废水,用石灰乳中和后排放。氯化炉均匀日产MgCl2 8.5t。出产1t氯化镁,耗菱镁矿1.02-1.05t,Cl2 1.01-1.05t,石油焦110-120kg,电850kW·h。出产1t镁,除电解回来的外,还需弥补Cl2 1.5-1.8t。损耗的原因是,菱镁矿中其他成分SiO2、CaO、Fe2O3、A12O3、H2O及石油焦中蒸发分都参加氯化反响,生成氯化物,耗费一部分;氯化炉尾气带走一部分没有反响的。用于出产氯化镁的只占60%-70%。损耗多、环保差是这一办法的缺陷。 氯化炉产出的氯化镁熔体,用台包运到电解车间,守时参加电解槽电解。电解质温度为680-730℃,电解质成分为MgCl2 7%-15%、NaCl 38%-48%、CaCl2 35%-45%、KCl3%-7%。电解出的液体镁,守时用真空台包从电解槽集镁室抽取出来,送去精粹铸锭。电解出的Cl2,接连地从电解槽抽出并送入氯化炉出产氯化镁。在出产中循环。氯化镁熔体中MgO和槽中MgCl2水解发生的MgO沉积在槽底构成渣。故需守时排渣。电解槽集镁室排气含微量Cl2和HCl,用石灰乳洗刷吸收后排放。电解出1t,耗无水氯化镁4t左右,直流电14000-14500 kW·h,实收Cl2 2.8t。
熔盐电解法炼镁(一)
2019-03-04 16:12:50
(一)卤水脱水电解 该办法以卤水为质料,通过净化、浓缩和脱水,得到纯洁无水氯化镁,然后在熔融状况电解制取金属镁,简称卤水炼镁。卤水是含MgCl2 430g/L的水溶液,含有SO42-、Br-、MnO2、Fe(OH)3和B2O3等杂质。海水和盐湖水提取NaCl和KCl后的溶液就是卤水。也可以用与菱镁矿或蛇纹石等含MgO的矿藏反响制取卤水。卤水在氯化氛下脱水电解炼镁工艺流程见图1。 卤水净化指除掉卤水中杂质。用电加热器将卤水加热至60-70℃,送入带搅拌机的槽中,参加CaCl2,卤水中SO42-与CaCl2反响,生成CaSO4沉积,反响式SO42-+CaCl2=====2C1-+CaS04↓,过滤溶液除掉CaSO4,卤水中MnO2和Fe(OH)3一起被过滤除掉。滤液送入除塔,通入Cl2将溶液中的Br-置换出来、别离出去,反响式2Br-+Cl2====2Cl-+Br2。然后用有机溶剂萃取除B2O3。净化后卤水中杂质含量为SO42-≤0.005%, B≤0.002%,Cu、Fe、Mn均为微量。[next] 净化后的卤水,选用蒸腾浓缩去掉很多水。用三效真空蒸腾器加热蒸腾卤水,加热至180-190℃,卤水浓缩至MgCl2/H2O摩尔比为1/5。浓卤液送入造粒塔造粒。造粒塔直径10-12m、高25-30m。浓卤液从塔顶喷入,空气从塔底鼓入,浓卤液冷却结晶成粒度为0.5-2mm的含结晶水的氯化镁粒[MgCl2·(3.8-5)H2O]。又称氯化镁水合物。 氯化镁水合物中水分的脱除,在空气中加热至必定温度,水分还未彻底脱除便发生氯化镁水解反响MgCl2+H2O====MgO+2HCl,使脱水反响不能进行下去。因而,氯化镁水合物脱水分两段进行。一段脱水在2台串联欢腾炉中进行,用热空气加热,2台炉内温度分别为180℃和250℃,脱去3-4分子水,反响式为MgCl2·6H2O====MgCl2·2H2O+4H2O,得到一次脱水料(MgCl2·2H2O)。二段脱水在1台欢腾炉中进行,用热的HCl气体加热,炉内温度330℃,脱去一次脱水猜中悉数水分,反响式为MgCl2·2H2O====MgCl2+2H2O,得到颗粒状无水氯化镁,成分为MgCl2>95%、MgO
[next]
这种电解槽称为无隔板镁电解槽,因为阴阳极间没有分隔电解产品Mg和Cl2的隔板。电解槽内电解质呈熔体状况,成分为MgCl28%-18%、NaCl 48%、CaCl2 40%、KCl 3%-4%,故称熔盐电解。用几种氯盐混合物作电解质,是为了使电解质熔点低,密度、导电性和黏度等适合。电解质温度720-730℃。电解室中电极上进行的反响:阴极Mg2++2e→Mg,阳极2C1--2e→Cl2。镁呈液态在阴极上分出并被电解质循环带入集镁室。液态镁比电解质轻,浮在电解质表面上。守时用真空台包从集镁室抽取镁,送去精粹铸锭。在阳极上分出并聚集于电解槽的电解室上部空间。用氯压机从电解槽中接连地抽出,液化成。无水氯化镁颗粒料含的MgO和槽中MgCl2水解生成的MgO沉积在槽底构成渣。渣层增加到必定厚度影响导电,故需守时排渣。电解出1t镁,耗无水氯化镁颗粒料4t左右,直流电12800-13000kW·h,产出Cl2 2.92 t,实收Cl2 2.8-2.9t,其他Cl2逸失了。为使电解厂房内环境好,集镁室有必要排气保持微负压。集镁室排气含有微量Cl2和HCl,用石灰乳洗刷吸收后排放。这一炼镁办法称为卤水在氯化氛下脱水电解炼镁。 该出产工艺流程是国际最先进的炼镁办法,电解镁的直流电耗低,环保好。 另一个卤水炼镁办法为熔融氯化脱水电解。该办法的卤水净化与上述办法相同,卤水蒸腾浓缩至MgCl2/H2O分子比为1/6~1/7,送入喷雾塔进行一段脱水。喷雾塔直径12m,高30m。浓卤水加热至110℃,从塔顶喷入,从塔底送入温度510℃气体(镁厂邻近热电站层气),浓卤水进一步蒸腾水,一起进行氯化镁水合物一段脱水,得到粒度20μm的一次脱水料,成分为MgCl2 82%-85%,MgO 3%,H2O 3%。一次脱水料参加熔融氯化炉,脱除剩下水分。氯化炉为圆筒形,电极加热。一次脱水料从炉顶参加,一起参加还原剂石油焦粉,从炉底通入Cl2,Cl2来自电解槽。炉内熔体温度810℃,参加炉内的一次脱水料熔化脱水,脱水过程中发生的MgO和一次脱水猜中MgO与Cl2反响生成MgCl2,未被氯化的MgO沉于炉底成为渣。因而称为熔融氯化脱水。脱水反响式见前面叙说。MgO氯化反响为2MgO+C+2Cl2====2MgCl2+CO2。氯化镁熔体含MgCl2 95%、MgO 1%、H2O 0.25%。渣主要成分为MgO。氯化镁熔体,守时从炉内放出,用台包运输车运至电解车间参加电解槽。渣守时从炉内排出。氯化炉尾气含有Cl2和HCl,用耐腐蚀风机接连抽出,用石灰乳洗刷吸收后排放。该出产办法,因为熔融氯化镁脱水中生成渣丢失一部分氯化镁;熔融氯化脱水炉走漏Cl2不可避免,从炉内放氯化镁熔体时又带出Cl2,因而环保较差。美国犹他州大盐湖罗莱(Rowley)镁厂选用这一办法出产镁。[next] (二)光卤石脱水电解 该法是以光卤石为质料,通过提纯和脱水得到无水光卤石,再在熔融状况电解制取金属镁。工艺流程见图3。光卤石是氯化镁与的复盐,化学式KCl·MgCl2·6H2O。天然光卤石含有NaCl等杂质。炼镁用的光卤石含KCl·MgCl2·6H2O≥86%,NaCl≤6%,附着水≤5%,SO42-≤0.04%。成分不符合要求时,需求提纯。选用热溶再结晶法除NaCl。不同温度下,MgCl2, KCl和NaCl在水中溶解度不同。110-115℃时,MgCl2和KCl溶解,NaCl溶解得很少,然后别离出NaCl;然后冷却结晶得到光卤石(又称入造光卤石)。在入造光卤石的保温沉降时参加MgCl2,除SO42-的办法,与卤水除SO42-的办法相同。 光卤石脱水与氯化镁水合物脱水类似,光卤石中氯化镁发生水解。但光卤石中MgCl2活性比氯化镁水合物中MgCl2活性小。光卤石水解率比氯化镁水合物水解率小。光卤石脱水反响为:
有色金属业助神舟九号飞天
2019-01-14 11:15:51
中铝西南铝企业承担了“神九”铝合金关键材料的研发 6月16日,承担着实施中国首次载人空间交会对接任务的“神舟九号”飞船在酒泉卫星发射中心成功发射升空。中铝西南铝企业为“神舟九号”飞船提供了多个品种、规格的高品质铝合金材料,再次用实际行动彰显了西南铝以国家急需为己任的社会责任感,彰显了西南铝作为中国铝加工业排头兵的强大研发、生产实力。 6月16日晚上,西南铝干部职工群情激奋,聚在一起,收看了“神舟九号”发射的实况直播。当“神舟九号”点火升空,飞入太空的时候,大家挥动手中的小旗,欢呼雀跃,纷纷鼓掌表示祝贺,他们为自己亲手生产的新材料装备在“神舟九号”而感到自豪,更为祖国科技、航天技术的巨大进步感到骄傲。 据了解,从“神一”到“神九”,西南铝承担着为运载火箭和航天飞船提供铝合金材料的研制重任。航天工程所需的关键铝合金材料具有高冶金质量、高性能的技术指标要求及品种规格多、构件尺寸大的特点,其所用材料的组织、性能及表面精度等要求极其严格。国外长期实行技术垄断和封锁。 在“神舟”系列飞船所需铝合金关键材料的研发过程中,西南铝充分发挥技术优势,进行新材料、新产品的自主研发,开展工艺技术研究,实施技术改造,有效地解决了一系列工艺难题,取得了熔铸、热加工、热处理等一系列科研成果,攻克了材料研发生产中的多项关键技术难关,实现了批量生产,确保了工程需要。西南铝为“神舟”系列飞船提供的铝合金材料,无论在强度、塑性、耐腐蚀性和抗疲劳度等各方面的综合性能都达到了国际先进水平,达到了航天所需的严格要求,保证了飞船的安全可靠。 此次西南铝为“神舟九号”提供了包括板材、锻环在内的多种铝合金材料,主要应用于飞船蒙皮、结构件、火箭推进器连接环件和飞船结构件。早在1989年,西南铝就为运载火箭研制出直径3.5米的巨型大锻环,并已应用于发射“神舟”系列飞船和“嫦娥”系列卫星。目前,西南铝已成功生产出直径5米以上的巨型铝合金锻环,为推进中国未来的太空计划打下了材料基础。 40多年来,西南铝已为国家“大飞机”项目、人造卫星、“长征”系列火箭、“神舟”系列宇宙飞船、“嫦娥”系列卫星、北斗导航系列卫星等国家重点工程提供了大量高品质新材料。 “神舟九号”飞船发射圆满成功,西南铝干部职工欢欣鼓舞。他们表示,每一次飞船发射,都感受到祖国越来越强大;每一次飞船升空,都感受到研发新材料的责任更大,担子更重。在今后的工作中,他们要再接再厉,研制出更多、更好的产品装备在我们的航天器上,为国家航空事业的发展做出更大贡献。 东轻为“神九”提供了大量高强、高韧、耐腐蚀以及超塑性铝合金材料 6月16日,备受瞩目的“神舟九号”飞船在长征二号F遥九运载火箭推力下搭载三名航天员在酒泉卫星发射中心发射升空,执行中国航天首次载人交会对接任务,并开展空间科学实验。 “神九”的发射成功,让东轻人再一次感受到无比的喜悦和自豪,因为飞船和运载火箭上很多铝合金材料都来自东北轻合金有限公司。
铝合金自成铆接技术助汽车轻量化
2018-12-28 14:46:50
随着能源危机加剧,汽车的节能减排技术成为我们目前国内外非常热的话题。轻量化应该是节能减排的有效手段,不管是传统汽车还是新能源汽车,它的重量、减重都是我们面临的话题。随着轿车每减轻10%燃油消耗就减少6%到8%,这个问题已经得到国内外各个汽车企业的高度重视。
目前随着轻量化材料的应用,焊接和连接工艺的发展趋势来看主要是传统的机械连接等,这些将会越来越少。对铝合金的摩擦搅拌点焊来看以后会逐渐增加。特别是有可能是一些负荷的连接技术可能会成为以后无论是学术界,还是工业界研究的热点。比如说交界点焊,包括铆接和电阻焊怎么结合,这是一个发展趋势。
在铝合金自成铆接技术方面,SPR铆接有很多优势,特别是适合于铝合金方面的连接。它的强度比单个点焊提高30%,连接变形也比点焊,或者弧焊连得少。铝和钢的连接可以采用冷技术过渡,这种技术比较大的优势是在焊接过程当中金属在过渡时候电流可以减少到几乎为零,同时焊丝的回抽运动帮助溶滴脱落,热输入可以降低30%。变形小、无飞溅。
冶炼厂熔剂磨碎分级流程的选择与计算
2019-01-07 17:38:01
一、流程选择
当冶炼工艺采用湿式配料时,要求熔剂粒度小于0.2mm,熔剂经破碎作业后需再经过磨碎作业。有时,闪速炉熔炼和熔池熔炼的熔剂亦需经过磨碎。一般采用一段磨碎,磨碎机的排料送螺旋分级机分级,形成闭路。白银自产铜精矿用湿式配料配入熔剂,石英右和石灰石先经三段开路破碎流程破碎到-15mm,然后给入1500×1500mm湿式球磨机,排料流入分级机,其返砂返回球磨机,溢流泵至精矿浓密池配入精矿中,其流程见图1和2。
图1 三段开路破碎筛分流程图实例
图2 熔剂磨碎分级流程实例
二、流程计算
以图2为例,其计算方法如下:
Q1=Q4
Q5=CQ1
Q2=Q3=Q1+Q5
式中:
Q1Q2……-各产物数量,t/h;
C-磨碎机循环负荷率,%由试验或生产数据确定,或参考表1选定。
表1 磨碎机不同磨碎条件下适宜的循环负荷配置条件磨碎段磨碎粒度上限
mmC值
%磨碎机与分级机闭路Ⅰ0.5~0.3
0.3~1.0150~350
250~600磨碎机与旋流器比例Ⅰ0.4~0.2
0.2~1.0200~350
300~600
鼓风炉化矿采用的原料、熔剂和燃料
2019-01-07 07:51:21
一、铅锌氧化矿
表1为会泽铅锌矿的铅锌氧化矿化学成分实例。
表1 铅锌氧化矿各矿种的化学成分实例,%(一)矿种PbZuGe g/tFe共生矿3.19~7.13.63~13.1950~9013.53~17.0砂矿0.65~4.480.68~14.6519~533.18~26.32单锌矿0.11~2.940.72~6.0840~601.5~8.68古炉渣3.29~5.115.15~9.4839~5320.8~32.4续表1 铅锌氧化矿各矿种的化学成分实例,%(二)矿种SiO2CaOMgOAl2O3共生矿10.02~14.658.90~16.220.32~7.491.32~8.03砂矿4.69~50.120.46~22.130.11~9.53.40~18.56单锌矿2.3~23.139.34~42.371.84~12.660.71~10.5古炉渣18.6~22.51.04~4.171.30~3.503.6~6.4 二、熔剂
熔剂为石灰石。用制团的方法造块时,块状石灰石加入鼓风炉;用烧结法造块时,石灰石的粒度应小于6mm,在烧结配料时加入,以期得到自熔性烧结块。 三、燃料
表2为焦炭性质及化学成分实例。
表2 焦炭性质及化学成分实例焦种块度
mm固定碳
%挥发分
%灰分
%灰分的化学成分,%SiO2FeCaOMgOAl2O3土焦20~20050~673~1030~4053~5910~123~101.514~17机焦30~15081.61.8316.0244.510.061.240.81
银锌壳的光卤石熔析除铅及分层熔析富集和电解
2019-02-12 10:07:54
一、光卤石熔析除铅法
光卤石的分子式为MgCl2·KCl·6H2O,常含25%左右的水,熔点约400℃。当银锌壳在光卤石液层下熔融时,金属不被氧化,光卤石与银锌壳中的金属不起化学反应,乃至光卤石熔体被50%~60%的氧化铅和氧化锌饱满时也不损失流动性。因而,光卤石是银锌壳熔化分层时的杰出的掩盖剂。前苏联选用150t熔析锅进行银锌壳光卤石熔析除铅的工业实验。操作时先将含银的回来铅锭30~40t和2~3t光卤石装入锅内,加温熔化后,在500~550℃下参加50~100t银锌壳,再升温加快熔化。拌和熔融合金使温度均匀,然后加热至580℃,经沉降,渣、银锌合金和铅三者分层杰出。所得三种产品的组成(%)见表1中。从表中数据可知,光卤石熔析时可分出银锌壳中92%~95%的铅,银锌合金中银含量高、铅含量低。因而,光卤石熔析除铅后产出的银锌合金蒸馏除锌时,锌的回收率较高。可下降蒸馏渣的产率,可进步蒸馏炉和灰吹炉的出产率。
表1 银锌壳光卤石熔析产品的组成(%)产品名称AgZnPb浮 渣
银锌合金
铅 锭1.6~1.7
23~25
0.17~0.237
65~69
312
3~5
96~97
光卤石熔析法不宜用于处理含氧化物的贫银锌壳。因而对有很多的锌进入渣层,并影响贵金属富集和增大光卤石消耗量。
二、分层熔析富集法富集贵金属
保加利亚库里洛铅厂用分层熔析富集法处理含银2%~3%的高铅银锌壳(肥壳)出产富银锌壳。分层熔析在转炉中进行。炉体呈圆筒卧式,外壳用钢板焊接而成,内衬镁砖,处理才能为600kg。用小型风机送风。加料前先预热至750~800℃,参加肥壳500kg、木炭5~10kg,盖上炉盖,燃油加热于850℃下进行复原熔析。熔炼时每10min滚动一次炉体以拌和合金。待合金悉数熔融后中止加热。取下炉盖,扒出氧化渣,让熔融合金在炉内天然冷却和沉降分层。当炉温降至800℃时开端凝析富银锌壳。待熔池温度降至600℃时扒出富银锌壳。炉温降至500~550℃时扒出上部的锌壳回来下次再熔析。熔池下部为铅液,含银约500g/t,回来加锌除银锅产出银锌壳。富银锌壳在燃油的蒸馏炉中蒸锌后得到银含量约42%的富铅,送灰吹炉灰吹。产出的富银锌壳必要时可再次熔析富集,即将其置于直径0.3~0.5m、高1.3~1.5m的立式熔析锅内,在木炭或其他熔剂掩盖下加热至不高于750℃时熔化,可使富集于上层的合金含铅量降至5%~8%,基层铅液经虹吸管放出。上层合金曾与1000℃及266.64Pa负压下进行真空蒸馏,可除掉99%~99.5%的锌和85%~90%的铅,银的回收率达98%~99%。所产出的银铜铅合金组成见表2。可见这种合金的银含量很高,可不经灰吹而直接送电解提纯。
表2 银铜铅合金组成(%)编号AgCuPbZn1
290.12
88.458.35
8.921.21
2.23痕量
—
熔析富集作业时刻约3h,其特点是炉内为复原气氛,可防止锌氧化,经分段降温分层熔析后可产出富银锌壳等产品,是在高温下用滚动炉体的办法进行拌和,分层熔析后铅沉至基层别离。
三、熔析—电解法
意大利圣加维诺铅厂自50年代选用熔析-电解法处理银锌壳后,银的出产成本大为下降。该法于熔析银含量为3%的银锌壳,产出银含量为6%的富壳。将富壳破碎后在360~370℃下参加除锌(用量为富壳的10%),产出富银铅和浮渣。将富银铅与银铅合金一同熔铸铅阳极板,于电解液中电解铅。产出的阳极泥组成为:Ag93%、Cu4%、Pb3%。此阳极泥用除铜后在石墨坩埚内加硝石熔炼产出粗银(含0.6%铜和0.06%铅)送精粹。扒出的浮渣与粉煤混合先在转炉内复原,然后吹风氧化除锌,产出氧化锌和银铅合金。
熔盐电解分离铅与铋
2019-03-04 11:11:26
国外已遍及注重运用熔盐电解别离铅与铋,国内也曾进行过这方面的实验与研讨。
Pb-Bi合金熔盐电解如图1所示。图1 Pb-Bi合金熔盐电解示意图
一、熔盐电解机理
在水溶液电解中,阴极发作的反响是金属阳离子得到电子,复原为金属在阴极分出。而电子的搬迁是因为在阴、阳极加上直流电后,电解液中本来紊乱无次序摆放的阴、阳离子在通电后离子定向运动完成的。很明显,假如经过电路供应金属阳离子必要的电子,相同可到达复原的意图。可是在固相中,因为化合物间的紧密结合,从化合物电子结构中搬迁电子是好不简单的。可是高温熔化后,在液态时,离子搬迁率比固态大得多,经过盐桥(熔盐)的传递,操控必定的技能条件,使金属阳极子与阴离子别离,而得到一种或几种较纯的金属。
用熔盐电解法别离Pb-Bi合金,阴极为铅,阳极为Pb-Bi合金,在电解进程中,凭借于电解质的传递,电解质中铅离子转移到阴极,取得电子而在阴极分出。因为电解质中铅高子浓度平衡受到损坏,合金中的铅离子又进入电解质到达新的平衡。这样旧的平衡被损坏,不断建立新的平衡,而使Pb-Bi合金中的铅转移到阴极分出,到达铅与铋别离的意图。
二、电解质的挑选
电解质的性质、成分,对熔盐电解的产品的质量有很大的影响,其它如电解温度凹凸与电流密度巨细,也有必定的影响。
电解时,熔盐中构成的金属稀溶液对电解质的电学性质、物理学性质、化学性质,都有很大的影响。因为电流经过氯化物电解质在阴极邻近发生的金属的化学势,凭借自由电子经过电解质的分散敏捷传递,这个进程能有效地传递到远离电极的当地,比离子分散的速度要快得多。
电解质有必要具有下列性质:熔点低、离子淌度大、流动性好;电导率大,导电性好,电耗低,报价便宜,来历足够。为了满意以上要求,电解质一般选用由两种或三种氯化物组成的混合盐类。
一般用于铅与铋别离的熔盐电解的电解质有下列几种,它们的一些物理参数列于表1。
表1 用于熔盐电解的氯化物根本热力学性质表2罗列出在铅与铋别离中的电解质的混合盐成分。
表2 几种混合熔盐组成(%)三、Pb-Bi合金预处理
当用熔盐电解法别离Pb-Bi合金时,因为电解条件自身的要求以及能在阴极与阳极一起提纯铅和铋,使阴极分出的铅能到达必定的纯度,阳极存留的铋也能到达必定纯度,则需对送往熔盐电解的Pb-Bi合金进行预处理,以除掉合金中含的其它杂质,如铜、砷、锑、碲、锡、银等,所选用的工艺与铋的火法精粹类似,包含熔析除铜,氧化精粹除砷、锑,碱性精粹除碲、锡,加锌除银,碱法除锌等工序,其工艺流程如图2。图2 Pb-Bi合金熔盐电解工艺流程
若不进行预处理,杂质会对熔盐电解发生不良影响,电解质简单污染,电耗加大,阴极铅与阳极铋的质量均会下降。
四、技能条件
Pb-Bi合金熔盐电解的首要技能条件为电流密度、电解温度与电解质成分。
(一)电流密度。又分为阴极电流密度与阳极电流密度。二者是依据阴极碳棒或阳极碳棒的表面积核算的,当阴、阳极碳板表面积相一起,阴、阳极电流密度持平。电流密度的巨细由碳极表面积与输入之电流强度操控,依据Pb-Bi合金的质量与电解质组成的不同,选用电流密度,以求进步电流效率。一般电流密度动摇在50~200安/米2。
电流密度对电流效率影响很大。溶盐电解实质上是PbCl2的电解反响:Pb2+在阴极取得电子复原为金属铅液,Cl-经电解质移向阳极攫取合金中的铅生成PbCl2,以坚持电解质的平衡。
当电流密度过大时,单位时刻内Pb2+的分出速度大于Pb2+的溶解速度,电解质中Pb2+贫化,这种趋势与合金熔体内的浓差极化也有关,底层的远离碳极的合金中的Pb2+浓度高于碳极邻近的pb2+浓度,所以加强阳极的拌和可削减浓差极化。因为Pb2+贫化,会使少数Bi3+在阴极分出,然后进步阴极铅中的含铋量,所以电流密度过大并不恰当。
电流密度小时,单位时刻内涵阴极分出的铅少,下降电流效率,铅与铋别离时刻延伸,这无疑也是不恰当的。
(二)电解质的组成。熔盐与水的最大区别是其导电性,熔盐的电导率比水大108倍,但仍比固体金属低得多。如熔融氯化钠比的电导率低一万倍,这是因为熔融氯化钠是离子导体,而是电子导体。在水溶液中盐的电离是由溶剂化效果完成的,而熔盐则是高温下液化而构成离子液体。
熔盐电解中,要求电解质具有较低的熔点,高的电导率,低的蒸发性和尽量少溶解金属。
分子键构成的晶体具有较低的熔点。例如周期表中第四族元素具有典型分子晶格,熔点十分低;由离子键或共价键构成的晶体熔点较高,例如周期表中一、二族氯化物具有离子晶体的特征。沸点也与熔点规则类似,离子键占优势的盐类高沸点,而分子键份额增大时,沸点下降。
熔盐电解选用高电导率的电解质组成,能下降电耗,进步电流密度,添加槽生产能力,进步电流效率。
喇曼光谱测定混合熔盐熔体中存在着络合离子,因为它摆放紧凑,下降了熔体流动性,粘度增大。
络合离子的呈现,使电导与组成间联系复杂化,电导曲线上最低点常常与生成化合物和存在络合离子有关。
在铅与铋熔盐电解中,由混合氯盐组成的电解质中,只要PbCl2参加反响,所以在电解进程中,定时调整PbCl2量,就能安稳熔盐的组成。一般以为,PbCl2在电解中反响由下列进程组成:①PbCl2→Pb2++2Cl-;②氯离子吸附在阳极;③Pb+Cl-→(PbCl)+;④(PbCl)++Cl→PbCl2;⑤PbCl2进入混合焙盐熔体。因为③与④进行缓慢,致使阳极钝化,电解时电解质中Pb2+浓度不断下降,因而电解时要定时补加必定数量的PbCl2。
(三)熔盐电解温度。当电解温度升高时,电解质的蒸发也添加,其间尤以PbCl2的蒸发丢失严峻。PbCl2的熔点为498℃,沸点954℃,其蒸气压与温度的联系可用下式核算:核算熔点到沸点间的蒸气压时,式中A为-10000,B为-6.55,D为31.6,当操作温度为600℃(873K)时,PbCl2的蒸气压为:则p=3.864毫米柱=515帕
金属在氯化物中的溶解度如表3所示。
表3 几种金属在氯化物中溶解度从表3可见,金属铅在600℃时在PbCl2中的溶解度为0.020%(摩尔原子),在800℃时在PbCl2中溶解度为0.123%(摩尔原子),可见跟着温度的升高,金属铅在PbCl2电解质中溶解度增大,所以不论是从削减PbCl2的蒸发或从削减金属铅溶入PbCl2中考虑,都要求在坚持电解质杰出的流动性的前提下,选用尽可能低的温度。
因为熔盐的表面张力跟着温度的上升而下降,所以为了进步表面张力,常在熔盐中添加非表面活性物质的组分,表面张力越大,金属铅在PbCl2中溶解度越小。表4记录了在PbCl2中添加KCl时,表面张力增大,而铅在熔盐中溶解度减小。
表4 熔盐组分与铅溶解度的联系五、Pb-Bi合金熔盐电解实例
(一)国外报道将含铋的铅在熔盐电解中进行铅、铋别离,电解进程在两层电解质中进行,上层电解质组威(分量%):PbCl2 0.2~2;ZnCl2 30~40;NaCl 15~25;其他为KCl;基层电解质组成(分量%):PbCl2 50~65,ZnCl2 10~20,KCl 5~10,其他为KCl。此法可取得纯度达99.9%~99.99%的纯铋,电流效率98%~99%。
(二)某厂选用熔盐电解法对Pb-Bi合金进行铅、铋别离,电解质组成为(%)PbCl2 48,KCl 36,NaCl 16。当电流密度为200安/米2。温度450~550℃时,可取得较纯洁的阳极铋(Bi 99%~99.5%)和纯的阴极铅(Bi 0.004%~0.006%)。
(三)某厂选用熔盐电解法除掉粗铅中的铋。电解在精粹铸钢锅内进行,锅内装入粗铅作阴极,铅液表面碱熔体为电解质,平底电解槽装入纯铅沉入碱熔体作阳极,电解槽可滚动以拌和电解液。电解温度在铅熔点以上,电解中铋从阴极铅进入阳极槽铅中,电解时刻依据铅含铋量及对电铅的纯度要求而断定。
(四)国内某广对Pb-Bi合金进行熔盐电解,做过小型、中型和半工业实验。阳极为Pb-Bi合金、阴极为纯铅,用碳棒导电,电流效率约75%。实验所用Pb-Bi合金组成、首要技能条件,产品质量等如表5所示。
表5 Pb-Bi合金熔盐电解
加热熔析法处理硬头
2019-01-08 09:52:48
由下图可见,室温下含32%~92%Fe的锡铁合金都处于α-Fe和FeSn区中,若加热到740~901℃以上,就会析出一部分液相粗锡,其成分由加热温度而定,一般含铁百分之几。如果粗锡产出后立即流走,则剩下的固体α-Fe随温度升高而继续析出粗锡和留下含锡更少的固相,不过熔出的粗锡含铁逐渐增加。故此法不能彻底回收锡,只能作为初步处理硬头的方法。例如,4m2的斜底反射炉每炉装硬头2t,加热到一定温度就开始熔析出粗锡,沿着斜炉底流到炉外的锅中。控制温度至950℃,经8h熔析,残留的固体硬头含锡降至25%以下。 熔析时除了熔出粗锡外,还可挥发部分砷并使粒度变小。熔析残渣再进入烟化炉与富渣一起硫化挥发,或与锡精矿一起熔析,均能得到较好的指标。
锡-铁二元系相图
铝熔体净化方法——吹气法
2018-12-28 14:46:54
吹气法
吹气法又称气泡浮游法, 是20世纪70 年代发展起来的铝熔体净化工艺,尤其对除氢有良好的效果。它是将惰性气体( 如氮气、氩气等) , 通入到铝熔体内部, 形成气泡, 熔体中的氢在分压差的作用下扩散进这些气泡中, 并随气泡的上浮而被排除, 达到除气的目的。气泡在上浮的过程中还能吸附部分氧化夹杂, 起到除杂的作用。
随着对熔体纯净度要求的提高,除氢技术也在不断的改善和发展,已从原始的单管喷吹到多孔吹头,发展到目前的旋转喷头。20世纪80年代以来,采用旋转喷头吹气处理方法已成为国外先进的铝液净化技术的主要发展趋势,如美国联合碳化物公司研制的SNIF法,即旋转喷嘴惰性气体浮游法。该设备设有两个石墨制的气体旋转喷嘴,气体通过喷嘴的转子形成细小分散的小气泡,同时随着转子搅动的熔体使气泡均匀的分散到整个熔体中,增加了气体与液体之间的接触面积,延长了气泡在铝液中的运动距离和停留时间,使气体体积增加,吸附熔体中的气体和氧化夹杂物浮游到熔体表面,从而达到除气、除杂的净化效果。这种方法的除氢效率约为单管喷吹法的3倍。单管喷吹处理后熔体的含氢量约为0.2ml/100mg,而用SNIF法净化处理后的熔体含氢量可以达到0.08ml/100mg以下。因此,各大铝熔铸厂也纷纷学习采用旋转喷头吹气法对铝液进行净化处理。
铜合金电渣重熔工艺
2018-12-12 17:59:44
铜合金电渣重熔工艺,其特征在于,电渣重熔时选用如下重量百分浓度渣系之一:(1)二元渣CaF270-80%、Na3AlF620-30%,(2)二元渣CaF2 70-85%、MgF215-30%,(3)二元渣CaF270-80%、NaF20-30%,(4) 三元渣CaF260-80%、MgF215-30%、CaO2-10%,(5)稀土三元渣CaF2 46-54%、Al2O316-24%、CeO26-34%,(6)五元渣CaF258-62%、 CaO8-12%、Al2O38-12%、SiO28-12%、MgO8-12%,渣料在重熔前充分干燥。
电工铝杆用高效排杂净化熔剂介绍
2019-01-08 13:40:18
电工铝杆用高效排杂净化熔剂介绍福州大学机械工程系傅高升博士等研制的DJ-1熔剂是电工铝圆杆的一种高效排杂净化熔剂,当配以熔体过滤时,净化效果会显著提高,除杂率及气孔降低率分别可达83.6%及91.2%,并能改善气、杂存在形态,从而能显著材料的力学性能特别是塑性。晶粒细化剂在以该熔剂处理后的熔体中形核效果大为提高,改善材料的力学性能与降低电阻率。
高炉炼铁对碱性熔剂3个质量要求
2019-01-04 11:57:16
高炉炼铁对碱性熔剂3个质量要求 (1)碱性气化物(CaO+MO)含金高,酸性氧化物(SiO2十AL2U3 )愈少愈好。否则,冶炼单位生铁的熔刘消耗量增加,渣量增大.焦比升高。一般要求石灰石中CaO的质量分数不低丁50%.Si02和Al2O3的总质量分数不超过3.5%, 2)有害杂质硫、磷含量要少。石灰石中一般硫的质量分数只有0.01%-8.O8%,磷的质量分数为0.001%-0。03%。 (3)要有较高的机械强度要均匀,大小适中。适宜的石灰石入炉粒度范围是;大中型高炉为20-50mm,小型高炉为10-30mm。 当炉渣黏稠引起炉况失常时还可短期适量加人萤石(CaF2 ),以稀释渣和洗掉炉衬上的堆积物,因此常把萤石称洗炉剂.
电熔铝镁尖晶石技术参数
2019-01-02 16:39:00
性能指标
AM-70
AM-85
AM-92
中档AL2O3%
71-77
81-86
88-92
52-60MgO%
22-27
13-17
7-11
37-47SiO2%
≤0.3
≤0.3
<0.25
<2.5CaO%
≤0.4
≤0.3
<0.2
TiO2<3Na2O%
≤0.3
≤0.4
<
—Fe2O3%
≤0.3
≤0.3
<0.3
<2体积密度
≥3.35
≥3.40
≥3.45
—真密度
≥3.35
≥3.53
≥3.56
—显气孔率
<3.5
<4.0
<5.0
—矿物相组成
尖晶石
尖晶石、微量刚玉a
尖晶石、刚玉
尖晶石、方镶石粒度
8-5MM 5-3MM 3-1MM 1-0MM细粉
180F 200F 240F 325F
铝工业熔炼用熔体电磁搅拌技术
2018-12-29 13:37:12
随着铝加工业的快速发展,对铝加工的产品质量也提出了更高的要求,传统的人工及机械搅拌方法已不能适应铝加工发展的需求,因此搅拌方便、充分并能确保产品质量的电磁搅拌技术,在铝熔铸生产加工过程中获得了越来越多的应用。 电磁搅拌技术在铝加工生产中具有如下几方面的优点:1.可使合金成分均匀。屯磁搅扦充分、方便,在10~20分钟内可使整炉合金成分均匀,避免了人工搅拌因技能、体力甚至是劳动态度不同而产生的差异。2.不污染铝溶液。电磁搅扦为非接触性搅拌,在生产高纯铝及严格控制有害微量元素时具有明显的技术优势。3.可大幅度缩短熔炼时间,减少能源消耗。由于金属铝黑度较小,传热效率不高,实施电磁搅拌可加速熔液流动,极大地提高热效率,可缩短20%左右的熔炼时间,减少]5%左右的燃料消耗。4.可减少熔体上下部的温差,减少熔渣的产生。熔渣是铝熔炼过程中不可避免的生成物,它的产生与很多因素有关。当熔体温度达到或超过750oC时,熔渣将急剧增加。应用电磁搅拌可减小熔体上下部的温差,降低熔体的表面温度,一般情况下熔渣可减少20%左右.5.便于扒渣,可减少清炉次数,延长熔炼炉、静置炉的使用寿命。6.可减轻工人的劳动强度,改善劳动条件,提高劳动效率。7.为铝熔铸过程的自动化创造了条件。
冶炼厂熔剂破碎筛分流程的计算
2019-01-07 17:38:01
破碎筛分流程计算,一般只求出各段破碎和筛分产品的产量Q和产率r,各作业过程的损失可忽略不计。
计算破碎筛分流程必须具备以下原始资料:
一、按原矿计的生产能力。
二、原矿的粒度特性:若无实测资料,可参考典型的粒度特性曲线(图1)进行近似计算,但要知道矿石的物理性质,如何碎性等级或硬度及供料最大粒度。
图1 原矿粒度特性曲线
三、各段破碎机的粒度特性:可参考图2至图7进行近似计算。
图2 颚式破碎机产品粒度特性曲线
图3 标准圆锥破碎机产品粒度特性曲线
图4 中型圆锥破碎机闭路破碎产品粒度特性曲线
图5 短头圆锥破碎机开路破碎产品粒度特性曲线
(因本图表不清,需要者可来电免费索取)
图6 短头圆锥破碎机闭路破碎产品粒度特性曲线
(因故图表不清,需要者可来电免费索取)
图7 PEX型细碎颚式破碎机与中型圆锥破碎机产品粒度特性曲线及其比较
计算时,各段筛分作业的筛分效率,固定筛一般为50%~60%,振动筛一般为80%~85%。
破碎筛分流程的基本类型及计算公式列于表1。
表1 破碎筛分流程的基本类型及计算公式
Q1-原矿两,t/h;
Q2,Q3,Q4……Qn-各产物的重量;
β1,β2……βn-原矿及各产物中小于筛孔的级别含量,%;
E-筛分效率,%;
Cc-破碎机的循环负荷,%;
Cs-筛分机的循环负荷,%。
破碎产品最大粒度d最大与破碎机排矿口、筛分作业的筛孔及筛分效率的合理组合关系见表2。
表2 d最大与破碎机排矿口、筛孔、筛分效率的关系矿石可碎性破碎流程组合关系破碎机排矿口
e筛孔
ɑ筛分效率E%中等闭路(流程c)0.8d最大1.2 d最大80~85闭路(流程d)0.8d最大1.4 d最大65开路(振动筛)0.4~0.5d最大1.0 d最大85难碎闭路(流程c) 1.15 d最大80~85闭路(流程d) 1.3 d最大65开路(振动筛) 1.0 d最大85
以图8的破碎筛分流程图为例,介绍其流程计算方法于下,为便于计算起见,改为图9形式。
图8 三段一次闭路破碎筛分流程图实例
图9 熔剂破碎筛分流程计算图
该厂处理中等可碎性石英石,日处理量为400t/d,按每日操作8h计,则Q1=50t/h。进厂的最大粒度D最大=300mm,要求破碎产品的最大粒度d最大为6mm和25mm两种。
按破碎比: ί=ί 1 ί 2 ί 3
ί=300/6=50
参照标题“冶炼厂熔剂破碎筛分流程的计算” 中的表2,取ί 1=3,ί 2=3则ί 3=ί/ ί 1 ί 2=50/(3×3)=5.5。
(一)各段破碎产品最大粒度的计算:
d2=D最大/ ί 1=300/3=100mm
d3=d2/ ί 2=100/3=33.3mm
d7=d3/ ί 3=33.3/5.5=6mm
(二)各段破碎机的排矿口(最大颗粒与排矿口尺寸比值Z查标题“冶炼厂熔剂破碎筛分流程的计算”中的表3)
e2=d2/Z=100/1.6=62.5mm(取65mm)
e3=d3/Z=33.3/1.9=17.5mm(取20mm)
短头圆锥破碎机的排矿口e7,参照表2。
e7=0.8,d7=0.8×6=4.8mm(取5mm)
(三)筛孔尺寸和筛分效率
根据对产品最大粒度的要求,确定ɑ1=25mm,ɑ2=6mm。
设E上、E下分别为上、下层筛的筛分效率取E上=0.8,E下=0.65。
(四)破碎作业计算
参照表1,
Q1=Q2=Q3=Q4+Q5=Q8=50t/h
Q6=Q7=C Q3
循环负荷率
式中:
β30~25-破碎机排矿产物3中25mm以下粒级含量,%,查图3得出;
β70~25-破碎机排矿产物7中25mm以下粒级含量,%,查图6得出。
参照表1,
Q4=Q8β80~6E下=Q3β30~6E下+Q7β70~6E下
=50×0.25×0.65+25×0.52×0.65
=16.58t/h
式中:
β80~6-产物8中6mm以下粒级含量,%,应按实测资料计算,若无实测资料,可假设产物3和产物7中6mm以下粒级的全部通过上层筛,此处即按产物3和产物7的粒级特性曲线近似计算;
β30~6-产物3中小于6mm粒级含量,%,查图3得出;
β70~6-产物7中小于6mm粒级含量,%,查图6得出。
Q5=Q8-Q4=Q3-Q4=50-16.58=33.42t/h
任一产物的产率
式中:
Qn-任一产物的产量,t/h;
Q1-流程的给矿两,t/h。
(计算从略)