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铝稀土合金制取方法百科

推荐出售量最好的钨铜

2019-05-27 10:11:36

引荐出售量最好的钨铜铜材铍铜,铍镍铜,铍钴铜,钨铜,铬铜,铬锆铜,红铜,紫铜,黄铜,锡青铜,铝青铜,磷青铜,白铜,铝棒、铜板、线、带、管、排、铝材1060,1050,1070,2024,3003,2024,5052,6061,7075 寻求杰出,开拓创新.    钨铜的物理功能钨铜合金归纳了金属钨和铜的优势,其间钨熔点高(钨熔点为3410℃,铜的熔点1080℃),密度大(钨密度为19.34g/cm,铜的密度为8.89/cm3) ;铜导电导热功能优越,钨铜合金(成分一般规模为WCu7~WCu50)微观安排均匀、耐高温、强度高、耐电弧烧蚀、密度大;导电、导热功能适中,广泛使用于军用耐高温材料、高压开钨铜关用电工合金、电制作电极、微电子材料,做为零部件和元器件广泛使用于航天、航空、电子、电力、冶金、机械、体育器材等职业.    钨铜的应用范围铜钨合金归纳铜和钨的优势,高强度 / 高比重 /耐高温 / 耐电弧烧蚀 / 导电导热功能好 / 制作功能好,ANK 钨铜合金选用高品质钨粉及无氧铜粉,使用等静压成型(高温烧结)渗铜钨铜,确保产品纯度及精确配比,安排细密,功能优异。本司铜钨系国内优质钨铜合金材料,极合适使用于高硬度材料及薄片电极放电制作,电制作产品表面光洁度高,精度高,损耗低,有用节省电极材料进步放电制作速度并改进模具精度。另可用作点焊 /碰焊电极。

钡的制取方法

2019-02-28 11:46:07

的制取办法包含:(1)氧化的制取 选用优质重晶石矿,或经手选和浮选,除掉铁和硅后,得到含硫酸大于96%的精矿。将粒度小于20意图矿粉与煤或石油焦粉按分量比4∶1混合,在反射炉内于1100℃下焙烧,硫酸被复原成硫化,俗称“黑灰”。用热水浸出得到硫化溶液。向硫化水溶液中参加碳酸钠或通入二氧化碳,使硫化转化成碳酸沉积。将碳酸与炭粉混合后,于800℃以上煅烧,制得氧化。氧化能在500-700℃氧化生成过氧化,700-800℃时过氧化又分化生成氧化;因而要求煅烧产品在惰性气体维护下冷却或淬冷,避免生成过氧化。(2)铝热复原法出产金属 因配料不同,铝复原氧化的反响可能有两种,反响式为:6BaO+2Al→3BaO•Al2O3+3Ba↑或 4BaO+2Al→BaO•Al2O3+3Ba↑ 这两种反响在1000-1200℃时,都只能生成少数的,因而,必须用真空泵将蒸气不断地从反响区转到冷凝区,反响才干不断向右进行。反响后的残渣有毒,须经过处理后才干丢掉。

金属钛的制取方法

2019-02-15 14:21:24

钛及其合金具有密度小耐腐蚀、耐高温等优异功能。国际钛工业正阅历着以航空航天为首要商场的单一方式,向冶金、动力、交通、化工、生物医药等民用范畴为要点开展的多元方式过渡。现在国际上能进行钛工业化出产的国家只要美国、日本、俄罗斯、我国等少量国家,钛的国际年总产量仅有几万吨。可是因为钛的严重战略价值和在国民经济中的位置,钛将成为继铁、铝之后兴起的“第三金属”,21世纪将是钛的世纪。    当时钛的出产办法当时钛的出产选用金属热复原法,其是指运用金属复原剂(R)与金属氧化物或氯化物(M X)的反响制备金属M。现已完成工业化出产的钛冶金办法为镁热复原法(Kroll法)和钠热复原法(Hunter法)。因为Hunter法比Kroll法出产本钱高,所以现在在工业中广泛运用的办法只要Kroll法。Kroll法从1948年开发最初就因其本钱高、复原功率低而遭到批判。半个世纪过去了,该工艺并没有底子的改动,仍然是间歇式出产,未能完成出产的接连化。     金属钛出产办法的新动向国际钛工业经过几十年的开展,虽然对Kroll法和Hunter法进行了一系列的改善,但它们均是间歇操作,小的改善并不能大幅度下降钛的报价。因而应开发新的、低本钱的接连化工艺才干从底子上处理高出产本钱这一问题。为此,研讨人员进行了很多的试验和研讨。当时研讨的要点有以下几种办法:电化学复原法为了下降本钱,人们对金属钛直接除氧进行了研讨。国外有人用电化学的办法使钛中固溶氧的浓度下降到检出边界(500 ppm)以下。他们以为在电化学除氧的进程中,除氧剂钙在电解氯化钙熔盐时发作,O2-在阳极以CO2或CO的方式分出。这种新式高纯化办法,不只用于钛的脱氧,而且适用于钇、钕等稀土金属,而且可使氧含量下降到10ppm。     电化学的办法的工业化试验的流程是:首要将二氧化钛粉末用浇注或压力成形,烧结后作阴极,以石墨为阳极,以CaCl2为熔盐,在石墨或钛坩埚中进行电解。所加电压2.8V~3.2V,低于CaCl2的分化电压(3.2V~3.3V)。电解必定时刻后,阴极由白色变为灰色,在SEM下调查,0.25μm的TiO2转变为12μm的海绵钛。以氯化钙为熔盐,最首要的原因是其报价低,而且对O2-具有必定的溶解度,使分出的钛不易被氧化;别的, CaCl2无毒,对环境无污染。     与TiCl4熔盐电解比较,此办法所用质料是氧化物而不是易挥发的氯化物,所以制备进程能够简化,而且产品质量高;不会发作钛的各价离子间的氧化复原反响;阳极分出气体为纯氧气(慵懒阳极)或CO、CO2的混合气体 (石墨阳极),易于控制,无污染。     该法不只促进了阴极邻近的复原反响,一起使复原得到的钛脱氧。这种办法将氧化物的直接电解复原和电化学脱氧法相结合,是制备钛的一种新式办法,成为钛提取工艺中最有目共睹的办法。根据2000年英国天然杂志宣布论文的数据预算,选用该办法,每吨海绵钛下降出产本钱13000美元左右,现在全球五六万吨的总产量假如改由该电化学办法出产,每年将节约7.7亿美元的出产本钱。[next]    Armstrong法Amstrong等对Hunter法进行改善,使之成为接连化出产工艺。其流程是:首要将TiCl4气体注入过量熔融的钠中,过量的钠起冷却复原产品并带着产品进入别离工序的效果。除掉钠和盐即可得到产品钛粉。产品中氧含量最低为0.2%,到达二级钛的标准。对工艺略加改善,可出产VTi、AlTi合金。与 Hunter法比较,该办法的具有接连化出产、出资少、产品运用规模广、副产品分化为钠和可循环运用的长处。     该办法现已接近了工业化出产,但仍然存在几个问题,如怎样进一步下降氧含量,产品本钱如多么。     TiCl4电解复原法从电解工艺进程视点看,选用TiCl4电解法比Kroll法和Hunter法均具有优胜性。因而,从Kroll开发热复原法最初就有将钛的冶炼进程转变为电解法的主意。     TiCl4电解复原法是专一一种从前被以为是或许替代Kroll工艺的办法,美国、前苏联、日本、法国、意大利、我国等都对其进行了长时间和深化的研讨。选用TiCl4电解复原法在技术上首要需要将TiCl4转变位钛的贱价氯化物且使之溶解于熔体中,一起,必须将阴极区和阳极区离隔和使电解槽密封。     意大利有人一向致力于TiCl4电解法的研讨,他们经过对氯化法电解数据的分析,发现当温度在900℃以上,电解液中不存在Ti2+或Ti3+,只要Ti4+和Ti。以此为根据所树立的电解工艺为:TiCl4气体注入多层电解质中并被吸收。这个多相层由钾、钙、钛、氯、氟的离子以及钾、钙等组成,而且把钛阴极以及石墨阳极分隔。在最低层生成的液体钛沉到熔池底部至带有水冷的铜坩埚中,构成铸锭。可是该办法得到的钛的纯度不高,功率低。     展望具有优胜功能且资源丰富的钛从20世纪后半叶起作为抱负材料遭到重视,但迄今为止都没有从稀有金属中脱节出来,国际钛的年产量仅有数万吨。因为Kroll法是以金属镁复原得到海绵状金属钛,再加上流程长、工序多等要素的迭加,导致海绵钛本钱居高不下,影响了钛在各行业的运用,使其在许多运用范畴中没有推行运用。可是,咱们信任,跟着科技的开展,金属钛新的出产工艺开发、出产本钱的下降、出产规模的扩展,21世纪将真实成为钛的世纪。

金属钛的制取方法术

2019-03-13 09:04:48

钛及其合金具有密度小耐腐蚀、耐高温等优异功能。世界钛工业正阅历着以航空航天为首要商场的单一方式,向冶金、动力、交通、化工、生物医药等民用范畴为要点开展的多元方式过渡。现在世界上能进行钛工业化出产的国家只要美国、日本、俄罗斯、我国等少量国家,钛的世界年总产量仅有几万吨。可是由于钛的严重战略价值和在国民经济中的位置,钛将成为继铁、铝之后兴起的“第三金属”,21世纪将是钛的世纪。    当时钛的出产办法当时钛的出产选用金属热复原法,其是指运用金属复原剂(R)与金属氧化物或氯化物(M X)的反响制备金属M。现已完成工业化出产的钛冶金办法为镁热复原法(Kroll法)和钠热复原法(Hunter法)。由于Hunter法比Kroll法出产本钱高,所以现在在工业中广泛运用的办法只要Kroll法。Kroll法从1948年开发最初就因其本钱高、复原功率低而遭到批判。半个世纪过去了,该工艺并没有底子的改动,仍然是间歇式出产,未能完成出产的接连化。    金属钛出产办法的新动向世界钛工业经过几十年的开展,虽然对Kroll法和Hunter法进行了一系列的改善,但它们均是间歇操作,小的改善并不能大幅度下降钛的报价。因此应开发新的、低本钱的接连化工艺才干从底子上处理高出产本钱这一问题。为此,研讨人员进行了很多的试验和研讨。当时研讨的要点有以下几种办法:电化学复原法为了下降本钱,人们对金属钛直接除氧进行了研讨。国外有人用电化学的办法使钛中固溶氧的浓度下降到检出边界(500 ppm)以下。他们以为在电化学除氧的进程中,除氧剂钙在电解氯化钙熔盐时发作,O2-在阳极以CO2或CO的方式分出。这种新式高纯化办法,不只用于钛的脱氧,而且适用于钇、钕等稀土金属,而且可使氧含量下降到10ppm。    电化学的办法的工业化试验的流程是:首要将二氧化钛粉末用浇注或压力成形,烧结后作阴极,以石墨为阳极,以CaCl2为熔盐,在石墨或钛坩埚中进行电解。所加电压2.8V~3.2V,低于CaCl2的分化电压(3.2V~3.3V)。电解必定时刻后,阴极由白色变为灰色,在SEM下调查,0.25μm的TiO2转变为12μm的海绵钛。以氯化钙为熔盐,最首要的原因是其报价低,而且对O2-具有必定的溶解度,使分出的钛不易被氧化;别的, CaCl2无毒,对环境无污染。    与TiCl4熔盐电解比较,此办法所用质料是氧化物而不是易挥发的氯化物,所以制备进程能够简化,而且产品质量高;不会发作钛的各价离子间的氧化复原反响;阳极分出气体为纯氧气(慵懒阳极)或CO、CO2的混合气体 (石墨阳极),易于控制,无污染。    该法不只促进了阴极邻近的复原反响,一起使复原得到的钛脱氧。这种办法将氧化物的直接电解复原和电化学脱氧法相结合,是制备钛的一种新式办法,成为钛提取工艺中最有目共睹的办法。根据2000年英国天然杂志宣布论文的数据预算,选用该办法,每吨海绵钛下降出产本钱13000美元左右,现在全球五六万吨的总产量假如改由该电化学办法出产,每年将节约7.7亿美元的出产本钱。     Armstrong法Amstrong等对Hunter法进行改善,使之成为接连化出产工艺。其流程是:首要将TiCl4气体注入过量熔融的钠中,过量的钠起冷却复原产品并带着产品进入别离工序的效果。除掉钠和盐即可得到产品钛粉。产品中氧含量最低为0.2%,到达二级钛的标准。对工艺略加改善,可出产VTi、AlTi合金。与 Hunter法比较,该办法的具有接连化出产、出资少、产品运用规模广、副产品分化为钠和可循环运用的长处。    该办法现已接近了工业化出产,但仍然存在几个问题,如怎样进一步下降氧含量,产品本钱如多么。    TiCl4电解复原法从电解工艺进程视点看,选用TiCl4电解法比Kroll法和Hunter法均具有优胜性。因此,从Kroll开发热复原法最初就有将钛的冶炼进程转变为电解法的主意。    TiCl4电解复原法是专一一种从前被以为是或许替代Kroll工艺的办法,美国、前苏联、日本、法国、意大利、我国等都对其进行了长时刻和深化的研讨。选用TiCl4电解复原法在技能上首要需要将TiCl4转变位钛的贱价氯化物且使之溶解于熔体中,一起,必须将阴极区和阳极区离隔和使电解槽密封。    意大利有人一向致力于TiCl4电解法的研讨,他们经过对氯化法电解数据的分析,发现当温度在900℃以上,电解液中不存在Ti2+或Ti3+,只要Ti4+和Ti。以此为根据所树立的电解工艺为:TiCl4气体注入多层电解质中并被吸收。这个多相层由钾、钙、钛、氯、氟的离子以及钾、钙等组成,而且把钛阴极以及石墨阳极分隔。在最低层生成的液体钛沉到熔池底部至带有水冷的铜坩埚中,构成铸锭。可是该办法得到的钛的纯度不高,功率低。    展望具有优胜功能且资源丰富的钛从20世纪后半叶起作为抱负材料遭到重视,但迄今为止都没有从稀有金属中脱节出来,世界钛的年产量仅有数万吨。由于Kroll法是以金属镁复原得到海绵状金属钛,再加上流程长、工序多等要素的迭加,导致海绵钛本钱居高不下,影响了钛在各行业的运用,使其在许多运用范畴中没有推行运用。可是,咱们信任,跟着科技的开展,金属钛新的出产工艺开发、出产本钱的下降、出产规模的扩展,21世纪将真实成为钛的世纪。  入到工件表层,构成冶金型结实结合的堆积层。主机电源放电周期为10-3~10-1秒,高频率的放电和电极棒(焊条)在工件表面的高速旋转扫描,可完成大面积高功率的堆积涂层。为什么能完成“冷焊”(热输入低)?这是由于放电时刻(Pt)比放电距离时刻(It)短,放电距离期间热量敏捷分散到工件的其他部分,因此热量不会会集在工件的处理部分,完成真实含义的冷焊。为什么结合强度高?电极棒(焊条)瞬间被电弧离子化并转移到与其触摸的工件上面,一起出与等离子电弧的高温(8000-10000℃)在工件表层下构成如盘跟错节般的巩固分散层,因此结合强度高不会掉落。精细模具修补冷焊机设备特色:¤ 设备先进牢靠,德国本乡技能,世界水准大功率氩气维护,可长时刻作业。¤ 旋转式自损电极,堆积、堆焊功率高,冶金结合、涂层质密。¤ 一机多用,可进行堆焊堆积、表面强化等功能。经过调理设备的放电电压,和放电频率,可获得须求的堆焊或强化涂层的厚度和光洁度。¤ 操作简略、低热输入,模具修补时无须预热,堆焊的瞬间进程中无热输入,因此模具不变形、不退火、咬边和剩余应力,不改动模具或产品金属安排状况。¤ 电极来历广,经济实用。¤ 适用基材广,包含低碳钢、中碳钢、模具钢、不锈钢、工具钢、铸铁、铸钢、铸铝、铝合金、铜合金、镍合金、碳钨合金等,以及一切能够导电的导电体。¤ 环保性,作业进程中无任何污染。¤ 经济性,可现场在线修正,进步出产功率,节约时刻和费用。¤ 修正精度高,涂层厚度从几微米到几毫米,只须打磨、抛光。也可进行车、铣、刨、磨等各类机械加工,以及电镀等后期加工。 .

硅热还原法制取稀土硅铁合金的原料

2019-01-30 10:26:21

硅热还原法制取稀土硅铁合金的原料可以分为三类,即稀土原料、还原剂和熔剂。 一、稀土原料  硅热还原法制取稀土硅铁合金的稀土原料有多种,我国较为常用的是白云鄂博富稀土中贫铁矿高炉除铁渣(简称“稀土富渣”,下同)、稀土精矿除铁渣(简称“稀土精矿渣”,下同)、稀土氧化物(混合稀土氧化物或单一稀土氧化物)、稀土氢氧化物和稀土碳酸盐等。后者由于成本较高,只有特殊需要时才采用。前苏联、美国等根据各自的资源情况使用稀土氧化物、稀土氢氧化物及稀土精矿球团和压块等作原料。 在高炉冶炼过程中,无论是原矿还是人造富矿入炉,稀土将全部转移到炉渣中,产出所谓的稀土富渣。稀土富渣在20世纪80年代前是冶炼稀土硅铁合金的主要原料。随着选矿技术的发展,中高品位的稀土精矿从原矿中分离,铁含量很低,不需要进入高炉进行处理,所以从80年代以后,稀土富渣不再生产。80年代又开拓了稀土精矿经电炉脱铁除磷制备含稀土更高的稀土精矿渣,稀土精矿渣成为稀土硅铁合金生产的主要原料。近年来,生产中主要用包头稀土精矿、山东微山湖稀土精矿、四川冕宁氟碳铈矿经过简易的造块处理,直接入炉冶炼稀土硅铁合金。 二、还原剂  由于75硅铁具有较高的含硅量和较低的杂质,冶炼稀土硅铁合金采用75硅铁作还原剂,较经济合理。 三、熔剂  冶炼稀土硅铁合金所用熔剂主要是石灰。石灰中CaO含量越高越好,SiO2及其他杂质越低越好。生产中一般要求石灰中含CaO>85%,SiO2<5%。

硅热还原法制取稀土硅铁合金-原料制备

2019-01-24 11:10:25

原料制备是冶炼稀土硅铁合金的第一步工序。原料质量的优劣明显影响着冶炼的技术经济指标。冶炼稀土硅铁合金同样应遵循精料的方针,包头稀土铁合金厂实践表明,精料入炉可以使稀土硅铁合金的产量增加10%~30%,产品质量也得到明显的改善。随着稀土硅铁合金生产工艺的不断完善的和技术进步,高质量、多品种的稀土硅铁合金对原料提出了更高的要求。 原料概述     硅热还原法制取稀土硅铁合金的原料可以分为三类,即稀土原料、还原剂和熔剂。     (1)稀土原料  硅热还原法制取稀土硅铁合金的稀土原料有多种,我国较为常用的是白云鄂博富稀土中贫铁矿高炉除铁渣(简称“稀土富渣”,下同)、稀土精矿除铁渣(简称“稀土精矿渣”,下同)、稀土氧化物(混合稀土氧化物或单一稀土氧化物)、稀土氢氧化物和稀土碳酸盐等。后者由于成本较高,只有特殊需要时才采用。前苏联、美国等根据各自的资源情况使用稀土氧化物、稀土氢氧化物及稀土精矿球团和压块等作原料。     在高炉冶炼过程中,无论是原矿还是人造富矿入炉,稀土将全部转移到炉渣中,产出所谓的稀土富渣。稀土富渣在20世纪80年代前是冶炼稀土硅铁合金的主要原料。随着选矿技术的发展,中高品位的稀土精矿从原矿中分离,铁含量很低,不需要进入高炉进行处理,所以从80年代以后,稀土富渣不再生产。80年代又开拓了稀土精矿经电炉脱铁除磷制备含磷制备含稀土更高的稀土精矿渣,稀土精矿渣成为稀土硅铁合金生产的主要原料。近年来,生产中主要用包头稀土精矿、山东微山湖稀土精矿、四川冕宁氟碳铈矿经过简易的造块处理,直接入炉冶炼稀土硅铁合金[14]。     (2)还原剂  由于75硅铁具有较高的含硅量和较低的杂质,冶炼稀土硅铁铁合金采用75硅铁作还原剂,较经济合理。     (3)熔剂  冶炼稀土硅铁合金所用熔剂主要是石灰。石灰中CaO含量越高越好,SiO2及其他杂质越低越好。生产中一般要求石灰中含CaO>85%,SiO2<5%。    参 考 文 献    14、毕群等,钢铁,1983,18(12):8

硅热还原法制取稀土硅铁合金工艺的趋向

2019-03-07 09:03:45

目前所选用的稀土硅铁合金生产工艺,即富稀土中贫铁矿经高炉脱铁后的稀土富渣、稀土精矿脱铁渣或稀土精加石灰、硅铁矿石奄弧炉中冶炼合金,这是结合我国稀土资源特色开发的工艺流程。工艺比较安稳老练,生产才能和产值高,本钱低,与国外比较,具有独创性。 该工艺虽经多年的不断革新完善,但至今尚处于开展阶段,潜力很大。 多年来,国内许多研讨单位为简化工艺环节、进步回收率、降低本钱、改进技能经济指标等,进行了不断地探究和开辟。这些探究性的作业首要表现在依据不同用处改动稀土质料结构、复原剂挑选和工艺操作等诸方面。 (1) 选用精料 跟着我国稀土合金工业的开展,稀土质料阅历了炼铁高炉渣(REO4%~6%),中贫矿稀土富渣(REO10%~17%)和稀土精矿(REO>30%)的革新,质料由粗到精,扩展了产值,节省了动力,减轻了环境污染,推动了我国稀土中间合金的开展,但稀土精矿价高,影响了合金本钱。 此工艺不只本钱低,末渣综合利用后,环境污染也削减。 (2)进步复原剂的复原才能 当时工业生产中所运用的复原剂由硅、、铝和等,从经济的视点考虑首要运用硅铁,以75硅铁为主。怎么进步硅的利用率,削减氧化烧损至关重要。从冶炼进程中硅含量的改变发现,复原进程中合金硅含量下降的数量接近于合金中稀土添加的数量。也就是说在正常冶炼情况下,稀土与硅的置换当量为1左右,与化学反响式中核算的数据相差很大。 在稀土中间合金冶炼进程中,硅的效果首要是:①合金中稀土、钙、镁、锰、钛和铝等元素的复原;②与各元素构成安稳的硅化物,③氧化、烧损蒸发的硅量。在冶金进程中只要“自在硅”方能参与复原反响,影响着冶金进程稀土元素的收率和合金中稀土档次。

冶炼镍锍的方法制取镍丸

2019-03-07 10:03:00

选用的办法是,先将矿石作成球团,经烧结后同焦炭和石膏一同加到低炉身电炉中进行复原冶炼。硫酸钙被复原后,与镍和铁反响生成硫化物。约含Ni27%,Fe60%,S10%的铁镍锍,同附加料一同装在转炉顶用空气吹炼,使铁渣化,成为约含有Ni78%,S22%的贫铁镍锍。然后选用流化床法在回转窑中将硫焙烧到0.005%以下。这种氧化镍经磨细加糊加粘合剂混合后压成3cm×2cm的圆柱形料块。为种料块经枯燥后混加很多木炭,放在加热的立式碳化硅马弗炉中,于约1300下用复原,这种炉子与锌竖罐法用的炉子类似。生产出镍粒约含Ni99%,Cu0.07%,Co0.5%,Fe0.1%,C0.04%,S0.004%。

铷和铯金属的制取方法

2019-03-05 09:04:34

和的制备办法一般有以下3种(1)电解法;(2)热分化;(3)金属热复原法。 一、电解法 电解质是卤化物系统,由于金属沸点低而卤化物盐粪熔点高,以及、在熔体中有必定的溶解度,又因和的活性很强,可在空气中燃饶,并遇水爆破。因而提取和必须在矿物油和精慵懒气体维护下,或在真空中进行,在操作上需求特别当心,所以未广泛得到运用。和可先从阴极的熔体中电解得到齐,再从齐中收回。常用盐熔融电解直接出产,尽管它能用一步法出产金属,例如,运用熔融铅阴极在700℃时电解熔盐CsCl,得到含大约8.5%Cs的CsPb合金,再在600~700℃真空中蒸馏得到。别的,可运用阴极电解浓CsCl水溶液,接着选用蒸去的办法得到。用铝作阴极,在670~700℃时电解熔融氯化而生成铝合金。在明极电流密度为2A∕cm2,温度为670℃时,电流效率为59%,铝合金再通过蒸馏可获得。 二、热分化法 热分化法是制取高纯和的一种办法,使和氢化物或氮化物进行热分化。在真空度为13.3Pa,温度500℃以下,可得到较好的作用。用叠氮化物热分化,可用以制备高纯和。可用硫酸水溶液与偶氮反响而制得的叠氮化物CsN3,它在326℃熔融,而在390℃分化而构成。此法可获得不含气体的光谱纯金属,这些金属用作测定其热力学功能及物理常数。 三、热复原法 该法是制取和的简洁办法,在出产上广泛选用此法。和的氧化物、氢氧化物,碳酸盐、卤化物、硫酸盐、铬酸盐、硝酸盐等,均可用强复原性金属锂、钠、钙、镁、锆、铝或硅等在高温度下复原,然后减压蒸馏将和从反响器中移出。金属热复原法因选用的质料及复原剂不同,而有下面一些办法。如(1)镁复原法:该法以金属镁作复原剂,可选用的、化合物质料有:碳酸盐,铝酸盐、氢氧化物、氧化物等,反响可在较低温度(500~550℃)下进行;(2)锆复原法:该法以作复原剂,已成功地用于放电管材料用的和的出产。此法反响速度快,在850℃左右温度下进行,可得到较高的金属收回率,但要求有杰出的设备并应严格控制厦应条件。比较好的质料是、的铬酸盐和重铬酸盐。还可用酸式硫酸盐和硫酸盐等;(3)钙复原法:该法以和的氯化物为质料,用钙复原。是出产和的重要办法。和钙金属可复原CsCl而镁却不能。将纯氯化(或)装入枯燥的不锈铜反响器中,然后参加大约等份额的纯,混合均匀并稍压紧。然后将反响器密封.抽真空至l.33×10-2Pa,开端缓慢升温,在400℃时,开端从反响器中流出来。然后,逐步升温到800℃并坚持约30min,使反响彻底。在真空下(真空度高,纯度高)金属蒸气活动至冷凝器冷凝,液态金属流入搜集器中。金属的收回率可达90%~95%。复原所得金归于300℃,真空蒸馏,可获得高纯金属。 的卤化物用锂复原是很好的系统,如用锂复原氯化可获得收回率大于90%的高纯。这是由于锂和氯化锂、氯化焙盐系统的熔点都较低。此外,的铬酸盐用硅复原法也已广泛用于出产光电管面板材料。在真空或在慵懒气氛,如氩或氖气氛中一起加热到700~800℃,90%~95%的以金属方式被蒸馏出来,尽管更低的温度(300~400℃)和更高的真空度能到达相同成果,并且具有更高的纯度。的制备办法与上述相同。将复原得到的金属在真空中于300℃蒸馏,能够得到高纯度的和。 四、矿石直接复原法 该法以榴石为质料,直接用钙、镁、硅铁,钠等复原剂复原。其间以钙、镁复原剂最为适宜,将矿石与复原剂按必定份额混合后,置于反响炉管内的反响舟中,将通过净化的氩气送入炉内,逐步升高反响炉的温度至700℃,坚持3h进行复原反响,冷凝搜集。的纯度可达90%,矿石中的复原度可达92%。

硅热还原法制取稀土硅铁合金的反应机理

2019-02-20 09:02:00

硅热复原法制取稀土硅铁合金进程,因为稀土金属及其化合物的热力学数据缺少,含稀土炉渣熔体和RE-Si-Fe系合金熔体中有关元素的活度数据缺少,然后造就了运用热力学数据核算实践冶炼进程的困难。但能够运用冶金热力学的基本原理,结合生产实践,对冶炼进程可能发作的化学反响进行揣度,然后进一步加深对反响机理的知道。  炉料熔化期的化学反响     熔化期是指从开端参加稀土质料和石灰到加硅铁之前的冶炼阶段,其使命是熔化炉料构成渣相。运用稀土富渣或稀土精矿渣作质料 [其矿藏组成有铈钙硅石、晶石、萤石和硫化钙等,稀土元素存在于铈钙硅石矿藏(3CaO·Ce2O3·SiO2)中],当冶炼温度到达1100~1200℃时,熔化的炉渣和石灰发作化学反响,并促进了石灰的熔化,这时有下列反响发作。     ①铈钙硅石分化:                   3CaO·Ce2O3·2CiO2+CaO====Ce2O3+2(2CaO·SiO2)        (1)     ②晶石分化:                              3CaO·CaF2·2SiO2+CaO====CaF2+2(2CaO·SiO2)          (2)     ③在有足够的CaO条件下:                             2CaO·SiO2+CaO====3CaO·SiO2                       (3)  复原期的化学反响     复原期为参加硅铁到合金出炉的冶炼阶段。跟着硅铁的熔化,在炉内呈现了两相,即熔融的渣相和合金相。此刻的化学反响由以下三部分组成:两相界面上进行的复原反响、渣相中的造渣反响和合金相中的合金化反响。     (1)硅复原稀土氧化物  因为溶渣中有很多的游离RE2O3呈现,硅铁中有很多的游离硅存在,在两相界面上RE2O3被硅复原[反响式(-1)]。     物相分析结果表明[13],合金中的稀土以硅化物的形状存在,渣中SiO2以硅酸盐形状存在。然后证明,被复原出来的稀土金属和硅发作合金化反响构成稀土硅化物存在于合金相中:                     [RE]+[Si]====[RESi]                     (4)                      [RESi]+[Si]====[RESi2]                   (5)     复原生成的SiO2与渣中CaO反响生成硅酸钙存在于渣中:                  (CaO)+(SiO2)====(CaO·SiO2)                (6)                  2(CaO)+(SiO2)====(2CaO·SiO2)                (7)                   3(CaO)+(SiO2)====(3CaO·SiO2)             (8)     稀土硅化物和硅酸钙的生成,大大降低了合金中稀土的活度和渣中SiO2的活度,使反响式与下式能够顺利进行。  2(RE2O3)+[Si]====4[RE]+(SiO2) 33       (2)复原稀土氧化物  为了进一步探究稀土氧化物的复原机理,研讨工作者按硅热法制取稀土硅铁合金的实践条件,配制成不含稀土的组成渣,其组成见表1。组成渣熔融后,用75硅铁复原,冶炼进程中合金含钙量和含硅量随时刻的改变如表2所示。 表1  组成渣的组成组成CaOSiO2CaF2Al2O3S含量/%48.9714.5328.143.200.82   表2  合金中钙和硅的含量改变时刻/min02.55101530405075120合金含钙量/%0.3915.93 21.5321.1522.3321.8721.3019.0515.20合金含硅量/%75.7067.5059.10 56.1056.10 55.7055.8057.00        从表1可见,用硅铁复原不含稀土的组成渣,能够获得含钙量22.33%的合金,但在相同的条件下用硅铁复原稀土炉渣,终究稀土硅铁合金的含钙量不大于5%。在冶炼稀土硅铁合金进程中,取样分析改变状况,证明被复原出来的钙或参加了稀土氧化物的复原,有下列反响存在:             (RE2O3)+[CaSi] === 2[RE]+(CaO·SiO2)                  (9)                        [RE]+[Si] === [RESi]                           (10)     因而,渣中CaO被硅复原,对稀土氧化物的复原是有利的。 辅佐反响     在冶炼稀土硅铁合金进程中,电弧炉有很多的烟气逸出,跟着温度的升高,还会发生熔体的欢腾现象,这是因为电弧炉选用碳素炉衬和石墨电极,其间的碳也能够参加复原反响,例如:                                               (FeO)+C === [Fe]+CO↑                     (11)                                            (MnO+C)=== [Mn]+CO↑                     (12)                                                 (SiO2)+C === SiO↑+CO↑                     (13)     炉渣中有很多子的CaF2存在,并与SiO2效果:                                  2(CaF2)+2(SiO2) === (2CaO·SiO2)+SiF↑          (14)     炉渣中SiO2与合金中Si反响:                        (SiO2)+[Si] === 2SiO↑                      (15)     上述反响发生的气体使熔体欢腾,起到了拌和效果,使熔融渣相和合金相的触摸条件得到改进,也有利于反响物的分散,改进了复原反响的动力学条件。     总归,依据多年的实验和生产实践,能够揣度硅热复原法制取稀土硅铁合金的反响,是在很多石灰参加反响的条件下,硅首先将石灰复原成钙构成合金,再将稀土氧化物复原成稀土金属,也不扫除硅直接将稀土氧化物复原成稀土金属的可能性。稀土金属进一步与硅合金化,以硅化物相存在于合金中。这是一个适当杂乱的氧化复原反响进程,因而,经过操控冶炼工艺条件,如炉料配比、复原温度和时刻等能够有用操控合金组成。    参 考 文 献    13、董一诚等,钢铁,1983、18(12):43

铝锰合金的生产方法

2018-12-25 13:45:21

铝猛合金的生产方法有两种。电解法和熔炼法   一、电解法   在铝电解槽中电解冰晶石-氧化铝-氧化锰熔体制取铝锰合金的过程。   工业上应用的铝锰合金一般含锰在2%以下,铝锰母合金含锰10%左右。铝锰合金的焊接性能好,强度和耐腐蚀性也比工业纯铝好,可塑性较好,可轧制成板、棒、带、线和箔多种型材,广泛应用于各工业部门。对掺法生产铝锰合金是传统的方法,包括制备铝锰母合金、熔化工业纯铝、加母合金、均质和净化、除渣、铸锭等过程。与对掺法相比,电解法生产铝锰合金具有的工艺简单、合金成分均匀、生产成本低等优点,电解法生产铝锰合金的技术条件,包括生产过程所采用的工艺参数、加料制度和铝锰合金的锰含量。工艺参数是指电解过程中所控制的技术数据。在60KA电解槽进行电解时,电解槽的工作电压采用4.3~4.4V,冰晶石比为2.6~2.8,电解温度控制在1233K左右。加料制度是指向铝电解槽中添加氧化锰的方法。电解法生产铝锰合金用的含锰原料是二氧化锰,一般含锰48%。二氧化锰添加到电解质壳面上,待铝电解槽打壳加工时进入电解质中。每2~3h添加一次,添加的数量根据合金中的锰含量计取。二氧化锰中锰的回收率为90%。铝锰合金的锰含量是电解法生产铝锰合金需要控制的技术条件之一。这种方法适宜生产含锰量在2%以下的低铝锰合金,因为当合金中的锰含量超过5%时,铝电解槽便不能正常工作。   二、熔炼法   铝锰合金属压铸铝合金的后兴产物,在国内压铸行业,所知较少。铝锰合金导热性佳、耐腐蚀、韧性好,尤其可以通过硫酸阳极氧化上色,填补了国内压铸业的空白,从而在装饰性外壳、车模、玩具、工艺品、渔具、门把等领域得以应用。较之常用压铸铝合金,此材料具备纯度高、成分简单严格的特点,因此,在熔炼及压铸、后加工及表面处理等方面,均与常规压铸铝合金有所区别,熔炼是其中的一个重要环节,其主要注意事项如下:   1、选用导热性好的石墨(碳化硅)坩埚,如摩根、维苏威等,忌用稳定性差的金属类产品,如生铁锅,通常铝锰合金中,铁的含量不超过0.2%,硅的含量在0.06%左右,而生铁锅会严重破坏其成分,影响压铸及氧化效果。   2、因产品熔点较高,温度低于740度时,铝液会变的粘稠,所以打渣精炼温度以保持在740-760度(常规是700-720度)之间为佳,精炼后静置20分钟后使用。   3、保温、熔炼要确保加热均匀,忌温度忽高忽低,易导致成分燃烧,造成流失;最好选用电阻式坩埚炉或电阻式反射炉,宜于控制温度;   4、做好铝液打渣除气及化验,熔炼时如发现成分流失超出比例,应及时予以补充;注意铝含量保持在96%以上,锰含量不得低于1.2%。   5、因材料流动性差,保温温度要控制在750度以上,否则生产时易产生冷隔、料充实不满等缺陷。   6、涂料可用滑石粉(20-30%)与水玻璃(3-6%)加水调配制成,如从市场中采购,忌选氧化锌类涂料,涂涮要均匀,比常规用量稍大。   7、注意废材及下脚料的存放,存放地要保持清洁(可选用油漆或地板置于表面),忌砂土、铁屑或油污混入。   8、下脚料要分级使用   一级废料,如压铸废件或粗大浇道,用量可控制在60以下;   二级废料,如飞边、集渣包等,必须经过重熔打渣除气后方可使用,但注意使用比例在40%以下;   三级废件如铝屑、碎末等,加工新铝锭时,按20%比例混入,并重新调配到标准后方可使用。

稀土合金

2017-06-06 17:50:03

稀土合金稀土合金是指含有稀土 金属 的合金,稀土是一类 金属 的统称,现已知的包括镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇、钪17种 金属 元素。因为这类 金属 化学物理性质都很相像,在矿物中也经常混在一团,而且在元素周期表中也紧挨在一起。所以把它们分为一类,叫稀土族。稀土在钢中的应用&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp; 金属 .jpg" />1 概况稀土,系指元素周期表中第ⅢB族镧系元素以及与镧系元素在化学性质上相近的钪和钇,共计17种元素。是芬兰学者加多林(Johan Gado1in)在1794年发现的。当时在瑞典的矿石中发现了矿物组成类似&ldquo;土&rdquo;状物而存在的钇土,且又认为稀少,便定名为&ldquo;稀有的土&rdquo;(Baxe Earth)。此后,又陆续发现了与此同类的多种元素,总称为稀土。但后来研究发现,稀土在地壳中的丰度要比人们想象的多得多。如铈比锡多得多,钇也比铅多,即使丰度最少的稀土元素也比铂族元素多,说明稀土并不稀少。也不是&ldquo;土&rdquo;,全部是 金属 元素。我国稀土资源丰富,为世界上其它任何一个国家所不及。现己探明的工业储量为3600万吨,约占全世界总量的80%,且品种繁多,分布集中。其中包头市白云鄂博矿山的储量就占了全国储量的95%以上。所以才有了&ldquo;世界稀土在中国,中国稀土在包头&rdquo;之说。现在包钢每年采出的稀土矿石量为230万吨-250万吨,这一部分矿石中多数稀土品位都比较高,能达到7.25%以上。经过几十年的研究开发,生产技术不断完善,生产 规模不断扩大。现已形成了年产稀土精矿6万吨,稀土合金1.5万吨、湿法稀土产品折合氧化物5800吨的83个品种、195种规格的世界最大的稀土矿产品生产基地。包钢虽然有很丰富的稀土资源,但在稀土处理钢的品种及处理效果等方面,与武钢、济钢、本钢等相比还有很大差距。如何把稀土的资源优势变成经济优势,还需进一步研究和开发。2 稀土在钢中应用的现状近几年来国内外的钢铁生产实践表明,钢经过稀土处理,可对钢的性能产生一系列的作用。现在我国用稀土处理钢有80多个品种,年 产量 达60万吨,预计2002年全国稀土钢 产量 达300万吨。包钢是稀土之乡,稀土处理钢也开发了一些,但只占包钢钢 产量 的0.5%。 因此大力开发应用稀土资源,进行稀土钢的开发及应用研究,应提到日程上来。包钢研究稀土在钢中的应用始于60年代。当时稀土当作灵丹妙药,认为无论放到哪种钢里都有作用,甚至提出过&ldquo;以稀土代替镍、铬&rdquo;的口号,到70年代中期,对稀土在钢中的应用出现了两种截然不同的见解,一种意见认为稀土在有些钢中作用很明显,应该继续进行试验研究;另一种意见则认为,稀土对含硫较高的钢有一些作用,但是随着生铁含硫量的降低,稀土这一作用将逐渐消失,因此稀土处理钢是没有前途的。到80年代后期,由事实证明,稀土确实有用,当然也不是万能的。钢中含有微量稀土元素,即可明显地优化铸坯质量,提高钢的塑、韧性,改善钢材横向性能和低温韧性。初步有了定性的概念。进入90年代,随着钢铁工业的发展,出现了众多与稀土有关的课题,炉外精炼、模铸、连铸等不同工艺的稀土应用领域,极大地推动了稀土处理钢生产的发展。进一步确认稀土在钢 中有净化钢液、变性夹杂和微合金化作用,有利于提高钢的冷冲压成型性,横向及低温韧性、高温强度、焊接性及耐蚀性等,进一步有了定性的概念。由于没有达到量化,所以至今尚未制定有关稀土钢的标准,只能把稀土处理钢叫做稀土钢。对某一钢种来讲,钢中含有多少稀土,它对什么性能有多大影响等,还没有搞清楚,对稀土钢的生产技术和控制手段还没有完全掌握,这样也影响了稀土钢的发展。3 稀土的用途稀土元素根据他们性质上差异和分离工艺的要求一般分为轻稀土和重稀土两组,其中镧、铈、镨、钕、钜、钐、铕为轻稀土。稀土元素是典型的 金属 元素,它们的 金属 活泼性仅次于碱 金属 和碱土 金属 ,比其他 金属 元素都活泼,可与多种元素化合,且稀土 金属 的燃点很低,如铈165℃,钕270℃,极易与氧起反应。所有的稀土 金属 能在180℃-200℃的空气中被氧化成RE203型氧化物,稀土氧化物的熔点都很高,生成自由能负值很大,说明它们都是很稳定的化合物。由于稀土元素的特殊性质,决定了稀土的用途。钢铁工业中应用的主要是稀土硅铁合金(含轻稀土混合 金属 20%-45%),稀土硅铁镁合金(稀土 金属 6%-25%,镁7%-12%),重稀土硅铁合金(含钇类混合稀土60%以上)。混合稀土 金属 (含轻稀土95%以上),富铈或镧的稀土硅铁合金(Ce占70%或La占50%以上)。其中炼钢生产中最常用的有两种,一是稀土合金,块状稀土硅铁合金,以前用于大包投入,大包压入,粉状一般用于大包内喷粉、模铸中注管喷粉等方法加入钢中;二是混合稀土 金属 ,制成丝(&phi;mm-&phi;mm)或棒(&ge;&phi;mm),丝用于钢包、中注管或连铸结晶器,使用喂丝机喂入钢中,棒采用模内吊挂的方法熔入钢中。稀土 金属 包芯线作为线性添加材料的新品种,由于喂丝技术在炼钢生产中的广泛应用,必将得到进一步的发展。4 稀土在钢中的作用机理4.1 微合金化作用稀土元素的微合金化作用初步认定主要是稀土原子在晶界上偏聚与其它元素交互作用,引起晶界的结构、化学成分和能量的变化,并影响其它元素的扩散和新相的成核与长大,最终导致钢组织与性能的变化。钢中稀土 金属 含量因不同钢种,不同冶炼方法和不同的稀土加入方法而有很大差异。稀土在钢中的含量与微合金化的直接关系,还有待研究。4.2 与其它有害元素的作用一定量(量的多少还需进一步测算)的稀土可以与钢中磷、砷、锡、锑、铋、铅等低熔点有害元素相作用。一方面,稀土可以与这些杂质形成熔点较高的化合物;另一方面,还能抑制这些夹杂在晶界上的偏祈。例如,钢存在热脆性,是由于钢中有一些低熔点的 金属 元素,当把稀土加入钢液中,生成高熔点 金属 化合物,不熔于钢中而进入炉渣,起到净化作用,使钢中杂质减少,从而克服了热脆性。4.3 稀土元素的脱硫、脱氧</p

稀土在铝及其合金中的应用

2018-12-26 14:15:14

稀土独特的物理、化学性质开发出了众多的含稀土的合金材料。稀土不但大量用于军事工业、农业、轻工业、手工业和交通运输业, 也广泛用作建筑材料、家庭生活用具和体育用品等。文献[12-13 ]  稀土在导电铝合金中的应用, 是目前我国应用面较广、技术较成熟、工业价值较高和经济效益较好的一个领域。高导电稀土铝合金, 通常是指在纯铝、铝-镁-硅系和铝-镁系合金中添加稀土的合金, 以及铝-锆-钇合金。主要用于制造架空输电线、电缆线、滑接线、线芯、一般电线、特殊用途的细线和特细线等铝线材。其发展很快,已从315万V推广到50万V高压线上,面积从几十mm2到几百mm2,由电线电缆进而发展到导电母排。它们已成为我国导电铝合金中的新产品, 具有强度高、载流量大、使用寿命长、耐磨损和易加工的特点。   目前, 国内已有二十多个省市的厂家生产稀土铝合金电线, 年产量达到十几万t。   1、稀土-铝中间合金   单一稀土金属的化学性高, 在熔炼时易氧化烧损, 储运很不方便, 成本高, 而且熔点太高,密度大, 不易加入铝中。因此, 在大多数情况下都是采用预制的稀土-铝中间合金, 不仅可减少氧化烧损, 降低成本, 而且存运方便。加入时, 操作简单安全, 成分易于控制, 可得到成分稳定、质量可靠的合金。   2、稀土在电容器高纯铝中的应用   含稀土的高纯铝特种铝箔, 是目前生产低电解电容器比较理想的新材料。有些电容器厂认为, 在高纯铝中添加微量的稀土后, 可显著地加大铝电解电容器阳极用铝箔的腐蚀系数K , 而强度、电容却大幅度提高。制成的电容器体积明显减小, 该材料已在一些电容器中批量使用, 并取得了一定的效果。但对稀土在其中的作用机理, 众说不一, 正在开展深入的研究。   3、稀土在铝建筑型材中的应用    铝合金中, 添加稀土的含量范围以0.17 %~0.25 %为宜, 过多的加入反而会对各种性能有不利的影响。稀土对6063 系铝合金的力学性能、加工性能均有明显的改善作用, 变形后型材的抗拉强度可提高5 %~10 % , 硬度提高8 %左右,延伸率也有所提高。并可降低棒材挤压预热温度, 提高挤压速度。研究还发现, 添加了稀土元素的6063 铝型材氧化着色后, 膜厚、膜的硬度和光泽度都有明显的增加, 并提高了耐酸、碱和盐的腐蚀能力。总之, 6063 铝型材加入适量的稀土后, 使合金组织细化, 色泽均匀、美观、耐用, 深受用户欢迎。12后一页删除

稀土精矿分解方法

2019-03-07 09:03:45

含稀土的原矿岩通过选矿后所到的高稀土档次的产品称为稀土精矿。表1中列出的是我国出产的稀土精矿的化学成分。精矿中的稀土与原矿岩中的稀土的赋存形状根本相同,仍然是难溶于水和一般条件下的无机酸的化合物。为使其易溶于水和无机酸,以便于从中收回稀土,工业上依据精矿中稀土存在的形状而选用相应的办法,将稀土矿藏转化为易于提取稀土的化合物。这样一个将稀土矿藏转化为易于提取稀土的化合物的进程称为精矿分化,稀土化合物中REO与稀土精矿的REO之比的质量百分数成为精矿分化率。 精矿分化的办法许多,归纳起来能够分为酸分化法、碱分化法、氧化焙烧法和氯化法四大类。 一、酸分化法包含硫酸、和氟氢酸分化等。 二、碱分化法首要包含分化和碳酸钠焙烧法等,它合适对稀土磷酸盐矿藏和氟碳酸盐矿藏的处理。 三、氧化焙烧办法首要用于氢碳铈矿的分化。 碳酸钠焙烧法、氧化钙焙烧法以及在焙烧进程中具有使三价铈化物被进一步氧化成四价的氧化物特色的分化办法都具有优先别离铈长处。 四、氯化法分化稀土精矿能够直接制得无水氯化稀土,其产品可用于熔盐电解制取混合稀土金属。 稀土精矿的分化办法许多,工业出产中一般依据下列准则挑选适合的工艺流程: (一)依据精矿中稀土矿藏的化学性质、稀土档次、其他非稀土化学成分等特色,先择分化办法,以求得高的分化率。 (二)由产品计划、原材料的直销和报价以及耗费状况,优化工艺进程以求得高的经济效益。 (三)便于收回有价元素和综合利用,有利于劳动卫生与环境保护。

碳热还原法制取稀土硅铁合金的基本原理

2019-02-20 14:07:07

现出产中广泛运用的碳热复原法制取硅铁合金工艺特点是:可运用报价比较廉价的含有高于55%REO的氟碳铈精矿;选用优先强化经焙烧的氟碳的氟碳铈矿中稀土的碳化进程,改进假炉衬的绝缘功能;运用较低的操作电压和较高的极心圆功率;在冶炼进程中挑选适合的配料组成,亏碳操作,使电极深刺进炉猜中,确保炉底具有较高的温度,避免炉底碳化物的生成和集结,达到了炉况顺行、炉底不上涨、无渣冶炼的作用;产品合金成分均匀,不夹渣,不粉化;稀土复原进入合金的收率高于95%;含有30%稀土金属的稀土硅化物合金每吨工艺电耗低于9500kW·h,与出产一吨FeSi75合金电耗适当。 碳热复原法制取稀土硅铁合金的根本原理     金属氧化物与碳相互作用的复原机制是杂乱的,乃至对一种金属来说,在不同的条件下和反响的不同阶段,其首要反响就不同,往往几种复原机制一同存在。一般说来,碳热复原的首要进程不外乎以下三个进程:气相参与的相互作用;固相的相互作用;液相反相互作用。在稀土中间合金熔炼进程中气相参与的反响或许有着重要意义。也就是说凝集的氧化物和气态复原剂,气态氧化物和凝集的复原剂以及气态氧化物和气态复原剂之间的相互作用都是或许的。     碳热复原制取稀土中间合金的首要反响能够表达为:              MxOy+C ====MxOy-1+CO↑                     (1)            MxOy+(z+y)C ====MxCz+yCO↑                    (2)          zMxOy+yMxCz ==== x(z+y)M+xyCO↑               (3) 式中,M为稀土,硅、钙等合金元素。低氧化物可进一步复原,直至构成金属。中间产品碳氧化物也是存在的。它可进一步与氧化物和碳反响,终究构成金属。以研讨得比较充沛的碳从二氧化硅中复原出硅的进程为例,能够简略列成下式[18]:SiO2(s)CSiO(g )CSiC(s)SiO2,SiOSi(1)SiO2SiO(g)    (4)→→→→>1600℃<1800℃1800~1580℃>1850℃       对Si-O-C-Ce(Y)系统的热力学和动力学研讨标明,下列反响是存在的:          Ce2O3+7C ==== 2CaC2+3CO↑            (5)       Y2O3+7C ==== 2YC2+3CO↑             (6)         SiC+SiO ==== 2Si+CO↑               (7)         SiC+SiO2 ==== Si+SiO+CO↑             (8)  CeC2+2SiO ==== CeSi2+2CO↑             (9)  SiC+CeO ==== CeSi+CO↑              (10)     当温度高于1600℃时,开始将复原出硅,一同有中间产品SiO、SiC和稀土碳化物等生成。而复原稀土金属则需求更高的温度(高于1800℃)。     复原硅和稀土金属的中间凝集产品是碳化物,它们可与一氧化硅或二氧化硅相互作用而分化。在其他条件相同的情况下,生成碳化硅比生成稀土碳化物简单;跟着稀土硅化物的构成,稀土碳化物比碳化硅更简单分化。碳化硅等的集合,若不及时分化,极易构成炉底堆积,构成炉瘤,在碳热复原进程的实践条件下生成和分化的稀土金属和硅的数量比将由热力学和动力学要素的总和决议。     与碳热复原时总要配入许多的硅石,一方面复原产品硅能够与稀土、钙构成安稳的硅化物,降低了这些伤心原元素的开始复原温度;另一方面不可避免地将发作安稳的硅酸盐和其他杂乱氧化物,这些氧化物恶化了复原元素的热力学和动力学条件。     用碳热复原法出产稀土硅化物合金的根本原理,首要包含二氧化硅被碳复原为硅和一氧化硅及稀土化合物碳化生成碳化物和稀土物被一氧化硅复原为稀土金属这两部分。当然还有其他一些副反响和中间反响,如碳化硅的生成和损坏,硫酸的分化与复原,杂质钙、铝化合物的复原,还有稀土金属与硅生成稀土硅化物等。     (1)碳复原二氧化硅的根本化学进程  用碳复原二氧化硅的根本化学理论,自硅铁合金面世和工业硅出产以来,已经有许多学者进行过充沛的研讨,已是比较老练的理论,现概括为以下几个根本化学反响。     SiO2+2 C ==== Si+2CO                      (11)     SiO2+C ==== SiO+CO                       (12)                         SiO+2C ==== SiO+CO                    (13)                           2SiO ==== Si+SiO2                               (14)                        2SiC+3SiO2 ==== Si+4SiO+2CO              (15)     式(11)为总反响式。在碳量缺乏的条件下,二氧化硅的反响进行得不充沛,可许多生成一氧化硅[式(12)];在碳量过剩的条件下,会许多生成碳化硅[式(13)]。现实上,在矿热炉中,一氧化硅生成经炉料过滤与焦炭跌碳反响首要生成的是SiC[式(13)],这些碳化硅再被分化和复原生成硅。式(14)为一歧化反响,有许多学者证明这个反响在炉中存在。     (2)稀土精矿在炉中的化学反响  氟碳铈矿的化学式原则上可写为REFCO3,为稀土碳酸盐和稀土氟化物的复合矿藏,在自然界以晶体存在。在必定的温度条件下,稀土碳酸盐发作分化,生成稀土氟氧化物[19~21]。REFCO3====REFO+CO2                         (16)           △ 式(17)就是稀土碳化反响的化学方程式。     在矿热炉中,实践存在的系统为Si-O-C-RE系统,会有以下首要反响发作[22~26]:             REFO+3C ==== REC2+CO+[F]                   (17) 1REC+SiO====1[RE]si+CO(18)22        至于式(17)中的稀土碳化反响是生成REC2仍是生成RE2C3或者是生成REC,有待进一步去研讨和承认,但稀土合物与碳反响生成碳化物已是被实践所证明的现实。     复原出的稀土金属与硅生成稀土硅化物合金,氟则与二氧化硅或一氧化硅化合生成氟硅化物随炉气排出。     在稀土精矿入炉之前,要进行焙烧,分化放出二氧化碳[式(16)],添加稀土化合物的活性;一同避免了所制稀土球团入炉后,因为氟碳铈矿剧烈分化放出二氧化碳而使球团破坏。     为了加快完成稀土碳化物的生成,在稀土精矿制团时,参加高活性复原剂-焦炭粉和木炭粉,使得稀土化合物充沛与碳触摸,在炉中的高温下,使稀土首要生成碳化物[式(17)]。为了强化稀土在团块中生成碳化物的进程,在将稀土焙烧矿与碳复原剂一同制团时,所配入碳量为稀土化合物彻底转变为稀土碳化物(REC2)所需碳量的1~3倍。     从反响[式(18)]的要求动身,要在炉中构成生成满足SiO的条件,以利于稀土碳化物被一氧化硅所复原。要构成SiO气氛,必须在碳量缺乏的条件下,这就是工艺中要求亏碳操作的根本化学原理。     当然,在炉中,稀土氧化物被硅复原的反响也会存在,但不构成主反响。      参 考 文 献    18、清华大学稀土铸铁课题组.稀土铁合金和碱土铁合金,北京:冶金工业出版社,1991    19、涂赣峰,任存治等,氟碳铈精矿的煅烧分化,有色矿冶,1999,6:18~20    20、张世荣,涂赣峰等,氟碳铈矿热分化行为的研讨,稀有金属,1998,22(3):185~187    21、涂赣峰,张世荣等,粉状氟碳铈矿热分化反响动力学模型,我国稀土学报2000,18(1):24~26

钨粉制取

2019-03-04 16:12:50

用复原剂将纯钨化合物复原成金属钨粉的火法冶金进程,为钨冶金流程的组成部分。出产钨粉常用的纯钨化合物有三氧化钨、仲钨酸铵及蓝钨等,一般运用、碳粉等复原剂。 因为使用部门对钨粉的化学纯度、粒度和粒度散布都有严格要求,故常需依据对钨粉的不同要求选用出产办法。现代工业出产中较广泛选用的钨粉制取主要有三氧化钨氢复原、仲钨酸铵氢复原和蓝钨氢复原。供制碳化钨用钨粉的制取办法也早已选用三氧化钨氢复原法。现代则较遍及选用氢复原仲钨酸铵制取蓝钨,蓝钨再经氢复原制取钨粉的办法。在本世纪60年代发展起来的氟(氯)化钨氢复原法,用氢复原气态氟(氯)化钨能制得超微粒级钨粉或可直接制成钨管等金属制品。 为了制得具有特殊功能的钨材及钨合金,常在蓝钨等复原猜中参加微量增加剂。例如,在制取具有抗下垂功能的耐高温钨丝时,在蓝钨复原猜中增加硅、铝、钾的化合物等微量增加剂(见掺杂钨条制取)。

硅热还原法制取稀土硅铁合金的热力学原理

2019-02-12 10:08:06

由于我国稀土质料的特殊性,硅热复原法在20世纪90年代曾经一直是我国制取稀土硅铁合金的首要工艺。  硅热复原法制取稀土硅铁合金的反响热力学     在硅热复原法制取稀土硅铁合金的进程中,首要的化学反响是硅复原稀土氧化物,一起伴有复原其他氧化物、造渣及合金化等化学反响。由于稀土硅铁合金冶炼进程的反响十分复杂,特别是对某些稀土元素租赁经营合物的热力学数据的研讨还不行充沛,现在对冶炼进程化学反响进行精确的热力学核算尚有必定困难,用现有热力学数据仅能做一般定性的评论。  硅复原稀土氧化物的热力学     表1列出了几种有关氧化物的生成热和生成自在焓[1,2]。由表可见,稀土元素对氧有较大的亲和力,最首要的稀土氧化物(Ce2O3、CeO2、La2O3)的安稳性与MgO和Al2O3的安稳性相挨近,比SiO2更安稳。因而在一般冶炼条件下,用硅直接复原稀土氧化物极为困难,以硅复原Ce2O3为例:2Ce2O3+Si====4Ce+SiO2    (1)33   △G0=289600-13.40T 表1  氧化物的标准成热和自在焓氧化物氧化反响△H0298(J/molO2)△G0/(J/molO2)Al2O34Al+O2====2Al2O3-1116290-115500+209.20T33  Ca0     MgO  2Ca+O2 ==== 2CaO     2Mg+O2 ==== 2MgO  -1268580     -1202480  -1237800+201.30T     -1196600+208.40T  Ce2O3  4  Ce+O2  ====  2  Ce2O3  -1202000  -1195400+189.10T33  CeO2  Ce+O2 ==== CeO2  -1025080  -1085700+211.30T  La2O3  4  La+O2  ====  2  La2O3  -1195510  -1192000+277.40T33  Si02  Si+O2 ==== SiO2  -910860  -905800+175.70T       但硅热功当量法制取稀土硅铁合金实践上是熔融态复原进程,反响系统由液态渣相和合金相组成,复原反响在两相之间进行,并且参与反响的物质并非纯物质。硅复原稀土氧气物的反响可示意为:2(RE2O3)+[Si]====4[RE]+(SiO2)(2)33                                           [1]                                                           式中  △G0 ——反响的标准自在焓改变;       aRE——合金中稀土氧化硅的活度;       asiO2——溶渣中二氧化硅的活度;       aRE2O3——溶渣中稀土氧化物的活度;       asi——合金中硅的活度。     反响的标准自在焓改变△G0与反响的平衡常数K有下列联系:                     △G0=-RTlnK                        [2]         因而式(9-3)能够改写为:                    △G=-RTlnK+RTlnJ=RTlnJ/K             [3] 式中     依据化学反响的最小自在焓原理,若使反响式(2)能够向着硅热复原稀土氧化物生成稀土金属的方向进行,有必要使△G<0。从式[3]可知,若使△G<0,则要J<K。平衡常数K是温度的函数。在必定温度下K是常数。因而,要使反响式(22)向右进行,减小J值即增大反响物的活度或减小反响产品的活度是最有用的途径。下面临反响物的活度进行定性的计论。[next]     (1)稀土氧化物的活度  熔渣中稀土氧化物的活度与稀土氧化物的摩尔浓度有下列联系:               aRE2O3=αRE2O3·NRE2O3                      [4] 式中  aRE2O3 ——熔渣中稀土氧化物的活度;       aRE2O3 ——活度系数;       NRE2O3 ——稀土氧化物的摩尔浓度。     从式[44]可知,进步熔渣中稀土氧化物的活度系数和浓度都能够增大稀土氧化物的活度。     文献[3,4,5]在研讨了不同系统的熔渣中稀土氧化物的活度时,得出了相同的规则:     ①熔渣中稀土氧化物的活度跟着稀土氧化物浓度添加而添加。     ②当熔渣中氧化钙含量(或碱度)添加时,稀土氧化物的活度系数增大,活度也随之增大,如图1所示。图1  La2O3-CaF2-CaO-SiO2 四元系统中La2O3的活度改变       依据离子理论,RE2O3的活度可用下式标明:                [5]——氧离子的活度。    由式[5]可见,稀土氧化物的活度与稀土离子和氧离子的活度有关,而稀土离子的活度和氧离子的活度与溶渣中稀土氧化物及氧化钙含量有关。在熔渣中稀土氧化物和氧化钙将电离成金属阳离子和氧阴离子,因而添加熔渣中稀土氧化物和氧化钙含量都有利于进步稀土氧化物的活度。但在用硅热复原法制取稀土硅铁合金进程中,稀土氧化物作为首要反响物,在熔渣中的浓度受合金稀土档次所限制,不能随意添加,其所供给的氧阴离子有限。别的溶渣中所含的和酸性氧化物如Al2O3、SiO2、P2O5等,将吸收氧阴离子。    ③当熔渣中氧化钙含量过高时,熔渣的熔点升高,黏度增大,稀土氧化物的活度有下降的趋势。    (2)硅的活度  硅热复原法制取稀土硅铁合金,作为复原剂的硅是由硅铁供给的,硅铁中的含量对硅的活度有明显的影响。研讨结果标明[6],跟着Nsi的增大,asi也相应进步,其联系如图2所示。                              图2  Si-Fe系图中硅的活度与浓度的联系曲线     从图2可见,当Nsi=0.3(即17.64%)时,asi简直为零,阐明Nsi<0.3的硅铁不能作复原剂。从技能和经济方面考虑,硅热复原法制取稀土硅铁合金选用75硅铁作复原剂较合理。    在研讨硅热复原法出产合金进程中[7],发现硅铁中自在硅的含量对硅的活度有较大的影响。75硅铁是自在硅和ξ相组成的合金,在复原进程中,ξ相中的硅不参与反响,其分子式为Fe2Si5。因而,复原剂中硅含量高,有利于增大硅的活度。    (3)熔渣中SiO2的活度  在硅热复原法制取稀土硅铁合金进程中,选用添加熔渣中氧化钙的含量的方法来下降SiO2的活度。在CaO-SiO2二元系统中跟着熔体中CaO浓度的添加,SiO2的活度急剧减小(图9-3)[8]。    氧化钙能与硅复原稀土氧化物生成的SiO2构成多种化合物,如CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·SiO2等[9],使SiO2的活度减小。在实践出产中,熔渣中配入的石灰简直能够结合悉数SiO2,使其活度较小,使硅复原稀土氧化物的反响能够充沛进行。[next]    (4)合金熔体中稀土的活度  下降合金熔体中反响产品稀土金属的活度,也是减小活度商的首要内容之一。对稀土硅铁合金的物相分析标明[10],合金中稀土是以硅化物形状存在的,也就是说熔渣中稀土氧化物被硅复原为稀土金属后,稀土金属即与合金熔体中硅发作合金化反响,生成稀土硅化物,并溶解于合金熔体中,以铈为例[11]:                                     1[Ce]+[Si]=1CeSi222        (3)                    CeSi2=[CeSi2]               (4)     稀土硅化物在合金中处于安稳状况,然后下降了合金中稀土的活度。为了使稀土的合金化反响能够充沛进行,要求合金中有满足的含硅量。  图3  CaO-SiO2二元系统中活度与浓度的联系曲线     综上所述,能够以为在硅热复原法制取稀土硅铁合金进程中,为了使稀土能充沛地被复原并取得较高的稀土回收率,选用高档次、低杂质的稀土质料、复原剂和熔剂,是使硅热复原法热力学条件充沛的条件。  硅复原其他氧化物的热力学     稀土炉猜中除含有REO、CaO和SiO2外,还含有少数的FeO、MnO、MgO、TiO2、ThO2等,熔剂还带很多的CaO,这些氧化物在冶炼进程中不同程度地被硅复原。除CaO的复原能促进稀土化物的复原外,其他氧化物的复原都要耗费必定数量的硅,使合金熔体中硅含量下降,硅的活度减小,然后不利于稀土氧化物的复原。     (1)FeO和MnO的复原  由于铁和锰对氧的亲和力远比硅对氧的亲和力小,因而用硅复原FeO和MnO很简单进行:                      2FeO+Si====2Fe+SiO2             (5)     △G0====-368190+38087T                                         2MnO+Si====2Mn+SiO2               (6)   △G0=-123090+18.79T       反响式(5)和反响式(6)是放热反响,能够自发地进行,所生成的铁与锰可与硅反响生成硅化物。铁与锰的硅化物在合金中安稳存在,下降了合金中自在硅的含量,不利于稀土氧化物的复原。     (2)CaO和MgO的复原  CaO是极端安稳的氧化物,用硅复原CaO的反响为:                                        2CaO+Si(1)====2Ca(1)+SiO2                    (7)   △G0=324430-17.15T       当反响物和生成物都是纯态时,反响式(7)在一般冶炼条件下极难进行。但在硅热法制取稀土硅铁合金进程中,硅能够复原氧化钙现已被实践所证明[12]。据报道,在铁合金出产的反响系统中氧化钙被硅复原或许有下列反响存在:                   2CaO+3Si(1)====2CaSi(1)+SiO2                  (8)   △G0=465190-240.54T                                 3CaO+5Si(1)====2CaSi2(1)+CaO·SiO2(1)             (9)   △G0=23220-111.84T-0.75×10-3T2+2.68TlgT                                   3CaO+3Si(1)====2CaSi(1)+CaO·SiO2(1)                (10)   △G0=37450-67.99T-0.75×10-3T2+2.68TlgT       氧化镁能够被硅复原,其反响如下:                                        3MgO+2Si(1)====Mg2Si(1)+MgO·SiO2(1)              (11)   △G0=245600+48.50T-1.00×10-3T2-38.74TlgT       在有CaO存在的条件下,反响按下式进行:                             2MgO+CaO+2Si(1)====Mg2Si(1)+CaO·SiO2(1)          (12)   △G0=186010+62.22T+2.0×10-3T2-43.22TlgT       但由于实践冶炼温度高于镁的沸点(1105℃),被复原出来的镁大部分以气态蒸发,仅有少部分存在的合金中。     (3)TiO2的复原  TiO2的热力学安稳性与SiO2附近,用硅复原TiO2的反响为:                                                   TiO2+Si(1)====Ti+SiO2                        (13)   △G0=-8386+21.63T       炉猜中带入的TiO2常常被视作有害物质,由于被复原出来的钛进入了合金中,影响稀土硅铁合金在铁中的运用作用。因而在冶炼进程中应尽或许削减TiO2的复原。     参 考 文 献     1、梁英教等,物理化学,北京:冶金工业出版社,1986,336~368     2、黄希祜等,钢铁冶金原理,北京:冶金工业出版社,1986    3、王常珍,杨代银,金属学报,1979,15:433     4、王常珍,邹元燨,金属学报,1980,16:190     5、王常珍等,稀土学报,1985,3:27    6、蔡体刚,我国稀土学会第二届学术年会论文集,第二分册,我国稀土学会,1990,156     7、M,A雷斯,铁合金冶炼,北京:冶金工业出版社,1989     8、德国工程师协会,渣图集,北京:冶金工业出版社,1989,148~149     9、刘兴山,铁合金,1986,3:15     10、稀土编写组编著,稀土(上、下),北京:冶金工业出版社,1978     11、闫冰夷,稀土,1989,10(4):50     12、崔季刚,方星伯,稀土,1988、9(2):42

稀土铝合金

2017-06-06 17:50:03

稀土铝合金稀土铝合金是在铝合金中加入微量稀土元素,可以显著改善铝合金的金相组织,细化晶粒,去除铝合金中气体和有害杂质,减少铝合金的裂纹源,从而提高铝合金的强度,改善加工性能,还能改善铝合金的耐热性、可塑性及可锻性,提高硬度、增加强度和韧性。稀土元素的加入使得稀土铝合金成为一种性能优良、用途广泛的新型材料,目前稀土铝合金的 产量 已近全国铝 产量 的1/4。稀土元素在铝合金中的作用稀土元素非常活泼,极易与气体(如氢)、非 金属(如硫)及 金属 作用,生成相应的稳定化合物。稀土元素的原子半径大于常见的 金属 如铅、镁等,在这些 金属 中的固溶度极低,几乎不能形成固溶体。一般认为,稀土元素加入到铝合金中可起到微合金化的作用;此外,它与氢等气体和许多非 金属 有较强的亲和力,能生成熔点高的化合物,故它有一定的除氢、精炼、净化作用;同时,稀土元素化学活性极强,它可以在长大的晶粒界面上选择性地吸附,阻碍晶粒的生长,结果导致晶粒细化,有变质的作用。稀土铝合金的应用由于稀土独特的物理、化学性质开发出了众多的含稀土的合金材料,不但大量用于军事工业、农业、轻工业、手工业和交通运输业,也广泛用作建筑材料、家庭生活用具和体育用品等。稀土铝合金能大大提高合金的强度、硬度、韧性,还会使表面氧化膜结构发生变化,从而使产品表面光亮、美观,提高产品的耐腐蚀性能。目前我国在民用铝制品工业中已用来制造洗衣机内缸等。以上是稀土铝合金介绍,更多信息请详见上海 有色金属 网。

稀土铝合金

2017-06-02 16:38:42

稀土 铝合金[有色商机 : 铝合金锭]RE containing aluminium alloy指含稀土 金属 的铝合金,主要是指Al-RE系合金。工业Al-RE系合金主要是含有4.4%~5%稀土的铸造铝合金,如Al-RE-Cu-Si-Mn-Ni-Mg合金,含有多种过渡元素,成分、组织复杂。工作温度可达400℃,是广泛使用的热强性最好的铸造铝合金。室温力学性能低,铸造工艺性能良好,可用于砂型、金属型铸造,生产形状复杂的高温下长期工作的零件,如发动机附机壳体、阀门等。&nbsp;在铝合金中加入微量稀土元素,可以显著改善铝合金的金相组织,细化晶粒,去除铝合金中气体和有害杂质,减少铝合金的裂纹源,从而提高铝合金的强度,改善加工性能,还能改善铝合金的耐热性、可塑性及可锻性,提高硬度、增加强度和韧性。稀土元素的加入使得稀土铝合金成为一种性能优良、用途广泛的新型材料,目前稀土铝合金的产量已近全国铝产量的1/4。稀土元素非常活泼,极易与气体(如氢)、非金属 (如硫)及金属作用,生成相应的稳定化合物。稀土元素的原子半径大于常见的金属如铅、镁等,在这些金属中的固溶度极低,几乎不能形成固溶体。一般认为,稀土元素加入到铝合金中可起到微合金化的作用;此外,它与氢等气体和许多非金属有较强的亲和力,能生成熔点高的化合物,故它有一定的除氢、精炼、净化作用;同时,稀土元素化学活性极强,它可以在长大的晶粒界面上选择性地吸附,阻碍晶粒的生长,结果导致晶粒细化,有变质的作用。以下就这3方面的作用详细介绍。1.精炼、净化作用稀土元素的脱氧能力比强脱氧剂Al、Mg、Ti等强,微量稀土就能使〔O〕脱到<lppm(即&lt;10-4%)。稀土的脱硫能力也相当强,可以生成RES或RE2S3,生成物主要取决于稀土与硫的活度或溶解度。稀土元素在金属液中还可以与氧和硫同时发生反应生成RE2O2S型硫化物。稀土元素还能与P、Sn、As等低熔点金属元素化合,生成REP、RESn、REAs等化合物。这些稀土化合物都具有熔点高、比重轻,当它们的熔点高于金属冶炼温度时,能上浮一部分成渣,它们微小的质点则成为铝结晶过程的异质晶核,而留在固态金属内的部分则能降低其危害性。稀土对氢的的吸附力特别大,能大量吸附和溶解氢,稀土与氢的化合物熔点较高,并且弥散分布于铝液中,以化合物形成的氢不会聚集形成气泡,大大降低铝的含氢量和针孔率。2.变质作用变质处理是指在金属及合金中加入少量或微量的变质剂,用以改变合金的结晶条件,使其组织和性能得到改善的过程。变质剂又称晶粒细化剂或孕育剂。稀土元素的原子半径为0.174 ~0.204mm,大于铝原子半径(0.143mm)。稀土元素比较活泼,它熔于铝液中,极易填补合金相的表面缺陷,从而降低新旧两相界面上的表面张力,使得晶核生长的速度增大,同时还在晶粒与合金液之间形成表面活性膜,阻止生成的晶粒长大,使合金的组织细化。此外,铝与稀土形成的化合物在金属液结晶时作为外来的结晶晶核,因晶核数的大量增加而使合金的组织细化。研究表明:稀土对铝合金具有良好的变质效果。例如,合金化的7005铝合金铸锭本身就呈十分细小的组织。同时值得一提的是,稀土的变质作用具有长效及重熔稳定性的特点,比用钠(Na)、锶(Sr)等变质剂具有明显优点。稀土的变质作用只受共晶硅变化的影响。?3.合金化作用?&nbsp;稀土在铝合金中的强化作用主要有细晶强化、有限固溶强化和稀土化合物的第二相强化等。当稀土加入量不同时,稀土在铝合金中主要以三种形式存在:固熔在基体&alpha;(Al)中;偏聚在相界、晶界和枝晶界;固熔在化合物中或以化合物形式存在。当稀土含量较低时(低于0.1%),稀土主要以前两种形式分布。第一种形式起到了有限固溶强化的作用,第二种形式增加了变形阻力,促进位错增殖,使强度提高。加入稀土后合金的铸态组织中合金晶粒明显减少,二次枝晶间距有可能细化,稀土与Al、Mg、Si等元素形成的金属间化合物呈球状和短棒状分布在晶界或界内,组织中有大量位错分布。当稀土含量大于0.3%?,后一种存在形式开始占主导地位。这时,稀土与合金中的其他元素开始形成许多含稀土元素的新相,同时使第二相的形状、尺寸发生变化,可能使得第二相从长条状等形状转变成短棒状粒子出现,粒子的尺寸也变得比较细小,且呈弥散分布。大部分含稀土元素的第二相都出现了粒子化、球化和细化的特征,这种变化在一定程度上都强化了铝合金。?铝合金加入稀土元素后性能的变化随着稀土元素加入量的增加,铝合金的强度、塑性均有所提高。这主要得益于稀土元素对合金组织的改善以及弥散的稀土化合物强烈的沉淀强化效应等。添加稀土元素可以导致合金断裂过程中裂纹萌生位置与扩展途径发生改变,有利于合金的韧化。同时铝合金中随稀土含量的增加,抗拉强度、硬度提高,而延伸率略有下降。由此可见,伴随稀土的加入,合金的机械性能大有改善。稀土元素的加入也可以改善铝合金的铸造性能。这是因为铁是铝合金中非常有害的杂质,万分之几的Fe就能形成Al+FeAl3的

稀土镁合金

2017-06-06 17:50:13

稀土镁合金的用途与介绍:从1794年发现元素钇,到1945年在铀的裂变物质中获得钷,前后经过151年的时间,人们才将元素周期表中第三副族的钪钇镧铈镨钕钷钐铕钆铽镝钬铒铥镱镥17个性质相近的元素全部找到,把它们列为一个家族,取名稀土元素,其中从镧到镥15个元素又称为镧系元素。其实,这些元素并不那么稀少。例如,铈在地壳中的含量与锡近乎相等,而钇钕镧都比铅更丰富。其余的稀土元素,除钷外都不少于银,而比金丰富得多。我国是全世界稀土资源最丰富的国家,储量占全世界储量的4/5以上。此处仅简单介绍稀土元素的若干应用,从中可看出稀土元素应用的广泛性和重要性。稀土镁合金除具有传统镁合金质轻、减振降噪、抗电磁辐射、回收无污染等特点外,还具有耐热耐蚀、高强高韧、阻燃耐磨、易成型加工、抗高温蠕变等综合性能,是目前国际上最先进的新型结构材料,可广泛应用于航空航天、汽车工业、轨道车辆等领域,且以年均15%的需求量快速增长,将作为汽车结构件轻量化,提高节能性和环保性的首选材料。四年不懈研发,突破合金一系列关键技术,研制出多种稀土镁合金汽车零部件,初步在汽车 行业 得到应用。吉林省拥有6亿吨的镁矿资源,包括长春一汽集团在内的汽车制造业的改造发展也急需轻质、绿色的新型结构材料作为支撑。中科院长春应化所以国家需求为己任,面向国际镁合金材料发展的前沿态势,利用在稀土 有色金属 合金研发上较强的积累和优势,与一汽集团铸造有限公司合作,经过近4年不懈开拓,课题组解决了稀土元素难加入和加入后合金成分不均匀的难题;突破了合金成份优化设计、稀土镁合金强化相、弥散相、熔炼技术和压铸、成品率控制等关键技术;研发出有自主知识产权和国际竞争力的新型稀土镁压铸合金(AZ91X)、高温高强稀土镁合金(MgGdY系列)、高强高韧稀土镁合金(MB26)等3种高强、耐热、抗蠕变新型稀土镁合金材料,解决了稀土镁合金在汽车零部件制品上熔炼工艺、压铸工艺、合金流动性不好,充型困难等关键技术。稀土合金的加速高技术成果转化,迈出了高性能稀土镁合金 产业 加快发展的历史性一步。目前该所已拥有了从中间合金到应用合金系列完全自主知识产权的核心技术。&nbsp;更多有关稀土镁合金的内容请查阅上海 有色 网&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;

稀土铝合金

2017-06-06 17:50:12

稀土铝合金在合金材料技术领域。提出的整体弥散铜制备用稀土铜铝合金材料主要包含有Cu、Al和稀土添加剂RE;其中各成分的含量是:Al,0.10wt%~1.00wt%;RE,0.05wt%~0.50wt%,余量为Cu;所述稀土添加剂RE是指Y或Ce或混合稀土元素(Ce+Y);所述混合稀土元素(Ce+Y)采用纯稀土称重进行混合,其配比为:wt%Ce∶wt%Y=1∶1;稀土铜合金材料的制备工艺包括合金的熔炼、合金的热加工、合金的固溶、固溶后冷加工变形;其中,合金的固溶处理温度为900~950℃,保温2~4h后水淬;(850~950)℃&times;4h~8h进行热挤压或热轧加工。本发明制备的弥散铜具有高强度、高导电性、高抗软化温度的特点,其制备方法具有内氧化时间短、成本低、效率高的优点。稀土铜合金材料是采用多种优质原材料经一系列复杂而严格的生产工艺加工而成,其各项性能指标完全符合甚至超过了ISO-5182标准,更大大优于日本的NBC铜合金材料,在同 行业 中处于领先地位。这种高性能稀土铜合金材料不仅具有高硬度、高强度、高耐磨性,还具有极佳的导电、导热性能及抗高温软化性能,同时还具有冲击时不产火花等一系列优点。广泛应用于:焊接、塑胶、机电、压铸、等 行业 。更多有关稀土铝合金的内容请查阅上海 有色 网

稀土合金铜

2017-06-06 17:50:08

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 稀土合金铜品质卓越,各项性能指标均符合ISO-5182标准,与铍镍铜相比,在同等硬度条件下,导电率高出十到十二个百分点,在同行中处于领先地位;它具有极佳的导电、导热性,以及高强度、高硬度、高耐磨性、高抗熔粘性和高温热稳定性等特点,可媲美日本NBC材料,可广泛用于汽车、飞机、机械制造、家用电器、五金和电子等 行业 。材料规格圆棒(mm):&Phi;6-&Phi;105 长度300-1000板料(mm):厚度10-50 宽度10-400 长度300-2050焊轮(mm):厚度6-25 直径 &Phi;100-&Phi;350异型件:根据客户图纸加工。&nbsp;

稀土镁合金

2017-06-06 17:50:03

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 稀土镁合金稀土镁合金就是在镁合金中加入少量的稀土元素,提高镁合金特性。镁合金镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金。其特点是:密度小(1.8g/cm3镁合金左右),比强度高,弹性模量大,消震性好,承受冲击载荷能力比铝合金大,耐有机物和碱的腐蚀性能好。主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。目前使用最广的是镁铝合金,其次是镁锰合金和镁锌锆合金。主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。在实用 金属 中是最轻的 金属 ,镁的比重大约是铝的2/3,是铁的1/4。它是实用 金属 中的最轻的 金属 ,高强度、高刚性。稀土镁合金稀土镁合金种类繁多,没有固定化学式,常用的一种高强耐热稀土镁合金:高强耐热稀土镁合金高强耐热稀土镁合金,这种稀土镁合金包括2~10%重量比的钆(Gd)、 3~12%重量比的钇(Y),其余为镁。本发明的相结构特征类似于耐热的Mg-Th系合金,是一种高度抗粒子粗化、能提供高度强化和蠕变抗力的析出结构,在300℃应用条件下,短时(10 分钟以上)极限拉伸强度&sigma;b&ge;180MPa。即可以作为铸造镁合金使用,又可以作为变形镁合金加工。因此能应用于航空航天领域和汽车工业要求高温环境服役条件的结构件,满足航空航天及汽车工业的需要&nbsp; 。

用硫化锰矿制取硫酸锰的方法

2019-02-21 11:21:37

一、低档次软锰矿/大洋锰结核矿和硫化锰矿的运用现状 用软锰矿制取硫酸锰的办法,只要复原焙烧-酸浸法和用复原剂直接酸浸法。这两种办法需用焙烧或复原剂(矿藏),这不光加大硫酸锰的出产成本,更重要的是糟蹋很多名贵的不行再生的动力或矿产资源。 我国软锰矿富矿较少,多数是MnO2含量低于40%(质量分数)的贫矿,这种矿石用复原焙烧一酸浸法经济效益欠安。现有的直接酸浸办法有黄铁矿法、硫酸亚铁法、细菌浸出法等,作用都不太理相。 大洋锰结核矿是散布于洋底的一类多金属结核,MnO2含量为20%~25%(质量分数),首要的矿藏为水锰矿(Mn2O3·H2O)和偏锰酸矿(MnO2·nH2O),准则上能够归于贫氧化锰矿一类,其间还含有铜、镍、钴等有价金属,是本世纪锰、铜、镍、钴等战略金属的重要来历。因为其含水和锰含量低一级原因,对其冶炼技能,现在没有取得突破性发展,报道的有浸出法、浸出法、细菌浸出法等,大多处于试验阶段,因经济效益、环境污染等问题,尚不具有工业运用条件。 硫化锰矿是另一种散布广泛的原生锰矿,当其含少数银时即成为银-锰矿,因为锰含量低和处理困难,一般作为表外矿存留(另一种银-锰矿为含银的软锰矿,实质上是含银硫化锰矿的氧化矿,可视同为低档次软锰矿加以运用)。但因其能够直接酸浸,不需要先经过复原焙烧处理,浸出工艺较为简略;一同还因为硫化锰矿一般都含有微量银,浸渣中银得到开端富集,能够从中提银或作为含银矿渣出售,因此不少小型矿山、厂商选用硫化锰矿为质料,经过用稀硫酸简略酸浸的办法,先出产硫酸锰,然后从浸渣中提银,具有必定的经济效益。 可是这种工艺具有一个丧命的缺陷,即酸浸过程中会发生很多的到达300mg/L以上气体,工作条件非常恶劣,并且形成严峻的环境污染。 惯例管理气体污染的办法为碱液吸收法,但这种办法设备杂乱,出资大,处理费用高,吸收液浓度低,收回运用困难,一般厂商难以承受。有的厂商选用高档次软锰矿[w(MnO2)>60%]与硫化锰矿一同直接浸出,可是且不管高档次软锰矿价高量少,并且当硫化锰矿直接投入酸浸时,不管有多少多强的氧化剂,首要发生的必定是气体,因此用高档次软锰矿直接浸出硫化锰矿,实践上并不行行。 二、低档次软锰矿/大洋锰结核矿和硫化锰矿的直接浸出 为了能够到达不必焙烧、不耗费复原剂(矿藏),并且又不发生气体,直接浸出低档次软锰矿/大洋锰结核矿和硫化锰矿制取硫酸锰的意图,能够选用两步循环浸出的办法。我国发明专利CN1465723A供给了处理这一难题的第一步办法-复原浸出(酸性浸出)。该专利的特征是:用低档次软锰矿(或大洋锰结核矿)和闪锌矿精矿(ZnS)一同、直接在稀硫酸中浸出,取得MnSO4和ZnSO4溶液:反响顶用FeSO4作催化剂,来加速低档次软锰矿(或大洋锰结核矿)和闪锌矿精矿的分化。 在液相条件、较低酸度和有氧化剂存在时ZnS容易发生电离:溶液中S2-的浓度取决于酸度,酸度愈小,即pH愈大,S2-的浓度就愈大。在氧化剂足够时,S2-将进一步经过这种液相途径被氧化为高价状况:这是一种均匀的液相氧化反响,具有较大的热力学推动力,在有氧化剂存在时,中间产品SO32-和HSO3-难以堆集到较大的浓度,将被敏捷氧化为SO42-,也就是说不会有H2S和SO2气体发生,试验证明反响中的确没有这些气体生成。 第二步-复分化浸出(中性浸出):上述第一步复原浸出液(MnSO4+ZnSO4),经除铁处理后,将硫化锰精矿粉直接加入到净化后的锰-锌混合溶液中,便利而经济地完结锰、锌别离:因为ZnS的溶度积(Ksp=1.2×10-24)远低于MnS(Ksp=1.4×10-15),因此这个反响能够进行得很彻底,其热力学条件具有了在常温常压下自发反响的或许。为了加速反响的进行,能够升高反响温度。试验证明:当温度≥85℃时,溶液处于自沸状况,反响进行得很快,数分钟内即可完结。因为该反响在中性溶液中进行,因此彻底没有H2S气体发生,硫化锰矿中的硫和锰得到了充沛的运用。 二次浸出大大增加了硫酸锰的产值,具有适当高的经济效益。沉积出的ZnS可不必经过水洗,直接回来用于低档次软锰矿/大洋锰结核矿的复原浸出,这种新生成的ZnS比锌精矿具有更大的反响活性,能进一步加速复原浸出的速度,并可使反响更为彻底。 这样,第一步复原浸出(酸性浸出):用低档次软锰矿/大洋锰结核矿与ZnS在可溶性铁盐的催化作用下,在稀硫酸中直接浸出,取得锌-锰混合溶液;第二步复分化浸出(中性浸出):用硫化锰精矿别离净化后的锌-锰混合溶液,沉积出ZnS;ZnS回来用于新一轮(第一步)复原浸出。如此重复循环的成果,低档次软锰矿/大洋锰结核矿和硫化锰矿都经过直接浸出,取得了硫酸锰,参加反响的两种矿藏中的有用元素Mn,S,O,Ag都得到了充沛运用,而ZnS则仅仅循环运用,基本上不耗费,实践上等于用硫化锰精矿直接浸出了低档次软锰矿/大洋锰结核矿。ZnS能够用ZnSO4与硫化锰精矿反响取得:三、工艺流程(见图1)图1  工艺流程图 中性浸出准则上能够运用硫化锰原矿,但因其锰含量低、质量差、反响慢、渣量大。作用不如运用经选矿富集的硫化锰精矿好,并且用硫化锰精矿沉锌,得到的ZnS中含渣量较少,较为合适用于再次浸出运用。 在中性浸出沉积ZnS的过程中,需用略为过量的硫化锰精矿,以使锌能尽或许彻底地被沉积出来,这样必然会有少数剩下的硫化锰矿与沉积的ZnS混合在一同,当回来第一步复原浸出时,开端会有少数H2S气体发生。处理这一问题的办法能够在工艺上作一些小的改善:将此种混有少数硫化锰矿的ZnS沉积物,先回来到新的净化后的锌-锰混合溶液中,以除掉剩下的硫化锰矿,然后再用于新一轮复原浸出。 当硫化锰精矿中含有碳酸锰矿时,在复分化浸出(中性浸出)过程中,碳酸锰矿与沉积的ZnS混合在一同,在回来到新一轮复原浸出时,剩下的硫化锰矿将得到充沛运用,不会影响复原浸出。 当硫化锰精矿中含银时,被称为银-锰矿,参考文献介绍了选用高温、高酸、高氧化剂(高档次软锰矿)浸出银-锰矿的办法,锰浸出率大于98%,可是没有提及浸出过程中是否会发生H2S气体,以及H2S气体的危害性及其处理办法。本技能在复分化浸出(中性浸出)过程中,银与沉积的ZnS混合在一同,在回来到新一轮复原浸出时,ZnS被溶解,银则在复原浸出渣中得到富集,能够从中提银,不会形成银资源的任何糟蹋,并且这种运用银-锰矿的办法,不会发生H2S气体,比现有的一切办法都更便利,更环保,更经济合理。 四、定论和试验例 本技能办法使低档次软锰矿/大洋锰结核矿与硫化锰精矿中的有用元素Mn,S,O,Ag等,在一次循环工艺过程中一同得到了充沛运用。并且这两种矿藏都是选用直接浸出,省去了焙烧工序,浸出过程中彻底没有H2S气体发生,这不光充沛运用了有限的资源,很多削减温室气体的排放和其它有害气体的环境污染,优化了工艺操作条件,并且还将大大下降硫酸锰的出产成本,具有明显的经济效益和环境效益,契合可持续发展的准则。 试验用硫化锰精矿取自福建连城锰矿,粒度小于106μm,含Mn质量分数43%,S质量分数25%,实践MnS质量分数65%左右。将此种硫化锰精矿以理论核算值110%的数量加入到净化后的锌-锰混合溶液中,90℃自沸5~10min,反响结尾pH 5.5~6.5。分析该溶液中Zn质量分数为0.1%;浸渣用新的净化后的锌-锰混合溶液再次浸出,40℃温度下浸出60 min(或85℃温度下自沸5~10min),分析浸渣中MnS质量分数为1.2%。 反响过程中彻底没有气体发生,试验成果证明,ZnS的沉积率和MnS的运用率均到达99%以上,浸出作用很好,并且设备简略,工艺条件宽松,能耗低,合适于工业化出产选用。

稀土合金铜

2017-06-02 16:33:19

稀土 合金铜品质卓越,各项性能指标均符合ISO-5182标准,与铍镍铜相比,在同等硬度条件下,导电率高出十到十二个百分点,在同行中处于领先地位;它具有极佳的导电、导热性,以及高强度、高硬度、高耐磨性、高抗熔粘性和高温热稳定性等特点,可媲美日本NBC材料,可广泛用于汽车、飞机、机械制造、家用电器、五金和电子等行业。材料规格圆棒(mm):&Phi;6-&Phi;105 长度300-1000板料(mm):厚度10-50 宽度10-400 长度300-2050焊轮(mm):厚度6-25 直径 &Phi;100-&Phi;350异型件:根据客户图纸加工。&nbsp;本文为转载稿,仅代表作者本人的观点,与本网立场无关。上海有色网信息科技有限公司不对其中包含或引用的信息的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。对于任何因直接或间接采用、转载本文提供的信息造成的损失,上海有色网信息科技有限公司均不承担责任。媒体合作事宜, 敬请联系info@smm.cn 或 021-6183 1988 转 5009。

硅粉的制取

2019-03-12 11:03:26

现在国内、世界市场上所需硅粉的细度规格如下:规格(2mm-10mm) 筛余量(分量)500um-180um(30目-80目) +500um≤3% -180um≤10%425um-150um(40目-100目) +425um≤5% -150um≤15%250um-140um(60目-110目) +250um≤3% -140um≤10%125um-74um(120目-200目) +125um≤3% -74um≤10%-74um(-200目) +74um≤5%-45um(325目) +45um≤5%5um-1um(2500目-12500目) +5um≤5%由于金属硅是一种质硬易碎的物料,在粉磨过程中筛余物不能有用的操控,过粉磨现象严峻,构成产品糟蹋大,出产成本高,产品粒径不合格,致使产品没有竞争力。多年来硅粉这一老大难的问题一向困扰着广阔硅出产厂商和运营硅的老板。1. 硅粉的出产工艺以硅块为质料制取硅粉的办法许多。其间作用较好、运用较多的是雷蒙法,对辊法、盘磨法和冲旋法。所用设备相应是雷蒙法、对辊机、盘磨机(也称立磨)和冲旋法。就制粉原理看,前三种是揉捏破坏,后一种是冲击破坏,就其结构看,相异很大,各有特色,各有优缺点。为便于比较,将有关参数汇总于表1中。2. 制粉工艺对硅粉反响活性的影响硅粉的反响活性是硅粉参加化学反响,构成产品的才能。活性好的体现有两方面:一是反响敏捷,安稳,且易于操控;二是反响彻底,单耗低,即组成1t的硅粉耗量低,为了取得高活性的硅粉,有必要使高块的制取办法、硅块的化学成分、环境条件及硅硅粉的制取办法都到达最佳水平。事实上,制粉工艺对硅粉活性的影响也很大。断定硅粉活性的标准主要有:硅粉的微观结构、比表面积、粒径散布和出产运用作用,现分述如下:2.1制粉工艺对硅粉微观结构的影响化学成分符合要求的金属硅在炼制过程中已取得最佳微观结构,然后保证其具有参加组成反响的最佳活性。制粉时必定尽量要下降对其微观结构的劣化作用,削减晶粒及晶粒群间的变形,使绝大部分硅粉坚持原有的微观结构,以坚持或进步其活性。表1中罗列的四种办法中,以冲旋法最佳,由于该法是使用腾空击打的办法来使硅块本身循着体内最单薄的环节碎裂,没有因揉捏引起的结构变形。2.2制粉工艺对硅粉比表面积的影响硅粉的比表面积是参加化学反响才能的重要目标。硅粉的比表面积越大,同氯触摸的面积越大,反响活性越高,硅的使用率就越高、单耗就越低;因而,比表面积是断定硅粉活性的一个重要目标。从表1能够看出,选用冲旋法制得的硅粉的比表面积最大。2.3制粉工艺对硅粉粒径的影响现在,工业上的组成是经过硅粉和氯在流化态反响器中接连反响及完结的。硅粉的粒径及其散布对反响及其彻底程度具有重要影响。硅粉的粒径要适度,且要求有必定的粒径散布;以取得最佳的作用。因而,制粉办法有必要坚持硅粉粒径可调,且得率高,加工成本低,从表1能够看出制粉工艺对硅粉的粒径及其散布的影响。当然,硅粉活性的凹凸终究还要靠出产实践,即的质量和产值断定。(表1)项目雷蒙法 对辊法 盘磨法 冲旋法比表面积(m2/g-1) 0.26 0.36 0.42 0.57粒径(mm) ≤0.35 ≤0.35 ≤0.35 ≤0.35-325意图比重(%) 〈30 〈18 〈20 〈20颗粒描摹 扁平润滑,少裂纹扁平润滑,少裂纹 扁平润滑,少裂纹 蜂窝表面,多裂纹硅粉的产值 1.5 0.5 2.5 2.0电耗(KWt.h-1) 25/85 44/120 44/108 22.5/35加工成本(元/t-1) 180 270 300 120设备的可靠性好 较好 较好 好环保性 噪音大 粉尘大 噪音大 环保合格

稀土镁合金

2017-06-06 17:50:12

&nbsp;稀土镁合金种类繁多,没有固定化学式,常用的一种高强耐热稀土镁合金镁合金的用途与介绍:从1794年发现元素钇,到1945年在铀的裂变物质中获得钷,前后经过151年的时间,人们才将元素周期表中第三副族的钪钇镧铈镨钕钷钐铕钆铽镝钬铒铥镱镥17个性质相近的元素全部找到,把它们列为一个家族,取名稀土元素,其中从镧到镥15个元素又称为镧系元素。稀土镁合金并不是一种化学物质,而是由很多种化合物组成的结晶体,一般只用各成份的含量百分比来表示,如稀土 金属 总量6%-15%、镁2.5%-5%、钙5%-10%。其中稀土也分很多种元素,如镧,铈,镨,钕,钐,铕,钆,铽,镝,钬,铒,铥,镱,镥,钇等,所以很难用化学式来表示。其实,稀土镁合金中,这些元素并不那么稀少。例如,铈在地壳中的含量与锡近乎相等,而钇钕镧都比铅更丰富。其余的稀土元素,除钷外都不少于银,而比金丰富得多。我国是全世界稀土资源最丰富的国家,储量占全世界储量的4/5以上。此处仅简单介绍稀土元素的若干应用,从中可看出稀土元素应用的广泛性和重要性。钢的脱硫&nbsp; 在钢中添加混合稀土 金属 的目的之一是控制硫夹杂物的含量和形状。炼钢时通常要添加锰,锰与硫结合形成硫化物夹杂物,这种夹杂物在轧钢时会变形。而添加混合稀土 金属 则能产生稀土的硫化物、硫氧化物,它们在轧钢时形状保持不变,这可使钢的性能得到改善。稀土镁合金球墨铸铁&nbsp; 混合稀土 金属 以稀土硅铁合金或硅镁钛合金的形式加入铁不中促进石墨的球化,从而提高铸铁的可锻强度。产品称球墨铸铁。用于 有色金属 合金中&nbsp; 稀土 金属有色金属 合金中也获得广泛应用。例如有一种稀土镁合金(含有Mg,Zn,Zr,La,Ce)可用于制造喷气式发动机的传动装置,直升飞机的变速箱,飞机的着陆轮和座舱罩。在镁合金中添加稀土 金属 的优点是可提高其高温抗蠕变性,改善铸造性能和室温可焊性。有一种铝锆钇合金用作电线,其特点是输出功率高、耐热、耐振动和耐腐蚀。永磁材料&nbsp; 有一种永磁材料&mdash;&mdash;钕铁永磁合金,其磁能积达300千焦/立方米,比钐钴永磁合金(它在70年代取代昂贵的铂钴永磁体 市场 产生过重大影响)几乎高出一倍。然而钕铁永磁合金也有缺点,它在居里温度达3250℃左右,(钐钴永磁合金的是760℃左右),并且铁容易腐蚀。研究发现,把硼添加到钕铁永磁合金中可提高其磁能积和抗退磁的能力。这些性能优良的永磁材料用于飞机及宇宙航行器的仪表,精密仪器,微型电机等。石油裂化催化剂等&nbsp; 稀土分子筛裂化催化剂是用于石油裂化工艺中性能优良(催化活性大,产品收率高)的催化剂。这种催化剂多数用混合稀土氯化物与相应的钠型分子筛发生阳离子交换反应制成。稀土 金属 元素,包括稀土镁合金的化合物作为催化剂还用于很多其他催化反应中。如将已除去铈的混合稀土 金属 元素的环烷酸盐溶于汽油中可用作合成戊橡胶工艺中的催化剂,这是我国首创的,又如为净化汽车废气而设计的汽车催化器中,能将一氧化碳和未燃烧尽的碳氢化合物减少到极低的水平,其中所用的催化剂LACOO3,有效地地催化CO、烃类的燃烧,其活性、寿命与铂基催化剂无甚差别,而 价格 则便宜得多。各种稀土荧光粉的用途颇广,如用于黑白电视显像管、X射线增感屏、雷达显像管、荧光灯、高压水银灯等。激光器&nbsp; 稀土在激光器中也应用较多。目前使用最广的激光工作物质是掺钕钇铝石榴石Y3Al5O12:Nd3+和掺钕玻璃。前苏联曾研制出一种新型激光器&mdash;&mdash;掺Cr3+,Nd3+的钆钪镓石榴石,其效率比钕激光器高3.5倍。在室温及2.5大气压下,1公斤的LaNi5合金能吸收14克氢,而稍加热即可把储藏的氢完全放出。LaNi5和LaNi5H6的密度分别约为6.4和6.43克/厘米。由此可算得每立方米LaNi5约可吸收储存氢90克之多,而1米3液氢却不过重71克,可见LaNi5的储氢效率之高(而且还有比液氢安全的优点)。已发现的类似的储氢材料还有CeNi5,LaMg17,La2Ni5Mg13等。这样的储氢材料在利用氢作燃料方面有潜在的应用前景。

稀土镁合金

2017-06-06 17:50:00

稀土镁合金的用途与介绍:从1794年发现元素钇,到1945年在铀的裂变物质中获得钷,前后经过151年的时间,人们才将元素周期表中第三副族的钪钇镧铈镨钕钷钐铕钆铽镝钬铒铥镱镥17个性质相近的元素全部找到,把它们列为一个家族,取名稀土元素,其中从镧到镥15个元素又称为镧系元素。其实,这些元素并不那么稀少。例如,铈在地壳中的含量与锡近乎相等,而钇钕镧都比铅更丰富。其余的稀土元素,除钷外都不少于银,而比金丰富得多。我国是全世界稀土资源最丰富的国家,储量占全世界储量的4/5以上。此处仅简单介绍稀土元素的若干应用,从中可看出稀土元素应用的广泛性和重要性。钢的脱硫&nbsp; 在钢中添加混合稀土金属的目的之一是控制硫夹杂物的含量和形状。炼钢时通常要添加锰,锰与硫结合形成硫化物夹杂物,这种夹杂物在轧钢时会变形。而添加混合稀土金属则能产生稀土的硫化物、硫氧化物,它们在轧钢时形状保持不变,这可使钢的性能得到改善。稀土球墨铸铁&nbsp; 混合稀土金属以稀土硅铁合金或硅镁钛合金的形式加入铁不中促进石墨的球化,从而提高铸铁的可锻强度。产品称球墨铸铁。打火石&nbsp; 混合稀土金属还用于制造打火石,这是用75%的混合稀土金属和25%的铁制成的一种合金。用于有色金属合金中&nbsp; 稀土金属有色金属合金中也获得广泛应用。例如有一种稀土镁合金(含有Mg,Zn,Zr,La,Ce)可用于制造喷气式发动机的传动装置,直升飞机的变速箱,飞机的着陆轮和座舱罩。在镁合金中添加稀土金属的优点是可提高其高温抗蠕变性,改善铸造性能和室温可焊性。有一种铝锆钇合金用作电线,其特点是输出功率高、耐热、耐振动和耐腐蚀。永磁材料&nbsp; 有一种永磁材料&mdash;&mdash;钕铁永磁合金,其磁能积达300千焦/立方米,比钐钴永磁合金(它在70年代取代昂贵的铂钴永磁体市场产生过重大影响)几乎高出一倍。然而钕铁永磁合金也有缺点,它在居里温度达3250℃左右,(钐钴永磁合金的是760℃左右),并且铁容易腐蚀。研究发现,把硼添加到钕铁永磁合金中可提高其磁能积和抗退磁的能力。这些性能优良的永磁材料用于飞机及宇宙航行器的仪表,精密仪器,微型电机等。石油裂化催化剂等&nbsp; 稀土分子筛裂化催化剂是用于石油裂化工艺中性能优良(催化活性大,产品收率高)的催化剂。这种催化剂多数用混合稀土氯化物与相应的钠型分子筛发生阳离子交换反应制成。稀土金属元素的化合物作为催化剂还用于很多其他催化反应中。如将已除去铈的混合稀土金属元素的环烷酸盐溶于汽油中可用作合成戊橡胶工艺中的催化剂,这是我国首创的,又如为净化汽车废气而设计的汽车催化器中,能将一氧化碳和未燃烧尽的碳氢化合物减少到极低的水平,其中所用的催化剂LACOO3,有效地地催化CO、烃类的燃烧,其活性、寿命与铂基催化剂无甚差别,而价格则便宜得多。镧玻璃&nbsp; 一种具有优良光学性质的镧玻璃,含氧化镧La2O360%,氧化硼B2O340%,具有高的折射率,低的色散和良好的化学稳定性。这种光学玻璃是制造高级照相机的镜头和潜望镜的镜头的不可缺少的光学材料。玻璃脱色&nbsp; 采用稀土使玻璃脱色的原理涉及到铁的氧化态。玻璃中的二价铁杂质使玻璃显蓝色,它氧化成三价铁后则使玻璃显极浅黄色,颜色淡得多。二氧化铈是很好的玻璃脱色剂,因为铈(Ⅳ)具有强氧化性,能将二价铁氧化成三价铁,而它本身则还原成稳定的铈(Ⅲ),CeO2 Ce2O3都无色。荧光粉&nbsp; 在彩电的显像管中采用的性能优良的红基色荧光粉,以钇的化合物Y2O2S或Y2O3作基质,以铕Eu3+作激活剂。这种产生出红色基色的荧光粉的使用效果,远远比过去(1964年以前)使用的非稀土硫化物红色荧光粉为好。各种稀土荧光粉的用途颇广,如用于黑白电视显像管、X射线增感屏、雷达显像管、荧光灯、高压水银灯等。激光器&nbsp; 稀土在激光器中也应用较多。目前使用最广的激光工作物质是掺钕钇铝石榴石Y3Al5O12:Nd3+和掺钕玻璃。前苏联曾研制出一种新型激光器&mdash;&mdash;掺Cr3+,Nd3+的钆钪镓石榴石,其效率比钕激光器高3.5倍。储氢&nbsp; 在合适的温度和压力下,五镍镧LaNi5合金能吸收氢分子:LaNi5+3H2=LaNi5H6冷却该合金时氢就被吸收,加热时就解吸,这提供了一种安全的储氢方法。在室温及2.5大气压下,1公斤的LaNi5合金能吸收14克氢,而稍加热即可把储藏的氢完全放出。LaNi5和LaNi5H6的密度分别约为6.4和6.43克/厘米。由此可算得每立方米LaNi5约可吸收储存氢90克之多,而1米3液氢却不过重71克,可见LaNi5的储氢效率之高(而且还有比液氢安全的优点)。已发现的类似的储氢材料还有CeNi5,LaMg17,La2Ni5Mg13等。这样的储氢材料在利用氢作燃料方面有潜在的应用前景。

铝镁及其合金的表面处理方法

2019-02-28 10:19:46

金属表面在各种热处理、机械加工、运送及保管过程中,不可避免地会被氧化,发生一层厚薄不均的氧化层。一起,也简单遭到各种油类污染和吸附一些其他的杂质。油污及某些吸附物,较薄的氧化层可先后用溶剂清洗、化学处理和机械处理,或直接用化学处理。    关于严峻氧化的金属表面,氧化层较厚,就不能直接用溶剂清洗和化学处理,而较好先进行机械处理。一般通过处理后的金属表面具有高度活性,更简单再度遭到尘埃、湿气等的污染。为此,处理后的金属表面应尽或许快地进行胶接。经不同处理后的金属保管期如下:    (1)湿法喷砂处理的铝合金,72h;    (2)铬酸-硫酸处理的铝合金,6h;    (3)阳极化处理的铝合金,30天;    (4)硫酸处理的不锈钢,20天;    (5)喷砂处理的钢,4h;    (6)湿法喷砂处理的黄铜,8h。    一、铝及铝合金表面处理办法    1.脱脂处理。用脱脂棉沾湿溶剂进行擦洗,除掉油污后,再以清洁的棉布擦洗几回即可。常用溶剂为:、、、丁酮和汽油等。    2.脱脂后于下述溶液中化学处理:浓硫酸27.3重7.5水65.2在60-65°C浸渍10-30min后取出用水冲刷,晒干或在80°C以下烘干;或许在下述溶液中洗后再晒干:磷酸10正3水20此办法适用于酚醛,尼龙胶等,作用杰出。    3.脱脂后于下述溶液中化学处理:3-3.5氧化铬20-26磷酸钠2-2.5浓硫酸50-600.4-0.6水1000在25-40°C浸渍4.5-6min,即进行水洗、枯燥。本办法胶接强度较高,处理后4h内胶接,适用于环氧胶和环氧-胶胶接。    4.脱脂后于下述溶液中化学处理:磷酸7.5氧化铬7.5酒精5.0甲醛(36-38%)80在15-30°C浸渍10-15min,然后在60-80°C下水洗、枯燥。    5.脱脂后于下述溶液中进行阳极化处理:浓硫酸22g/l在1-1.5A/dm2的直流强度下浸渍10-15min,再在饱满重溶液中,于95-100°C下浸渍5-20min,然后水洗,枯燥。    6.脱脂后于下述溶液中化学处理:重66硫酸(96%)666水1000在70°C下浸渍10min,然后水洗,枯燥。    7.脱脂后于下述溶液中化学处理:硝酸(d=1.41)3(42%)1在20°C下浸渍3s,即用冷水冲冼,再在65°C下用热水洗刷,蒸馏水冲刷,枯燥。此法适宜于含铜较高的铸造铝合金。    8.喷砂或打磨后,在下述溶液中阳极化:氧化铬100硫酸0.2氯化钠0.2在40°C下于10min内将电压从0V升至10V,坚持20min,再在5min内从10V升至50V,坚持5min,然后水洗,700C下枯燥。留意:游离氧化铬浓度不得超越30-35g/l。

镁稀土合金

2017-06-06 17:50:13

镁稀土合金除具有传统镁合金质轻、减振降噪、抗电磁辐射、回收无污染等特点外,还具有耐热耐蚀、高强高韧、阻燃耐磨、易成型加工、抗高温蠕变等综合性能,是目前国际上最先进的新型结构材料,可广泛应用于航空航天、汽车工业、轨道车辆等领域,且以年均15%的需求量快速增长,将作为汽车结构件轻量化,提高节能性和环保性的首选材料。镁稀土合金的用途与介绍:从1794年发现元素钇,到1945年在铀的裂变物质中获得钷,前后经过151年的时间,人们才将元素周期表中第三副族的钪钇镧铈镨钕钷钐铕钆铽镝钬铒铥镱镥17个性质相近的元素全部找到,把它们列为一个家族,取名稀土元素,其中从镧到镥15个元素又称为镧系元素。其实,这些元素并不那么稀少。例如,铈在地壳中的含量与锡近乎相等,而钇钕镧都比铅更丰富。其余的稀土元素,除钷外都不少于银,而比金丰富得多。我国是全世界稀土资源最丰富的国家,储量占全世界储量的4/5以上。此处仅简单介绍稀土元素的若干应用,从中可看出稀土元素应用的广泛性和重要性。四年不懈研发,突破合金一系列关键技术,研制出多种稀土镁合金汽车零部件,初步在汽车 行业 得到应用。吉林省拥有6亿吨的镁矿资源,包括长春一汽集团在内的汽车制造业的改造发展也急需轻质、绿色的新型结构材料作为支撑。中科院长春应化所以国家需求为己任,面向国际镁合金材料发展的前沿态势,利用在稀土 有色金属 合金研发上较强的积累和优势,与一汽集团铸造有限公司合作,经过近4年不懈开拓,课题组解决了稀土元素难加入和加入后合金成分不均匀的难题;突破了合金成份优化设计、稀土镁合金强化相、弥散相、熔炼技术和压铸、成品率控制等关键技术;研发出有自主知识产权和国际竞争力的新型稀土镁压铸合金(AZ91X)、高温高强稀土镁合金(MgGdY系列)、高强高韧稀土镁合金(MB26)等3种高强、耐热、抗蠕变新型稀土镁合金材料,解决了稀土镁合金在汽车零部件制品上熔炼工艺、压铸工艺、合金流动性不好,充型困难等关键技术。镁稀土合金的加速高技术成果转化,迈出了高性能稀土镁合金 产业 加快发展的历史性一步。目前该所已拥有了从中间合金到应用合金系列完全自主知识产权的核心技术。&nbsp;更多有关镁稀土合金的内容请查阅上海 有色 网&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;