从锂云母制备铷和铯
2019-03-05 12:01:05
锂云母是提取和的首要矿藏,用硫酸分化锂云母精矿后,得到锂、和的旅酸盐。将这些硫酸盐分步结晶别离锂盐后,加人使、转化为氯化物,然后加人40%的三级化锑溶液,分出Cs3SbCl9沉积,和钾留在母液中。
江西宜春出产锂的工厂已有30年的前史,该厂用选铌钽矿后的锂云母提取锂盐,在出产氢氧化锂(或碳酸锂)后的废液中提和。碱金属碳酸盐的组成为70% K2CO3,23%Rb2CO3,2%Cs2CO3,l% Li2CO3,3% Na2CO3和1%其他盐,因为、、钾的离子半径极端近似,简单生成混晶或异质同晶的化合物,所以从中除钾,从中除都是十分困难。、的纯化别离大多选用复盐分步结晶和分级沉积法。碱金属生成复盐趋势的凹凸次序为:>>钾>钠>锂。
在氯化物溶液中,碱金属与镁的氯化物构成复盐,如光卤石。和与铁、锑、锡、铅、铂、铱、铋的卤素配阴离子(如Rb2PtCl6, 2CsCl·3SbCl3)以及硅钼酸、硅钨酸、亚硝基钴等生成盐。和阳离子与有机阴离子如、6-硝基二盐、四盐构成溶解度很小的化合物。
复盐沉积能够用于含量高的酸性溶液,而不能用于含量低的碱性溶液。上述这些办法,尽管能够完结首要的纯化进程,但进程杂乱、报价昂贵,对和的别离作用也不甚满足。
锂电正极材料磷酸铁锂的制备方法简述
2019-01-04 17:20:18
一、磷酸铁锂简介 磷酸铁锂的晶格结构图
磷酸铁锂在自然界中以磷铁锂矿的形式存在,具有有序的橄榄石结构。磷酸锂铁化学分子式为:LiMPO4,其中锂为正一价;中心金属铁为正二价;磷酸根为负三价,常用作锂电池正极材料。磷酸铁锂电池的应用领域有:储能设备、电动工具类、轻型电动车辆、大型电动车辆、小型设备和移动电源,其中新能源电动车用磷酸铁锂约占磷酸铁锂总量的45%。
二、磷酸铁锂作锂电正极材料与其他锂电池正极材料相比,橄榄石结构的磷酸铁锂更具有安全、环保、廉价、循环寿命长、高温性能好等优点,是最具潜力的锂离子电池正极材料之一。
安全性能高
磷酸铁锂晶体中有稳固的P-O键,难以分解,在过充和高温时不会结构崩塌发热或生成强氧化物,过充安全性较高。
循环寿命长
铅酸电池的循环寿命在300次左右,使用寿命在1~1.5年之间。而磷酸铁锂电池循环次数可达2000以上,理论上使用寿命能达7~8年。
高温性能好
磷酸铁锂电热峰值可达350℃-500℃,而锰酸锂和钴酸锂只有200℃左右。
环保
磷酸铁锂电池一般被认为不含重金属和稀有金属,无毒,无污染,是绝对的绿色环保电池。
磷酸铁锂作为正极材料的充放电作用机理不同于其他传统材料,其充放电参与电化学反映的是磷酸铁锂的磷酸铁两相,充放电反应如下:
充电反应:放电反应:充电时,Li+ 从LiFePO4中脱离出来,Fe2+ 失去一个电子变成Fe3+;放电时,Li+ 嵌入磷酸铁中变成LiFePO4 。Li+的变化发生在LiFePO4 / FePO4 界面,因此其充放电曲线非常平坦,电位也较稳定,适合做电极材料。
三、磷酸铁锂的制备
制备磷酸铁锂的原料丰富。部分常见锂源、铁源、碳源、磷源如下:
磷酸铁锂粉体的制备在一定程度上会影响其作为正极材料的性能。目前制备磷酸铁锂的方法很多,如高温固相反应法、碳热还原法以及尚未规模化的水热法、喷雾热解法、溶胶-凝胶法、共沉淀法等。
1.高温固相反应法
高温固相反应法是制备磷酸铁锂是目前发展最为成熟也是使用最广泛的方法。将铁源、锂源、磷源按化学计量比均匀混合干燥后,在惰性气氛下,首先在较低温度(300~350℃)下烧结5~10h,使原材料初步分解,然后再在高温(600~800℃)下烧结10~20h得到橄榄石型磷酸铁锂。高温固相法合成磷酸铁锂工艺简单,制备条件容易控制,缺点是晶体尺寸较大,粒径不易控制、分布不均匀,形貌也不规则,产品倍率特性差。
2.碳热还原法
碳热还原法是在原材料混合中加入碳源(淀粉、蔗糖等)做还原剂,通常和高温固相法一起使用,碳源在高温煅烧中可以将Fe3+ 还原为Fe2+,避免了反应过程中Fe2+变成Fe3+,使合成过程更加合理,但是反应时间相对较长,对条件的控制更为严苛。
3.喷雾热解法
喷雾热解法是一种得到均匀粒径和规则形状的磷酸铁锂粉体的有效手段。前驱体随载气喷入450~650℃的反应器中,高温反应后得到磷酸铁锂。喷雾热解法制备的前驱体雾滴球形度较高、粒度分布均匀,经过高温反应后会得到类球形的磷酸铁锂。磷酸铁锂球形化有利于增加材料的比表面积,提高材料的体积比能量。
4.水热法
水热法属于液相合成法,是指在密封的压力容器中以水为溶剂,通过原料在高温高压的条件下进行化学反应,经过滤洗涤、烘干后得到纳米前驱体,最后经高温煅烧后即可得到磷酸铁锂。水热法制备磷酸铁锂具有容易控制晶型和粒径,物相均一,粉体粒径小,过程简单等优点,但需要高温高压设备,成本高,工艺比较复杂。
除上述方法外还有共沉淀法、溶胶-凝胶法、氧化-还原法、乳化干燥法、微波烧结法等多种方法。
四、总结
尽管磷酸铁锂的制备方法较多,但是除高温固相反应法得以工业化应用以外,大都处于实验室研究阶段。随着对磷酸铁锂制备及改性等技术研究的不断深入,磷酸铁锂作正极材料的产业化速度也会不断加快
高纯金属制备技术(二)
2019-01-25 13:38:01
式中,V为离子漂移速度;U为离子迁移率;F为作用于离子的外力,它由电场作用力和导电电子散射作用于离子的力组成。这些作用力和离子有效电荷数有关。依母体离子和杂质离子的电荷数不同和扩散、漂移速度不同而达到分离目的。如图4。 电迁移和区域熔炼方法结合使用效果更好(如图5),以镓为例,经过上述方法提纯后,镓的残余电阻率达到R残余=100000。这种方法已广泛用于铍、钨、钇、镧、铈等金属的提纯。
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5.电磁场提纯 在电磁场作用下深度提纯高熔点金属的技术越来越多地被采用。电磁场不限于对熔融金属的搅拌作用,更主要的是电磁场下可使熔融金属在结晶过程中获得结构缺陷的均匀分布,并细化晶粒结构。在半导体材料拉制单晶时,在定向结晶时熔体中存在温度波动,这种温度波动会导致杂质的层状分布,而一个很小的恒定磁场就足以消除这种温度波动。在多相系统结晶时,利用电磁场可使第二相定向析出,生成类似磁性复合材料的各向异性的组织结构。电磁场还用于悬浮熔炼,这时电磁场起能源支撑作用和搅拌作用,利用杂质的蒸发和漂走第二相(氧化物、碳化物等)来纯化金属。由于不存在和容器接触对提纯金属造成的污染问题,被普遍用于几乎所有高熔点金属的提纯,如钨、钼、钽、铌、钒、铼、锇、钌、锆等。 6.提纯方法的综合应用 各个提纯方法都是利用金属的某个物理性质或化学性质和杂质元素间的差异而进行分离达到提纯目的的,如真空蒸馏是利用金属和杂质的饱和蒸气压和挥发速度的差异。区域熔炼是利用杂质在固相和液相间的溶解度差异而进行提纯分离的,因而各个方法都有一定的长处(对某些杂质分离效果好)和短处(对另一些杂质分离效果差)。即使是同一个提纯方法,也因金属性质的不同,提纯效果差别很大,如区域熔炼对高熔点金属的提纯效果好,但对某些稀土金属的提纯效果则不理想。欲获深度提纯金属的效果,一般需要综合应用多种提纯手段。在这方面,各个方法的合理结合应用和先后顺序使用十分重要,通常是将电子束熔炼或蒸馏和区域熔炼或电迁移法相结合,即先进行电子束熔炼或蒸馏提纯,再以区域熔炼或电迁移提纯作为终极提纯手段,以铍为例,为获超高纯铍,最好先多次蒸馏提纯,再真空熔炼,最后进行区域熔炼或电迁移提纯,经这样提纯后所得铍单晶纯度达99.999%,残余电阻率R残>1000。在制取超纯锗时,一般先用化学法除去磷、砷、铝、硅、硼等杂质,再用区熔法提纯得到电子级纯锗;最后多次拉晶和切割才能达到13N的纯度要求。表2为各种方法结合使用提纯金属铼的效果。表2 各种提纯方法提纯金属铼的效果提纯方法剩余电阻率RRR值铼粉末真空熔炼1000铼粉末真空熔炼+区域熔炼6000粉末在H2和O2气中退火+真空熔炼+区域熔炼8000氢还原提纯+真空熔炼15000氢还原提纯+真空熔炼+区域熔炼30000氢还原提纯+真空熔炼+电迁移区熔50000[next]
7.宇宙空间条件下提纯金属 宇宙空间的开发为提纯金属制造了新的机会。宇宙空间的超高真空(约10-10Pa),超低温和基本上的无重力(g=10-5g0),为金属提纯提供了优越条件。在这种条件下,液态金属中将不会有对流的问题,结晶时杂质的分布将只具有纯扩散性质,熔化金属毋需坩埚,超高真空尤其有利于杂质的挥发和脱气。这些对于采用熔炼、蒸发、区域熔炼等方法提纯化学活性大的金属和半导体材料来说更是非常理想的条件。以提纯锗为例,在地球上锗垂熔时杂质镓的分离系数为0.1/0.15,而在宇宙空间时则达0.23/0.17。在无重力条件拉制的晶体的完整性较在重力条件下的完整性好很多。以锑化锢为例,其位错密度比只是在重力条件下的位错密度的1/6。由于宇宙中液态金属表面张力系数值很大,故在宇宙间用无坩埚区域熔炼法必定能制备出极高纯度和完整性的单晶来。此外,超低“宇宙”温度也具有良好的应用前景。
高纯金属制备技术(一)
2019-02-15 14:21:16
高纯金属是现代许多高、新技能的归纳产品,尽管20世纪30年代便已呈现“高纯物质”这一称号,但把高纯金属的研讨和出产进步到重要日程,是在二次世界大战后,首先是原子能研讨需求一系列高纯金属,然后跟着半导体技能、宇航、无线电电子学等的开展,对金属纯度要求越来越高,大大促进了高纯金属出产的开展。 纯度对金属有着三方面的意义。榜首,金属的一些性质和纯度关系密切。纯铁质软,含杂质的铸铁才是坚固的。另一方面,杂质又是十分有害的,大多数金属因含杂质而发脆,关于半导体,极微量的杂质就会引起材料功能十分显着的改变。锗、硅中含有微量的m、V族元素、重金属、碱金属等有害杂质,可使半导体器材的电功能遭到严重影响。第二,纯度研讨有助说明金属材料的结构铍理性、杂质对缺点的影响等要素,并由此为开发预先给定材料性质的新材料规划发明条件。第三,跟着金属纯度的不断进步,将进一步提醒出金属的潜在功能,如普通金属铍是一切金属中最脆的金属。而在高纯时铍便呈现低温塑性,超高纯时更具有高温超塑性。超高纯金属的潜在功能的发现,有或许开阔新的应用领域,在材料学方面翻开新的突破口,为高技能的延伸铺平道路。 金属的纯度是相关于杂质而言的,广义上杂质包含化学杂质(元素)和物理杂质(晶体缺点)。可是,只要当金属纯度极高时,物理杂质的概念才是有意义的,因而出产上一般仍以化学杂质的含量作为点评金属纯度的标准,即以主金属减去杂质总含量的百分数标明,常用N(nine的榜首字母)代表。如99.9999 %写为6N,99.99999%写为7N。此外,半导体材料还用载流子浓度(atom/cm3)和低温搬迁率(cm2V-1S-1)标明纯度。金属用剩下电阻率RRR和纯度级R(Rein heitgrad)标明纯度。国际上关于纯度的界说尚无统一标准。一般讲,理论的纯金属应是纯洁彻底不含杂质的,并有稳定的熔点和晶体结构。但技能上任何金属都达不到不含杂质的肯定纯度,故纯金属只要相对意义,它仅仅标明现在技能上能到达的标准。跟着提纯水平的进步,金属的纯度在不断进步。例如,曩昔高纯金属的杂质为10-6级(百万分之几),而超纯半导体材料的杂质达10-9级(十亿分之几),并逐步开展到10-12级(一万亿分之几)。一起各个金属的提纯难度不尽相同,如半导体材料中称9N以上为高纯,而难熔金属钨、钽等达6N已属超高纯。 高纯金属制取一般分两个进程进行,即纯化(开始提纯)和超纯化(终究提纯)。出产办法大致分为化学提纯和物理提纯两类。为获高纯金属,有用除掉难以别离的杂质,往往需求将化学提纯和物理提纯合作运用,即在物理提纯的一起,还进行化学提纯,如硅在无坩埚区熔融时可用氢作维护气,如果在中参加少数水蒸气,则水与硅中的硼起化学反响,可除掉物理提纯不能除掉的硼。又如选用真空烧结法提纯高熔点金属钽、铌等时,为了脱碳,有时需求配入比化学计量稍过量的氧,或为脱氧配入必定数量的碳,这种办法又称为化学物理提纯。[next] 一、化学提纯 化学提纯是制取高纯金属的根底。金属中的杂质首要靠化学办法铲除,除直接用化学办法取得高纯金属外,常常是把被提纯金属先制成中间化合物(氧化物、卤化物等),经过对中间化合物的蒸馏、精馏、吸附、络合、结晶、歧化、氧化、复原等办法将化合物提纯到很高纯度,然后再复原成金属,如锗、硅挑选、三氯氢硅、硅烷(SiH4)作为中间化合物,经提纯后再复原成锗和硅。化学提纯办法许多,常用的列于表1。表1 常用化学提纯办法办法内容沉积包含沉积、共沉积、均一沉积等金属置换包含依照金属活动性次序K、Ca、Na、Mg、Zn、Fe、Ni、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Au,用前面金属把后边的金属从其盐溶液中置换出来萃取包含有机溶剂萃取、络合萃取、萃取精馏等离子交流包含用离子交流树脂、离子交流纤维、离子交流膜以及沸石的交流电化学办法包含电解、操控电位电解、电渗析以及电泳等化合物提纯包含化学搬运反响,先制成化合物并经过提纯,进一步热分化、氢复原、金属热复原、氧化、电解、色谱别离等各种不同办法进行提纯蒸馏包含常压蒸馏、减压蒸馏、蒸汽蒸馏、共沸蒸馏、亚沸蒸馏、精馏、常压进步、真空进步等重结晶包含在水及其他有机溶剂中的重结晶,分步结晶等色谱别离包含气相色谱、液相色谱、薄层色谱、干柱色谱(用活性炭、硅胶、氧化铝、分子筛、硅藻土等作吸附剂的吸附提纯)过滤包含微孔滤膜、超滤膜及其他介质过滤[next]
二、物理提纯 物理提纯首要运用蒸腾、凝结、结晶、分散、电搬迁等物理进程除掉杂质。物理提纯办法首要有真空蒸馏、真空脱气、区域熔炼、单晶法(拜见半导体材料章)、电磁场提纯等,此外还有空间无重力熔炼提纯办法。 物理提纯时,真空条件十分重要。高纯金属精粹提纯一般都要在高真空和超高真空(10-6~10-8Pa)中进行,真空对冶金进程的重要作用首要是:①为有气态生成物的冶金反响发明有利的化学热力学和动力学条件,从而使在常压下难以从主金属中别离出杂质的冶金进程在真空条件下得以完成;②下降气体杂质及易蒸腾性杂质在金属中的溶解度,相应下降其在主金属中的含量;③下降金属或杂质蒸腾所需温度,进步金属与杂质间的别离系数;④减轻或防止金属或其他反响剂与空气的作用,防止气相杂质对金属或合金的污染。因而许多提纯办法,如真空熔炼(真空感应熔炼、真空电弧熔炼、真空电子束熔炼)、真空蒸馏、真空脱气等有必要在真空条件下进行。 1.真空蒸馏 真空蒸馏是在真空条件下,运用主金属和杂质从同一温度下蒸气压和蒸腾速度的不同,操控恰当的温度,使某种物质挑选性地蒸腾和挑选性地冷凝来使金属纯化的办法,这种办法曾经首要用来提纯某些低沸点的金属(或化合物),如锌、钙、镁、镓、硅、锂、硒、碲等,跟着真空和超高真空技能的开展,特别是冶金高温高真空技能的开展,真空蒸馏也用于稀有金属和熔点较高的金属如铍、铬、钇、钒、铁、镍、钴等的提纯。 蒸馏的首要进程是蒸腾和冷凝,在必定温度下,物质都有必定的饱满蒸气压,当气压中物质分压低于它在该温度下的饱满蒸气压的蒸气压时,该物质便不断蒸腾。蒸腾的条件是不断供应被蒸腾物质热量,并排出发生的气体;冷凝是蒸腾的逆进程,气态物质的饱满蒸气压随温度下降而下降,当气态组分的分压大于它在冷凝温度下的饱满蒸气压时,这种物质便冷凝成液相(或固相),为使冷凝进程进行到底,有必要及时排出冷凝放出的热量。影响真空蒸馏提纯作用的首要要素是:①各组分的蒸气分压,分压差越大,别离作用越好;②蒸腾和冷凝的温度和动力学条件,一般温度下降可增大金属与杂质蒸气压的距离,进步别离作用;③待提纯金属的成分,原金属中杂质含量越低,别离作用越好;④金属和蒸腾和冷凝材料间的作用,要求蒸腾冷凝材料自身有最低的饱满蒸气压;⑤金属剩余气体的相互作用;⑥蒸馏设备的结构;⑦真空蒸馏有坩埚式和无坩埚式两种,无柑埚蒸馏一般经过电磁场作用将金属熔体悬浮起来(见图1),有关蒸馏工艺请拜见上述元素的精制进程。[next] 2.真空脱气 真空脱气是指在真空条件下脱除金属中气体杂质的进程。实际上是下降气体杂质在金属中的溶解度。依据西韦茨规律,恒温下双原子气体在金属中的溶解度和气体分压的平方根成正比。因而进步体系的真空度,便相当于下降气体的分压,亦即能下降气体在金属中的溶解度,而超越溶解度的部分气体杂质便会从金属中逸出而脱除。以钽粉真空热处理为例,在高真空(2.5-6μPa)条件下,钽的水分在100一200℃急剧蒸腾,600-700℃氢化物分化逸出,碱金属及其化合物在1100-1600℃温度下蒸腾,大部分铁、镍、铬等以低熔点氧化物形状蒸腾,2300℃时氮蒸腾逸出,比照氢、氮对金属亲和势大的氧,则以加碳脱氧([C]+[O]=CO↑)和以上杂质金属贱价氧化物MeOn,的办法除掉。真空脱气广泛用于高熔点金属钨、钼、钒、铌、钽、铼等的纯化。 3.区域熔炼 区域熔炼是一种深度提纯金属的办法,其实质是经过部分加热细长料锭构成一个狭隘的熔融区,并移动加热器使此狭隘熔融区按必定方向沿料锭缓慢移动,运用杂质在固相与液相间平衡浓度的差异,在重复熔化和凝结的进程中,杂质便偏析到固相或液相中而得以除掉或从头散布,熔区一般选用电阻加热,感应加热或电子束加热,图2为锗区域熔炼示意图。
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图3为熔融区部分相图,当固液平衡共存时,杂质在固相中的浓度Cs和液相中的浓度C1是不相同的,两者之比称为平衡分配系数,即K0=Cs/C1。在图3中,当熔区自左向右缓慢移动时,分配系数K0<1的杂质就会富集在液相,并逐步随熔区向右搬迁并富集;K0>1的杂质则向右搬迁并富集。一般在一次区域熔炼不能到达所要求的纯度时,提纯进程需求重复屡次,或许用一系列加热器,在料锭上发生多个熔区,到达高度提纯的意图。 区域熔炼广泛用于半导体材料和高熔点金属钨、钼、钽、铌的提纯,更用于高纯铝、镓、锑、铜、铁、银等金属的提纯。对含杂质约l×10-3%的锗,在区域提纯6次后,高纯锗部分的杂质浓度可降到1×10-3%。钨单晶经5次区熔后,R298K/R4.2K可由40进步到2000. 4.电搬迁提纯 电搬迁是指金属和杂质离子在电场的作用下往必定方向搬迁或分散速度的差别来到达别离杂质的意图。是新近开展起来的用于深度提纯金属的办法,其特点是别离空隙杂质(特别是氧、氮、碳等)的作用好,但现在仅应用于小量金属的提纯。将其和其他提纯办法结合运用,可获超高纯度的金属。 将棒状样品经过流电,母体金属和杂质离子便向必定方向移动,这时离子的漂移速度为: V=UF
自然界中最轻的金属——锂
2019-03-08 09:05:26
在自然界中现在已发现锂矿藏和含锂矿有150多种,作为制取锂的矿藏质料首要是锂辉石、锂云母、磷锂铝石、透锂长石及铁锂云母,其间前3个矿藏最为重要。
锂是自然界中最轻的金属,在自然界散布比较广泛,在首要类型岩浆岩和首要类型沉积岩中均有不同程度的散布,其间在花岗岩中含量较高。锂是由瑞典化学家贝齐里乌斯的学生瑞典人阿尔费德松于1817在分析研讨从攸桃岛采的透锂长石时初次发现的,贝齐里乌斯把这种新金属称为锂。1818年英国人戴维经过电解碳酸锂制得小量的金属锂。1855年德国人本生和马提生经过电解熔融氯化锂制得较很多的金属锂,并较具体地研讨了它的性质。1923年德国开端锂的工业出产。
锂归于生动金属,很柔软,在氧和空气中能够自燃。锂也是一种重要的动力金属,在高能锂电池、受控热核反应中的使用使锂成为处理人类长时间动力供应的重要质料。锂工业的开展和军事工业的开展密切相关。50年代,因为研发需求提取核聚变用同位素6锂,锂工业也因而得到了迅速开展,锂则成为出产、中、质的重要质料。锂的化合物还广泛用于玻璃陶瓷工业、炼铝工业、锂基润滑脂以及空调、医药、有机组成等工业。
值得一提的是,使用最广泛的碳酸锂是出产二次锂盐和金属锂的根底材料,因而是锂工业中最要害的产品,其它工业锂产品则基本上都是碳酸锂的下流产品。到2007年末,全球碳酸锂需求量约为9.3万吨,比上年增加7.4%。智利、我国和阿根廷是碳酸锂产能最大的3个国家,2007年,这三个国家满意了全球94%的碳酸锂需求。
据了解,现在,全球碳酸锂商场的工业集中度很高,前三大公司共占有65%的商场份额。这样的职业格式提高了对下的议价才能,有利于碳酸锂报价坚持高位。
硅酸锂
2017-06-02 15:10:27
硅酸锂是
金属
锂与硅酸反应时生成的一系列的化合物。已知的硅酸锂有以下几种: 一硅酸锂: Li8SiO6或者 4Li2O·SiO2; Li4SiO4或者2Li2O·SiO2(正硅酸盐); Li2SiO3或者Li2O·SiO2(偏硅酸盐)。 二硅酸锂: Li6Si2O7或者3Li2O·2SiO2; Li2Si2O5或者Li2O·2SiO2。 五硅酸锂: Li2Si5O11或者Li2O·5SiO2。 这里专门介绍多硅酸锂。因为多硅酸锂的水溶液相对应于钠水玻璃,所以也叫锂水玻璃,简称硅酸锂。由于它具有一些特殊的性质,所以近二、三十年来越来越受到各国的重视。美国是最早研究硅酸锂制造的国家,生产技术几乎为其垄断。到了80年代,日本对硅酸锂的研究不论是质量,还是应用范围都有超美之势。我国在这方面的研究才刚刚起步。1.硅酸锂水溶液的性质 硅酸锂水溶液为无色透明或呈微乳白色的液体,无臭、无毒、不燃、呈碱性(pH=11~12)。硅酸锂水溶液和硅酸钠一样,加入酸性物质后容易胶凝。但由于锂离子半径比钠、钾离子半径小得多,因而硅酸锂水溶液还具有一些独特的性能:硅酸锂水溶液的性能与二氧化硅胶粒大小密切相关,如SiO2粒子为1mμ左右,则产品清晰透明、粘度低、贮存和使用性能(耐水性、耐火性、耐侯性等)均十分优异;而当SiO2粒子约3mμ时,溶液呈微胶体状,粘度高,存放稳定性差,使用性能差。硅酸锂水溶液允许模数高达8,SiO2含量20%,仍然粘度低,稳定性好。硅酸锂水溶液具有自干性,且能生成不溶于水的干膜,耐干湿交替性极好。硅酸锂水溶液在受热时析出沉淀,但如沉淀不过热、不脱水,则在冷却后还能重新溶解。硅酸锂水溶液有和具有亲水表面的玻璃、钢铁、铝及纤维等的表面反应成膜的特性,60℃以上即可进行,温度愈高,反应愈快。由于制法不同,硅酸锂水溶液中的SiO2可呈结晶态或胶态,而通常稳定胶体SiO2溶液中很少或没有结晶态SiO2;而作为涂料使用时,采用SiO2呈结晶态的硅酸盐制成的涂膜其性能却显著优于胶态硅酸盐制成的涂膜。值得注意的是硅酸锂水溶液在光洁表面上(金属、玻璃等)形成的干膜不连续、附着力差、起皮、掉粉。然而,硅酸锂和硅酸钠或钾混合使用,不仅能降低成本,还可改善硅酸锂的成膜反应。 2.硅酸锂水溶液的用途 由于硅酸锂水溶液的独特性能,因而有其广泛的用途。作为涂料基料,可用水作溶剂,形成的涂膜,除具有无机涂料的耐热、不燃、耐辐射、无毒等一般性能外,还具有自干,耐热可达1000℃,耐磨性、耐湿性、耐侯性、耐干湿交替性佳,耐水性优异等特点。可用于海上工程、石油管道、船舶、桥梁以及建筑涂料和建筑材料用涂料,如浴室、厨房、卫生间、大厦、各种构件,以及水泥、混凝土、石棉瓦、铝、铁、木质材料、合成树脂、陶瓷等的涂装,尤其适宜用于潮湿环境和耐水性装饰涂料。 作为粘合剂,可使用于木材、纸张、塑料、玻璃、金属、混凝土、砖瓦、石棉,以及瓦楞纸箱、纤维板、绝缘板、电视荧光粉、汽车制动器和离合器等等。 作为表面处理剂,可直接涂于金属表面,用作钢铁表面防锈液,手风琴、收音机、仪表仪器等金属元件的防蚀剂和使用于有色金属装饰品、日用品、工艺品的保光、保色;涂覆于玻璃,可形成透光性优良、反光度低的表面涂层;涂覆于镀锌铁皮,在盐水中不腐蚀;涂覆于塑料薄膜,可提高其隔湿性和阻气性等等。 3.制法 因为碳酸锂和石英砂熔融而制成的硅酸锂玻璃,在水中不溶解。因此,常规的可溶性硅酸盐制造方法不能制得硅酸锂水溶液,必须寻求其它制造方法。 文献报导的制造方法虽然不少,但都存在一些缺点或不足之处。如采用较多的硅溶胶法,原料成本太高;硅胶法,虽可使用便宜原料,但要求高温高压设备;硅粉法;原料也不便宜,而且成品外观和反应收率都有问题;离子交换法可以用各种可溶性锂盐,但树脂床在我国投资费用较高,而且处理树脂后的废酸、废水量大,从生产成本和环境保护考虑似乎也不宜选用。在较多的方法中,目前认为较好的方法是活性硅酸——氢氧化锂法。 活性硅酸——氢氧化锂法是利用将水玻璃溶液按阳离子交换法制得的具有一定浓度的活性硅酸溶液与氢氧化锂粉末或水溶液反应而制成。可以得到具有透明性、长期贮存稳定性以及粘结力优良的硅酸锂水溶液。 另据文献报导,我国化工部天津化工研究院硅酸锂试制组,在全面分析比较了国外发表的各种方法后,经反复试验,研究出一条独特的制造工艺路线,即常温常压反应法,其优点能利用廉价原料、简单设备、常温常压反应、直接制造高浓度、高模数的硅酸锂水溶液。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。
超纯金属的制备和检测方法
2019-03-08 11:19:22
超纯金属,指的是相对高纯度的金属,一般指金属纯度到达纯度9以上的金属,物理杂质的概念才是有意义的,任何金属都不能到达肯定纯。“超纯”具有相对的意义,是指技能上到达的标准。因为技能的开展,也常使“超纯”的标准晋级。
材料的纯度对其功能,特别是微电子学、光电子学功能影响很大,现代高技能产业要求制备出超纯金属以利于制造高功能器材。例如曩昔高纯金属的杂质为ppm级(即百万分之几),而超纯半导体材料的杂质达ppb级(十亿分之几),并将逐渐开展到以ppt级(一万亿分之几)表明。
“超纯”的相对名词是指“杂质”,广义的杂质是指化学杂质(元素)及“物理杂质”(晶体缺陷),后者是指位错及空位等,而化学杂质是指基体以外的原子以代位或填隙等方式掺入。但只当金属纯度到达很高的标准时(如纯度9以上的金属),物理杂质的概念才是有意义的,因而现在工业生产的金属仍是以化学杂质的含量作为标准,即以金属中杂质总含量为百万分之几表明。比较清晰的办法有两种:一种是以材料的用处来表明,如“光谱纯”、“电子级纯”等;一种是以某种特征来表明,例如半导体材料用载流子浓度,即一立方厘米的基体元素中起导电效果的杂质个数(原子/厘米)来表明。而金属则可用剩余电阻率(ρ4.2K/ρ300K)表明。
实际上纯度以几个“9”()来表明(如杂质总含量为百万分之一,即称为6个“9”或6),是不完整概念,如电子器材用的超纯硅以金属杂质核算,其纯度相当于9个“9”,但如计入碳,则可能不到6个“9”。
制备办法
超纯金属的制备有化学提纯法如精馏(特别是金属氯化物的精馏及氢复原)、提高、溶剂萃取等和物理提纯法如区熔提纯等(见硅、锗、铝、镓、铟)。其间以区熔提纯或区熔提纯与其他办法相结合最有用。
因为容器与药剂中杂质的污染,使得到的金属纯度遭到必定的约束,只有用化学办法将金属提纯到必定纯度之后,再用物理办法如区熔提纯,才能将金属纯度说到一个新的高度。能够用半导体材料锗及超纯金属铝为例阐明典型的超纯金属制备及检测的原理(见区域熔炼)。
提纯金属时,杂质的分配系数对提纯金属有严重的联系,因为锗中大部分杂质的分配系数都小于1,所以锗的区熔提纯是非常有用的。半导体材料的纯度,也可用电阻率来表征。区域提纯后的金属锗,其锭底表面上的电阻率为30~50欧姆·厘米时,纯度相当于8~9,能够满意电子器材的要求。但关于杂质浓度小于[KG2]10原子/厘米[KG2]的探测器级超纯锗,则尚须通过特殊处理。因为锗中有少量杂质如磷、砷、铝、镓、硅、硼的分配系数接近于1或大于1,要加强化学提纯办法除掉这些杂质,然后再进行区熔提纯。电子级纯的区熔锗锭用霍尔效应丈量杂质(载流子)浓度,一般可达10~10原子/厘米。经切头去尾,再利用屡次拉晶和切开头尾,一向到达所要求的纯度(10原子/厘米),这样纯度的锗(相当于13)所作的探测器,其分辨率已接近于理论数值。
超纯金属铝的制备与检测办法与锗不同。用三层电解法制备的精铝,其纯度为99.99%,金属铝中杂质的分配系数如表1 [金属铝中杂质的分配系数]。
精铝通过区熔提纯,只能到达5的高纯铝,但如运用在有机物电解液中进行电解,可将铝提纯到99.9995%,并可除掉有晦气分配系数的杂质,然后进行区熔提纯数次,就能到达接近于 7的纯度,杂质总含量
检测办法
超纯金属的检测办法极为困难。痕量元素的化学分析系指一克样品中含有微克级(10克/克)、毫微克级(10克/克)、微微克级(10克/克)杂质的断定。常用的手法有中子和带电粒子活化分析,原子吸收光谱分析,荧光分光光度分析,质谱分析,化学光谱分析及气体分析等。
在单晶体高纯材料中,晶体缺陷对材料功能起明显影响,称为物理杂质,首要依靠在晶体成长过程中操控单晶平稳均匀的成长来削减晶体缺陷。
锂常识
2019-03-14 09:02:01
锂是一种银白色的轻金属,密度0.534,熔点180.54℃,沸点1342℃。锂是生动金属,在室温条件下,锂能和空气中的氮气和氧气发作激烈的化学反应。金属锂可溶于液,锂的弱酸盐难溶于水。在碱金属氯化物中,只要氯化锂易溶于有机溶剂。锂不但是既轻又软、比热最大的金属,并且仍是在一般温度下呈固体状况的一般材料中最轻的一种金属,一般储藏于火油或液体白腊中。 锂在自然界散布比较广泛,在地壳中均匀含量为20×10-6,在首要类型岩浆岩和首要类型沉积岩中均有不同程度的散布,其间在花岗岩中含量较高,均匀含量达40×10-6。在自然界中现在已发现锂矿藏和含锂矿有150多种,其间锂的独立矿藏有30多种,大部分是硅酸盐(占67%)及磷酸盐(占21.2%),其他则很少。作为制取锂的矿藏质料首要是锂辉石(含Li2O5.8%~8.1%)、锂云母(含Li2O3.2%~6.45%)、磷锂铝石(含Li2O7.1%~10.1%)、透锂长石(含Li2O2.9%~4.8%)及铁锂云母(含Li2O1.1%~5%),其间前3个矿藏最为重要。 锂是由瑞典化学家贝齐里乌斯(J.J.Berzelius)的学生瑞典人阿尔费德松(J.A.Arfvedson)于1817年在分析研讨从攸桃岛(Uto)采得透锂长石时初次发现的,贝齐里乌斯把这种新金属称为Lithium。1818年英国人戴维(H.Davy)经过电解碳酸锂制得少数金属锂。1855年德国人本生(R.W.Bunsen)和马提生(A.Matthiessen)经过电解熔融氯化锂制得较很多的金属锂,并较具体地研讨了它的性质。1923年德国开端锂的工业生产。现在工业生产金属锂选用LiCl-KCl熔盐电解法,此法制得金属锂的纯度不低于99%。 1944年开端很多运用无水氢氧化锂作潜水艇中的CO2吸收剂。用作军用气球的充气氢源。1950年锂开端用于热。1960年今后锂开端用于民用工业如润滑脂、空调、合成橡胶、炼铝、医药和玻璃陶瓷等职业,且已成为当时锂的首要用途。因为锂的电化当量高,并具有各种元素中最高的标准氧化电势,锂电池已在某些军事和电子部分运用,以及在电力车辆推动和峰值电力储存方面运用。锂是第一代氚聚变反应堆的重要燃料和反应堆的冷却剂。锂能与多种元素制成合金,例如铝锂、硼锂、铜锂、镁锂、铅锂、、硅硼锂和银锂等,而用于原子能、航空、航天工业。 我国锂矿产资源比较丰富,首要散布在7个省区,以1996年底保有储量(Li2O)排序依次为:四川占51.1%,江西占29.4%,湖南占15.3%,新疆占3%(因首要矿区经40多年来的大规模挖掘,保有储量很多削减),这4省区算计占98.8%。其次是河南、福建、山西,这3省算计占1.2%。我国锂矿产资源有以下首要特点:(1)散布高度会集,有利于建造大型采选冶联合厂商。矿石锂会集散布在四川、江西、湖南、新疆4省区,占全国锂储量的98.8%;卤水锂首要散布在青海柴达木盆地盐湖发育区和湖北潜江洼陷油田内,其间柴达木盆地盐湖区占全国卤水锂储量的83.4%。(2)单一矿床少,共伴生矿床多,归纳利用价值大。我国锂、铍、铌、钽矿经勘探标明大部分是归纳性矿床,其储量以共伴生矿床为主。(3)档次低、储量大。我国锂矿除少数矿床或矿段、矿体档次较高外,大多数矿床档次低,因此拟定的矿产工业目标较低,故勘探以低档次目标核算的储量则很大。
锂知识
2019-03-08 11:19:22
锂是一种银白色的轻金属,密度0.534,熔点180.54℃,沸点1342℃。锂是生动金属,在室温条件下,锂能和空气中的氮气和氧气发作激烈的化学反应。金属锂可溶于液,锂的弱酸盐难溶于水。在碱金属氯化物中,只要氯化锂易溶于有机溶剂。锂不但是既轻又软、比热最大的金属,并且仍是在一般温度下呈固体状况的一般材料中最轻的一种金属,一般储藏于火油或液体白腊中。
锂在自然界散布比较广泛,在地壳中均匀含量为20×10-6,在首要类型岩浆岩和首要类型沉积岩中均有不同程度的散布,其间在花岗岩中含量较高,均匀含量达40×10-6。在自然界中现在已发现锂矿藏和含锂矿有150多种,其间锂的独立矿藏有30多种,大部分是硅酸盐(占67%)及磷酸盐(占21.2%),其他则很少。作为制取锂的矿藏质料首要是锂辉石(含Li2O5.8%~8.1%)、锂云母(含Li2O3.2%~6.45%)、磷锂铝石(含Li2O7.1%~10.1%)、透锂长石(含Li2O2.9%~4.8%)及铁锂云母(含Li2O1.1%~5%),其间前3个矿藏最为重要。
锂是由瑞典化学家贝齐里乌斯(J.J.Berzelius)的学生瑞典人阿尔费德松(J.A.Arfvedson)于1817年在分析研讨从攸桃岛(Uto)采得透锂长石时初次发现的,贝齐里乌斯把这种新金属称为Lithium。1818年英国人戴维(H.Davy)经过电解碳酸锂制得少数金属锂。1855年德国人本生(R.W.Bunsen)和马提生(A.Matthiessen)经过电解熔融氯化锂制得较很多的金属锂,并较具体地研讨了它的性质。1923年德国开端锂的工业生产。现在工业生产金属锂选用LiCl-KCl熔盐电解法,此法制得金属锂的纯度不低于99%。
1944年开端很多运用无水氢氧化锂作潜水艇中的CO2吸收剂。用作军用气球的充气氢源。1950年锂开端用于热。1960年今后锂开端用于民用工业如润滑脂、空调、合成橡胶、炼铝、医药和玻璃陶瓷等职业,且已成为当时锂的首要用途。因为锂的电化当量高,并具有各种元素中最高的标准氧化电势,锂电池已在某些军事和电子部分运用,以及在电力车辆推动和峰值电力储存方面运用。锂是第一代氚聚变反应堆的重要燃料和反应堆的冷却剂。锂能与多种元素制成合金,例如铝锂、硼锂、铜锂、镁锂、铅锂、、硅硼锂和银锂等,而用于原子能、航空、航天工业。
我国锂矿产资源比较丰富,首要散布在7个省区,以1996年底保有储量(Li2O)排序依次为:四川占51.1%,江西占29.4%,湖南占15.3%,新疆占3%(因首要矿区经40多年来的大规模挖掘,保有储量很多削减),这4省区算计占98.8%。其次是河南、福建、山西,这3省算计占1.2%。我国锂矿产资源有以下首要特点:(1)散布高度会集,有利于建造大型采选冶联合厂商。矿石锂会集散布在四川、江西、湖南、新疆4省区,占全国锂储量的98.8%;卤水锂首要散布在青海柴达木盆地盐湖发育区和湖北潜江洼陷油田内,其间柴达木盆地盐湖区占全国卤水锂储量的83.4%。(2)单一矿床少,共伴生矿床多,归纳利用价值大。我国锂、铍、铌、钽矿经勘探标明大部分是归纳性矿床,其储量以共伴生矿床为主。(3)档次低、储量大。我国锂矿除少数矿床或矿段、矿体档次较高外,大多数矿床档次低,因此拟定的矿产工业目标较低,故勘探以低档次目标核算的储量则很大。
锂矿
2019-02-11 14:05:30
锂(Li)是自然界中最轻的金属。银白色,比重0.534,熔点180℃,沸点1342℃。锂是由瑞典化学家贝齐里乌斯(J.J.Berzelius)的学生瑞典人阿尔费德松(J.A.Arfvedson)于1817在分析研讨从攸桃岛(Uto¨)采得透锂长石时初次发现的,贝齐里乌斯把这种新金属称为Lithium。1818年英国人戴维(H.Davy)经过电解碳酸锂制得小量金属锂。1855年德国人本生(R.W.Bunsen)和马提生(A.Matthiessen)经过电解熔融氯化锂制得较很多的金属锂,并较具体地研讨了它的性质。1923年德国开端锂的工业出产。
一、锂的性质和用处
锂是生动金属,很柔软,在氧和空气中能自燃。锂也是一种重要的动力金属,它在高能锂电池、受控热核反应中的使用使锂成为处理人类长时间动力供应的重要质料。锂工业的开展和军事工业的开展密切相关。50年代,因为研发需求提取核聚变用同位素6Li,因此锂工业得到了迅速开展,锂则成为出产、中、质的重要质料。锂的化合物还广泛用于玻璃陶瓷工业、炼铝工业、锂基润滑脂以及空调、医药、有机组成等工业。锂系列产品广泛使用于冶炼、制冷、原子能、航天和陶瓷、玻璃、润滑脂、橡胶、焊接、医药、电池等职业。全世界有锂矿资源的国家缺乏十家,亚洲我国独有。
二、矿石质料特色
锂为稀碱元素之一,在自然界散布比较广泛,在地壳中均匀含量为20×10-6(泰勒,1964),在首要类型岩浆岩和首要类型沉积岩中均有不同程度的散布,其间在花岗岩中含量较高,均匀含量达40×10-6(维诺格拉多夫,1962)。在自然界中现在已发现锂矿藏和含锂矿有150多种,其间锂的独立矿藏有30多种,大部分是硅酸盐(占67%)及磷酸盐(占21.2%),其他则很少。作为制取锂的矿藏质料首要是锂辉石(含Li2O5.8%~8.1%)、锂云母(含Li2O3.2%~6.45%)、磷锂铝石(含Li2O7.1%~10.1%)、透锂长石(含Li2O2.9%~4.8%)及铁锂云母(含Li2O1.1%~5%),其间前3个矿藏最为重要。
锂云母
2019-01-24 09:37:11
一、组成与结构
K(LiAl)3[AlSi4O10](OHF)2,常含Na及Rb、Cs等稀碱金属元素。辽宁阜新花岗伟晶岩中产出的锂云母含Li2O4.51%,SiO250.40%,Al2O323.22%,K2O10.33%,Rb2O1.57%,Cs2O0.08%,MnO2.17%,F7.51%。矿物属单斜晶系。
二、物化性质
晶体沿(001)呈板状,具假六方形轮廓,常为鳞片状或叶片状集合体。解锂(001)极完全,薄片具弹性,硬度2~3,相对密度2.8~2.9,玫瑰色、浅紫色、白色,有时无色,玻璃光泽,解理面显珍珠光泽。矿物溶于H3PO4,在HCl、HNO3、H2SO4中溶解不完全。因含Li,吹管焰染火呈红色。
三、鉴别特征
锂云母以其颜色、片状晶形和矿物共生易于识别。浅色锂云母与白云母相似,借助焰色反应可准确鉴别。
四、产状与产地
锂云母主要产花岗伟晶岩中,与石英、长石、白云母、锂辉石、绿柱石、电气石等共生。锂云母也产于富Li、Rb、Cs、Nb、Ta的花岗岩中,与石英、钠长石、黄玉、黑钨矿、铌钽铁矿等共生。锂云母细粒集合体-锂云母岩,称丁香紫玉,是20世纪70年代在我国发现的玉石新品种。含锂云母的花岗伟晶岩产地有新疆阿尔泰、河南官坡,含锂云母花岗岩产地有江西宜春。
硅酸锂
2017-06-06 17:50:13
硅酸锂是
金属
锂与硅酸反应时生成的一系列的化合物。已知的硅酸锂有以下几种: 一硅酸锂: Li8SiO6或者 4Li2O·SiO2; Li4SiO4或者2Li2O·SiO2(正硅酸盐); Li2SiO3或者Li2O·SiO2(偏硅酸盐)。 二硅酸锂: Li6Si2O7或者3Li2O·2SiO2; Li2Si2O5或者Li2O·2SiO2。 五硅酸锂: Li2Si5O11或者Li2O·5SiO2。 这里专门介绍多硅酸锂。因为多硅酸锂的水溶液相对应于钠水玻璃,所以也叫锂水玻璃,简称硅酸锂。由于它具有一些特殊的性质,所以近二、三十年来越来越受到各国的重视。美国是最早研究硅酸锂制造的国家,生产技术几乎为其垄断。到了80年代,日本对硅酸锂的研究不论是质量,还是应用范围都有超美之势。我国在这方面的研究才刚刚起步。1.硅酸锂水溶液的性质 硅酸锂水溶液为无色透明或呈微乳白色的液体,无臭、无毒、不燃、呈碱性(pH=11~12)。硅酸锂水溶液和硅酸钠一样,加入酸性物质后容易胶凝。但由于锂离子半径比钠、钾离子半径小得多,因而硅酸锂水溶液还具有一些独特的性能:硅酸锂水溶液的性能与二氧化硅胶粒大小密切相关,如SiO2粒子为1mμ左右,则产品清晰透明、粘度低、贮存和使用性能(耐水性、耐火性、耐侯性等)均十分优异;而当SiO2粒子约3mμ时,溶液呈微胶体状,粘度高,存放稳定性差,使用性能差。硅酸锂水溶液允许模数高达8,SiO2含量20%,仍然粘度低,稳定性好。硅酸锂水溶液具有自干性,且能生成不溶于水的干膜,耐干湿交替性极好。硅酸锂水溶液在受热时析出沉淀,但如沉淀不过热、不脱水,则在冷却后还能重新溶解。硅酸锂水溶液有和具有亲水表面的玻璃、钢铁、铝及纤维等的表面反应成膜的特性,60℃以上即可进行,温度愈高,反应愈快。由于制法不同,硅酸锂水溶液中的SiO2可呈结晶态或胶态,而通常稳定胶体SiO2溶液中很少或没有结晶态SiO2;而作为涂料使用时,采用SiO2呈结晶态的硅酸盐制成的涂膜其性能却显著优于胶态硅酸盐制成的涂膜。值得注意的是硅酸锂水溶液在光洁表面上(
金属
、玻璃等)形成的干膜不连续、附着力差、起皮、掉粉。然而,硅酸锂和硅酸钠或钾混合使用,不仅能降低成本,还可改善硅酸锂的成膜反应。 2.硅酸锂水溶液的用途 由于硅酸锂水溶液的独特性能,因而有其广泛的用途。作为涂料基料,可用水作溶剂,形成的涂膜,除具有无机涂料的耐热、不燃、耐辐射、无毒等一般性能外,还具有自干,耐热可达1000℃,耐磨性、耐湿性、耐侯性、耐干湿交替性佳,耐水性优异等特点。可用于海上工程、石油管道、船舶、桥梁以及建筑涂料和建筑材料用涂料,如浴室、厨房、卫生间、大厦、各种构件,以及水泥、混凝土、石棉瓦、铝、铁、木质材料、合成树脂、陶瓷等的涂装,尤其适宜用于潮湿环境和耐水性装饰涂料。 作为粘合剂,可使用于木材、纸张、塑料、玻璃、
金属
、混凝土、砖瓦、石棉,以及瓦楞纸箱、纤维板、绝缘板、电视荧光粉、汽车制动器和离合器等等。 作为表面处理剂,可直接涂于
金属
表面,用作钢铁表面防锈液,手风琴、收音机、仪表仪器等
金属
元件的防蚀剂和使用于
有色金属
装饰品、日用品、工艺品的保光、保色;涂覆于玻璃,可形成透光性优良、反光度低的表面涂层;涂覆于镀锌铁皮,在盐水中不腐蚀;涂覆于塑料薄膜,可提高其隔湿性和阻气性等等。 3.制法 因为碳酸锂和石英砂熔融而制成的硅酸锂玻璃,在水中不溶解。因此,常规的可溶性硅酸盐制造方法不能制得硅酸锂水溶液,必须寻求其它制造方法。 文献报导的制造方法虽然不少,但都存在一些缺点或不足之处。如采用较多的硅溶胶法,原料成本太高;硅胶法,虽可使用便宜原料,但要求高温高压设备;硅粉法;原料也不便宜,而且成品外观和反应收率都有问题;离子交换法可以用各种可溶性锂盐,但树脂床在我国投资费用较高,而且处理树脂后的废酸、废水量大,从生产成本和环境保护考虑似乎也不宜选用。在较多的方法中,目前认为较好的方法是活性硅酸——氢氧化锂法。 活性硅酸——氢氧化锂法是利用将水玻璃溶液按阳离子交换法制得的具有一定浓度的活性硅酸溶液与氢氧化锂粉末或水溶液反应而制成。可以得到具有透明性、长期贮存稳定性以及粘结力优良的硅酸锂水溶液。 另据文献报导,我国化工部天津化工研究院硅酸锂试制组,在全面分析比较了国外发表的各种方法后,经反复试验,研究出一条独特的制造工艺路线,即常温常压反应法,其优点能利用廉价原料、简单设备、常温常压反应、直接制造高浓度、高模数的硅酸锂水溶液。
超细金属粉末的制备方法
2018-12-12 17:59:49
本发明研究开发了湿法制备超细金属粉末(如铜、钴、镍等)的新方法,其主要特点在于采用金属盐的水溶液加入过量碱,以获得金属的氢氧化物或氧化物或碱式碳酸盐的新鲜沉淀,该碱性沉淀不必过滤和洗涤便可直接进行氢还原。也可使用其他途径获得的金属的氢氧化物或氧化物或碱式碳酸盐的碱性水浆,直接进行氢还原。该碱性水浆体系在有少量氯化钯或相应的超细金属粉做催化剂的情况下,氢还原反应的条件较温和,反应速度较快,金属的转化率也较高,而且所得金属粉末为粒度小于1μm的超细金属粉。
锂辉石(Spodumene)
2019-01-21 10:39:06
LiAl[Si2O6]
【化学组成】锂辉石化学组成较稳定,可含有稀有元素、稀土元素混入物。
【晶体结构】单斜晶系;也有资料认为空间群为C2/c;a0=0.946nm,b0=0.839nm,c0=0.522nm;β=110°11′;Z=4。晶体结构见辉石族概述。锂辉石(即α锂辉石)还有另外两个同质多像变体;β锂辉石为四方晶系,与凯石英(也称重石英)同结构;γ锂辉石为六方晶系,与β石英同结构。
【形态】常呈柱状晶体,柱面常具纵纹。有时可见巨大晶体(长达16m)。双晶依(100)生成。集合体呈(100)发育的板柱状、棒状,也可成致密隐晶块状。
【物理性质】灰白色,烟灰色,灰绿色。翠绿色的锂辉石称为翠绿锂辉石,是成分中含Cr所致,成分中含Mn呈紫色称紫色锂辉石;玻璃光泽,解理面微显珍珠光泽。{110}解理完全,夹角87°;具{100}、{010}裂开。硬度6.5~7。相对密度3.03~3.23。
【成因及产状】是富Li花岗伟晶岩中的特征矿物。
【鉴定特征】颜色,晶形及其产状。吹管火焰烧之膨胀,并染火焰成浅红色(Li),与CaF2+KHSO4合熔后,染火焰成鲜红色(Li)。
【主要用途】与锂云母一起用作提取Li的原料。Li用于原子工业、医药、焰火、照相、玻璃、伦琴照相等方面。透明而色泽美丽者可作宝石。此外,与锂云母、锂霞石一样,具有一般原料所没有的负膨胀性,故可与其它正膨胀性的矿物一起制成高温下膨胀系数接近于零的特殊陶瓷、微晶玻璃等,提高制品的抗热冲击性能和机械强度。
一文看懂金属粉末制备工艺
2019-01-24 17:45:44
依据我国机协粉末冶金分会计算,2016年粉末冶金零件出货量48万吨,供应额达64亿元,其间轿车行业供应额40亿元,占供应总额62%。2017年,粉末冶金商场规划估计达69亿,完成稳定增长。
2016我国粉末冶金零件供应状况轿车发动机与变速箱是粉末冶金零部件运用最为广泛和商场空间最大的两个范畴。国内轿车粉末冶金商场空间高达200亿元。再加之2018年为金属3D打印粉末迸发的元年,金属粉末的商场有望进一步扩展。
金属粉末的制备
商场的巨大潜力也在推进着技能的前进。跟着粉末冶金产品的运用越来越广泛,对金属粉末颗粒的尺度形状和功能要求越来越高,而金属粉末的功能和尺度形状在很大程度上取决于粉末的出产办法及其制取工艺,因而粉末的制备技能也在不断地开展和立异。不同办法出产的金属粉末形状
现在,金属粉末的制备已开展了许多办法,依据出产原理首要分为物理化学法和机械法。在机械法中最首要的是雾化法和机械破坏法。物理化学法中最首要的是复原法、电解法和羟基法。
金属粉末制取办法的特色和适用范围1.机械法
机械法是借助于机械外力将金属破碎成所需粒径粉末的一种加工办法,该办法制备过程中材料的化学成分根本不变。现在遍及运用的办法是雾化法和机械破坏法。其长处是工艺简略、产值大,能够制备一些惯例办法难以得到的高熔点金属和合金的超细粉末。
机械破坏法
机械破坏法既是一种独立的制粉办法,也常作为其他制粉办法必不可少的弥补工序。首要经过压碎、击碎和磨削等效果将固态金属碎化成粉末。破坏设备分两类:首要起压碎效果的粗碎设备:碾碎机、辊轧机、颚式破碎机等粗碎设备;首要起击碎和磨削效果的细碎设备:锤碎机、棒磨机、球磨机、振荡球磨机、搅动球磨机等。高能球磨法制备金属粉末
机械破坏法首要适用于破坏脆性的和易加工硬化的金属和合金,如锡、锰、铬、高碳铁、铁合金等。该法功率低,能耗大,多作为其他制粉法的弥补手法,或用于混合不同性质的粉末。
雾化法
直接击碎液体金属或合金而制得粉末的办法称之为雾化法,是出产规划仅次于复原法的、运用较广泛的金属粉末制取法。雾化粉末具有球形度高、粉末粒度可控、氧含量低、出产本钱低以及习惯多种金属粉末的出产等长处,已成为高功能及特种合金粉末制备技能的首要开展方向,但出产功率低,超细粉末的收得率不高,能耗相对较大等缺陷约束了雾化法的运用。雾化法制备金属粉末
2.物理化学法
物理-化学法是指在粉末制备过程中,经过改动质料的化学成分或集聚状况而取得超细粉末的出产办法。依照化学原理的不同可将其分为复原法、电解法、羰基法和化学置换法。
复原法
复原金属氧化物及金属盐类以出产金属粉末是一种运用最广泛的制粉办法。特别是直接运用矿石以及冶金工业废料如轧钢铁鳞作质料时,复原法最为经济。复原法的长处是操作简略,工艺参数易于操控,出产功率高,本钱较低,合适工业化出产。缺陷是只适用于易与反响、吸氢后变脆易破碎的金属材料。
电解法
电解法是经过电解熔盐或盐的水溶液使得金属粉末在阴极堆积分出的办法。它在粉末出产中占有重要的位置,其出产规划在物理化学法中仅次于复原法,而且可操控制粉粒度,制取的粉末纯度高,单质粉可达99.7%以上。不过电解法耗电较多,本钱比复原粉和雾化粉高。因而,在粉末总产值中,电解粉所占比重比较小。超声波电解制备铁粉
羰基法
因为羰基金属在低温下简单分解为金属及CO气体,因而能够运用组成羰基金属的逆反响来制取羰基金属粉末。运用羰基法不光能够制取微米级粉末,还能够制取纳米级粉末;不光能够制取单一纯金属及合金粉末,还能够制取包覆粉末。羰基粉末自身所具有的高兴旺表面是其他办法所制取的粉末无法比较的,是化学电源极板及催化剂的最好材料。
化学置换法
依据金属的生动性强弱,用生动性强的金属将活性较小的金属从金属盐溶液中将其置换出来,将置换所得到的金属(金属粉粒)用其他办法进一步处理细化成金属粉末的办法称为化学置换法。该法首要运用于Cu、Ag、Au等不生动金属粉末的制备。
总结
跟着技能的前进,金属粉末在冶金、化工、电子、磁性材料、精密陶瓷、传感器等方面显现了杰出的运用远景。但因为传统制备技能的局限性,限制了金属粉末的运用。虽然许多新式的出产工艺和办法现已得到运用,但规划较小和本钱较高的问题仍不能很好的处理。为了促进金属粉末材料的开展,有必要加大立异力度、扬长避短,开发出产值更大、本钱更低的出产工艺。
锂云母(Lepidolite)
2019-01-21 10:39:06
又称鳞云母K{Li2-xAl1+x[Al2xSi4-2xO10](F,OH)2},其中x=0~0.5。
【化学组成】置换K的有Na、Rb、Cs。置换Li和Al的有Fe2+、Mn、Ca、Mg和Ti。
资料表明,Li含量与F含量成正比。白云母和锂云母之间是否为连续的类质同像系列还有争议。但曾发现白云母中能进入33%的Li2O而不使结构发生本质的改变,所以,一般将Li2O含量高于35%的才列入锂云母范围,低于这一含量称为锂白云母。另外,富铁的称铁锂云母,可视为锂云母—黑云母的过渡产物。TOT型,三八面体型。
【晶体结构】晶系、空间群、晶胞参数依多型而不同,见表21-6。
由表21-6可见,a0、b0基本不变,只是定向可变,但c0是以1的整数倍增加的,即与重复层数相关。锂云母的多型主要是1M和2M2,其次是3T,而不具有白云母中常见的2M1结构,锂云母的2M2型结构是过渡型或混合型结构。
【形态、物理性质】常成细小鳞片状集合体,故又名鳞云母。颜色为玫瑰色、浅紫色。
【成因及产状】主要产于花岗伟晶岩中,与长石、石英、锂辉石、白云母、电气石等共生。
【主要用途】是提取稀有金属锂的主要原料之一。锂云母中常含Rb和Cs,所以也是提取Rb、Cs的主要原料。细粒集合体可作玉石材料(工艺名为丁香紫),由于其有较低的硬度,易于琢磨和抛光,加工后的成品光洁照人,具独特的丁香紫色,色泽十分柔和,可用于玉石工艺品和戒面等首饰镶嵌品,深受国内外欢迎。此外,锂云母与锂辉石一样,可用于陶瓷工业,见锂辉石描述。
碳酸锂
2017-07-03 11:04:29
碳酸锂,一种无机化合物,化学式为Li2CO3,为无色单斜晶系结晶体或白色粉末。密度2.11g/cm3。熔点618℃(1.013*10^5Pa)。溶于稀酸。微溶于水,在冷水中溶解度较热水下大。不溶于醇及丙酮。可用于制陶瓷、药物、催化剂等。常用的锂离子电池原料。由于生产碳酸锂的主要原料是盐湖卤水(矿石法由于成本高在全球产能很小),因此规模化生产碳酸锂的企业必须拥有锂资源储量较为丰富的盐湖资源开采权,这使得该行业具备较高的资源壁垒;另一方面,由于全球盐湖绝大多数资源都是高镁低锂型,而从高镁低锂老卤中提纯分离碳酸锂的工艺技术难度很大,之前这些技术仅掌握在少数国外公司手中,这使得碳酸锂行业又具备了技术壁垒。因此,造就了碳酸锂行业的全球寡头垄断格局。目前全球碳酸锂市场集中度非常高。在我国的几个大型项目投产前,全球主要产能集中在SQM、FMC、和Chemetall三家手中;资料显示,碳酸锂产品虽然存在一定的资源和技术壁垒,但我国具备可开采价值的盐湖还是不少,技术除中信国安、西藏矿业外盐湖集团也面临突破,行业的壁垒正逐渐削弱,行业目前的高毛利率必然会吸引更多资金介入。作用与用途用于制取各种锂的化合物、金属锂及其同位素。还用于制备化学反应的催化剂。半导体、陶瓷、电视、医药和原子能工业也有应用。分析化学中用作分析试剂。在锂离子电池中也有应用。在水泥外加剂里作为促凝剂使用。碳酸锂有明显抑制躁狂症作用,可以改善精神分裂症的情感障碍,治疗量时对正常人精神活动无影响,作用机制可能与抑制脑内神经突触部位去甲肾上腺素的释放并促进再摄取,对升高外周血细胞有作用,本药小剂量用于子宫肌瘤合并月经过多的有一定治疗作用,小剂量也可用于急性菌痢,锂盐无镇静作用,一般对严重急性躁狂患者先与氯丙嗪或氟哌啶合用,急性症状控制后再单用碳酸锂维持。使用注意事项危险性概述健康危害:误服中毒后,主要损及胃肠道、心脏、肾脏和神经系统。中毒表现有恶心、呕吐、腹泻、头痛、头晕、嗜睡、视力障碍、口唇、四肢震颤、抽搐和昏迷等。环境危害:对环境可能有危害,对水体可造成污染。燃爆危险:该品不燃。急救措施皮肤接触:脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗。眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。食入:饮足量温水,催吐。洗胃,导泄。就医。消防措施危险特性:自身不能燃烧。受高热分解放出有毒的气体。有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳。灭火方法:消防人员必须穿全身防火防毒服,在上风向灭火。灭火时尽可能将容器从火场移至空旷处。然后根据着火原因选择适当灭火剂灭火。泄漏应急处理应急处理:隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴防尘口罩,穿一般作业工作服。不要直接接触泄漏物。小量泄漏:避免扬尘,小心扫起,收集于干燥、洁净、有盖的容器中。大量泄漏:收集回收或运至废物处理场所处置。操作处置与储存操作注意事项:密闭操作,提供充分的局部排风。防止粉尘释放到车间空气中。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴防尘面具(全面罩),穿透气型防毒服,戴橡胶手套。避免产生粉尘。避免与氧化剂、酸类、氟接触。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。防止阳光直射。包装密封。应与氧化剂、酸类、氟分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。制备将锂辉石和石灰石高温烧结生成铝酸锂再浸出氢氧化锂溶液,与碳酸钠反应制得。亦可利用卤水经提取氯化镁后的含锂料液,经纯碱除钙、镁离子,用盐酸酸化,再与纯碱反应制得。医疗用途及注意事项碳酸锂常被用来治疗双相型障碍(bipolar disorder),它通过稳定钙和血清素来稳定情绪(mood),对抗狂躁(antimanic)。它的生物要效率也很不错。一天服用2-3次。它通过肾脏被快速排掉,但是会对肾脏造成负担,因此如果病人的肾功能不好的话,很容易造成锂中毒。事实上这种药物是容易造成中毒的,因此在服用这个药的时候,要定期检查血液。血液中的锂含量必须保持在0.6-1.2mEq/L之间。如果超过1.5mEq/L的话,就会造成锂中毒。即使血液中含量正常,也可能会中毒。锂中毒现象:<1.5mEq/L:恶心、呕吐、腹泻、口渴、多尿、软弱无力、言语不清1.5mEq/L-2.0mEq/L:肠胃不适、震颤、头脑混乱、心电图(EKG)变化、嗜睡2.1mEq/L-2.5mEq/L:共济失调、嗜睡、严重的EKG变化、视力模糊、耳鸣、昏迷>2.5mEq/L:癫痫发作(seizure)、肾衰竭、死亡。注意事项:碳酸锂是致畸药物(pregnancy category D),因此孕妇慎用。在怀孕最先的3个月服用这个药,有11%左右的可能会造成胎儿心脏畸形。如果身体里面的钠非常少的时候(例如服用利尿药物或脱水时),身体会把锂当做盐来保存起来不排泄掉,造成锂中毒。因此在服用这个药物时,要多喝水,多吃钠盐。给病人服药以前,要注意:1. 病人是否有锂中毒现象。2. 病人血液中锂的含量是否超标。3. 通过检查 肌氨酸酐来查看病人的肾功能是否好。4. 检查病人的血钠含量是否太低。5. 检查病人是否服用利尿药物。由于锂有利尿作用,因此病人服药期间要检查尿量。如果病人服药时感到恶心的话,可以在服药的同时吃点食物,以减少恶心的感觉。禁忌:脱水、心脏病、肾病、钠不平衡的病人不能服用这个药。
锂矿浮选——锂矿物可浮性
2019-02-22 11:02:45
首要含锂矿藏有锂辉石、锂云母、透锂长石等。它们的可浮性如下:
①锂辉石A12O3·Li2O·4Si02,含Li2O4.5%~8%。表面纯洁的锂辉石很简单用油酸及其皂类浮起,但其表面因风化污染,或在矿浆中被矿泥污染了的,其可浮性变坏。别的,矿浆中一些溶盐的离子(铜、铁和铝的离子等)不只活化锂辉石,并且也活化脉石矿藏,所以浮选前要脱泥并用碱处理。用处理时,锂辉石的收回率随其用量的添加而进步,拌和时刻也相应缩短。随拌和强度进步,收回率也进步。如转速进步7倍,收回率可进步40%。
用油酸或环烷酸皂作捕收剂时,锂辉石在中性和碱性介质中,都能很好地浮游。用十八胺和酯钠盐为捕收剂时,只在弱碱性或中性介质中锂辉石才干浮游。用油酸作捕收剂,和木质素磺酸盐为调整剂,和碳酸钠调整pH为7~7.5时,锂辉石的浮选作用最好。
通过活化的锂辉石,用阴离子或阳离子捕收剂都能浮起。未经活化锂辉石,在油酸用量很高时也难浮起。
不管选用那一种捕收剂,水玻璃、糊精和淀粉都是锂辉石的激烈的按捺剂。其间淀粉的选择性较好,糊精次之。它们先按捺锂辉石,后按捺脉石。但水玻璃的选择性较差,对锂辉石和脉石一起起按捺作用。
锂辉石的浮选粒度,一般在0.15mm以下。粒度为0.2mm时,浮选的收回率为61%,粒度为0.3mm时,浮选收回率为22%。粗粒难浮是锂辉石浮选特色之一。
②锂云母Al203·3Si02.2(KLi)F,含Li20 1.2%~5.9%。粗粒锂云母用手选、风选或冲突选富集,细粒的锂云母才用浮选法收回。锂云母的捕收剂以阳离子捕收剂最好,用十八胺时,在酸性和中性介质中都能很好地浮选锂云母。未经活化的锂云母不能被油酸捕收,用活化后,能得到较好的目标。
矿浆中的一些铁盐、铝盐、铅盐、、淀粉及磷酸氢钠等均能按捺锂云母。锂的碳酸盐和硫酸盐能活化锂云母。用十八胺选别锂云母时,最好的活化剂是水玻璃和硫酸锂,而强的按捺剂是漂、和淀粉的混合物。铜、铝和铅的硝酸盐是锂云母的按捺剂,而铜和铝的硫酸盐却是锂云母的活化剂。
③透锂长石Al203·Li20·8SiO2,含Li20 2%~4%,用阴离子捕收剂如油酸、油酸钠、异辛基胂酸钠来浮选透锂长石,在任何pH下均不浮游。用阳离子捕收剂,如用十八胺来浮选透锂长石,则其浮游性很好。用十八胺作捕收剂,矿浆pH为5.5~6.0时,其收回率为78%,而选用烷基胺盐在碱性介质(pH为7.5~9.5)中浮选时,其收回率可进步到90%~92%。
选用烷基胺盐为捕收剂时,(300~500g/t)能激烈地按捺透锂长石,在介质的pH=5.8时,它的收回率下降到10%~15%,在酸性和碱性介质中,其按捺作用加强。氯化钙能活化透锂长石,在中性介质和碱性介质中(pH=9.2)能进步其收回率。在选用烷基胺盐时,透锂长石的按捺剂有、硅酸钠、淀粉、丹宁、碳酸钠、钠及磷酸氢钠等。
锂辉石的浮选及铍锂分离
2019-02-25 13:30:49
“碱法不脱泥锂辉石浮选流程”现已十多年的工业生产,证明其工艺简略,选别目标杰出,给矿含 Li_2 O1.2~1.3%,精矿档次 Li_2 O6.0~6.1%,收回率88~90%,为别离锂辉石与绿基石,咱们研讨过热裂(1050℃)—挑选、焙烧(600℃)—浮选、热煮(85℃)—浮选和常温浮选等多种办法,均获较好目标,有的已用于选厂取得了显着作用。尤其是选用和水玻璃“混合剂”与、碳酸钠,氧化石腊皂,在一般条件下使绿基石坚持满足的可浮性,而锂辉石留在槽内,以达别离意图。然后拟定了“绿基石—锂辉石混合浮选一别离流程”,为归纳收回经铍供给了一种新的途径。
铁锂云母
2019-01-24 09:36:23
一、组成与结构
K(LiFeAl)[AlSi3O10](OHF)2,常含Na、Rb、Sr、Ba、Ca、Mn等元素。江西赣南黑钨矿石英脉中产出的铁锂云母含Li2O 3.26%,SiO2 39.50%,Al2O3 24.25%,K2O 9.49%,FeO 10.99%,Fe2O3 4.89%,MnO 1.99%,Na2O 0.85%,F 5.27%,H2O 1.78%。矿物属单斜晶系。
二、物化性质
晶体呈假六方板状,常呈鳞片状集合体产出。解理(001)极完全,薄片具弹性,硬度2~3,相对密度2.9~3.2,灰褐色、黄褐色,有时为浅绿色或暗绿色。玻璃光泽,解理面呈珍珠光泽,半透明至不透明。
三、鉴别特征
铁锂云母以其颜色有别于白云母、黑云母和锂云母。确切鉴别需借助化学分析。
四、产状与产地
铁锂云母产于含黑钨矿、锡石、黄玉的花岗伟晶岩、花岗岩及石英脉中,与上述矿物共生。产地有湖南临武,江西万源及江西海螺岭等。
氢化铝锂
2017-06-06 17:50:13
中文名称 氢化铝锂 英文名称 lithium aluminium tetrahydride;lithium aluminium hydride 别 名 四氢化锂铝 分子式 LiAlH4 外观与性状 白色疏松的结晶块或粉末,放置时变成灰色 分子量 37.95 蒸汽压 熔 点 溶解性 不溶于烃类,溶于乙醚、四氢呋喃、二甲基溶纤剂,微溶于正丁醚,不溶或极微溶于烃类和二恶烷。 密 度 相对密度(水=1)0.92 稳定性 稳定 常温下在干空气中能稳定存在。易受潮气作用。遇水和醇发生剧烈反应。 危险标记 10(遇湿易燃物品) 主要用途 用作聚合催化剂、还原剂、喷气发动机燃料,也用于合成药物 对环境的影响:健康危害 侵入途径:吸入、食入。 健康危害:本品对粘膜、上呼吸道、眼和皮肤有强烈的刺激性。吸入后,可因喉及支气管的痉挛、炎症、水肿、化学性肺炎或肺水肿而致死。接触后引起烧灼感、咳嗽、喘息、喉炎、气短、头痛、恶心和呕吐等。毒理学资料及环境行为 危险特性:加热至125℃即分解出氢化锂与
金属
铝,并放出氢气。在空气中磨碎时可发火。受热或与湿气、水、醇、酸类接触,即发生放热反应并放出氢气而燃烧或爆炸。与强氧化剂接触猛烈反应而爆炸。 燃烧(分解)产物:氧化铝、水。 应急处理处置方法泄漏应急处理 隔离泄漏污染区,限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿消防防护服。不要直接接触泄漏物。小量泄漏:避免扬尘,使用无火花工具收集于干燥、洁净、有盖的容器中。转移至安全场所。大量泄漏:用塑料布、帆布覆盖,减少飞散。与有关技术部门联系,确定清除方法。防护措施 呼吸系统防护:可能接触毒物时,应该佩戴头罩型电动送风过滤式防尘呼吸器。必要时,建议佩戴自给式呼吸器。 眼睛防护:呼吸系统防护中已作防护。 身体防护:穿化学防护服。 手防护:戴橡胶手套。 其它:工作现场严禁吸烟。工作毕,淋浴更衣。注意个人清洁卫生。急救措施 皮肤接触:立即脱去被污染的衣着,用大量流动清水冲洗,至少15分钟。就医。 眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。 吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。 食入:误服者用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。 灭火方法:不可用水、泡沫、二氧化碳、卤代烃(如1211灭火剂)等灭火。只能用
金属
盖或干燥石墨、干燥白云石粉末将火焖熄。化学性质 氢化铝锂具有很强的还原性,可以还原醛基、羰基、内酯、过氧基、吡啶盐、亚砜、卤代烃、酰胺、酰亚胺、羧酸等
氢化铝锂
2017-06-06 17:50:09
中文名称 氢化铝锂 英文名称 lithium aluminium tetrahydride;lithium aluminium hydride 别 名 四氢化锂铝 分子式 LiAlH4 外观与性状 白色疏松的结晶块或粉末,放置时变成灰色 分子量 37.95 蒸汽压 熔 点 溶解性 不溶于烃类,溶于乙醚、四氢呋喃、二甲基溶纤剂,微溶于正丁醚,不溶或极微溶于烃类和二恶烷。 密 度 相对密度(水=1)0.92 稳定性 稳定 常温下在干空气中能稳定存在。易受潮气作用。遇水和醇发生剧烈反应。 危险标记 10(遇湿易燃物品) 主要用途 用作聚合催化剂、还原剂、喷气发动机燃料,也用于合成药物毒理学资料及环境行为 危险特性:加热至125℃即分解出氢化锂与
金属
铝,并放出氢气。在空气中磨碎时可发火。受热或与湿气、水、醇、酸类接触,即发生放热反应并放出氢气而燃烧或爆炸。与强氧化剂接触猛烈反应而爆炸。 燃烧(分解)产物:氧化铝、水。泄漏应急处理 隔离泄漏污染区,限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿消防防护服。不要直接接触泄漏物。小量泄漏:避免扬尘,使用无火花工具收集于干燥、洁净、有盖的容器中。转移至安全场所。大量泄漏:用塑料布、帆布覆盖,减少飞散。与有关技术部门联系,确定清除方法。防护措施 呼吸系统防护:可能接触毒物时,应该佩戴头罩型电动送风过滤式防尘呼吸器。必要时,建议佩戴自给式呼吸器。 眼睛防护:呼吸系统防护中已作防护。 身体防护:穿化学防护服。 手防护:戴橡胶手套。 其它:工作现场严禁吸烟。工作毕,淋浴更衣。注意个人清洁卫生。急救措施 皮肤接触:立即脱去被污染的衣着,用大量流动清水冲洗,至少15分钟。就医。 眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。 吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。 食入:误服者用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。 灭火方法:不可用水、泡沫、二氧化碳、卤代烃(如1211灭火剂)等灭火。只能用
金属
盖或干燥石墨、干燥白云石粉末将火焖熄。氢化铝锂具有很强的氧化性,在使用过程中一定要注意安全。详细内容请查阅上海
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干货 | 金属粉末的制备工艺大盘点
2019-03-08 12:00:43
依据我国机协粉末冶金分会计算,2016年粉末冶金零件出货量48万吨,供应额达64亿元,其间轿车行业供应额40亿元,占供应总额62%。2017年,粉末冶金商场规划估计达69亿,完成稳定增长。
轿车发动机与变速箱是粉末冶金零部件运用最为广泛和商场空间最大的两个范畴。国内轿车粉末冶金商场空间高达200亿元。再加之2018年为金属3D打印粉末迸发的元年,金属粉末的商场有望进一步扩展。
金属粉末的制备
商场的巨大潜力也在推进着技能的前进。跟着粉末冶金产品的运用越来越广泛,对金属粉末颗粒的尺度形状和功能要求越来越高,而金属粉末的功能和尺度形状在很大程度上取决于粉末的出产办法及其制取工艺,因而粉末的制备技能也在不断地开展和立异。
现在,金属粉末的制备已开展了许多办法,依据出产原理首要分为物理化学法和机械法。在机械法中最首要的是雾化法和机械破坏法。物理化学法中最首要的是复原法、电解法和羟基
1机械法
机械法是借助于机械外力将金属破碎成所需粒径粉末的一种加工办法,该办法制备过程中材料的化学成分根本不变。现在遍及运用的办法是雾化法和机械破坏法。其长处是工艺简略、产值大,能够制备一些惯例办法难以得到的高熔点金属和合金的超细粉末。
机械破坏法
机械破坏法既是一种独立的制粉办法,也常作为其他制粉办法必不可少的弥补工序。首要经过压碎、击碎和磨削等效果将固态金属碎化成粉末。破坏设备分两类:
首要起压碎效果的粗碎设备:碾碎机、辊轧机、颚式破碎机等粗碎设备;
首要起击碎和磨削效果的细碎设备:锤碎机、棒磨机、球磨机、振荡球磨机、搅动球磨机等。
机械破坏法首要适用于破坏脆性的和易加工硬化的金属和合金,如锡、锰、铬、高碳铁、铁合金等。该法功率低,能耗大,多作为其他制粉法的弥补手法,或用于混合不同性质的粉末。
雾化法
直接击碎液体金属或合金而制得粉末的办法称之为雾化法,是出产规划仅次于复原法的、运用较广泛的金属粉末制取法。雾化粉末具有球形度高、粉末粒度可控、氧含量低、出产本钱低以及习惯多种金属粉末的出产等长处,已成为高功能及特种合金粉末制备技能的首要开展方向,但出产功率低,超细粉末的收得率不高,能耗相对较大等缺陷约束了雾化法的运用。
2物理化学法
物理-化学法是指在粉末制备过程中,经过改动质料的化学成分或集聚状况而取得超细粉末的出产办法。依照化学原理的不同可将其分为复原法、电解法、羰基法和化学置换法。
复原法
复原金属氧化物及金属盐类以出产金属粉末是一种运用最广泛的制粉办法。特别是直接运用矿石以及冶金工业废料如轧钢铁鳞作质料时,复原法最为经济。复原法的长处是操作简略,工艺参数易于操控,出产功率高,本钱较低,合适工业化出产。缺陷是只适用于易与反响、吸氢后变脆易破碎的金属材料。
电解法
电解法是经过电解熔盐或盐的水溶液使得金属粉末在阴极堆积分出的办法。它在粉末出产中占有重要的位置,其出产规划在物理化学法中仅次于复原法,而且可操控制粉粒度,制取的粉末纯度高,单质粉可达99.7%以上。不过电解法耗电较多,本钱比复原粉和雾化粉高。因而,在粉末总产值中,电解粉所占比重比较小。
羰基法
因为羰基金属在低温下简单分解为金属及CO气体,因而能够运用组成羰基金属的逆反响来制取羰基金属粉末。运用羰基法不光能够制取微米级粉末,还能够制取纳米级粉末;不光能够制取单一纯金属及合金粉末,还能够制取包覆粉末。羰基粉末自身所具有的高兴旺表面是其他办法所制取的粉末无法比较的,是化学电源极板及催化剂的最好材料。
化学置换法
依据金属的生动性强弱,用生动性强的金属将活性较小的金属从金属盐溶液中将其置换出来,将置换所得到的金属(金属粉粒)用其他办法进一步处理细化成金属粉末的办法称为化学置换法。该法首要运用于Cu、Ag、Au等不生动金属粉末的制备。
总结
跟着技能的前进,金属粉末在冶金、化工、电子、磁性材料、精密陶瓷、传感器等方面显现了杰出的运用远景。但因为传统制备技能的局限性,限制了金属粉末的运用。虽然许多新式的出产工艺和办法现已得到运用,但规划较小和本钱较高的问题仍不能很好的处理。为了促进金属粉末材料的开展,有必要加大立异力度、扬长避短,开发出产值更大、本钱更低的出产工艺。
锂云母的浮选
2019-02-12 10:08:06
和锂辉石矿相同,工业上选别锂云母的首要办法是手选和浮选,且手选只限于选别结晶粗大的锂云母矿,关于细粒嵌布的锂云母矿,国内外均选用浮选法。
锂云母常呈鳞片状或叶片状集合体,浮游性好,实践中常用阳离子捕收剂进行锂云母正浮选。
我国宜春选厂锂云母选矿车间就是运用混合胺作为捕收剂优先浮选锂云母的正浮选流程,该矿锂云母储量很丰厚,且含有较高的和,因而它是我国重要的锂质料基地。
盐湖提锂技术
2019-01-18 11:39:34
位于柴达木盆地的察尔汗盐湖氯化锂储量为833.7万t,是我国重要的锂资源地,也是世界上7大锂资源基地之一。
察尔汗盐湖的锂资源和国内外其他盐湖相比较有两个特点:
1) 镁锂比例高,一般都在500以上;
2) 锂的含量低,一般只在200~300 mg/L之间,所以从这种高镁低锂的卤水中提取锂是一个世界性的难题。
中心科研人员针对察尔汗盐湖锂资源的特殊情况及在湿法冶金和材料研究上的优势,提出了用离子交换吸附法提取锂的技术路线。
经过20年的研究,先后完成了小型试验,台架实验,扩大实验,在2006年和青海盐湖工业集团共同投资1000万元建立了一条生产200 t碳酸锂的工业试验装置,经过近2 a的运行,进一步验证了在技术和经济上的可行性。
在青海省科技厅组织的成果鉴定会上,与会专家一致认为,针对察尔汗盐湖锂资源,我中心的吸附法提锂工艺已处于国际领先水平。2007年,我中心和青海盐湖工业集团共同出资成立了青海盐湖蓝科锂业股份有限责任公司,公司在2008年已建设完成年产1万t碳酸锂装置,总投资约5.3亿元。2009年该项目进入试车和试生产阶段。
锂辉石选矿技术
2019-01-18 11:39:42
锂辉石选矿技术
1.赋存状态
自然界目前已发现锂矿物和含锂矿有150多种,其中锂的独立矿物有30多种,大部分是硅酸盐(占67%)及磷酸盐(占21.2%),其他矿物则很少。工业上制取锂的矿物原料主要有锂辉石(含58%~8.1%)、锂云母(含3.2%~6.45%)、磷锂铝石(含7.1%~10.1%)、透锂长石(含2.9%~4.8%)及铁锂云母(含1.1%~5%),尤其以前3种矿物最为重要。
2.锂矿的主要工业类型 锂资源主要赋存于盐湖和花岗伟晶岩矿床中,其中盐湖锂资源占全球锂储量的69%和全球锂储量基础的87%。 工业类型主要有:
(1)花岗伟晶岩型:新疆可可托海锂铍铌钽矿床、四川甲基卡锂铍矿等。的含量,边界品位0.4~0.6%,最低工业品位0.8~1.1%;伴生矿>0.2%。
(2)碱性花岗岩型:江西宜春414钽(铌)-锂矿床等。的含量,边界品位0.5~0.7%,最低工业品位0.9~1.2%;伴生矿>0.3%。
(3)盐湖(卤水)型:青海柴达木盆地中部的一里坪锂矿床等。LiCl的含量,1000mg/L;伴生矿>200~300mg/L。
锂辉石选矿技术
3.选矿方法
固体锂矿的选矿方法,有手选法、浮选法、化学或化学-浮选联合法、热裂选法、放射性选法、粒浮选矿法等,其中前3种方法较为常用。
(1)手选法手选法在五六十年代曾经是国内外锂精矿、绿柱石精矿生产中的主要选矿方法之一。如我国1959年新疆、湖南等省区手选生产的绿柱石精矿达2800吨以上,1962年世界绿柱石精矿产量为7400吨,其中手选精矿占91%。这主要是由于锂矿多数来自伟晶岩矿床,选别的主要工业矿物锂辉石、绿柱石等晶体大、易手选。但应看到,手选劳动强度大、生产效率低、资源浪费大、选别指标低,因而后来逐渐为机械选矿方法所代替。然而,目前在劳动力便宜的发展中国家里,手选仍是生产锂精矿的主要方法。
(2)浮选方法浮选方法的研究和应用较早,国外在30年代已将浮选法用于锂辉石精矿的工业生产。锂辉石浮选有的采用反浮选,也有的用正浮选;锂云母易浮,常用正浮选。我国50年代末开始锂辉石、绿柱石的浮选研究,随后又进行了锂云母浮选、锂铍分离和其他锂铍矿的研究,制定出锂辉石、绿柱石、锂云母的浮选工艺流程,并在新建厂的锂铍选矿过程中得到应用。锂辉石选矿技术
(3)化学或化学~浮选联合法适用于盐湖锂矿,用此法从中提取锂盐。该方法是通过卤水在晒场上蒸发,使得钠盐和钾盐沉淀析出,将氯化锂浓度提高到6%左右,然后将其送入工厂,用苏打法将氯化锂转变成碳酸锂固体产品。卤水型锂资源主要有碳酸盐型、硫酸盐型和氯化物型三种,目前主要开发的是碳酸盐型和硫酸盐型。开发的技术也比较复杂,目前尚处于生产试验阶段。
钴锂后续情况
2018-01-08 11:36:14
10.16-10.20有色板块跌落1.52%,其间根本金属下挫严重,只要镍钴和锂板块上涨较好。根本金属价格除铜镍之外均有显着跌落,小金属种类中,钴锂价格继续上涨,氧化镨钕等稀土价格继续跌落。周期板块本周连续回调态势,但我们以为,供需改进的根本逻辑未改动,部分种类的逻辑乃至仍在强化之中。电解铝采暖季方针和短期库存数据无需过多忧虑,看好实践供需紧缺下的行情接续;主张重视价格继续上涨的钴锂板块,一起三季报期重视回调下的低估值个股。
锂铍选矿技术
2019-02-22 12:01:55
锂铍是国防工业和航天技术领域不行短少的稀有金属,并日趋扩展到民用(锂电池及铍钼合金)。
锂铍的首要矿藏为锂辉石、锂云母、绿基石和金绿宝石。产于伟晶花岗岩或热液气成矿床或含铍条纹岩,散布于新疆、四川、湖南等地。早在60年代,我院研发的“锂辉石碱法不脱泥简易浮选流程”取得国家创造证书并成功用于我国第一座锂辉矿浮选厂。原矿含Li2O≥1%,经磨矿(不脱泥)在碱性(或碳酸钠)介质中,增加混合捕收剂(氧化石腊皂和环烷酸皂)进行常温浮选(一粗一精)可得优质锂辉石精矿(Li2O≥6.0%)回收率≥80%。现已成为锂辉石浮选的经典流程。
我国最早投产的绿基石浮选厂选用的就是我院60年代进行接连实验,70年代完结工业实验的“三碱”(碳酸钠、、)“两皂”(氧化石腊皂和环烷酸皂)“一油”(柴油)浮选绿基石的不脱泥流程。给矿档次0.141%BeO,绿基石精矿档次8.74%BeO,回收率81.85%,它是我国如今供给绿基石浮选精矿的仅有生产工艺。
因为锂辉石常与绿基石伴生,它们的浮选别离一直是一项选矿难题。我院通过数十年研讨已获工业实验效果:关于含锂的铍矿石(含0.096%BeO,0.26%Li2O)可取得铍精矿档次9.24%BeO,回收率80.82%。付产锂精矿档次5.03%Li2O,回收率43.22%;关于含铍的锂矿石(含0.05%BeO,0.93% Li2O)可得锂精矿档次6.0%Li2O,回收率88.15%,付产铍精矿档次8.50%BeO,回收率69.84%。
我院对含铍条纹岩中金绿宝石的研讨始于70年代,因为矿石组成杂乱,前期选用浮选从原矿(含0.35%BeO)取得金绿宝石精矿档次约1.80%BeO,回收率约64%。经焙烧—酸浸—萃取—反萃—煅烧,取得终究产品含98%BeO,对原矿回收率约40%,最佳工艺流程仍在持续研讨。
高纯钴的制备技术
2019-01-31 11:06:04
一、前语纯度为 99.9%~99.99%的钴 现已广泛运用于磁性材料、超级合金的制作,99.999%乃至更高纯度的钴则用来做为先进电子元件的靶材。钴靶材中的杂质会影响电子器件的运用功用:碱金属(如 Na,K)、非金属(S,C,P)等杂质能够在半导体之间搬迁,然后影响其功用;Fe会导致电子器件磁功用的不一致;Ti,Cr,Cu元素会影响半导体元件的导电功用;气体杂质(如 O)能够添加半导体元件中的Co和 CoSi2的电阻;Ni会影响半导体的界面功用;放射性元素如U,Th能够辐射出α射线,使半导体失效。因而,研讨高纯钴的制备办法对进步钴靶材的质量有着重要的含义。
在国际上,1956年美国矿业局(Bureau of Mines)初次制备出纯度为 99.99%高纯钴。K.K.Kershner等人通过阳离子交流法和沉淀法除掉四合钴(Ⅲ)盐溶液中的铁、铜、镍等杂质,终究选用阴极电解法制备出高纯钴。跟着离子交流法的开展和高效萃取剂 P507,Cynex272,Cynex301等的呈现,钴溶液提纯技能得到长足开展。美国、加拿大、日本、韩国等国在钴提纯技能上进行了很多研讨工作 ,其间以日本最为杰出。日本 JMc公司于 1997年开端出产高纯钴 ,现有 99.998%高纯钴产品。日矿(Nikko)公司和 日本株式会社化学研讨现已出产出99.999%的高纯钴 ;日本 Furuchi公司出产的高纯钴能够到达 99.999 5%(分析 70种杂质元素),是现在报导中纯度最高的。
在国内,1961年上海有色金属的研讨所以粗钴为质料 ,用次溶液除镍,以离子交流除铝和锌 ,中和水解法除铁,制备高度纯洁的氯化钴溶液进行电解精粹,获得 99.99%高纯钴。金川镍钻研讨设计院的申勇峰等以l#电解钴为质料选用电溶 、离子交流法除掉溶液中的杂质离子电解提纯后的溶液,得到 99.994%的高纯钴。此外北京有色金属研讨总院和北京矿冶研讨总院也正在进行高纯金属的研讨工作。金川有色金属公司是我国镍钴首要出产基地,钴产值居全国之首,并且出产技能也代表了我国最高水平。其选用粗钴阳极隔板膜电解法出产出纯度大于 99.98%的电解钴 ,到达 1#电解钴的标准。
国外首要选用离子交流法除掉溶液中大部分杂质离子,然后通过电解得到金属钴,再选用区域熔炼、电子束熔炼等手法进一步提纯得到高纯钴。国内研讨工作首要会集在离子交流和电解精粹上,现在还没有扩大化出产的报导。
二、高纯钴的制备制备高纯钴的质料是工业电解钴、钴盐等,运用的冶金办法首要有湿法冶金、火法冶金、电化学冶金等。制备进程分为钴盐溶液净化和钴金属精粹 2个阶段:第 1阶段首要选用湿法冶金办法,如溶剂萃取、离子交流、膜别离、电解等,用以除掉粗钴溶液中的大多数金属杂质,首要是镍、铜、锌、铁等杂质,并经电解得到金属钴;第 2阶段首要选用火法冶金办法,如区域熔炼、真空脱气等,用以进一步脱除金属钴中的碱金属、碱土金属、非金属气体杂质,终究得到高纯金属钴。
(一)钴盐溶液的净化
1、溶剂萃取法溶剂萃取法是运用杂质离子在有机相和水相之间的分配比不同到达别离杂质的意图。Ritcey等在20世纪 70年代研讨了运用 D2EHPA进行钴、镍别离的工艺。N.B Devi研讨了硫酸盐系统中选用D2EHPA,PC88A,Cyanex272萃取 Co的行为,并评论了比较、皂化率对萃取因子的影响。M.V.Rane选用 LIX84从废旧的催化剂中萃取钴,然后用沉淀法除铁和铝 ,得到了纯度大于 99.9%的钴 。N.V.Thakur等选用 P204和 P507完成了钴与镍、铜等杂质的别离。
Wang Guangxin等选用溶剂萃取法和离子交流法净化钴溶液,然后经电解得到金属钴,其成果见表 1。能够看出,溶剂萃取法对大多数金属离子有很好的除杂作用,但对铜、锌、钛、铅等金属离子反而起了富集作用。溶剂萃取法适用于大规模提纯钴溶液,但在制备高纯钴方面作用却不显着。
表1 离子交流和溶剂萃取后的杂质含量(×10-4%)注:①溶剂萃取-电积工艺;② 离子交流-电积工艺;③ 溶剂萃取-4次离子交流-电积工艺。
2、离子交流法离子交流法是运用离子交流树脂的功用基团和溶液中杂质离子的交流、解析才能的差异到达别离的意图。K.Mimura等选用阴离子交流法净化钴溶液,再经电解、电弧熔炼、电子束熔炼得到纯度为99.999 7%的高纯钴。Nagao等选用阴离子交流法除掉 Fe,Zn,Sn,Ni,Ca,Mg,Na等,然后选用有机胺萃取别离其它杂质,得到的高纯钴盐溶液经结晶、枯燥后复原得到高纯钴粉,其间的Fe,Zn,Sn,Ni,Ca,Na,Mg含量都低于 0.000 l%。
钴盐溶液中的铜在酸性条件下始终能弱吸附在树脂上,难以与钴别离。为处理铜的共吸附问题,Masahito等将钴溶液 中的 Cu2+复原为 Cu+,再选用阴离子交流树脂除掉Cu+(Co2+不被吸附),净化后的高纯 CoCl2溶液结晶、枯燥后经复原得到纯度为 99.999 7%的金属钴(RRR=207),成果见表2。由表 2可见,铜杂质含量低于 0.000 005%。
表2 阴离子交流法制备的高纯钴中的杂质含量(×10-4% )离子交流法对 Zn,Mo,W,Cu的别离作用并不显着,对铅有显着的富集作用。
3、萃取色层法萃取色层法是运用吸附在大孔树脂上的萃取剂对溶液中离子的挑选性萃取到达别离意图。刘扬中等研讨了添加配位剂基乙酸 ,以替代传统的树脂转型办法进行萃取色层法净化钴溶液。他们调查了淋洗液 pH值、进样量及料液中Co、Ni比等要素对别离的影响,在 pH值为 3.40的条件下用5 g萃淋树脂完成将钴、镍质量比在 1~100范围内溶液中的钴、镍(总量为 1.6 mg)彻底别离,并研讨了基乙酸的配位、缓冲作用对别离进程的影响。
周移等将 P507萃淋树脂转型为 Mg型 ,进步了对 Co2+的萃取才能 ,完成了钴与镍的彻底别离 ,并进步了柱子运用寿数。周春山等选用转型后的 P204萃淋树脂以 pH值为 2.5的一钠为淋洗液,完成了钴与铜、锌、锰、铬等金属离子的彻底别离。刘展良等具体研讨了 HCl系统中 Zn、Ca、Mg、Fe、Co、Ni和稀土离子在 P507萃淋树脂上的淋洗行为,并探讨了 Fe3+在柱床上或许存在的反响 机理。萃取色层法既具有液一液萃取中萃取剂的高度挑选性 ,又具有离子交流色层别离的多级性,在别离性质附近的元素上有着优 良的功用,因而在湿法冶金中遭到越来越多的注重。一起萃取色层也存在一些 本身的缺陷 ,如柱子萃取容量比较低 ,萃取剂简单丢失 ,寿数相对较短等。进步柱子的萃取容量,战胜萃取剂丢失,开发挑选性更好的萃取剂是往后萃取色层法获得重大突破的要害。4、膜别离法膜别离法是运用液膜能够挑选性地透过离子并在水相富集而到达别离的意图。Jerzy等选用支撑液膜和大块液膜做载体 ,D2EHPA做萃取剂别离钴和镍 ,探讨了溶液酸度 、膜离子载体浓度、金属离子浓度对别离成果的影响。
Li Longquan等研讨了乳化液在硫酸系统中别离钴、镍的进程。他们选用 EDTA作为掩蔽剂掩蔽料液中的镍离子,以P204的乳化液膜作为载体从硫酸盐系统中收回钴。通过调查 pH值、别离时刻等要素,断定了最佳的别离条件。
虽然膜别离法具有高的挑选性和传质快等长处,但因膜的稳定性差、本钱较高级原因,现在还处于实验室中试阶段。5、电解法钴电解是在酸性钴盐溶液中进行的。电解液的组成、浓度、酸度、温度、电流密度等条件应该严格控制。因为溶液中的Cu2+,Cu+,Sn2+,Ni2+,Pb2+,As3+等杂质离子的电势比钴高(正)或许和钴挨近,在电解时会与Co2+一起分出;电势比钴更低(负)的金属离子如 Fe,Mn,Zn,Na等杂质离子的存在对钴的质量影响不大,但含量较高也会带来必定的损害。因而要严格控制溶液中的杂质离子含量。
净化后的钴溶液中溶解的少数萃取剂会添加金属钴的杂质含量经活性炭处理得到的电积钴中的 C,O,N,H含量大大下降,见表3所示。
表3 活性炭处理后电积钴的杂质含量(×10-4%)注:① 溶解的有机相用经6 mol/L的HCl处理过的活性炭除掉,经电解、EBM后得到的数据;② 进程相似Example 2经电积得到数据,运用的活性炭未经酸处理;③ 进程相似 Example 2,经电积得到数据,溶液未经活性炭处理。
Isshiki等选用聚乙烯电解槽,用直径为1 mm的高纯钴丝(99.998%)做 阴极,用铂板做阳极,电解高纯 COC12溶液得到直径 5 rain的钴棒。
Shindo等选用离子交流法除掉溶液中的杂质,然后经屡次电解和电子束熔炼得到金属钴 。屡次电解和电子束熔炼后的杂质含量见表4。
由表4能够看出,电解能够别离 Ni,Fe,K,U,Th等杂质,屡次电解精粹能够进一步下降杂质含量;电解精粹后的电子束熔炼能够有用去除Na杂质。
表4 钴电解精粹和电子束熔炼后的杂质含量(二)钻金属精粹为脱除金属钴中剩余的碱金属杂质和部分气 体杂质 ,电解得到的金属钴还需要通过火法精粹。常用的办法有电子束熔炼 、区域熔炼等。区域熔 炼是依据杂质元素在液态和固态平分配系数的差 别,使金属得到提纯。可是 ,对分配系数挨近 1 的元素,如 Fe,Ni,Co,Cr,Mn,A1,Cu,Si很难用区域熔炼法相互提纯。电子束悬浮区熔是制 备高纯金属常用的办法,它能够成长完好的单晶,显着进步金属的 RRR值,如表 5所示。通过区域 熔炼后 ,金属钴的 RRR值分别由236和 116进步到 334和 245。
表5 不同工艺下杂质含量及RRR值的改变(×10-4%)注:A,CoCl2质料;B,氢复原钻;C,电解+6次电子束悬浮区域熔炼;D,氢复原+4次电子束悬浮区域熔炼;E,氢复原+8次电子束悬浮区域熔炼 ;F,氢复原-处理+4次电子束悬浮区域熔炼。
Miller等运用真空脱气烧结法使金属钴中的Zn,Cd,S,O,C等杂质元素含量显着下降,成果如表6所示。
由表6能够看出,真空脱气烧结法能够有用地脱除金属中的 C,O,N等非金属杂质 ,但关于金属杂质作用并不显着。
表6 真空烧结脱气作用(×10-4%)三、结语
单一的提纯办法无法满意制备 5N以上高纯钴的要求。溶剂萃取法对大多数金属离子有很好的作用的,但对 Ni,Cu,Zn等金属离子的别离作用相对较差;膜别离法存在稳定性差 、本钱高的缺陷。离子交流和萃取色层法对别离性质附近的元素上作用杰出 ,但存在容量低一级问题。火法精粹进程中,区域熔炼可去除金属钴中的碱金属、碱土金属和气体杂质,并有利于生成纯度高、值大的完好钴单晶。因而,制备 5N以上的高纯钴合理的工艺流程为:首要选用离子交流或萃取色层法除掉钴盐溶液中的镍、铜、铁、锌等杂质,然后选用电解进一步除掉 Ni,Fe,K,U,Th等杂质得到高纯金属钴,终究选用区域熔炼除掉其间的碱金属和蒸气压较大的杂质,得到晶型完好的高纯钴产品。
制备氧化铜
2017-06-06 17:50:02
氧化铜是初中化学课本中一种普遍的化学药品,氧化铜的性质稳定,用途广泛,在化学试验中利用率高。那当我们在使用氧化铜药品时,除了购买后直接使用之外,有什么办法可以直接制备氧化铜呢?制备氧化铜需要的实验用品:
金属
铜粉、氧气、酒精灯灼热的
金属
铜和氧气反应,就会生成氧化铜。2Cu+O2 =灼热= 2CuO 这个就是实验室制备氧化铜的方法。