氯氧化铋的生产
2019-01-31 11:06:04
氯氧化铋是三氯化铋的水解产品,首要用于塑料工业,使塑料制品具有美丽的珍球光泽。用量一般为氯氧化铋:树脂为0.4%~0.8%,可根据种类要求适量增减。
一、工艺流程。
如图1,包含溶解、转化水解、洗滤、烘干等工序。图1 氯氧化铋出产工艺流程
二、首要技能条件。
水淬后的铋粒,用稀释一倍的硝酸溶液溶解,生成溶液。
食盐转化:将溶液参加到饱满食盐水(密度1.2克/厘米3)中,拌和均匀,若发生白色水解物,则稍加稀溶化。
水解:将相当于氯化铋溶液体积4倍的稀释水加热至95℃,参加相当于稀释水体积0.7%~0.8%的于稀释液中,在拌和下将铋液倒入,再用热水稀释至pH=2.3,弄清后,与上清液别离,用蒸馏水洗刷BiOCl至pH>5。
枯燥:BiOCl在95~100℃下恒温枯燥脱水,枯燥后经过80目。
三、首要设备。
不锈钢溶解罐一个:硬聚氯乙烯塑料焊制转化槽一个;水解槽一个:离心机一台。
四、产品质量。
产出之氯氧化铋成分为(%):BiOCl>98.5,H2O<0.5,酸不溶物低于0.1。
酸浸法处理氧化铋渣
2019-03-05 12:01:05
西南地区某广在处理氧化铋渣时,选用酸浸法,其工艺流程如图1。图1 氧化铋渣的酸浸法工艺流程图
整个流程包含硫酸二段逆流浸铜、浸铋、水解置换、海绵铋熔铸等首要工序。
一、硫酸浸铜。
氧化铋渣经球磨机破碎呈粉状,用硫酸溶液浸出,其反响为:
为了进步浸出作用,选用二段逆流浸出:即一次硫酸浸出后之渣,再进行二次硫酸浸出,二次硫酸浸出后之渣,进入下道工序,而二次硫酸浸出后之溶液,回来一次硫酸浸出,一次硫酸浸出后之溶液,用来收回铜。
技能条件及目标:
一次浸出液固比(3~3.5)∶1;一次浸出拌和时刻40~60分钟;一次浸出液终酸pH约2;一次浸出液弄清时刻10小时以上;二次浸出液固比(3~3.5)∶1;二次浸出拌和时刻2小时;二次浸出加酸量:工业60升,在80~l00分钟内加完。
铜浸出率43%:硫酸耗费2530千克/吨精铋。
二、浸铋。
硫酸浸出后的浸出渣,含有铋、铅与未彻底浸出的铜和铁以及银、碲、砷.锑等。浸出时,发作如下反响:
浸出后的浸出渣,再用稀溶液洗刷后,送往下道工序,用硫酸洗铜与收回银,洗铜液与硫酸浸出之硫酸铜溶液一道,加石灰乳碱性沉铜,产出Cu(OH)2渣,从中收回铜。而稀洗刷液与浸出液一道送去提铋。
技能条件及目标:
提出液固比(3~3.5)∶1;加酸量每批加工业400~430升;拌和时刻2小时;弄清时刻10小时以上;稀洗渣溶液酸度HCl 15~20克/升;洗渣时液固比2∶1;洗渣拌和时刻30分钟;洗渣弄清时刻10小时以上。
铋浸出率92%:耗费8380千克/吨精铋。
三、水解与置换。
将浸出液进行水解,使铋水解沉积而与部分杂质别离,其反响为:水解程序是将自来水注入三氯化铋谘液中,能够进步产出的氯氧化铋的档次(含铋70%以上),为了削减液量而用稀碱液水解,或将三氯化铋溶液参加自来水中,即便终究酸度相同,都会使氯氧化铋含铋档次下降为65%左右,而且沉积物的沉降速度和过滤速度都明显下降。
图2表明BiOCl溶解率、水解水量与pH值的联系。
因为BiOCl中还含有Cu、Fe、CaSO4等杂质,需用工业重溶,而且鼓风拌和,然后别离出不溶性的CaSO4与PbSO4。为了削减铋的丢失,残渣用pH≤1的溶液洗刷,以进步铋的收回率。图2 BiOCl溶解率。水解水量与pH联系
用重溶后的三氯化铋溶液,送往置换槽,用铁板置换海绵铋。因为天然置换速度太慢,为了加快速度,选用直流电电积法:置换后液回来浸出,而置换出的海绵铋放入熔融的苛性钠中熔化。
技能条件及目标:
水解稀释比为溶液∶水=1∶10;水解后弄清6小时;置换后液含铋低于1克/升。
水解后液排放标准为加石灰中和至pH为5~6。
四、酸浸法设备。
破碎用球磨机一台;浸出并带机械拌和的2米3浸出槽四个,设备的原料为硬塑料;过滤用硬塑料制的0.5米3真空吸滤槽5个;置换用3600×900×1100毫米水泥烙沥青槽4个,阴、阳极均为950×800×10毫米钢板;水解槽共6个,巨细与原料同置换槽。
五、海绵铋熔铸。
置换出的海绵铋在铸钢锅内加固体碱熔融,然后进行精粹。
技能条件及目标:
加料温度350~400℃;熔化温度450~550℃。固体碱耗费200千克/吨海绵铋。
高纯氧化铜
2017-06-06 17:50:02
高纯氧化铜,顾名思义就是纯度很高的氧化铜。高纯氧化铜的纯度到达99.9%之高,熔点不变,一样为1326℃,密度为6.3 g/cm3,晶体折射率为n=2.6,规格为颗粒、压片、靶材三种,外观为棕黑色。
高纯氧化铝
2017-06-06 17:50:09
高纯氧化铝 是白色无定形粉末,俗称矾土,密度3.9-4.0g/cm3,熔点2050摄氏度,沸点2980摄氏度,不溶于水。适用于各种化验室、实验室,
金属
、非
金属
样品分析及熔料和各种工业分析用。可根据用户需求订做各种异形氧化铝刚玉陶瓷坩埚 高纯氧化铝坩埚、刚玉瓷坩埚特点: 99瓷以优质α-氧化铝为原料,其氧化铝含量一般在99%以上 ,99氧化铝瓷材料用于制作高温坩埚、耐火炉管及特殊耐磨材料,如陶瓷轴承、陶瓷密封件及水阀片等,用作耐腐蚀、耐磨部件。 1.高纯度氧化铝,氧化铝含量大于99% 2.耐化学腐蚀 3.耐高温,正常使用在1600℃,短期1800℃ 4.耐骤冷骤热,不易炸裂 5.采用注浆成型,密度高 高纯氧化铝坩埚99%刚玉陶瓷坩埚规格有:5ml 10ml 15ml 20ml 25ml 30ml 50ml 100ml 150ml 200ml~5000ml。 高纯氧化铝的使用提到了抷体的密度,流动性,强度,提高了二次莫来石生成量等,降低加水量和气孔率。
氧化铋生产工艺现状
2019-02-25 13:30:49
湿法的首要工艺流程:
1、精粹铋→熔化→水淬→硝酸溶解 溶液浓缩结晶→结晶煅烧→氧化铋
2、精粹铋→熔化→水淬→硝酸溶解 溶液加碱中和→氧化铋过滤洗刷→枯燥→氧化铋制品
火法的首要工艺流程:
精粹铋—→熔化—→雾化焚烧—→产品搜集—→产品分级。
目前国内的氧化铋出产厂商大都选用湿法硝酸系统出产氧化铋,因为出产过程中因硝酸介质的引进导致发生很多NXOY污染环境,产品中也不可防止残留NXOY;不论选用煅烧或枯燥,均难防止氧化铋粉末的聚会,影响产品粒度,粒度均在5μm~7μm以上,且粒度散布不均匀,对产品的使用也有较大的影响。国内选用火法出产氧化比铋产品粒度在3μm~5μm。日本和德国则多以熔体雾化–焚烧法出产氧化铋,产品粒度在1μm~2μm。中国是世界上氧化铋产值最大的国家之一。首要用硝酸法出产工艺,产品难以彻底满意该部分高端商场的需求
盐浸法处理氧化铋渣
2019-03-05 12:01:05
处理氧化铋渣,常选用硫酸加食盐浸出,其工艺流程如图1所示。图1 氧化铋渣盐浸法工艺流程图
从图1可见,氧化铋渣的盐浸法(混酸浸出)包含混酸二次浸出、中和水解等工序,产出之BiOCl,可经火法还原为粗铋;也可用重溶、铁屑置换,产出海绵铋,碱熔后铸成粗铋。
一、浸出
硫酸加食盐混酸浸出本质上是一种氯盐浸出,即用含有NaCl的硫酸溶液浸出氧化铋渣,使铋呈氯化物溶出。NaCl参加后有两方面效果:一是作为添加剂,带入和添加溶液中氯离子浓度,进步被提取金属在溶液中的溶解度;一是作为氧化剂,参加反响将被提取金属溶解。
氧化铋渣中铋以Bi2O3状况存在,在浸出中按下式反响:
这个反响本质是借助于BiOCl从中转化而完结的。所以上反响分两步进行:
氧化铋在混酸中的溶解曲线如图2所示。图2 Bi2O3在H2SO4-NaCl溶液中溶解曲线
从图2可见,当H2SO4为1N,NaCl浓度大于100克/升吋,铋的溶解兴旺20克/升。
依据物相分析得知,氧化铋渣中的铅以PbO状况存在,浸出中以PbCl2形状溶入溶液中,跟着溶液中NaCl浓度的添加,PbCl2在溶液中的溶解度增大。表1展示出这种联系。
PbO溶于混酸的反响如下:
表1 PbCl2在食盐溶液中的溶解度当溶液中有很多NaCl存在时:溶液中一起还存在很多的硫酸根,所以氧化铅能够生成硫酸铅:尽管PbSO4的溶度积比氯化铅的溶度积更小,可是生成的硫酸铅又进一步参加反响:所以PbCl2是铅浸出的终究产品。
氧化铋渣中的铜以CuO与Cu2O状况存在,浸出时,一部分生成硫酸铜,一部分生成:
当向溶液鼓入空气时,因为空气的氧化效果,可加快Cu2O的
溶解,进步铜的浸出率:氧化铋渣中的银以金属银状况存在,浸出时一部分构成氯化银。
经过浸出,铋、铜进入溶液,便于别离收回。铅与银虽部分被浸出,但当浸出结尾因为浸出液酸度下降,液温下降时,氯化铅与氯化银又从头结晶沉积,经过处理结晶、浸出渣而收回。
技能条件与目标:
浸出液组成:H2SO4 250升、NaCl 300千克、氧化铋渣500千克;液固比(4~5)∶1;浸出时刻2小时;浸出温度95℃。
铋浸出率高于95%:铜浸出率高于90%;浸出渣率40%左右;银入渣率高于90%;硫酸耗费为1250升/吨铋;食盐耗费1500千克/吨铋。
浸出设备:1500升带拌和机的珐琅反响釜四个,球磨机一台。
二、中和与水解
选用二段逆流浸出,从产出的二次浸出渣中收回银与铅;而将一次浸出液弄清一昼夜后,抽取上清液中和、水解,别离铜、铋,产出BiOCl,再从中收回铋;后液用铁屑置换,产出海绵铜,从中收回铜。
为了避免一次浸出液中分出硫酸铜结晶,有必要坚持浸出液含Cu2+低于60克∕升,为确保不发生铋的再沉积现象,浸出液的pH值应始终坚持低于1。
当浸出液含有高浓度的铜和铋时,不能用铁屑置换,不然会得到铜与铋的混合物。所以选用加碱和水稀释,以进步溶液的pH值,使铋呈BiOCl沉积别离。
选用加Na2CO3或NaOH以升高溶液的pH值,当pH值从0.6升至1.8时,溶液中铋离子浓度明显下降,pH值与溶液含铋离子浓度联系如表2。
表2 浸出液终究pH值对残Bi3+的影响当pH 1.8时,溶液含铋小于50毫克/升,尽管铋含量很低,但对下工序从溶液中置换铜影响很大。为了确保海绵铜含铋低于0.04%,当溶液中含铜为25克/升时,有必要使含铋量小于10毫克/升,所以有必要将浸出液终究pH值进步2.3以上。
水解最好分两步进行:第一步用碱液将pH值调至1.5;第二步将溶液体积用水稀释两倍,使pH值上升至2.3。中和与水解次第不能倒置,避免BiOCl被污染。水解反响为:氯氧化铋被污染主要是因为部分规模pH值偏高引起氢氧化铁沉积。若终究用碱调pH值,杂质铁含量有时达2%;而终究选用水稀释时,即便进步pH值至3,也无铁离子水解沉积。水解能使溶液中99.6%以上的铋沉积,产出易于弄清与过滤的颗粒较粗的BiOCl。
技能条件与目标:
中和:用30% NaOH溶液或40% Na2CO3溶液中和一次浸出液至pH 1.5。
稀释:用两倍体积水稀释,使溶液pH值由1.5进步至2.3。
常温操作,水解后溶液弄清一昼夜。
碱耗由一次浸出液终酸断定。铋水解收回率高于98%;BiOCl含铋量大于70%。
水解设备:质料为钢槽衬腔。其间碱液槽容量2米3,尺度φ1200、H2000毫米;水解槽容积10米2,尺度φ2000、H3500毫米。
三、置换
水解沉铋后液参加铁屑置换铜:技能条件及目标:
置换温度95℃,加温拌和至溶液通明不显蓝色为结尾。
铁屑耗量为理论量1.5~2倍;置换铜收回率高于95%。
置换设备:因为置换周期短,选用带拌和的1500升珐琅反响釜两个,蒸汽夹套加温,每批结尾后中止拌和,弄清别离,排放上清液,再注入沉铋后液,开动拌和,先使用海绵铜中搀杂的铁屑置换,然后参加新铁屑,直至沉铋后液分批置换结束,再放出铜渣沥干,作为收回铜的质料。
国内高纯氧化铝企业迎来高速增长
2019-01-10 13:40:30
上调目标价52.0元,上调至“增持”评级。由于公司陶瓷墨水毛利率不及预期,我们下调2014年EPS到0.65元(原来0.79元),由于公司新增高纯氧化铝业务将在2015年迎来爆发,我们上调2015、2016年年EPS到1.30元、1.76元(原来1.15元、1.63元)元。我们认为,公司两个较重要的储备产品高纯氧化铝和纳米氧化锆在2015年均有望放量贡献业绩,给予公司2015年40倍PE估值,与行业平均水平相当,上调目标价至52.0元,上调至“增持”评级。
国内高纯氧化铝企业迎来高速增长。由于下游锂电池和蓝宝石领域出现爆发式增长,高纯氧化铝需求将从2013年的7737吨上升到2016年的29122吨,三年复合增速为55.5%,2016年对应市场空间合计为38.6亿元。另外,随着国内企业技术不断进步,技术领先、具备高性价比的国内优势企业将迅速实现进口替代,并且进军国际市场出口高纯氧化铝。
公司布局高纯氧化铝业务,2015年迎来业绩爆发。公司公告设立控股子公司来发展高纯氧化铝业务,预计在2015年年初合资公司有望达到1000吨以上产能。锂电池应用领域目前国内只有公司一家企业通过多家国内外主流电池厂家的认证,蓝宝石也与国内外数家知名企业合作。我们认为,公司高纯氧化铝投产后产能可以得到有效的消化,预计合资公司2015年有望实现1000吨的销量,实现销售收入1亿元,贡献利润约3000万元。
高纯氧化铝在锂电池隔膜涂层上的应用
2018-12-27 14:45:30
什么是陶瓷隔膜 陶瓷涂覆特种隔膜:是以PP,PE或者多层复合隔膜为基体,表面涂覆一层纳米级三氧化二铝材料,经过特殊工艺处理,和基体粘接紧密,显著提高锂离子电池的耐高温性能和安全性。陶瓷涂覆特种隔膜特别适用于动力电池。 锂离子电池对隔膜的要求 隔膜性能决定了电池的内阻和界面结构,进而决定了电池容量、安全性能、充放电密度和循环性能等特性。因此需满足如下一些特性: 好的化学稳定性:耐有机溶剂; 机械性能良好:拉伸强度高,穿刺强度高; 良好的热稳定性:热收缩率低;较高的破膜温度; 电解液浸润性:与电解液相容性好,吸液率高。 三氧化二铝作为一种无机物,具有很高的热稳定性及化学惰性,是电池隔膜陶瓷涂层的很好选择。 陶瓷隔膜对氧化铝的性能要求 粒径均匀性,能很好的粘接到隔膜上,又不会堵塞隔膜孔径; 氧化铝纯度高,不能引入杂质,影响电池内部环境; 氧化铝晶型结构的要求,保证氧化铝对电解液的相容性及浸润性。 涂覆氧化铝隔膜的优点 耐高温性:氧化铝涂层具有优异的耐高温性,在180摄氏度以上还能保持隔膜完整形态; 高安全性:氧化铝涂层可中和电解液中游离的HF,提升电池耐酸性,安全性提高; 高倍率性:纳米氧化铝在锂电池中可形成固溶体,提高倍率性和循环性能; 良好浸润性:纳米氧化铝粉末具有良好的吸液及保液能力; 独特的自关断特性:保持了聚烯烃隔膜的闭孔特性,避免热失控引起安全隐患; 低自放电率:氧化铝涂层增加微孔曲折度,自放电低于普通隔膜; 循环寿命长:降低了循环过程中的机械微短路,有效提升循环寿命。 锂电池隔膜用高纯三氧化二铝技术指标
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
从低品级菱镁矿中提取高纯氧化镁的研究
2019-01-24 09:36:25
Abstrac:The carbonization soakingof low2grade granularmagnesite is studied. Themineralproperty and light baking performance ofmagnesite, the digestingprocessofMgO aswell as the technologicalparametersof carbonization soaking are investigated. With the carbonization soaking of magnesite, high2grade MgO has been obtained, which contains 99% ofMgO。
我国镁矿资源非常丰富 ,采用碳化法生产轻质碳酸镁的工艺依据矿石性质不同而分为两种:白云石碳化法和菱镁矿碳化法。白云石碳化法生产工艺成熟,但由于碳化浸出过程存在钙含量较高的问题,所以该工艺生产高纯产品受到限制。随着冶炼技术的不断发展,冶金过程中的许多特殊作业趋向于使用高纯度镁砂来大幅度提高耐火制品的寿命,降低生产成本。同时由于高品级菱镁矿的大量出口,因此导致镁矿资源的综合利用问题日益显著。为此,笔者采用低品级菱镁矿粉矿进行碳化法提取高纯氧化镁 (wMgO大于 99%)的工艺研究。试验中,对菱镁矿的矿石性质及轻烧性能、氧化镁的消化过程和碳化浸出的工艺条件和参数进行了研究,并用所获高纯碱式碳酸镁生产出高纯镁砂。
一、矿石性质研究与工艺流程
试样的矿物组成比较简单 ,主要矿物为菱镁矿和白云石,次要矿物为滑石、绿泥石;微量矿物有石英、褐铁矿、黄铁矿、磷灰石等。MgO在矿石中主要作为独立矿物的基本组成形式存在于矿石矿物菱镁矿和脉石矿物白云石、滑石和斜绿泥石中。CaO以两种形式存在于矿物中:一种是以形成独立矿物的基本组成形式存在 ,如白云石、磷灰石 另外一种是以白云石微细包裹体形式存在于菱镁矿晶体中。SiO2亦以两种形式存在于石英、滑石、斜绿泥石、透闪石、方柱石等脉石矿物中,另一种是以石英和硅酸盐矿物细微机械包裹体形式存在于菱镁矿晶体中。
粒度筛析结果表明,wSiO2,wAl2O3在细粒级(-150目 )中略为偏高。wMgO,wCaO,wFe2O3在各粒级中变化不大,与多元素化学分析结果相近。化学分析结果见表1。本试验工艺流程见图1。二、试验结果与分析
(一)煅烧试验
天然菱镁矿在碳化过程中不能直接与二氧化碳起作用,碳酸仅对具有活性的氧化镁起反应,因此需将矿石在高温设备中轻烧,使菱镁矿逸出二氧化碳,生成具有活性的氧化镁。煅烧反应如下:
菱镁矿(WMgCO3约为90%) 轻烧料(WMgO大于90%)+CO2↑ (1)
为使氧化镁易于消化和碳化,对试样进行了差热分析。差热分析结果表明,试样中MgCO3的初始热分解温度为666℃。根据失重曲线可知,700℃以上。由于轻烧氧化镁的活性与煅烧温度和时间有关,故将温度控制在700~850℃之间,并在不同保温时间内进行煅烧条件试验。图2示出了温度和时间对菱镁矿灼减的影响。结果表明,菱镁矿的灼减随温度升高和时间延长而增大。为保证轻烧料不欠烧也不过烧,并具有较高的活性,最佳煅烧温度应控制在800℃,煅烧时间为1.5h。(二)消化试验
许多厂家的生产实践表明,采用白云石生产轻质碳酸镁的工艺中,白云石煅烧后,矿石中含量约30%的CaO与水反应生成Ca (OH)2,矿石自然 裂 解,wMgO为20 %也易与水作用生成Mg(OH)2,因而无需采用细磨工艺。本试验从节约能耗的角度出发 ,将菱镁矿破碎至较小粒级后进行煅烧、消化试验,以探索消化工艺的最佳工艺条件。消化过程的化学反应式如下:
MgO+H2O→Mg(OH)2 (2)
轻烧料中的氧化镁在水溶液中转化为氢氧化镁的过程与反应浓度、温度、时间等因素有关,同时与粒度有关。本试验的消化试样为小于2mm粒级的轻烧粉料。
1、消化浓度
将试样放入80℃水中,搅拌4min后过滤,分析不同浓度对消化率的影响。由试验结果得知,消化过程浓度大,转化率低,当浓度低于20%时 ,消化率的变化不大 ,故取消化浓度为 20%进行下面的试验。
2、消化时间
由于浓度试验消化率较低 ,故消化时间试验时增强了搅拌 在消化温度为 ℃、浓度为,80 20%的条件下进行了试验。时间变化对消化率的影响见图3。图3中曲线表明,消化反应时间的增加,对消化率的影响比较明显。消化时间超过12min,消化率已达98%以上。3、消化温度
在试验浓度和时间相对稳定的条件下,温度对消化结果的影响见图4。由图4看出,氧化镁转化成氢氧化镁的过程受化学反应控制,提高反应温度,可加快反应速度,消化温度的提高,对消化过程的影响极为明显。适宜的消化温度应控制在80℃以上。(三)碳化浸出试验
将氢氧化镁转化成碳酸氢镁,是以适量的二氧化碳为浸出剂,在特定的浓度、温度条件下进行反应,不同的时间和压力对浸出结果影响较大。其化学反应式如下
Mg(OH)2+CO2+H2O→Mg(HCO3 )2+H2O (3)
借鉴前期做过的工作,在常温常压条件下对消化后的试样进行了碳化浸出试验,进塔液nMgO为18.62g /L, cCO2为33%,在浸出过程中定时抽取泥浆过滤,分析碳酸氢镁溶液中WMgO,试验结果见图5。图5中下部曲线表明,试样粒径较大,碳化时间较长。超过90min后氧化镁的转化率增加不明显,浆液中nMgO为7.8g/L。为此,在上述浸出工艺条件相对稳定的条件下,降低进塔液中氧化镁的浓度进行了试验。由图5中上部曲线可知,随着进塔液中的氧化镁浓度的降低,转化率升幅较大,碳化反应至90 min时,MgO的转化率达84.01%,回收率为80.97%。(四)热水解试验
碳化浸出过程实现了目的组分由固相到液相的转移。经固液分离、滤去残渣,将滤液 (重镁水 )加热,使碳酸氢镁转型生成碱式碳酸镁。化学反应式如下:
5Mg(HCO3 )2→4Mg(OH)2·Mg(OH2 )·4 H2O+6 CO2 ↑ (4)
根据上式,在滤液加温至沸腾温度时进行了热水解时间对母液 (废镁水 ) 中氧化镁含量影响的试验。试验结果表明,随时间的延长,母液中氧化镁浓度随之降低。超过5 min后,母液中nMgO均为0.18 g/L,故热水解过程控制为滤液加热至沸腾温度后继续保温 5 min。过滤烘干后的碱式碳酸镁产品多元素化学分析及氧化镁回收率如表2所示。三、结论
(一)采用碳化法浸出工艺处理低品级菱镁矿粉矿,可获得灼减为零时wMgO为99.31%的高纯轻质碳酸镁。氧化镁回收率为80.97%。经烧结工艺处理 ,可获得氧化镁含量为 99.21%,体积密度为3.38g/cm的高纯烧结镁砂。
(二)常压二氧化碳浸出工艺生成的轻质碳酸镁中氧化钙含量较前期加压试验最终产品的CaO品位略有升高。
(三)由于菱镁矿碳化浸出过程中未采用磨矿工艺 ,试样粒径较大 ,故氧化镁的转化率和回收率不近人意。当粒度变小后进行研究,浸出液中氧化镁的转化率指标非常理想。