纳米碳酸钙在硅酮胶中常见问题及解决办法
2019-03-08 11:19:22
这些白色粉末看起来毫不起眼,它却简直占有每年无机粉体运用量的70%以上,是塑料工业中运用数量最大、运用面最广的粉体填料——碳酸钙,以低价的报价、优异的加工功能等很多长处成为塑料加工职业首选的材料。除了塑料范畴,碳酸钙在硅酮胶中的运用也越来越多。
通常在制备硅酮胶时会参加少数的纳米碳酸钙(CCR)来补强,并下降成本,别的也使胶体坚持杰出外观。可是纳米碳酸钙在运用过程中需求留意以下几个问题:
1、水分含量构成粉体聚会
碳酸钙水分较高,则颗粒表面的羟基(-OH)增多,其聚集体呈现出彼此凝集的倾向,在液聚会硅烷效果下构成三维网络,使胶料的黏度增大,并在基猜中构成1~3mm颗粒,构成混炼时刻延伸。因而,碳酸体在运用前须烘干,操控水分含量在0.8%以下。
2、二次聚会构成粒径较大
二次聚会一般简单呈现在粒径较小的纳米碳酸钙产品中,跟着纳米碳酸钙粒径的规模缩小到40-60nm时,颗粒比表面积增大(22~34m2/g),内聚力增强,易构成结合严密的硬团,即为多孔状的二次粒子。硅酮胶捏合过程中二次粒子难以涣散均匀,并且颗粒数量较多时,制品表面简单呈现颗粒,乃至“麻面”或“雾面”现象。因而需求经过一次或屡次研磨将涣散,或许延伸捏合时刻。
3、PH值过高催化固化
Ph值过高会使硅酮胶的贮存稳定性下降,Ph越高,硅酮胶固化越快。贮存稳定性是硅酮胶制品的一个非常重要的质量指标,理论上碳酸钙的PH值呈弱碱性,能够选用弱有机酸或有机酸盐,对其进行表面包覆,对碳酸钙表面有必定的中和效果,将其PH值操控在9.5以下。
4、表面处理缺少或过剩
当表面处理缺少时,碳酸钙颗粒表面为极性部分,与硅酮胶中非极性有机物中难相容,构成涣散困难,呈现混炼时难“吃粉”延伸捏合时刻,即便充沛混合后,因为碳酸钙表面缺少满足有机物表面活性剂包覆,使硅酮胶系统与极性碳酸钙界面触摸几率显着添加,而碳酸钙表面存在较多的羟基,这些基团能与液相硅橡胶分子链中的Si-O键构成氢键(物理吸附),其成果将会发生两种不同的效果:一方面导致硫化胶物理力学功能的进步,另一方面也会在系统内部发生结构化现象,导致胶料的贮存稳定性下降。
当表面处理剂过剩时对硅酮胶的出产相同发生晦气影响,或许构成黏结功能下降、制品物理功能下降。
对黏结功能的影响:
因为硅酮胶是一种粘胶制品,要求有必要与施工介质表面有杰出的黏粘功能,为进步这种黏粘功能,硅酮胶配方中较多选用硅烷偶联剂改善增强,这种黏粘功能是靠硅烷偶联剂中的活性基团与施工介质表面以范德华力或氢键构成物理吸附或许凭借基团的反响构成化学键。当碳酸钙表面处理剂过量时,其有机基团数量显着增多(特别以有机杂合物为首要表面处理剂的纳米碳酸钙产品更为显着),硅烷偶联剂中的部分基团会与碳酸钙表面活性剂分子中有机基团键合,然后影响对施工界面黏结功能。
对制品物理功能的影响:
表面处理剂过量使碳酸钙颗粒表面与硅酮胶系统直接氢键结合的几率削减,首要依托表面活性剂有机分子与系统的结合,因为碳酸钙表面活性剂分子以有机长链分子为主,这种有机分子之间的结合力体现较为柔性,因而固化后的硅酮胶制品模量较低,如果在碳酸钙表面有恰当的一部分能与硅酮胶系统氢键结合,则系统的网状结构更为结实,内聚力更强。这样的制品抗撕裂强度会有所进步。别的,表面处理剂中的短链有机物易挥发,当处理过量时,产品的挥发份会升高,使硅酮胶真空捏合过程中抽出的低沸点有机物添加。
5、影响脱醇型胶贮存稳定性
在一些硅酮胶厂商中曾呈现过该问题,给对纳米碳酸钙和硅酮胶厂商带来较大的困惑。因为硅酮胶的出产工艺及产品特性决议硅酮胶制品在参加交联剂后制得的制品须密封贮存,一旦制品呈现质量问题则很难对制品进行返工处理,构成的丢失较大。
据相关材料闪现,脱醇型硅酮胶一般多选用高水解活性硅烷偶联剂,在没有引进羟基和水分铲除剂情况下,碳酸钙中的微量水分和硅烷偶联剂简单反响生成游离醇,然后引起系统的贮存稳定性和硫化功能下降。特别是表面处理缺少的产品在贮存过程中吸潮非常快,加之纳米碳酸钙二次粒子水分自身就很难扫除,因而有理由以为该条件下的碳酸钙颗粒表面具有较多水分和羟基,相应构成以碳酸钙为结点的部分微观网状结构,严峻时呈现部分微观结构化,应力会集现象,构成较多散布均匀的细微“颗粒”(实践缩短或突起)。
这种“颗粒”还有一个独特现象是当系统温度升高时会逐步消失,能够解释为:因为系统温度升高,分子热运动加重,使微观的交联结合被损坏,部分应力随之削弱或消失,故硅酮胶表面和内部分子结构康复到正常状况,出了暂时的“颗粒”消失。当系统温度下降后,“颗粒”在本来方位从头闪现。
氯化法生产四氯化钛的反应原理—加碳氯化反应
2019-01-25 13:37:59
无论是氯化法钛白生产还是海绵钛生产过程中,粗TiCI4的制取工艺基本相同。以氯化炉为主体设备可分为以下几种。 ①固定床氯化随着技术的进步已经被淘汰。 ②熔盐氯化哈萨克斯坦、中国锦州正在应用。 ③流化床氯化流化床氯化被普遍采用,快速循环流化床氯化正处于开发阶段。 Ti02+2CI2===TiCI4+02 △G0T=184300-58T(T为409一1940K) 该反应即使T=2000K, △G0T>0由此可见,在标准状态下不能自发进行氯化反应。 只有在加碳的情况下,钛铁矿、金红石才能正常反应。其反应式如下: Ti02(s)+2C(s)+2CI2(g)===TiCI4(g)+2C0(g) △G2=48000-266T(T为409一1940K) Ti02(s)+C(s)+2CI2(g)===TiCI4(g)+C02(g) △G3=210000-58T(T为409一1940K) 在正常情况下以上两反应△G
pco;当T>980K时,pco2Mn0>Mg0>Fe203>Fe0>Ti02>A1203>Si02。其中钛的低价物氯化优于Ti02,其顺序为:Ti0>Ti203>Ti305>Ti02。 各物质在800℃时的氯化率见下表。 由此可以看出,在沸腾炉未被氯化的床层料和熔盐氯化排出废盐之中以Si02、A1203为主,其次为CaO, MgO.因CaO, MgO熔点低,沸点高,可被氯化成CaCI2、MgCl2且挥发度低,所以在沸腾炉氯化床层料中的比例大时最易造成烧结,黏附在筛板上造成筛板堵塞,影响氯化炉正常运行,因此要求原料中CaO, MgO含量要低。
关于断桥铝门窗硅酮玻璃胶的基本知识。
2019-03-04 10:21:10
不管什么样的高级门窗在运用的时分都会有空隙就有必要用建筑胶密封住,才干确保门窗有杰出功能。他们分别是防水密封胶、发泡胶、硅酮玻璃胶,这是门窗设备中必用的产品,在塑钢门窗设备中会用到防水密封胶、发泡胶;而断桥铝门窗设备中会用到发泡胶、硅酮玻璃胶或许以上三种都会用到。
硅酮密封胶是以聚二甲基硅氧烷为首要原料,辅以交联剂、填料、增塑剂、偶联剂、催化剂在真空状态下混合而成的膏状物,在室温下经过与空气中的水发作应固化构成弹性硅橡胶。
一:硅酮玻璃胶分类
硅酮玻璃胶从产品包装上可分为两类:单组份和双组份。单组份的硅酮胶,其固化是因触摸空气中的水分而发作物理性质的改动;双组份则是指硅酮胶分红A、B两组,任何一组独自存在都不能构成固化,但两组胶浆一旦混合就发作固化。现在商场上常见的是单组份硅酮玻璃胶,本书以介绍此种玻璃胶为主。
单组份硅酮玻璃胶按性质又分为酸性胶和中性胶两种。酸性玻璃胶首要用于玻璃和其它建筑材料之间的一般性粘接。而中性胶克服了酸性胶腐蚀金属材料和与碱性材料发作反响的特色,因而适用范围更广,其商场报价比酸性胶稍高。商场上比较特殊的一类玻璃胶是硅酮结构密封胶,因其直接用于玻璃幕墙的金属和玻璃结构或非结构性粘合安装,故质量要求和产品层次是玻璃胶中较高的,其商场报价也较高。
二:硅酮玻璃胶简述
单组份硅酮玻璃胶是一种相似软膏,一旦触摸空气中的水分就会固化成一种坚韧的橡胶类固体的材料。硅酮玻璃胶的粘接力强,拉伸强度大,一起又具有耐候性、抗振性,和防潮、抗臭气和习惯冷热改动大的特色。加之其较广泛的适用性,能完成大多数建材产品之间的粘合,因而运用价值非常大。硅酮玻璃胶由其不会因本身的分量而活动,所以能够用于过顶或侧壁的接缝而不发作下陷,塌落或流走。它首要用于干洁的金属、玻璃,大多数不含油脂的木材、硅酮树脂、加硫硅橡胶、陶瓷、天然及合成纤维,以及许多油漆塑料表面的粘接。质量好的硅酮玻璃胶在摄氏零度以下运用不会发作揉捏不出、物理特性改动等现象。充沛固化的硅酮玻璃胶在温度到204℃(400oF)的情况下运用仍能坚持继续有用,但温度高达218℃(428oF)时,有用时刻会缩短。硅酮玻璃胶有多种色彩,常用色彩有黑色、瓷白、通明、银灰、灰、古铜六种。其它色彩可根据客户要求订做。
三:硅酮玻璃胶用处
(一)、酸性玻璃胶
1、适合作密封、阻塞防漏及防风雨用处,室内室外两者皆宜(室内效果更佳),防渗防漏效果显著。
2、粘接轿车的各种内部装修,包含:金属、织物和有机织物及塑料。
3、接合加热和制冷设备上的垫片。
4、在金属表面加装无螺孔的筋条、铭牌以及漆加塑料材料。5、对烘箱门上的窗口、气体用具上的烟道、管道接头、通道门进行封口。
6、为齿轮箱、压缩机、泵供给即时成形的防漏垫。
7、对船仓以及窗口密封。
8、拖车、货车驾驶室玻璃窗的密封。
9、粘合和密封设备部件。
10、构成防磨涂层。
11、镶嵌和填充薄金属片迭层、道管网络和设备机壳。
(二)、中性耐候胶
1、适用于各种幕墙耐候密封,特别引荐用于玻璃幕墙、铝塑板幕墙、石材干挂的耐候密封;
2、金属、玻璃、铝材、瓷砖、有机玻璃、镀膜玻璃间的接缝密封;
3、混凝土、水泥、砖石、岩石、大理石、钢材、木材、阳极处理铝材及涂漆铝材表面的接缝密封。大多数情况下都无需运用底漆。
(三)、硅酮结构胶
1、首要用于玻璃幕墙的金属和玻璃间结构或非结构性粘合安装。
2、它能将玻璃直接和金属构件表面衔接构成单一安装组件,满意全隐或半隐框的幕墙规划要求。
3、中空玻璃的结构性粘接密封。
四:各种硅酮玻璃胶运用时均会遭到以下约束
1、长时刻浸水的当地不宜施工;
2、不与会渗出油脂、增塑剂或溶剂的材料相溶;
3、结霜或湿润的表面不能粘合;
4、彻底密闭处无法固化(硅胶需*空气中的水分固化);
5、基材表面不洁净或不结实。
(一)、酸性玻璃胶更有以下约束条件:
酸性硅酮玻璃胶会腐蚀或不能粘合铜、黄铜(及其它含铜合金)、镁、锌、电镀金属(及其它含锌合金),一起主张砖石料制成物品及碳化铁体基质上不要运用酸性玻璃胶,在甲基酸盐(PLEXIGLAS)、聚碳酸、聚、聚乙烯和TEFLON(特氟隆、聚四氟乙烯)制成的材料上运用本品将无法取得很好的粘接效果及好的相溶性。移动大于接缝宽度25%的衔接也不适合用酸性玻璃胶,在结构用玻璃上也较好不必普通酸性玻璃胶(酸性结构胶在外),别的在有磨蚀以及会发作本质坏处的当地不该运用酸性玻璃胶。硅酮酸性胶的基材表面温度超越40℃不宜施工。
(二)、中性耐候胶还有以下约束条件:
中性耐候胶不适用于结构性玻璃安装;基材表面温度超越50℃不宜施工。
(三)、硅酮结构胶还有以下约束条件:
硅酮结构胶的基材表面温度超越40℃不宜施工。
五:硅酮玻璃胶运用办法
1、运用:单组份硅酮玻璃胶即时能够运用,用打胶很简单将它从胶瓶内打出,并可用抹刀或木片修整其表面。
2、粘住时刻:硅酮胶的固化进程是由表面向内开展的,不同特性的硅胶表干时刻和固化时刻都不尽相同(固化时刻的具体阐明请参阅第四篇的《技术参数》内容),所以若要对表面进行修补有必要在玻璃胶表干前进行(酸性胶、中性通明胶一般应在5-10分钟内,中性杂色胶一般应在30分钟内)。假如选用分色纸来掩盖某一当地,涂胶后,必定要在外皮构成前取走。
3、固化时刻:玻璃胶的固化时刻是跟着粘接厚度添加而添加的,例如12mm厚度的酸性玻璃胶,或许需3-4天才干凝结,但约24小时内,已有3mm的外层已固化。粘接玻璃、金属或大多数木材时,室温下72小时后就具有20磅/英寸的抗剥离强度。若运用玻璃胶的当地部分或悉数关闭,那么,固化时刻则由密闭的紧密程度决议。在密闭的当地,就有或许永久坚持不固化。若进步温度将使玻璃胶变软。金属与金属粘合面的空隙不该超越25mm。在各种粘接场合,包含密闭情况下,粘接后的设备运用前,应全面查看粘接效果。酸性玻璃胶在固化进程中,因醋酸的蒸发会发作一股味,这种味将在固化进程中消失,固化后将无任何异味。
4、粘接:
A.将金属及塑料表面彻底擦净,去油污,然后除了塑料先用漂洗悉数表面外,橡胶表面运用砂纸打磨,然后用擦。运用时请恪守运用该溶剂的留心事项。
B.将玻璃胶均匀涂在准备就绪的物体表面上,假如是将两个表面粘接起来,可把一面先找方位放好,再用满足的力揉捏另一面以挤出空气,但留心不要挤出玻璃胶。
C.将粘接的设备置于室温下,待玻璃胶固化。
5、密封:将硅酮玻璃胶用于密封的场合,也相同依照上述几个进程进行,将玻璃胶用力挤入接合面或缝隙中,使玻璃胶与表面充沛触摸。
6、清洁:玻璃胶未固化前可用布条或纸巾擦掉,固化后则须用刮刀刮去或二、等溶剂擦拭。
7、留心事项:酸性玻璃胶在固化进程中会释放出刺激性气体,对人的眼睛和呼吸道有刺激性效果。醇型中性胶在固化进程中释放出甲醇。甲醇有潜在的致癌风险,并是已知的皮肤和呼吸道过敏物,蒸发气体会使眼睛、鼻、咽喉发炎。所以应在通风杰出的环境中运用本产品,防止进入眼睛或长时刻与皮肤触摸(运用后,吃饭、吸烟前应洗手),不得咽入本品。勿让儿童触摸;施工场所应通风杰出;如不小心溅入眼睛,运用清水冲刷,并随即求医。彻底固化后的玻璃胶则无任何风险。
8、一般攻略:运用前,请仔细阅读玻璃胶的正确施工办法和用处,请留心对安全运用和有关对身体健康损害的阐明。
六:硅酮玻璃胶存储
贮存和寄存期限玻璃胶应寄存于阴凉、枯燥处,30℃以下。质量好的酸性玻璃胶可确保有用保存期12个月以上,一般酸性玻璃胶可保存6个月以上;中性耐候及结构胶可确保9个月以上的保质期。假如瓶已翻开,请在短期内运用完;玻璃胶如未用完,胶瓶有必要密封,再次运用时,应旋下瓶嘴,去除一切阻塞物或替换瓶嘴。
铅蓄电池放电反应方程式的原理
2019-03-13 09:04:48
当两极板放置在浓度为27%~37%的硫酸(H2SO4)水溶液中时,极板的铅和硫酸发作化学反应,二价的铅正离子(Pb2+)转移到电解液中,在负极板上留下两个电子(2e-)。因为正负电荷的引力,铅正离子集合在负极板的周围,而正极板在电解液中水分子效果下有少数的(PbO2)进入电解液,其间两价的氧离子和水化合,使分子变成可离解的一种不稳定的物质——氢氧化铅〔Pb(OH)4)。氢氧化铅由4价的铅正离子(Pb4+)和4个氢氧根〔4(OH)-〕组成。4价的铅正离子(Pb4+)留在正极板上,使正极板带正电。因为负极板带负电,因此两极板间就产生了必定的电位差,这就是电池的电动势。当接通外电路,电流即由正极流向负极。在放电过程中,负极板上的电子不断经外电路流向正极板,这时在电解液内部因硫酸分子电离成氢正离子(H+)和硫酸根负离子(SO42-),在离子电场力效果下,两种离子分别向正负极移动,硫酸根负离子抵达负极板后与铅正离子结组成硫酸铅(PbSO4)。在正极板上,因为电子自外电路流入,而与4价的铅正离子(Pb4+)化组成2价的铅正离子(Pb2+),并当即与正极板邻近的硫酸根负离子结组成硫酸铅附着在正极上。
中性氧化铝
2017-06-06 17:50:09
氧化铝分为三类:中性氧化铝,酸性氧化铝,碱性氧化铝 如何将中性氧化铝活化再利用:本发明是层析中性氧化铝活化再利用方法。实现了层析中性氧化铝的再生,实现循环利用。具体工艺如下:(1)将使用后的层析中性氧化铝原料投入反应釜内,加水,再加入氢氧化钠,充分搅拌清洗,使颗粒表面吸附物脱离载体;(2)将清洗后的层析中性氧化铝用清水充分冲洗,清除吸附物,加入盐酸中和,用离心机脱水,将其取出;(3)将脱水的层析中性氧化铝投入锅中,加热,载体表面残留杂质焦化或气化,彻底清除载体表面,使孔道全部通畅;(4筛除熔烧过程中的焦炭粉尘颗粒,将其净化;(5)在氧气空间降温,使颗粒表面游离稳定.层析中性氧化铝还原成颗粒,恢复活性。本发明不但降低了生产成本。还充分考虑环保概念,生产过程基本无污染。 以上是上海
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铝型材注胶式断桥隔热技术的基本原理
2019-03-12 09:00:00
将铝合金型材分红表里两个全体看待,两者之间运用聚酯隔热浇注胶进行衔接。经过运用浇注和切桥办法,聚酯隔热材料能间隔内层铝合金型材与外层的热量传导,有用阻挠热量从温暖的室内向冰凉的室外搬运。加工办法为首要,需要在规划型材时,参加一个隔热槽。然后,将双组分隔热浇注胶按必定份额注入隔热槽内。最终,隔热浇注胶快速反应生成结实的高分子聚合物后,切去隔热槽底部的暂时桥。删去
包胶铜线
2017-06-06 17:50:09
包胶铜线是广泛应用于生产领域的一种铜线。用PU和TPR包胶,目的都是要提高产品的手感舒适度和增强产品的耐磨性。TPU和TPR同属于热塑性弹性体,都具有很好的弹性,耐磨性和拉伸强度,但TPU的耐磨性和耐刮性和拉伸强度会更好。但TPR可以做得更软些,硬度可以做到30A以下,而TPU目前最软也就60A左右;另外,TPR包ABS,ABS/PC,PP,PA的效果比TPU要好,附着力要强。 滚筒包胶应用
行业
:物流,包装 传统的热硫化包胶的滚筒由于硫化压强低,硫含量偏高而耐磨性能差,使用中易老化。导致对输送带的附着力下降,清洁功能差。 TIP TOP冷硫化包胶技术橡胶密实度高,耐磨性强,寿命为热包胶的数倍;且摩擦系数高,大大降低了胶带应力;橡胶弹性佳,防粘附性能好。采用TTP TOP的滚筒包胶材料可在现场或加工厂操作方便快捷。世界上许多高强度的输送带的驱动滚轮都使用TIP TOP 的包胶材料。 综合成本大大低于传统的热包胶REMALINE UNI-60高抗磨损性具有优良的性价比适用于各种从动轮,惰轮及改向轮 REMAGRIP 70/CN-SL优异的产品性能
价格
比:质量卓越的产品配合极具竞争力的
市场
推广
价格附加的纵向槽纹增加了胶面的导水性能包胶材料的浪费被减低到最少四种标准厚度:10 mm 12 mm 15 mm 18 mm配合特别的菱形开槽及纵向槽纹,适合各种驱动滚轮包胶 REMAGRIP CK-X型系列胶板优异的摩擦系数有效防止传送带在潮湿,泥泞的工作环境下的打滑陶瓷的有效分布降低了总体材料重量,从而使操作和施工变得容易增加了滚筒的使用寿命优越的性能
价格
比现场施工,方便快捷 。 随着社会生产的不断发展,包胶铜线的应用领域也将更加广泛,这对于包胶工艺的改进和发展提出了新的挑战。
包胶铝线
2017-06-06 17:50:05
包胶铝线,作为铝线的一种产品,适用于各类手工艺品、家居装饰品、时尚衣架等等。包胶铝线能实现您各种大胆的创意,为满足各类人群需求,将不同想法于彩色铝线融为一体,以其独特、新颖来吸引人们的眼球,质地柔软便于您随时更换造型。包胶铝线的特点:耐酸碱、抗腐蚀、韧性好、强度好,高温120摄氏度不褪色。包胶铝线具以下特性:1.包胶铝线电镀色泽均匀、艳丽,颜色不易脱落,历久弥新。2.包胶铝线的柔软度够,易折,易弯曲,易成形,不伤您手。3.包胶铝线的韧性够,可重复弯折,不易断裂,具可塑性。铝有较好的延展性(它的延展性仅次于金和银),在100 ℃~150 ℃时可制成薄于0.01 mm的铝箔。这些铝箔广泛用于包装香烟、糖果等,还可制成铝丝、铝条,并能轧制各种铝制品。铝粉具有银白色光泽(一般
金属
在粉末状时的颜色多为黑色),常用来做涂料,俗称银粉、银漆,以保护铁制品不被腐蚀,而且美观。纯的铝很软,强度不大,有着良好的延展性,可拉成细丝和轧成箔片,大量用于制造电线、电缆、无线电工业以及包装业。它的导电能力约为铜的三分之二,但由于其密度仅为铜的三分之一,因而,将等质量和等长度的铝线和铜线相比,铝的导电能力约为铜的二倍,且
价格
较铜低,所以,野外高压线多由铝做成,节约了大量成本,缓解了铜材的紧张。想要了解更多包胶铝线的相关资讯,请浏览上海
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铜和什么反应,变黑?
2018-12-13 10:31:09
铜和氧气反应,变黑方程式:2Cu+O2===2CuO不是点燃是加热放火上烧一烧旧行了别用硝酸,浓的稀的都不行,会把铜溶解
电镀的反应机理
2018-12-19 09:49:46
A、电极电位
当金属电极浸入含有该金属离子的溶液中时,存在如下的平衡,即金属失电子而溶解于溶液的反应和金属离子得电子而析出金属的逆反应应同时存在:Mn++ne = M
平衡电位与金属的本性和溶液的温度,浓度有关。为了精确比较物质本性对平衡电位的影响,人们规定当溶液温度为250℃,金属离子的浓度为1mol/L时,测得的电位叫标准电极电位。标准电极电位负值较大的金属都易失掉电子被氧化,而标准电极电位正值较大的金属都易得到电子被还原。
B、极化
所谓极化就是指有电流通过电极时,电极电位偏离平衡电极电位的现象。所以,又把电流-电位曲线称为极化曲线。产生极化作用的原因主要是电化学极化和浓差极化。
1、电化学极化
由于阴极上电化学反应速度小于外电源供给电子的速度,从而使电极电位向负的方向移动而引起的极化作用。
2、浓差极化
由于邻近电极表液层的浓度与溶液主体的浓度发生差异而产生的极化称浓差极化,这是由于溶液中离子扩散速度小于电子运动造成的。
电镀过程是镀液中的金属离子在外电场的作用下,经电极反应还原成金属原子并在阴极上进行金属沉积的过程。
电镀原理简单而言,就是在含有欲镀金属的盐类溶液中,以被镀基体金属为阴极,通过电解作用,使镀液中欲镀金属的阳离子在基体金属表面沉积出来,形成镀层。
电镀的要素: 1.阴极:被镀物,指各种接插件端子。 2.阳极:若是可溶性阳极,则为欲镀金属。若是不可溶性阳极,大部分为贵金属(白金,氧化铱)。 3.电镀药水:含有欲镀金属离子的电镀药水。 4.电镀槽:可承受,储存电镀药水的槽体,一般考虑强度,耐蚀,耐温等因素。 5.整流器:提供直流电源的设备。
(磨光→抛光)→上挂→脱脂除油→水洗→(电解抛光或化学抛光)→酸洗活化→(预浸)→电镀→水洗→(后处理)→水洗→干燥→下挂→检验包装
电镀工作条件是指电镀时的操作变化因素,包括:电流密度、温度、搅拌和电源的波形等。
铋矿浆电解阳极反应机理
2019-01-31 11:06:04
王成彦、邱定蕃等对辉铋矿在矿浆电解进程的阳极反响进行了比较深化的研讨。经过很多的实验研讨,以为辉铋矿的阳极浸出进程是一个杂乱的反响进程,辉铋矿在酸性氯化钠介质中呈悬浮状所发作的阳极浸出进程,能够经过下列几种途径来完结:
(1)石墨相当于一个导体,辉铋矿相当于一个可溶阳极,当辉铋矿和石墨阳极发作磕碰而触摸时,将经过下面的反响被氧化:(2)石墨电极上或许发作其他氧化反响,如发作Cl2、O2气体分出,这样一些气体再氧化辉铋矿。(3)有关实验标明,在浸出渡中参加铁离子,辉铋矿的浸出反响速率显着进步,槽电压显着下降,阐明铁离子也参加了辉铋矿的阳极浸出进程。
为查明辉铋矿在矿浆电解阳极浸出进程的反响机理,实验测定了溶液中有辉铋矿和无辉铋矿时的i-E曲线以及在上列溶渣中参加4g∕L的Fe2+后有和无辉铋矿存鄙人的i-E曲线,见图1。图1 不同条件下的i-E曲线
1-HCl 1mol∕L+NaCl 200g∕L;
2-HCl (1mol∕L)+NaCl (200g∕L)+辉铋矿(-0.074mm、L∶S=10∶1);
3-HCl(1mol∕L)+NaCl(200g∕L)+Fe2+(4g∕L);
4-HCl(1mol∕L)+NaCl(200g∕L)+Fe2+(4g∕L)
+辉铋矿(-0.074mm、L∶S=10∶1)。
HCl-NaCl溶液中没有辉铋矿和铁离子存在的状况下,石墨阳极只或许存鄙人列反响:
(1)
E333(1)=1.177-0.066pH+0.0165lgPO2
(2)
E333(2)=1.306=0.066lg[Cl-]+0.0333lg[Cl2]
矿浆电解条件下,pH=0、pO2=0.2×105Pa、[Cl-]=3mol∕L,代入以上两个方程得E333(1)=1.248V,E333(2)=1.255+0.0333lg[Cl2],因为溶液中[Cl2]很小,因而,E333(1)和E333(2)的不同不大,上述两种反响均有或许在阳极上发作。Arslan、Duby研讨了黄铁矿在溶液中的阳极氧化状况,在阳极电位1.4~1.5V(SCE),t=35~40℃下,阳极液中HClO的浓度可达0.15smol∕L,并以为HClO是由阳极上分出的Cl2发作的,阳极上水的氧化反响也一起发作并分管了部分电荷传输。Arslan在用石墨阳极研讨黄铁矿的阳极氧化时,发现阳极上有CO2生成并发作阳极蚀变现象。王成彦、邱定蕃在矿浆电解扩展实验中也发现石墨阳极存在蚀变现象。这些也能够证明,在矿浆电解进程中,当阳极电位较高时,阳极上能够发作Cl2和O2的一起分出。
关于反响考虑到铁离子在溶液中能够构成铁氯络合物,其实践电位会更低(如图2线23所示),因而,当件系中存在铁离子时,上述反响有或许是阳极的首要反响。图2 Bi2S3-Cl--H2O系E-lg[Cl-]图图1中,线1是无辉铋矿、无铁离子潜液中测得的i-E曲线,其电流只能是因为反响式(1)和式(2)发作,且电流巨细应表明该反响的速度。从图中看到,当阳极电位高于~1.10V(SCE)时,电流便急剧上升,而低于该电位时,阳极电流极低且动摇很小。因而能够以为在实验用溶液中,当阳极电位高于-1.10V(SCE),石器阳极上开端很多分出气体,此电位正处于和氧气的理论分出电位邻近。
线2是有辉铋矿、无铁离子溶被中测得的i-E曲线,此刻阳极上的电流应是辉铋矿直接与电极磕碰的氧化反响、和氧气分出反响一起发作的,比较线1和线2,在电位低于-1.10V(SCE)的规模之内,电流能够以为是因为辉铋矿在石墨阳极上直接电氧化发作的,这个电流较线1升高了许多,阐明辉铋矿的直接电氧化是能够发作的;电位大于-1.10V(SCE)二线根本重合,析氯析氧反响起了主导作用。
线3是无辉铋矿、有二价铁离子的溶液中测得的i-E曲线,从图中能够看到,当阳极电位高于0.5V(SCE),电流便显着增大,该电位正处于反响的标准电位邻近,因而能够以为此电流是因为二价铁离子的阳极氧化发作的。在固定电流密度小于300A∕m2的条件下,阳极不会发作析氯析氧反响,只要在电解后期,二价铁的氧化挨近结束,才或许发作析氯析氧反响,此刻槽电压将显着上升。
线4是在有辉铋矿、有二价铁离子的溶液中测得的i-E曲线,它较线3的电流大。此电流的发作能够以为是二价铁离子的阳极氧化和辉铋矿与阳极磕碰的触摸氧化一起发作的。但线4并不是线2和线3的简略加合,它仅仅略高于线3并类似于线3,因而能够以为此刻的首要反响仍旧足二价铁离子的阳极氧化反响、而辉铋矿的直接电氧化则是非必须的。因为有辉铋矿存在,在阳极上生成的三价铁将Bi2S3氧化后自身还原为二价,二价铁又在阳极氧化为三价。如此重复,直至辉铋矿的氧化浸出挨近彻底。
如果在固定电流密度200A/m2的条件下,由图1能够比较看出,线2和线4的阳极电位相差0.7V左右,也就是说,要取得相同的浸出反响速度,在有铁离子存存的溶液中,其阳极电位要比无铁离子溶液的阳极电位低0.7V,相应的槽电压也要下降0.7V左右,然后下降了电解进程的电耗。
图3是在固定电流密度200A∕m2、Fe2+为4.0g∕L、Cl-为150g∕L、H+为1.0g∕L、Bi3+为10g∕L、100g辉铋矿、粒度<0.038mm为96%、L∶S=3∶1的状况下测得的石墨阳极电位(SCE)和槽电压随时刻的改变曲线。图3 恒电位电解槽电压和阳极电位随时刻的改变
图3阐明,在辉铋矿的理论浸出电解时刻内,槽电压被迫在0.8~0.9V的规模之内,阳极电位动摇在-0.5~-0.6V(SCE)的规模之内,正处于二价铁离子的标准氧化电位邻近。能够以为,在此刻间内的阳极反响首要是二价铁离子的氧化反响,铋精矿的浸出首要是因为三价铁的氧化作用。
在铋的理论浸出电解时刻今后,槽电压和阳极电位都急剧上升,槽电压升至1.6~1.8V,阳极电位动摇在-1.2V(SCE)左右,此刻,辉铋矿的浸出巳挨近彻底,二价铁也简直悉数氧化为三价铁,阳极开端发作析氯反响,槽电压也跟着阳极电位的进步和阴极的极化而升高。
由以上的分析,能够得出以下的定论:
(1)在实验选用的条件下,溶液中无铁离子存在时,在阳极电位为-0.2V到-1.0V的规模内,阳极反响首要是辉铋矿在石墨阳极上直接电氧化,当阳极电位大于-1.10V时,析氯析氧反响起主导作用。
(2)在有铁离子存在的状况下,阳极上发作的首要反响是二价铁离子的氧化反响,辉铋矿的氧化能够以为是由三价铁离子完结的,三价铁被坯原为二价,二价铁又在石墨阳极上氧化,如此重复循环。当然,在浸出进程中从头到尾也存在着辉铋矿与阳极的磕碰触摸氧化。
(3)在有铁离子存在的状况下,阳极电位可较无铁离子的阳极电位下降0.7V左右,过对下降电耗是有利的。
简单的金属电极反应
2019-02-20 14:07:07
这类反响的特征是系统电位与pH值无关,仅与溶液中的离子活度有关。反响的通式为:系统的E值越大,系统中的离子被复原而分出金属的趋势越大;反之,若系统的E值越小,金属被氧化的趋势越大,假如氧化反响的终究产品是易溶的,则金属溶解。
在堆浸中,铜、金、银的溶解浸出和大多数金属的溶解进程,均归于这一类反响。关于矿石中含有天然铜的堆浸而言,当有氧化剂存在时,其反响可表示为:当选用铁屑置换浸出液中的铜离子而构成海绵铜时,其反响式如下:这个反响包含了两个简略的金属电极反响,铜的溶解反响如前所述,另一个电极反响及其电位关系式如下:置换反响的电动式:当有足量的铁存在时,反响一向进行到简直一切的铜离子堆积完停止。由于当ε=0时,aCu2+/aFe2+=10-26.3。
关于金矿石堆浸而言,矿石中的金基本上是天然金,它的浸出反响可表示为:其电位为: E=1.3+0.0591lgaAu+ (9)
如此高的电位,标明在水溶液顶用氧气或其他氧化剂,不行能将金氧化而浸出。在生产实践中,人们经过金与、氯化物的络合作用,下降溶液中的金属离子浓度(活度),进而下降系统的电位。络合反响如下:由表1和表2可知,上述反响的标准复原电位为-0.68V,络离子的安稳常数为2×1038,可见当有游离CN-存在时,可明显下降溶液中的金属离子的活度。此刻,金的化堆浸的电位为:
表1 常见的一价金的络合物构成电位络离子电极反响复原电位(V)Au(CN)2-Au(CN)2- Au+2CN--0.686Au(S2O3)23--0.007Au[CS(NH2)2]2+Au[CS(NH2)2]2++e Au+2CS(NH2)2+0.223Au(SCN)2-Au(SCN)2-+e Au+2SCN-+0.72AuBr2-AuBr2-+e Au+2Br-+1.02AuCl2-AuCl2-+e Au+2Cl-+1.20
表2 常用的金的结离子安稳常数Au+络离子安稳常数Au3+络离子安稳常数Au(CN)2-2×1038Au(CN)4-~1×1056Au(S2O3)23-5×1028AuI4-5×1047AuI2-4×1019Au(SCN)4-1×1042Au(SCN)2-1.3×1017AuBr4-1×1032AuBr2-1×1012AuCl4-1×1026AuCl2-1×109AuCl2-1×109对化堆浸液中的金络离子,有部分堆浸场选用锌置换工艺,其化学反响如下:这个反响中包含的另一个金属电极反响及其电位关系式如下:还应该指出,金、铜、银等矿石堆浸进程中,高品位氧化铜矿石的浸出液经过萃取-反萃取,取得含铜量很高(35~50g/L)的反萃取液;金矿石经过炭吸附-解吸,取得含金量很高(0.3~8g/L)的解吸液,这些溶液经过电积,别离得到电解铜、金泥。这些电积进程,也归于金属电极反响。
铋矿浆电解浸出反应机理
2019-01-31 11:06:04
图1的热力学分析标明,辉铋矿的络合酸溶反响在实验条件下能够发作。实验标明,没有氧化剂存在时,反响速度较慢。图1 恒电位电解槽电压和阳极电位随时刻的改变
王成彦、邱定蕃等研讨了矿浆电解时辉铋矿的氧化浸出机理,以为辉铋矿的氧化能够经过下面几种不同的反响进程而得以完成。
(1)
(2)
(3)
反响式(1)是辉铋矿与阳极的直接受阻触摸氧化。反响式(2)是三价铁与辉铋矿的直触摸摸氧化。反响式(3)是辉铋矿首要经络合酸分化反响生成硫化氲,而氧化剂主要是和的氧化复原。式(2)和式(3)的差异就在于此。微观上,能够借助于对进程浸出渣样的物相结构的分析,来判明辉铋矿浸出反响的机理进程。
一般来讲,元素硫系硫化物在湿法冶金进程的相变产品。在低于硫的熔点(386K)浸出时,元素硫通常以三种方式嵌布(图2):(a)在硫化矿周围呈疏松多孔状;(b)呈细密细粒状吸附在硫化矿周围;(c)呈细粒单体散布在提出渣中,与硫化矿自身无关。前者为金属阳离子分散进溶液后而残留下来的结构;后两种是硫化矿首要经酸分化生成H2S今后被氧化的结构;究竟是(b)仍是(c),则取决于浸出进程的许多影响要素。浸出渣中元素硫的嵌布状况直接联系到对浸出进程的解说。图2 元素硫的几种嵌布形状
对辉铋矿浸出进程分阶段取样渣的显徽镜调查发现,浸出15min时,辉铋矿改变甚微,此刻渣中有很少数的细粒状单体元素硫生成,散布在浸出渣中。当浸出时刻到达30min时,部分辉铋矿鸿沟已出现被腐蚀的痕迹;元素硫的生成数量较前者略有添加,基本上以细粒单体存在。浸出时刻到达60min,辉铋矿的溶蚀愈加显着,锯齿型鸿沟随时可见,元素硫大部分呈单体外,少数呈细粒状吸附在辉铋矿颗粒的鸿沟。90min时,辉铀矿颗粒鸿沟附着元素硫的状况愈加遍及,构成粒度显着增大,渣中已不易发现细粒的辉铋矿。浸出时刻达130min,辉铋矿周围的硫珠越来越多,简直连成一个硫珠环,一起渣中呈单体的硫珠也显着添加,残存的辉铋矿随浸出时刻的改变已不非常显着。
归纳以上的分析,能够以为,辉铋矿在实践的矿浆电解进程中的浸出反响,不是简略的硫化物金属阳离子的分散进程。从浸渣中存在着很多与硫化物无嵌布联系细粒细密的单体元素硫的状况看,它绝非是硫化物中金属离子分散进溶液后的残留物,而是一个从头构成的产品。也就是说,在辉铋矿的浸出进程中必定存在着一个成硫反响,也必定存在着辉铋矿的酸分化反响。依浸渣中的矿藏改变能够以为酸浸进程存在着如下反响跟着辉铋矿的不断分化,成硫反响也在不断进行;跟着H2S生成量的添加,部分H2S与溶液中的三价铁反响,产出元素硫嵌布在辉铋矿周围,部分H2S远离辉铋矿颗粒而与三价铁反响,构成单件的硫珠。
理论浸出电解时刻今后,辉铋矿浸出挨近彻底,二价铁也简直悉数转换为三价铁,析氯析氧反响开端发作。
由此能够得出如下的定论:
(1)在阳极浸出进程中,辉铋矿首要进行的是酸分化反响(2)阳极生成的三价铁主要是与辉铋矿酸分化生成的H2S进行氧化复原反响,而与辉铋矿直触摸摸进行的氧化复原是非必须的。(3)对浸出渣的物相分析标明,元素硫的构成不是简略的金属阳离子分散进程产品,而是的氧化产品。因此在实践的酸浸进程中既存在着硫化矿的酸溶解反响,也存在着一个成硫反响;产出的硫大部分呈细粒单体,少数吸附在辉铋矿周围。
张英杰从电解质溶液中固液界面双电层结构与矿粒的机械运动动身,推导了必定超电位下(阳极析氯反响没有发作)影响阳极反响速率(电流密度)的要素,得出阳极电流密度(i)与矿浆浓度(Cs)、拌和转速的平方(NR2)呈线性联系,与矿粒粒度无关。进而核算出在任一会儿附着在1cm2阳极表面上的矿粒的总表面积为:
S0=3Cs/ρ
式中S0-矿粒的总表面积;
ρ-矿粒密度,g∕cm3;
Cs-矿浆浓度,g∕mL。
据此核算,假如取Cs=0.lg/mL,ρ(辉铋矿)=6.4g∕cm3,则S0=0.046。这就是说当矿浆中一起含有Fe2+时,在1cm2阳极表面上只要0.046cm2的面积在进行矿藏与阳极的磕碰触摸氧化,其他的面积进行的是Fe2+的氧化。这就很好地解说了矿浆电解时,在有Fe2+存在时,辉铋矿与阳极的磕碰触摸氧化并不占主导地位的原因。
镍锍吹炼的基本反应
2019-01-21 18:04:55
火法炼镍流程中电炉、闪速炉等冶炼设备产生的低镍锍,由于其成分不能满足精炼工序的处理要求,因此必须进行低镍锍的进一步处理,这一过程大都在卧式转炉中进行。 低镍锍吹炼的任务是向转炉内低镍锍熔体中鼓入空气和加入适量的石英熔剂,将低镍锍中的铁和其他杂质氧化后与石英造渣,部分硫和其他一些挥发性杂质氧化后随烟气排出,从而得到含有价金属(Ni,Cu,Co等)较高的高镍锍和含有价金属较的转炉渣,由于它们各自的密度不同而进行分层m密度小的转炉渣浮于上层被排除。高镍锍中的贵金属和部分钴也进入高镍锍中。 转炉吹炼是一个强烈的自热过程,所需要的热量全部由吹炼低镍锍过程中铁、硫及其他杂质的氧化放热和造渣反应放热来供给。 低镍锍吹炼与铜锍吹炼不同,只有第一周期,没有明显的第二周期,当低镍锍吹炼到含铁2%~4%时就作为转炉的产出物而倒出,因此低镍锍的吹炼只有造渣期,没有造金属镍期,在造渣过程中,分批加入低镍锍和生渣,保持炉内一定的液面,以保证操作的正常运行。 低镍锍的主要成分是FeS、Fe3O4、Ni3S2、Cu2S、ZnS等,如果M代表金属,MS代表金属硫化物,MO代表金属氧化物,在吹炼1250℃左右的高温下硫化物一般可按下列反应进行氧化: MS+3/2O2=MO+SO2 (1—1) MS+O2=M+SO2 (1—2) 按(1—2)式进行吹炼镍锍产出金属镍要1650℃的温度,而一般卧式转炉炼不能达到如此高温,即(1—2)式不能顺利进行,(1—1)式便成为低镍锍吹炼的主要反应。 叛断一种硫化物沿何种方式进行氧化反应,较精确的方法是计算反应的自由能变化。为简便起见,在生产实践中常常根据在该温度下金属对氧的亲和力以及硫对氧的亲和力大小来叛断。 铁对氧的亲和力最大,依次为钴、镍、铜,故在吹炼过程中铁最易被氧化。铜、镍、钴、铁对硫的亲和力,恰与对氧的亲和力相反,故金属的硫化次序正好相反,即首先被硫化的是铜,依次是镍、钴、铁,所以在吹炼过程中铁易被氧化造渣除去。在铁氧化造渣除去。在铁氧化造渣除去以后,接着就应该是钴被氧化造渣,但镍锍中钴的含量少,在钴氧化除去的时候,镍也开始氧化造渣,正因为这样,吹炼过程就必须控制在铁还没有完全氧化造渣除去之前,就结束造渣吹炼,否则钴、镍也会被氧化造渣。由于在生产过程中要准确叛断很难,不可避免有少量钴、镍进入渣中,钴完全进入渣中,然后从吹炼渣中用其他方法回收钴。
湿法炼锌-中性浸出液的净化
2019-02-14 10:39:49
置换堆积法除铜镉钴镍 A 置换净化的热力学 在水溶液顶用一种金属替代另一种金属的进程为置换。从热力学讲,只能用较负电性金属去置换溶液中的较正电性金属。例如,用金属锌能将溶液中的铜置换出来: Zn+Cu2+ ==== Zn2++Cu↓ 因而,置换的次第决定于水溶液中金属的电位次第,而且置换趋势的巨细决定于它们的电位差。这一点能够经过热力学核算来阐明。 从热力学分析可知,选用锌粉置换Cu,Cd,Co,Ni均可净化得很完全,可使Cu,Cd,Co,Ni的离子活度别离为Zn离子活度的10-38,10-11.63,10-16.81,与10-17.69倍。 B 置换净化的动力学 选用锌粉置换净化Cu,Cd比较简略,而净化除Co,Ni并不是很简略。用理论量锌粉很简略堆积除Cu,用几倍于理论量的锌粉也能够使Cd除掉,可是用乃至几百倍理论量的锌粉也难以将Co除掉至契合锌电积的要求。Co难以除掉的原因,国内外较多的文献都解释为Co2+复原分出时具有高的超电压的原因,一起还有一个反响速率的问题。 置换反响的速率,能够理解为负电性金属在含有正电性金属离子的溶液中溶解速率,并可用下式标明: dc A - —— = k — c dt V 式中 k——速率常数; A——与溶液的触摸面积; V——溶液的体积; c——正电性金属离子的浓度; t——反响时刻。 积分上式得到: V 1 c2 k = - — ·— ln — A t c1
式中 c1——为正电性金属离子反响前的浓度; c2——为正电性金属离子反响t时刻后的浓度。 置换进程速率可能是分散操控,或者是化学反响操控。研讨证明,反响 Zn+Cd2+ ==== Cd+Zn2+ 在50℃,当转速在250r/min以下时,置换反响速率常数k与转速n呈正比。当转速在250r/min以上时,置换反响速率坚持不变。标明当低转速时,置换反响在分散区进行,高转速时反响在动力学区进行。置换反响速率与温度的关系式:(是在25~85℃范围内) 1350 lgk = 13.54 - ——— T 活化能 = 4.95 x 5650J/mol = 23.14kJ/mol,即反响没有纯分散的特征。关于锌粉置换锡而言,温度高一些,反响速率当然要大一些,可是氢的超电压会下降,即在置换的一起分出氢增多,置换反响速率就会减小。所以,一般除镉用低温操作(40~50℃),并运用3~6倍镉量的锌粉。[next] 钴属慵懒金属,用锌粉置换要更难一些。 Zn + Co2+ ==== Co + Zn2+ 为加大锌置换钴的速率,温度要提高到80-90℃。别的因为钴的分出超电压比较大,而氢的超电压又比较低,所以假如是单独用锌粉分出钴,在电化腐蚀体系的阴极反响中会以放氢为主,置换钴的反响天然很缓慢,所以在置换钴时添加As203,CuSO4或为活化剂,复原出来的正电性金属与钴构成多元化合物以加快置换反响。别的研讨还证明,运用含Sb和含Pb的锌粉具有更大的活性,因为Sb能够下降Co的分出超电压,Pb在锌粉上构成凸凹面,能够避免钴的从头溶解。 C 置换净化工艺流程 现在国内外选用锌粉对硫酸锌溶液进行深度净化,根本上有两种类型的工艺流程,一种是先热净化(高温)后冷净化(低温)流程,又称正向净化;另一种先是冷净化(低温)后热净化(高温)流程,又称反向净化或逆向净化。一般工厂多选用两段净化流程。为了进一步抵达深度净化,国内外也有一些工厂选用三段或四段净化流程。 硫酸锌溶液的正向净化与反向净化准则工艺流程见下两图。[next]
以上两种流程都可抵达溶液的深度净化,需依据各厂的具体情况进行选用。 D 置换净化的安全问题 在置换净化中常分出剧毒气体物质AsH3或SbH3。 在锌粉置换净化条件下,AsH3或SbH3可能以元素As, Sb途径与以HAs02, HSb02途径得到分出,它们的电位是: As + 3H+ + 3e ==== AsH3↑ 从上面可看出,元素As, Sb生成AsH3,SbH3的可能性比从HAsO2,HSb02生成的可能性要大得多。在锌粉置换条件下(aZn2+ = 1,PAsH3 = PSbH3 = 101.32kPa),从元素As,Sb生成ASH3,SbH3的平衡pH值为2.61,3.29,当pH值添加,平衡的PAsH3 和 PSbH3 相应下降。当pH值为5时,PAsH3 下降为1.36 x 10-5kPa,PSbH3下降为0.802kPa。而从HAs02和HSb02生成AsH3的平衡pH=9.81,生成SbH3的平衡pH = 10.5,即在实践溶液pH值条件下,肯定要生成AsH3和SbH3气体。因AsH3和SbH3是剧毒物质,对人体损害极大,故在置换作业时,必定要有严厉的防备和保护措施。 药剂除钴法 在工业出产上用药剂除Co的有黄药除Co及β-酚除Co。黄药除钴根本原理是,运用黄酸钾C4H90CSSK或黄酸钠C4H9OCSSNa与溶液中的三价钴作用,生成不溶解的黄酸钴堆积除掉。首要反响为: 4KC4H9OCSS+2CoS04 ←→ 2Co(C4 H9 OCSS)2+2K2S04 在广泛应用的锌粉置换除钴工艺中,锌耗费量经常是理论量的10~20倍,作业时刻长,进程一般在高温(>80℃)下进行,且常有毒气AsH3或SbH3分出,国内外仍在寻求新的净化除钴法。因而有了四氢钠(NaBH4)复原法净化硫酸锌溶液除掉镍、钴的探究。 水溶液中NaBH4的安稳性随pH值下降及温度升高而下降。为了使NaBH4安稳和pH值在净化进程中坚持不变,应在常温下制造含有必定量NaOH和NaBH4的溶液(例如含2.2g/L NaBH4及2.3g/L NaOH的溶液)作复原剂。复原镍、钴及铜、锡、铅、锑、铁等金属离子的反响为:[next] 4MeS04+NaBH4+lONaOH ==== 4Me+4Na2S04+Na3 B03+7H20 这种复原法能深度净化除掉镍、钴及其他比锌电位更高的杂质,工艺简洁,在较低温度下即能敏捷进行复原反响,作业时刻仅l0min,复原堆积物中镍、钴含量高,较易处理。尽管四氢钠(NaBH4)报价较高,但堆积1t杂质仅耗费0.15t NaBH4,因而与置换法比较在经济上仍是能够考虑的。 净化除氟、氯 湿法炼锌中,氟的首要来历是在处理含有氟的氧化锌粉和提高物烟尘时,被带入到浸出液中。当锌电积液中含氟高时,将对剥离锌构成困难。为此,一般对处理含氟较高的氧化锌时,须经预先焙烧除氟后再行浸出。国内某厂选用多膛炉焙烧氧化锌除氟。现在从溶液中除氟比较抱负的办法尚少,已知的办法有如下几种。 A 运用钍的盐类从溶液中除氟 其原理是氟与钍构成难溶的化合物堆积除掉。但钍盐贵重,工业上不宜选用。 B 在浸出进程中参加少数的石灰乳除氟 其原理是氟与钙生成难溶化合物氟化钙(CaF2)。 在湿法炼锌进程中,因为处理的锌焙砂、各种烟尘、氧化锌以及其他含锌物料(如铸型渣与镀锌渣等)含有必定量的氯,这些物猜中的氯在浸出进程中,简直悉数进入溶液。一起,因为整个体系运用很多的自来水,也带入必定量的氯。氯的存在影响锌电积进程,使铅阳极和设备遭受腐蚀,电积液含铅升高,使阴极分出锌质量下降。此外,C12的分出恶化劳动条件,影响环境保护。在湿法炼锌中除氯的办法较多,其间火法一般选用多膛炉焙烧法除氯,湿法常选用硫酸银堆积法、铜渣除氯法、离子交流法以及碱洗除氯法等。 硫酸银堆积法除氯的根本原理是使硫酸银与溶液中的氯盐作用,生成难溶的氯化银堆积将氯除掉。其反响式如下: Ag2SO4 + 2NaCl ==== Na2SO4 + 2AgCl↓ 此法除氯作用很好,但因银盐贵重,且银的再生收回率较低,因而在出产中的运用受到限制。 用铜渣除氯法的根本原理是运用铜及铜离子(Cu2+)与溶液中的氯离子(C1-)相互作用,生成难溶的氯化亚铜(Cu2C12)堆积,从溶液中除掉如: Cu + Cu2+ + 2Cl- ==== Cu2Cl2↓ 所用的铜渣能够是两段净化铜镉时产出的铜渣,也能够用从铜镉渣中收回镉后产出的铜渣。 离子交流除氯法的根本原理是运用树脂可交流基团与电积液中待除掉的离子发作置换反响,使溶液中待除掉的离子吸附在树脂上,而树脂上相应的可交流离子进入溶液。某厂在含氯高达260~370mg/L的电积液中,选用国产717号强碱性阴离子交流树脂除氯,取得了杰出作用。 国产717号树脂,原为氯型,用1.5%的硫酸处理,使它转化成硫酸型。当用锌电积液作交流液时,其离子交流势是高价离子大于贱价离子,即SO42->Cl->F-,选用离子交流法除氟氯能够抵达满足的效果。可是用强碱性季胺型阴离子树脂在高浓度中性溶液内(含SO42-高达200g/L)时,氯离子体现出有更大的交流才能,所以用树脂交流,氯离子将替代树脂上的硫酸根(SO42-),而从溶液中将氯除掉。然后再用1.5%硫酸溶液淋洗树脂取得再生。离子交流除氯法比选用焙烧法除氯,具有设备简略、出资少、劳动条件好以及不影响稀有金属收回等长处。[next] 净化除钙、铁 湿法炼锌溶液中的钙、镁是从锌精矿和冶炼进程的辅料带入体系的。钙镁盐类进入到湿法炼锌溶液体系中,不能在净化除Cu,Cd,Co等的一般净化办法中除掉,会在整个湿法体系的溶液中不断循环堆集,直抵达饱满状态。钙镁盐类在溶液中很多存在,给湿法炼锌带来一些不良影响,如: (1)钙镁盐类进人湿法炼锌溶液体系,相应地增大了溶液的体积密度,使溶液的乳度增大,构成浸出矿浆的液固别离和过滤困难。CaSO4和MgSO4在过滤布上结晶分出时,还会阻塞滤布毛细孔,使过滤无法进行。 (2)在溶液循环体系中,当部分温度下降时Ca2+, Mg2+别离以CaS04和MgS04结晶分出,在简略散热的设备外壳和运送溶液的金属管道中堆积,而且这种结晶会成为坚固的固体,构成设备损坏和管路阻塞,严峻时会引起停产,给湿法冶炼进程带来很大损害。 (3)锌电积液中,钙镁盐类高时,添加电积液的电阻,下降锌电积的电流效率。根据以上损害,铲除过量溶解的钙镁是每一个湿法炼锌厂遇到的一起问题,长沙矿冶研讨院结合西昌冶炼厂所用质料,对含钙镁的锌精矿预处理进行过研讨,取得了有用的效果。现在,常用的净化除钙镁的办法有两类。 其一为在焙烧前除镁。国外有些湿法炼锌厂,当硫化锌精矿含Mg量达0.6%时,选用稀硫酸洗刷法除Mg,其化学反响式为 MgC03+H2SO4 ==== MgS04+H20+CO2 Mg0+H2SO4 ==== MgS04+H20 使Mg以MgS04进入到洗刷液中扫除。这种办法能有用地除掉硫化锌精矿中的镁。但因为添加了一个工艺进程,必然会带来有价金属的丢失。假如氧化锌精矿中含有Zn0,ZnC03,这一部分锌在酸洗时也进入到酸洗液中,收回困难,也会丢失。 其次可选用溶液会集冷却除钙、镁。用冷却溶液办法除钙镁的原理根据Ca2+,Mg2+在不同温度下的溶解度不同,当钙、镁含量挨近饱满时在正常作业温度下选用强制降温,Ca2+、Mg2+就会以CaS04, MgS04结晶分出,然后下降了溶液中的Ca2+、Mg2+含量。 工业出产中,多选用鼓风式空气冷却塔,将净化除Cu、Cd,Co等后的新液,在冷却塔内降到40~50`c时,放置在大型的新液贮槽内,天然缓慢冷却,这时钙镁盐生成结晶,在贮槽内壁和槽底堆积,跟着时刻的添加,贮槽内壁四周和贮槽底构成全体块状结晶物。定时铲除结晶物,以抵达除掉钙镁的意图。 也有一些工厂,将净化除Cu, Cd、Co后的新液参加到废电积液的空气冷却塔中,与废电积液一起冷却CaS04和MgS04结晶在冷却塔的塔板上或在冷却塔底集液池中分出。也有湿法炼锌厂运用一部分新液出产硫酸锌副产品,从硫酸锌产品中可将体系中的部分钙镁分流出去。 参考文献: 1 梅光贵,王德润,周敬元,王辉编著,湿法炼锌学.长沙:中南工业大学出版社,2001 2 彭荣秋主编.有色金属提取冶金手册(锌、镉、铅、铋卷).北京:冶金工业出版社,1992
铋冶金炉料的作用及反应
2019-03-04 11:11:26
炼铋冶金炉的炉料包含铋精矿、氧化铋渣、煤粉、铁屑、纯碱、萤石、黄铁矿、返渣等,依据配料比的要求投入炉内。它们的效果和它们在炉内参加之反响分述如下:
一、铋精矿
铋精矿包含硫化铋精矿与氧化铋精矿,是提铋的首要原料,在冶金炉熔炼中,铋精矿参加的反响是杂乱的。在此,咱们仅研讨氧化铋与硫化铋参加的下述反响:(5)式为熔剂脱硫反响。(6)式为氧化铋被已复原的杂质金属如铅所复原的反响。在以上七个反响式中,在冶金炉熔炼条件下(2)与(3)式的反响是首要的。
二、氧化铋渣
一般指铅阳极泥氧化除铋产出的渣料。依据收回金银的传统流程,铅阳极泥经复原熔炼产出贵铅,贵铅在分银炉氧化吹炼中,脱除砷、锑后持续吹风氧化,则铋与铅皆氧化入渣。氧化渣分为前期渣,中期渣、后期渣,前期渣含铅高,含铋低,后期渣含铋高,含铅低。三者合称氧化铋渣,一般含铋在35%~55%之间。氧化铋渣是归纳收回铋的首要原料之一。其参加的反响包含上述七个反响中的(1)、(2)、(4)、(6)式反响,其间以(2)式为主。
三、煤粉
煤粉用作复原剂。参加煤粉效果如下:
(1)使氧化铋复原。
(2)起部分脱硫效果:以上两式阐明,当不加煤粉时,钮以Bi2O3状况入渣,当参加煤粉时,铋呈金属铋状况堆积入粗铋。
(3)坚持炉内复原性气氛,避免铋液氧化,避免炉膛内特别是炉顶耐火材料氧化腐蚀。
(4)避免碲氧化入渣,而使碲富集于粗铋之中。
煤粉参加量有必要恰当,过多过少都会带来不良的结果。当加煤粉过量时,使其它对氧的亲和力较铋为大的杂质金属也被复原进入粗铋,下降粗铋的档次。一起,由于碳的熔点高(3700℃),碳参加过量,会进步炉料的熔点和粘度,使炉料难熔化。当煤粉缺乏时,氧化铋复原不充分,构成部分氧化铋入渣,进步了渣含铋,增大铋的丢失,而且,无法保持炉内安稳的复原性气氛。
四、铁屑
铁屑用作置换剂。一般要求运用铸铁屑。参加铁屑的效果如下:
(1)用铁置换硫化铋中的铋。
(2)单个情况下,铁屑可作复原剂:铁屑参加量有必要恰当,过多过少皆晦气。当参加铁屑过量时:会使其它对硫亲和力较铋大的杂质置换出来进入粗铋,然后下降粗铋档次;冰铜中硫化亚铁添加,增大冰铜比重,影响与粗铋别离,而下降铋的收回率;过量铁与砷、锑等杂质生成黄渣,如As2Fe3、Sb2Fe3等,密度约为7克/厘米3,介于冰铜与粗铋之间,熔点较高,构成隔阂,使操作困难,炉况不正常,下降铋的直收率;铁不溶于铋,且熔点高达1535℃,在冶金炉熔炼温度下不易熔化,过剩铁以单体铁夹藏部分铋在熔池边际及底部堆积,构成炉结,构成铋的丢失,添加操作困难。当铁屑参加量缺乏时,硫化铋置换不彻底,部分硫化铋进入冰铜,构成铋的丢失;由于铁屑参加缺乏,冰铜与粗铋中搀杂有未被置换的单体硫存在,放出时,易腐蚀铜制东西及设备。
五、纯碱
纯碱又叫碳酸钠、苏打、曹达,用作熔剂。参加纯碱的效果如下:
(一)造渣:纯碱能与精矿中的脉石成分SiO2、Al2O3等酸性氧化物构成熔点较低,流动性好的硅酸盐,铝酸盐等稀渣:(二)下降炉渣密度和熔点。
(三)使硫化亚铁氧化成氧化亚铁人渣,而进入冰铜,下降冰铜的熔点和比重:(四)与煤粉起部分脱硫效果。
(五)纯碱能使砷、锑氧化蒸发或入渣:纯碱也可将As2O3进一步氧化:相同,炉猜中的锑与纯碱也有相似反响:纯碱参加量有必要恰当,过多过少皆晦气。当参加纯碱过量时,使硫化铋氧化入渣:并使复原的金属铋从头氧化入渣:一起下降炉料熔点,使炉内熔体难以过热,炉温低,不能确保反响进行需求的温度,致使反响进行缓慢且不彻底,炉渣、冰铜、粗铋三者别离欠好,因此下降铋的收回率;由于炉渣内含有较多的游离,具有很大的腐蚀性,损坏炉衬。相反的,当纯碱参加缺乏时,渣熔点升高,密度与精度增大,渣与冰铜别离困难,渣中夹藏铋量增高;而且使一些对氧亲和力较铋大的杂质未被氧化即进入粗铋,下降粗铋的档次。
六、萤石
萤石又称氟化钙、氟石,用作熔剂。参加萤石的效果是下降炉渣的熔点和粘度,关于含二氧化硅较高的精矿,配猜中参加2%~5%的萤石,可大大下降硅酸盐渣的粘度,改进其流动性。当萤石参加过量时,因其对砖缝有很大的浸蚀性会腐蚀炉衬;一起渣流动性变好,简单跑炉;渣熔点太低,使炉内保持不了反响需求的温度。
现在,萤石参加冶金炉内与炉料之间的物理化学效果,还研讨得很少,对萤石下降炉渣粘度的原因,也还没有公认的非常恰当的解说。有关材料以为:萤石参加CaO-Al2O3-SiO2渣系时,它和CaO相同也能损坏硅酸盐的Si-O键,而且使硅酸盐晶格单元变小,粘度下降。不过CaF2的效果比CaO大(对粘度下降的效果,一摩尔的CaF2相当于2摩尔的CaO)。往渣中参加CaF2后,电离成CaF+而置代品质巾的氧离子(O2-),即可以把不安稳的CaF+离子对作为一种“溶剂”,它可“溶解”较大的硅酸盐阴离子(如SiO44-,此类阴离子是靠静电力结合的,由于CaF+“溶解”了它,故消除了此种静电力),所以下降了渣的粘度。
七、黄铁矿(FeS2)
黄铁矿用作硫化剂。由于黄铁矿遇热分化:在独自处理氧化铋渣时,为了使渣中的铜与铋别离,参加黄铁矿使渣中Cu2O硫化后生成Cu2S,与FeS一道组成冰铜。
纯FeS2含硫53.3%,冶金运用之黄铁矿要求含硫高于42%。
八、返渣
在冶金炉熔炼中处理之返渣包含:
(一)精粹渣:粗铋火法精粹产出之熔化渣、氧化渣、除氯渣、制品渣等,含铋30%左右。
(二)浸出渣:粗铋火法精粹产出之氯化渣、碲渣,经湿法浸出后的残渣,含铋3%~10%。
(三)炉底灰:修炉时打出之废料,含铋5%~10%。
(四)烟道结及烟道尘:含铋5%~10%。
处理返渣的意图是为了收回铋。
王水溶解金与还原反应
2019-02-21 10:13:28
金在通常情况下只能溶解于和碱金属溶液中,因而工业上发作的含金废液首要有含金废溶液和含金化废液两类。
1、含金废将含金固体废料溶于是最常用的将金转入溶液的办法。所得溶液酸度较大,常称为含金废,金在其间以+3价氧化态存在。从中收回金的根本原理是向这些游离状况或配位状况的金离子供给电子,使其转化为原子状况而得到金的单质。常用的向金离子供给电子的办法有两种:一是在废溶液中参加恰当的复原剂使金离子得到复原;二是经过电解办法向金离子供给电子,使金在阴极分出。
现在在工业上得到运用并可用于收回废中金的复原剂首要有硫酸亚铁、钠、生动过渡金属(如锌粉和铁粉等)、亚(NaHSO3)、草酸、和等。运用复原法收回金时有必要留意废的酸性和氧化性的强弱。通常情况下,废的酸性和氧化性很强,在参加复原剂之前有必要设法下降其酸性和氧化性。常用的办法是将含金废过滤除掉不溶性杂质,所得滤液置于瓷质或玻璃内衬的容器中加热煮沸,在此进程中以少数屡次的办法滴加必定量的,使废中的氮氧化物气体逸出。此操作俗称为赶硝。赶硝是否彻底的简略判别标准是从废中逸出的气体色彩有必要为无色。
硫酸亚铁是工业用处很广的廉价无机复原剂,它与废效果发作的氧化复原反响如下:
3FeSO4+HAuCl4HCI→FeCl3+Fe2(SO4)3+Au↓
将经过过滤和赶硝的含金废趁热抽人高位槽,在拌和下滴加到过量的饱满硫酸亚铁溶液中,硫酸亚铁溶液能够恰当加热。当取少数0.1mol/LHAuCl4溶液滴加到少数硫酸亚铁的反响混合物中无显着反响时,能够以为反响混合物现已没有复原性。中止滴加废,持续拌和2h后,静置沉降。用倾桁法别离堆积下来的黑色金粉,用水洗净后铸锭得到粗金。所得滤液会集起来,用锌粉进一步处理。
因硫酸亚铁的复原才干较小,用硫酸亚铁处理含金废时除贵金属以外的其他金属很难被它复原,因而即便处理含贱金属较多的含金废液,其复原产出的金的档次也可达98%以上。但此法效果缓慢,结尾不易判别而且金不易被彻底复原,因而需求锌粉进一步处理尾液。
钠也是一种工业上常用的廉价复原剂,许多冶炼厂商在焙烧含硫矿藏或其他物料时,为了下降烟尘中的二氧化硫含量,通常将除尘后的烟气导入溶液中,所得溶液中钠的含量较高,能够用此溶液直接作为处理含金废的复原剂以到达以废治废和综合运用的意图。将经过除尘和净化的含二氧化硫的气体直接通入含金废中能够到达相同的效果。钠复原含金废的反响方程式如下:
Na2SO3+2HCl→SO2+2NaCl+H2O
2SO2+2HAuCl4+6H2O→2Au↓+8HCl+3H2SO4
具体操作如下:将经过过滤和赶硝的含金废趁热抽入高位槽,在拌和下滴加到过量的饱满钠溶液中,复原时恰当加热溶液,有利于产出大颗粒黄色海绵金。参加少数聚乙烯醇(参加量约为0.3~30g/L)作凝聚剂以利于漂浮金粉沉降,充沛反响后静置。用倾析法别离堆积下来的黑色金粉,用水洗净后铸锭得到粗金。
锌粉是黄金精粹进程中常用的金属复原剂,其特点是复原容量大,置换金的速度快。缺陷是过量锌粉与置换所得金粉混在一同,有必要再用硝酸或将剩余的锌粉溶解掉才干得到较纯的金粉。将经过过滤和赶硝的含金废趁热抽入高位槽,调理溶液的pH=1~2,参加过量锌粉。充沛反响后离心别离,所得金锌混合物用去离子水重复清洗到没有氯离子中止。在拌和下用硝酸溶煮,所得金粉的色彩为正常的金黄色,聚会杰出,用水洗净后铸锭得到粗金。置换进程中操控pH=1~2的意图首要是为了避免锌盐水解,有利于产品澄清和过滤。置换产出的金属堆积物含有过量锌粉,可用硝酸或将其溶解。需求留意的是选用溶解时,堆积中不该含有硝酸根,除银、铅、外,其他贱金属都易被溶解。选用硝酸溶解时,硝酸简直能溶解夹杂在金粉中的一切普通金属杂质,但堆积中不该含氯离子,不然复原所得的金粉有或许再次被溶解掉。别的,还可选用硫酸来溶解锌及其他杂质,堆积金不易从头溶解,但钙、铅离子不能与堆积别离,产品易呈黑色。
对含金量很低且量大的废,赶硝处理时能源耗费太大,能够选用亚(NaHSO4)作为复原剂进行复原处理,用亚进行复原时不需求赶硝。具体操作是:将含金废过滤后,先用碱金属或碱土金属的氢氧化物(例如含质量25%~60%的NaOH或KOH)或碳酸盐的溶液调整含金废的pH值为2~4,并将其加热至50℃并坚持一段时间,参加少数硬脂酸丁酯作凝聚剂。在拌和下滴加NaHSO4饱满溶液堆积金。所得金粉经洗刷后能够熔铸成粗金,含量约为98%。
运用草酸、、抗坏血酸和等有机复原剂对含金废进行复原处理的最大优点是不会引进新的杂质,但本钱较高,从含金废中收回金粉时很少选用,在将电解金加工成特定粒度的金粉工业产品时用得较多。
各种复原剂收回金后的尾液中是否还含有金,即收回是否彻底,可选用以下办法进行判别:按尾液色彩判别,若尾液无色,则金已根本堆积提取彻底;用氯化亚锡酸性溶液查看,有金时因为生成胶体细粒金悬浮在溶液中,使溶液呈紫红色;不然阐明尾液中金已提取彻底。
2、含金化废液第二大类含金废液是含金化废液,首要包含电镀进程发作的镀金废液(一般酸性镀金废液含金4~12g/L,中等酸性镀金废液含金4g/L,碱性废液含金达20g/L)、化法提金发作的废水以及含金化产品(如化亚金钾等)出产进程中发作的废水。常用的含金化废水中金收回办法首要有电解法、置换法和吸附法等。依据含金化废水的品种和金含量的凹凸能够挑选单种办法处理,也能够采纳几种办法联合处理。
①电解法将含金化废水置于一敞开式电解槽中,以不锈钢作为阳极,纯金薄片作为阴极,操控液温为70~90℃,通人直流电进行电解,槽电压约5~6V。在直流电的效果下,金离子迁移到阴极并在阴极上堆积分出。当槽中镀液经过守时取样分析且金含量降至规则浓度以下时完毕电解,再换上新的废镀液持续电解提金。当阴极分出金堆集到必定数量后取出阴极,洗刷后铸成金锭。
电解法处理含金化废水除选用上述开槽电解外,还能够用闭槽电解进行处理。即选用一关闭的电解槽进行电解作业,溶液在体系中循环,操控槽电压为2.5V进行电解。当废镀液含金量低于规则浓度时中止电解,然后出槽、洗净、铸锭。电解尾液经吸收槽处理合格后,抛弃排放。闭槽电解的自动化程度较高,对环境比较友爱,但一次性设备投入较大。
②置换法含金化废水中的金通常以[Au(CN)2]-的方式存在。在含金化废水中参加恰当复原剂,即可将[Au(CN)2]-中的金复原出来。依据含金化废水的品种和含金量,复原剂能够选用无机复原剂(如锌粉、铁粉、硫酸亚铁等)或有机复原剂(如草酸、、抗坏血酸、甲醛等)。无机复原剂报价比有机复原剂低,但处理含金化废水今后,过量的无机复原剂有必要设法除掉。有机复原剂报价较高,但复原金合作物后的产品与金很简单别离。因为金在收回进程中首要得到粗金,后边提纯在所难免。因而,实际操作中一般选用无机复原剂(特别是锌粉和铁粉)进行复原,将金置换成黑金粉沉人槽底。锌粉复原的反响方程式如下:
2KAu(CN)2+Zn→K2Zn(CN)4+2Au↓
具体操作进程为:将含金化废水取样分析,断定其间的含金量。将废液置于塑料容器中,参加约1.5倍理论量的锌粉,拌和。为加快置换进程,含金废镀液应恰当稀释和酸化,操控pH=1~2。在酸化废液时易放出HCN气体,所以有关作业应在通风橱中进行。置换产品过滤后,浸入硫酸以去除剩余的锌粉,再经洗刷、烘干、浇铸即得粗金。滤液经过分析含金量和游离含量,当含金量和游离含量低于规则值时能够排放;不然应进一步进行处理。
③活性炭吸附法活性炭对金合作物具有较高的吸附才干,活性炭吸附的作业进程包含吸附、解吸、活性炭的返洗再生和从返洗液中提金等进程。
含金化废水经化验含金量后,置于塑料容器中。参加恰当粒度的活性炭,充沛拌和。将吸附混合物离心脱水,所得液体搜集后会集处理。将所得湿固体参加到由10%NaCN和1%NaOH组成的混合液中,加热至80℃,充沛拌和下进行解吸金。过滤或离心脱水,所得滤液即为含金返洗液,将活性炭参加到去离子水中,充沛拌和,脱水,重复三次。所得滤液并人含金返洗液中,活性炭经枯燥后能够从头运用。返洗液中金的含量现已大大提高。可用电解或复原的办法将返洗液中的金提取出来。
用活性炭处理含金化废水时,废液中[Au(CN)2]-被活性炭的吸附一般以为是物理吸附进程。活性炭孔隙度的巨细直接影响其活性的巨细,炭的活性愈强对金的吸附才干愈大。常用活性炭的粒度为10~20目和20~40目两种。活性炭对金吸附容量可达29.74g/kg,金的被吸附率达97%。南非专利以为,先用臭氧、空气或氧处理废化液,再用活性炭吸附可获得更好效果。此外,解吸剂可选用能溶于水的醇类及其水溶液,也可选用能溶于强碱的酮类及其水溶液。这类解吸剂的(体积百分数)组成为:H2O(0~60%),CH3OH或CH3CH2OH(40%~100%),NaOH(≥0.11g/L);或许CH3OH(75%~100%),水(0~25%),NaOH(20.1g/L)。
④离子变换法因为含金化废水中金以[Au(CN)2]阴离子的方式存在,因而能够选用恰当的阴离子交流树脂从含金废液中离子交流金,再用恰当的溶液将[Au(CN)2]一阴离子从树脂上冼提下来。将阴离子交流树脂装柱,先用去离子水试验柱的流速,调理适宜后将经过过滤的含金废液经过离子交流柱,守时检测流出液含金量。当流出液的含金量超出规则标准时中止通入含金化废水。用溶液或溶液重复洗提金,使树脂再生。洗提液含金量大大提高,用电解或复原的办法将洗提液中的金提取出来。
⑤溶剂萃取法其根本原理是运用含金化废水中的金合作物在某些有机溶剂中的溶解度大于在水相中的溶解度而将含金合作物萃取到有机相中进行富集,处理有机相得到粗金。试验标明,可用于萃取金的有机溶剂有许多,如、醚、二丁基卡必醇、甲基异丁基酮(MIBK)、磷酸三丁酯(TBP)、三正辛基氧化膦(TOPO)和三辛基甲基胺盐等都能够从含金溶液中萃取金。萃取作业时,含金废液的萃取道次一般操控在3~8次,如萃取剂挑选恰当,萃取收回率一般都能到达95%以上。
重法(CODCr)
概述
一、原理
在强酸性溶液中,必定量的重氧化水样中复原性物质,过量的重以试亚铁灵作指示剂、用硫酸亚铁铵溶液回滴。依据用量算出水样中复原性物质耗费的氧。
二、搅扰及其消除
酸性重氧化性很强,可氧化大部分有机物,参加硫酸银作催化剂时,直链脂肪族化合物可彻底被氧化,而芳香族有机物却不易被氧化,不被氧化,挥发性直链脂肪族化合物、等有机物存在于蒸气相,不能与氧化剂液体触摸,氧化不显着。氯离子能被重铬酸盐氧化,而且能与硫酸银效果发作堆积,影响测定成果,故在回流前向水样中参加硫酸,使成为络合物以消除搅扰。氯离子含量高于2000mg/L的样品应先作定量稀释、使含量下降至2000mg/L一下,再行测定。
三、访法的适用规模
用0.25mol/L浓度的重溶液可测定大于50mg/L的COD值。用0.25mol/L浓度的重溶液可测定5~50mg/L的COD值,但精确度较差。
仪器
1、回流设备:带250ml锥形瓶的全玻璃回流设备(如取样量在30ml以上,选用500ml锥形瓶的全玻璃回流设备)。
2、加热设备:电热板或变组电炉。
3、50ml酸式滴定剂。
试剂
1、重标准溶液(1/6=0.2500mol/L:)称取预先在120℃烘干2h的基准或优级纯重12.258g溶于水中,移入1000ml容量瓶,稀释至标线,摇匀。
2、试亚铁灵指示液:称取1.485g邻菲啰啉,0.695g硫酸亚铁溶于水中,稀释至100ml,贮于棕色瓶内。
3、硫酸亚铁铵标准溶液:称取39.5g硫酸亚铁铵溶于水,边拌和便缓慢参加20ml浓硫酸,冷却后移入1000ml容量瓶中,加水稀释至标线,摇匀。临用前,用重标准溶液标定。
标定办法:精确西艘10.00ml重标准溶液与500ml锥形瓶中,加水稀释至110ml左右,缓慢参加30ml浓硫酸,混匀。冷却后,参加三滴试亚铁灵指示液(约0.15ml)用硫酸亚铁铵滴定,溶液的色彩由黄色经蓝绿色至红褐色及为结尾。
式中,c—硫酸亚铁铵标准溶液的浓度(mol/L);V—硫酸亚铁铵标准滴定溶液的用量(ml)。
4、硫酸-硫酸银溶液:与2500ml浓硫酸中参加25g硫酸银。放置1~2d,不时摇摆使其溶解(如无2500ml容器,可在500ml浓硫酸中参加5g硫酸银)。
5、硫酸:结晶或粉末。
精密度和精确度
六个试验室分析COD为150mg/L的邻笨二氢钾一致分发标准溶液,试验室内相对标准偏差为4.3%;试验室间相对标准偏差为5.3%。
留意事项
1、运用0.4g硫酸络合氯离子的最高量可达40mL,如取用20.00mL水样,即最高可络合2000mg/L氯离子浓度的水样。若氯离子浓度较低,亦可少加硫酸,是坚持硫酸:氯离子=10∶1(W/W)。如呈现少数堆积,并不影响测定。
2、水样去用体积可在10.00~50.00mL规模之间,但试剂用量及浓度按相应调整,也可得到满足成果。
3、关于化学需氧量小于50mol/L的水样,应该为0.0250mol/L重标准溶液。回滴时用0.01/L硫酸亚铁铵标准溶液。
4、水样加热回流后,溶液中重剩余量应为参加少数的1/5~4/5为宜。
5、用邻笨二氢钾标准溶液检测试剂的质量和操作技能时,因为每克邻笨二氢钾的理论CODCr为1.167g,所以溶解0.4251L邻笨二氢钾与重蒸馏水中,转入1000mL容量瓶,用重蒸馏水稀释至标线,使之成为500mg/L的CODCr标准溶液。用时新配。
6、CODCr的测定成果应保存三位有用数字。
7、每次试验时,应对硫酸亚铁铵标准滴定溶液进行标定,室温较高时特别留意其浓度的改变。
汇率调整对金属冶炼行业总体影响偏中性
2019-01-14 11:15:20
新疆证券周德昕分析认为,人民币升值对钢铁行业总体影响偏中性,出口影响不大,进口压力增大;对有色金属行业的影响,大金属偏利好,小金属偏利空,贵金属偏中性。钢铁行业:短期面临三大影响首先,人民 币升值有利于钢铁企业降低成本。预计2005年我国矿石进口量为2亿吨,需1120亿人民币,升值2%可以节省22亿元的成本支出,每吨钢的成本因此下降7元,虽然成本下降有限,但对进口铁矿石依赖度较高的钢厂仍构成利好。其次,进口压力加大。我国年进口钢材在3000万吨以上,其中70%以上为国内无法生产或者是产能不足的冷板、镀锌等。在目前市场需求萎缩、消费不旺的情况下,本币升值引发的进口量增加将加大冷轧产品的价格压力。以进口的1MM冷轧薄板分析,7月20日欧盟市场价格在每吨480欧元/吨,美国市场价格在560美元/吨,独联体和卡钢对出口中国报价在540美元/吨,加上各种税费,大致可计算出进口欧美冷板的成本在5943元RMB/吨,进口独联体冷板成本为5738元/吨。而国内7月22日冷板1.0*1250*2500m/mST12成交价格在5775元/吨。人民币升值2%将使得其冷轧产品进口成本节省115元/吨。第三,出口方面的负面影响较小。目前,出口退税的大幅下降和控制低端钢铁的出口,已经使大部分厂商将出口转移至国内市场,因此企业的出口销售收入受人民币升值影响不会很大。2004年我国钢材、钢坯、铁合金合计出口总额为133亿美元,即使2005年出口总额维持2004年水平,升值2%也仅使国内钢铁业减少收入21亿元。上市公司出口业务较大的主要有鞍钢、宝钢、华菱、武钢。从中长期看,虽然“通过国际市场来转移国内过剩的钢铁产能”是2004年政府努力的方向,但由于人民币继续升值将可能是中长期趋势,因此国内钢材的进口增加和出口减少将是不可避免的,这对本已过剩的钢铁行业会造成进一步压力。当然压力程度还要取决于未来人民币继续升值的幅度和时机。有色金属:短期影响有限出口导向型企业短期不受冲击。一般来说,完全国际化定价的国内有色金属价格将会因人民币升值2%而下跌2%。可是,虽然目前国内的沪金属对LME、COMEX金属有一定影响,但国际铜价受资金推动的走势较坚挺,人民币小幅升值对国际资本继续维持有色金属价格影响甚微,因此短期对出口导向的有色金属企业冲击不会很大。利好原料进口型企业。作为有色金属生产大国和资源稀缺国,中国需进口大量原料,同时将部分加工品出口。人民币升值对需要进口大量有色金属矿产品的有色金属冶炼企业是利好,它们可以在一定程度上降低生产成本,但对不同品种和公司的影响会有差异。电解铝已提前消化不利影响。值得一提的是,日前,新政策将终止氧化铝及铁合金加工贸易的税收优惠,这两项产品将不再享有8%的出口退税及免除17%增值税的优惠待遇。该政策将使电解铝出口大幅下降,4月以来的传闻已经使得电解铝企业减少了氧化铝加工贸易和产品出口,因此人民币升值带给电解铝出口企业的负面影响已经被该政策掩盖掉了。
胶磷矿除镁降硅选矿技术
2019-01-16 11:53:19
胶磷矿除镁降硅选矿技术
云南、四川、湖北宜昌、神农架和保康一带的磷矿属沉积型磷块岩,呈隐晶质块体,假鲕粒状集合体,即胶磷矿,属难选矿石。矿床:分三个成矿层位,其中下层为具 工业价值的矿层。下矿层又分为三个矿层,即上、下贫矿层和中富矿层,形成“两贫夹一富” 的矿层结构。上贫矿层(Ph13-3)由白云岩条带磷块岩组成,平均品位18.01%,为碳酸盐型矿石。 中层矿层(Ph13-2)由致密条带磷块岩组成,平均品位32.79%。下贫矿层(Ph13-1)矿石由泥质条带磷块岩组成,平均品位15.16%,属硅酸盐型矿石。整个Ph13矿层属混合型矿石。区内富矿少,大量存在的是贫矿石。 以下列出宜昌和保康两矿点的原矿化学组成(表1)。 2、矿石矿物组成及嵌布特征矿石中主要有用成分为胶磷矿,脉石矿物以白云石、石英和粘土矿物为主,其次有长石、云母、碳酸盐矿物等。 矿石矿物颗粒微细,磷矿物与脉石矿物紧密共生,呈胶体或隐晶、微晶质。胶磷矿镜下为褐色 、棕色或无色,呈似胶状、砂屑状,矿物集合体为鲕粒,假鲕粒结构,常混杂有粘土矿物,碳酸盐,硅质,铁质,与脉石相间分布,形成所谓“内生”脉石。表1 原矿化学组成分析结果项目P2O5CaOMgOCO2烧失量酸不溶物R2O3FSO4-2SSiO2宜昌19.2539.9810.8522.8322.704.501.630.560.700.35/保康21.8038.144.9212.4112.18/3.731.82//13.32碳酸盐类脉石矿物为白云石、方解石、多呈细粒状集合体和脉状组成的白云条带,有的呈不规则集合体散布于胶磷矿集合体中,有些交代胶磷矿鲕粒而出现。白云石一般含量高,其粒度小于0.01-0.6毫米,呈半自形、自形。石英分布于泥硅质矿石中,呈棱角状、次滚圆状,粒度0.01-0.04毫米。由上述可知,磷矿物与脉石矿物呈细粒嵌布,从选矿角度看,需要将矿石磨至-200目或更细,方能使矿物单体解离。 单一浮选流程技术指标产品名称产率(%)品位(%)回收率(%)备注磷精矿69.7532.592.15产品含MgO0.58%,含 SiO22.08%
蜂窝铝板封缝注胶工艺
2018-12-29 09:42:59
(1) 将蜂窝铝板保护膜折边部分撕开,按90°转角折边处贴上美纹纸,美纹纸在四角胶缝处应折90°转角,整个板块美纹纸一次到位,用力抹平,避免美纹纸折皱。
(2) 填充泡沫棒,要求密实平直。
(3) 注胶时应按直线走,从上至下,从左至右,一次打完。
(4) 刮胶时应按注胶步骤一次到底,在角部处刮拉速度稍微缓慢一些。
(5) 撕去美纹纸成外向45°倾斜拉扯,应把撕掉美纹纸集中处理,避免环境污染。
镍闪速熔炼反应过程的特征
2019-01-25 15:49:28
干燥的硫化镍精矿颗粒在氧化性的气流中悬浮状态进行氧化反应,反应产物落入沉淀池继续完成造锍、造渣反应,并完成镍锍和炉渣的相分离。闪速熔炼过程的化学反应与传统工艺没有实质的区别,只是通过熔炼设备和熔炼工艺上的改进来改善硫化精矿与强氧化性气体之间的多相反应动力学条件,达到熔炼的目的。闪速熔炼反应过程的物征是:①细颗粒物料悬浮于紊流的氧化性气流中,气—液—固三相的传质传热条件改善,化学反应快速进么;②喷入的细粒干精矿具有很大的比表面(据测定,-0.074mm的精矿1kg具有200mm2以上的表面积),氧化性气体与硫化物在高温下的反应速度和氧化程度的提高,导致精矿中更多的铁和硫氧化(例如卡尔古利镍厂闪速炉脱硫率为80%,皮克威镍厂为85%)。由于反应速度快,单位时间放出的热量多,使燃料消耗降低,从而减少因燃料带入废气量,提高了烟气中的SO2浓度,为烟气综合利用创造 了有利条件。 诺里尔斯克厂对镍闪速炉的测温结果和改变某些主要参数对熔炼结果的影响如图2和下表所示。测点2、3的数据表示了反应塔相应位置的温度分布,测点4的数据表示了沉淀池熔体表面上空的气相温度,这些测点数据大约在1200~1400℃之间。提高处理矿量和氧氧浓度,可使镍锍品位提高,但渣含镍量也随之升高。
诺里尔斯克厂镍闪速炉测温点位置(a)和炉子相应位置横断面温度分布(b)tr—热电偶测出;tR—辐射高温度计测出 诺里尔斯克厂镍闪速炉主要参数对渣含镍的影响参数加料量/(t.h-1)125.2110.1126134.6鼓风量/(km3.h-1)64.1435056.7氧浓度/%42484848料含Fe/%46.849.248.345.7S%3632.733.735.7Ni/%7.287.327.377.32锍含Ni/%22.230.329.328.5渣含Ni%0.40.370.630.64
生物膜反应器的种类
2019-03-07 11:06:31
1.生物流化床与气提生物膜反应器:所谓生物流化床,就是以砂和活性炭等颗粒物质为载体填充于生物反应器内,因载体表面附着成长着生物膜而使其质变轻,当污水以必定流速从下向上活动时,载体便处于活动状况。依照载体活动的动力来历的不同,生物流化床一般可分为以液流为动力的流化床和以气流为动力的三相流化床两大类。在两相流化床中,依照进入流化床的污水是否预先充氧曝气,床体又可处于好氧状况和厌氧状况,前者首要用于处理污水中的有机污染物,而后者则首要用于去除污水中的亚硝酸盐和硝酸盐等。
气提式生物膜反应器和机械式搅动床是与三相流化床类似的生物膜反应器,只不过是用于填料生物膜上的剪切力更大(如前者)或此力来历于空气以外的其他驱动力,如后者的机械拌和。
近年来,生物流化床现已开展成为一种较有远景的污水生物处理工艺,这首要归因于反应器内微生物丢失速率较低、无须污泥回流、不阻塞且坚持较高的固—液触摸面积等。
2.厌氧生物膜胀大床:厌氧生物膜胀大床与生物流化床类似,它也是在多为圆柱体结构的床内填充细微的砂、砾石、无烟煤等固体颗粒作为微生物附着成长的载体,但污水从床底部流入时仅使填料层处于胀大而非流化状况,即颗粒间仍坚持相互触摸。
3.微孔膜生物反应器:微孔膜生物反应器选用特制的微孔膜使待处理污染物质与微生物分隔的方法,经过逆向分散进行传质并经过微生物氧化效果去除污水中的有机污染物。该工艺首要用于处理有机工业废水中毒性或挥发性的有机污染物,如在处理含100mg/L的污水时对的去除率达98%以上,选用多孔纤维的微孔膜生物反应器能使O2从膜的一侧透过微孔膜传到另一侧的生物膜,可大起伏削减O2散逸到空气中的或许性,并使得使用纯氧更为经济。
4.移动床生物膜反应器:移动床生物膜反应器是今年来颇受研究者注重的另一种改造性生物膜反应器,它是为处理固定床反应器需定时反冲刷、流化床需使载体流化、吞没式生物滤池阻塞需清洗滤池和替换曝气器的杂乱操作而开展起来的。在移动床生物膜反应器中,装填有短管状聚乙烯填料,这些填料随反应器内平缓也的回旋翻转效果而自在移动,在好氧反应器中这种会艳丽是由曝气提升力而供给的,而在缺氧反应器中则来自于机械拌和桨。当选用接连操作方法时,该反应器可成功地用于经初淀后污水的硝化;而当选用间歇操作方法时,则有或许成功地用于反硝化。该处理工艺牢靠,易于操作,适用于规划小型污水处理厂或改造已有的超负荷运转的活性污泥处理系统。
胶铝成期市亮点 沪胶5月成交额同比增13倍
2019-01-16 11:51:38
昨日上海期交所发布5月份成交统计概况月报。月报显示,天胶期货当月成交额为43835761.56万元,同比增1304.44%;当年累计成交额为164226216.77万元,同比增939.53%。
另外,月报显示,沪铜当月成交额为31018413.78万元,同比减25.29%;沪铝当月成交额为37420160.63万元,同比增3308.96%;沪燃料油当月成交额为7833593.71万元,同比增145.66%。 月报还显示,沪铜当月成交量为807328手,同比减69.67%;沪铝当月成交量为3297260手,同比增2408.30%;沪燃料油当月成交量为2114310手,同比增67.79%。 在持仓量方面,沪铜当月持仓量为86976手,同比减59.44%;而其余几个品种同比都有不同程度的增加。
高频焊接原理
2019-03-18 11:00:17
(一)采用高频电源焊接铝管、铜管和不锈钢管 1、铝管的焊接 高频焊接原理在中国采用高频电源焊接钢管,始于20世纪50年代,至今此项工艺已经普遍应用,但采用高频电源来焊接铝管,目前还在实验阶段,国外用高频焊接铝管始于1955年,到1966年在美国用高频焊接铝管的数量已达到铝管总量的50%左右。用高频焊接铝管,焊接速度快,焊缝热影响区域窄,焊缝质量好,生产效率高,因此在制造铝管的行业中,这将是一种有发展的工艺。2000年我公司为湖北省第二汽车制造厂某分厂制作了焊接铝管的专用高频设备,并获得了成功。在焊接Φ9×0.3mm铝管时,焊速达120m/min,做打压、压扁等试验,质量全部合格。 (1)铝管焊接工艺的技术难点 ①铝的熔点低,导热性高,热容量大,热膨胀系数大。 ②铝和氧有很大的亲和力,其氧化物会造成焊缝中夹杂物。 ③铝在液态时可吸收大量的,因此铝的焊接易生成气孔。 ④铝及其合金加热温度到达熔点时,由固态转变为液态时过程进行得快,且无颜色变化,因此焊接×作上有一定困难。 (2)对高频电源的要求 针对铝管焊接工艺的技术难度,对高频电源有以下要求: ①使用较高的频率,使得焊缝热影响区窄和管内壁电流减小。 ②要求焊缝的功率密度大,焊速越快,焊缝质量越好。 ③电子管阳极直流电压要求稳定平滑,其脉动系数要求达到1%左右。 (3)焊接铝管高频电源采用的几项措施 ①采用较高的频率,对于100KW设备采用600~700KHz,60KW设备采用700~800KHz。 ②电子管阳极电源采用12相整流,并加装平滑滤波器,由于采用可控硅调压,应使其工作在较小的导通角状态,以减小整流后的脉动系数。 ③有较高的输出功率,使铝管有较高的焊接速度。 ④合理的振荡电路,应做到负载调整方便。 (4)应用前景 铝具有蕴藏量大、比强高、质轻、耐腐蚀等特点,因此产量大、成本低的焊接铝管,大量应用于农业喷灌系统、化工、轻纺、轻型建筑及家具等场合以替代钢管。目前国内焊接铝管多采用氩弧焊,速度很低,应用高频焊代替,可达到很高的速度。我公司制造的设备,对小口径薄壁管,焊速可达到120m/min以上。另外,高频焊接也可用于焊接不锈钢管、铜管、黄铜管等,及非导磁体金属管材。对此项新技术,望能引起制管专业厂的重视。 2、铜管和黄铜管的焊接 在2001年,我们用高频电源焊接铜管和黄铜管也取得成功,所焊的管材经打压、扩孔、压偏等技术检测,均为合格品。 3、不锈钢管的焊接 在国外用高频电源焊接不锈钢管的技术已经普及应用,我们尚未实践过,愿与有此需要的企业合作,共同完成。 目前高频焊接原理在国内功率最大的电子管焊管设备为800KW,随着国民经济发展需求生产更大口径、更厚管壁的钢管,因此,需要有超大功率的高频电源,为此我们准备生产三种功率(1000KW、1200KW、1500KW)的高频焊管设备,振荡电路为推挽方式、器件均采用国内产品,有需要超大功率设备者,请与我们接洽。 钢管的高频焊接,国内已普遍采用,并发展成为巨大的焊管行业;有色金属管材焊接还在起步阶段,还没有形成规模。以上就是常说的高频焊接原理。
热管应用原理
2019-01-14 14:52:56
热管是一种传热性极好的部件,其主要是一根封闭的金属管,内部有少量的工作介质,管内的空气已经排除在外。在常温下,管内是一种真空状态。热管的工作原理是利用在真空状态下,液体的沸点降低的原理,液体产生蒸发,靠其蒸发潜热进行热量的传递,因为同种物质的汽化潜热比显热高得多,所以其传热能力相对传统的传导、对流、辐射要高出1~3个数量级,被称为传热的“超导体”。
与热源靠近的一段(蒸发段)内的液体吸热而蒸发,并产生一个气压梯度,推动蒸汽携带汽化潜热经空腔流向另一段(冷凝段),汽化经管壁与外界冷媒体换热放出潜热完成传热任务,冷凝成液体,靠重力流回到蒸发段进入下一个工作环节。热管在工作时,蒸汽在热管内是饱和的,其压力取决于当时的实际温度。
硫化镍阳极电解精炼的电极反应
2019-01-08 09:52:46
1、阳极熔解反应 硫化镍阳极主要组成为Ni3S2及部分Cu2S,FeS等硫化物,其化学组成约为Ni﹥40%,Cu﹥25%,S19~23%。在电解阳极发生如下的溶解反应: Ni3S2-2e=Ni2++2NiS (1) NiS-2e=Ni2++S (2) Ni3S2-6e=3Ni2++2S (3) 上述溶解反应(3)可由反应(1)+2×(2)得到。反应(3)阳极溶解反应平衡电位为: ¢=0.104+0.030lgaNi2+ Cu,Fe等杂质也发生溶解: Cu2S-4e=2Cu2++S (4) FeS-2e=Fe2++S (5) 硫化镍阳极溶解时,因控制的电位比较高,S2-已氧化成为单体硫,可进一步氧化成为硫酸: Ni3S2+8H2O-18e=3Ni2++2SO42-+16H+ (6) 同时,也可能发生反应: H2O-2e=1/2O2+2H (7) (6)、(7)两个式子是电解造酸反应,因此,电解时阳极液的pH值会逐渐降低。在电解生产过程中取出的阳极液,其pH值在1.8~2.0左右,所以在返回作为阴极液时,除了要脱除溶液中的杂质外,还需要调整酸度。造酸反应所消耗的电流约为5%~7%,使阳极电流效率低于阴极电流效率。这是造成硫化镍直接电解中,阴、阳极液中Ni2+不平衡的原因之一。 2、镍还原的阴极反应 当镍电解精炼采用硫酸盐-氯化物混合体系时,溶液呈弱酸性,pH=4~5。当控制阴极电位一定时,主要为Ni2+在阴极还原,即 Ni2++2e=Ni 如前所述,氢在镍电极上析出的超电压较低,不能致使镍和氢的析出电位相差较小。因此,在电解过程中,溶液中的氢离子可能在阴极上析出: 2H++2e=H2 在生条件下,氢析出的电流一般占电流消耗的0.5%~1.0%,同时,镍能吸收氢而影响产品的质量。因此,为了保证镍电解精炼的经济技术指标和产品质量,防止和减少氢的析出是很重要的。 由于金属析出电位的影响,对于镍来说,阴极析出电位不是-0.25V,镍阴极在硫酸镍溶液中的析出电位约为-0.57~-0.60V,在这样低的阴极电位下溶液中的杂质Fe2+,Cu2+,Co2+,Pb2+,Zn2+等都可能在阴极上析出,影响电镍质量,因此,输入的阴极新液必须经过预先净化处理,以控制溶液中的杂质在允许的范围内。 很明显,镍在阴极的还原反应越容易进行,氢和杂质在阴极的析出越难以进行。因此,阴有镍的产品质量越好,镍电解的电流效率越高。
铝合金时效强化原理
2018-12-29 09:42:49
铝合金的时效硬化是一个相当复杂的过程,它不仅决定于合金的组成、时效工艺,还取决于合金在生产过程中缩造成的缺陷,特别是空位、位错的数量和分布等。目前普遍认为时效硬化是溶质原子偏聚形成硬化区的结果。 铝合金在淬火加热时,合金中形成了空位,在淬火时,由于冷却快,这些空位来不及移出,便被“固定”在晶体内。这些在过饱和固溶体内的空位大多与溶质原子结合在一起。由于过饱和固溶体处于不稳定状态,必然向平衡状态转变,空位的存在,加速了溶质原子的扩散速度,因而加速了溶质原子的偏聚。
硬化区的大小和数量取决于淬火温度与淬火冷却速度。淬火温度越高,空位浓度越大,硬化区的数量也就越多,硬化区的尺寸减小。淬火冷却速度越大,固溶体内所固定的空位越多,有利于增加硬化区的数量,减小硬化区的尺寸。
沉淀硬化合金系的一个基本特征是随温度而变化的平衡固溶度,即随温度增加固溶度增加,大多数可热处理强化的的铝合金都符合这一条件。
变压器原理
2019-03-18 08:36:58
变压器的是一种常见的电气设备, 可用来把某种数值的交变电压变换为同频率的另一数值的交变电压,也可以改变交流电的数值及变换阻抗或改变相位。发电厂欲将P=3UIcosφ的电功率输送到用电的区域,在P、cosφ为一定值时,若采用的电压愈高,则输电线路中的电流愈小,因而可以减少输电线路上的损耗,节约导电材料。 所以远距离输电采用高电压是最为经济的。变压器原理 目前,我国交流输电的电压最高已达500kV。这样高的电压,无论从发电机的安全运行方面或是从制造成本方面考虑,都不允许由发电机直接生产。 发电机的输出电压一般有3.15kV、6.3kV、10.5 kV、 15.75 kV等几种,因此必须用升压变压器将电压升高才能远距离输送。电能输送到用电区域后,为了适应用电设备的电压要求,还需通过各级变电站(所)利用变压器将电压降低为各类电器所需要的电压值。在用电方面,多数用电器所需电压是380V、220V或36 V,少数电机也采用3kV、6kV等。变压器分类按其用途不同,有电源变压器、电力变压器,调压变压器,仪用互感器,隔离变压器。按结构分为双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器及自耦变压器。按铁心结构分为壳式变压器和心式变压器。按相数分为单相变压器、三相变压器和多相变压器。变压器的种类虽多,但基本原理和结构是一样的。变压器的基本结构(1)铁心变压器压器由套在一个闭合铁心上的两个或多个线圈(绕组)构成,铁心和线圈是变压器的基本组成部分。铁心构成了电磁感应所需的磁路。为了减少磁通变化时所引起的涡流损失,变压器的铁心要用厚度为0.35~0.5mm的硅钢片叠成。片间用绝缘漆隔开。铁心分为心式和客式两种。(2)线圈变压器和电源相连的线圈称为原绕组(或原边, 或初级绕组),其匝数为N 1 ,和负载相连的线圈称为副绕组(或副边, 或次级绕组),其匝数为N 2 。绕组与绕组及绕组与铁心之间都是互相绝缘的。 变压器几乎在所有的电子产品中都要用到,它原理简单但根据不同的使用场合(不同的用途)变压器的绕制工艺会有所不同的要求。变压器的功能主要有:电压变换;阻抗变换;隔离;稳压(磁饱和变压器)等,变压器常用的铁心形状一般有E型和C型铁心。一、变压器的基本原理 图1是变压器的原理简体图,当一个正弦交流电压U1加在初级线圈两端时,导线中就有交变电流I1并产生交变磁通ф1,它沿着铁心穿过初级线圈和次级线圈形成闭合的磁路。在次级线圈中感应出互感电势U2,同时ф1也会在初级线圈上感应出一个自感电势E1,E1的方向与所加电压U1方向相反而幅度相近,从而限制了I1的大小。为了保持磁通ф1的存在就需要有一定的电能消耗,并且变压器本身也有一定的损耗,尽管此时次级没接负载,初级线圈中仍有一定的电流,这个电流我们称为“空载电流”。如果次级接上负载,次级线圈就产生电流I2,并因此而产生磁通ф2,ф2的方向与ф1相反,起了互相抵消的作用,使铁心中总的磁通量有所减少,从而使初级自感电压E1减少,其结果使I1增大,可见初级电流与次级负载有密切关系。当次级负载电流加大时I1增加,ф1也增加,并且ф1增加部分正好补充了被ф2所抵消的那部分磁通,以保持铁心里总磁通量不变。如果不考虑变压器的损耗,可以认为一个理想的变压器次级负载消耗的功率也就是初级从电源取得的电功率。变压器能根据需要通过改变次级线圈的圈 而改变次级电压,但是不能改变允许负载消耗的功率。二、变压器的损耗当变压器的初级绕组通电后,线圈所产生的磁通在铁心流动,因为铁心本身也是导体,在垂直于磁力线的平面上就会感应电势,这个电势在铁心的断面上形成闭合回路并产生电流,好象一个旋涡所以称为“涡流”。这个“涡流”使变压器的损耗增加,并且使变压器的铁心发热变压器的温升增加。由“涡流”所产生的损耗我们称为“铁损”。另外要绕制变压器需要用大量的铜线,这些铜导线存在着电阻,电流流过时这电阻会消耗一定的功率,这部分损耗往往变成热量而消耗,我们称这种损耗为“铜损”。所以变压器的温升主要由铁损和铜损产生的。由于变压器存在着铁损与铜损,所以它的输出功率永远小于输入功率,为此我们引入了一个效率的参数来对此进行描述,η=输出功率/输入功率。三、变压器的材料要绕制一个变压器我们必须对与变压器有关的材料要有一定的认识,为此这里我就介绍一下这方面的知识。1、铁心材料:变压器使用的铁心材料主要有铁片、低硅片,高硅片,的钢片中加入硅能降低钢片的导电性,增加电阻率,它可减少涡流,使其损耗减少。我们通常称为加了硅的钢片为硅钢片,变压器的质量所用的硅钢片的质量有很大的关系,硅钢片的质量通常用磁通密度B来表示,一般黑铁片的B值为6000-8000、低硅片为9000-11000,高硅片为12000-16000,2、绕制变压器通常用的材料有漆包线,沙包线,丝包线,最常用的漆包线。对于导线的要求,是导电性能好,绝缘漆层有足够耐热性能,并且要有一定的耐腐蚀能力。一般情况下最好用Q2型号的高强度的聚脂漆包线。3、绝缘材料在绕制变压器中,线圈框架层间的隔离、绕阻间的隔离,均要使用绝缘材料,一般的变压器框架材料可用酚醛纸板制作,层间可用聚脂薄膜或电话纸作隔离,绕阻间可用黄腊布作隔离。4、浸渍材料:变压器绕制好后,还要过最后一道工序,就是浸渍绝缘漆,它能增强变压器的机械强度 。
电解铝原理
2017-06-06 17:49:57
电解铝原理是了解电解铝行业之前的基础知识问题。接下来简单介绍一下电解铝原理。电解铝原理实际就是通过电解铝这个过程来电解出原铝。而电解铝就是通过电解得到的铝。现代电解铝工业生产采用冰晶石-氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂,氧化铝作为溶质,以碳素体作为阳极,铝液作为阴极,通入强大的直流电后,在950℃-970℃下,在电解槽内的两极上进行电化学反应,既电解。这个电解铝原理的问题也就迎刃而解了。现代铝工业生产采用冰晶石—氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂,氧化铝作为溶质,以碳素体作为阳极,铝液作为阴极,通入强大的直流电后,在950℃—970℃下,在电解槽内的两极上进行电化学反应,既电解。阳极产物主要是二氧化碳和一氧化碳气体,其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固体粉尘。为保护环境和人类健康需对阳极气体进行净化处理,除去有害气体和粉尘后排入大气。阴极产物是铝液,铝液通过真空抬包从槽内抽出,送往铸造车间,在保温炉内经净化澄清后,浇铸成铝锭或直接加工成线坯.型材等。重要通过这个方程进行:2Al2O3==4Al+3O2。阳极:2O2ˉ-4eˉ=O2↑阴极:Al3+ +3eˉ=Al下图是电解铝原理的工艺流程图: 更多关于电解铝原理的问题可以登陆上海有色网查询,更多的电解铝行情报价都登陆在上海有色网。
铋矿浆电解原理
2019-01-31 11:06:04
一、阳极反响机理
王成彦、邱定蕃等对辉铋矿在矿浆电解进程的阳极反响进行了比较深化的研讨。经过很多的实验研讨,以为辉铋矿的阳极浸出进程是一个杂乱的反响进程,辉铋矿在酸性氯化钠介质中呈悬浮状所发作的阳极浸出进程,能够经过下列几种途径来完结:
(1)石墨相当于一个导体,辉铋矿相当于一个可溶阳极,当辉铋矿和石墨阳极发作磕碰而触摸时,将经过下面的反响被氧化:(2)石墨电极上或许发作其他氧化反响,如发作Cl2、O2气体分出,这样一些气体再氧化辉铋矿。(3)有关实验标明,在浸出渡中参加铁离子,辉铋矿的浸出反响速率显着进步,槽电压显着下降,阐明铁离子也参加了辉铋矿的阳极浸出进程。
为查明辉铋矿在矿浆电解阳极浸出进程的反响机理,实验测定了溶液中有辉铋矿和无辉铋矿时的i-E曲线以及在上列溶渣中参加4g∕L的Fe2+后有和无辉铋矿存鄙人的i-E曲线,见图1。图1 不同条件下的i-E曲线
1-HCl 1mol∕L+NaCl 200g∕L;
2-HCl (1mol∕L)+NaCl (200g∕L)+辉铋矿(-0.074mm、L∶S=10∶1);
3-HCl(1mol∕L)+NaCl(200g∕L)+Fe2+(4g∕L);
4-HCl(1mol∕L)+NaCl(200g∕L)+Fe2+(4g∕L)
+辉铋矿(-0.074mm、L∶S=10∶1)。
HCl-NaCl溶液中没有辉铋矿和铁离子存在的状况下,石墨阳极只或许存鄙人列反响:
(1)
E333(1)=1.177-0.066pH+0.0165lgPO2
(2)
E333(2)=1.306=0.066lg[Cl-]+0.0333lg[Cl2]
矿浆电解条件下,pH=0、pO2=0.2×105Pa、 [Cl-]=3mol∕L, 代入以上两个方程得E333(1)=1.248V,E333(2)=1.255+0.0333lg[Cl2],因为溶液中[Cl2]很小,因而, E333(1)和E333(2)的不同不大,上述两种反响均有或许在阳极上发作。Arslan、Duby研讨了黄铁矿在溶液中的阳极氧化状况,在阳极电位1.4~1.5V(SCE),t=35~40℃下,阳极液中HClO的浓度可达0.15smol∕L,并以为HClO是由阳极上分出的Cl2发作的,阳极上水的氧化反响也一起发作并分管了部分电荷传输。Arslan在用石墨阳极研讨黄铁矿的阳极氧化时,发现阳极上有CO2生成并发作阳极蚀变现象。王成彦、邱定蕃在矿浆电解扩展实验中也发现石墨阳极存在蚀变现象。这些也能够证明,在矿浆电解进程中,当阳极电位较高时,阳极上能够发作Cl2和O2的一起分出。
关于反响考虑到铁离子在溶液中能够构成铁氯络合物,其实践电位会更低(如图2线23所示),因而,当件系中存在铁离子时,上述反响有或许是阳极的首要反响。图2 Bi2S3-Cl--H2O系E-lg[Cl-]图图1中,线1是无辉铋矿、无铁离子潜液中测得的i-E曲线,其电流只能是因为反响式(1)和式(2)发作,且电流巨细应标明该反响的速度。从图中看到,当阳极电位高于~1.10V(SCE)时,电流便急剧上升,而低于该电位时,阳极电流极低且动摇很小。因而能够以为在实验用溶液中,当阳极电位高于-1.10V(SCE),石器阳极上开端很多分出气体,此电位正处于和氧气的理论分出电位邻近。
线2是有辉铋矿、无铁离子溶被中测得的i-E曲线,此刻阳极上的电流应是辉铋矿直接与电极磕碰的氧化反响、和氧气分出反响一起发作的,比较线1和线2,在电位低于-1.10V(SCE)的规模之内,电流能够以为是因为辉铋矿在石墨阳极上直接电氧化发作的,这个电流较线1升高了许多,阐明辉铋矿的直接电氧化是能够发作的;电位大于-1.10V(SCE)二线根本重合,析氯析氧反响起了主导效果。
线3是无辉铋矿、有二价铁离子的溶液中测得的i-E曲线,从图中能够看到,当阳极电位高于0.5V(SCE),电流便显着增大,该电位正处于反响的标准电位邻近,因而能够以为此电流是因为二价铁离子的阳极氧化发作的。在固定电流密度小于300A∕m2的条件下,阳极不会发作析氯析氧反响,只要在电解后期,二价铁的氧化挨近结束,才或许发作析氯析氧反响,此刻槽电压将显着上升。
线4是在有辉铋矿、有二价铁离子的溶液中测得的i-E曲线,它较线3的电流大。此电流的发作能够以为是二价铁离子的阳极氧化和辉铋矿与阳极磕碰的触摸氧化一起发作的。但线4并不是线2和线3的简略加合,它仅仅略高于线3并类似于线3,因而能够以为此刻的首要反响仍旧足二价铁离子的阳极氧化反响、而辉铋矿的直接电氧化则是非必须的。因为有辉铋矿存在,在阳极上生成的三价铁将Bi2S3氧化后自身复原为二价,二价铁又在阳极氧化为三价。如此重复,直至辉铋矿的氧化浸出挨近彻底。
假如在固定电流密度200A/m2的条件下,由图1能够比较看出,线2和线4的阳极电位相差0.7V左右,也就是说,要取得相同的浸出反响速度,在有铁离子存存的溶液中,其阳极电位要比无铁离子溶液的阳极电位低0.7V,相应的槽电压也要下降0.7V左右,然后下降了电解进程的电耗。
图3是在固定电流密度200A∕m2、Fe2+为4.0g∕L、Cl-为150g∕L、H+为1.0g∕L、Bi3+为10g∕L、100g辉铋矿、粒度<0.038mm为96%、L∶S=3∶1的状况下测得的石墨阳极电位(SCE)和槽电压随时刻的改变曲线。图3 恒电位电解槽电压和阳极电位随时刻的改变
图3阐明,在辉铋矿的理论浸出电解时刻内,槽电压被迫在0.8~0.9V的规模之内,阳极电位动摇在-0.5~-0.6V(SCE)的规模之内,正处于二价铁离子的标准氧化电位邻近。能够以为,在此刻间内的阳极反响首要是二价铁离子的氧化反响,铋精矿的浸出首要是因为三价铁的氧化效果。
在铋的理论浸出电解时刻今后,槽电压和阳极电位都急剧上升,槽电压升至1.6~1.8V,阳极电位动摇在-1.2V(SCE)左右,此刻,辉铋矿的浸出巳挨近彻底,二价铁也简直悉数氧化为三价铁,阳极开端发作析氯反响,槽电压也跟着阳极电位的进步和阴极的极化而升高。
由以上的分析,能够得出以下的定论:
(1)在实验选用的条件下,溶液中无铁离子存在时,在阳极电位为-0.2V到-1.0V的规模内,阳极反响首要是辉铋矿在石墨阳极上直接电氧化,当阳极电位大于-1.10V时,析氯析氧反响起主导效果。
(2)在有铁离子存在的状况下,阳极上发作的首要反响是二价铁离子的氧化反响,辉铋矿的氧化能够以为是由三价铁离子完结的,三价铁被坯原为二价,二价铁又在石墨阳极上氧化,如此重复循环。当然,在浸出进程中从头到尾也存在着辉铋矿与阳极的磕碰触摸氧化。
(3)在有铁离子存在的状况下,阳极电位可较无铁离子的阳极电位下降0.7V左右,过对下降电耗是有利的。
二、浸出反响机理
图3的热力学分析标明,辉铋矿的络合酸溶反响在实验条件下能够发作。实验标明,没有氧化剂存在时,反响速度较慢。
王成彦、邱定蕃等研讨了矿浆电解时辉铋矿的氧化浸出机理,以为辉铋矿的氧化能够经过下面几种不同的反响进程而得以完结。
(3)
(4)
(5)
反响式(3)是辉铋矿与阳极的直接受阻触摸氧化。反响式(4)是三价铁与辉铋矿的直触摸摸氧化。反响式(5)是辉铋矿首要经络合酸分化反响生成硫化氲,而氧化剂首要是和的氧化复原。式(4)和式(5)的差异就在于此。微观上,能够借助于对进程浸出渣样的物相结构的分析,来判明辉铋矿浸出反响的机理进程。
一般来讲,元素硫系硫化物在湿法冶金进程的相变产品。在低于硫的熔点(386K)浸出时,元素硫通常以三种方式嵌布(图4):(a)在硫化矿周围呈疏松多孔状;(b)呈细密细粒状吸附在硫化矿周围;(c)呈细粒单体散布在提出渣中,与硫化矿自身无关。前者为金属阳离子分散进溶液后而残留下来的结构;后两种是硫化矿首要经酸分化生成H2S今后被氧化的结构;究竟是(b)仍是(c),则取决于浸出进程的许多影响要素。浸出渣中元素硫的嵌布状况直接联系到对浸出进程的解说。图4 元素硫的几种嵌布形状
对辉铋矿浸出进程分阶段取样渣的显徽镜调查发现,浸出15min时,辉铋矿改变甚微,此刻渣中有很少数的细粒状单体元素硫生成,散布在浸出渣中。当浸出时刻到达30min时,部分辉铋矿鸿沟已呈现被腐蚀的痕迹;元素硫的生成数量较前者略有添加,根本上以细粒单体存在。浸出时刻到达60min,辉铋矿的溶蚀愈加显着,锯齿型鸿沟随时可见,元素硫大部分呈单体外,少数呈细粒状吸附在辉铋矿颗粒的鸿沟。90min时,辉铀矿颗粒鸿沟附着元素硫的状况愈加遍及,构成粒度显着增大,渣中已不易发现细粒的辉铋矿。浸出时刻达130min,辉铋矿周围的硫珠越来越多,简直连成一个硫珠环,一起渣中呈单体的硫珠也显着添加,残存的辉铋矿随浸出时刻的改变已不非常显着。
归纳以上的分析,能够以为,辉铋矿在实践的矿浆电解进程中的浸出反响,不是简略的硫化物金属阳离子的分散进程。从浸渣中存在着很多与硫化物无嵌布联系细粒细密的单体元素硫的状况看,它绝非是硫化物中金属离子分散进溶液后的残留物,而是一个从头构成的产品。也就是说,在辉铋矿的浸出进程中必定存在着一个成硫反响,也必定存在着辉铋矿的酸分化反响。依浸渣中的矿藏改变能够以为酸浸进程存在着如下反响跟着辉铋矿的不断分化,成硫反响也在不断进行;跟着H2S生成量的添加,部分H2S与溶液中的三价铁反响,产出元素硫嵌布在辉铋矿周围,部分H2S远离辉铋矿颗粒而与三价铁反响,构成单件的硫珠。
理论浸出电解时刻今后,辉铋矿浸出挨近彻底,二价铁也简直悉数转换为三价铁,析氯析氧反响开端发作。
由此能够得出如下的定论:
(1)在阳极浸出进程中,辉铋矿首要进行的是酸分化反响(2)阳极生成的三价铁首要是与辉铋矿酸分化生成的H2S进行氧化复原反响,而与辉铋矿直触摸摸进行的氧化复原是非必须的。(3)对浸出渣的物相分析标明,元素硫的构成不是简略的金属阳离子分散进程产品,而是的氧化产品。因而在实践的酸浸进程中既存在着硫化矿的酸溶解反响,也存在着一个成硫反响;产出的硫大部分呈细粒单体,少数吸附在辉铋矿周围。
张英杰从电解质溶液中固液界面双电层结构与矿粒的机械运动动身,推导了必定超电位下(阳极析氯反响没有发作)影响阳极反响速率(电流密度)的要素,得出阳极电流密度(i)与矿浆浓度(Cs)、拌和转速的平方(NR2)呈线性联系,与矿粒粒度无关。进而核算出在任一会儿附着在1cm2阳极表面上的矿粒的总表面积为:
S0=3Cs/ρ
式中S0-矿粒的总表面积;
ρ-矿粒密度,g∕cm3;
Cs-矿浆浓度,g∕mL。
据此核算,假如取Cs=0.lg/mL,ρ(辉铋矿)=6.4g∕cm3,则S0=0.046。这就是说当矿浆中一起含有Fe2+时,在1cm2阳极表面上只要0.046cm2的面积在进行矿藏与阳极的磕碰触摸氧化,其他的面积进行的是Fe2+的氧化。这就很好地解说了矿浆电解时,在有Fe2+存在时,辉铋矿与阳极的磕碰触摸氧化并不占主导地位的原因。
三、Fe2+的阳极氧化动力学
在矿浆电解进程中,溶液中的铁离子扮演了一个重要的人物,它直接参加了阳极的电极反响和辉铋矿的氧化浸出,起着电子的传递效果。因而对Fe2+的阳极氧化进程进行研讨很有必要。王成彦、邱定蕃等测定了Fe2+在石墨阳极上的极化曲线,阐明晰Fe2+阳极氧化的速率操控进程。
实验条件:333K、NH4Cl为200g∕L、H+为lg/L、拌和转速600r∕min、扫描速度1mV/s,测FeCl2浓度分别为0.01、0.02、0.03、0.04、0.05mol∕L下的阳极极化曲线,取相同η值下的电流密度i作η-lgi联系图,见图5。
从图5能够看出,η在60-10mV之间,曲线呈现显着的塔菲尔段,阐明在这一超电位规模内,Fe2+阳极氧化进程受电化学反响操控;当η在100~18mV之间,η与{lg(i∕i0)+lg[id/(id-i)]}呈线性联系,见图6,阐明在这一超电位规模内,Fe2+阳极氧化进程属混合反响操控;当η在160~220mV之间,η与lg[id/(id-i)]呈线性联系,见图7,阐明在这一超电位规模内,Fe2+阳极氧化进程受分散操控。图5 不同FeCl2浓度时的η-lgi联系图图6 η-lg(i∕i0)+lg[id/(id-i)]联系图图7 η-lg[id/(id-i)]联系图