电解氯化铝
2017-06-06 17:49:51
电解法炼铝有多种途径可得到，其中一种就是电解氯化铝。以下就简单做一下介绍。氯化铝融盐电解法以氯化铝为原料，以碱金属或碱土金属氯化物为电解质进行电解制取铝的方法。1973年美国铝业公司（Alcoa）宣称获得了氯化铝融盐电解的成功，在得克萨期州建立了一座年产1.5万t的试验厂，1976年投产，3年后停产。Alcoa的氯化铝融盐电解法包括3个主要步骤，见图1。和冰晶石－氧化铝电解一样，氯化铝融盐电解法需要拜耳法先制纯氧化铝。然后氧化铝和炭及电解得到的氯气在高温下反应生成氯化铝，氯化铝加到电解槽进行融盐电解得到金属铝和氯气，氯气返回制取氯化铝。氯化铝融盐电解的电解槽为多室槽，它的外面是一个钢壳，内部砌筑耐火耐侵蚀的非电导性材料，槽内留有储存铝液的空间，上部为耐火材料内衬砌的盖子。经过盖子上的孔洞供入原料氯入铝，并排出电解产物铝液和氯气。电解槽内有若干个双极性电极，上下配置，极间距约是1.3cm。据报道，电解槽日产铝13t，电耗为每千克铝9.5kW·h，电流效率为87%。电解质组成为：AlCl3=5%、NaCl=53%、LiCl=42%。电解质还含少量MgCl2、KCl、CaCl2。阳极上析出来的氯气从槽内上升时，引起电解液对流和循环运动，有助于把铝液从阴极上清扫掉并把供入的氯化铝带进各个电解室内。更多信息可资讯上海有色金属网查询。
铋的氯化溶液电解
2019-03-04 11:11:26
铋的电解精粹是以经过开端火法精粹的铋铸成阳极，将电解分出铋铸成阴极，在和三氯化铋的电解液中电解，凭借直流电的效果，使阳极铋溶解，铋在阴极上分出。
铋的氯化溶液电解的工艺流程如图1所示。图1 铋的氯化溶液电解工艺流程
粗铋中杂质在电解时分为三类：一类在阴极分出；一类溶入电解液；一类不溶解而进入阳极泥。
一、铋电解的电极反响
铋电解示意图如图2。图2 铋电解示意图
在由和三氯化铋组成的电解液中的电离反响：在直流电效果下，阳极发作铋的溶解：阴极发作铋的堆积分出：跟着电解进程的进行，阳极铋逐步溶解，阴极上逐步分出铋而增厚。
二、杂质在电解中的行为
粗铋阳极板中含有多种杂质，这些杂质可分为三类：
（一）较铋更负电性的金属：如铁、碲、铅、锡等，因为它们的标准电位比铋更负，所以先于铋进入电解液，生成氯化物盐类，其间氯化铅在溶液中溶解度小而沉积，其他氯化物进入电解液后，下降BiCl3浓度，使耗费添加，电耗添加，还会使阳极泥中海绵铋量添加，电流效率下降，使分出铋质量下降。
（二）较铋更正电性的杂质：如金、银等不溶解，进入阳极泥。少数银进入阴极铋是因为电解液循环机械夹藏所形成的。
（三）与铋电位挨近的杂质：如砷、锑、铜等，当这些杂质在溶液中浓度较大时，可能与铋一道在阴极分出。
所以要求电解运用的阳极质量好，主成分含量高，杂质含量低，特别是应严格控制砷、锑、铜的含量，以削减其在阴极分出的可能性。
三、铋电解造液法
因为铋离子在溶液中导电性差，因此铋阳极溶解的速度慢，而在阴极分出的速度快，从而使电解液中铋离子浓度不断下降，这种现象叫阳极钝化。所以在铋电解进程中，有必要制作部分含铋高的电解液弥补到已贫化的电解液中去。造液有两种办法：坩埚造液法与碱性造液法。
1、坩埚造液法。粗铋为阳极，铅条为阴极，铅条外用素烧的陶瓷坩埚作阴极隔阂。当新造液时，原液选用和食盐的混合液：而旧造液时，用电解后的溶液造液回来运用。在直流电效果下，氯离子移向阳极，使阳极铋溶解生成三氯化铋溶液，因为铋离子体积较大，不能透过阴极坩埚隔阂，而被留在电解液中，只要氢离子体积小，能经过隔阂在阴极放电。在不断对阴极弥补的情况下，电解液含铋量不断添加，其反响为：造液后的高铋溶液，经过电解液的循环，接连地弥补到电解出产中去，而含铋低的电解液，也经过循环不断回来造液。
坩埚造液法能够在不改变电解液量的情况下，进步电解液中铋离子浓度。
2、碱性造液法。阴极与阳极均用粗铋，不需阴极隔阂，造液运用食盐溶液，在直流电效果下，阳极铋溶解生成BiCl3，而在阴极表面分出并发生NaOH，其反响为：生成的氯化铋被水解为氯氧化铋，仅少数在阴极分出：阳极不断溶解，直至将溶液中氯离子耗费完毕。电解完毕后将碱液抽去，用将BiOCl浸出：因为浸出BiOCl的溶解度约束在100～120克／升铋左右，所以碱性造液法只能添加所需的电解液量，而不能进步电解液含铋量。
四、铋电解的技能条件
（一）电解液组成。电解液由与三氯化铋组成。在开槽制备电解液时，需配入一定量的食盐，其浓度为100千克食盐／1米3，以添加溶液中氯离子浓度。电解液中游离酸控制在80～100克／升，铋控制在120～150克／升。电解液密度1.2克／厘米3左右。电解液中酸量超越含铋量时，在阴极分出海绵铋，酸量过低则阳板溶解欠好，有片状物掉落，阳极泥含铋高，下降电流效率。当电解液中铋量过低时，阴极也分出海绵铋，而含铋过高时则需很多造液，使电耗添加。
2、阳极。阳极档次宜高，一般在90%～95%，最好大于95%，含硫要求不超越0.5%，含铅不超越3%。阳极中杂质含量对电解作业影响很大。某厂曾对表1所列阳极进行电解，技能条件控制为：电解液组成：Bi 90～115克／升，HCl 100～120克∕升，NaCl 80～100克／升，电流密度100安／米2。
表1 粗铋组成与电解作业联系由表1可见，粗铋含硫高时，阴极分出物呈混状，有一半的分出铋掉入阳极泥中，电流效率下降至50%左右，这是因为不溶的硫化铋薄膜阻止阳极铋溶解形成的。
粗铋中锑的含量直接影响阳极泥的附着情况，含锑高时，阳极泥不掉落，但含锑过高将引起槽压上升；当阳极含锑低时，阳极泥易掉落，添加了槽底阳极泥量，且电解液易污染。
粗铋含银与阴极分出铋含银间联系如图3所示。图3 粗铋含银与分出的铋含银间的联系
当粗铋含银低于1.5%时，电铋含银低于0.05%。
参加适量硫酸以除掉电解液中Pb2＋。但参加硫酸也有利于银在阴极分出，所以当粗铋含银大于1%时，不宜加硫酸避免银分出。
阳极板的厚度与电解周期有关，当阳极厚5毫米，电流密度100安∕米2时，可饱尝24小时电解，残极率35%。
（三）电流密度。电流密度是每米2阴极表面上经过的电流安培数，单位为安／米2。电流密度直接影响电解的出产率、电耗和出产本钱，是至关重要的技能参数。选定电流密度时要考虑经济和技能条件。不引起阳极钝化又能确保阴极分出物质量的最大电流密度称答应电流密度，在答应电流密度范围内，经济上最合理的电流密度叫经济电流密度，也就是本钱最低的电流密度，能够确保较高的阴极质量、较高的电流效率和较低的电耗的高电流密度。铋电解的电流密度一般控制在100～150安／米2，造液的电流密度为200～300安／米2。
（四）电耗、槽电压及电流效率。电耗是电解出产的首要技能经济指标，是每出产一吨铋在电解时所耗费的直流电数量，以千瓦小时／吨铋或千瓦小时／吨分出铋表明，电耗（W）首要由槽电压（V）和电流效率（η）所断定，其核算式：
从上式可见，电耗与槽电压成正比，与电流效率成反比，而以槽电压影响最大。
槽电压可用下式核算：式中，Ea－由阳极浓差极化引起的阳极电位（伏）；
Ek－由阴极浓差极化引起的阴极电位（伏）；
I－经过电解槽的电流强度(安)即电流密度乘以一个电解槽内阴极总面积(米2)；
R1－电解液电阻（欧）；
R2－阴极、阳极与导电铜板和导电杆等的电阻（欧）。
槽电压随电流密度的进步及电解时刻的延伸而进步。开端电解时槽压为0.25伏左右，跟着电解的进行，阳极泥层加厚，浓差极化加重，至电解后期达0.5伏以上。造液则开端为3.5伏左右，后期升至5.5伏左右。
铋电解的电流效率在90%以上，一般在95%左右。核算电流效率的公式为：式中G－分出铋分量（克）；
q－铋的电化当量，为2.6克／安·小时；
I－电流强度（安）；
t－通电时刻（小时）；
n－电解槽数目。
综上所述，列出铋电解技能条件如下：
电解液组成：游离80～100克／升；铋离子120～150克／升；NaCl 100～120克／升；
阳极档次：Bi高于90%；S低于0.5%；
电流密度：100～150安／米2；造液200～300安／米2；
槽电压：0.25～0.5伏：造液3.5～5.5伏；
电解液温度：25～30℃；造液时低于50℃；
电解液循环量：下进上出，5升／分；
极距：100～110毫米；
电解周期：2～3天；造液3～4天；
阳极泥率：10%左右；阳极泥含铋50%～70%；
残极率：35%～50%。
五、铋电解设备
某厂年产500吨电铋之电解设备为：
电解槽：2500×1050×1000毫米共30只，水泥槽体，内村沥青；
地下贮槽：2500×2000×1000毫米共2只，材料为混凝土槽体内衬沥青；
洗残极槽2个；
离心过滤机：φ600毫米（内衬胶）一台；
电动单樑桥式超重机（2吨）一台；
酸泵：φ'2"（内衬胶）2台。
六、分出铋的火法精粹
粗铋经电解精粹在阴极分出的电铋，含铋在99%左右，还含有铅、铜、砷、锑、碲、银等杂质，有必要再经火法精粹提纯。
将粉与分出铋分层装锅，每层分出铋厚度约300～400毫米，加硫份额为Bi∶S＝200∶1。装锅后缓慢升温至600℃，拌和捞除铜浮渣，然后参加固体碱，拌和除硫。再进行加锌除银与氯化除锌、铅，其原理与操作办法如前述。
四氯化钛气相氧化工艺设备（三）
2019-02-15 14:21:16
（六）二氧化钛（中间半成品）脱氛 从布袋搜集下来的半成品二氧化钛吸附必定量的(0.1％一0.5％）的游离氯，微量的TiC14氯氧化物如TiOC12、Ti2O3C13等。这些杂质不脱除带人后处理会影响产品的白度，制漆时氯与树脂反响影响漆用功用，产品吸潮变黄，使设备的腐蚀严峻。工艺要求脱出二氧化钛粒子吸附的及其他氯化物。 脱氯的办法首要分为干法脱氯和湿法脱氯。 1.干法脱氯 干法脱氯首要为沸腾床脱氯。干法脱氯工艺流程如图10所示。 流化床通电加热，温度控制在400-500℃，吸附的氧化半成品从炉中间加人，炉底筛板吹入枯燥空气，使Ti02粉料流化被空气从Ti02粒子表面脱出进人空气中，稀释从气固混合流经旋风、布袋收尘器别离，气相进人碱淋洗塔净化。 脱氯后的料制浆经泵送到后处理涣散后砂磨。也有的把干料送入粉磨机磨成细粉。 这种办法工艺杂乱，设备繁复，耗能多，现在氯化法生产工艺已被筛选。 2.湿法脱氯 现在大型氯化法钛白的设备基本上都选用湿法脱氯。湿法脱氯工艺流程如图11所示。[next]
一般用的脱氯剂有焦钠(Na2S2O5),硫代硫酸钠（Na2S2O3）、（H202），脱氯反响式如下： （1）H202脱氯反响 2HC1（g)＋H202（I）===C12（g)＋2H2O（1） NaC1O（1）＋H202（1）===NaCl（1）＋O2（g）＋H20（1） （2）焦钠、硫代硫酸钠反响 C12＋H2O===HC1O（1）＋HCl NaOH＋HC1O===NaCIO＋H20 Na2S2O3（1）＋4C12（g)＋5H2O（1）=== Na2SO4（1）＋H2SO4（1）＋8HC1 NaOH＋HCl===NaCl＋H2O H2S04＋2NaOH===Na2S04＋2H20 Na2S203＋NaCIO十H2O===Na2S404＋2NaOH＋NaCl （3）Na2S03脱氯： Na2S205===Na2S03十S02 Na2S03＋Cl2===Na2S04＋2NaCl 脱氯反响首要是把具有较强氧化性的游离氯、次氯酸、次氯酸盐还原成安稳的氯化物如氯化钠，而钠、硫代硫酸钠、焦钠等脱氯剂被氧化成硫酸盐在后处理时很简略被洗去，不影响产品漆用功用。 （七）氧化尾气的循环运用 经过脉冲布袋别离后的氧化尾气大致成分见表2。表2 氧化尾气成分成分Cl2COCO2O2HClN2含量/%68~790.8~1.64~64~81~310~13
浓度很高一般回来氯化运用。回来运用最简洁的办法是直接运送到氯化工序运用，杜邦、美礼联等一些公司都是这样做的。条件是氧化炉的工作压力高，从氧化运送到氯化进程中通导才能大，阻力丢失小，无需加压可直接运用。因氧化尾气中含有4％-8％的氧气在氯化炉与碳反响放出热量，使氯化炉气的温度给后边TiC14的冷凝带来更多的困难。 此外，为防止氧化尾气直接用于氯化带来的热量、废气量大的缺陷，国外某公司运用低温TiCl4吸收氯的特色，运用TiC14在低温下吸收把与其他无用成分的气体分隔，然后将TiC14加热后吸收的释放出来，再经过加压以较纯的循环运用。 在TiCl4中的溶解度见表3.[next]表3 在TiCl4中的溶解度温度t/℃-2020406080100120含量/%56.728.116.310.16.754.713.272.27
尽管这样的工艺较为杂乱，但送到氯化工序的纯，不含氧气，能够进步氯化率，削减反响热，使TiCl4冷凝的工艺得到简化。 氧化尾气直接运送的管道因压力较高，其含HCl很简略液化腐蚀管线，在生产中运用衬四氟乙烯的钢管作用很好。 （八）晶粒细化剂参加 在氧化反响进程中为了得到产品均匀粒径0.25μm且粒径散布窄的产品，实验证明，必需要加人晶粒细化剂。细化剂多为碱金属盐类的水溶液。其中最经济、作用也非常好的晶粒细化剂是KCl。 晶粒细化剂加人流程如图12所示。
经过实践人们认识到氧化反响器首要应具有以下功用。 ①使与TiC14反响的氧气被加热到≥1180℃，并能完成使其气流成平稳轴向脉冲流。 ②使被加热到420一500℃的TiCl4气体能均匀、接连地径向喷人反响器内。 ③使轴向高温氧流与沿必定视点径向喷人的TiC14气流穿插，快速混合完成传热、传质同步开端反响，该视点与轴向成60°-90°角。 ④具有穿插混合气流升温胀大不向燃烧室返混的办法。 ⑤有牢靠的使TiC14喷口邻近及喷口下流反响器不结疤，及时冲刷除疤，确保反响器长周期运转的功用。 ⑥反响器中温度高达1450℃以上，有强腐蚀介质热氧及浓度≥65％（体积）的流，设备材料应具有耐腐蚀、耐高温的牲能和保护办法。 ⑦反响器结构上易腐蚀件易替换保护，结构简略。 ⑧反响器结构有利于高温悬浮气流快速脱离反响区进人冷却区。 依据以上功用的要求，氧化反响器的开发阅历了不断创新的进程，因此为满意反响器首要功用，各氯化法钛白生产厂研发了多种多样的氧化反响器，其技术创新推进着氯化法钛白的技术进步。
电解铜趋势图
2017-06-06 17:49:56
电解铜趋势图是很多电解铜投资人士很多电解铜企业关注的焦点，及时掌握电解铜的价格信息、交易状况、市场供求关系、行情走势等，是在电解铜投资交易中获得成功的关键。 2010年8月LME铜库存减少425吨至413075吨。消息面，美国商务公布数据显示，经季节性因素调整后6月份美国建筑支出环比增加0.1%至折合年率8360.1亿美元，而之前市场预期为下降0.7%，其中政府建筑支出增加1.5%，成为当月建筑支出意外增加的主要推动因素。另金融信息公司Markit 公布调查报告称，7月份欧元区制造业采购经理人指数（PMI）由前月的55.6上升至56.7，高于市场预期的56.5，电解铜趋势图数据显示制造业扩展速度加快，这与之前美国及中国的同类指数形成明显对比，亦对市场人气起到一定提振作用。 5月份讯，美国5月阴极铜出口为3,782,983千克，较4月减少59.8%，但较去年同期下滑81.9%。智利国家铜业委员会(Cochilco)称，截至2020年智利铜产量将从2009年的539万吨增长至729万吨。未来十年智利铜产量将较目前增加35%，因金属生产商将投资逾500亿美元用于铜矿开发。近期现货市场上电解铜趋势图显示，沪铜现货升贴水为平水至升水30元/吨，平水铜53700-53750元/吨，升水铜53750-53800元/吨，沪期铜再度反弹制约买盘热情，同时，1007合约即将换月，其与1008合约的价差维持在200元/吨以上的高位，在看空的预期下下游更是无意入市，持货商报价一跌再跌，出货十分困难，市场气氛疲软。 2月伦铜交投已进入窄幅振荡，市场参与热情开始冷淡，主要因为缺乏对铜的外部信息刺激，市场是否在此间已缺乏交易指引，昨日中国二季度国内生产总值(GDP)同比增长10.3%,第一季为11.9%. 该数据略低于市场预期,但未令市场引发对中国经济大幅放缓的担忧，中国表现仍然良好,对中国经济放缓的言论已大部份在价格反映了。平淡的电解铜趋势图数据未能刺激铜价回升，此我们看不到交易信号，伦铜仍维持在三角区域运行，此形态均为中性态势，仍建议不宜入市。 以下是近半年的电解铜趋势图。 更更多关于电解铜趋势图的资讯，请登录上海有色网查询。
四氯化钛气相氧化的热力学（三）
2019-02-15 14:21:16
从上表4中能够看到，晶型转化率受温度影响很大。在1500K时晶型转化所需的时刻与反响所需的时刻在数量级上大体一致，可同步完结。 实践中证明，单一TiCl4与O2反响的金红石型转化率只要30％-65％，为取得金红石型产品含量≥98. 0％需求加人晶型转化剂。我国在开发氯化法钛白技能中从前做过很多晶型转化剂的挑选实验，终究以为AIC13是最经济、作用较好的晶型转化剂。氧化产品中A1203含量达0.9%-1.2％时，产品中金红石型的含量就完全能够完成）98.0％的要求。 实践也证明，TiCl4气相氧化反响过程中没有引人成核剂，产品的均匀粒度粗、粒度散布宽，很难得到优秀的颜料级Ti02粒子。一般的成核剂有水蒸气及元素周期表中榜首主族元素、第二主族元素及镧系元素的盐类，如锉、钠、钾、钙、、铈的各种盐类，它们在高温下很简单生成氧化物。一般把它们按必定份额溶解在水中，使用氮气或许氧气作载体把它们压送到氧化反响器中，最好加人到热氧气流中。 经过实验，以为最好的成核剂为。当加人KC1量为(90-110)×10-6时，产品的CBU（炭黑底彩值表明产品消色力）进步5-6，到达12.4。满意颜料对氧化半成品的要求。 各种碱金属氯化物作成核剂的挑选性实验见下表5。美国专利2791490、5201949、3208866较具体地叙说了加人晶粒细化剂对炭黑底调的影响。炭黑底调是Ti02粒子巨细和粒子巨细均匀度的一种测量方法的衡量单位，值愈大，其粒子愈细，散布愈会集。其反响条件氧气过量系数为1.10,预热到1000℃，TiC14蒸气预热到800℃，反响区温度在1000-1400℃之间，把盐溶液喷到紧靠反响区的热氧流之中。
物理气相沉积
2019-01-14 14:52:54
科技名词定义
中文名称： 物理气相沉积 英文名称： physical vapor deposition 其他名称： PVD法(PVD) 定义： 用物理方法(如蒸发、溅射等)，使镀膜材料汽化在基体表面，沉积成覆盖层的方法。 所属学科： 机械工程(一级学科) ；表面工程(二级学科) ；气相沉积(三级学科)本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 英文指"phisical vapor deposition" 简称PVD.是镀膜行业常用的术语. PVD(物理气相沉积)镀膜技术主要分为三类，真空蒸发镀膜、真空溅射镀和真空离子镀膜。对应于PVD技术的三个分类，相应的真空镀膜设备也就有真空蒸发镀膜机、真空溅射镀膜机和真空离子镀膜机这三种。 近十多年来，真空离子镀膜技术的发展是较快的，它已经成为当今较先进的表面处理方式之一。我们通常所说的PVD镀膜 ，指的就是真空离子镀膜；通常所说的PVD镀膜机，指的也就是真空离子镀膜机。 物理气相沉积（PVD） 物理气相沉积是通过蒸发，电离或溅射等过程，产生金属粒子并与反应气体反应形成化合物沉积在工件表面。物理气象沉积方法有真空镀，真空溅射和离子镀三种，目前应用较广的是离子镀。 离子镀是借助于惰性气体辉光放电，使镀料（如金属钛）气化蒸发离子化，离子经电场加速，以较高能量轰击工件表面，此时如通入CO2，N2等反应气体，便可在工件表面获得TiC,TiN覆盖层，硬度高达2000HV。离子镀的重要特点是沉积温度只有500℃左右，且覆盖层附着力强，适用于高速钢工具，热锻模等。
四氯化钛气相氧化的热力学（二）
2019-02-15 14:21:16
式中，OST为反响温度为T时嫡的改变。 常压不同反响温度时自由能、平衡常数、平衡转化率见上表3。 使用上边的计算结果绘成标明TiC14转化率X与热力学温度T的联系图1。氧化反响热力学计算结果通知咱们在氧化反响器及流场规划中，不但要考虑产能、质量、热平衡等问题，还要统筹TiCl4平衡的转化率问题，这样才干辅导咱们正确地设定氧化的操作参数。 实践中TiC14气相氧化反响是在高温下进行的（≥1300℃)，Ti02的粒子受反响温度、反响区的逗留时刻和加人的成核剂影响很大，欲制得均匀粒度为0. 2μm的高档颜料用Ti02是很不简单的事。下面临影响反响和产品功能的首要因素反响温度、反响时刻、成核剂、晶型转化剂及从反响区移出的时刻进行评论。 （一）反响温度 TIC14和氧在500-600℃就能够缓慢进行，700℃时就可显着察觉到TiO2气溶胶存在。跟着反响温度的进步，反响速率呈幂次函数添加。在600-1100℃温度范围内反响从受化学反响操控变为受动力学操控。在高于1100℃时，已到达很高的反响速率，反响时刻小于0.01s,反响的活化能为138kJ/ mol。 NB安基波夫等在电阻丝加热的石英管反响器中测定了TiC14氧化反响的动力学数据（见图2)。 从图2中能够看出，当反响温度＞900℃时，反响速率进步是十分快的。依此看，氧化操作中TiCl4和O2混合后的温度＞900℃是十分必要的。 研讨标明，该反响产品的晶型结构首要取决于反响物的开始温度（即反响的引发温度）和化学反响时刻。当反响温度为500-1100℃时，反响产品首要是锐钛型Ti02；当引发温度进步到1200-1300℃时，反响产品的金红石率可达65%-70％。因为由锐钛型Ti02转化为金红石型Ti02的活化能较高(460 kJ/mol)，特别是在反响区高温下逗留时刻极短的情况下，反响的开始温度就更显得更重要一些。实践证明，即便温度进步到1300℃，假如不加晶型转化促进剂也无法完成金红石型Ti02的转化率≥98％的目标。 （二）反响时刻 TiC14气相氧化反响需求在高温下进行，反响温度的进步尽管有利于生成粒子长大，可是生成粒子在高温区逗留时刻过长会使其过火长大，难以获得颜料用的Ti02产品。为了避免其过火长大，有必要操控生成粒子在高温区的逗留时刻。 从反响进程看，反响逗留时刻应包含TiC14与02混合成核时刻、化学反响时刻、晶粒长大和晶型转化时刻。一些研讨者经过对试验数据的数理统计处理，得出了Ti02均匀粒度与微观逗留时刻的联系，经历公式如下：[next] 结合温度操控有人曾绘出一条曲线来标明反响物和产品的温度改变（见图3）。 （三）晶型转化剂的效果 锐钛型Ti02在高温条件下能够向金红石型Ti02转化，在转化过程中自由能下降，晶体表面缩短，体积缩小，结构细密，稳定性好。应提出，因为晶型转化所需求的活化能高，晶型转化的动力学速度是缓慢的。即便在很高的温度>1300℃下，逗留数秒钟其转化率也不够大。在较低的温度≥850℃，要经20-30min才干使转化率到达抱负的程度。
电解铝流程图
2017-06-06 17:49:51
电解铝的流程图和工艺流程图是铝行业的基础知识。铝电解工艺流程：现代铝工业生产采用冰晶石—氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为电解铝生产溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃-970℃下，在电解槽内的两极上进行电化学反应，既电解。化学反应主要通过这个方程进行：2Al2O3==4Al 3O2。 阳极：2O2ˉ-4eˉ=O2↑阴极:Al3 3eˉ=Al。阳极产物主要是二氧化碳和一氧化碳气体，其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固体粉尘。为保护环境和人类健康需对阳极气体进行净化处理，除去有害气体和粉尘后排入大气。阴极产物是铝液，铝液通过真空抬包从槽内抽出，送往铸造车间，在保温炉内经净化澄清后，浇铸成铝锭或直接加工成线坯.型材等。电解铝流程图如下： 更多关于电解铝的信息可详询上海有色网。（
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四氯化钛气相氧化工艺设备（一）
2019-02-15 14:21:16
国内1000吨／年、3000吨／年的工业实验配备是在常压下进行的设备，出产能力小，特别是氧化炉除疤体系很杂乱，作业率低。只要在锦州引入1. 5万吨／年氯化法技能并攻关成功后才使我国氯化法钛白的中心技能—气相氧化技能有了腾跃，设备水平挨近国外先进水平。 （一）四氛化钛预热器 预热器的效果是把精TiCl4气化并预热到450-550℃，其设备与炼油厂的原油加热炉类似（见图1）。 （二）氧气预热器 TiCl4气相氧化工艺要求是将氧气加热至1800℃后，再与450-550℃的TiC14气体均匀混合进行反响。一般选用两段式加热：榜首段预热器先把氧气预热到850-920℃；第二段在氧化炉内用焚烧发作的热量再把流人的热氧流加热到1800℃。氧气预热器的结构如图2所示。 （三）三发作器 TiC14气相氧化进程中晶型转化剂AIC13的参加和发作的工艺有以下几种。 (1)溶解法。把AIC13溶解在TiC14中，这种办法工艺进程杂乱，设备多，加人量难以操控得精确，需求定时除掉水解的AIC13，操作条件恶劣，环境很差。这种办法现已被筛选。 (2) AIC13提高法。国内3000吨／年的工艺中曾选用。因AIC13装料条件差、蒸发量操控困难等要素，没有构成产业化设备。 (3)用铝粉与反响直接发作AIC13，一起与TiC14气体均匀混合后进人氧化炉进行反响。这种办法发作的AIC13活性强，反响热得到充沛使用，工艺进程简略，可控性强。现在国外大型设备都选用这种办法出产。 该办法又分为两种工艺：一种为熔融铝法，国外有K. M公司选用；另一种为流化床法发作AIC13，许多大公司选用。流化床发作器的结构如图3所示。[next] 作业原理：参加慵懒填料的发作器经过预热到200℃以上。按产能要求，加人过量铝粒的一起别离通人TiC14和定量的C12，使慵懒物床流化的一起，铝粒与反响生成AIC13并放出很多的热，与同步导人的TiC14进行热交换并混合。炉气上升到扩大段，铝粉颗粒沉下去，炉气净化后由出口进人氧化炉。因为慵懒填料丢失由慵懒物加人体系补加新的填料。填料的效果是避免铝粒彼此触摸，在高温下熔结在一块，一起也有强化传热、传质的功用。停产时可由放料管放出床中的慵懒填料和残留的铝粒。 这种工艺设备体积小，出产能力大，传质、传热效果好，结构简略，安全可靠，悉数参数由DCS操控。其反响式如下： 2A1（s）＋3C12（g）===AIC13（g) △H0＝-584.5048kJ/mol △G0＝-99000＋16. 4T（500～932K) 国外大型设备根本都选用此办法。 国外加人碱金属盐的流化床AIC13发作器流程如图4所示。
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该设备在用铝粉与反响生成AIC13的一起，也在流化床内加人定量的碱金属盐（一般可以加人无水油酸钾），并随气流一块进人反响区，既有促进晶型转化的效果，又有促进晶粒细化的效果，一箭双雕。 （四）氧化反响器 氧化反响器的方法多种多样，按氧化加热方法分为焚烧二次提温型、CO作燃料反响器、等离子加热等多种方法。最为遍及的是焚烧二次加热使氧气提温到1800℃的方法。按除疤方法分为喷砂除疤式、喷盐除疤式、喷盐和气流维护式、高速气流和气膜维护相结合等多种方法。而最为遍及、先进的为高速气流、加盐除疤的方法。按TiC14喷人方法分为单狭缝和双狭缝喷人节能型。 氧化反响器是TiC14气相氧化技能的中心设备，它关系到氧化产品是否具有杰出的颜料功能，高的使用价值。氧化反响器的除疤体系关系到全体系的安稳运转，设备耐高温、耐腐蚀功能关系到全体系的安全可靠性，它是氯化法钛白出产厂和工程技能人员最为重视的关键设备。 在这里需求着重指出，TiC14气相氧化进程是在高温、高压、强腐蚀介质下进行的，简略手工操作现已不能满意安全出产和出产出高品质产品的需求，所以不管是国内、国外，都彻底是计算机自动操控，即我们常说的DCS操控体系。这样的DCS操控体系曩昔需求进口，现在国内现已彻底可以出产，满意各种杂乱工艺的要求。 下面要点介绍几种用户反响器。 (1) CO作燃料的氧化反响器。CO和氧气从反响器炉头进入，经散布板整流，轴向喷入焚烧室焚烧，温度达2000℃（见图5）。下流榜首环慵懒气体沿切向多孔喷人，意图方法旋转气幕（膜），维护第二环TiCl4喷人环不过热，喷口不结疤和反响高温胀大气流不返混。第二环为TiCl4喷入环，TiC14沿环进人流道，经缓冲稳压室稳压之后，又经过均布分配孔沿径向喷人反响器内与高温（≥18000C）的热氧正交混合，并瞬间发作反响。因发作很多的热量和，极易被氧化的反响器内层表面经过冷却剂冷却。第三环为气膜有防结疤的效果，慵懒气体在此环沿切线快速喷入构成气膜，使新生成的Ti02粒子无法与反响器内壁触摸，避免结疤。又因旋转气速较快对器壁有必定的吹扫效果，减平缓冲刷去结疤，延伸反响器的作业时间。一起对体系轴向气流和器壁有冷却效果，操控Ti02长大和避免内层被热腐蚀。TiCl4与O2充沛反响的反响室，此处温度可达1400℃，器壁有水冷维护。反响后混合气流温度可达1400℃，反响器出口规划有混合气流骤冷设备。该反响器反响室为价200mm*1500mm，反响室各部件用镍制成，水冷，出产能力为5.0吨/h TiO2。
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这套氧化反响器简直与锦州的结构十分类似，区别只在于锦州厂是用加热。锦州厂的实践证明，这种三环式结构杂乱，各喷孔易热腐蚀烧坏，特别在预热500℃的TiC14气体中搀杂没有彻底反响完的铝粉时，第二环即TiC14喷入孔十分易被烧损变形，影响TiC14和O2的充沛混合，反响导致TiO2的粒子不能满意颜料的要求。 (2)多孔壁反响器。多孔壁反响器的结构如图6所示。热氧与TiCl4气流笔直穿插混合后进入反响区，反响区圆筒壁有小孔以高速喷人C12或慵懒气体，冷却反响壁不被腐蚀的一起构成气幕阻隔新生成TiO2粒子不与反响器壁触摸，完成避免结疤。多孔壁开孔率为0.1％-0.6％，清洁气体的用量为TiC14的1/20-1/3（质量比）。孔壁原料以镍质为最好。内径305mm，每平方英寸①（lin2=6.4516*10-4m2）开有一个直径1.6mm小孔，600-700℃的TiC14以18t/h的速度加人，1400℃的氧气以2260m3/h的速度加人，枯燥的室温C12以1130-1360kg/h的速度送人穿过多孔镍壁，使壁温在300℃以下，长期反响后多孔壁不结疤，清洁润滑。 特色：进人冷风量比较小，当出产能力较大的反响器引人的气量占炉气中份额很小，对氧化反响的搅扰和对浓度的冲稀效果都是很小的。这种氧化反响器的改进型正在线上运转。 (3)固体颗粒冲刷法除疤的氧化反响器。选用喷砂或粗粒子的Ti02使用高速运动固体颗粒的冲刷效果，处理喷口及反响器壁结疤的问题。选用喷砂法要求后处理严格操控，喷砂不能进人包膜罐，否则会影响产品质量。而Ti02的颗粒会使后边处理工艺简略化，较为适用。典型的喷砂除疤反响器如图7所示。
四氯化钛气相氧化工艺设备（二）
2019-02-15 14:21:16
经预热的氧气夹藏石英砂，以15.24m/s（最好为30. 48m/s)的速度从给料导管轴向喷入。高速冲刷O2和TiC14成夹角穿插射流混合喷口处及反响区扩展管壁的疤料，Kerr-McGee公司运用这种技能。石英砂的粒度为10-40目(0.4-1.7mm），在氧气悬浮气流中浓度为0.1-v2.16g/ft3②（Ift3＝0.0283168m3）。 (4)高速气流再配以加盐除疤式的氧化炉。这种氧化炉的结构更为简略（见图8)。TiC14与Oz成90度穿插混合，因为推动力压力很大，在氧化炉高温区停留时间很短（≥0. l0s)，形成很高的流速(10-15m/s）。反响新生态的TiO2粒子还来不及在器壁上结疤，就进人骤冷段；与此同时，以N2作载体加人岩盐冲刷器壁上结疤，完结长周期安稳运转，现在国外大公司产能高的设备简直都选用这种办法。[next] (5) TIC14双喷口节能型氧化反响器，其结构如图9所示。
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作业原理：通过预热并按份额混有AIC13的TiC14气体，份额占TiCl4加人总量的约50％-60％，喷人与总量的热氧反响放出很多的热量；混合气流极快地流到TiC14喷口Ⅱ，与TiC14气流第2次穿插混合。第二孔喷人的TiCl4吸收部分反响热，升温很快，又开端同热氧反响。反响热并同上游混合流一并进人反响段完结悉数反响。 特色：喷口n喷出的TiC14吸收喷口Ⅰ下流的反响热，首要，可适当下降氧气的预热温度，节省了动力并有利于氧气预热量安全运转；其次，可使反响温度控制在1450℃，不至于过高；第三，因喷口Ⅱ的TiC14升温耗费了部分热焓，能够削减急剧骤冷通人的冷却气体量。这是现在最为先进的技能。此款设备的生产才能可到达年产10万吨钛。 国内20世纪开发的刮刀式氧化炉是比较落后的设备。现在氧化反响器朝着结构简略、高速(150m/s)、高压(0.4MPa)、气膜和加盐相结合除疤方法为主的方向开展。 （五）悬浮气流冷却、气固别离和制浆设备 从氧化炉移出的悬浮气流Ti02固相的浓度约为33％（质量），浓度达≥68％（体积）需求突然冷却到700℃以下，一般工艺上采纳的办法如下：①喷入冷却枯燥的循环尾气或，氮气直接冷却降温；②把冷却导筒浸人水中强化移热；③为加温传热，导游管内加人固体颗粒多为岩盐烧结的Ti02颗粒，冲刷管壁上的结垢，进步传热才能。 冷却导管的长度应满意在进人脉冲袋滤器前的悬浮气流的温度要低于275℃，以利于延伸滤袋的运用寿命。 气固别离设备可分为两级：榜首级旋风收尘器；第二级为脉冲布袋收尘器；也有一级脉冲布袋进行别离的，但粉尘浓度高所需求的布袋面积较大。布袋一般选用美国GORE-TEX、BH的公司全四氟乙烯、覆膜滤袋，也能够用覆四氟乙烯膜的玻璃纤维布袋，造价廉价一些。GORE-TEX公司的覆膜滤袋具有一种强韧而柔软的纤维结构，有满足的力学强度、杰出的清灰性，在低而稳的压力丢失下能长期运用，比普通的滤袋寿命长并能完结零排放。 制浆设备，布袋设备搜集下来的热Ti02粉料，经旋转阀加到制浆罐中，用去离子水稀释制浆并下降物料温度，发生的水蒸气和释放出的HC1、C12排到稀碱液脱氯罐中去脱氯后外排。 对设备的技能要求见表1。
电解氯化镍
