锡矿用途
2019-01-04 09:45:40
锡在冶金工业中主要用于生产镀锡板(马口铁)和各种合金。镀锡板是锡的主要消费领域,约占锡的消费量的40%左右,它可以用作食品和饮料的容器、各种包装材料、家庭用具和干电池外壳等。锡铅和少量锑组成的低熔点合金就是焊锡,其占锡的用量的20%左右。轴承合金是锡、铅、锑、铜的合金。含锡的青铜广泛用于船舶、化工、建筑、货币等许多方面。锡还可与其他金属制成巴比特合金、活字合金、钛基合金、铌锡合金,等等,用于原子能工业、航空工业等领域。
锡在化工方面主要用于生产锡的化合物和化学试剂。锡的有机化合物主要用作木材防腐剂、农药等,锡的无机化合物主要用作催化剂、稳定剂、添加剂和陶瓷工业的乳化剂。锡精矿是炼锡的主要原料。
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
铋矿浆电解工厂实践
2019-01-24 17:45:50
湖南柿竹园有色金属矿铋冶炼广是我国最大的铋冶炼厂,建成于20世纪90年代初,采用传统的反射炉熔炼-火法精练流程。自投产以来,该厂工艺、设备及操作水平不断提高,形成了精铋300t∕a的生产能力,产品质量好。铋冶炼厂所用的原料主要来自柿竹园有色金属矿遗厂产出的铋精矿,这种精矿中含有少量的铍、氟,加上矿石中的硫在熔炼时不可避免地进入烟气,对周围环境存在污染,对工人的身心健康存在影响。此外,火法炼铋存在着铋回收率低、对铋精矿的品位要求高、杂质含量要求低、能耗高等不利因素,促使人们研究铋冶炼的新工艺。经过大量的实验室研究、扩大试验及工业试验,选择了铋矿浆电解取代反射炉。1997年在柿竹园铋冶炼厂建成并投产了世界上第一座矿浆电解工业生产厂,铋矿浆电解技术经济指标明显优于反射炉,对周围环境污染大大减轻,工艺畅通,设备运转良好,工厂的建成,为矿浆电解的应用奠定了坚实的基础。
一、工艺流程
柿竹园铋冶炼厂矿浆电解工艺流程如图1所示。铋精矿在浆化槽中浆化后流入矿浆电解槽阳极区搅拌浸出电解,矿浆从第一个矿浆电解槽溢流,流入第二个矿浆电解槽的阳极区,连续经过6个矿浆电解槽后,浸出渣中的铋含量降至1%左右,此时可以认为浸出结束。矿浆从第6个矿浆电解槽溢流进入矿浆中间槽,再通过矿浆泵将矿浆泵入厢式压滤机过滤洗涤,排出的浸出渣堆存,可作为硫精矿出售,也可考虑再选矿回收渣中的钼。过滤后的滤液返回浆化槽作为浆化液循环使用。溶液循环一段时间后,抽出部分溶液开路处理,以防止杂质在溶液中积累。原设计有一萃取除铁工序,抽出部分溶液经萃取后除去溶液中的铁,以保持整个体系铁的平衡,但实际操作中已省去萃取除铁工序。铋粉定时从阴极隔膜口袋中抽取,经板框压滤机压滤,滤液返回电解槽阳极区,电解液循环使阴极区补充了铋离子,防止阴极液贫化。海绵铋经洗涤后压块脱水,再送还原熔炼。精炼工序采用原有的火法精炼设备和操作程序。图1 硫化物阳极反应E-[Cl-]关系
二、矿浆电解槽
矿浆电解作为一种新的冶金方法,其最关键的设备是矿浆电解槽。这种电解槽与传统的电解槽在功能上有很大的区别,它必须满足浸出、电积和部分净化所需要的条件,因而在结构上与一般电解槽完全不同,这也是国内外研究人员研究的重点。矿浆电解槽从实验室规模开始,经过1m3单槽扩大试验,最后在柿竹园铋冶炼厂建立了6个连续的矿浆电解槽,单槽容积为3m3,电解槽尺寸为1500mm×1450mm×1450mm。图2为铋工业生产槽照片。图2 工业用矿浆电解槽
电觯槽为方形结构,中间安置了机械搅拌装置。这种结构的电解槽很好地满足了工艺的要求。没有发现矿浆在电解槽底部沉结,矿浆从第1槽流至第6槽非常顺畅。在研制过程中对矿浆在槽中的流动及各种物料的排出进行了大量的研究,设计了一些特殊的结构以保证生产的连续化。对楷体、隔膜、电极等材料也进行了长期的研究,工厂投产后也证明了它们完全符合要求。
在生产连续运行中也证明了铋矿浆电解完全可以自热进行。矿浆没有经过加热,在冷态下进入第1个矿浆电解槽。依靠矿浆电解体系的自热,很好地维持在所需的温度下进行反应。这种结构的矿浆电解槽具有很好的放大性能,一般来说,可根据矿浆在电解槽中的停留时间选择电解槽的容积和数量。此外,特别值得提出的是矿浆电解槽造价便宜,制作简单。
三、对环境影响的评价
采用矿浆电解工艺处理铋精矿,它的一个显著优点是,和铋结合的硫大部分以元素硫的形态产出,并可进一步回收生产硫精矿或元素硫产品,同时整个系统的溶液可以基本实现闭路循环,大大减少了废水排放量。
化学定量分析表明,柿竹园铋精矿含Be为0.0032%,含F为0.99%.含As为0.049%,矿浆电解时,约有35%的Be、90%的F和20%的As被浸出进入溶液。随溶液循环次数的增加,Be、F和As将在溶液中积累,尤以F的积累最为严重。因此对少量外排的废电解液必须进行达标处理。
废电解液首先经铁粉置换回收Bi,再经石灰中和(调溶液pH值至11)处理后,溶液中的Be含量由0.99mg∕L降至0.0036mg∕L,F含量由0.58g/L降至0.5mg∕L,As含量由1.9mg∕L降至0.003mg∕L,符合地面水环境质量标准GB 3838-88的Ⅲ类标准。废水再排至污水站稀释,经再次处理后排放。
矿浆电解产出的含硫废渣,对环境无明显影响,可进一步浮选生产硫精矿或采用其他工艺回收生产元素硫,也可以直接排至尾矿坝堆存或填埋处理。
四、铋矿浆电解主要技术经济指标
柿竹园铋矿浆电解厂生产规模为铋金属量200t∕a,工业生产的主要技术经挤指标如下:
铋浸出率∕% 98
铋全流程总回收率/% %
吨铋总交流电耗∕kW·h 2500(其中电解电耗为1830)
吨铋碱耗/kg 121
吨铋酸耗/kg(HCl为31%) 500
五、两种铋冶炼方法的比较
采用矿浆电解技术处理铋精矿,与现有火法冶炼流程的主要技术经济指标对比见下表。从下表可以看出,铋矿浆电解具有如下特点:
(一)对环境污染轻,是一种环境友好的工艺。
(二)能耗明显下降,工艺总能耗仅为反射炉熔炼的一半。
(三)铋回收率高。
(四)对原料适应性广。
表 矿浆电解处理铋精矿与现有火法冶炼流程的比较①取自柿竹园铋冶炼厂原火法冶炼1996年指标。
六、矿浆电解工艺目前的局限性
矿浆电解技术毕竟是处于工业化初期,装备水平还比较落后,自动化程度很低,大部分是人工操作。在铋矿浆电解生产中,由于阴极产物是以粉状物产出(铋粉),需要靠人工抽取,操作工人的素质在很大程度上成了工艺指标的制约因素,人为因素对工艺指标的影响较大。由于操作不精心,电极的断裂、隔膜布的破损等比较严重,另外,由于目前矿浆电解槽的体积较小,对铋这类经济价值较高、物料处理量小的小金属无疑是适宜的,但对那些经济价值较低、需大规模处理的贱金属(如Pb),尚存在一定的距离。要想充分发挥矿浆电解新工艺在经济、社会和环境等方面的独特优势,进一步拓宽其应用领域并形成规模化,需要开展矿浆电解成套技术工程化及电解槽大型化的研究,包括工艺过程中各参数的测定和自动控制的研究、阴极区产物自动抽取的研究以及高强度、耐腐蚀电极材料的研制、大型矿浆电解槽(30m3)的设计等等。应用新技术,研制满足工艺要求,结构合理,造价低廉的抽粉和传动装置并实现抽粉过程的机械化和自动化,开发具有一定通用性的湿法冶金工艺流程监控软件平台及矿浆电解过程中先进的计算机监控系统等,将会促进矿浆电解技术的进一步发展。
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。
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。
铋矿矿浆电解工业试验研究简介
2019-01-18 11:39:40
铋矿矿浆电解工业试验研究
成果内容简介:矿浆电解是一新冶金方法,将矿石加入矿浆电解槽阳极区浸出,同时在阴极区产出金属,为金属的一步提取。其特点是流程短、能耗低、环保好、回收率高等。
工业试验规模200t/a铋,其技术经济指标:铋总回收率96.4%,较原火法流程提高10个百分点,电耗2500kwh/tBi,加工成本较火法节省3115元/tBi。200t/a实现利税658万元,目前已建成年产800t精铋的矿浆电解厂,年利税2633万元。消除了Be、F、SO2的大气污染。该方法适用于火法难以处理的低品位、多金属、含有害元素的复杂矿石。2000年在云南建设投产了年处理3000t复杂金精矿的工厂。具有广阔的推广前景。
锰矿用途与技术经济指标
2019-03-07 10:03:00
锰矿产品包含冶金锰矿、碳酸锰矿粉、化工用二氧化锰矿粉和电池用二氧化锰矿粉等。运用锰矿产品的冶金部分、轻工部分和化工部分依据不同的用处对锰矿产品有不同的质量要求。
(一)冶金工业对锰矿石的质量要求
用于炼钢生铁、含锰生铁、镜铁的矿石,铁含量不受约束,矿石中锰和铁的总含量最好能到达40%~50%。
在冶炼各种牌号的锰系合金中,对矿石的含锰量和锰铁比值有必定的要求。冶炼中、低碳锰铁,矿石含锰量36%~40%,锰铁比6~8.5,磷锰比0.002~0.0036;冶炼碳素锰铁,矿石含锰量33%~40%,锰铁比3.8~7.8,磷锰比0.002~0.005;冶炼锰硅合金,矿石含锰量29%~35%,锰铁比3.3~7.5,磷锰比0.0016~0.0048;高炉锰铁,矿石含锰量30%,锰铁比2~7,磷锰比0.005。
表3.3.2是冶金工业部1965年颁布的冶金锰矿石产品技术标准。表中一级品一般用于电炉出产中、低碳锰铁。二级品一般用于电炉出产碳素锰铁或锰硅合金,但二级品配富锰渣可用以出产中、低碳锰铁。三级品配富锰渣可用于电炉碳素锰铁和锰硅合金的出产。三四级品用于高炉锰铁冶炼,但四级品需配优质矿石或富锰渣。二三级品还可用于平炉或转炉炼钢的添加剂。五级品作炼铁配料。四五级品还可用于富锰渣的出产,锰硅合金的出产多配用富锰渣进行冶炼。(1965年冶金工业部颁标准YB319-65)(二)化工及轻工部分对锰矿石的质量要求化学工业上主要用锰矿石制取二氧化锰、硫酸锰、,其次用于制取碳酸锰、和等。化工级二氧化锰矿粉要求MnO2含量大于50%(表3.3.3),制硫酸锰时,Fe≤3%、Al2O3≤3%、CaO≤0.5%、MgO≤0.1%;制时,Fe≤5%、SiO2≤5%、Al2O3≤4%。天然二氧化锰是制作干电池的质料,要求MnO2含量越高越好。对Ni、Cu、CO、Pb等有害元素一般厂定标准为:Cu
表3.3.4是冶金工业部、轻工业部两体系有关厂商沿袭的标准。
滑石矿用途与技术经济指标
2019-01-04 13:39:36
滑石用途很广泛,除作为轻工业产品的原料外,还用于农业、化妆品以及医药。其主要用途及其质量要求简述于下。(一) 块滑石的用途及质量要求块滑石根据用途分为两类,即工业滑石及化妆品滑石,各有相应的质量要求。1.工业滑石据国家标准BG1534-94,工业滑石按块度长、宽、厚的任何一个最大尺寸,划分为三种规格:大块滑石:最大边的尺寸应大于200mm;中块滑石:最大边的尺寸为20~200mm;小粒滑石:最大粒径小于20mm。其中小粒滑石再划分为1号、2号及3号三个质量等级。工业滑石的物理化学性能应符合表4.15.1规定。块滑石用来制造滑石瓷、制耐火砖和电盘、雕刻工艺美术品以及填加于化妆品、食品中。2.化妆品滑石化妆品级块滑石对质量要求很高,对物理化学性能有严格要求。例如矿石中无砂性颗粒,且有润滑感。细菌总数小于或等于500个/g,霉菌小于或等于100个/g,不得检出如大肠杆菌、葡萄球菌、绿脓杆菌等致病菌。当磨成滑石粉时细度大于或等于75μm,通过率98.0%。重金属含量小于或等于40×10-4。(二) 滑石粉的用途及技术经济指标滑石粉用途十分广泛,用量最大的为造纸工业,其次是防水材料工业。1.造纸工业滑石粉在造纸工业中主要有三种用途,即用作填料、涂料和纸浆的树脂控制剂。滑石可使纸张坚固洁白,增加不透明度和亮度,增强对油墨的吸附能力。滑石对颜料有较强的固着力,使彩色印刷品获得良好的色彩效果。滑石的凹面磨耗值很低,因而对造纸设备和印刷设备磨损甚小。再者滑石密度小于二氧化钛(TiO2),因此作为填料比二氧化钛优越。而滑石粉的价格远低于二氧化钛,使之更具有竞争性。滑石粉已成功地用于废纸脱墨工艺中,可有效地使废纸在浮选和洗涤中脱墨。2.防水材料滑石既可以用作屋面制品——油毡、屋面纸、沥青瓦、屋面板等的填充料,又可以用作屋面材料的防粘粉剂。当用作填充料时,滑石在熔融的沥青组分中起稳定剂作用,增加屋面材料的稳定性和抗风化能力。当滑石粉喷洒在沥青瓦或成卷的屋面材料表面时,可以防止其在制作和存放期间发生粘连。防水材料工业可使用低等级的带色和不纯的粗磨滑石粉,其技术要求(BG15342-94 3.其他工业
滑石在塑料工业、橡胶工业、电缆工业、陶瓷工业、涂料工业及纺织工业皆有重要用途,其技术要求见BG15342-84。其他方面的用途暂未订国家标准。
铋矿浆电解硫的阳极氧化
2019-01-24 09:38:21
矿浆电解工艺的一个显著优点是,硫化矿在矿浆电解过程中,矿物中的硫以元素硫的形态产出,并可提取回收。所产元素硫便于贮存和运辐,解决了火法冶炼SO2污染和硫酸产量过剩,硫酸运输和销售难的问题。
辉铋矿矿浆电解时元素硫的产出过程是矿浆电解阳极氧化过程的一个重要方面,王成彦、邱定蕃等测绘了S0与H2S在石墨阳极上的极化曲线。
试验条件:333K、NH4Cl为200g∕L、H+为1g∕L、搅拌转速600min-1、扫描速度1mV∕s,测得的阳极极化曲线见图1。图1 S及H2S的阳极化曲线
1-NaCl(200g∕L)+H+(1g∕L);
2-NaCl(200g∕L)+H+(1g∕L)+S(L∶S=10∶1);
3-NaCl(200g∕L)+H+(1g∕L)+Na2S(0.01mol∕L);
由图1可以看出,线1与线2基本重合,说明元素硫在阳极上基本不被氧化,而线3有明显的阳极电流,说明有S2-的氧化反应在阳极发生,由于是在酸性体系中进行的研究,可以认为该反应是Na2S酸溶产生的H2S在阳极上的氧化反应:由该图还可以看出,在阳极电流密度大于7mA/cm2(70A/m2)时,阳极将发生析氧反应。因此,在实际的矿浆电解条件下(阳极电流密度为15~25mA∕cm2),H2S在阳极上的氧化反应并不是主要的。阳极反应主要是Fe2+的氧化反应。
由于动力学的原因,Fe3+对S0的氧化很缓慢,说明元素硫在矿浆电解的条件下较稳定。有关的研究工作电表明,在水溶液中元素硫氧化为SO42-、HSO4-的过程极为缓慢。这就是矿浆电解过程能获得较高的元素硫产出率的原因。
铂族矿用途与技术经济指标
2019-02-13 10:12:38
铂族金属前期首要用作首饰,本世纪50年代后开端很多应用于石油、轿车、电子、化工、原子能,以致环境保护职业。它们在这些工业中用量不大,但起着要害的效果,故素有“工业维生素”之称。 铂的用处最广,可独自或与其他铂族金属联合运用。铂可作制作硝酸与的催化剂,出产高质量的航空汽油;电器与电子工业上的接触点和铂铑合金热电偶、铂铱火花塞电极;玻璃工业上用作铂坩埚;国防工业上可制作发射燃料——过氧化氢的催化剂与世界飞行器的燃料电池电极等。钯首要作低电流的接触点和化工中的催化剂;钯合金管可作提纯用的分散设备。铑对可见光谱的反射率高,故可用作反射镜面;铱、锇、钌作为铂和钯的添加剂,进步它们的硬度、抗拉强度、耐蚀性和熔点。铱的耐磨性使之可用作钢笔的笔尖。铂族金属的详细用处见下表。 现在铂族元素用得最多的是触媒剂和轿车工业,1996年全球耗费的143t铂族金属中这两大用户别离占耗费量的35.8%和28%。用于轿车尾气净化催化剂的贵金属用量增加很快。现在全球每年出产蜂窝状催化剂5 000多万个,每个需用铂族金属1.2g。1993年仅此一项就花去铂53t、钯22t、铑11t,一共86t,占当年铂、钯工业用量的50%,铑用量的90%。近年来正在研讨改用较廉价的含钯催化剂替代铂-钯-铑三元催化剂。
辉铋矿(Bismuthinite)
2019-01-21 11:55:10
Bi2S3
【化学组成】类质同像混入物主要有Pb、Cu、Sb和Se。
【晶体结构】斜方晶系;a0=1.113nm,b0=1.127nm,c0=0.397nm;Z=4。辉铋矿与辉锑矿等结构。
【形态】晶形常呈长柱状至针状,晶面大多具纵纹,集合体以致密粒状为常见(图L-15)。
图L-15辉铋矿集合体
【物理性质】微带铅灰的锡白色;表面常现黄色或斑状锖色;条痕铅灰色;金属光泽;不透明。解理平行{010}完全。硬度2~2.5。相对密度为6.8。
【成因及产状】主要见于钨锡高温热液矿床和接触交代矿床中。
【鉴定特征】与辉锑矿相似,唯颜色较辉锑矿浅,光泽较强,相对密度较大,解理面上无横纹,与KOH溶液不起反应。
【主要用途】为铋的重要矿石矿物。
电解锰用途
2017-06-06 17:49:52
电解锰的用途,电解锰的纯度很高,它的作用是增加合金属材料的硬度,应用最广的有锰铜合金、锰铝合金,锰在这些合金中能提高合金的强度、韧性、耐磨性和耐腐蚀性。在我国的电解锰产业中,湖南、贵州、重庆交界的锰三角是当仁不让的集中地, 由于开发早和发展快,现在锰矿在秀山、松桃已经供应紧张,再加上当地政府重复征收资源补偿费、出县要收几十元/吨,矿石价格占到电解锰成本的1/3。重庆、松桃、湘西的矿山都存在乱采乱挖的现象,几万吨储量目前只剩一半,而且资源回收率很低,只有50%左右,开采中采富弃贫现象严重,矿石品位从19%下降至16%。但广西的矿石供应丰富,大新的储量有一亿吨,够几十年使用。电解锰的价格主要受供求关系,电力及原料的影响。由于电解锰生产厂商普遍集中在南方,这里通常靠水利发电,因此丰水季和枯水季对电力影响颇大,与电解锰的生产也相关紧密。通常每年4-10月份雨水充足,电力情况较好,生产比较正常。其它月份由于雨量降低导致电力紧张,工厂产量也会相应减少。目前,我国电解金属锰生产主要以99.7%的产品为主(现大部分厂家实际已达到99.8%以上),只有少数几个厂家生产99.9%的产品(因99.9%的产品市场需求量较小,但很多企业在作可行性研究报告时都号称生产99.9%的),主要原材料-锰矿为氧化锰矿和碳酸锰矿两大类,除前工序制液方式不尽相同外,电解生产工艺基本相同。 碳酸锰矿是直接利用硫酸与碳酸锰化合反应制取硫酸锰溶液,再通过中和、净化、过滤等一系列工艺制备为电解液,经加入添加剂如二氧化硒、亚硫酸铵等即可进入电解槽进行电解;利用二氧化锰生产电解锰的工艺与用碳酸锰生产工艺有所差别,主要是二氧化锰在一般条件下不与硫酸反应,必须经处理为二价锰后再与硫酸反应制备硫酸锰溶液,其处理方法一般为焙烧法,是将二氧化锰与还原性物质(一般为煤炭)共同混合后密闭加热,在一定温度下C将四价锰还原为二价锰,粉碎后与硫酸反应,这种方法称为焙烧法;另一种方法是称为两矿法的,即是用二氧化锰矿粉和硫铁矿在硫酸作用下发生氧化还原反应来制备硫酸锰。不过这两种方法由于成本较高,业内基本不与采用,其中,焙烧法较之于两矿法更为普遍,但由于很多的焙烧生产厂使用的焙烧炉是简单易制但能耗较高污染较大的反射炉,前几年,国家发改委已明令取缔反射炉用于生产电解锰生产工艺。更多关于电解锰用途的信息和资讯,请关注本站锰频道!
电解铝用途
2017-06-06 17:49:57
电解铝,就是用电解的方法生产的铝。电解铝用途也主要取决于铝的用途。电解铝用途在铝的应用上有着重要的作用。由于铝有多种优良性能,因而电解铝有着极为广泛的用途。(1)铝的密度很小,仅为2.7 g/cm3,虽然它比较软,但可制成各种铝合金,如硬铝、超硬铝、防锈铝、铸铝等。这些铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。此外,宇宙火箭、航天飞机、人造卫星也使用大量的铝及其合金。例如,一架超音速飞机约由70%的铝及其合金构成。船舶建造中也大量使用铝,一艘大型客船的用铝量常达几千吨。(2)铝的导电性仅次于银、铜,虽然它的导电率只有铜的2/3,但密度只有铜的1/3,所以输送同量的电,铝线的质量只有铜线的一半。铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力,而且有一定的绝缘性,所以铝在电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。(3)铝是热的良导体,它的导热能力比铁大3倍,工业上可用铝制造各种热交换器、散热材料和炊具等。(4)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。(5)铝的表面因有致密的氧化物保护膜,不易受到腐蚀,常被用来制造化学反应器、医疗器械、冷冻装置、石油精炼装置、石油和天然气管道等。(6)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(7)铝在氧气中燃烧能放出大量的热和耀眼的光,常用于制造爆炸混合物,如铵铝炸药(由硝酸铵、木炭粉、铝粉、烟黑及其他可燃性有机物混合而成)、燃烧混合物(如用铝热剂做的炸弹和炮弹可用来攻击难以着火的目标或坦克、大炮等)和照明混合物(如含硝酸钡68%、铝粉28%、虫胶4%)。(8)铝热剂常用来熔炼难熔金属和焊接钢轨等。铝还用做炼钢过程中的脱氧剂。铝粉和石墨、二氧化钛(或其他高熔点金属的氧化物)按一定比率均匀混合后,涂在金属上,经高温煅烧而制成耐高温的金属陶瓷,它在火箭及导弹技术上有重要应用。(9)铝板对光的反射性能也很好,反射紫外线比银强,铝越纯,其反射能力越好,因此常用来制造高质量的反射镜,如太阳灶反射镜等。(10)铝具有吸音性能,音响效果也较好,所以广播室、现代化大型建筑室内的天花板等也采用铝。综上所述,电解铝用途在建筑业上,由于电解铝在空气中的稳定性和阳极处理后的极佳外观而受到很大应用;在航空及国防军工部门也大量使用铝合金材料;在电力输送上则常用高强度钢线补强的铝缆;集装箱运输、日常用品、家用电器、机械设备等都需要大量的铝。
电解铜用途
2017-06-06 17:49:55
电解铜用途广泛,电解铜是与人类关系非常密切的有色金属,被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域,在我国有色金属材料的消费中仅次于铝。 电解铜用途:1、在电气、电子工业中应用最广、用量最大,占总消费量一半以上。电解铜用于各种电缆和导线,电机和变压器的绕阻,开关以及印刷线路板等。2、在化学工业中广泛应用于制造真空器、蒸馏锅、酿造锅等3、在机械和运输车辆制造中,用于制造工业阀门和配件、仪表、滑动轴承、模具、热交换器和泵等。4、在国防工业中用以制造子弹、炮弹、枪炮零件等,每生产100万发子弹,需用铜13-14吨。5、在建筑工业中,用做各种管道、管道配件、装饰器件等。 以下是各行业电解铜用途消费占铜总消费量的比例:行业 铜消费量占总消费量的比例 电子(包括通讯) 48% 建筑 24% 一般工程 12% 交通 7% 其他 9% 铜是古代就已经知道的金属之一。一般认为人类知道的第一种金属是金,其次就是铜。铜在自然界储量非常丰富,并且加工方便。铜是人类用于生产的第一种金属,最初人们使用的只是存在于自然界中的天然单质铜,用石斧把它砍下来,便可以锤打成多种器物。这就是铜用途的简单应用。随着生产的发展,铜的用途更加广泛。只是使用天然铜制造的生产工具就不敷应用了,生产的发展促使人们找到了从铜矿中取得铜的方法。含铜的矿物比较多见,大多具有鲜艳而引人注目的颜色。的更多关于电解铜用途的资讯,请登录上海有色网查询。
电解锰 用途
2017-06-06 17:49:52
电解锰 用途,电解锰的纯度很高,它的作用是增加合金属材料的硬度,应用最广的有锰铜合金、锰铝合金,锰在这些合金中能提高合金的强度、韧性、耐磨性和耐腐蚀性。锰是冶炼工业中不可缺少的添加剂,电解锰加工成粉状后是生产四氧化三锰的主要原料,电子工业广泛使用的磁性材料原件就是用四氧化三锰生产的,电子工业、冶金工业和航空航天工业都需要电解金属锰。随着科学技术的不断发展和生产力水平的不断提高,电解金属锰由于它的高纯度、低杂质特点,现已成功而广泛地运用于钢铁冶炼、有色冶金、电子技术、化学工业、环境保护、食品卫生、电焊条业、航天工业等各个领域.近几年来,由于特钢的迅速发展,特别是我国200系不锈钢的发展,金属锰在冶金中的比重越来越大。 铝锰合金为现代轻美型建筑材料,装饰工程材料和地下工程的防腐支护材料。 中国近几年来,铝锰合金门窗等已逐渐进入普通居民住宅,大大地扩大了金属锰的市场。 电解金属锰生产工艺:电解金属锰是锰的湿法冶金产品,在国内多年的生产实践中,一般采用“浸出——净化——电解”的生产工艺。主要是采用碳酸锰粉与无机酸反应,制得锰盐溶液,加铵盐作缓冲剂,用加氧化剂氧化中和的方法除铁,加硫化剂除重金属,经过“沉降——过滤——深度净化——过滤”得出纯净的硫酸锰溶液,加入添加剂后,作为电解液进入电解槽电解,生产出金属锰。各地冶金厂都有!电解金属锰制造四氧化三锰的主体材料,另外由于纯度高、杂质少,是生产不锈钢、高强度低合金钢、铝锰合金、铜锰合金等的重要合金元素,也是电焊条、铁氧体、永磁合金元素,及许多医药化工用锰盐生产中不可缺少的原料;新开发的减振合金也需用电解金属锰。近几年来,世界铝工业成为电解金属锰的主要用户。 在钢铁工业中,电解金属锰也用来做脱氧剂和脱硫剂。 据统计,每吨钢消耗电解金属锰平均为 0.06kg 。 随着冶金技术的进步,高效钢材及喷射冶金技术得到了很大的发展,电解金属锰粉在冶金工业中的应用已日益增加,用量扩大,突破了上述指标。更多关于电解锰 用途信息和资讯,请关注本站锰频道!
电解钴的用途
2018-12-10 14:19:47
电解钴主要用途:精密仪表、硬质合金、焊接工业等。
辉铋矿的冶炼
2019-03-08 11:19:22
辉铋矿的冶炼分粗炼和精粹两步。
粗炼的办法因质料而异。以硫化铋精矿、氧化铋和铋的混合矿、氧化铋渣以及氯氧化铋等作为炼铋质料时,选用混合熔炼法,配入适量的铁屑、纯碱、萤石粉、煤粉等,在反射炉中进行混合熔炼,得到粗铋,送去精粹。以铅的火法冶金精粹过程中发生的钙镁铋浮渣为质料的炼制办法是:先将浮渣加热,使其中所含的铅下沉取出。持续加热熔渣,熔化后,参加氯化铅或通入,以除掉钙和镁,得到富含铋的铅铋合金,再送精粹。
精粹一般分为四个过程:氧化除砷、锑、碲等;加锌除银;氯化除铅锌;高温除氯。
电解铅箔的用途
2018-12-19 09:49:38
铅箔由铝箔衬纸与铝箔裱糊粘合而成的纸。质软容易变型,如纸一样,而且变形后不反弹。可以定性,保证遮光,不会掉落,不透光,无污染,价钱便宜。铅箔可供高级卷烟、糖果等食品防潮和装饰包装用。铅箔可用于原子能和X射线的防护层和防护屏。有多种规格,用户可根据射线机的能量选用不同厚度的铅板。铅箔材质可按需要,用1号铅、2号铅或配成铅锡合金、铅锑合金、铅钙合金等。铅箔一般用,储存、包装、烹调、实验室用。铅箔也用于电镀行业做电极及渔业方面。
电解铜的用途
2017-06-06 17:49:53
电解铜的用途:铜是与人类关系非常密切的有色金属,被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域,在我国有色金属材料的消费中仅次于铝。在通电后,铜从阳极溶解成铜离子(Cu)向阴极移动,到达阴极后获得电子而在阴极析出纯铜也就是电解铜。电解铜在工业中应用广泛。以铜为基体的合金称为铜合金,铜加入合金元素后,可改变其某些机械性能,同时又能保持纯铜的某些优良特性,常用的铜合金有黄铜、青铜、白铜三类,它在电子、电器、造船、建筑、汽车工业、国防工业及各种冷凝器、换热器等方面有特定的用途,尤其是在制造核废料容器、大型集成电路、记忆合金等方面。电解铜在电气、电子工业中应用最广、用量最大,占总消费量一半以上。用于各种电缆和导线,电机和变压器的绕阻,开关以及印刷线路板等。在机械和运输车辆制造中,用于制造工业阀门和配件、仪表、滑动轴承、模具、热交换器和泵等。在化学工业中广泛应用于制造真空器、蒸馏锅、酿造锅等。在国防工业中用以制造子弹、炮弹、枪炮零件等,每生产100万发子弹,需用电解铜13--14吨。在建筑工业中,用做各种管道、管道配件、装饰器件等。中国是世界最大的铜材生产国、消费国、进口国,也是重要的出口国,铜材总产量己连续7年居世界首位。中国电解铜加工业所面临的新形势是:世界金融危机对电解铜加工的不利影响并未消除,出口形势并不乐观,节能减排和企业升级任务艰巨。中国电解铜加工的发展战略是宏观上全行业做大做强,微观上把企业做精做专,建设生产技术先进、产品质量一流、技术指标先进的创新型铜加工业。创新是行业发展的动力源(600405)泉,为实现行业升级的宏伟目标必须进行科学的企业整合,大力推进技术创新,建立节能、环保、连续化、自动化生产线,是提升行业水平的重要措施。更多了解电解铜的用途对人们的日常生活有很大的帮助,更多关于电解铜的用途的资讯,请登录上海有色网查询。
电解锰的用途
2017-06-06 17:49:50
电解锰是用锰矿石经酸浸出获得锰盐,再送电解槽电解析出的单质金属。外观似铁,呈不规则片状,质坚而脆,一面光亮,另一面粗糙,为银白色到褐色,加工为粉末后呈银灰色;在空气中易氧化,遇稀酸时溶解并置换出氢,在略高于室温时,可分解水而放出氢气。作用 电解锰的纯度很高,它的作用是增加合金属材料的硬度,应用最广的有锰铜合金、锰铝合金,锰在这些合金中能提高合金的强度、韧性、耐磨性和耐腐蚀性。价格主要影响因素 电解锰的价格主要受供求关系,电力及原料的影响。由于电解锰生产厂商普遍集中在南方,这里通常靠水利发电,因此丰水季和枯水季对电力影响颇大,与电解锰的生产也相关紧密。通常每年4-10月份雨水充足,电力情况较好,生产比较正常。其它月份由于雨量降低导致电力紧张,工厂产量也会相应减少。电解锰与不锈钢 在炼钢生产中,电解锰特别适合冶炼合金化元素含有总量10%以上的不锈钢、耐热钢、精密钢、高温钢、耐蚀钢等“特、精、高”合金钢和冶炼低杂质、低有害元素的纯净钢(∑P、S、O、N、H≤100ppm)、趋纯净钢(∑P、S、O、N、H≤200ppm)等钢种。据我国不锈钢、高合金钢和优质钢等特钢的产量及耗用电解锰水平,2004年中国不锈钢等优特钢冶炼消耗电解锰约16万吨左右;其中铬锰系不锈钢耗用8万吨左右,铬锰不锈钢冶炼中超量、非正常耗用2—3万吨;铬镍系不锈钢、铬系不锈钢、耐热不锈钢、精密合金钢、高温合金钢、耐蚀合金钢和其它优特钢等钢种消耗约5万吨左右。 根据我国国民经济和钢铁工业宏观发展走势,2005年乃至未来一段时间不锈钢等优特钢产业正处于上升时间,国内不锈钢产业、产能、产量和市场需求正在高速发展,不锈钢等高端产品优特钢冶炼对电解锰的需求,总体依然保持强劲。同时,随着钢铁企业进一步加大钢材品种结构调整和优化升级,未来我国不锈钢、优特钢等高附加值、高技术含量的高品质钢材产量将会有较大幅度增长,无疑电解锰在高品质钢种冶炼中的耗用量也将有比较大的增量空间。 要很好把握电解锰行业的发展,下游厂家的情况自然是息息相关。除200不锈钢之外,电解锰还用于生产特钢和优钢,其中特钢也可用锰锭或较便宜的高碳锰铁。全球每年特钢生产要用电解锰7-8万吨,锰铝合金用锰约1-2万吨,Mn3O4等磁性材料用锰约5-6万吨,全球总需求约45-50万吨左右,国内需求约15-20万吨。更多关于电解锰的用途的信息和资讯,请继续关注我站锰频道!
电解镍的用途
2017-06-06 17:49:57
电解镍的用途。您如果再为这个而疑惑的话,那就让我们上海有色网为您来解答吧。电解镍的用途,换句话说更好让您明白,镍的用途是什么?镍不仅是制造镍合金的基础材料,更是其它合金(铁、铜、铝基等合金)中的合金元素。目前,镍及其合金用于特殊用途的零部件、仪器制造、机器制造,火箭技术装备中,原子反应堆,用于生产碱性蓄电池,多孔过滤器,催化剂,以及零部件与半制品的防蚀电镀层等,镍被视为国民经济建设的重要战略物质,其资源的有效开发和综合利用一直为各国所重视。硬而有延展性并具有铁磁性的金属元素,它能够高度磨光和抗腐蚀。溶于硝酸后,呈绿色。主要用于合金(如镍钢和镍银)及用作催化剂(如拉内镍,尤指用作氢化的催化剂) [nickel]——元素符号Ni。电解镍的用途里很多方面是由镍的抗腐蚀性能决定的,合金中添加镍可增强镍的抗腐蚀性能。不锈钢与合金生产领域是镍的最大应用领域。合金中加入镍的用途:蒙乃尔高强度耐蚀镍铜锰铁合金(Ni,Cu,Fe,Mn)在化学设备、造船业领域广泛应用,还用于制造沉淀池和盖等;尼赫罗姆镍铬合金和克罗梅尔铬镍合金(Ni,Cr)以导线形式应用于变压器、烘炉、熨斗、加热器等;因瓦铁镍合金(Ni,Fe)的膨胀系数很低,可用于制造时钟和测量卷尺中的摆锤;由于坡莫合金(Ni,Fe)具有极好的磁化系数,因而在海上电缆和电力输送工艺中推广应用;锌白铜(Ni, Cu, Zn)用于制造家具;阿尔尼柯铁镍铝钴合金(Ni, Co, Fe, Al)是一种强磁性材料,用于制造具备永久磁铁性能的精细工具。镍涂料很早就用于装饰,用来保护许多种碱金属的腐蚀。
电解铝的用途
2017-06-06 17:49:52
电解铝,就是用电解的方法生产的铝。电解铝的用途也主要取决于铝的用途。电解铝的用途在铝的应用上有着重要的作用。由于铝有多种优良性能,因而电解铝有着极为广泛的用途。(1)铝的密度很小,仅为2.7 g/cm3,虽然它比较软,但可制成各种铝合金,如硬铝、超硬铝、防锈铝、铸铝等。这些铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。此外,宇宙火箭、航天飞机、人造卫星也使用大量的铝及其合金。例如,一架超音速飞机约由70%的铝及其合金构成。船舶建造中也大量使用铝,一艘大型客船的用铝量常达几千吨。(2)铝的导电性仅次于银、铜,虽然它的导电率只有铜的2/3,但密度只有铜的1/3,所以输送同量的电,铝线的质量只有铜线的一半。铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力,而且有一定的绝缘性,所以铝在电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。(3)铝是热的良导体,它的导热能力比铁大3倍,工业上可用铝制造各种热交换器、散热材料和炊具等。(4)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。(5)铝的表面因有致密的氧化物保护膜,不易受到腐蚀,常被用来制造化学反应器、医疗器械、冷冻装置、石油精炼装置、石油和天然气管道等。(6)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。(7)铝在氧气中燃烧能放出大量的热和耀眼的光,常用于制造爆炸混合物,如铵铝炸药(由硝酸铵、木炭粉、铝粉、烟黑及其他可燃性有机物混合而成)、燃烧混合物(如用铝热剂做的炸弹和炮弹可用来攻击难以着火的目标或坦克、大炮等)和照明混合物(如含硝酸钡68%、铝粉28%、虫胶4%)。(8)铝热剂常用来熔炼难熔金属和焊接钢轨等。铝还用做炼钢过程中的脱氧剂。铝粉和石墨、二氧化钛(或其他高熔点金属的氧化物)按一定比率均匀混合后,涂在金属上,经高温煅烧而制成耐高温的金属陶瓷,它在火箭及导弹技术上有重要应用。(9)铝板对光的反射性能也很好,反射紫外线比银强,铝越纯,其反射能力越好,因此常用来制造高质量的反射镜,如太阳灶反射镜等。(10)铝具有吸音性能,音响效果也较好,所以广播室、现代化大型建筑室内的天花板等也采用铝。综上所述,电解铝的用途在建筑业上,由于电解铝在空气中的稳定性和阳极处理后的极佳外观而受到很大应用;在航空及国防军工部门也大量使用铝合金材料;在电力输送上则常用高强度钢线补强的铝缆;集装箱运输、日常用品、家用电器、机械设备等都需要大量的铝。
氧化铋矿物的分离和自然铋与辉铋矿的分离
2019-02-27 11:14:28
铋在地壳中白勺均匀含量为2×10-5%,独自白勺铋矿床很少见到、铋矿藏一般与pb、cu、w、sn、ni、co等等元素白勺硫化物其生。具有工业价值白勺铋矿床大都为热液矿床,其间最重要为高温文辉铋矿型和中温热液多金属铋型。高温热液型中铋以天然铋和辉铋矿(bi2s3)状况存在于w、sn及as白勺矿石中,与之共生等等。铋作为上述矿石白勺副产物。中温热液型中铋一般最重要以其生等等。铋作为上述矿石白勺副产物。中温热液型中铋一般最重要以辉铋矿为主,此外还有天然铋及铋白勺硫代酸盐类,与cu和ni、co以及as白勺硫化物共生,铋作为铜矿石及其他矿石白勺副产物。在矿床白勺氧化带,原生铋矿藏可风化构成铋华(bi2o3)和碳酸铋矿藏[如泡铋矿(bi2o3.co2.h2o)、基性泡铋矿(2bi2o3.co2.h2o)、含水泡铋矿(bi2o3.co2.nh2o)、球泡铋矿(bi2o3.h2o)]。现在已发现白勺含铋矿藏已有50余种,但只要上述数种矿藏具有工业价值。铋矿石化学物相分析[1,2],一般只测定氧化铋矿藏、辉铋矿和天然铋。下面介绍此三种矿藏白勺别离办法。 一、氧化铋矿藏白勺别离氧化铋矿藏系指铋华和铋碳酸盐矿藏。10%hcl可用于浸取氧化铋,天然铋和辉铋矿不溶解。但浸取过程中如有fe3+存在,则天然铋和辉铋矿白勺浸取率添加,为此,于hcl中参加sncl2。也有人以为参加抗坏血酸效果更好。羟胺也起相同白勺效果。hcl浓度和浸沉取温度都对浸取和别离效果有显着影响,故应严厉把握操作条件。文献中还引荐了其他一些别离氧化铋白勺办法,也各有特点。如用c(h2so4)=0.25mol/l-50g/l溶液,在氮气或流中浸取1h;用5%hcl-30g乙酸溶液,于80℃浸取10min。二、天然铋与辉铋矿白勺别离别离氧化铋之后,可运用下述任一办法使天然铋与辉铋矿别离:(1)天然铋之后,可运用下述任一办法使天然铋与辉铋矿别离:(1)天然铋能从agno3溶液中置换出金属银,而自身进入溶液中。了避免bi3+水解,向agno3溶液中参加一定量酸一般用20%-20g/lagno3溶液或3-6%hno3-17g/lagno3溶液,作为天然铋白勺溶剂,在规则条件下,天然铋浸取率为99%左右,辉铋矿仅溶解1.5%。本法适用于天然铋含量高白勺试亲。(2)在加热白勺情况下,辉铋矿可溶于浓hcl,天然铋不溶。浸取时试亲中白勺氧化铁与hcl效果,所生成白勺fecl3对天然铋有氧化效果,故应参加还原剂(如羟胺)以消除fe3+白勺影响。本法更适合于以辉铋矿为主白勺试样
电解镍简介以及用途
2018-10-22 09:53:14
镍是略带黄色的银白色金属,是一种具有磁性的过渡金属。全球约2/3的镍用于不锈钢生产。镍在不锈钢中的主要作用在于它改变了钢的晶体结构。在不锈钢中增加镍的一个主要原因就是形成奥氏体晶体结构,从而改善诸如可塑性、可焊接性和韧性等不锈钢的属性,所以镍被称为奥氏体形成元素。目前全球有色金属中,镍的消费量仅次于铜、铝、铅、锌,居有色金属第5位。因此,镍被视为重要战略物资,一直为各国所重视。世界上可开采的镍资源有二类,一类是硫化矿床,另一类是氧化矿床。由于硫化镍矿资源品质好,工艺技术成熟,现约60%-70%的镍产量来源于硫化镍矿。而世界上镍储量的65%左右贮存在氧化镍矿床中,由于其因含有氧化铁的缘故而呈红色,因此也俗称红土镍矿。目前发现的红土镍矿多分布在南、北回归线一带,如澳大利亚、巴布亚新几内亚、新喀里多尼亚、印度尼西亚、菲律宾和古巴等地。电解镍是使用电解法制成的镍。将富集的硫化物矿焙烧成氧化物,用炭还原成粗镍,再经电解得纯金属镍。包装采用真空袋装,外用铁桶包装。同时,镍作为一种银白色金属,具有机械强度高、延展性好、难熔、在空气中不易氧化等优良特性,用它制造的不锈钢和各种合金钢被广泛地用于飞机、坦克、舰艇、雷达、宇宙飞船和民用工业中的机器制造、陶瓷颜料、永磁材料、电子遥控等领域。在化学工业中,镍常被用作氢化催化剂。近年来,在彩色电视机、磁带录音机、通讯器材等方面,镍的用途也在迅速增长。
辉铋矿选矿工艺
2019-01-18 11:39:40
辉铋矿选矿工艺有三种回收方案:自粗钨精矿中直接优先浮选;自硫化矿混合精矿中优先浮选;自硫化矿物混合精矿中浮去其他硫化矿而让辉铋矿作为尾矿产出,通常还含有较多的脉石和黑钨矿,需进一步用摇床选和磁选分别除去。分离顺序为:辉钼矿→辉铋矿、方铅矿→黄铜矿→闪锌矿→黄铁矿。辉铋矿同方铅矿可浮性非常相似,一般混出待冶炼再行分离。细粒采用浮选法,粗粒采用粒浮。
铋矿浆电解Fe2+的阳极氧化动力学
2019-01-24 11:10:22
在矿浆电解过程中,溶液中的铁离子扮演了一个重要的角色,它直接参与了阳极的电极反应和辉铋矿的氧化浸出,起着电子的传递作用。因此对Fe2+的阳极氧化过程进行研究很有必要。王成彦、邱定蕃等测定了Fe2+在石墨阳极上的极化曲线,阐明了Fe2+阳极氧化的速率控制过程。
试验条件:333K、NH4Cl为200g∕L、H+为lg/L、搅拌转速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关系图,见图1。
从图5可以看出,η在60-10mV之间,曲线出现明显的塔菲尔段,说明在这一超电位范围内,Fe2+阳极氧化过程受电化学反应控制;当η在100~18mV之间,η与{lg(i∕i0)+lg[id/(id-i)]}呈线性关系,见图2,说明在这一超电位范围内,Fe2+阳极氧化过程属混合反应控制;当η在160~220mV之间,η与lg[id/(id-i)]呈线性关系,见图3,说明在这一超电位范围内,Fe2+阳极氧化过程受扩散控制。图1 不同FeCl2浓度时的η-lgi关系图图2 η-lg(i∕i0)+lg[id/(id-i)]关系图图3 η-lg[id/(id-i)]关系图
铋矿的粗炼和精炼
2019-02-22 15:05:31
铋的冶炼有必要阅历粗炼与精粹两个阶段.粗炼是将含铋质料经过火法或湿法的开始处理,产出中间产品粗;铋精粹是将粗铋进一步精粹,产出精铋.粗炼与精粹的办法许多,常依据质料不同而挑选不同的办法.
一、粗炼
1. 精矿的反射炉熔炼钮精矿与还原剂煤粉、置换剂铁屑、熔剂纯碱等配料混合后,参加反射炉混合熔炼,产出渣、冰铜与粗镶。
2.氧化渣的转炉熔炼将铅阳极泥还原熔炼产出的贵铅,装入分银炉吹炼,在氧化吹炼过程中产出的氧化钻渣,与黄铁矿配料,参加转炉熔炼,产出渣、冰铜与铅铭合金.
3.铅浮渣的碱性熔炼将火法精粹铅时产出的钙镁秘渣,与NaOH一道熔炼,产出铭铅合金.
4.浸出一沉积法将铜转炉烟尘氛化浸出,使韧进入溶液,随后可选用水解法或置换法,别离秘沉积,然后再熔铸成粗铋
二、精粹
1.火法精粹将粗w装入钢质精粹锅,经熔析精粹、氧化精粹、碱法精粹、加锌精粹、氛化精粹、终究精粹等工序,除掉其间的铜、砷、锑、锡、磅、银、铅、锌等杂质,产出精锡.
2.电解精粹粗韧经开始火法精粹后,铸成阳极板,选用氛盐溶液或盐溶液作电解液,产出电铃,再进一步火法精粹为精铋.
电解铜的一般用途
2018-04-18 18:23:40
电解铜的一般用途都有哪些? 电解铜得到的都是纯铜,纯铜的用途比粗铜广泛多了,它普遍适用于对铜的含量有严格要求的行业,比如电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域。其中以电气、电子工业应用最广,用量最大,占电解铜消耗量的一半以上。用于各种电缆和导线,电机和变压器的绕阻,开关以及印刷线路板等。在机械和运输车辆制造中,用于制造工业阀门和配件、仪表、滑动轴承、模具、热交换器和泵等。在化学工业中广泛应用于制造真空器、蒸馏锅、酿造锅等。在国防工业中用以制造、炮弹、枪炮零件等,在建筑工业中,用做各种管道、管道配件、装饰器件等。由于电解铜的导电、导热性好,所以,往往应用于导电方面的用途,比如制造导线、导电板、开关等,也可以用于配制铜合金使用。
铋矿的特征及找矿标志
2019-01-24 17:45:50
一、铋矿物特征
铋素有“绿色金属”之称,广泛应用于医药、化妆品、工业颜料、催化剂、阻燃剂、电子陶瓷与晶体、半导体致冷器件、冶金添加剂、易熔合金、铋基合金、超导、铋电池和核子反应堆等领域。
铋为稀有金属元素,在地壳中平均含量为0.17ppm, 接近于银,为钨丰度的13%。
自然界中,铋以单质和化合物两种状态存在,但自然铋罕见。绝大部分铋呈硫化物、碲化物、硫盐矿物和铜、铂族等金属互化物等矿物产出。主要矿物有辉铋矿(Bi2S3)、泡铋矿(Bi2O3)、菱铋矿(nBi2O3·mCO2·H2O)、铜铋矿(3Cu2S·4Bi2S3)、方铅铋矿(2PbS·Bi2S)。
自然铋,Bismuth,罕见于自然界,一般见于硫浓度不大的高温热液矿床中,与银、钴、镍、铅和锑矿物相伴共生,少数在伟晶花岗岩内产出。自然铋的新鲜断面呈微带浅黄的银白色,在空气中暴露过久则出现浅红的锖色。晶体罕见,常以树枝状、片状、粒状或块状集合体出现。闪亮银白色条痕、低硬度(2~2.5)、高比重(9.7~9.8)、一组完全解理为其鉴定特征。自然铋具脆性,延性及展性均不良,具导电性和逆磁性。吹管分析具Bi的被膜反应。主要产于高温热液钨锡矿床中,部分产于伟晶花岗岩内,常与锡石(Cassiterite)、辉钼矿(Molybdenite)、辉铋矿(Bismuthinite)、黑钨矿(Wolframite)等矿物共生。
辉铋矿,Bismuthinite,Bi2S3;Bi 81.3%,S 18.7%。与Pb、Cu、Fe常发生类质同像替换;在Pb2+代替Bi3+的同时,Cu相应地进入晶格,使电价得以补偿。也可与Sb、Se、Te发生类质同像替换,Sb不完全代替Bi可达8.12%,其变种称锑辉铋矿。Se不完全代替S可达9.0%,称硒辉铋矿;Se含量最高达26%,称硒铋矿Bi2(Se,S)3。Te则可能形成Bi的碲化物和碲硫化物,以机械混入物形式存在。有时也含As、Au、Ag等混入物。辉铋矿晶体为斜方双锥晶类,晶体沿c轴呈长柱状或针状,柱面具纵条纹,依(110)成双晶。集合体为放射柱状、致密粒状、柱状和针状。锡白色(带铅灰色),表面常有黄色锖色。条痕灰黑或铅灰色。金属光泽较辉锑矿更强。不透明。解理{010}完全。硬度2~2.5,比重6.4~6.8,微具挠性。主要产于高温热液型W、Sn、Bi矿床中,常呈充填脉状,与黑钨矿、锡石、辉钼矿、黄玉、绿柱石、毒砂、黄铁矿等共生。在表生条件下,辉铋矿易风化成铋的氧化物或碳酸盐,如铋华Bi2O3、泡铋矿Bi2CO3O2。其鉴定特征与辉锑矿相似,为锡白色,光泽较强,解理面上无横纹;鉴定与和它相似的辉锑矿的区别是辉铋矿具有更强的光泽,更大的比重,并且二者与KOH之反应不同。辉铋矿分布虽然非常广,但有开采价值的矿床却非常少,一般都作为其他金属矿床的伴生组分。
铬铋矿,见于陕西省洛南县驾鹿金矿。呈规则状微细晶微集合体,柱状小晶体大小在0.005mm×0.002mm~0.05mm×0.025mm之间,集合体大小约0.01~0.5mm。呈桔黄色或黄棕色,性脆,半透明,条痕棕黄色,金刚光泽,具不完全解理;一轴晶,正光性,比重9.8。
泡铋矿,bismutite,是碱式碳酸铋,比较常见的铋矿物蚀变产物。一般为黄色玻璃状晶体或土状、壳状。
铋华,Bismite,Be2O3,α-BiO2;Bi 89.68%,O 10.32%。晶体少见,通常呈块状、粉末状、土状或叶片状集合体。硬度4.5,比重9.41,土状集合体的硬度和比重都降低(硬度1~2,比重4.36),解理无,断口不平坦状,贝壳状或土状断口。浅黄~黄,浅绿~橄榄绿或黄绿~绿黄色,条痕浅黄~黄,浅绿~橄榄绿或黄绿~绿黄色,不透明至微透明,细薄碎片透明,半金刚光泽、暗淡光泽或土状光泽。常含有铁、砷等杂质,大部分含有铋的碳酸盐或是铋的氧化物和碳酸盐的混合物。以其形状及颜色作为鉴定特征;产于含铋矿床氧化带,主要是辉铋矿、自然铋及少量针硫铋铅矿次生变化的产物;与泡铋矿、氯铋矿(BiOCl)、钒铋矿等紧密共生。
其他含铋矿物有:黑铋金矿Maldonite,Au2Bi;六方铋钯矿Sobolevskite,PdBi;软铋铅钯矿(六方铅铋钯)Urvantsevite,Pd(Bi,Pd)2;斜铋钯矿Froodite,PdBi2;铋砷钯矿Palladobismutharsenide,Pd2(As2,Bi);等轴铋铂矿Insizwaite,Pt(Bi,Sb)2等。
二、铋矿资源特征
铋是典型的稀有分散金属元素。虽然铋的独立矿物常见,但极少富集为独立工业矿床。除玻利维亚和广东省怀集县外,几乎没有单独的铋矿床产出。铋主要以伴生元素存在于钨锡矿山中, 次为铅锌矿、铜矿、钼矿和金矿。即使是伴生矿,因含量及产量的原因,铋在这些矿山中,也不是主要产品而是副产品。
伴生铋矿床主要以气成矿床、高温交代矿床、热液矿床为主,与铅、锌、铜、钨、钼、锡、金、铁、银等矿伴生。
共伴生铋矿床的类型有:蚀变花岗岩型、云英岩型、石英脉型、磁铁矿-矽卡岩型、硫化物-矽卡岩型和斑岩型。
按矿物组成可分为:辉铋矿-长石型、辉铋矿-石英型和辉铋矿-矽卡岩型。
据《矿产工业要求参考手册》(修订版, 1987),铋的独立矿床的最低工业品位为0.5%。
何周虎等(2004)对比钨、锡和银的工业指标,建议将铋矿床的工业指标修正为:Bi的边界品位0.05~0.10%,最低工业品位0.10~0.20%, 矿床平均品位0.30~0.40%, 矿床综合利用品位0.045~0.050%(关于铋矿床工业指标的讨论,华南地质与矿产,2004,第2期)。
广东省英德长岗岭石英脉型铋矿床:Bi的边界品位0.2%, 块段最低平均品位0.4%;广东省棉土窝钨铋矿床: 边界品位(W + Bi)为0.13%,块段最低平均品位(W + Bi) 0.2%。
湖南郴州苏仙区水湖里磁铁矿—矽卡岩型铋锡矿床,边界品位为,TFe≥20%;Sn 0.2%;Bi ≥0.06%;最低工业品位为,Sn 0.23%;Bi≥0.12%。苏仙区金船塘磁铁矿—矽卡岩型铋锡矿床,Bi的边界品位 0.10%;最低工业品位0.20%。
截止2008年,全球探明的铋储量约40万吨,储量基础约70万吨。主要分布在中国、美国、澳大利亚、日本、玻利维亚、墨西哥、加拿大、秘鲁、韩国等。日本曾因有伴生大量铋矿物的生野和明延山铅锌矿和黑矿矿床,据1989年报道,铋储量为5.8万吨。但1991年日本所组织的地质调查重新估计, 其铋储量实际为8745吨。
中国铋资源储量居世界首位,主要分布在湖南、江西、广东、云南和内蒙,尤以湖南郴州和赣南地区最为丰富。2000年湖南省国土资源资料表明,保有铋储量32.26万吨,其中柿竹园区铋储量就达21.33万吨(平均品位0.17%)。近年,柿竹园附近的金船塘~玛瑙山矿区,铋资源总量虽不及柿竹园矿区,但它矿点多,品位高,可选性好。铋精矿总产量大大超过柿竹园,精矿铋金属含量年产规模在2000 吨以上。
除中国外,全球主要生产国有18个, 主要的铋生产国有美国、独联体、墨西哥、秘鲁、加拿大和澳大利亚。他们均从铅、铜及铅银精矿中以副产品回收铋金属,韩国则产自钨精矿,仅玻利维亚开采铋矿床。此外,铋的回收主要从阳极泥和冶炼烟尘中提取。
1987年,世界精铋产量约4400吨, 1991年已降至4000吨以下。日本原是铋产品的出口国,1987年日本铋产品进口首次超过出口, 此后继续这一趋势,由出口国转变为大进口国。2000年全球铋产量为4500吨~5000吨,2003年铋的产量8000吨~8500吨,2004年和2005年分别达9000吨和10000吨。
中国既是世界上最大的铋生产国,又是世界上最大的铋原料出口国。2000年铋产量约3500吨,2003年达7000吨,2005年达8000~8500吨,占世界铋产量的近80%。据不完全统计,2003年国内铋的消费约1000吨,2005年消费1500吨~1800吨,其余80%的产品出口国际市场。2005年全球铋金属矿交易量1万吨,我国出口8000吨,其中郴州出口约6000吨。
纯铋(99.99%)的价格波动较大,铋锭最高价曾达33万∕吨,最低价4万多元∕吨。
1991年初6.45美元∕公斤;
1991年底7.01美元∕公斤;
2006年为4.6~4.8美元∕磅;5万元∕吨;
2007年1月8.083~8.508美元∕磅;
2007年6月17.389~18.833美元∕磅;
2008年1月11.489~12.456美元∕磅;14.8~15万元∕吨;
2008年4月15.606~16.628美元∕磅;
2008年9月9.4~10.75美元∕磅;14万~14.5万元∕吨;
2009年8月26日5.9~7.7美元∕磅;8.5万∕吨;
2009年9月9日8~9.25美元∕磅;12万元∕吨。
三、找矿标志
(一)钨矿床。钨矿石含铋平均在0.01~0.3%之间。特别以石英大脉型和石英脉带型黑钨矿床共、伴生铋的品位最高,为0.03~0.3%;而以含白钨矿为主的钨矿床及黑、白钨混合钨矿床,含铋则较低,平均品位一般0.01~0.07%。脉钨矿床以独立铋矿物相存在,主要为铅铋硫盐系列矿物,其次是碲铋矿和自然铋。各类铋矿物含量在不同矿区有所差异。一般自然铋含量<10%,但江西大龙山、樟斗钨矿等可高达30%~40%。氧化后的次生铋矿物有泡铋矿、铋华等。
(二)锡矿床。锡矿石含铋平均在0.01~0.1%之间,如云南个旧锡矿和广东黄家山锡矿。
(三)钼矿床。钼矿石含铋平均在0.01~0.24%之间,如江西萌掌山钼铋矿和安徽青阳铜钼矿。
(四)铜矿床。铜矿石含铋平均在0.01%,如甘肃白银厂、湖南宝山、福建边城铜矿。
(五)铅锌矿。铋大都呈类质同象分散在方铅矿中, 仅能在铅精矿冶炼时综合回收。铅锌矿床勘探阶段对伴生铋的查定和研究工作较少。
(六)金矿床。Au和Bi的地球化学性质有一定的相似性,可互为找矿标志。金矿床中富含铋矿物的地段,往往富含金。自然铋的出现可作为含钾石英脉富金矿地段的重要标志。
铋矿三氯化铁浸出-铁粉置换法
2019-01-31 11:06:17
流程由6道工序组成:铋矿的浸出与复原;铁粉置换沉积海绵铋;氧化再生;海绵铋熔铸粗铋;粗铋火法精练;铋浸出渣中有价金属的选矿收回。浸出进程的首要反响如下:浸出液经加铋矿复原,使溶液中残存的三价铁复原为二价。加铁粉,沉积出海绵铋,经过氧化,再生三价铁。
此法在工艺上比较老练,铋的浸出率高(渣计98%~98.5%),综合利用好,污染较小,为进步铋资源的综合利用供给了一种有用的途径。但此工艺材料耗费比较高,1t海绵铋耗用工业1.5~1.8t,氧气0.4~0.5t,铁粉0.5~0.6t。因为选用铁粉置换和再生技能,铁和氯离子在溶液中的堆集不容忽视,废液排放量大,浸出液中因为离子浓度相对较高,黏度较大,渣的过滤和洗刷较为困难。工艺流程见图1。图1 铋锡中矿浸出-铁粉置换提铋工艺流程图