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烧结矿熔剂作用百科

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。

钒钛烧结矿的特点

2019-02-14 10:39:49

(一)钒钛烧结矿的化学成分    钒钛烧结矿除含TiO2和V2O5外,其他化学成分与普通烧结矿比较也有较大差异,依据TiO2含量凹凸,钒钛烧结矿可分为高钛型(攀钢)、中钛型(承钢)和低钛型(马钢)。    与普通烧结矿的化学成分比较,钒钛烧结矿具有“三低”、“三高”的特色。即烧结矿含铁低、FeO和SiO2含量低,TiO2、MgO、Al2O3含量高。   (二)钒钛烧结矿的矿藏组成    钒钛烧结矿的物相组成首要有:钛赤铁矿、钛磁铁矿、铁酸钙、钛榴石、钙钛矿、钛辉石、玻璃质等。    1.钒钛烧结矿的矿藏特色    钛赤铁矿是烧结矿中的首要含铁物相,一般可占烧结矿总量的40%~50%,是赤铁矿-钛铁矿固熔体,属六方晶系,反射光下呈灰白色,强非均质性,不透明,反射率25%,以Fe2O3为晶格,除Ti外,还固溶Mg、Al、Mn等元素。钒钛烧结矿中的钛赤铁矿以粒状、斑状结构为主,少量呈他型和自型柱状。一般出现在孔洞周围或钛磁铁矿晶粒周围构成包边或花边结构。钛赤铁矿的很多存在及其连晶效果,使烧结矿具有杰出的复原性和机械强度。    钛磁铁矿不同于普通烧结矿的磁性矿藏,是磁铁矿-钛铁晶石固溶体,是烧结矿中的首要含铁矿藏,其含量在25%~35%之间,是以Fe3O4为晶格的固熔体,其固溶有Ti、Mg、Mn、V、Al的氧化物。在反光下呈灰白色带褐彩、均质性、反射率为18%~22%,内反射不透明、强磁性、表面可被腐蚀、呈暗褐色。首要呈自形粒状和不规则他形柱状方法。也有从硅酸盐相中分出的自形、半自形八面体(多边形断面)及细微树枝状骸晶,部分钛磁铁矿常被赤铁矿色边。    铁酸钙首要存在于熔剂性钒钛烧结矿中,并随烧结碱度添加而添加,一般占烧结矿总量的3%~20%,在反光下为灰色带蓝彩,非均质性,反射率为16%。首要呈板粒状和针状,多与钛磁铁矿构成熔蚀结构和柱状交错结构。在剩余石灰颗粒边际构成很多的铁酸钙晶体。它具有好的复原性和高的抗压强度。    钛榴石在钒钛烧结矿中属硅酸盐相,一般占烧结矿总量的3%~15%,在熔剂性钒钛烧结矿中常可见到。首要呈粒状、浑圆状和树枝状集合体,单个区域钛榴石连成片。反射光下呈灰色,无内反色,反射率低(12%~13%).透射光下呈黄色、黄褐色,无解理,无双晶纹,属晚结晶的硅酸盐物相,对烧结矿起必定的粘结效果。从化学成分看,钒钛烧结矿中的钛榴石与天然钛榴石挨近。   钙钛矿是熔剂性钒钛烧结矿首要含钛矿藏,一般占烧结矿总量的2%~10%,属甲等轴晶系,反光下为灰白色,反射率为15%~16%,略低于钛磁铁矿固溶体,均质到非均质,内反射色为黄褐色,在透射光下,呈褐、黄、紫、红棕等多种色彩。干与色一级,有时出现反常干与色。钙钛矿在烧结矿中首要呈粒状、纺锤状、骨架状、树枝集合体,涣散于渣相或钛赤铁矿褐钛磁铁矿之间。其熔点很高(1970℃),结晶才能强,是晶出最早的物相。硬度高于钛磁铁矿。    钛辉石属斜方晶系,多呈短柱状,有时块状集合体存在,充填于钙钛矿、钛磁铁矿、钛赤铁矿之间,是钒钛烧结矿硅酸盐粘结相之一。在反射光下为深灰色,反射率稍高于玻璃相,透光下呈黄绿~浅红紫色,有用多色性。[next]    2.影响钒钛烧结矿矿藏组成的要素    烧结矿的矿藏组成,跟着烧结质料、烧结工艺条件等的改变有所区别。    (1)碱度的影响。不同碱度对钒钛烧结矿矿藏组成的影响见图.天然碱度钒钛烧结矿首要矿藏为钛磁铁矿、钛赤铁矿、铁橄榄石和玻璃隐晶质,钛赤铁矿和钛磁铁矿多为自形或半自形粗晶、晶体紧密结合为连晶,是天然碱度钒钛烧结矿的首要连接方法。其次是橄榄石和玻璃质,将连晶粘结,构成细孔均匀的海绵状结构,气孔一般为1~2mm.烧结矿结构细密、强度好、转鼓指数高、制品率高。但因很多磁铁矿被氧化,需求较长时刻,故笔直烧结速度低。    碱度1.0~2.0的熔剂性钒钛烧结矿,其首要矿藏为钛磁铁矿、钛赤铁矿、钙铁橄榄石、钛榴石、钙钛矿、铁酸钙、钛辉石和玻璃质。    碱度大于3.0的烧结矿,钛赤铁矿固熔体削减而钛磁铁矿固溶体添加,烧结矿外观发黑、光泽暗、铁酸钙显着添加。    (2)燃料用量对矿藏组成影响。钒钛烧结矿的矿藏组成随燃料用量的增减而改变,当燃料用量偏低时,烧结矿中钛赤铁矿含量高而玻璃质少,粘结相缺乏,烧结矿强度差。跟着燃料添加,复原气氛增强,烧结温度升高,烧结矿中钛磁铁矿和浮氏体显着添加,硅酸盐粘结相和铁酸钙添加,但钛赤铁矿很多削减,削弱钛赤铁矿连晶效果。当燃料超越必定量时,烧结矿中钛赤铁矿进一步下降,铁酸钙含量也低,而钙钛矿含量显着添加,此刻硅酸相无甚改变。因而,进步含碳量对进步钒钛烧结矿强度并晦气。    (3)TiO2含量对矿藏组成的影响。跟着烧结矿中TiO2含量的添加,钙钛矿量添加,铁酸钙量削减,一起钛辉石添加,玻璃质削减。[next]   (三)钒钛烧结矿的冶金功能    1.钒钛烧结矿的转鼓强度    钒钛烧结矿的转鼓强度一般较普通烧结矿低。其原因首要是:(1)烧结矿中SiO2含量低,构成的硅酸盐粘结相少;(2)因为TiO2含量较高,烧结过程中与CaO易构成性脆的钙钛矿;(3)烧结液相量少,粘结才能差。别的,因为矿藏特性所决议,此种烧结矿还具有耐磨不耐摔的特色。    添加配碳量虽可改进钒钛矿的转鼓强度,但当配碳量超越必定配比时,强度反而下降。配碳量的添加可促进烧结液相量增多,有利于转鼓强度的进步,但一起因为配碳量的添加导致复原气氛加强,铁酸盐削减,钙钛矿量添加,因而,应操控恰当的配碳。    2.烧结矿储存功能    钒钛烧结矿有较好的储存功能,其储存天然粉化率比普通烧结矿低得多。原因在于烧结矿冷却过程中,当温度下降到675℃时普通烧结矿中的正硅酸钙(2CaO•SiO2)发作相变(由β-2CaO•SiO2向γ-2CaO改变),体积发作急剧胀大(添加10%),引起烧结矿粉化;而钒钛烧结矿在烧结过程中无2CaO•SiO2生成,因烧结矿中SiO2含量低,即便烧结碱度达1.70,其CaO含量也仅为9.5%~9.1%,且部分CaO与TiO2构成钙钛矿(CaO•TiO2),故游离CaO很少。    3.钒钛烧结矿的复原功能    钒钛烧结矿因为氧化度高、FeO含量低,其复原功能较普通烧结矿好。影响钒钛烧结矿复原性的要素首要有碱度、FeO含量等。    (1)碱度的影响。碱度对钒钛烧结矿复原性的影响规则与普通烧结矿类似,随烧结矿碱度的进步,复原度显着上升。    (2)FeO含量的影响。钒钛烧结矿中FeO首要以钛磁铁矿和钙铁橄榄石方法存在,其复原性较差,但与普通烧结矿比较,其含量较低,比较之下复原性仍较好。跟着FeO含量的添加,钒钛烧结矿复原度呈直线下降,因而,钒钛磁铁精矿烧结时,应操控适合的FeO含量,在确保钒钛烧结矿强度的条件下,使之具有杰出的复原性。    (3)TiO2含量的影响。随钒钛矿中TiO2含量的添加,烧结矿的复原度下降。一般以为因为TiO2含量的添加,势必会导致烧结矿中含铁物相(如钛赤铁矿、铁酸钙盐等)削减,而脉石矿藏(如钙钛矿、钛辉石等)添加,而晦气于复原气体的分散。    4.钒钛烧结矿的低温复原粉化功能    一般以为,烧结矿低温(400~500℃)复原粉化的发生,首要是因为赤铁矿复原为磁铁矿的过程中,晶形的改变所造成的。钛赤铁矿有各种晶型,如粒状、斑状、树枝状、叶片状、骸晶状等。关于不同晶型,其复原粉化功能不同,其间以骸晶状菱形钛赤铁矿复原粉化最为严峻。    钒钛烧结矿的低温复原粉化率RDI-3.15比普通烧结矿高得多。攀钢烧结矿的RDI-3.15一般大于55%~60%,且当普通烧结矿中参加部分钒钛物料时,烧结矿的复原粉化率也会显着上升。    钒钛烧结矿低温复原粉化率高的原因是:(1)烧结矿中含有很多的钛赤铁矿(40%~50%),其间约50%以骸晶状菱形赤铁矿存在,别的还有部分钛赤铁矿以网格状占有于钛铁矿的方位上。复原时,因为晶型改变而引起胀大粉化。(2)烧结矿中SiO2含量低,起粘结效果的硅酸盐相少,加之不起粘结效果的钙钛矿的存在,它不只自身性脆,并且还阻碍钛赤铁矿和钛磁铁矿间的连晶效果,抗胀大粉化的才能下降.(3)钒钛烧结矿的物相组成较普通烧结矿的物相组成杂乱,其不同的热胀大性引起的内应力,在低温复原阶段会导致很多微裂纹的构成,然后也下降了烧结矿强度。    虽然钒钛烧结矿低温复原粉化现象较为严峻,但实践生产中,没有因烧结矿的低温复原粉化率高而引起高炉上部块状带透气恶化而成为约束冶炼强化的环节。对小高炉冶炼钒钛烧结矿的解剖查询,所测得的烧结矿粒度组成也未发现反常。    进步烧结矿中FeO含量,能够削减再生赤铁矿的数量,下下降温复原粉化率,但FeO过高会引起烧结矿复原性的恶化。为此,攀钢在制品烧结矿上喷洒卤化物水溶液,使烧结矿低温复原粉化现象得到大幅度改进。    5.钒钛烧结矿的软熔滴落功能    烧结矿的矿藏组成决议了其软熔滴落功能,因为钒钛烧结矿高熔点矿藏多,致使其软化温度高,一起又因高熔点矿藏熔点不同大,因而其熔滴温度区间宽,且滴落过程中渣铁分离差,渣中带铁多。影响钒钛烧结矿软熔滴落功能的首要要素有烧结矿的碱度、TiO2含量等。    碱度对钒钛烧结矿软熔滴落功能的影响研讨。随碱度进步,烧结矿软化开端温度(Ta)、软化终了温度(Ts)(熔化开端温度)、开端熔滴温度(Tm)上升,软化温度区间(ΔTs-a)和熔滴温度区间(Tc)变窄,压差陡升,温度(TΔp)上升,最高压差(ΔPmax)减小,熔滴带厚度(H)变薄。    TiO2含量对钒钛烧结矿软熔滴落功能的影响的的研讨。随烧结矿中TiO2含量添加,开端滴落温度下降,压差陡升温度下降,最高压差减小,软熔温度区间变宽,滴落时刻延伸。

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 有色 网查询,更多合作伙伴也可以在商机平台中寻找到! 

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

铅和铅锌鼓风烧结对原料、熔剂的一般要求

2019-01-07 17:38:01

原料、熔剂的一般要求:       铅和铅锌烧结对原料、熔剂的一般要求列   表1 烧结原料、熔剂、焦粉的一般要求物料名称化学成分,%粒度,mm水分,%备注铅精矿按国家(部)标准或协议按选矿定<12,北方冬天<8含砷不大于0.5%铅锌混合精矿Pb+Zn>48%同上同上同上铅块矿(杂矿)含Pb>25%<10<2含铜不大于1%石灰石CaO≥50;Mg≤3.5;SiO2+Al2O3≤3<6<2 石英石SiO2≥90;Al2O3≤2~5<6<2以河沙或含金石英砂作熔剂时,SiO2含量可适当降低。焦粉固定碳>75<10<1    注:表中粒度系指配料工序的要求。

京唐成功应用自然镁烧结矿

2019-01-25 15:50:21

京唐公司炼铁部日前研制出产出天然镁烧结矿,并将其成功应用到冶炼进程中,完成了镁元素合理移转与最佳装备立异工程的全面完成,走在了国内大钢铁厂的前列,为进一步降本钱增效益发明了有利条件。  天然镁烧结矿是指在烧结矿出产中不有意配加白云石等富含氧化镁的辅料,而制品烧结矿中所必需的氧化镁成分则由各类原燃料本身带着。研制出产天然镁烧结矿存在两个难题:一是有理论文献中,关于氧化镁对烧结工艺、烧结矿强度及高炉渣系的影响没有构成共同的观念,缺少必要的理论指导;二是各个供应商的做法不同很大,没有固有的操作经历可供学习。面临困难,京唐公司炼铁部烧结分厂烧结技能人员强化本身对烧结矿技能的基础研讨,构成了一整套支撑天然镁烧结矿研制出产的技能理论。并先后进行了氧化镁含量对烧结进程中液相机理的研讨;分析了氧化镁对烧结液相构成和活动的影响;对烧结进程中铁矿粉与熔剂的高温反响进程进行系列调查与比照;展开了低氧化镁烧结杯实验和工业实验。在此基础上,烧结分厂从2013年5月份开端,逐渐将白云石配比下降,经过不断探索实验,8月下旬,停配白云石,正式出产天然镁烧结矿。  虽然他们闯过了出产关,但将天然镁烧结矿投入高炉冶炼出产却具有较大危险。高炉冶炼中需求坚持必定的渣中镁含量,以此保持炉渣的活动性,确保高炉正常出铁出渣。渣中镁的来历主要由入炉烧结矿中的氧化镁供给,而烧结矿是高炉冶炼的大宗质料,一旦烧结矿中的氧化镁含量大幅动摇,会对高炉渣中镁的含量形成巨大冲击,严重影响高炉炉渣的活动性,会给出产秩序带来很大危害。炼铁部知难而进,全力推动天然镁烧结矿的运用。他们拟定了紧密的办法,各单位彼此和谐,体系推动天然镁烧结矿的运用。质料小组精确把握入炉质料的氧化镁含量,确保氧化镁在烧结矿与球团矿之间获得平衡;球团分厂经过安稳造球工艺,安稳了球团矿中的氧化镁含量;高炉出产技能人员根据渣系成分改变,当令优化质料配比,精准操控渣中氧化镁含量,确保渣系安稳;烧结分厂优化操作,下降燃料配比削减热量耗费。  京唐公司这一技能的成功运用,使镁元素在烧结矿与球团矿之间完成了合理移转,使镁元素份额在球团矿、烧结矿和高炉渣系中完成了最佳装备。在确保高炉安稳顺行及渣系安稳的前提下,天然镁烧结技能能有用促进球团矿与烧结矿质量的提高和本钱的下降。

济钢烧结矿的自动化检验

2019-01-24 09:38:21

Abstract:The existent test technology and the problems of the sinter at Jigang are analyzed and automatic reconstruction project are brought forward aiming at the test technological process.This system has the features such as apparatus being simple,the cost being lower,test data being objective,rapid, continuous and exact and can be used to guide production directly. 烧结矿质量的稳定性已越来越成为整个铁前系统能否保持良好运行的关键。而济南钢铁集团总公司(简称济钢)对烧结矿的检验以现有的检验方式和装备已无法满足生产工艺的需要,造成检验周期长、检验结果严重滞后。尤其是产品质量异常时,既不能及时调整烧结生产又无法及时指导高炉生产,而且经调研发现,国内多数企业均存在类似问题。所以,能否实现烧结矿的在线自动化检验将直接影响烧结、炼铁生产的稳定。下面针对济钢第一烧结厂90m2烧结机成品7#皮带处的自动化检验系统改造的预想方案,作为提高烧结矿检验自动化水平的有益尝试。 一、现有检验过程及存在的问题 (一)检验工艺过程 1、取样地点:济钢第一烧结厂成品7#皮带头部。 2、现有装备:ZC90-1自动取样机1台、ISO-1型转鼓机1台、ZS95-2五级自动振筛1台以及破碎机、研磨机等。 3、检验工艺:按照预先设定的程序每40min接取一个子样。5~7次接取后,形成一个大样作为物理、化学检验的样品(重量约120kg)。送至烧结质量检查站进行物理试验和化学分析。内容包括:试样的粒度筛分、转鼓、试样的2次破碎、缩分、研磨制成化验试样送化验室。化验室必须在之后的2h内外报化学成分,用以指导生产。一次物理—化学检验的周期约为4h。 (二)存在的问题 1、检验设备自动化水平低、周期长,结果的及时性差。 2、由于无法全过程取样,导致样品的代表性差。 3、生产异常时无法有针对性地提供质量数据及时指导生产。 4、劳动强度大、检验成本高、材料消耗多。 5、检验工序多,易产生人为影响,导致准确性的降低。 二、改造方案 (一)电气控制 电气控制系统见图1。现场安装五级自动振筛(以下简称“振筛”)、全自动转鼓机、破碎机与现有的成品7#取样机用导料管相互连接,成品7#皮带电气自动控制系统与自动取样 机、振筛的电气自动控制系统相连接,共同形成一个检验电气自动控制系统。通过电气自动控制达到取样机每次按自动的开-闭程序取一个子样的同时相继开启振筛、自动称量装置 、ISO全自动转鼓机,直至最后的返料装置。图1 烧结矿自动检验电气控制系统 (二)自动检验系统的工作原理 烧结矿自动化检验工艺控制见图2。ZC90-1自动取样机通过导料管连接振筛,单个子样经振筛进行粒度筛分后振筛的各级受料盘托架上的4个压力传感器获得相应的信号传输。图2 烧结矿自动化检验工艺控制 系统说明:1 筛分接料及自动称量电子压力传感器未注明,需现场安装时确定位置。2 可以实现从样品采集到物理检验直至制样的全过程自动化,无人为因素。3 通过计算机网络实现检测数据的动态的信息化管理,更好地指导生产。4 可以快速对烧结矿的物理指标进行检验。 数据处理系统与具有记录和显示功能的计算机相连,每个子样的筛分粒度将直接显示,可以用于指导烧结生产(根据GB10122-88的要求,烧结矿粒度筛分样品重量应大于100kg,故所显示数据只代表取子样时间内的产品质量,只能用于指导生产),对几个子样按不同粒级分别进行重量累加,每当遇到累计达到100kg的子样时,做一次数据处理(累计几个子样的总重以及5个粒级各占总重的百分比),列出按GB10322-88进行检验的筛分粒度,不但用于对炼铁厂与烧结厂的结算,而且还用于指导炼铁生产。 在配备振筛的同时配套1台新型ISO全自动转鼓机(该产品符合GB8029-87),并用导料管与自动称量系统的倒料装置相连。直接利用计算机进行两个粒级的配鼓后,自动做出转鼓强度。 配套2级破碎机、缩分器、研磨机各1台,可以在现场将样品直接加工成化验试样。从而,减轻了检验人员的劳动强度。 三、系统特点 (一)本方案的实施突出体现在用现有的设备稍加配套、改造,以较少的投资实现提高检验结果的及时性、精确性和科学性。不但最大程度地减少了检验过程的人为因素影响,而且实现了对铁前各中间产品从任一时间到全过程的全方位检测。既可以随时检测出某段产品的质量情况,又能够清楚地判定生产全过程的产品质量波动情况,从而更好地指导调整生产工艺。同时,国家标准所规定的条件下检测出的数据还能够为内部结算与经济考核提供准确、合理的依据。 (二)通过技术与管理的创新,及时、准确地反馈质量数据,以充分发挥铁前系统工艺技术参数的自动调节能力,更加有针对性地为生产中出现的异常情况提供分析和判断的依据。尤其是目前较为先进的智能化烧结工艺更加需要物理性能及时反馈,以便于实现计算机全过程自动控制。 (三)与某些国外在线自动检验装置设计原理不同:这些装置是取每个子样后称量,累计达到100kg时,再自动进行检验。所以,要求每个单体设备处理量大、数量多,而大部分时间处于闲置状态,造成整个系统的造价昂贵。这些装置检验数据反馈慢,只是自动化水平很高。 本方案设计的系统是基于对每个子样进行粒度筛分,用计算机控制整个系统和称量后的数据处理,无论是自动化程度还是系统的检验精度都毫不逊色于国外的同类装置。正是这一独特的思路,使单体设备处理量不需很大,还可以省略很多输送小皮带、给料机等辅助设备,从而大大降低整个系统的造价,而且检测数据更直观、快速。 四、结语 以该设想方案为基础,济钢技术监督处已作出对所有人造富矿的检验实现在线自动化改造的整体方案,目前已通过有关部门的可行性研究,正式纳入2002年济钢技术改造项目,并且已推广到对焦炭的自动化检验上。相信随着该项目的实施,济钢铁前系统产品的检验将跨入国内先进水平。这一自动化检验系统,在国内也将有着更为广阔的发展前景。

高碱度烧结矿及低温烧结-关于铁酸钙的实验研究

2019-01-25 15:49:24

一、概  述    高碱度烧结矿出现于20世纪60年代,以其碱度高、冶金性能优良区别于自熔性烧结矿。低温烧结技术是生产优质高碱度烧结矿和降低烧结能耗的基本措施,它出现于70年代,低温烧结技术的核心是创造适宜的温度、气氛和物质成分条件,形成大量针状铁酸钙(SF-CA)使之成为烧结矿的主要粘结相。高碱度烧结矿和低温烧结技术已经在生产实践中广泛使用。    二、高碱度烧结矿的基本特征    高碱度烧结矿既具有FeO低、还原性好的特征,又具有强度高的特征,根本原因在于其主要粘结相为铁酸钙(SFCA).    优质高碱度烧结矿的碱度值(m(CaO)/m(SiO2))一般在1.8~2.2范围之内,其铁酸钙主要以针状存在。烧结矿的冶金性能最好,能耗也低。    碱度值低于1.8,烧结矿中含铁硅酸盐液相增多,碱度值高于2.2,生成铁酸钙过多,且将有相当量的铁酸一钙,甚至铁酸二钙出现,均不利于烧结矿的强度和还原性。    三、关于铁酸钙的实验研究    鉴于铁酸钙,尤其是针状铁酸钙,对烧结矿冶金性能起决定性的影响,国内外的炼铁烧结工作者就铁酸钙进行了大量的实验研究。   (一)铁酸钙的化学构成    大量的实验研究证实,烧结矿中的铁酸钙成分除主要为Fe2O3及CaO外,均含有一定量的SiO2和Al2O3,为Fe2O3-CaO-SiO2-Al2O3四元系复合铁酸钙,其化学式为5CaO•2SiO2•9(Fe,Al)2O3,简写SFCA,并常含一些MgO、FeO等成分。用扫描电镜-能谱分析我国鞍钢、宝钢、首钢等十余家的烧结矿,结果表明,尽管他们的含铁品位、碱度和铁酸钙的形态不同,烧结矿的含铁原料各异,但所生成的铁酸钙都是铁、钙、硅、铝四元系复合化合物,其化学式均为SFCA,Fe2O3与CaO物质的量的比值在2左右,属于铁酸半钙。铁酸钙中SiO2含量和Al2O3含量分别在5%~10%和1%~3%不等。在宝钢的烧结矿中还含有Fe2O3与CaO物质的量的比值为3~4的高铁分铁酸钙.X光衍射及化学分析证明,铁酸钙中的铁主要以Fe2O3形式存在,FeO含量仅有1%左右。   (二)关于铁酸钙的强度和还原性    通过对烧结矿的主要矿物进行强度测定,得知赤铁矿的强度最高,铁酸钙次之,磁铁矿再次之,各种硅酸盐矿物,尤其是玻璃相的强度最低。参见图1 [next]     实验研究表明铁酸钙(SFCA)的还原性与赤铁矿近似,显著优于磁铁矿。铁酸钙中的m(Fe2O3)/m(CaO)的比值愈高,还原性愈好,其顺序是;铁酸半钙—铁酸—钙—铁酸二钙。针状铁酸钙属于铁酸半钙型,它的还原性最好,见图2.    1979年首钢23m3试验高炉做解剖试验时,在显微镜下观察烧结矿试样,发现金属铁优先出现于赤铁矿和铁酸钙还原形成的Fe/O周边,证实铁酸钙的还原性优于磁铁矿。针状铁酸钙存在的烧结矿的还原性明显优于以片状、柱状铁酸钙存在的烧结矿。    高碱度烧结矿中,铁酸钙的含量一般在30%~50%,其中Fe2O3的含量占70%以上,所以针状铁酸钙不仅是良好的粘结相,同时也是与赤铁矿和磁铁矿同等重要的铁矿物,而且其还原性极好.高碱度烧结矿中的SiO2,Al2O3大量进入铁酸钙中,使含铁硅酸盐液相渣大为减少,这也是高碱度烧结矿强度和还原性好的原因。针状铁酸钙是一种含Fe2+极低的粘结相,所以高碱度烧结矿的强度与FeO的含量没有直接的关系,从而打破了FeO作为烧结矿强度指标的传统观念。针状铁酸钙代替硅酸盐作为烧结矿的粘结剂,使降低SiO2,提高烧结矿的含铁品位成为可能。以前认为烧结矿的SiO2含量不能低于6%,否则强度将受到影响。目前优质高碱度烧结矿的SiO2含量已经降到4%~5%,仍然具有足够的强度。   (三)针状铁酸钙的形成机理    作者用微型烧结实验以及中断烧结杯实验过程、解剖烧结料柱等方法,对于针状铁酸钙形成的机理、工艺条件、影响因素,进行了较细致、深入的研究,下面是研究结果。    1.针状铁酸钙形成的过程    中断烧结杯实验,解剖烧结料柱,是研究针状铁酸钙形成过程的理想方法。以赤铁矿作为烧结的原料,碱度值(m(CaO)/m(SiO2))为2,中断烧结过程,解剖取样,在显微镜下分析它们的矿物组成。    用赤铁矿烧结时,在预热带中,除了石灰石分解反应外,便有较多的高钙型铁酸钙(含Si、Al的铁酸一钙、铁酸二钙)生成。在燃烧带中迅速生成大量的针状铁酸钙(SF-CA),同时有较多赤铁矿被还原为磁铁矿。在高温氧化带(指温度在1100℃以上的冷却带)中,部分磁铁矿再氧化,针状铁酸钙进一步明显增加,铁酸钙形成交织结构或与磁铁矿形成交织熔蚀结构,并将原生及再生的赤铁矿粘结起来。    用磁铁矿烧结时(碱度值也为2),预热带中主要是熔剂的分解反应,铁酸钙数量生成极少。在燃烧带中铁氧化物仍主要以磁铁矿存在,只生成少数片状高钙型铁酸钙,CaO大量固溶在磁铁矿中,及与SiO2、Al2O3等形成硅酸二钙和硅酸盐液相。在高温氧化带的温度和气氛下,大量磁铁矿氧化,新生的赤铁矿遂与硅酸二钙等成分大量形成针状铁酸钙。其化学反应可表示如下:    9(Fe,Al)2O3+2(2CaO•SiO2)+CaO固溶→5CaO•2SiO2•9(Fe,Al)2O3    研究表明,以磁铁矿为原料,也能够形成以针状铁酸钙为主要粘结相的优质高碱度烧结矿,但是较以赤铁矿为原料,针状铁酸钙生成数量少一些,FeO含量多一些。    由上述可知位于燃烧带上部的高温氧化带(1100℃以上的冷却带)对针状铁酸钙的形成,无论对磁铁矿还是赤铁矿烧结都是十分重要的,特别是对磁铁矿烧结。    2.温度对于针状铁酸钙形成的影响    将磁铁矿配成碱度值(m(CaO)/m(SiO2))2.0的烧结试样,压成小饼(Ф8mm×4mm),于空气介质中,在1260℃焙烧,仅能生成少量的片状铁酸钙。1210℃铁酸钙开始迅速生成,并向针状铁酸钙转化。1250℃下,试样中的针状铁酸钙含量达到75%~80%。温度高于1260℃,针状铁酸钙发生明显分解,转变成赤铁矿、硅酸二钙和硅酸盐液相,铁酸钙含量急剧下降。实验表明,对于磁铁矿,针状铁酸钙形成的最佳温度是1230~1250℃,而赤铁矿则为1250~1270℃.    对上述小饼实验进行了烧结杯烧结验证。碱度值为2.0的磁铁矿混合料,燃料配比按4.3%、4%、3.8%、3.6%、3.2%下降,随着燃比降低,烧结矿中的铁酸钙含量由30%提高到50%~55%,形态由多熔蚀片状变为主要为针状,FeO含量由10.6%下降到5.62%.    上述实验表明,针状铁酸钙的形成对于温度比较敏感,要求较低的烧结温度。这是生产以针状铁酸钙为主要粘结相的高碱度烧结矿需要和允许低温烧结的根本原因,说明优质高碱度烧结矿生产技术是集优质与节能为一体的。

自熔性烧结矿含铁置的计算

2019-01-25 15:49:24

混合料中矿石所带入的铁全部进入烧结矿中。    设Fe及Fe′表示自熔性烧结矿和混合矿的含铁量%;    SiO2′,CaO′及L分别表示混合矿中SiO2及CaO及烧损%;    CaO″为石灰石中有效CaO的含量%;    O是由石灰石扣除CaO以后带入烧结矿中的氧量,%;    Ac是在烧结矿中由焦炭灰分带入各组成的总值,千克/100千克烧结矿。    由100千克混合矿所得的烧结矿数量为:    1)矿石100千克进入烧结矿中的量为(100-L)千克;    2)矿石100千克应配入的CaO数为(SiO2′•R-CaO′)千克;    3)由加入石灰石带入的除CaO以外的组分值千克;    4)100千克矿石生成烧结矿由焦炭灰分带入量Ac。因此100千克矿石生成的烧结矿量为A千克:    举例:求化学成分的混合矿产生烧结矿的含铁量。    100千克混合矿生成烧结矿量为(100-0.96)千克    应配入的CaO量:              16.6×1.2-0.23=19.92-0.23=19.69千克    由石灰石带入的其他组成值:

材料的烧结----液相烧结

2019-01-07 07:51:19

液相烧结:凡是有液相参与的烧结过程称为液相烧结。液相烧结的主要传质方式有:流动传质、溶解-沉淀传质等。 1、液相烧结的特点 液相烧结与固态烧结的共同之点是烧结的推动力都是表面能;烧结过程也是由颗粒重排、气孔填充和晶粒生长等阶段组成。不同点是:由于流动传质速率比扩散快,因而液相烧结的致密化速率高,可使坯体在比固态烧结温度低得多的情况下获得致密的烧结体。此外,液相烧结过程的速率与液相的数量、液相性质(粘度、表面张力等)、液相与固相的润湿情况、固相在液相中的溶解度等有密切的关系。 2、流动传质 粘性流动:在高温下依靠粘性液体流动而致密化是大多数硅酸盐材料烧结的主要传质过程。在液相烧结时,由于高温下粘性液体(熔融体)出现牛顿型流动而产生的传质称为粘性流动传质(或粘性蠕变传质)。 粘性流动初期的传质动力学公式:式中 r为颗粒半径;x为颈部半径;η为液体粘度;γ为液-气表面张力,t为烧结时间。 适合粘性流动传质全过程的烧结速率公式:       式中θ为相对密度。     塑性流动:当坯体中液相含量很少时,高温下流动传质不能看成是纯牛顿型流动,而是属于塑性流动类型。也即只有作用力超过其屈服值(f)时,流动速率才与作用的剪切应力成正比。此时传质动力学公式改变为:                  式中 η是作用力超过f时液体的粘度;r为颗粒原始半径。 3、溶解 - 沉淀传质 在有固液两相的烧结中,当固相在液相中有可溶性,这时烧结传质过程就由部分固相溶解,而在另一部分固相上沉积,直至晶粒长大和获得致密的烧结体。发生溶解-沉淀传质的条件有:(1)显著数量的液相;(2)固相在液相内有显著的可溶性;(3)液体润湿固相。 溶解-沉淀传质过程的推动力仍是颗粒的表面能,只是由于液相润湿固相,每个颗粒之间的空间都组成了一系列的毛细管,表面张力以毛细管力的方式便颗粒拉紧。固相颗粒在毛细管力的作用下,通过粘性流动或在一些颗粒间的接触点上由于局部应力的作用而进行重新排列,结果得到了更紧密的堆积。 溶解-沉淀传质根据液相数量的不同可以有Kingery模型(颗粒在接触点处溶解,到自由表面上沉积)或LSW模型(小晶粒溶解至大晶粒处沉淀)。其原理都是由于颗粒接触点处(或小晶粒)在液相中的溶解度大于自由表面(或大晶粒)处的溶解度,通过液相传递而导致晶粒生长和坯体致密化。Kingery运用与固相烧结动力学公式类似的方法,并作了合理的分析导出了溶解-沉淀过程的收缩率为:式中 ⊿ρ为中心距收缩的距离;K为常数;γLV为液-气表面张力;D为被溶解物质在液相中的扩散系数;δ为颗粒间液膜的厚度;C0为固相在液相中的溶解度;V0为液相体积;r为颗粒起始粒度;t为烧结时间。

材料的烧结----烧结的基本概念

2019-01-07 07:51:19

根据烧结粉末体所出现的宏观变化提出了烧结的宏观定义,一种或多种固体(金属、氧化物、氮化物、粘土……)粉末经过成型,在加热到一定温度后开始收缩,在低于熔点温度下变成致密、坚硬的烧结体,这种过程称为烧结。为了揭示烧结的本质提出了烧结的微观定义,由于固态中分子(或原子)的相互吸引,通过加热,使粉末体产生颗粒粘结,经过物质迁移使粉末体产生强度并导致致密化和再结晶的过程称为烧结。     烧结与烧成。烧成包括多种物理和化学变化。例如脱水、坯体内气体分解、多相反应和熔融、溶解、烧结等。而烧结仅仅指粉料成型体在烧结温度下经加热而致密化的简单物理过程,显然烧成的含义及包括的范围更宽,一般都发生在多相系统内。而烧结仅仅是烧成过程中的一个重要部分。     烧结和熔融。烧结是在远低于固态物质的熔融温度下进行的。烧结和熔融这两个过程都是由原子热振动而引起的,但熔融时全部组元都转变为液相,而烧结时至少有一个组元是处于固态的。     烧结与固相反应。这两个过程均在低于材料熔点或熔融温度之下进行的。并且在过程的自始至终都至少有一相是固态。两个过程的不同之处是固相反应必须至少有两个组元参加(如A和B),并发生化学反应,最后生成化合物AB。AB的结构与性能不同于A与B。而烧结可以只有单组元,或者两组元参加,但两组元之间并不发生化学反应。仅仅是在表面能驱动下,由粉末体变成致密体。从结晶化学观点看,烧结体除可见的收缩外,微观晶相组成并未变化,仅仅是晶相显微组织上排列致密和结晶程度更完善。

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。

材料的烧结----固相烧结

2019-01-07 07:51:19

固相烧结:固态烧结的主要传质方式有:蒸发-凝聚、扩散传质等。 1、 蒸发-凝聚传质 蒸发-凝聚传质时在球形颗粒表面有正曲率半径,而在两个颗粒联接处有一个小的负曲率半径的颈部,根据开尔文公式可以得出,物质将从饱和蒸气压高的凸形颗粒表面蒸发,通过气相传递而凝聚到饱和蒸气压低的凹形颈部,从而使颈部逐渐被填充。球形颗粒接触面积颈部生长速率关系式:                         蒸发-凝聚传质的特点是烧结时颈部区域扩大,球的形状改变为椭圆,气孔形状改变,但球与球之间的中心距不变,也就是在这种传质过程中坯体不发生收缩,即⊿L/L0 =0。气孔形状的变化对坯体一些宏观性质有可观的影响,但不影响坯体密度。 2、 扩散传质 在大多数固体材料中,由于高温下蒸气压低,则传质更易通过固态内质点扩散过程来进行。在颗粒的不同部位空位浓度不同,颈部表面张应力区空位浓度大于晶粒内部,受压应力的颗粒接触中心空位浓度最低。系统内不同部位空位浓度的差异对扩散时空位的漂移方向是十分重要的。扩散首先从空位浓度最大的部位(颈部表面)向空位浓度最低的部位(颗粒接触点)进行,其次是颈部向颗粒内部扩散。空位扩散即原子或离子的反向扩散。因此,扩散传质时,原子或离子由颗粒接触点向颈部迁移,达到气孔充填的结果。 扩散传质初期动力学公式:    x/r = K r-3/5t1/5                在扩散传质时除颗粒间接触面积增加外,颗粒中心距逼近的速率为  ⊿L/L0 = K1 r-6/5t2/5            烧结进入中期,颗粒开始粘结,颈部扩大,气孔由不规则形状逐渐变成由三个颗粒包围的圆柱形管道,气孔相互联通。科布尔(Coble)提出烧结体此时由众多个十四面体堆积而成的,Coble根据十四面体模型确定了烧结中期坯体气孔率(Pc)随烧结时间(t)变化的关系式:        式中 L为圆柱形空隙的长度,t为烧结时间,tf为烧结完成所需要的时间。 烧结进入后期,晶粒已明显长大,气孔己完全孤立,气孔位于四个晶粒包围的顶点。从十四面体模型来看,气孔已由圆柱形孔道收缩成位于十四面体的24个顶点处的孤立气孔。根据此模型Coble导出了烧结后期坯体气孔率(Pt)为:

大型烧结技术了解

2019-01-04 15:47:49

由于烧结机大型化适应了“资源高效使用”和“节能减排”的可持续发展需要,因此,大型烧结已经成为新世纪烧结技术发展的主流。为了充分发挥大型烧结机的诸多优势,注重大型烧结的操作技术具有重要意义。 一、控制与优化混合制粒参数。混合料制粒是烧结工艺的重要环节,其目的是通过混匀、加水润湿和制粒,得到成分均匀、粒度适宜、具有良好透气性的烧结混合料。太钢450m2烧结机采取了三段混合工序,设计之初即把强化制粒、改善烧结料层透气性这一问题纳入重点研究解决的工艺问题,同时兼顾系统的可靠性,取得了显著效果。 二、控制FeO含量。FeO含量过高,会影响铁酸钙粘结相的生成,使烧结矿强度和还原性降低;过低的FeO含量则会导致液相量不足而影响烧结矿强度。因此,需要根据原料结构和烧结操作制度把FeO含控制量在一个合理的范围。首钢京唐烧结的含铁原料由巴西赤铁矿粉和澳洲褐铁矿粉以及少量国内磁铁精粉组成,经过一段时间的生产实践,摸索到烧结矿FeO质量分数的合理水平,改善了烧结矿转鼓强度和低温还原粉化性能。 三、治理烧结系统漏风。由于烧结料层越厚,阻力越大,风箱负压越高,漏风率也相应增加,因此,有必要对烧结机滑道系统及机头、机尾密封板等部位进行优化设计,加强密封,改进台车、首尾风箱隔板、弹性滑道的结构;加强对整个抽风机系统的维护检修,及时堵漏风,将漏风率降至最低程度。同时,可通过跟踪烧结废气中O2含量的变化,随时掌握烧结系统漏风的实际情况。如宝钢2006年先后在3台烧结机投入运行了烧结烟气分析系统,及时地推断出烧结过程的漏风状况,有效治理烧结系统的漏风。 四、主抽风机节能操作。主抽风机是烧结生产中电耗最大的设备,为了保证烧结过程的完全,实践中主抽风机处于运行能力相对过剩的工况。为了最大限度地利用风量,减少能源浪费,应从生产操作控制途径出发,结合主抽风机实际工作状况,使烧结生产过程主抽风机风量的使用与实际生产状况相匹配,既使烧结气流分布趋于合理,又能节省电能,同时提高烧结矿产、质量。应制定烧结操作模式化控制制度,将机速范围、料层厚度、负压与主抽风门开度范围进行合理的、严格的匹配,保证风量与机速的最佳匹配。在优化制粒的基础上降低风门开度,实现高机速、厚料层、低风门、高负压的协同化。 五、烧结终点合理控制。烧结终点的控制直接关系到烧结矿各项物理、化学指标以及技术经济指标。烧结终点控制的主要目标是将烧结终点有效地控制在最优设定位置附近,同时保证烧结终点的稳定和整个烧结面积的合理有效利用。

烧结机鼓风烧结焙烧及工艺流程实例

2019-01-07 17:38:01

鼓风烧结对原料的适应性大,可处理高铅物料,烧结过程料层阻力小、透气性较均匀、烟气二氧化硫浓度较高,基本排除了炉料熔结而堵塞风箱和粘结蓖条的现象,故大大减轻了工人劳动强度和改善环境卫生条件,因而在目前的铅和铅锌烧结中被广泛应用。       烧结机面积大小是按脱硫强度确定的。鼓风烧结机的脱硫强度为0.8-2.1t/(m2·d)。我国设计和采用过的鼓风烧结机有21.5m2、24m2、28m2,45m2, 60m2, 70m2,110m2等规格。       为尽量提高鼓风烧结烟气的二氧化硫浓度,减少漏风,鼓风烧结机渐趋于大型化。在生产中采取返烟提浓,富氧空气烧结或抽取烟罩内二氧化硫浓度较高的部分烟气等办法;以满足制酸要求。       铅精矿与铅锌混合精矿烧结烙烧的一般工艺流程见图1。    图1  烧结机鼓风烧结焙烧一般工艺流程       图2至图7为铅精矿矿和铅锌混合精矿烧结工艺流程实例。    图2  沈冶铅精矿烧结工艺流程实例   1-胶带运输机;2-精矿仓;3-石英仓;4-石灰石仓;5-焦炭仓; 6-烟尘仓;7-返粉仓;8一圆简混合机;9-圆筒制粒机; 10-梭式布料机;11-点火炉;12-70m2烧结机;13-单辊破碎机; 14-振动给料机;15-双辊分级机;16-链板运输机;17-波纹辊破碎机; 18-平面辊破碎机;19-圆筒冷却机    图3  株冶铅精矿烧结工艺流程实例   1一胶带运输机;2-焦粉仓;3-水碎渣仓;4-石英仓;5-河沙仓; 6-铅精矿仓;7-返粉仓;8-圆盘给料机;9-电子皮带秤; 10-圆筒混合机;11-圆筒制粒机;12-回转式布料机;13-点火炉; 14-60m2烧结机;15-单辊破碎帆;16-振动给料机;17-齿辊破碎机; 18-链板运输机;19-双辊分级机;20-漏斗秤;21-链板运输机; 22-波纹辊碎机;23-平面辊破碎机; 24-圆筒冷却机      图4  韶冶铅锌精矿烧结工艺流程实例   1-烟尘仓;2-精矿仓;3-石灰石仓;4-返粉仓;5-电子皮带秤; 6-胶带输送机;7-圆筒混合机;8-圆筒制粒机;9一梭式布料机; 10-点火炉;11-110m2烧结机;12-单辊破碎机;13-齿辊破碎机; 14-固定条筛;15-中间仓;16-变速振动给料机;17-波纹辊破碎机; 18-圆筒冷却机;19-平面辊破碎机;20-链板输送机    图5  科克尔-克里克冶炼厂铅锌烧结工艺流程   1-料仓;2-运输机;3-分料器;4-圆盘棍合机;5-分料器; 6-圆筒混合机;7-给料机; 8-点火炉;9-94m2烧结机; 10-风帆;11-单轴玻碎机;12-齿辊破碎机;13-筛子; 14-冷却盘;15-平辊破碎机;16-烧结矿料仓;17-返粉料仓                    图6  杜依斯堡冶炼厂铅锌烧结工艺流程   1-精矿料仓;2-返粉料仓;3-锤磨机;4-给料机;5-皮带秤; 6-电磁分离器;7-原料仓;5-返粉仓;9-电子皮带秤; 10-熔剂仓;11-过滤机;12-圆筒混合机;13-滤袋收尘收尘器; 14-链斗输送机;15-点火炉;16-73m2烧结机;17-单辊破玻碎机; l8-条筛;19-给料机;20-筛分溜槽;21-齿辊破碎机; 22-三辊破碎机;23-平面辊破碎机;24-圆筒冷却机; 25-收尘器;26-搅拌器;27-烧结矿料      图7  卡布韦冶炼厂铅锌烧结工艺流程图   1一配料仓;2一蓝粉过滤机;3一圆筒混合机;4一水分探测器; 5-圆盘给料机;6-点火炉;7-2×28.5m2烧结机;8-破碎机; 9-筛子;10-波纹辊破碎机;11-烧结矿料仓;12-圆筒冷却机; 13-平面辊破碎机;14-旋风除尘器;15-冷却塔;16-电收尘器; 17-搅拌槽;18-烟囱

硫化叶菌对镍钼硫化矿的浸出作用

2019-02-21 11:21:37

一、前语 生物冶金是树立环境友好型冶金形式的一个方向,但与传统湿法浸矿工艺比较,现行硫化矿细菌氧化浸出技能在处理硫化矿方面尚没有真实具有竞赛优势,首要原因是浸出速度慢、浸出周期长,然后使运营本钱偏高,运用仅局限于一些较高价值低档次硫化矿。耐温菌浸出技能的研讨与开展是进步反响速度的要害一步。 现在在生物冶金技能中大多选用氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans)浸出有色金属,而对钼、镍等重要有色金属的生物浸出报导较少,且仅限于常温菌。一些研讨者选用常温菌浸出低档次钼矿,但浸出率均不抱负且浸出周期长,原因之一在于常温菌的抗钼才干很差。杨显万等用氧化亚铁硫杆菌处理一种含Cu和Mo 的低档次矿,在30℃条件下浸出60 d, Cu 浸出率为60%,而Mo 浸出率仅为0.34%。Donati 等发现氧化亚铁硫杆菌不被MoS3 表面吸附,原因是Mo 对细菌有毒性。Hammaini 等[8]的研讨标明,在9K 培育基顶用T.ferrooxidans 浸矿,1 mmol/L 钼对铁氧化已有按捺作用,2 mmol/L 则彻底按捺铁氧化。经过驯化能够大大进步细菌的耐钼才干,童雄等研讨标明,钼的硫化矿浸出有菌条件比无菌时浸出速度快5 倍。在细菌习惯矿藏前,只能得到15~25 mg/L 的钼浸出液,经过驯化培育,可进步到200 mg/L 以上。本作业选用金属硫叶菌(Sulfolobus metallicus)嗜热菌作为驯化浸矿菌种,对镍钼矿的浸出进行了体系研讨,并与常温菌浸矿才干作了比较。成果标明,古生嗜热菌的金属硫叶菌对镍钼矿的浸出能够战胜常温菌浸出周期长、浸出率低的缺点,尤其在耐钼安稳性上有严重改进。研讨成果有望为生物法提取镍钼等宝贵金属的工艺规划和运用供给重要依据,关于稀有金属生物浸出的菌种选育和拓宽具有重要意义。 二、试验 (一)材料、试剂及仪器 所用矿样为贵州镍钼硫化矿,其含镍矿藏首要为二硫镍矿(NiS2 )、辉镍矿(Ni3S4)和辉砷镍矿(NiAsS),少数或微量针镍矿(NiS)和紫硫镍铁矿(FeMnS4)、硫镍铁矿和含镍黄铁矿等,矿石均匀含钼达5%,其间的钼矿藏是一种胶状的集合体(胶硫钼矿,Jordisite),所以,X 衍射分析没有检测到硫化钼的存在。深化的矿藏学研讨标明,这种钼集合体除硫与钼外,碳也是首要元素,因而称为“碳硫钼矿”。由于碳的原子量较低,故光谱半定量分析未检出。矿藏的首要成分见表1 和图1。 表1  贵州镍钼硫化矿光谱半定量分析成果图1  矿藏X 射线衍射图谱 试验前矿样经烘干、细磨至需求粒径。 菌种:金属硫叶菌(Sulfolobus metallicus,购于日本菌种保藏中心)属古生菌,能够好氧成长,既能氧化S又能氧化Fe2+,最适温度为65℃,选用M174 培育基培育( 成分见表2)。氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans)由中国科学院微生物研讨所供给,选用9K培育基(见表3)培育。 表2  金属硫叶菌的M174 培育基表3  9K 培育基试剂与仪器:硫酸铵,硼砂,钼酸钠,,酵母等;日立F-2500 型荧光分光光度计,XSP-24N-103型生物显微镜,TZL-16 高速离心机,THZ-82 恒温水浴振动器,PHS-29A 型数字pH 计,原子吸收仪。 (二)试验办法 1、细菌的驯化及无铁细胞悬浮液的制备 细菌驯化:浸出试验前,Sulfolobus metallicus 在相同的矿藏、矿浆浓度条件下进行驯化,使细菌习惯浸矿环境,并进步菌株的耐钼才干。驯化条件:在装有100mL 培育基的150 mL 三角瓶中参加粒径 终究以3000 r/min 离心除矿,以10000 r/min 离心搜集驯化后的细菌,作为浸矿菌种。若当即浸矿,则可接入浸矿液中,不然置入冰箱4℃保存。细胞计数选用血球计数板法。 无铁细胞悬浮液的制备:将培育好的菌液置于低速离心机中3000 r/min 离心10 min,以除掉菌液中的大颗粒沉积物,上清液用高速离心机进行细胞别离,10000r/min 离心30 min,细胞沉积物用pH 1.8 的无菌蒸馏水洗下,清洗数次后稀释至原体积,搜集的细胞当即运用或在4℃冰箱保存。 2、摇瓶浸出 不同条件浸样各重复3 次,取其均匀值。培育基100mL,接种量均为10%(φ),初始pH 为2(浸出进程始终坚持该值),温度65℃, 转速200 r/min,浸出时刻均为20 d.。浸前各摇瓶称重,定时取样,并弥补蒸腾的水分和取走的培育基。浸出率以浸出20 d 的渣样计。浸出20d 的矿渣经抽滤,浸渣用1%的稀洗刷数次后烘干,称重,检测其间Ni 和Mo 含量。 三、成果与分析 (一)无菌及驯化与非驯化条件下的细菌浸出成果 本试验将细菌浸出分为无菌组、以Fe2+为动力培育的驯化细菌浸出组、以Fe2+为动力培育的非驯化浸出组、以S0 为动力培育的驯化细菌浸出组、以S0 为动力培育的非驯化细菌浸出组,顺次编号为No.1~5。矿浆浓度为10 g/L,矿藏粒径 表4  不同培育条件下的浸出成果(二) Fe3+对细菌浸出作用及介质电位的影响 以有菌无铁、有菌有铁、无菌有铁和无菌无铁4 组共12 个浸出样进行摇瓶浸出,编号顺次为1~4。有铁组均参加0.5 g/L Fe3+,矿浆均为10 g/L,矿藏粒径 表5  有菌无铁、有菌有铁、无菌有铁和无菌无铁对细菌浸出的影响对加Fe3+和不加Fe3+的浸出液的总铁浓度和介质电位改动作了比较,总铁浓度成果见图2,可见未加Fe3+浸出时,前6 d 的介质总铁浓度和增加速度比参加0.5g/L Fe3+低许多,这标明加铁组在浸出开端就很快发动了对矿藏的浸出氧化,而对照组由于没有初始Fe3+的存在其浸出发动缓慢许多.图2  浸出初期加铁与不加铁介质中总铁浓度 外加0.5 g/L Fe3+也改动了浸出液的电位。依据伦斯特方程EFe3+/Fe2+=0.78+0.059lg([Fe3+]/[Fe2+]),介质电位取决于溶液中Fe3+的浓度。电位测定显现,有菌外加0.5g/L Fe3+与不加Fe3+的电位改动有差异,加Fe3+的电位比不加Fe3+高,两者在浸出进程中电位都先缓慢下降再缓慢上升(图3)。由于浸出开端一周左右,65℃下矿藏中的FeMoO4 开端水解开释Fe2+,使Fe2+浓度增大,而此刻浸出液中的细菌尚处于延滞期或习惯期,氧化Fe2+的才干极弱,因而外加Fe3+组的Fe3+/Fe2+比下降,而不加Fe3+组Fe3+/Fe2+极低,故两者的电位呈下降趋势。之后又缓慢上升是由于细菌由延滞期进入指数增加期和安稳时,氧化Fe2+的才干增强,浸出液Fe3+/Fe2+逐步增大,电位逐步上升,当至必定电位值后,Fe3+/Fe2+处于安稳状况,此刻浸出液中细菌氧化Fe2+生成Fe3+的量与矿藏中FeMoO4 水解开释的Fe2+量比安稳,浸出液电位在500mV 左右。到浸出后期,由于浸出液中的细菌数削减,氧化 Fe2+才干大大削弱,而矿藏中从FeMoO4 开释出的Fe2+浓度改动不大,且Fe3+作为氧化剂而耗费,Fe3+/Fe2+比下降(若发作铁钒沉积,Fe3+浓度会下降较多),导致浸出液电位下降,但不低于300 mV。总归,在镍钼硫化矿加铁和不加铁的细菌浸出中,浸出液中的电位上升幅度都不大,很或许是由于高温下矿藏中开释的Fe2+及细菌氧化Fe2+生成Fe3+的才干受钼浓度影响而构成Fe3+/Fe2+上升有限。这也是浸出液电位全体不高的原因之一。图 3  加Fe3+组与对照组电位改动 (三)矿浆浓度对细菌浸出的影响 矿藏粒径 表6  矿浆浓度对细菌浸出的影响(四)pH 对细菌浸出的影响 各浸样矿浆浓度均为10 g/L,矿藏粒径 表7  不同pH 条件下的浸出成果(五)矿藏粒径对细菌浸出的影响 每个浸样均参加0.5 g/L Fe3+,无菌组作对照。矿浆浓度10 g/L,接种量10%,温度65℃,浸出20 d。不同矿藏粒径的浸出成果如表8 所示。从表看出,有菌组 表8  矿藏粒径对细菌浸出的影响(六)浸出进程中无菌和有菌样浸出液的 pH 值改动从图4 看出,无菌组和有菌组在浸出进程中的pH改动趋势相反,前者pH 呈逐步上升趋势,然后者则先升高然后逐步下降。这是由于有菌组在浸出进程中开端遭到矿藏脉石的影响而使浸出液pH 上升,当浸出到第4 d 时,细菌不断将矿藏表面的S0氧化成H2SO4,使浸出液的pH 下降。图 4  有菌和无菌浸样在浸出进程中的pH 改动 (七)金属硫叶菌与氧化亚铁硫杆菌的浸出作用比较 在培育基体积(100 mL)、接种量(10%)、矿浆浓度(10g/L)、矿藏粒径(图5  金属硫叶菌与氧化亚铁硫杆菌对镍、钼浸出作用的比较 (八)浸出进程中 Cu,Zn,Fe 含量的改动 浸出进程中浸出液中的有价金属Cu, Zn, Fe 浓度改动如图6 所示。到219.5 h,浸出液中Cu, Zn 和Fe 的浓度别离到达11.07, 8.17 和267.6 mg/L。本研讨标明,当Cu2+浓度小于0.5 g/L 和Zn2+浓度小于1 g/L 时对细菌氧化Fe2+的才干没有影响。该浸矿菌能氧化30 g/L 乃至更高浓度的Fe2+,因而,浸出进程中这3 种金属离子对细菌的浸出不会构成影响。矿藏中其他金属离子对细菌浸矿的影响有待进一步研讨。图 6  浸出进程中Cu, Zn, Fe 浓度改动 (九)金属硫叶菌在浸出液中的增加与钼浓度的联系 挑选10 g/L 矿浆浓度,10%的接种量(接种浓度为4.4×107 mL−1),全程盯梢浸样中的细菌增加和被浸出钼浓度的改动,成果如表9。从表能够看出,经过驯化的金属硫叶菌有很强的耐钼才干。浸出14 d 浸出液中钼浓度达173.74 mg/L,游离细菌为2.54×107 mL−1;浸出20 d 浸出液中钼浓度达283.37 mg/L,游离细菌浓度为0.83×107 mL−1。经过盯梢记数和比较发现,浸出10~12 d时,浸出液中的游离细菌最多,之后逐步削减。因而,在10~12 d 时刻段镍和钼的浸出速率也应是最快的。 表9  浸出时刻、浸出钼浓度与浸出液中S.m 菌浓度的联系图7  浸出16 d 无菌和有菌浸出样的矿粒表面描摹 (十)浸出进程中矿粒表面描摹 浸出进程中矿粒表面的改动能够反映细菌与矿藏的作用方法。在浸出16 d 时,将有菌和无菌浸样中的矿粒别离进行电镜扫描调查,发现无菌样的矿粒表面很润滑,没有细菌与矿藏作用的任何迹象,而有菌样的矿藏表面则呈现很多的腐蚀坑,这显然是细菌附在矿粒表面不断氧化掩盖在矿藏表面的S0 发作硫酸留下的腐蚀痕迹,如图7 所示。(十一)细菌浸矿作用的机理分析 金属硫叶菌以直接作用方法分化二硫镍矿(NiS2)、辉镍矿(Ni3S4)、针镍矿(NiS)。硫化矿细菌浸出的作用机理一向存在着两种观念,即直接作用和直接作用。直接作用就是细菌与硫化矿直接触摸,经过排泄酶来分化矿藏,以浸出矿藏中的金属离子。而直接作用则是细菌经过溶液中的Fe3+和H+与矿藏作用,浸出金属离子。金属硫叶菌浸出NiS2的作用方法是直接作用,这能够从电镜调查及表4 和5 的试验成果得以证明。无菌组和增加Fe3+的浸出试验标明,在无菌无铁的浸出样中,Ni 浸出率达77.64%,这应该是酸性条件下H+与矿藏反响所造成的。有菌无铁和无菌有铁浸出的Ni 浸出率相差不大,标明浸出进程中有菌组经过细菌氧化Fe2+(矿藏中分化)发作Fe3+及细菌经过附在矿粒表面不断氧化浸出进程中发作的S0而发作硫酸,使浸出液坚持必定酸性环境,并在矿藏表面构成许多酸腐蚀坑。无菌有铁组则是经过Fe3+和H+的化学作用浸出,首要反响如下:金属硫叶菌对MoS2 的浸出作用也是直接作用,Fe3+是仅有的氧化剂。李宏煦等以为FeS2, MoS2, WS2氧化硫时是以S2O32−为中间进程而完结的,S2O32−终究氧化为SO42−,伴有部分S7 则被细菌进一步氧化为硫酸,其反响式为:Huang 等以为,在低pH 下,Fe3+经过σ键与黄铁矿表面键合,所构成的化学键有利于电子从黄铁矿中的硫转移到Fe3+,电子并非直接从硫的价带而是从黄铁矿与铁离子构成的t2g 轨迹转移到Fe3+。而Fowler 等以为,氧化进程中Fe3+等氧化剂向t2g 轨迹注入空穴,这些空穴可劈开水分子而构成OH−,而OH−具有强氧化性,可与硫反响,使黄铁矿中的S2−氧化。Silverman 等提出,黄铁矿表面构成的铁氢氧化物或氧化态物质经过从t2g 轨迹得电子而积累电荷,积累的电荷发作电子态改变发作正电位,然后使S2−氧化。同归于细菌直接氧化作用机理的辉钼矿,其氧化进程与黄铁矿相同。在无菌条件下钼的浸出为O2 氧化MoS2所造成的。由于在O2存在的条件下,一切安稳的硫化矿在任何pH 值下都是不安稳的,可被氧化成S, HSO4−, SO42−。而在高温条件下,从体系的热力学和动力学分析可知,高温有利于矿石浸出进程的进行,因而嗜热菌比常温菌的生物浸矿更具热力学和动力学优势。 四、定论 (一)比无菌组高许多,标明细菌浸出比简略的酸浸出作用更好,速度更快。 (二)驯化组比非驯化组的浸出率高。因而,在选用细菌浸出钼矿前,应对细菌进行驯化,使其习惯浸出进程中的物理和化学环境,如钼浓度和机械剪切力等。嗜热金属硫叶菌对矿中镍和钼的浸出率显着高于常温菌氧化亚铁硫杆菌。 (三)以S0培育的细菌浸出率略低于以Fe2+培育的细菌。尽管金属硫叶菌既能氧化S0又能氧化Fe2+,但以Fe2+培育的细菌在浸出时不只具有氧化S0的才干,并且氧化Fe2+的才干更强。 (四)5 g/L 的矿浆浓度比别的几组浓度浸出样的钼浸出率高许多。标明较高矿浆浓度的镍钼硫化矿不只具有较大的剪切力,还具有相对高的钼浓度,对金属硫叶菌的成长代谢有影响,对细菌的浸矿才干发作了必定的按捺作用。必定矿浆浓度对镍浸出率影响不显着。

低品质矿的充分利用的烧结技术研究

2019-01-07 07:51:19

进入新世纪以来,随着钢铁工业的迅速发展,中国铁矿烧结技术取得前所未有的进步,其中一个重要的研究方向是如何充分利用低品质矿。           针对铁矿粉劣质化进程的现实,主要有三种情况,其一是坚持“精料方针”,积极寻觅优质铁矿石资源,思路是“节能减排”优先、“盈利靠产品”;其二是放弃“精料方针”,大量使用劣质铁矿石,出发点是“牺牲其他指标而保成本最低”;其三是介于上述两者之间,理念是兼顾“降低成本”和“节能减排”,具体做法是“适当放宽精料标准”,“以技术缓解不利影响”。第三种做法为主要倾向,但技术难度较大。与常规烧结相比,低品质矿烧结的主要技术问题是由于高SiO2、高Al2O3带来的负面影响,主要为两个方面,一是正硅酸钙生成量急剧增加,容易因相变引发烧结矿的粉化,从而影响烧结成品率;二是铝含量过高容易恶化烧结矿低温还原粉化性能。相应的技术对策有:坚持低温烧结原则,大力实施厚料层烧结,研究准颗粒设计方法及技术,开发非氯低温粉化抑制剂等。对于高炉冶炼而言,高硅、高铝含量烧结矿的使用,将带来料柱透气性变差、炉渣黏度升高、脱硫能力降低、燃料比增加、产能下降等问题,除了要求烧结矿确保冷态、热态强度以及还原性等指标,更重要的是优化煤气流分布、优化渣系。         优质铁矿粉资源大量消耗,褐铁矿类型的铁矿粉被大量开采使用。褐铁矿是一种含结晶水的赤铁矿(Fe2O3·nH2O),由于其疏松多孔、堆比重小、吸液性强、易过度同化,因而在烧结过程中表现出一系列负面影响,如:1)烧结速度慢,烧结利用系数低;2)烧结饼组织疏松,成品率低;3)固体燃耗高。宝钢从20世纪90年代初开始研究褐铁矿使用,逐步掌握了褐铁矿的烧结工艺特性以及生产技术对策,通过矿粉品种、粒度的搭配,水、碳的调节,机速、料层的调整,粉焦、熔剂粒度的改变等,使褐铁矿的使用比例最高达到50%以上。目前,褐铁矿烧结技术在国内钢铁企业已经广泛应用。   日本为了利用劣质化的铁矿粉资源(半褐铁矿类型的马拉曼巴矿),研发了小球嵌入式烧结技术。这种马拉曼巴矿烧结因其粒度偏细、易过熔、液相流动性低致使产品质量指标差。该方法是将马拉曼巴矿制成小球,并散布在其他烧结料中,由于低碱度的小球自身不会过熔,再利用小球近旁的气流边缘效应,可以提高料层的透气性,依靠含固体燃料、且碱度相对高的其他烧结料来提供热量和粘结相。试验结果表明,该方法能够有效改善烧结过程的透气性,提高垂直烧结速度,在烧结矿质量基本不变的情况下提高烧结矿的产量。我国包钢等单位开展了类似原理的复合造块技术研究,并在工业应用方面取得了一定的效果。

锌锭作用

2017-06-06 17:49:55

进入新世纪以后,锌锭作用越来越多的被生产商所开发出来.而最普遍的锌锭作用就是铸造锌合金.锌锭主要为压铸件,用于汽车、轻工等行业。许多锌合金的加工性能都比较优良,道次加工率可达60%-80%。中压性能优越,可进行深拉延,并具有自润滑性,延长了模具寿命,可用钎焊或电阻焊或电弧焊(需在氦气中)进行焊接,表面可进行电镀、涂漆处理,切削加工性能良好。在一定条件下具有优越的超塑性能。锌合金是以锌为基加入其他元素组成的合金。常加的合金元素有铝、铜、镁、镉、铅、钛等低温锌合金。锌合金熔点低,流动性好,易熔焊,钎焊和塑性加工,在大气中耐腐蚀,残废料便于回收和重熔;但蠕变强度低,易发生自然时效引起尺寸变化。熔融法制备,压铸或压力加工成材。按制造工艺可分为铸造锌合金和变形锌合金。锌合金压铸件不宜在高温和低温(0℃以下)的工作环境下使用。锌合金在常温下有较好的机械性能。但在高温下抗拉强度和低温下冲击性能都显著下降。锌锭的价格也随着锌锭作用面的越来越广而提高.笔者认为,在未来的十年内,锌锭将成为中国有色金属业的主力军.

烧结技术大揭秘

2019-01-03 09:36:39

特种陶瓷的主要制备工艺过程包括坯料制备、成型和烧结三步。在成型工艺完成后,烧结可以控制晶粒的生长,对材料的使用性能影响至关重大。到目前为止,陶瓷烧结技术一直是人们不断突破的领域。 特种陶瓷烧结原理烧结是指成型后的坯体在高温作用下、通过坯体间颗粒相互粘结和物质传递,气孔排除,体积收缩,强度提高、逐渐变成具有一定的几何形状和坚固烧结体的致密化过程。在宏观和微观上对烧结现象进行观察,可以看到宏观上,烧结后的产物体积收缩,致密度提高,强度增加。微观上,气孔形状改变,晶体长大,成份变化(掺杂元素)。按照烧结过程中的变化,主要将烧结分为以下阶段: 1.烧结前期阶段 ①粘结剂等的脱除:如石蜡在250~400℃全部汽化挥发。 ②随着烧结温度升高。原子扩散加剧,空隙缩小,颗粒间由点接触转变为面接触,空隙缩小,连通孔隙变得封闭,并孤立分布。 ③小颗粒率先出现晶界,晶界移动,晶粒变大。 2.烧结后期阶段 ①孔隙的消除:晶界上的物质不断扩散到孔隙处,使孔隙逐渐消除。 ②晶粒长大:晶界移动,晶粒长大。 陶瓷烧结主要可分为固相烧结和液相烧结,并分别对应着不同的反应机理。液相烧结的反应机理可简单归纳为熔化、重排、溶解-沉淀、气孔排除;按照烧结体的结构特征,将固相烧结机理划分为3个阶段:烧结初期、烧结中期和烧结后期。 固相烧结示意图烧结前期:在烧结初期,颗粒相互靠近,不同颗粒间接触点通过物质扩散和坯体收缩形成颈部。在这个阶段,颗粒内的晶粒不发生变化,颗粒的外形基本保持不变。 烧结中期:烧结颈部开始长大,原子向颗粒结合面迁移,颗粒间距离缩小,形成连续的孔隙网络。该阶段烧结体的密度和强度都增加。 烧结后期:一般当烧结体密度达到90%,烧结就进入烧结后期。此时,大多数孔隙被分隔,晶界上的物质继续向气孔扩散、填充,随着致密化继续进行,晶粒也继续长大。这个阶段烧结体主要通过小孔隙的消失和孔隙数量的减少来实现收缩,收缩缓慢。 特种陶瓷烧结方法 人们根据不同的依据分别对陶瓷的烧结方法进行分类,其特点及适用范围如下: 陶瓷烧结方法简介影响烧结的因素 1.粉末颗粒度 细颗粒增加烧结推动力,缩短原子扩散距离,提高颗粒在液相中的溶解度,导致烧结过程加速,但是过细的颗粒容易吸附大量气体,妨碍颗粒间的接触,阻碍烧结,因此必须根据烧结条件合理的选择粒度。 2.外加剂的作用 固相烧结中,外加剂可通过增加缺陷促进烧结;液相烧结中,外加剂可通过改变液相的性质来促进烧结。 3.烧结温度和时间 提高烧结温度对固相扩散等传质有利,但过高的温度会促使二次结晶,使材料性能恶化。烧结的低温阶段以表面扩散为主,高温阶段以体积扩散为主,低温烧结时间过长对致密化不利,是材料的性能变坏,因此通常采用高温短时烧结提高材料的致密度。 4.烧结气氛 在空气中烧结,会使晶体生成空位、造成缺陷,所以烧结不同的基体材料要对气氛进行选择。而气氛对烧结的影响又十分复杂。一般材料如TiO2、BeO、Al2O3等,在还原气氛中烧结,氧可以直接从晶体表面逸出,形成缺陷结构,从而利于烧结;非氧化物陶瓷,由于在高温下易被氧化,因而在氮气及惰性气体中进行烧结;PZT陶瓷,为防止Pb的挥发,要求加气氛片或气氛粉体进行密闭烧结。 5.成型压力 坯体的成型压力也对材料的性能影响至关重要。成型压力越大,坯体中颗粒接触的越紧密,烧结时扩散阻力越小;过高的成型压力又会是粉料发生脆性断裂,不利于烧结。

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。

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。

铅和铅锌烧结技术操作条件-富氧鼓风烧结

2019-01-07 17:38:01

采用富氧鼓风烧结对提高单位生产能力和烟气二氧化硫浓度是一项有效措施、效果是肯定的。但须详细研究炉料的物理化学性质与采用富氧的关系,才能发挥富氧鼓风的效果。根据国外生产情况,铅富氧烧结时,控制氧浓度最好为22.5%~24%;氧浓度超过24%时,烧结块含硫量高,脱硫率、烟气SO2浓度和单位烧结能力也都下阵。铅锌富氧烧结的浓度一般为21.5%~24%,鼓入第2~5号风箱。富氧鼓风烧结后,烧结机脱硫强度可提高15%~20%,烧结成品烟气中SO2浓度约提高0.5%。       烧结机尾部烟罩的通风烟气含SO20.1%~0.5%,含氧为19%~20%。出于对环境保护的考虑,应将这部分烟气返回烧结取代新鲜空气。但由于含氧低,故最好配入工业氧使氧含量达到21%以上,以利于烧结过程的进行。   表1为鼓风中富氧浓度变化与烧结主要工艺指标的关系。鼓风含氧 %含硫,%台车速度m/min富氧单耗m3/t混合料烧结块生产能率%混合料烧结块烧结块硫酸盐硫217.22.1851.181.3071810021~22.57.391.821.371.3579511522.5~237.081.891.201.3576611523~23.56.971.841.291.3778111723.5~246.851.981.161.3778511724~257.452.131.371.27815108.5鼓风含氧%脱硫强度t/(m2·d)烟气SO2浓度%烧结块强度(+10mm)烧结块软化温度,℃脱硫率%开始最终211.2665.2985.89845103580.021~22.51.946.2090.8855102889.922.5~231.776.7591.5842101088.723~23.51.786.8090.2865100288.923.5~241.656.6092.184098287.524~251.686.3093.784294487.5

红铜的作用

2019-05-30 19:22:55

 红铜即纯铜,又叫紫铜,具有很好的导电性和导热性,塑性极好,易于热压和冷压力制作,可制成管、棒、线、条、带、板、箔等铜材。红铜因为高纯度,安排细密,含氧量极低,无气孔、沙眼、裂纹、杂质,导电功用佳。电蚀出的模具表面光洁度高,经红铜热处理技术,电极无方向性,合适精打、细打。现很多用于制作电线、电缆、电刷、电火花专用电蚀铜等要求导电性杰出的产品,须防磁性搅扰的磁学仪器、外表,如罗盘、航空外表等。硫酸铜在农业和林业上可防看病虫灾,按捺水体中藻类的很多繁衍。 铜是生命所必需的微量元素之一,正常人体中含铜量约为100—150 mg。人体中铜大都存在于和中枢神经系统,对红铜人体造血,细胞成长、某些酶的活动及内分泌腺功用有重要效果,但摄入过量,则会影响消化系统,引起腹痛、吐逆。人的口服致死量约为10克。铜对低等生物和农作物毒性较大,其质量浓度达0.1—0.2mg/L即可使鱼类致死,与锌共存时毒功用够添加,对贝类水生生物毒性更大,一般水产用水要求铜的质量浓度在0.0lmg/L以下。关于农作物,铜是重金属中毒性最高者,植物吸收铜离子后,固定于根部皮层,影响营养吸收。灌溉水中含铜较高时,即在土壤和作物中堆集,可使农作物枯死。铜对水体自净效果有较严峻的影响,当其质量浓度为0.001mg/L时,即有细微按捺效果,质量浓度为0.0lmg/L时,有显着按捺效果。

钨钢-钨钢烧结成型

2019-05-30 18:44:06

 钨钢,含钨的钢材 。钨钢制品中约含钨18%,钨钢归于硬质合金,又称之为钨钛合金。硬度为维氏10K,仅次于钻石。正因如此,钨钢的产品(常见的有钨钢手表),具有不易被磨损的特性。   常用于车床刀具、冲击钻钻头、钨钢玻璃刀刀头、瓷砖割刀之上,坚固不怕退火,但质脆。归于稀有金属之列。钨钢烧结成型   钨钢烧结成型便是将粉末压制成坯料,再进烧结炉加热到必定温度(烧结温度),并坚持必定的时刻(保温时刻),然后冷却下来,然后得到所需功能的钨钢材料。   钨钢烧结进程能够分为四个根本阶段:  1:脱除成形剂及预烧阶段,在这个阶段烧结体发作如下改动:  成型剂的脱除,烧结初期跟着温度的升高,成型剂逐步分化或汽化,扫除出烧结体,与此同时,成型剂或多或少给烧结体增碳,增碳量将随成型剂的品种、数量以及烧结技术的不同而改动。  粉末表面氧化物被复原,在烧结温度下,氢能够复原钴和钨的氧化物,若在真空脱除成型剂和烧结时,碳氧反响还不激烈。粉末颗粒间的接触应力逐步消除,粘结金属粉末开端发作回复和再结晶,表面分散开端发作,压块强度有所进步。  2:固相烧结阶段(800℃--共晶温度)  在呈现液相曾经的温度下,除了继续进行上一阶段所发作的进程外,固相反响和分散加重,塑性活动增强,烧结体呈现显着的缩短。  3:液相烧结阶段(共晶温度--烧结温度)  当烧结体呈现液相今后,缩短很快完结,接着发作结晶改变,构成合金的根本安排和结构。  4:冷却阶段(烧结温度--室温)  在这一阶段,钨钢的安排和相成分随冷却条件的不同而发作某些改动,能够使用这一特色,对钨钢进行热处理以进步其物理机械功能。

锰粉作用

2017-06-06 17:50:01

锰粉作用是一种投资者想知道,因为了解它可以帮助操作。主要用于金刚石工具,粉末冶金等行业中。锰粉在铝碳耐火材料中有抗渣蚀性的作用金属粉末的制作有电解法、雾化法、球磨法。都是物理变化,所以电解锰就是锰粉。   电解金属锰制造四氧化三锰的主体材料,另外由于纯度高、杂质少,是生产不锈钢、高强度低合金钢、铝锰合金、铜锰合金等的重要合金元素,也是电焊条、铁氧体、永磁合金元素,及许多医药化工用锰盐生产中不可缺少的原料;新开发的减振合金也需用电解金属锰。近几年来,世界铝工业成为电解金属锰的主要用户。 在钢铁工业中,电解金属锰也用来做脱氧剂和脱硫剂。 据统计,每吨钢消耗电解金属锰平均为 0.06kg 。 随着冶金技术的进步,高效钢材及喷射冶金技术得到了很大的发展,电解金属锰粉在冶金工业中的应用已日益增加,用量扩大,突破了上述指标。 近几年来,由于特钢的迅速发展,特别是我国200系不锈钢的发展,金属锰在冶金中的比重越来越大。 铝锰合金为现代轻美型建筑材料,装饰工程材料和地下工程的防腐支护材料。 中国近几年来,铝锰合金门窗等已逐渐进入普通居民住宅,大大地扩大了金属锰的市场。 电解金属锰生产工艺:电解金属锰是锰的湿法冶金产品,在国内多年的生产实践中,一般采用“浸出——净化——电解”的生产工艺。主要是采用碳酸锰粉与无机酸反应,制得锰盐溶液,加铵盐作缓冲剂,用加氧化剂氧化中和的方法除铁,加硫化剂除重金属,经过“沉降——过滤——深度净化——过滤”得出纯净的硫酸锰溶液,加入添加剂后,作为电解液进入电解槽电解,生产出金属锰。   如果你想更多的了解关于锰粉作用的信息,你可以登陆上海有色网进行查询和关注。

废铜作用

2017-06-06 17:49:56

废铜作用,说起废铜的危害,相信大家都知道,对于废铜的作用,大家不是很了解,千百年来,世界范围内无数铜化合物和其他形式的铜被用于医师们的药典里。下面就是一些关于铜在人体健康中所起作用的文章。不断的研究和试验将会证明铜在过去、现在和未来的效力和价值。从生理学的角度讲,铜是一种很重要的金属元素,因为1)所有的动物的植物都需要它来生存和进行正常的生理机能;2)它不能在体内自然形成,必须通过食物来获得。此外,正在进行的研究表明:铜不仅是正常的新陈代谢所必须的,同时也是治疗许多疾病的一个主要因素。不论你意识到还是没有意识到,铜或许已经成为你药箱里的一分子了。铜在那儿是以你所吃的维生素和矿物补充料的矿物添加剂的形式出现的。许多这些矿物补充料,尤其是专供老人使用的矿物补充料,含有2.5毫克的铜。这个数量是国家研究委员会规定的成年人每天所必需的铜量。含铜食物补充料可以在健康的食品店以多种有机络合物的形式购买到,有时也叫做“螯合物”。然而,除了普通的食物补充以外,你的药箱或许某一天会充满用来治疗多种疾病的含铜药物。铜被用于药物已有一千多年的历史了——很显然,从历史记载以前就开始了。正如古人从植物中提取药物活性化合物一样,他们也从金属化合物中(如:铜、锰和锌)提取药物。在古代,铜因为其极强的治愈能力而非常有用——主要是因为它在治疗伤口和皮肤疾病中有很强的抗菌和抗真菌能力。在当代,它在治疗大量内科病(例如:贫血、癌症、风湿性关节炎、中风和心脏病)中的效果已得到了越来越广泛的认可。除此之外,目前的研究也证实了日常摄取的铜在预防和减轻疾病中起着十分重要的作用。这项研究之所以可以展开,主要是源于人们对于铜在人体内的作用有了进一步的了解,意识到它是一种健康成长和正常生理机能所必需的主要微量元素。铜在古代的医药用途:最早关于铜的医药用途记载于SmithPapyrus,这是迄今为止最古老的书之一。Papyrus是一篇写于公元前2600年和2200年之间的医学文章,记载了铜曾被用来为胸伤消毒,为饮用水杀菌。其他关于铜早期医学用途的记载在写于公元1500年的EbersPapyrus中也能找到。EbersPapyrus记载了几世纪前在古埃及和其他文化中所使用的医学知识。人们建议用铜的化合物治疗头痛、四肢颤抖、烧伤、搔痒以及颈部的一些肿瘤,一些可能只是疔疮。用于治病的铜有多种多样的形式,有金属铜裂片和削片,也有各种各样的铜盐和铜的氧化物。“绿色素”很可能指的就是孔雀石这种矿石,这是铜的一种碳酸盐;它很可能也是硅孔雀石,铜的一种硅酸盐;或者是当铜暴于盐水中时所形成的铜的一种氯化物。在公元一世纪,Dioscorides在他的书DeMaterialMedica中描述了另一种绿色素的生产方法,它叫做“绿铜”,是通过将金属铜暴于煮沸的醋蒸汽中而形成的。在这一过程中,在铜的表面就形成了蓝绿色的铜醋酸盐。除了别的用途之外,铜绿和蓝矾(铜的硫酸盐)还用于治疗眼科疾病,如:眼睛有血丝、眼睛感染或模糊不清、眼内脂肪(沙眼)和白内障。在《希波克拉底全集》(虽然不是由生活在公元前460年和380年的古希腊医生希波克拉所写,但却以他的名字命名)中,铜被用来治疗与静脉曲张相关的腿部溃疡。为了防止新鲜伤口的感染,古希腊人在伤口上撒了一种由铜的氧化物和硫酸盐组成的干粉。因为Kypros岛上的铜很多,所以古希腊人很容易找到铜这种金属,也就是因为这个岛,铜获得了它的拉丁名Cyprus.到罗马医生AulusCorneliusCelsus开始行医时,也即在Tiberius统治期间(公元14年到37年),铜及其派生物在医师药典中作为一种重要药材的地位已被牢固地确定下来了。在Celsus的系列丛书DeMedicina中,一至六册列举了许多铜的用途,在这些用途中,铜与另外一种制剂一起使用,而以铜形式存在的那种制剂在每种疾病的治疗中都是最有效的。例如,对于性疾病,Celsus开出了包括胡椒、没药、番红花和煮熟的锑硫化物的药方。这些东西首先要在干酒里捣烂,等干了之后,再在葡萄酒里将它们捣碎直到干为止。对于不可治疗的破皮疮,其治疗药物主要是一些铜氧化物和其他一些成分,包括有保持柔软结持的足够量的玫瑰油。Pliny记载了许多关于铜的治疗方法。黑色铜氧化物与蜂蜜一起可消除肠内寄生虫。将其稀释并以点滴的形式注入鼻内,它还可以使头脑清醒;如果将其与蜂蜜中蜂蜜水一起吞服,还可以起到清理肠胃的作用;它还用来治疗“眼粗糙”、眼疼、眼模糊以及嘴部溃疡;将它吹到耳部还可以减轻耳病的病在新世界里,Aztecs同样也将铜用于医学用途。DonFranciscodeMendoza命令两位渊博的Aztec印度医生记载在征服时期由Aztecs所使用的药物疗法。对于“FauciumCalor”(从字面意思讲就是喉咙发烧,即喉咙疼)的治疗,他们建议使用一种含铜的配料来漱口进行治疗。在古印度和波斯,铜还被用来治疗肺病。十世纪的一本书LiberFunamentorumPharmacologiae描述了在古代波斯,铜化合物被用于医学中。人们经常反粉末状的孔雀石撒在疔疮上;铜和铜氧化物还用于治疗眼病以及消除“黄胆汁”。诺曼底蒙古部落还用一种口服铜硫酸来治疗性行为所引起的溃疡。转到现代,关于铜在免疫系统中作用的第一次观察报告是在1867年出版的,当时,据报导,1832年、1849年和1852年当巴黎霍乱流行时,铜业工人对这种病却具有免疫力。最近,铜在免疫系统中的作用已经得到了以下观察报告的证实:患有Menke病(是一种遗传病,患有这种病的人,其铜吸收系统和新陈代谢都有缺陷)的人大都死于与免疫系统相关的现象以及其他感染。而且,缺铜的动物一般都更容易受到细菌性病原体的感染,例如:沙门氏菌和李司忒式菌。诸如这样的证据使得研究者们坚决地认为铜化合物不仅可以治疗疾病,还可以用来预防疾病。1885年,法国医生Luton说他曾用铜的醋酸盐来治疗关节炎患者。对于外科治疗,他则采用用猪油和30%的天然铜醋酸盐做成的一种软膏;对于内科治疗,他用的是含有10克铜醋酸盐的药片。1895年,Kober出版了他关于铜化合物药理作用的评论文章。铜的砷酸盐已用来治疗急性和慢性腹泻以及痢疾和霍乱。人们已发现多种无机铜制剂在治疗腺炎、湿疹、脓疱病、结核病感染、狼疮、梅毒、贫血症、舞蹈病、面神精痛等疾病中有显著疗效。由Bayer研制的一种有机络合物据发现在治疗结核病中有很好的疗效。铜用来治疗结合病一直持续到二十世纪40年代,许多医生都在静脉注射中应用铜制剂取得了很大的成功。1939年,德国医生WernerHangarter注意到,芬兰的铜开采人员只要在采矿业工作就不会患关节炎。这是特别惊奇的,因为在芬兰风湿病是相当普遍的,而其他各行业和居住在其他城镇的人中患这种病的人要比铜矿工人多。这一现象促使芬兰的医学研究者们以及德国人Hanarter和Lubke开始了他们用由铜的氯化物和水杨酸钠组成的液状混合物所做的经典医学尝试。结果,他们成功地治疗了患有风湿热、风湿性关节炎、颈部和背部疾病及坐骨神精痛的患者。直到现在,就象在Pliny时代一样,医学界用铜硫酸作为诱发呕吐的一种医疗手段。其事实依据是:人体预防铜中毒的一个自然反应就是呕吐。由W.B.Saunders公司在1957年出版的一本书《药理学手册及其在治疗学和毒理学上的应用》中曾建议为了达到呕吐的目的,可使用0.5克的铜硫酸,将其溶解在水中,一次吞服;或者,分三次吞服,每隔15分钟服一次,每次0.25克。自从1934年以来,人们已经发现患有腥红热、白喉、结合病、关节炎、恶性瘤和淋巴肉芽肿的病人,他们血浆中铜的含量有所上升。从那开始,造成铜含量上升的一系列疾病又增加了,包括:高烧、受伤、溃疡、疼痛、发作、癌症、致癌作用、糖尿病、脑血管病、心脏血管病、放射和组织紧张(包括血流堵塞)。这就说明:铜在人体内的再分配在对生理紧张、疾病和伤口做出反应时有一定的作用。从另一方面讲,患病组织里铜量的增多会使一些人认为病是由这多余的铜所引起的。然而,这一点只是说明了人体内为对紧张情况做出生理反应所必需的、以铜为基础的、可调节的蛋白质和酶的自然合成过程。因此,除了古人所发现的无机铜化合物的抗菌和抗真菌作用外,铜的金属有机物还具有对于治疗本身很重要的药理功能。大家都知道铜是人类新陈代谢的重要元素。然而,铜在人体内是以离子的形式存在,且数量无法计算。人体内所有可计数的铜都是以与蛋白质和酶的有机化合物构成的络合物的形式存在于组织里的。因而,人们断定说,铜变得越来越或仍然与人体活动保持着十分密切的关系。 一些铜络合物有储存铜的作用,而另一些则有运送功能,还有一些在细胞组织和新陈代谢过程中起着很重要的作用。对于这些铜络合物作用及这些作用的组织系统的研究进一步表明铜可以用来预防和治疗人体内许多病状。正如下面将要讨论到的,对含铜药物有效使用的关健不是象古人一样使用铜的无机化合物,而是使用铜的金属络合物或螯合物。螯合金属的过程会将钨横穿肠壁进入运送过程,从而进入营养流的主流系统,供人体需要。现代对于含铜药物的第一次研究是由

铅和铅锌鼓风烧结技术操作条件-烧结培烧

2019-01-07 17:38:04

一、料层厚度       鼓风烧结分成二次铺料,第一次铺料为点火料层一般为25~40mm,第二次铺料为主料层一般为150~360mm,因此总料层为180~400mm。生产中一次料层变化不大,而主要是调节二次料层的厚度来适应原料的变化。当混合料含铅与硫较低、熔结温度较高时取较大值,反之则取较小值。       二、台车速度       烧结机台车的速度一般不宜过大,以减轻台车与密封装置的磨损。为此,大型烧结机应尽量加大宽度,这样可减少烧结机周边漏风率。通常台车速度为600~1800mm/min。       台车速度与加料量,料层总厚度、烧结机宽度等因素有关,其计算公式如下:   V=Q/60Bhγ       式中V-台车速度,m/min;           Q-加入物料量,t/h;           B-台车宽度,m;           h-料层总厚度,m;          γ-物料堆积密度,t/ m3;一般为1.8~2.2。       生产中台车速度还必须与主料层厚度、垂直烧结速度相适应。当台车行进到鼓风烧结段最后一个风箱上时,应完成整个烧结过程,料层烧穿。常说的烧穿点,应位于鼓风烧结段与返烟段交接处附近。       料层垂直烧结所需时间与台车走完烧结所需段所播时间应相等,其关系式如下:   L=V(h/V0)       式中L-鼓风烧结段长度(即烧穿点),m;           V-台车速度,m/min;           H-主料层厚度,mm;           V0-垂直烧结速度,mm/min,通过试验测定或取类似工厂数据,一般为10~20。       为便于调节台车速度,控制烧结过程的技术条件,烧结机应采用无级调速传动机构。       三、风压及温度       (一) 风量       当其他条件一定时,通过鼓风烧结料层的风量与烧结机的产量成正比。鼓风烧结所需空气量可根据冶金计算确定,也可根据生产实践选取,通常鼓风烧结的鼓风强度为15~30m3(m2·min),为了提高烟气SO2浓度,在稳定各项生产技术指标的前提下尽可能取下限。因为,当烟罩内压力相同时。SO2浓度与单位炉料鼓风量有关,例如每吨炉料消耗470m3新鲜空气时,SO2浓度4.6%;430m3时为5.2%;350m3时为5.5%~6.0%。当然SO2浓度也与烟罩内的压力有关,亦即与烟罩漏风率有关。为减少漏风,烧结机的长宽比一般为9~15。       (二)风压       鼓风机风压一般为3000~6000Pa。为便于调节和控制烧结过程,通常设1~2台新鲜空气风机。当选用2台风机时,常在烧结段前段设1台新鲜空气风机,烧结段后段设另1台新鲜空气风机。返烟段采用耐高温的返烟风机,由于管道系统阻力和料层阻力大,故风机压力应取上限。       (三)温度鼓风箱温度一般不高,返烟段最高只达300℃左右。但烧结料面上烟罩内温度却变化较大。从前到后温度逐渐增高,返烟段可高达500~600℃。国外有的工厂(例如澳大利亚科克尔-克里克厂)将返烟高温段烟罩(大约为烟罩总长的1/3)做成夹套,通入空气冷却,产生的热风温度达270℃左右,并返回点火炉使用,这样既延长了烟罩寿命,又充分利用了废热。       表1为株冶铅鼓风烧结供风系统操作数据实例。   表1  株冶60m2铅鼓风烧结机供风系统操作数据实例风机鼓风强度m3/(m2·min)风箱压力 Pa风箱温度℃对应烟罩内温度℃烟气SO2浓度%点火吸风机吸风强度50~55600~100080~150点火炉800~950≤11#新鲜空气机18~202500~4000常温100~250 2#新鲜空风机19.5~20.53000~400035~50250~350 返烟风机19~292500~3500200~250350~5001~2主风机14~16.30~50 200~2503~3.5   表2为韶冶110m2铅锌鼓风烧结机供风系统操作数据实例。   表2  韶冶110m2铅锌鼓风烧结机供风系统操作数据实例风机风箱号风箱温度 ℃风箱压力Pa鼓风强度 m3/(m2·min)料面上部烟气温度,℃SO2浓度,%点火吸风机060~80900~150017~201000~11000.3~0.71#新鲜 空气风机1常温2500~400020~2560~100 2常温2600~410017~2070~1101.932#新鲜 空气风机3常温2500~400016~2075~1104.104常温2600~420016~20110~1404.835常温2600~420020~25150~2527.306常温2200~350016~20200~3007.831#返烟风机780~1202900~450016~20250~4507.3880~1202400~420016~20300~5006.35980~1202400~420016~20400~6006.02#返烟风机10150~2502500~420015~20350~5506.011150~2502500~420015~20350~500 12150~2502500~420015~20350~500 13150~2502500~420015~20350~5002.5214150~2502500~420015~20350~450      注:1#返烟风机烟气成分:SO20.3%~0.5%,O219%~20%。2#返烟风机烟气成分:SO21.9%~2.2%。 O211%~14%。出口总管烟气成分:5O24.5%~6.5%, SO20.01%~0.02%,O212%~15%。H2O12%~15%。含尘15~25g/m3。       表3为科克尔-克里克铅锌烧结机供风系统操作数据实例。   表3  科克尔-克里克铅锌烧结机供风系统操作数据实例风机风箱号温度℃风箱压力Pa供风强度m3·/(m2·min)SO2浓度%点火吸风机吸风箱8087315.222.01#新鲜空气风机1252000~250014.23 22300~300014.2332800~330016.592#新鲜空气机4 2500~280017.55 5 2500~280016.592#新鲜空气机6252500~280016.59 72000~230019.0581000~150016.919750~125011.8810500~75010.27返烟风机11300500~75013.592~312500~75013.2713500~7505.99 总烟道270 12.096~7     注:点火吸风箱3.35m2,每个鼓风箱面积为5.95m2。       四、鼓风制度       鼓风烧结烟气中的SO2浓度,主要取决于合理的鼓风制度,适当的供风量和正常的烧结过程。烧结不好不但不能产出合格的烧结块,而且难以获得符合制酸要求的烟气。鼓风制度有两种:单纯鼓风烧结和鼓风返烟烧结。       (一)单纯鼓风烧结       在单纯鼓风烧结中,要获得符合制酸要求的烟气有两种方法:其一是仅抽取中部鼓风箱上方SO2浓度较高的部分烟气用于制酸,而头、尾部低浓度烟气则放空,这种方法已不符合环保要求。其二是严格地控制鼓风量和烧结过程的终点,使烧结成品烟气中的SO2浓度能达到制酸要求。这种做法要求炉料透气性必须保持均匀而稳定,尾部烧穿点不能剧烈地前后移动。如努瓦耶勒-高道特工厂控制鼓风强度为16~20m3/(m2·min),实现了单纯鼓风烧结烟气制酸,烟气SO2浓度仅比一般返烟提浓法低0.5%。       (二)鼓风返烟烧结       在正常的烧结过程中,点火烟气、烧结机尾部烟气中SO2浓度较低,仅0.3%~2%,含O217%~19%。       返烟烧结就是将这部分低浓度SO2烟气返回通过烧结机后段烧结层,以充分利用这部分烟气中的O2和提高其中SO2浓度,从而最终达到提高烧结成品烟气SO2浓度的目的。       返烟鼓风烧结风量,根据经验分配如下:以成品烟气量为Q,新鲜空气量为0.8Q,点火吸风烟气量为0.2Q,返烟量根据浓度变化,通常波动于0.3~0.7Q之间。但生产上有逐渐降低返烟量的趋向,返烟管道内的烟气温度约150~350℃,SO2浓度在2.0%左右。成品烟气温度180~350℃,SO2浓度3.5%~6.5%。       鼓风返烟烧结鼓风制度实例见图l至图6。    图1  60m2铅烧结机返烟提浓系统图    图2  70m2铅烧结机返烟提浓系统图    图3  110m2铅锌烧结机返烟提浓系统图  图4  埃文茅斯冶炼厂4#炉铅锌烧结机返烟提浓系统图    图5  科克尔-克里克冶炼厂铅锌烧结机返烟提浓系统图    图6  杜依斯堡冶炼厂铅锌烧结机返烟提浓系统图       单纯鼓风烧结鼓风制度实例见图7。    图7  努瓦耶勒-高道特冶炼厂铅锌烧结机单纯鼓风系统图

稀土作用

2017-06-06 17:50:13

稀土作用广泛,应用于电子、石油化工、冶金、机械、能源、轻工、环境保护、农业等领域。应用稀土可生产荧光材料、稀土 金属 氢化物电池材料、电光源材料、永磁材料、储氢材料、催化材料、精密陶瓷材料、激光材料、超导材料、磁致伸缩材料、磁致冷材料、磁光存储材料、光导纤维材料等。稀土就是化学元素周期表中镧系元素—镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu),以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素—钪(Sc)和钇(Y)共17种元素,称为稀土元素(Rare Earth)。简称稀土(RE或R)。稀土分类为:1) 轻稀土(又称铈组):镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆。2)重稀土(又称钇组):铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇.稀土 金属 已广泛应用于电子、石油化工、冶金、机械、能源、轻工、环境保护、农业等领域。应用稀土可生产荧光材料、稀土 金属 氢化物电池材料、电光源材料、永磁材料、储氢材料、催化材料、精密陶瓷材料、激光材料、超导材料、磁致伸缩材料、磁致冷材料、磁光存储材料、光导纤维材料等。镝的最主要用途是(1)作为钕铁硼系永磁体的添加剂使用,在这种磁体中添加2~3%左右的镝,可提高其矫顽力,过去镝的需求量不大,但随着钕铁硼磁体需求的增加,它成为必要的添加元素,品位必须在95~99.9%左右,需求也在迅速增加。(2)镝用作荧光粉激活剂,三价镝是一种有前途的单发光中心三基色发光材料的激活离子,它主要由两个发射带组成,一为黄光发射,另一为蓝光发射,掺镝的发光材料可作为三基色荧光粉。(3)镝是制备大磁致伸缩合金铽镝铁(Terfenol)合金的必要的 金属 原料,能使一些机械运动的精密活动得以实现。(4)镝 金属 可用做磁光存贮材料,具有较高的记录速度和读数敏感度。(5)用于镝灯的制备,在镝灯中采用的工作物质是碘化镝,这种灯具有亮度大、颜色好、色温高、体积小、电弧稳定等优点,已用于电影、印刷等照明光。(6)由于镝元素具有中子俘获截面积大的特性,在原子能工业中用来测定中子能谱或做中子吸收剂。(7)Dy3Al5O12还可用作磁致冷用磁性工作物质。随着科学技术的发展,镝的应用领域将会不断的拓展和延伸。钬的应用领域目前还有待于进一步开发,用量不是很大,最近,包钢稀土研究院采用高温高真空蒸馏提纯技术,研制出非稀土杂质含量很低的高纯 金属 钬Ho/ΣRE>99.9%。目前钬的主要用途有:(1)用作 金属 卤素灯添加剂, 金属 卤素灯是一种气体放电灯,它是在高压汞灯基础上发展起来的,其特点是在灯泡里充有各种不同的稀土卤化物。目前主要使用的是稀土碘化物,在气体放电时发出不同的谱线光色。在钬灯中采用的工作物质是碘化钬,在电弧区可以获得较高的 金属 原子浓度,从而大大提高了辐射效能。(2)钬可以用作钇铁或钇铝石榴石的添加剂;(3)掺钬的钇铝石榴石(Ho:YAG)可发射2μm激光,人体组织对2μm激光吸收率高,几乎比Hd:YAG高3个数量级。所以用Ho:YAG激光器进行医疗手术时,不但可以提高手术效率和精度,而且可使热损伤区域减至更小。钬晶体产生的自由光束可消除脂肪而不会产生过大的热量,从而减少对健康组织产生的热损伤,据报道美国用钬激光治疗青光眼,可以减少患者手术的痛苦。我国2μm激光晶体的水平已达到国际水平,应大力开发生产这种激光晶体。(4)在磁致伸缩合金Terfenol-D中,也可以加入少量的钬,从而降低合金饱和磁化所需的外场。(5)另外用掺钬的光纤可以制作光纤激光器、光纤放大器、光纤传感器等等光通讯器件在光纤通信迅猛的今天将发挥更重要的作用。铥的主要用途有以下几个方面:(1)铥用作医用轻便X光机射线源,铥在核反应堆内辐照后产生一种能发射X射线的同位素,可用来制造便携式血液辐照仪上,这种辐射仪能使铥-169受到高中子束的作用转变为铥-170,放射出X射线照射血液并使白血细胞下降,而正是这些白细胞引起器官移植排异反应的,从而减少器官的早期排异反应。(2)铥元素还可以应用于临床诊断和治疗肿瘤,因为它对肿瘤组织具有较高亲合性,重稀土比轻稀土亲合性更大,尤其以铥元素的亲合力最大。(3)铥在X射线增感屏用荧光粉中做激活剂LaOBr:Br(蓝色),达到增强光学灵敏度,因而降低了X射线对人的照射和危害,与以前钨酸钙增感屏相比可降低X射线剂量50%,这在医学应用具有重要现实的意义。(4)铥还可在新型照明光源 金属 卤素灯做添加剂。(5)Tm3+加入到玻璃中可制成稀土玻璃激光材料,这是目前输出脉冲量最大,输出功率最高的固体激光材料。Tm3+也可做稀土上转换激光材料的激活离子。等等想要了解更多关于稀土作用的信息,请继续浏览上海 有色 网。