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烧结时加入熔剂的作用
烧结时加入熔剂的作用
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。
为何制备瓷胎时要在瓷石中加入高岭土?
2019-01-03 09:37:01
元代陶工在制备瓷胎时于瓷石中加入高岭土有如下的意义:
1.扩大了瓷石的使用面:就景德镇一带的瓷石矿来说,风化程度较大的表层瓷石总是不丰厚的,中、下层瓷石,尤其是下层瓷石占整个瓷石蕴藏量的绝大部分。上层瓷石虽可单独制瓷,但开采量有限,而深处的瓷石烧结温度较低,烧成时极易瘫塌变形,
乃至无法单独成瓷。高岭土引进瓷胎之后,提高了瓷胎的耐火度,使过去无法利用的蕴藏量巨大的中下层瓷石得以使用。
2.减少制品变形:高岭土由于含A1203约35%,掺进瓷石制胎,能提高瓷胎中的铝氧,使制品的烧成范围增宽,减少变形,从而提高了成品率。所以从元代开始,景德镇陶工无论使用上层或下层瓷石制胎均需加入部分高岭土。
3.降低了瓷器的成本:瓷石为石质原料,采掘困难且需经长时间的粉碎才能使用;而高岭土为土质原料,仅需淘洗即可使用。随着土质原料的引进,瓷器的成本必然降低。
4.改善了瓷器的物理性能:在瓷石中掺以高岭土制胎,使瓷胎中的玻璃相减少,莫来石增加,瓷器的热稳定性也随之提高。景德镇瓷器从此开始己由低火度的软质瓷(烧成温度约1150。C土20℃)逐渐变成高火度的硬质瓷。
如果说适宜于制造瓷器的单一的瓷石(上层瓷石)在南宋后期濒临枯竭,曾经使景德镇窑业发生过巨大危机的话,那么到元代由于高岭土的引进,则使这个行业转危为安而再度繁荣了。因此,高岭土的使用是元代景德镇制瓷业生产力高度发展的标志。不过元代陶工掺进瓷石用以制胎的这类所谓“高岭土”,在当时不一定叫高岭,也不一定来源于高岭山。
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。
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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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。
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----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:
钢球落下时的动能
2019-01-25 15:50:16
钢球落下冲击矿石的能量,来自它落到终点时的动能。此动能的大小,决定于钢球的落下高度。而磨机的转速又决定着钢球的落下高度,所以决定磨机转速的方法直接和分析钢球落下时的动能有关。 由图1可知,钢球落下高度H的绝对值为图1 球在抛物线路程末端的速度及其分量
绝对值为:
[next]
将υx和υy投到切线分速度υt方向上,则 照上式的方法,将υx和υy代入,经化简和整理后,得到 切向分速度υ1和法向分速度υn,在不同的落回点的方向和大小都是不同的,如图3-2-12所表示的。从图中可以看出,磨机转速越大,同一层球上升越高,脱离角越小。当脱离角为 时,该层球的转速率为75%,υt=0,而υn=υP,切线分速度正在改变方向,已知各落回点的υn,就可算出冲击矿石的动能
图2 在球层转速不同时,υP及其分速度υn和υt的变化[附]公式(6)的导出
黄药捕收金属硫化矿时,氧的存在所起的作用
2019-02-21 13:56:29
黄药是金属硫化矿浮选的首要捕收剂,但只要在氧存在的条件下,黄药才会发作效果。浮选金属硫化矿时,氧的效果首要有以下两点: 1.在硫化物的表面构成半氧化物 在浮选进程,硫化矿藏的表面经细微氧化效果后,有利于浮选的进行,过深氧化将使可浮性下降。硫化矿氧化后大都在表面生成硫酸盐。例如方铅矿表面氧化构成PbSO4薄膜,反响式: PbS+2O2→PbSO4 因为硫酸盐的溶解度比相应的硫化物要大得多,这就有利于黄药类捕收剂与SO42-之间进行离子交换。如方铅矿表面轻度氧化,用黄药捕收时,存在下列置换反响: PbS] Pb2+2A-+2X-→PbS] Pb2+2X-+2A- 反响式中X-表明黄药阴离子,A-是SO42-或SO32-。 可是,氧化过深的方铅矿,因其表面生成了很厚的硫酸铅外壳,而硫酸铅的溶解度太大,很不安稳,捕收剂离子不能结实吸附而浮选,所以方铅矿氧化过深,其可浮性反而变坏。 氧化程度受下列要素影响:矿浆温度、氧化剂的使用、矿藏表面氧化产品存在的状况、矿浆的pH值、充气的强度及时刻、水的含氧量等。 2.氧的存在消除了硫化矿藏表面的电位栅,促进了矿藏表面的电化反响。 因为硫化矿藏或多或少都含有杂质,存在着种种晶格缺点,使它具有半导体性质,兼有阳级区和阴极区,如方铅矿中一般都含有银,在有的矿浆中,银发作下述反响: Ag+2CN-→Ag(CN)2-+e 发生自由电子,并向阴极区运送曩昔,使阴极区邻近的电子越积越多,发生负的电位栅。这样,必然对接近它的黄药阴离子X-发生静电斥力,阻止它在矿藏表面吸附。但在矿浆中存在氧的条件下,可发作下列反响: 因此能够消除负电的排挤效果,有利于矿藏表面对浮选剂的吸附。方铅矿与黄药的效果,能够写成: