热还原法生产金属铝
2019-03-04 16:12:50
热复原法出产金属铝就是用、钾和镁等生动金属复原或它与氯化钠的混合融盐而得到金属铝。有镁热法和钠热法复原法两种流程。热复原法在铝工业开展的初期小规模出产。全世界用热复原法出200t金属铝。随后就为电解法所替代。
钛材生产工艺
2019-01-25 13:37:03
目前,金属钛生产的工业方法是可劳尔法,产品为海绵钛。制取钛材传统的工艺是将海绵钛经熔铸成锭,再加工而成钛材。按此,从采矿到制成钛材的工艺过程的主要步骤为:钛矿->采矿->选矿->太精矿->富集->富钛料->氯化->粗TiCl4->精制->纯TiCl4->镁还原->海绵钛->熔铸->钛锭->加工->钛材或钛部件上述步骤中如果采矿得到的是金红石,则不必经过富集,可以直接进行氯化制取粗TiCI4。另外,熔铸作业应属冶金工艺,但有时也归入加工工艺。 上述工艺过程中的加工过程是指塑性加工和铸造而言。塑性加工方法又包括锻造、挤压、轧制、拉伸等。它可将钛锭加工成各种尺寸的饼材、环材、板材、管材、棒材、型材等制品,也可用铸造方法制成各种形状的零件、部件。 钛和钛合金塑性加工具有变形抗力大;常温塑性差、屈服极限和强度极限比值高、回弹大、对缺口敏感、变形过程易与模具粘结、加热时又易吸咐有害气体等特点,塑性加工较钢、铜困难。 故钛和钛合金的加工工艺必须考虑它们的这些特点。 钛采用塑性加工,加土尺寸不受限制,又能够大批量生产,但成材率低,加工过程中产生大量废屑残料。 针对钛塑性加工的上述缺点,近年来发展了钛的粉末冶金工艺。钛的粉末冶金流程与普通粉末冶金相同,只是烧结必须要在真空下进行。它适用乎生产大批量、小尺寸的零件,特别适用于生产复杂的零部件。这种方法几乎无须再经过加工处理,成材率高,既可充分利用钛废料作原料,又可以降低生产成本,但不能生产大尺寸的钛件。钛的粉末冶金工艺流程为:钛粉(或钛合金粉)->筛分->混合->压制成形->烧结->辅助加工->钛制品。 钛材生产的原则流程 钛材除了纯钛外,目前世界上已经生产出近30种牌号的钛合金。使用最广泛的钛合金是Ti-6Al-4V,Ti-5Al—2.5Sn等
碳热还原法生产铌
2019-03-04 16:12:50
在真空条件下用碳将Nb2O5复原成金属铌的进程,为金属铌制取的首要工业办法之一。有碳热直接复原法和碳热直接复原法之分。前者产出的是铌条,这种铌条可直接经电子束熔炼提纯制取高纯铌锭,用作超导和高温合金材料;或将铌条加工成铌材,用于电子、化工、冶金等工业部门。后者产出的是铌粉,这种铌粉用于制作电子工业用的电容器。碳热复原出产钽的办法与铌类同。
机理:因为碳对氧的亲和势大于铌对氧的亲和势,复原剂碳可与Nb2O5反响生成CO气体。碳热直接复原法的总反响式为:
Nb2O5+7C=2NbC+5CO↑
Nb2O5+5NbC=7Nb+5CO↑
碳热直接复原法的总反响式为:
Nb2O5+5C=2Nb+5CO↑
两种复原办法的总反响是通过一系列中间反响完成的,在不同的复原温度下会生成不同形状的贱价中间氧化物和碳化物,如NbO、NbO2及Nb2C等。首要的中间反响为:
Nb2O5+5NbC=2NbO2+5NbC0.8+CO↑
2NbO2+5NbC0.8=2NbO+2Nb2C+Nb+2CO↑
2NbO+2Nb2C+Nb=7Nb+2CO↑
依据碳与铌氧化物反响自由能改变数据核算的结果表明,Nb2O5、NbO2和NbO与碳的反响开端温度为1500~1750K。
在高温文高真空条件下可加快NbO2、NbO蒸发及使CO气体很多逸出,有利于复原反响的进行。如在约2273K温度和133Pa的CO气体压力下,铌中碳和氧的含量可别离降到≤0.5%和≤0.07%。所得复原产品再在高温、高真空下垂熔烧结或电子束熔炼进一步提纯,取得延性好的金属铌。
碳热复原法出产钽的反响机理与铌相同,但前者的反响温度稍高于后者,且中间产品有所不同。汉密尔顿(C.B.Hamilton)等以为,反响进程中只生成Ta2C等贱价中间碳化物,而不生成TaO和TaO2等贱价中间氧化物:
Ta2O5+7C=2TaC+5CO↑
Ta2O5+12TaC=7Ta2C+5CO↑
Ta2O5+5Ta2C=12Ta+5CO↑
碳热复原所得金属铌(钽)中的碳、氧、氮等杂质固溶体的平衡浓度与气体分压、温度有关,进步碳热复原温度和真空度能进一步下降金属中的杂质含量。
工艺:碳热直接复原法是先制取NbC,然后再用NbC将Nb2O5复原成金属铌;而碳热直接复原规律是以石墨粉为复原剂直接将Nb2O5复原成金属铌,工艺流程如图。
碳热复原法工流程图
碳热直接复原法包含铌的碳化和真空复原两首要环节。将Nb2O5按必定配碳比配入石墨粉,混合均匀后装入石墨皿中压紧,置于电阻加热的水平式石墨炭管炉中,选用接连推舟进料办法,推舟速度为10mm/min。在此进程中,Nb2O5碳化成NbC。为保证产品纯度和所需NbC粉粒度,出产上选用高温两次碳化的办法。第一次按缺碳约2%配料,第2次再补碳制取总碳含量约11.5%的NbC。碳化反响在约1573K温度下开端,但出产上选用2073~2173K的高温碳化准则,整个进程在流的复原性气氛中进行。真空复原是将NbC磨细至0.147mm粒级后,按过氧比约3%与Nb2O5混合配料;将混合配好的物料压成坯条,坯条上端穿入钼丝,并吊装于石墨坩埚上部的石墨条上,以避免复原时坯条的缩短曲折;最终在电阻加热的真空立式石墨炭管炉中进行复原。为保证复原彻底,选用分段保温的升温复原准则。
直接复原包含复原和氢化制粉两首要环节。将石墨粉按过氧比约3%与Nb2O5直接混合配料。混合配好的物料经压形后直接装入石墨坩埚中进行真空复原,在真空复原后的降温进程中通入使产出的金属铌条氢化,冷却出炉后破碎并脱氢后制得铌粉。
碳热直接复原法的出产能力比碳热直接复原法高2~3倍;回收率也较高,前者的总回收率为99%,后者为96%左右。碳热直接复原法铌条的杂质含量(质量分数ω/%)为:Ta0.13,Ti0.006,Fe0.03,Si0.01,Cu0.05,Na0.005,O0.1,N0.12,H0.002,C0.08。碳热直接复原法铌粉的杂质含量(质量分数ω/%)为:C0.025,O0.25,N0.03,Fe、Si、W、Mo、Al、Mg、Ti、H等均≤0.005。
有碳热复原法和铝热复原法出产金属铌之分,我国首要选用碳热复原法。碳热复原法用非金属石墨粉作复原剂,报价便宜,反响生成的CO气体可由真空泵排出,出产工序少,铌回收率比铝热复原法高,可达98%以上;产出的铌条可直接进行电子束熔炼提纯。但碳热复原法存在须用较宝贵的真空石墨炭管炉及电能耗费较大等问题。为此,设法进步复原设备利用率,添加炉产值,并下降电能耗费是碳热复原法的发展方向。别的,碳热复原法还可用于出产高压电容器级钽粉以及中压中比容电容器级钽粉。跟着金属铌的需要量增大,在扩大出产时亦可考虑选用铝热复原法出产金属铌。
煤基还原铁生产法
2019-01-04 11:57:16
近年世界钢产量随着亚洲特别是中国经济的快速发展而持续增长,现在的生铁主要靠高炉生产,而高炉生产效率的提高主要靠大型化,但伴随着增大的烧结设备和焦炉,也增加了对生态环境的污染。和高炉法类似的还原法生产中,典型如MIDREX法属于气基还原法,由于受天然气资源的限制难以在全球普遍推广,据此,神户制钢和美国Midrex公司共同开发成功煤基还原的FASTMET法、FASTMELT法和ITmk3法则具有以下优点:
(1)有利于节能和降低对生态环境污染;(2)投资和运行成本低;(3)对原料和能源的适应性广。以下对其系统介绍,以供参考选用。煤基还原铁生产法(1)煤基还原铁生产法的地位。从目前世界上的还原铁生产量来看,气基用块矿的MIDREX法和HYI法居首位,以粉矿为原料的CIRCOREO法、FIOR法和FINMET法等次之;而煤基用粉矿为原料的FASTMET法,FASTMELT法和ITmk3法则居第三位,以块矿为原料的SL/RL法和COREX法则居第四位,并已呈现出后来居上的趋势。
(2)其工艺流程如下:将矿粉和煤粉混合后用造球机制成球状团块,经干燥后加入环形炉内加热并还原。团块在炉内铺成1-2层,FASTMET和FASTMELT法为加热到1250-1350℃还原为还原铁后排出炉外;ITmk3法则在加热到1450℃并还原、熔融为粒铁后排除炉外。FASTMET法将高温还原铁冷却后制成低温原铁的DRI成品,或者趁热将高温还原铁压成更大团块的HBI成品,以便对外出口海运途中不至于因氧化而发热,从而有利于扩大直接还原铁的市场。FASTMELT法则将是将从环形炉出炉的高温还原铁趁热装入熔化炉制成铁水。ITmk3法则将在环形炉和渣分离的粒铁与渣一块出炉后,再经过磁选机将粒铁选出为成品。
(3)煤基还原铁生产法的反应过程。首先以FASTMET法为例对团块在环形炉的反应简介如下:含碳团块在炉内加热至700-1400℃,氧化铁被所含碳还原而产生CO在炉内燃烧并成为主要热源,同时并加入15-20%的辅助燃料,采用LNG、LPG、COG和重油均可。主要的还原反应式为:Fe3O4+4C=3Fe+4CO,Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2,Fe2O3+3C=2Fe+3CO,Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2,C+CO2=2CO。由上可以看出,由含碳团块产生的CO可充分燃烧使碳的使用率增高,从而可降低能耗和CO2的发生量。且还原过程仅6-12分钟,还原结束后即冷却至1000-1200℃出炉。由于反映过程非常短,故开炉、停炉及调整产量均较为方便。而FASTMELT法则将出炉的高温还原铁直接加入熔化炉化为铁水,为降低熔化过程的负荷,应按固体还原的最大限度适当延长在环形炉的还原时间,ITmk3法除在环形炉内加热到1450℃外,从时间上务必保证渣铁分离。经试验炉分段取样观察,固块入环形炉3分钟后,固块部分被还原但中心尚未还原,5分钟后一部分开始熔融,6分钟后基本熔融,9分钟后熔融的铁和渣完全分离。
真空碳还原法生产金属铌
2019-01-07 17:38:11
真空碳还原法是目前国内外生产金属铌的主要方法之一。该法是利用碳对氧的亲和力大于铌对氧的亲和力,用碳作还原剂还原Nb2O5生产铌条。其优点是产品收率高(>96%),还原剂便宜,生产成本低,没有钠还原等方法的副产物需要湿法处理的问题,可获得较高纯度的铌条和金属粉。工业上有直接碳还原和间接碳还原两种工艺。前者是用碳直接还原Nb2O5,反应温度为1800~1900℃,总反应式为:
Nb2O5+5C=2Nb+5CO
直接碳还原生产出的铌呈海绵状,其表面积较大,金属杂质和氮含量较低,有利于铌粉的比容量。因此该工艺适于生产电容器级铌粉。间接碳还原是先制备碳化铌,再用碳化铌作还原剂还原Nb2O5。反应为:
Nb2O5+7C=2NbC+5CO
Nb2O5+5NbC=7Nb+5CO
间接还原的特点是设备生产能力大,工艺稳定,制得的金属铌条比较致密,外形尺寸比较规矩,适于做铌条、铌锭和铌加工材。
为了降低还原温度,碳还原需在真空条件下进行。这是因为碳还原Nb2O5实际上是阶段反应,有的起始反应温度达2680℃,但在真空中当CO分压为10-6Pa时,起始还原温度仅为1271℃;此外真空还有利于除去氧、氮和低熔点的Si、Fe等杂质,使设备的石墨容器免受氧化。实际生产时还原温度一般保持在1800~1900℃。温度过高,电能消耗大,且易损伤碳管。碳还原一般在真空碳管炉内进行。
硅热还原法生产工艺
2019-03-04 16:12:50
流程概述
硅热复原法是以白云鄂博的稀土富渣、稀土精矿渣或稀土精矿等为稀土质料,75硅铁为复原剂,石灰为熔剂,当炉渣含氟量最低时,也参加萤石为辅佐熔剂,在电弧炉内制备稀土硅铁合金的办法。
国外多选用稀土氧化物、氢氧化物、稀土精矿球团[16,17]等为质料,复原剂有硅铁、、硅锰、铝粉或其他复合硅合金,也有参加的,熔剂是碱金属和碱土金属的盐类或氧化物。
图1扼要描绘了我国硅热法出产稀土硅铁合金的工艺流程。
表1列出了当时我国稀土硅铁合金的国家标准。
表1 稀土硅铁合金化学成分要求(GB4137-84)牌 号化学成分/%RESiMnCaTiFe不 大 于FeSiRE21
FeSiRE24
FeSiRE27
FeSiRE30
FeSiRE33-A
FeSiRE33-B
FeSiRE36-A
FeSiRE36-B
FeSiRE39
FeSiRE42
FeSiRE4520.0~<23.0
23.0~<26.0
26.0~<29.0
29.0~<32.0
32.0~<35.0
32.0~<35.0
35.0~<38.0
35.0~<38.0
38.0~<41.0
41.0~<44.0
44.0~<47.040.0
45.0
43.0
40.0
40.0
40.0
39.0
39.0
39.0
37.0
35.04.0
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
3.0
3.0
3.05.0
5.0
5.0
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
3.0
3.0
3.03.5
3.5
3.5
3.5
3.5
1.0
3.0
1.0
3.0
3.0
3.0余量
余量
余量
余量
余量
余量
余量
余量
余量
余量
余量
钇基重稀土硅铁合金是我国20世纪70年代初开发的一个种类。钇基重稀土硅铁合金作为铸铁球化剂,也和轻稀土元素相同,除了具有激烈的脱氧脱硫作业外,还能使石墨化,进步铸铁的耐性与延展性。钇基重稀土的抗球化阑珊才能特别强,它在大断面铸铁件、稀土耐热钢以及铸铁焊条等范畴运用,弥补了轻稀土球化剂功能的缺乏。
稀土富渣石灰75硅铁 ↓ 电弧炉 ↓ 别离罐 冷却 ↓ ↓ 二次渣 稀土硅铁合金↓ ↓渣场 破碎包装 ↓ 入库
(1)对原材料的要求
稀土富渣 为进步稀土收率和产值,要求REO≥12%,MnO≤2%,Fe≤1%,P2O5<1%,碱度为1.0±0.2,不得有显着的铁皮搀杂及砂土等,粒度为10~250mm。
石灰 要求CaO>85%,其他按炼钢用材料要求,粒度大于50mm,禁止粉石灰入炉。
硅铁 按国家标准75硅铁,含硅量大于75%,块度不大于150mm。
(2)配料 按所要求出产的稀土硅铁合金的化学成分,以炉料的化学成分为根据,按炉装入量核算出稀土富渣、硅铁、石灰量组成批量。炉料间的相对配比,随各种因素(如合金档次,各质料成分改变等)的改变而改变。经过长时刻的出产实践,现已总结出来几个经历公式。
①稀土富渣与复原剂比(简称渣剂比)是断定稀土富渣配比的主要参数,可按下式核算:
A·(R)·f=C·[R]·g [1]
这一公式可写成:
A/C=g·[R]/f·(R) [2]
式中 A——稀土富渣量,kg;
C——含硅量,kg;
[R]——合金中稀土金属含量,%;
(R)——富渣中稀土氧化物含量,%,换算成稀土金属需乘以0.835;
g——合金率,即产出的合金与参加的硅铁质量比,可根据经历断定,%;
f——稀土回收率,%。
②碱度与石灰。出产实践证明,按式(1)表明的配料碱度保持在3.0~3.5,出炉前的终渣碱度应在2.0~2.5为宜。
SiO2+2 C ==== Si+2CO (1)
碱度=A[CaO]-1.47[F2]+B[CaO′][3]A[SiO2]+B[SiO′2]
式中 A——稀土富渣量,kg;
B——石灰量,kg;
[CaO]、[F2]、[SiO2]——CaO、F2、SiO2、在稀土富渣中的含量,%;
[CaO′]、[SiO′2]——CaO、SiO2、在石灰中的含量,%。
3MgO+2Si(1)====Mg2Si(1)+MgO·SiO2(1) (2)
由式(2)可核算出石灰参加量。此公式适用于稀土富渣,假如运用稀土精矿渣为质料时,因为稀土氧化物也是碱性氧化物,当其含量大于30%,应对式[3]进行恰当批改,出产一一般选用的渣灰比经历公式是:
B=(0.5~1.0)A [4]
稀土精矿渣宜选用低限,稀土富渣运用高限。
(3)冶炼工艺操作
①加料熔化 送电前,应查看炉子机电设备、炉衬等是否正常,必要时要进行处理和修补。用大电压小电流送电起弧,当3个电极均有电流时即可进行加料。稀土富渣和石灰可由炉顶部两个加料漏斗参加,富渣和石灰替换进行放料;也可手艺参加。新炉壳容积小,可分两批放料,直到把悉数配料加完。石灰应尽量加在炉子中心区。电流一般安稳5min左右,即可将电流增加到变压器的答应值,以加快熔化。在熔化过程中,要勤推料,不断将炉内四周的未熔料,面向炉子中心的高温区。
②复原 当炉料熔化约70%~80%时,即可停电抬起电极(也可不停电操作),将炉内四周未熔料面向中间,将凝结的大块打碎,最好拌和一下,使炉温各部成分均匀。然后,向炉心参加硅铁,尽量把硅铁加到高温三角区。如有硅铁显露液面,要及时把它压下,以削减硅铁烧损。此刻,可以用低电压大电流送电,使硅铁快速熔化,但应留意不要形成渣下金属过热。
在升温过程中,要留意炉顶逸出炉气的色彩和浓度改变及熔体液面状况。假如炉气由黄褐色,逐步变成灰白色,最终为蓝色,并观察到电极周围的渣面触摸处不断翻滚时,表明硅铁现已化完。渣温达1350~1400℃时,即可停电。抬起电极将炉体后倾必定视点,向炉内刺进中性气体管进行拌和,气体压力0.2~0.4MPa。开始时送风量要小,把风管刺进上部渣层试搅,以防俄然激烈拌和形成跑炉。逐步加大压力,把拌和管下插,视炉内反响欢腾状况前后倾动炉体,拌和方位随时改变,不留死角,要求炉内一直激烈欢腾而不溢渣。在拌和过程中炉内反响生成的气体很多逸出,焚烧旺盛,火焰由黄褐色变为灰白色,最终变成白色。一般火舌从电极孔穿出很高,当火焰下降欢腾削弱即可完毕拌和。拌和时刻一般为5~15min,长短由熔体量决议。取样分析后,决议是否持续拌和或出炉。
③出炉 当炉前分析合金中稀土含量到达要求档次时,选用高电压中级电流提温至1350℃。出炉前先把门坎用石灰和焦粉垫起,使炉体趋于水平,停电3~5min,使渣铁很好别离。翻开出铁口,先将大部分炉渣放入渣罐,此刻,倾炉有必要缓慢,避免带出合金,然后将剩下炉渣和合金放入另一罐中,将合金彻底放出。出炉后将罐吊至规则地址冷却。冷却时刻表为4~6h。当合金冷至400~600℃时,即可翻罐。放完合金后把炉子康复到正常方位,进行下炉的送电起弧加料。 参 考 文 献 16、B.п.зaйko дp.,CMaль.1983,6:37 17、л.B.Cлeпobaдp.,CMaль.1983,1:25
钠热还原法生产金属钽
2019-03-05 12:01:05
钠复原法生产出的钽粉粒形杂乱,比表面积大,适于制取各种钽电容器,因而成为国内外最广泛选用的办法。通常以K2TaF7为质料,以作复原剂。为了进步钽的纯度和细化钽粉颗粒,复原前将K2TaF7在氩气维护和在325~375℃下进行活化处理,以除掉杂质和进步K2TaF7晶体的活性。用铜或不锈钢丝网或金属陶瓷过滤器过滤或真空蒸馏等办法除掉其间的和等有害杂质。复原温度为840~925℃,而的熔点为97℃,沸点883℃,因而参与反响的既有液态钠,又有气态钠,反响速度极快。首要反响为:
K2TaF7+5Na=Ta+5NaF+2KF
反响的比热效应为-1250kJ/kg(液态钠)和-2295kJ/kg(气态钠)。K2TaF7的熔点为775℃,因而反响一经激起便主动进行,并将反响物加热到900~1000℃。为操控反响速度不至于过火剧烈,防止发作炉料喷溅或爆破等不良后果,反响时参加稀释剂NaCl、KCl或NaF、KF,以下降熔盐温度(熔点),使反响操控在较平稳的840~925℃范围内以操控晶粒兼并长大进程。复原生成的海绵状钽物料,用纯水或酒精处理,除掉残留的,然后用热水浸洗以除掉残留的K2TaF7,再用洗以除掉Fe、Ni、Cr等金属杂质,最后用HF酸处理除掉硅和因水解生成的氢氧化钽。全流程钽回收率为90%~94%。
钒钛磁铁矿转底炉煤基直接还原-—电炉深还原、熔分新工艺
2019-01-04 11:57:12
2010年7月3日,由四川龙蟒集团开发的“钒钛磁铁矿转底炉煤基直接还原-—电炉深还原、熔分新工艺”通过了工业化试验研究成果鉴定。本次鉴定会由四川省科技厅组织,由来自北京科技大学、东北大学、北京有色金属研究总院等国内从事资源综合利用的知名院士、专家组成了权威的鉴定委员会,并由中国金属学会理事长、工程院院士翁宇庆担任鉴定委员会主任。鉴定委员会专家通过现场实地考察、认真审阅技术研究和工业化试验报告、第三方检测报告,通过严格的技术答辩,对该成果给予充分肯定与高度评价。鉴定委员会专家一致认为,四川龙蟒集团开发的“钒钛磁铁矿转底炉煤基直接还原-—电炉深还原、熔分”工艺路线,优化了还原控制参数,从根本上解决了现有高炉流程无法回收钒钛铁精矿中钛资源的难题,实现了从钒钛磁铁矿中全面回收铁、钒、钛、铬的目标,全流程回收率达到钒86%、钛99%、铁97%、铬80%的水平,属于钒钛磁铁矿综合利用领域的重大突破性创新技术,对转底炉直接还原应用于复合矿综合回收有益元素提出了方向,具有广泛的推广价值,项目成果达到了国际先进水平。 我国攀枝花—西昌地区蕴藏有丰富的钒钛磁铁矿资源,其中钛资源占全国储量的93%,居世界第一位;钒资源储量占全国储量的63%,居世界第三位。但是,高炉冶炼作为目前国内处理钒钛磁铁矿唯一产业化技术,能回收利用的仅是钒钛铁精矿(钛磁铁矿)中的铁、钒,对其中的钛只能丢弃。而国外目前处理钒钛铁精矿的工艺也无法实现对铁、钒、钛的同时利用。从七十年代起,就如何合理开发利用这一宝贵资源,人们一直没有停止探索和试验研究。以我国为例,在方毅副总理的关心支持下,在上个世纪60~80年代,我国曾组织全国的科技力量进行攻关,但由于钒钛磁铁矿的矿物结构非常复杂,造成与与高炉流程相比,经济上不合算,经过几十年的攻关,最终都无法实现产业化。
钛金铝型材生产工艺介绍
2019-03-01 10:04:59
铝型材镀钛金工艺,归于镀膜技能,它是在惯例镀钛工艺基础上添加预镀和电镀工艺过程,预镀工艺是将活化后的镀件置于食盐和的水溶液中进行化学处理。 电镀工艺的镀液成分包含硫酸镍、氯化镍、、十二烷基硫酸钠、糖精、亮光剂,本工艺具有简略、有用、作用佳等长处,本工艺制得的钛金铝型材其膜层硬度HV≈1500、平等条件下比镀22K金耐磨150倍,可加工成各种形状的金色、五颜六色,黑色等亮光的多种系列铝型材产品。 铝型材镀钛金工艺,包含选材、抛光、化学除油、清水冲刷、活化、真空镀钛工艺过程,其特征在于它还包含: 1、预镀工艺,该工艺是将活化后并经清水冲刷的钛金铝型材置于由食盐、和水组成的液体中进行化学处理,处理温度为常温,处理时刻至液体发作剧烈化学反应停止; 2、电镀工艺,该工艺中镀液成份包含硫酸镍、氯化镍、、十二烷基硫酸钠、糖精、亮光剂,工艺条件:电流3-4A/dm2阴极移动、5-7A/dm2空气拌和,镀液温度50-60℃,PH值3.9-4.2,电镀时刻15分钟。
钛在滨海石油生产中的应用
2019-01-25 13:37:03
事实表明,在滨海石油生产中使用钛及其合金具有10大优点:比强度高;耐蚀性优异;弹性模量低;疲劳性能好;易于冷成形;容易焊接;合金种类多;费用稳定;重量轻.已经大量生产和投放市场.虽然在过去5a里,钛及其合金的最终产品和市场发生了重大变化,但全世界的钛产量保持相对稳定.冷战结束后,军工用钛大量减少,从而为钛及其合金在滨海石油生产中的广泛应用创造了极好机会,这个问题已经引起国内外有关工业部门的注意,其前景是非常光明的. 已经用于和正在考虑用于滨海石油生产的钛及其合金如下见表1.
表1 用于和正在考虑用于滨海石油生产的钛及钛合金种类 成分 最低屈服强度/MPa 用途 工业纯钛 127 板式换热气 工业纯钛 276 管式换热气,海水管道 Ti-0.3Mo-0.8Ni 345 管式换热气,临时管道与电缆,横梁,立管,输送管线 Ti-3Al-2.5V 483 横梁,临时管道与电缆,立管,输送管线,增压装置管道Ti-3Al-2.5V-0.05Pd 483 横梁,立管,输送管线,管道 Ti-6Al-4V ELI(最大氧含量为0.13%) 759 钻井立管,生产和输出立管,锥形应力街头,紧固件 Ti-6Al-4V-0.05Pd 827 锥形应力街头,生产和输出立管 Ti-3Al-8V-6Cr-4Zr-4Mo(β-С) 紧固件,带管的生产装置,各种工具 由此可见,在滨海石油生产中所使用的钛材中,既有强度比较低的工业纯钛,也有高强度和可时效的钛合金. 随着石油开采深度的增加,滨海石油开采设备将需要重量较轻、强度更大和耐蚀性更好的材料,以保证其靠性,延长使用寿命. 在低压水系统中,工业纯钛已取代6Mo奥氏体钢,主要用在顶部,用钛原因是安装费用低可以经受高达90℃的缝隙腐蚀. 海底开采石油用的高压采油管已经采用了钛材,旨在减轻重量、降低成本和避免破坏. 人们正在研究利用Ti-3Al-2.5V合金制造软蛇管;据报道,国外已经建立了少量的这种装置,目前正在进行评价;此外,还考虑了其它一些用途,其中包括需要比工业纯钛强度更高的场合. 现在,φ38mm的Ti-6Al-4V ELI合金无缝管材,在海底管道获得了应用. 统计数字表明,迄今已有数百万磅钛及其合金加工产品应用在滨海石油开采中,随着用途的不断扩大,这一数字还会继续提高.从重量、强度和抗腐蚀能力的角度出发,选用钛及其合金是唯—明智的选择. 在美国大陆石油公司的Heidrun TLP工程中,指定采用钛钻井立管,这种立管的直径约为508mm,整个长度为12192mm.它由3部分组成,中心部分是普通的管道,而两端部分则是锻造和机械加工的,其材质是Ti-6A1-4V ELI钛合金. Heidrun工程平台上探孔的内径为900mm,它是冷成形后焊接而成的,与其相连的配件和管道也是用工业纯钛(Qr2)制造的. 英格兰的Bunting钛公司加工了钛输送管道,用钛输送管道取代带有橡皮衬里的碳钢输送管道,其重量减轻80%,从而降低了支承构件的重量,也提高了耐蚀能力. 在Norskc Shell的Troll工程中,使用了直径为1016mm的气/水换热器管,这种由工业纯钛(Gr.2)制成的管子需要具有100年以上的工作寿命周期.据报道,位于挪威Permascand的一家公司采用冷成形—焊接方法生产了这种管材. 位于美国得克萨斯州休斯顿市的Cooper-Cameron石油工具有限公司利用Ti-6Al-4V ELI合金挤压生产一种立管,投入Green-Canyon工程,所用管材的直径为295mm和346mm,长度为10668—11582mm.有报道说,这套装置已经在1995年5月份开始运行. Mobil的Stariord‘A'工程中安装了工业纯钛镇流水系统管道构件.由直径为457mm的工业纯钛焊接管取代了碳钢管.此外,还可以利用工业纯钛制造顶部阀门. 国外一些公司在滨海石油生产中使用钛及钛合金的概况如下:
用 途 材 料 应用接头 Ti-6Al-4V ELI 灭火用水系统 工业纯钛 海水排出口管接头 工业纯钛 钻孔立管 Ti-6Al-4V ELI 水镇流系统 工业纯钛 管街头 工业纯钛 贯穿管接头,海水入口/出口 工业纯钛 GBS水镇流系统 工业纯钛 增压泵管线 Ti-3Al-2.5V 支撑系统管件 工业纯钛 水管 工业纯钛 海水提升管 工业纯钛 氯化处理系统 工业纯钛 泵,箱,阀,管 工业纯钛 板式换热器 工业纯钛 管式换热器 工业纯钛 电解电极 工业纯钛 管道及其配件 工业纯钛 检修孔 工业纯钛 加工的导管 工业纯钛
钛渣生产工职业技能要求
2019-01-25 13:37:03
1、职业道德1.1、职业道德基本知识1.2、职业守则 (1)遵章守纪,精心操作 (2)爱岗敬业,忠于职守 (3)认真负责,确保安全 (4)刻苦学习,不断进取 (5)团结协作,尊师爱徒 (6)谦虚谨慎,文明生产 (7)勤奋踏实,诚实守信 (8)厉行节约,降本增效 (9)自爱自强,立志钛业。2 、基本知识2.1、钛冶炼基本知识 (1)钛的资源和发展概况; (2)钛及其化合物的性质、制取、用途; (3)镁法炼钛的基本知识。2.2、质量基础知识 (1)质量管理体系基础知识; (2)质量分析基本知识; (3)质量统计基本知识。2.3、安全、消防和环境保护知识 (1)起重设备指挥基本知识; (2)电工学基本知识 (3)消防基础知识; (4)安全生产、工业卫生及环保的有关法律法规; (5)安全规程。2.4、机械制图基础知识识图知识;2.5、计算机基本知识 (1)计算机基本知识; (2)计算机控制基本知识。2.6、法律常识 (1)劳动法相关知识。 (2)合同法相关知识。3.工作要求 本标准对初级、中级、高级和技师技能要求依次递进,高级别包括低级别的要求。3.1 初级
[next]
3.2、中级3.3、高级[next]
3.4技师4. 比重表4.1理论知识4.2技能操作
金属镁还原炉———传统还原炉
2019-01-07 07:51:16
金属镁还原炉是镁生产的核心设备,国内外普遍采用的是外加热卧式还原罐还原炉。目前,国内应用的金属镁还原炉的炉型较多,根据所用燃料的不同,大体上可分为两类:用煤气或重油加热的还原炉与以煤为燃料的还原炉。
用煤气或者重油为燃料的还原炉用煤气或者重油作为燃料的还原炉,通常是16个横罐的还原炉,其规格为10.54×3.59×2.94(m)。这种还原炉为矩形炉膛,还原罐间中心距约为600mm,罐呈单面单排排列,炉子背面一般分布有多支低压烧嘴。火焰从燃烧室进入炉膛空间,绕过还原罐周边,靠烟囱抽力将燃烧后的烟气抽入炉底部支烟道,经烟道与烟道闸门后进入烟囱。二次风由二次风管再通过炉底第二层二次风道送入炉内。
还原炉底部两个还原罐中间设有燃烧室或烟室。还原炉既是一个倒焰炉又是一个贮热炉。炉膛内一般装有16支镍铬合金钢制的还原罐。16个还原罐分成四组,即4个还原罐组成一组,与一个真空机组相连接(真空机组由滑阀泵和罗茨泵组成),每台还原炉还设有一个备用真空机组,因此一台还原炉一般有5个真空机组,每台还原炉设有一个水环泵作为预抽泵。
以煤为燃料的还原炉在我国,金属镁还原炉以燃煤为主,随着镁冶炼工艺的不断发展与进步,出现过多种燃煤还原炉,典型的有下面几种。
1.单火室单面单排罐还原炉该炉型与燃煤气、重油还原炉炉型相似,单面单排布置还原罐。燃烧室设置在后面,炉内装有14~16支还原罐,在两支还原罐中间设置一过火孔。该炉型由于只有单排罐,又是单面布置,故操作十分方便,车间布置便于机械化,但其产量和热效率都低。该炉型属于矩形倒焰窑,火焰从燃烧室通过挡火板反射至炉顶,受烟囱抽力火焰向下,使还原罐受热,再经过火孔,支烟道至主烟道排出。
2.双火室双面双排还原罐该炉型也是矩形倒焰窑,装有10支还原罐,在长度方向分两端各装5支上、下排列。炉型设置了四个对称分布在两侧面的燃烧室(每面两个),燃烧室内有倾斜15°的梁式炉栅,火焰从窑两侧燃烧室翻过挡火墙,流向炉膛中心窑顶,然后火焰倒流向炉底吸火孔、支烟道再由一端的主烟道排入烟囱。该炉的优点是炉子结构简单,罐子排列较紧凑,炉膛空间利用率较高,其缺点在于炉子四面均为操作面,加煤烧火与还原出镁、扒渣、装料互有干扰,操作条件差,车间布置困难。该炉型也有炉膛空间扩大而布置14~22支罐的。
3.单火室双面双排罐还原炉该炉型是两端面双排布罐,单火室烧火的还原炉。在两个端面各分上、下排装6支罐,共布罐12支,在一个侧面设多个燃烧室,这样燃煤操作比较方便,空间利用率也较高,但还原罐数量有限,产量小。
4.国内应用最为广泛的单火室单面双排罐还原炉该炉型也属于外加热火焰反射炉(俗称倒焰炉)。炉内还原罐上下错开上牌布置,空间利用率较高;炉长方向没有限制,故可以布置较多的还原罐,一般有30~40支;还原罐单面开口,与真空机组的连接较方便;燃烧室设置在炉膛后面,由挡火墙隔开,火焰从燃烧室通过挡火墙反射至炉顶,受烟囱抽力火焰向下,使还原罐受热,再经炉底过火孔、支烟道至主烟道排出。相对于上述其他炉型,该炉型产量大、空间利用率较高、能源消耗较低、经济性好,因此在国内得到了广泛的应用。
还原铅价
2017-06-06 17:49:51
经了解,山东地区还原铅价近日上涨较快,有厂家表示昨天14400的成交价,今日已经14550成交了,几乎每天都有150-200元的涨幅,而且现在市场成交情况也很好,很多临沂地区的小厂每天都是全负荷生产,不过这有可能是安徽地区多数厂家停产整改,而增加了山东还原铅厂家的客户群;今日安徽地区还原铅市场交易情况有所好转,因界首停产导致当地还原铅产量有所削弱,另外受废电瓶的高价推动,还原铅厂家报价都比较坚持。此外还原铅的生产企业以中小型企业居多,还原铅价格较低企业亏损时,更多是惜售保价,避免亏损,除非企业面临非常大的资金压力,否则很难让其赔本销售,这种心理在一定程度上维持还原铅价格不跌反涨。 还原铅价由于受到经济危机的影响,汽车、电动自行车蓄电池更换的频率下降,也导致了还原铅的原料废电瓶供应减少,广东、广西地区海关在09年开始严格检查,国外进口的废电瓶数量大幅下降,尽管目前有很多私人手中仍存有大量的高价废电瓶(相关调查数据见表-2),但以目前价格其很难进入市场流通环节,所以废电瓶的价格出现上涨,原料价的格高启使得还原铅生产成本也居高不下。
简述钛金铝型材的生产工艺
2019-03-11 09:56:47
铝型材镀钛金工艺,归于镀膜技能,它是在惯例镀钛工艺基础上添加预镀和电镀工艺过程,预镀工艺是将活化后的镀件置于食盐和的水溶液中进行化学处理;电镀工艺的镀液成分包含硫酸镍、氯化镍、、十二烷基硫酸钠、糖精、亮光剂,本工艺具有简略、有用、作用佳等长处,本工艺制得的钛金铝型材其膜层硬度HV≈1500、平等条件下比镀22K金耐磨150倍,可加工成各种形状的金色、五颜六色,黑色等亮光的多种系列铝型材产品。
铝型材镀钛金工艺,包含选材、抛光、化学除油、清水冲刷、活化、真空镀钛工艺过程,其特征在于它还包含:
a、预镀工艺,该工艺是将活化后并经清水冲刷的钛金铝型材置于由食盐、和水组成的液体中进行化学处理,处理温度为常温,处理时刻至液体发作剧烈化学反应停止;b、电镀工艺,该工艺中镀液成份包含硫酸镍、氯化镍、、十二烷基硫酸钠、糖精、亮光剂,工艺条件:电流3-4A/dm2阴极移动、5-7A/dm2空气拌和,镀液温度50-60℃,PH值3.9-4.2,电镀时刻15分钟。
硫酸法钛白粉的生产--酸解、浸取、还原(四)
2019-02-15 14:21:24
3.防止四价钛的过量复原 钛的出产进程中,为了按捺钛液的二价铁氧化成三价铁,必须用铁屑或铁粉将悉数三价铁复原为二价铁,而且还要将少数四价钛复原为三价钛。其复原反响式如下: 一般常压水解的钛液要求含有三价钛1-3g/L,加压水解钛液含有三价钛为2-5g/L.超越这个量就归于复原过量。依据核算,每复原过量2g/L,则1吨钛就要多耗费硫酸16. 4kg,多糟蹋钛13. 4kg.原因是这些多耗费的硫酸是无效酸,这些复原过量的三价钛在水解时不能水解为偏钛酸沉积,而随废酸排放掉了。不过有些供应商在水解前用三价钛很低的钛液来分配,使之得以拯救。 4.防止氧化过量 在酸解时将熟化好的热料冷却,需求鼓人空气将其吹冷;在浸取时为了加快固相物的溶解,需求鼓人空气进行拌和;在加铁屑或铁粉复原时,相同需求鼓人空气进行拌和,直到放料前才中止拌和。鼓入空气的进程,也是空气中的氧气氧化钛液中的二价铁成三价铁或将三价钛氧化成四价钛的进程。这个氧化进程也需求耗费一定量的硫酸。其氧化反响式如下: 依据这个氧化反响的核算,每鼓人空气1L,就要耗费硫酸1. 84g,这种酸归于无效酸。一起被氧化成的三价铁终究又要用铁屑或铁粉将其复原为二价铁,这个铁屑复原也需求耗酸。由此可见,出产进程中过多地鼓人空气是有害的。酸解每锅需加人等量的硫酸和等量的钛铁矿,而每锅终究的有用酸不同,乃至有些距离很大。这首要是因为每锅鼓人的空气量不相同,其所耗费硫酸的量不相同所造成的。
硫酸法钛白粉的生产--酸解、浸取、还原(三)
2019-02-15 14:21:24
十三、浓硫酸和废硫酸参加量的核算 酸解时浓硫酸和废硫酸的加人量能够选用下列核算公式进行核算:式中 x—浓硫酸加量,kg; y—废硫酸加量,L; f—酸矿比; C1—浓硫酸浓度,%; C2—废硫酸浓度,%; p—废硫酸密度,kg/L; C3—反响时硫酸浓度,%; G—矿粉投料量。 【例】试核算,投矿粉3100kg,酸矿比为1.55:1,浓硫酸浓度为95%,废硫酸浓度为21%,废硫酸密度为1. lkg/L,反响时硫酸浓度为87. 5%,求应加浓硫酸和废硫酸各多少? 解:设应加浓硫酸为xkg,应加废硫酸为yL 十四、影响浸取的要素 1.固相物的多孔性 若固相物为多孔物,则遇水易渗人微孔内部,触摸面大,极易溶解;若固相物结实少孔,则难以浸取。 2.固相物的温度 固相物温度高有利于浸取。可是>80℃,易使钛液安稳性变差,乃至发作前期水解。 3.浸取的浓度 浸取钛液的浓度越高,则浸取越慢,但浓度不能过低,过低会发作前期水解,会添加浓缩的工作量,乃至对水解产品偏钛酸的结构发作不良影响。[next] 4.是否发作前期水解 固相物如发作不同程度的前期水解,浸取时就有许多僵块,溶化不掉,影响浸取速度。 5.加浸取水的速度 加浸取水的速度要与固相物的溶解速度相适应。一般来说,设备大加水速度要快,设备小加水速度可慢些。 十五、固相物的浸取操作 依据影响钛液安稳性的酸、水、热的联系,在铁铁矿与硫酸进行酸解今后,对固相物浸取时,一开端溶液浓度低、酸度小、温度高,易发作前期水解,即易由其热敏性而发作胶体物。或一开端加水多,刚加到固相物表面的那部分含钛少,部分到达稀释度而发作前期水解。为了避免发作这种缺点,应先加人大流量的收回废酸和有必定酸度的洗残渣、洗硫酸亚铁晶体的淡钛液,使其添加酸度,一同加人大流量的水。并加大冲气、加速浸取,要是加浸取水的速度太慢、量太少,则浸取初期的温度太高,浸得的钛液安稳性会下降,亦简单发作前期水解。因而要严格操控浸取时的温度、酸度和浓度,尽量避免钛液发作前期水解,避免影响钛液沉降、净化和后期水解。水洗,进而构成钛产值和质量的下降。 十六、钛液的复原 铁在钛铁矿中以二价和三价两种不同状况存在,因而在浸取的钛液中既有硫酸亚铁(FeS04),又有硫酸高铁「Fe2(S04 )3〕。这两种铁盐在必定条件下,会发作水解而生成沉积,其水解反响式如下: 上述两个反响只要在到达必定的pH值时才会发作。硫酸亚铁在酸性溶液中是安稳的,只要在pH值大于6.5时才开端水解,因而在钛液水解过程中,因为钛液酸度大,它始终保持溶解状况,待到偏钛酸洗刷时才得以除掉。而硫酸高铁在溶液中的危害性比较大,因为它在pH值为1.5的酸性溶液中即开端水解,生成氢氧化高铁沉积。在偏钛酸洗刷时,当pH值到达1. 5就会水解生成氢氧化高铁沉积稠浊在偏钛酸中,待到媛烧时即变成红棕色的三氧化二铁混在钛中,而影响产品的白度。为了避免这种现象的发作,在钛液中就不允许有三价铁的存在,因而有必要把三价铁复原成二价铁。 铁屑或铁粉是一种廉价的复原剂,加人铁屑或铁粉的意图主要是将钛液中的三价铁复原成二价铁。其复原反响的反响式如下:[next] 终究复原到什么程度才算将三价铁复原结束呢?钛液中高价态的有三价铁和四价钛,因为三价铁的被复原势大于四价钛的被复原势,有必要将三价铁悉数复原结束,才轮到四价钛的被复原,也便是说,当钛液中呈现三价钛,阐明钛液中现已没有三价铁了,三价铁现已悉数复原成二价铁了。其四价钛复原为三价钛的反响式如下: 加铁屑的另一个意图是能够将一部分重金属离子复原为金属随残渣而被除掉。 因为在生产过程中钛液常常遇到与空气触摸或以压缩空气拌和等氧化条件,要是没有三价钛存在,则二价铁很快被氧化为三价铁。可是,因为三价钛的被氧化势大于二价铁的被氧化势,有氧化条件的话,其必定先将三价铁悉数氧化完,才轮到二价铁的被氧化。因而在钛液中保持有必定量的三价钛,能够确保二价铁不被氧化,使钛液始终保持没有三价铁的存在。不过,过多的三价钛存在是晦气的,因为在水解时,三价钛不会发作热水解生成偏钛酸沉积,冷水解也要在pH值>3才干水解,故其留在母液的废酸里,若废酸不加以收回运用,则会构成钛的丢失。 十七、酸解、浸取和复原需求操控的目标 ①硫酸浓度>92.5%。 ②钛铁矿的质量要求。 ③蒸汽压力≥0. 5MPa。 ④空气压力≥0. 3MPa。 ⑤酸矿比为(1.50一1.60):1(加压水解法),或(1.45~1.55):1(常压水解法)。 ⑥反响时硫酸浓度85%-90%。 ⑦预热引发温度80-120℃。 ⑧老练时刻1-6h。 ⑨助冷时刻10 - 30min o ⑩浸取温度
。这90kg硫酸是与非钛杂质起反响而耗费的,是白白浪费了的,归于无效酸。因为总有用酸基本上是操控在必定规模的,无效酸多了,相对来说有用酸就少了。为了使钛液确保含有必定量的有用酸,就有必要多用酸·要对错钛杂质少了,一就能够少用酸,然后能够节省硫酸,而且能够削减生产上除杂质的困难程度。为此,有些供应商将买回的矿砂在破坏之前进行一次磁选。 2.选用含Fe203少的矿和铁屑 在钛铁矿含总铁大体相同的前提下,其间含Fe203越多,其耗费硫酸就越多;在运用铁屑或铁粉时,铁锈(含Fe203)越多,其耗费酸也越多。其反响式如下: 从上述反响式可知,1 mol Fe2O3(相当于2mo1 Fe),需求耗费3mo1硫酸,而1 mol FeO或lmol Fe,只需求耗费l mol的硫酸,阐明钛铁矿或铁屑中Fe2O3含量高,耗费的硫酸就多。别的,Fe2O3与硫酸效果生成的是三价的硫酸铁,终究要用铁屑或铁粉悉数复原成二价的硫酸亚铁,复原越多,耗用的硫酸和铁屑都多。因而,为了节省硫酸和铁粉,生产上就应该选用含Fe2O3较少的钛铁矿和铁屑。
硫酸法钛白粉的生产--酸解、浸取、还原(二)
2019-02-15 14:21:24
九、钛液的安稳性及其对出产的影响 安稳性又称安稳度,就是在钛出产中,铁液在条件改变的情况下,有发作前期水解而分出白色胶体粒子的倾向,这种倾向的强弱程度称为钛液的安稳度。表明这种倾向强弱的特性称为钛液的安稳性。钛液的安稳性是以每毫升钛液,用25℃的蒸馏水稀释到刚呈现白色污浊时,所需求蒸馏水的毫升数来表明: 安稳性是衡量钛液质量好坏的重要目标。一般颜料级加压水解钛液的安稳性操控在K≥350;常压水解钛液能够放宽到K≥300。要是呈现安稳性差的钛液,则会对钛出产带来下列不良影响: ①钛液简单呈现前期水解而生成胶体微粒悬浮于钛液中,形成沉降和压滤的困难,以至于影响产值的进步; ②钛液发作的含钛胶体微粒,终究要跟残渣一同沉降而被除掉,使钛的回收率下降; ③钛液归于非颜料级钛液,只能出产出等级低的珐琅钛,这种钛报价较低; ④钛液后期水解所生成的偏钛酸,有一部分粒子较小,简单形成水洗穿滤丢失,直至锻烧时从烟囱飘散不少,使回收率下降; ⑤这种钛液自身就现已发作前期水解而生成有胶体微粒,这种胶体微粒极易穿过滤层而存在于钛液中,到后期水解时,成为不良的结晶中心,使水解得到的偏钛酸粒子巨细不均匀,简单吸附较多杂质,不只使水洗时刻延伸而影响产值,还使产品带色影响白度。一起不规则的小颗粒多,还会形成锻烧时易烧结,而使产品的白度、消色力和涣散功用下降,影响到产品的质量。 十、钛液的前期水解及影响钛液安稳性的要素 一般来说,从酸解后到未进行后期正式水解之前,钛液中不该含有偏钛酸和正钛酸这两种胶体粒子,可是有时在钛液的浸取、复原、运送和寄存过程中,由于操作不妥或条件改变,而在钛液中呈现上述两种白色胶体物质,这种现象称为钛液的前期水解。 要想了解影响钛液安稳性的要素,还得从钛铁矿的酸解和钛液的水解中去找原因。 1.由酸解的反响式(1)、反响式(2)比较可知,在相同的钛铁矿下,反响式(1)用酸多,得到的是安稳的硫酸钛,而反响式(2)用酸少,得到的是不安稳的硫酸氧钛,阐明酸解时用酸多对进步铁液的安稳性有优点。[next] 钛液水解的首要反响式如下: 从反响式(7)、反响式(8)、反响式(9)可知,三个水解反响都生成新硫酸,阐明钛液中酸多会使水解反响可逆,能够按捺前期水解的发作。所以酸解时用酸较多或浸取时加废酸较多,使钛液中含酸浓度增大,对进步钛液的安稳性有优点。 从实验可知,取浓钛液1mL,测得其安稳性为400;若取相同的浓钛液1mL,再加人浓硫酸1滴,成果测得其安稳性为450,阐明多加酸其安稳性会进步。 2.从水解的反响式(7)、反响式(8)、反响式(9)可知,水是反响物,按化学反响规则,添加反响物会使反响向右进行,添加了水,就添加了反响物,就有利于水解的进行,而使钛液不安稳,阐明水多没有优点。 由反响式(8)、反响式(9)比较可知,在平等的硫酸氧钛的情况下,反响式(9)加水多,反响式(9)在冷的条件下也能发作水解反响。由此可见,在相同的条件下,钛液越稀(水越多)其安稳性就越差。 3.从反响式(7)、反响式(8)、反响式(9)三个水解反响式可知,钛液的水解是吸热反响,因而加热会使反响向右进行,会促进钛液发作前期水解而使钛液不安稳。从实验可知,同是1mL钛液,在12℃,K=500;在25℃,K=400;在65℃,K=200;在100℃,K=0。由此可见,温度上升,钛液的安稳性下降,加热对钛液的安稳性晦气。 综上所述,影响钛液安稳性差的首要原因是酸少、水多、加热。那么要进步钛液的安稳性,就有必要针对钛液的酸度、浓度、温度这三个首要要素进行分析研究并加以操控。 1.酸度 酸解用酸多既可进步钛液的安稳性,又可使酸解反响较彻底而进步酸解率,可是用酸过多,既会添加硫酸的耗费,增大钛的出产成本,又会增大后工序钛液后期水解的困难,由于从水解反响式可知,酸多会使水解反响可逆,偏钛酸粒子难以长大,水解率下降,水洗时由于偏钛酸粒子细而呈现穿滤丢失形成丢失。因而要权衡利弊,优化出一个既使钛液安稳,不至于呈现前期水解,又要有利于后期水解的最佳用酸量。 依据酸解反响式核算,要想得到安稳性高的硫酸钛,则要按反响式(1)反响,这样其酸矿比是1. 932:1,也就是说,1吨钛铁矿要用1. 932吨的硫酸;要想得到安稳性差的硫酸氧钛,则要按反响式(2)反响,这样其酸矿比是1.29:1,也就是说,1吨钛铁矿要用1. 29吨的硫酸。除此之外,其他化合物特别是铁的氧化物也要耗费必定量的酸。一般来说,酸矿比越大,用酸越多,钛液就越安稳;酸矿比越小,用酸越少,钛液就越不安稳。从理论分析和实践运用证明,加压水解流程选用酸矿比在(1.50-1.60):1为最佳比值;常压水解流程选用的酸矿比在(1.45-1.55):1为最佳比值。终究选用多少才适合,还要视钛铁矿的质量、工艺要求的酸度和浸取时是否加废酸及废酸加人量而定。[next] 2.浓度 ①酸的浓度 运用硫酸的浓度和操控反响时硫酸的浓度,对铁液的安稳性影响较大。运用时硫酸其浓度大于96%时,酸解反响所得到的固相物结实,多孔性差,浸出时很难溶解,所得钛液的安稳性会下降,当然酸解率也低;若运用的硫酸浓度小于92%,则酸解后的固相物不易固化,乃至呈糊状,反响不彻底,浸出所得的铁液安稳性也差,还会形成沉降等净化的困难,酸解率也不高。一般运用硫酸的浓度在92%-96%之间为宜。现在许多供应商都探索并把握了浓酸反响的规则而直接选用98%的硫酸进行酸解。 反响时硫酸的浓度大于90%,则反响温度高,使反响初期的生成物在反响完毕时已发作前期水解而使钛液不安稳;反响时硫酸的浓度小于85%,浸取所得铁液的安稳性也差,一般操控反响时硫酸的浓度在85%-90%之间。实践证明,运用越浓的硫酸,反响时稀释的浓度要偏低限;运用较稀的硫酸,反响时稀释的浓度要偏高限。不过运用稀酸时,由于酸解加水较少,水与硫酸效果发作的热量少,常常需求用加蒸汽的办法来进步引发热,才干取得较好的酸解效果。 ②钛液的浓度 较少、钛液的Ti02浓度较高,溶液不简单分出胶体颗粒,安稳性较好;水太多,浸取的浓度太低,则钛液不安稳,简单发作前期水解,一起对后期水解产品偏钛酸的颗粒巨细和结构也会发作不良影响,还会添加浓缩的工作量。为此在加水浸取时,有必要严格操控,相对密度一般操控在1. 5-1. 55之间,即总Ti02含量要≥120g/Lo为了削减水分,在将钛液结晶时,除掉大部分硫酸亚铁的一起,也带走了许多的结晶水,使钛液的总Ti02浓度得到进步,有利于钛液安稳性的进步。为了削减水分,还有必要将钛液进行浓缩,使其持续除掉一部分水,使总Ti02含量到达(200±5) g/L(加压水解)或215-230g/L(常压水解),以利钛液浓度增大、安稳性进步和后期水解时制出具有优胜颜料功用的钛。 依据酸度小、浓度低(水多)会引起钛液安稳性差,易呈现前期水解现象,因而洗残渣、洗硫酸亚铁晶体、洗设备的水,尽量不用许多的自来水,而用少数的废酸水。 3.温度 温度上升,钛液的黏度下降,这对杂质颗粒的沉降有利,可是对钛液的安稳性却晦气。由于温度过高,钛液的安稳性下降,会呈现前期水解。钛液要采纳负压蒸腾浓缩的原因,一就是由于常压蒸腾温度高,钛液安稳性下降,很快就会呈现前期水解。而钛液水解的临界温度为80℃,选用真空浓缩,沸点能够下降到80℃以下,这样既确保了水分的许多蒸腾,又确保了不会呈现前期水解。由此可见,温度上升,钛液的安稳性下降,温度下降对钛液的安稳性有利。一般浸取时操控温度要小于75℃,净化时操控温度在(60士5)℃。[next] 若钛铁矿中三价铁含量高,其酸解浸取所得的钛液其安稳性会差一些。原因之一是三价铁含量高,其酸解反响放出的热量多,温度高,反响剧烈,有时乃至呈现冒锅现象,极简单呈现前期水解而使钛液不安稳;原因之二是三价铁含量高,酸解反响自身就需求多耗费硫酸,何况制出的钛液需求许多铁屑(或铁粉)来将三价铁复原成二价铁,而多耗费铁屑复原,也需求多耗费硫酸,这些耗费的硫酸归于无效酸。在定量的酸中,无效酸多了,相对来说有用酸就少了,即游离酸少了,这样钛液的安稳性就会下降。 影响钛液安稳性的三个要素效果次序为:温度>酸度>浓度。在较低的温度和较弱的酸度下,浓度高,含水少,钛液较安稳;浓度低,含水多,钛液安稳性差。可是在温度高、酸度大的情况下,钛液浓度的凹凸影响钛液的安稳性居次要位置。在80℃以下,钛液的安稳性随酸度的增大而进步。可是在80℃以上乃至更高的温度下,酸度偏大的钛液也不安稳,也能进行热水解而生成偏钛酸,只不过酸度大,水解将遭到必定程度的按捺,乃至难以水解,水解得到的偏钛酸粒子偏小,水解率也偏低。当然酸度很大的话,那就不是按捺水解的问题了,而是反响可逆,生成的偏钛酸被溶解的问题了。 十一、酸解锅的结构及酸解操作 酸解锅的结构是:外壳为钢板,锅内先搪一层铅,然后用耐酸胶泥砌上两层耐酸砖;烟囱用钢衬两层耐酸砖,或用厚的硬聚氯乙烯塑料板制成,要大一些,使反响发作的许多水蒸气、S02、S03等气体能及时排出;锥底的散布板用铅或耐酸陶瓷制成,开孔的视点要确保紧缩空气能均匀地吹到反响锅的四周而不留死角,好让固相物溶解彻底,大型酸解锅的散布板常规划成泡罩形,有利于紧缩空气散布均匀和防止杂物阻塞孔眼;放料阀既要耐温、耐腐蚀,又要能满意放料、通紧缩空气、通蒸汽的功用;国内一般运用的容积为12-50m3,国外一般为90m3,引入国外的3套设备的容积都为130m3,酸解每锅投矿为27-30吨。酸解锅的高度(含锥底部分)是直径(圆柱部分)的两倍。锥底夹角a为60°。酸解锅的结构如下图所示。 酸解的操作:在我国引入的技能中,酸解前遍及选用质料硫酸预稀释和矿酸预混合。酸解是在酸解锅中进行的。在锥底通人紧缩空气激烈地拌和下,先按配方投人硫酸,然后投人矿粉,使矿粉与硫酸充沛混合,再加定量的稀释用的废酸水,持续拌和,由于废酸中的水与硫酸发作水化效果而生成许多的热,使锅内物料的温度上升很快。再用蒸汽直接加热(若水化热已满足引发主反响,就不用外加热)。当锅内反响物温度升高到80-120℃时,当即中止加热,一般加完稀释废酸水后10-20min,即发作剧烈反响。由于反响是放热反响,反响物的温度会急剧上升,在数分钟内到达最高温度(约250℃)。在这一阶段内,反响十分剧烈,酸解锅会呈现能够察觉到的震动感,一起排出许多的SO2、SO3和水汽,反响通过黏稠阶段而逐步凝结成多孔的蜂窝状固相物。主反响完毕后,中止鼓人紧缩空气,让其熟化一段时刻,使其持续反响而反响得更彻底,有利于进步酸解率。熟化时刻往后,即通人紧缩空气进行助冷,当冷却到90-120℃,即加废酸、淡钛液和自来水进行浸取。然后加铁屑(或铁粉)进行复原,即得到钛液。有时加铁屑复原时,反响剧烈,有气泡冒锅,可撒人少数洗衣粉消泡。[next] 国内钛厂的浸取,大都是从锅顶一次性加人,这样浸取液自上而下地渗人固相物,遭到从底部上升的用来拌和的紧缩空气流阻遏,渗人的速度较慢,坐落固相物上部的浸取液的酸度不能很快进步,加水量又大,溶液浓度稀,酸度小,就会或多或少地发作前期水解,导致沉降效果的恶化。 国外有选用将少数废酸加人洗渣水和洗硫酸亚铁晶体的淡钛液中,然后将其从酸解锅的底部加人,这样,简单将固相物空地中的空气排出,并且酸水在上升的过程中,酸度逐步进步,当酸水充溢固相物时,开端用紧缩空气拌和,这时固相物上部的温度可达80℃,但不会发作前期水解现象。原因是温度高的浸取液,酸度也高,随着水的持续加人,温度很快降到70℃以下。 十二、酸解率和进步酸解率的办法 溶液中可溶钛总量(以Ti02计)占所投铁铁矿中所含钛总量(以Ti02计)的百分比,称为酸解率: 能够从下列八方面进步酸解率。 1.恰当延伸熟化时刻 酸解反响后要进行熟化,其意图是让固相物逐步冷却,在这个冷却过程中,让一部分未酸解的矿粉持续与存在的游离酸效果,以利进步酸解率。熟化时刻长,酸解率得到进步,但固相物温度低,浸取速度慢;熟化时刻短,固相物温度高,浸取时刻短,但酸解率抵。一般依据酸解锅容积的巨细、投矿量多少、室温凹凸而操控在1-6h,投矿量大,熟化时刻要长,投矿少,熟化时刻要短。笔者做过这样的实验,在12m3的酸解锅中,熟化时刻由3h缩短到1h,其酸解率并未见下降。对此笔者以为,在酸解剧烈反响阶段,硫酸浓度大、反响温度高,能起反响的矿都应该起反响了。而反响后,特别是再经熟化1h后,酸度和温度都大为下降。这样,寄望于延伸熟化时刻来进步酸解率是有困难的。延伸了熟化时刻,只能延伸酸解周期,影响到产值的进步。 2.恰当进步反响硫酸的浓度 硫酸是一种生动的强酸,能够任何份额溶于水,一起放出许多热,硫酸浓度对酸解反响影响较大,在酸矿比必守时,恰当进步反响硫酸浓度,有利于加速酸解速度和进步酸解率。大于96%的硫酸比92. 5%的硫酸反响急剧,这不只由于将其稀释至工艺要求时放出的热量多,并且由于浓度增大时,H+离子和S02-4离子渗人钛铁矿物表面裂缝中的概率增大,使H+-SO2-4离子对的偶极效果和固体表面的在位效果加强而使钛铁矿的分化速度加速。[next] 3.恰当进步酸矿比 酸矿比越高,反响越彻底,酸解率也越高。但过高的酸矿比使硫酸单耗上升,而酸解率的进步却不明显。 4.恰当进步酸解温度 钛铁矿粉与硫酸的分化反响,自身会放出许多的热,反响式如下: 一般情况下,开端时物料需求恰当加温,以引发酸解反响,这种引发热,常常是在加人稀释的废酸时,由于水与浓硫酸效果而发作必定量的热,若所发作的这些热没有到达引发热的要求,则要外加蒸汽加热;若这些热已足以到达引发热的要求,则不用再加热。 一般来说,温度越高,反响越剧烈,也越彻底,酸解率也越高,可是酸解反响是放热反响,当引发反响开端时便放出许多的热,使反响温度敏捷上升,短时刻内到达200℃以上。要是事前估计不足,加热过多,物料温度过高,例如>130℃,则会使主反响来得过早,不只会使反响过于强烈而发作冒锅或前期水解现象,还使酸解率下降,乃至生成的固相物难以浸取;假如加温过低,例如>60℃,则引发主反响的时刻长,反响不剧烈,简单生成难溶的固相物,酸解率也低。主反响完毕,当即中止吹风,持续坚持高温,有利于进步酸解率。 5.矿粉粒度小而均匀 矿粉粒度越大,反响越慢,乃至有些粗颗粒不反响,而使酸解率下降;矿粉粒度不均匀,有粗有细,在反响时,细粒先反响,细粒反响后,硫酸浓度下降了,粗粒反响不彻底,酸解率也低。 6.拌和要均匀 反响前拌和不均匀,有未分散的矿粉团,会影响酸解率。拌和得太猛,物料过多地溅在锅壁上,无法反响,也会下降酸解率。 7.选用好矿 选用酸溶性好的矿,钛溶出率高,酸解率也高;由于金红石型矿极难被硫酸分化,因而有必要选用金红石成分少的矿,方能进步酸解率。 8.防止发作前期水解和呈现不溶的固相物。由于呈现这些现象都会使酸解率下降。
硫酸法钛白粉的生产--酸解、浸取、还原(一)
2019-01-25 13:37:06
一、酸解方法 根据参与反应的硫酸浓度和最终反应产物的状态,钛铁矿酸解的方法有液相法、两相法和固相法三种。 1.液相法 采用55%-65%的硫酸,酸解反应在液相进行,反应温度为130℃-140℃,反应时间为12-16h,为了防止早期水解,酸比值(F)控制在3-3.2,直接得到硫酸钛溶液。 2.两相法 采用65%-80%的硫酸,反应温度为150-200℃,反应时间为6-8h,F值控制在1.8-2. 2,加热至有沉淀析出为止,所得产物呈糊状,加水浸取后,生成悬浮溶液,反应率达85%一90%。 3.固相法 采用80%以上的硫酸,反应剧烈迅速,在5-30min内完成,反应最高温度达250℃,由于硫酸的沸点为338℃,所以能够适应这一要求。所得产物为固相物,然后加水浸取为溶液,控制F值在1. 6-2. 0,最高酸解率可达97%。 二、固相法酸解的优点 液相法和两相法酸解的反应时间长,耗用硫酸多,钛铁矿的分解率低。与这两种方法比较,固相法具有下列优点: ①耗用硫酸量最少; ②反应最迅速,可减少加温时间,缩短生产周期,提高设备利用率和产量,节约燃料; ③酸解率最高; ④溶液F值比较低,有利于后期水解的进行; ⑤设备强度大,生产能力高。 正是由于固相法酸解的优点多,所以工业生产一般都采用固相法。 三、酸解发生的化学反应 钛铁矿的化学组成是偏钛酸亚铁(FeTi03),它是一种弱酸弱碱盐,能与强酸反应,并能进行得比较完全。硫酸分解铁铁矿的反应一般认为是按下列反应式进行:
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酸解后生成的硫酸钛和硫酸氧钛之间的比例,由酸解条件而定,从反应式(1)、反应式(2)可以看出,每生成lmol的硫酸钛,需要2mo1的硫酸,而每生成lmol的硫酸氧钛,只需要1 mol的硫酸。由此可见,硫酸过量得越多,越有利于反应的进行,且生成硫酸钛。 四、有效酸 在酸解产物浸取所得的钛液中,硫酸主要以三种形式存在:①与钛结合的硫酸;②与其他金属(主要是铁)结合的硫酸;③未被结合,过剩的游离酸。由于无法单独测定与钛结合的酸和游离酸,只能测定这二者的总和,因此就把这两者的总和称为有效酸。 有效酸=与铁结合的酸+游离酸 同样的钛液,如果经过浓缩或稀释,其浓度变化了,但其性质仍没有变化。 五、酸比值及其影响因素,酸比值的高低将产生的影响 钛液中有效酸与总钛含量之比值称为酸比值,酸比值又称酸度系数,通常用F来表示: 从公式看,游离酸、与钛结合酸和总TiO2含量等三个因素会影响F值。但是F值只是一个酸比值,它在很多情况下,并不能说明一些本质的问题。例如,钛液经过浓缩或稀释后,其总TiO2浓度和有效酸浓度变化了,但其性质和F值是保持不变的,溶液中硫酸氧钛与硫酸钛的比值改变时,游离酸也随之而变,但是其F值却不会改变;有效酸的测定由于终点不够明显,也容易出现误差,因此F值只能作为生产参考,对其数值要结合工艺过程进行具体分析。 F值的高低,除了能显示钛液中钛的组成、能评价酸的效果与质量外,还会影响水解速率、水解率和水解产物偏钛酸的结构。 六、固相法酸解所得钛液可用硫酸氧钛表达
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中,既有硫酸钛,也有硫酸氧钛。可以认为,如果全部是硫酸钛,则其F值应为2. 45,再加上铁液中尚有一定量的游离酸,那么,其F值更应该大于2. 45。但是固相法浸取所得的钛液的F值,一般只有1.6-2.0,其F值远远没有达到2. 45,更没有超过2.45,因此铁液中硫酸钛的含量不会很多,而铁液的F值<2. 45时,都说明其含量是以硫酸氧钛为主。固相法钛液的F值只有1.6-2.0,就可以用硫酸氧钛表达。在酸解反应的200℃以上,反应物水和反应生成的水都已蒸发了,具备生成Ti(S04)2的条件,但是用酸矿比为(1. 45-1. 55):1,不足以将钛变成Ti (S04)2,所以在固相物中还存在TiOS04。Ti (S04)2只存在于固相物,一旦浸取遇水即水解生成TiOS04,因此钛液的钛均以TiOS04的形式存在。 七、与钛结合酸和游离酸的计算 固相法酸解得的钛液,一般F值在1.6-2. 0之间,则FOA值就在30. 45%-63. 07%之间。F值每相差0.1,则FOA值相差8.15%,使用FOA值来表示,更易于控制。
铝热还原法生产金属铌(钽)和铌铁
2019-01-07 17:38:11
该法用铝作还原剂还原Nb2O5生产金属铌(钽)和铌铁。铝热还原是一种自热反应过程,工序短,设备简单,投资省,是所有还原方法中最经济的一种。总反应式为:
3Nb2O5+10Al=6Nb+5Al2O3
总反应式的△Z2980=-0.2855M,△H2980=2.66M,△H931=3.224MJ(931K为铝的熔点),△H1785=2.713MJ(1785K为Nb2O5的熔点),△H2030=3.237MJ(2030K为Al2O3的熔点),△H2741=2.571MJ(2741K为铌的熔点)。还原反应释放出的热量,不仅可使反应自动进行,而且可以使反应物达到2200~2400℃,这种温度足以使铌充分还原,并与熔渣分离开来。
铝热还原较多采用炉外法。还原熔炼反应在无外加热的容器内进行,反应完毕,拆除容器,取出 产物,将金属和炉渣在炉外分离。
铝热还原生产的金属铌含较多的铝,可再用真空热处理(1800℃)、电解精炼和电子束炉熔炼等方法脱除铝和其他杂质。经过两次电子束炉熔炼后的铌可以达到极高纯度,铌中杂质含量可以低到:Al为0.002%,O2为(300~500)×10-6,C为(50~100)×10-6。
今日还原铅价
2017-06-06 17:49:51
今日还原铅价在电解铅价格持续调整的同时,还原铅价格却不受影响,反而逆市上涨,还原铅价格从6月中旬的11350涨至目前的11900元/吨,涨幅在5%左右,而同期铅价的跌幅是2%,为什么再生铅的价格和电解铅价格会有如此大的反差?我们需要深入分析。第一,从09年初开始,由于铅价较低,国内很多中小型的铅矿山纷纷停产、减产,导致铅精矿的供应紧张,但是大中型冶炼厂并没有因为原料紧张和下游蓄电池企业销售不好就压缩电解铅产量,而是积极拓宽原料的供应途径,很多冶炼厂纷纷采购还原铅作为原料来生产电解铅,因此还原铅的价格没有因为电解铅价格下跌而有所调整。 第二,由于经济危机的影响,汽车、电动自行车蓄电池更换的频率下降,也导致了还原铅的原料废电瓶供应减少,广东、广西地区海关在09年开始严格检查,国外进口的废电瓶数量大幅下降。第三,还原铅的生产企业以中小型企业居多,其在价格较低企业亏损时,更多是惜售保价,避免亏损,除非企业面临非常大的资金压力,否则很难让其赔本销售,这种心理在一定程度上维持还原铅价格不跌反涨。所以通过以上3点原因我们就知道为什么今日还原铅价在电解铅价持续调整的同时却不受到重大影响。更多关于今日还原铅价的信息您可以登录上海有色网进行查看。
氧化铜还原
2017-06-06 17:50:01
氧化铜还原后就会变成金属铜,颜色也会发生变化,由原本的黑色变成红色。在氧化铜还原的反应中,氧化铜做氧化剂,同时我们需要加入一种还原剂,这样才能使氧化铜还原的反应得以进行。可以还原氧化铜的常见的还原剂有:氢气H2、一氧化碳CO、碳C等。氢气还原氧化铜:H2+CuO=Cu+H2O一氧化碳还原氧化铜:CO+CuO=Cu+CO2碳还原氧化铜:C+2CuO=2Cu+CO2氧化铜还原的实验现象,我们会看到氧化铜由原本的黑色变成红色,说明生成单质铜,将生成的气体通入澄清石灰水,会看到澄清石灰水变浑浊说明生成的气体是二氧化碳。氧化铜的稳定性好,所以氧化铜还原的反应需要在加热的条件下进行。
还原氧化铜
2017-06-06 17:50:01
还原氧化铜是指把具有还原性的化学物质与氧化铜一起反应,将氧化铜还原成单质铜。可以还原氧化铜的常见的还原剂有:氢气H2、一氧化碳CO、碳C等。氢气还原氧化铜:H2+CuO=Cu+H2O一氧化碳还原氧化铜:CO+CuO=Cu+CO2碳还原氧化铜:C+2CuO=2Cu+CO2还原氧化铜的实验现象,我们会看到氧化铜由原本的黑色变成红色,将生成的气体通入澄清石灰水,会看到澄清石灰水变浑浊说明生成的气体是二氧化碳。氧化铜的稳定性好,所以还原氧化铜的反应需要在加热的条件下进行。
硫酸法钛白粉的生产--钛液的水解(三)
2019-02-15 14:21:24
七、水解的各种方法及其利害 水解的方法能够从以下三方面分类。 1.以晶种发作的方法分类可分为自生晶种稀释法和外加晶种法两种。前一种方法是将浓钛液加到沸水中去稀释而发作晶核,再进行水解。这种方法水解时刻偏长,但可选用大设备,并能削减外来杂质的不良影响,确保颜料钛的功能;后一种方法是在钛液中先加人预先制好的晶种,再进行水解,这种方法较简略,简略操控,但沉淀物颜料功能较差。 2.以水解压力分类,可分为加压法和常压法两种。加压法是使整个水解罐密封,让其在大于latm①(①latm=101325Pa)的压力下进行水解,这种方法能够操控较高的水解温度,因此水解速度快,时刻短,水解生成的偏钛酸粒度较细,产品消色力较好,水解不必添加稀释水,废酸浓度高,便于收回使用。可是得到的偏钛酸粒子不均匀,一致性差,过滤洗刷难,滤洗周期长,产值不高,并且不易洗净,使产品白度差。其设备较杂乱,简略损坏漏气,检修较困难,水解锅无法做得太大,一般只要2-5m3的容积,也影响产值的进步。一起水解率不高。而常压法是在热水解时加料口打开,让其在1atm下进行水解。常压法水解具有下列四大长处。 ①常压法水解锅能够大到几十立方米,乃至一百多立方米。我国引进技术的容积为120m3。一锅就恰当于加压水解的20锅左右;常压水解制备的钛液要求铁钛比较高,钛液中答应含硫酸亚铁较高,这样能够加速冷冻;水解生成的偏钛酸粒子均匀、油滑,在滤饼中坚持较大的孔隙率,洗水易于通过滤层而将杂质带走,能够加速水洗和锻烧,然后能够进步产值。 ②常压法水解生成的偏钛酸粒子均匀、油滑,一致性好,粒度散布规模窄,抗干扰能力强,使产品的白度、消色力和涣散性都有较大的进步,然后能够进步钛的质量。 ③常压水解的钛液要求F值偏低,能够节约酸解的硫酸;钛液铁钛比进步0.08,冷冻温度进步10℃左右,能够缩短冷冻时刻,节约能源,冷冻液可用水替代盐水,能够下降冷冻本钱;水解量加大,能够节约煤;水洗时刻缩短,能够节约水、电;煅烧加速,能够节约柴油(或煤气);设备损耗下降,冷冻、水解、水洗加速,能够节约动力费用,特别是能够节约报价昂贵的珐琅高压锅;若选用自生晶种,除了能够缩短水解时刻和水洗时刻并进步产值和质量外,还能够进步水解率和收回率,能够削减制晶种工序,削减制晶种的人工、设备、烧碱和升温用的蒸汽、降温用的冷冻液等。总归能够大大下降出产本钱,再加上能够进步产值和质量,则其经济效益会显着进步。 ④常压水解设备简略,不必密封,操作、修理简略,工作量少,能够减轻劳动强度,一起其安全性好,完全能够防止事端的发作。 正由于常压法水解比加压法水解具有较多的长处,以至于近年来绝大部分供应商都筛选了加压法水解而改用常压法水解。 3.以加热方法分类,可分为直接蒸汽加热法、直接蒸汽加热法和混合加热法三种。直接蒸汽加热法是将必定压力的蒸汽直接通人到钛液内部进行加热水解,这种方法设备简略,热使用率高,水解速度快,水解率高。但所制得的钛其颜料功能较差。这是由于水解反响发作前的蒸汽冷凝水会下降钛液的浓度,一起在蒸汽加热管出口处,因高温文激烈冲击作用会使钛液发作不规则的结晶中心,以至于产品颜料功能下降,所以曾经只能用于非颜料钛出产的水解,可是近年来加以改进,应用于颜料级钛的钛液水解,其作用也不错;直接蒸汽加热法是使用蛇形管或夹套导人蒸汽传热进行水解,这种方法比较好,加热易于操控,所认为工业出产广泛选用;混合加热法是既有直接蒸汽加热法,也有直接蒸汽加热法,依据水解不同阶段的要求而别离进行操控。例如,有些供应商的常压水解,前期用直接蒸汽加热钛液,后期用直接蒸汽加热水解。[next] 八、出产锐钛型颜料钛时,对水解钛液的质量要求 水解钛液的组成和质量对偏钛酸的纯度、微晶体的结构和胶粒的巨细以及对产品的质量都影响很大,因此钛液有必要到达规则目标的要求(见表1)。
表1 水解钛液质量要求目标称号加压水解常压水解颜料级非颜料级总TiO2含量/(g/L)200±5215~230120~150F值1.8~2.11.75~1.951.7~1.9铁钛比0.20~0.250.28~0.330.46~0.81三价钛含量/(g/L)2~51~31~3安稳性≥500≥400≥350弄清度合格合格合格
九、钛液的安稳性和弄清度对水解和产质量量的影响 钛液在储存过程中,会有陈化作用而逐步分出胶体的倾向,在安稳性差的钛液中,水解前自身已发作了某些胶体物质,这些胶质存在于钛液中,在水解时成了不良的结晶中心,使得到的偏钛酸粒子不均匀,并且简略吸附较多的杂质,不光使偏钛酸水洗时刻延伸,并且在锻烧时得到的钛粒子简略烧结,使终究的钛其白度、消色力和涣散性都会显着下降。 钛液的弄清度欠好,阐明钛液中存在胶体物质或固体悬浮杂质。这些物质的存在,将会带到水解中去成为不良的结晶中心,终究也会影响到产品的白度、消色力和涣散功能。 十、钛液浓度的巨细对水解和产质量量的影响 钛液浓度低(如Ti02浓度
200g/L时,浓度的进步对产品消色力的影响已不显着,还会使偏钛酸洗刷速度减慢。因此在挑选钛液的浓度时,既要满意产品的质量要求,也要考虑到水解率的进步和钛液浓缩的经济合理性。一般非颜料用钛的出产,因对产品无颜料功能的要求,多选用低浓度钛液进行水解来取得较高的水解率并使偏钛酸简略水洗。在制作颜料用的细涣散型钛时,则有必要进步钛液浓度,使其制出的产品契合颜料功能的要求。[next] 水解率和终究产品的颜料功能,除受钛液开端的浓度和F值的影响外,还受水解结束时终酸度的影响。对加压水解来说,由于水解后期不加水稀释,当钛液浓度高于230g/L时,水解率显着下降;对在水解后期加水稀释的常压水解来说,钛液浓度对水解率虽有影响,但不像F值那样显着。[next] +一、铁钛比的巨细对水解和产质量量的影响 操控钛液的铁钛比具有下列三方面的含义。 1.确保水解产品在冷却、储存中不分出硫酸亚铁晶体,由于水解母液中游离酸浓度很高,硫酸亚铁的溶解度会下降,这样就很简略分出晶体,一旦分出晶体夹在偏钛酸中,将会使水洗时刻大大延伸,这点在冬天特别重要。 2.硫酸亚铁浓度高,母液的黏度和密度进步,使水洗怠慢。 3.铁钛比安稳,使水解总离子浓度安稳,对坚持水解速度的安稳和偏钛酸的粒度巨细有必定的含义。 在水解时,钛液中硫酸亚铁浓度的巨细对水解反响有必定的影响。硫酸亚铁存在会添加溶液的相对密度和黏度,进步了总离子浓度。水解时溶液中的Ti02含量会逐步削减而使其浓度不断下降,而硫酸亚铁却不会发作水解作用,它保留在母液中,使母液持续坚持着必定的离子浓度,这就类似于坚持着必定的Ti02浓度。所以进步硫酸亚铁浓度,热水解的速度会变慢,水解率会下降,而制得的偏钛酸粒子的粒度也较细。可是国外有材料报导,钛液中FeS04含量高会使产品消色力进步(见表2)。可是过低的铁钛比,尽管有利于偏钛酸的洗刷,但会添加钛液冷冻的担负,并使制得的偏钛酸粒子的粒度变粗。因此钛液中的硫酸亚铁离子浓度与Ti02浓度之间的比值,即铁铁比(Fe/Ti02)有必要坚持在恰当的规模内。 十二、钛液F值的巨细对水解和产质量t的影响 钛液热水解反响的反响式如下: 在相同浓度的钛液中,F值越大其酸度也越大。从上述水解反响式可知,酸度越大,添加了生成物硫酸的浓度,会使反响可逆,这样不只水解反响遭到按捺,使水解速度减慢,并且生成的偏钛酸遭到溶解而使粒子的粒度变细,使水解率下降。 钛液中的硫酸氧钛,大部分是以短链不分支的线型聚合物(活性钛)的形状存在,若酸度较高,仍有少部分处于不发作水解的分子状况。跟着水解的进行,母液的酸度越来越高,这部分分子溶液的钛,不会转变成活性钛,这是F值高影响水解率进步的实质。 从图4和水解反响式得知,钛液的F值越低,酸度越小,越有利于水解反响向正反响方向进行,越难按捺水解的进行,越使反响开端得早。不过钛液的F值过低,它的安稳性便大大下降,会有发作前期水解的风险,这种钛液水解时不只得到的偏钛酸粒子的粒度粗并且不规则,使其颜料功能较差,并且无法操控,因此有必要防止。水解的速度是跟着F值的上升而会逐步变慢。当F>2.1时,水解开端的时刻要延伸,水解率也要下降。[next] F=1.6时消色力最大,F=1.4-1.8时吸油量最好,F<1.3时不加晶种就水解,常呈现“牛奶”事端。关于非颜料用钛时出产,F值一般操控在1. 7-l. 9之间,F值偏低对下降硫酸的耗费、进步水解率和加速偏钛酸的水洗都有优点;关于颜料用钛的出产,F值应该相应地进步,一般加压法水解操控的F值在1.8~2.1之间;常压法水解操控F值在1.75~1.95之间。 十三、拌和和加热方法对水解的影响 杰出的拌和能进步传热作用,能使偏钛酸的粒子涣散均匀。若拌和过快,则偏钛酸粒子的粒度变细,并影响其粒子絮凝长大,影响过滤和水洗速度。一般用直接蒸汽加热其转速为10~30r/min。有些供应商选用变速电动机,在加晶种期间速度较快,水解期间速度较慢。 直接蒸汽加热,设备简略,升温速度快,易操控,蒸汽用量少,节约能源。可是蒸汽中的冷凝水会下降水解时钛液的浓度,对水解开端浓度要求严厉的外加晶种水解法晦气,一起在蒸汽加热管出口处,因高温文激烈的气体冲击,会使偏钛酸的颗粒不规则;直接蒸汽升温慢,蒸汽用量多,热使用率低,能耗高,盘管的制作和修理费用高,铜盘管腐蚀会污染产品,但其不会减弱钛液的浓度。因此外加晶种法水解,大多数供应商选用直接加热;混合加热是加人晶种后,先用直接加热至水解临界点,再改用直接蒸汽加热。三种加热法均能取得相同的优质水解产品。 十四、若钛铁矿含三价铁高、浓废酸又悉数返还使用,其F值的操控 假如钛铁矿含三价铁高,F值的操控要放宽到1.8-2.2,由于钛铁矿三价铁含量高,酸解时放出的热量大,一起为了进步产值,缩短熟化和助冷的时刻,其操作温度较高,要是没有偏高的F值,就很难按捺钛液的前期水解。别的,为了进步收回率,将浓废酸中未水解的钛悉数收回,把浓废酸悉数返还用于酸解和浸取,由于废酸的游离酸恰当大,而Ti02含量又恰当少,废酸的F值到达30左右,这样高F值的废酸加到浸取的钛液中去,钛液的F值必定偏大。实践证明,选用加压水解的话,将F值操控在1. 8-2. 2之间,不会影响出产。 十五、在加压水解的钛出产中操控钛液F值偏大是否会带来坏处 按惯例,F值大将会带来六大坏处:①酸耗增多;②水解开端的时刻推延,使整个水解时刻延伸;③水解率下降,从水解反响的化学平衡来看TiOS04+2H20←→H2Ti03+H2S04,钛液F值大,阐明酸度增大,水解反响将遭到按捺;④由于酸度大,偏钛酸粒子难以长大而粒子的粒度细,难以水洗;⑤由于偏钛酸粒子的粒度细,形成水洗穿滤多,使收回率下降;⑥偏钛酸粒子过细,还会形成锻烧时易烧结而影响产品的质量。[next] 可是将F值进步到2.2,并没有呈现上述坏处,对出产并没有发作不良影响,F值偏高是靠废酸进步的,酸耗并没有增多;水解率每月平均在96. 2%以上,并不低;沉降率能够操控在435-455之间,偏钛酸粒子的粒度并不细,因此水洗不见得难,穿滤不见得多,烧结现象没有呈现过。其实F值偏高到2.2,钛液仍归于易水解的硫酸氧钛,还没有到达2.45以上的难水解的硫酸钛,钛液里具有游离酸的酸度,在常温下能按捺得住钛液的前期水解,使钛液安稳,可是在欢腾状况下就按捺不住钛液的热水解了,也缺乏以阻挠偏钛酸粒子的长大。 十六、加压水解若呈现沉降率高、偏钛酸粒子的粒度细的弥补方法 假如水解呈现沉降率高、偏钛酸粒子的粒度细的状况,将会形成偏钛酸的易穿滤和难水洗,能够采纳下列办法予以弥补: ①水解后恰当添加一点甲基改性的聚酸胺; ②水解时多加一点晶种; ③制晶种时多加一点,恰当下降晶种的有用酸; ④水解钛液浓度偏低; ⑤下降钛液的铁钛比; ⑥恰当延伸一些水解时刻; ⑦增大一点压力,恰当进步水解温度。 上述这些办法,都有利于偏钛酸粒子的粒度变粗、沉降率下降,然后能够弥补水解偏钛酸粒子的粒度细、过滤水洗易穿滤和难水洗之缺乏。当然,若F值太高,发作不良影响的话,能够恰当加些碱液中和过多的酸,然后下降F值。 十七、选用加压水解时,操控钛液F值偏大能够进步产值 钛液的沉降质量,常常跟着F值的下降而变坏。由于F值下降,钛液的安稳性也下降,安稳性下降表明胶体杂质增多,增大了沉降的困难,影响到产值的进步。而钛液的F值偏大,表明钛液的游离酸多,这样钛液的安稳性会进步,这就有利于按捺钛液的前期水解。能按捺得住钛液的前期水解,钛液的胶体杂质就少,沉降除渣就简略。不同F值钛液的沉降曲线如图5所示,从图可知,F值增大,沉降作用变好,沉降除渣就简略,压滤也会简略,到后来制得的偏钛酸水洗也简略,使整个出产自始至终一路顺利,这就确保了钛产值的进步。
国外主要钛白粉生产厂家--钛工业公司
2019-02-15 16:44:47
钛工业公司(Titan Kogyo)组建于1936年,其时叫做世界钛联合厂商。1938与日本硫酸公司兼并,改为现名。20世纪30年代晚期,开端出产钛。工厂于第二次世界大战期间被摧毁。 在日本宇部从头设厂出产。该公司首要出产钛、氧化铁、硫酸铁等。它的钛出产技术来自德国康诺斯钛公司,故早年选用“Kronos”商标,产品牌号前均冠以“K”字母,如锐钛型钛为“KA”,金红石型为"KR”。后来该公司改用“Suntiox"商标,其产品牌号的字母也由K改为S。该公司在宇部工厂的钛出产能力1. 68万吨/年,化纤钛的产值占有很大的比重。该公司是日本第二家出产化纤钛的公司,其化纤钛是它的拳头产品。
硫酸法钛白粉的生产--钛液的水解(五)
2019-02-15 14:21:24
二十八、沉降率及其测定办法、衡量水解好坏的办法 偏钛酸粒子在水解后浆液中沉降速度的快慢程度称为沉降率。它是反映水解好坏和偏钛酸粒子巨细的一个值。沉降率高,偏钛酸粒子的粒度就细;沉降率低,偏钛酸粒子的粒度就粗。 测定沉降率的办法如下:量取125mL水解浆液,加人带磨口塞的500mL量筒内,加水至500mL,充沛摇匀,静置1h,记载沉降浆液液固界面处的刻度(mL),即为沉降率。 衡量水解的好坏,一般用水解率、沉降率、过滤速度三种办法,前两种办法前面已有论述。过滤速度是量取定量的水解后浆液,在布氏漏斗中抽滤,测其抽干的时刻,以秒核算。若抽滤时刻长,阐明过滤速度慢,遇此状况,可在所抽取样品对应的那锅水解浆液中参加少数甲基化改性的聚酞胺沉降剂进行处理。 二十九、各水解要素对水解率和产品质量的影响 各水解要素对水解率和产品质量的影响见表3。
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硫酸法钛白粉的生产--钛液的水解(四)
2019-02-15 14:21:24
十八、选用加压法水解时,操控钛液F值偏大能够进步产品质量 有些钛厂,在偏钛酸的水洗时,后期恰当地参加少数硫酸,使洗水坚持在pH值≥1.5,这对避免铁离子的水解、进步水洗功率和进步产品白度都有优点。有材料标明,用倾泻法水洗5次,干基偏钛酸仍含Fe203 5%,而用含1%硫酸的水洗4次,其Fe203含量就下降到2%,可见酸性水能够加速水洗。而操控钛液F值偏大,会使钛液的酸度增大,本身就起到了不用外加酸而又相当于加了硫酸的效果,到达了像外加酸相同的效果,使偏钛酸的水洗速度加速,然后使制品白度进步。 要是钛液的F值低,钛液的稳定性差,胶体杂质多,不只沉降困难,并且一些胶体杂质在水解前本身已成了结晶中心,在水解时这些不规矩的结晶中心起到不良效果,使得到的偏钛酸粒子不均匀,简单吸附较多的杂质,不只使偏钛酸的水洗时刻延伸,在缎烧时粒子还会简单烧结,使终究产品的白度、消色力和涣散功能下降。而F值操控偏大,钛液的稳定性进步,这样就不简单呈现前期水解现象,钛液中胶质少,到水解时构成不规矩的结晶中心少,制得不均匀的偏钛酸粒子少,吸附的杂质少,乃至由于F值偏,其酸度较大,还能溶解偏钛酸中的一些非钛杂质,而其偏钛酸粒子的粒度并不细。这样不只水洗简单,并且在锻烧时也没有呈现过粒子烧结的现象。使制得的钛的功能比较好。这样就有利于钛质量的进步。表2中的有关数据也能够阐明操控钛液F值偏大,钛液的有用酸偏高,游离酸偏高产品的消色力会大大进步。表2 游离酸、硫酸亚铁和消色力的联系TiO2含量/(g/L)207.7207.7207.7H2SO4含量/(g/L)19.6127127FeSO4含量/(g/L)00167消色力(标定单位)20012001670
十九、加压水解时操控钛液F值偏大能够进步收回率 由于加压法水解F值能够偏大,这样浓废酸就能够悉数返还运用。由于浓废酸悉数用于酸解和浸取,浓废酸就能够替代一部分硫酸,使酸解时能够少加一些硫酸,然后能够节省硫酸。浓废酸中还含有3%-4%的未水解的钛,浓废酸悉数返还运用了,这3%一4%的钛就转移到下一周期的钛液中去,使下一批钛液的总TiO2浓度得到进步,以至于收回率到达80%以上。[next] 二十、常压法水解与加压法水解钛液操控F值的不同之处 常压法水解钛液操控F值与加压法天壤之别,一般加压法水解钛液的F值操控能够放宽到2.2,而常压法钛液F值的操控若大于1.95,其水解状况就欠好,所得钛的消色力都低于100。因而选用常压水解时,有必要操控钛液的F值在1. 75-1. 95之间。一般常压法水解运用钛液的浓度为220-230g/L,其F值可操控在1. 85-1. 95之间,而自生晶种的常压水解运用钛液的浓度为250-260g/L,则其F值要操控在1. 75-1. 85之间。F值的操控不只与浓度有关,还与铁钛比和三价钛含量有关(见表1)。为了操控好钛液的这些目标,以便确保水解的质量,现代大型钛厂,水解前增设了一个钛液分配工序,把钛液分配到契合各项目标要求今后才用于水解。由于常压法水解操控的F值较低,即酸度较小,因而酸解用酸较少,应该在下限,酸解和浸取都不能加废酸太多。这样,浓废酸就不或许用完,只能用一部分。 二十一、晶种的活性及参加量对水解和产品质量的影响 晶种是以它规矩的结晶中心来诱导水解进行的。因而晶种的活性和数量对热水解的速度、水解率、收回率、偏钛酸粒子巨细、制品均匀粒度和消色力都有很大的影响。 晶种的活性是由晶种的制备条件而定。晶种活性好,水解率就高,偏钛酸粒子均匀,制品消色力也高。 从图6可知,晶种加人量添加,水解率升高。但晶种加人量大于2%时,水解率的升高就不显着了。 从图7可知,晶种加人量为。0.6%-2%时,消色力最好。晶种小于0.6%时,因结晶中心缺乏,要靠本身构成的一些不规矩的结晶中心,因而消色力急剧下降。晶种加人量大于2%时,消色力也缓慢下降。 从图8可知,晶种加人量添加,制品均匀粒度增大。由于其结晶中心的量添加,偏钛酸原始胶粒的粒度变细,而凝集成颗粒更大的凝集体。在锻烧时易烧结。当晶种大于2%时,产品粒度显着增大。
[next] 二十二、钛液中三价钛浓度的巨细对水解的影响 由于三价钛的被氧化势比二价铁的被氧化势大,在钛液中既有三价钛存在,也有二价铁存在。因而若有氧化的或许,三价钛先被氧化完,才轮到二价铁被氧化。要是二价铁被氧化成三价铁的话,则三价铁很简单发作水解而生成红棕色的氢氧化铁混在偏钛酸中,使终究制出的钛不行纯白。因而,钛液中存在必定的三价钛,能够避免二价铁的被氧化。可是三价钛很简单被氧化成四价钛。钛液在放置、运送和水解时,就有或许被氧化。所以水解前钛液有必要坚持在水解后的母液里仍含有必定量的三价钛,来按捺全进程不让二价铁被氧化成三价铁。一般水解后三价钛在0. 5g/L左右为宜。三价钛存在得过多也欠好,由于它对钛液的热水解有按捺效果,一起三价铁是不发作热水解反响的,会留在母液中而下降水解率和收回率。不过在加压水解时,三价钛偏高一点也影响不大,由于它仍留在母液中,而母液还进行收回运用,钛仍是跑不掉。 二十三、水解温度的凹凸对水解和产品质量的影响 在水解进程中,温度的凹凸对水解的速度和偏钛酸的粒度都有较大的影响。 钛液的热水解是吸热反响,进步温度能加速水解速度。钛液在较低温度下水解,要沉积出偏钛酸是较困难的。在90℃时水解反响才开端弱小地进行,到100℃时反响才显着加速,但仍需较长的时刻才干进行得较彻底。只要在欢腾的温度下,水解速度才干契合工业生产的需求,操作操控也最为简单。 若温度过高,会发作以下几个坏处:①糟蹋蒸汽;②剧烈欢腾会损坏偏钛酸一次粒子向二次粒子的絮凝,使过滤困难;③水分蒸腾快,影响钛液浓度;④水解速度过快,偏钛酸粒子巨细不均匀。一般要求在微沸状况下进行水解。为了坚持微沸,常常选用微压来调查。 在低温下长时刻水解,所得偏钛酸颗粒极细,这样媛烧后得到的制品呈角质状,颜料功能很差。所以在工业生产上为了避免这种偏钛酸的发作,要求尽量缩短从80℃到欢腾的时刻。[next] 国外有些研究者以为,在100℃时热水解生成的偏钛酸质量较优,若在欢腾温度下水解,则生成的偏钛酸颗粒较粗,使消色力稍有下降(见上图9),可是在100℃时水解生成的偏钛酸过滤和水洗困难。所以工业生产上仍选用欢腾温度进行水解,尽管消色力等颜料功能稍逊,但能够经过调整其他条件予以补偿。现在不少供应商选用微沸状况进行水解。 二十四、水解时刻的长短对水解和产品质量的影响 水解时刻的长短能决议水解进程进行的彻底程度。水解时刻长,能进步水解率,但对偏钛酸粒子的巨细和均匀度有显着的不良影响。从图10中能够看出水解时刻对水解率和消色力的影响,诱导期开端时,水解比较敏捷,但在3h后便渐趋平衡,尔后再延伸时刻,其水解率的进步便不显着,跟着水解时刻的延伸,由于偏钛酸粒度的变粗,时刻超越4h后,消色力有所下降,一般常压水解时刻(指欢腾变白后,坚持欢腾状况)以2-4h为宜,加压水解以到达压力19.6*104 Pa后坚持15-30min。 二十五、外加晶种、直接蒸汽加热的加压水解的操作 这种办法适用于一般制取细度和涣散性好的颜料钛。其操作进程如下:先以锅容积的85%计,经过计量把钛液加人到加压水解锅内,开动拌和器,以蒸汽蛇形管或蒸汽夹套加热至60-80℃,然后按Ti02计加人1%的晶种(也有在室温下加人的)。封闭加料口并密封,以防漏气,继续进行加热,蒸汽的压力应到达(49-58.8)*104Pa,当锅内钛液升温至欢腾时,发作的二次蒸汽使内压敏捷上升。要求自加人晶种封闭加料口起,在30-40min内升至19.6*104Pa,保压15-30min,水解完毕。然后缓慢翻开放空阀,让锅内缓缓降压,最后放料。[next] 二十六、外加晶种和自生晶种的常压法水解的操作 将浓缩后的钛液,加人用钢壳衬两层耐酸瓷砖的敞口常压水解锅中,开动拌和,若选用外加晶种水解,则用直接蒸汽加热(也有用直接蒸汽加热的),当温度升到晶种酸溶的温度时,参加计量的晶种;若选用自生晶种水解,则在晶种发作乳白时,当即加人待水解的经过预热到90-100℃的主体钛液中。至于水解进程的操控,两法迥然不同,各厂的生产条件不同,其水解办法和操控的目标亦不尽相同。 当晶种参加后,约加热20min,铁液呈现微沸,溶液便由黑蓝色变为暗灰色,若F值和三价钛含量偏高,则变色时刻或许要延伸。这个显着的变色转折点称为临界点。这段时刻工业上称为水解的诱导期。诱导期完毕,即水解到达临界点时,中止拌和和加热。此刻偏钛酸粒子仍在增加,仅仅增加得比较温文、均匀。这样做能够显着地改动偏钛酸的过滤和水洗功能,使过滤和水洗速度进步50%。 大约经过停止30min,又从头拌和和加热,直到欢腾后坚持微沸状况。大型水解锅为了操控参加的蒸汽不能过大,常运用微压计来调理。为了使水解尽或许以固定的速度进行,加热有时在低于沸点的温度下,还有时在沸点的温度下进行,主要是依据水解速度的快慢来调理。水解速度快时要下降温度,水解速度慢时,要进步温度。当反响处于欢腾状况,水解速度仍不能过高时,水解主要靠加水稀释来进步水解速度。由于水是水解反响的反响物,添加水(反响物),有利于水解反响的进行。加水稀释,下降游离酸的浓度,亦有利于水解反响的进行。一般欢腾后20min即开端以15L/min左右的速度加人稀释水。加稀释水除了调理水解速度外,更重要的是使TiO2含量到达160g/L,得到较高的水解率。当加完水后再坚持微沸状况至查验沉降率和水解率到达要求后,水解反响即完毕。一般从欢腾至完毕需求4h左右。 放料后必定要用水洗净水解锅,避免残留物在下次水解时成为不良的结晶中心。 现代改善的水解钛液浓度可操控在≤210g/L,并恰当进步铁钛比,这样能够减轻浓缩的担负,一起能够缩短水洗时刻;现代加热改用直接蒸汽加热和坚持微沸状况水解。在钛液欢腾前用大流量的蒸汽直接加热,钛液欢腾今后,用小流量蒸汽直接加热,坚持微沸状况。水解锅有敞口的,也有密封的,密封水解锅的盖经过液封技能避免蒸汽走漏,整个水解进程不用加人稀释水。 二十七、水解率及其测定和核算 水解率是反映水解完结程度的一个值。即液相Ti02转变成固相Ti02的百分比。水解的凹凸,表明钛液中Ti02转变成固相Ti02的转化率的凹凸。 取水解前的浓钛液及水解后的母液样品各一份,按钛液中总钛和总亚铁的测定办法,别离测出其总Ti02和总亚铁的含量,然后按下列公式核算水解率:
钛矿物
2019-01-30 10:26:34
已发现二氧化钛含量大于1%的钛矿物有140多种,但从储量和品位来看,至今只有钛铁矿和金红石以及作为混合矿物的白钛石(钛铁矿风化产物),具有开采价值,锐钛矿(金红石的变体)、钙钛矿和榍石矿床只具有较小的经济价值。几种主要钛矿物见下表。
表 重要钛矿物表矿物化学式TiO2理论含量%密度g∕cm2硬度颜色钛铁矿(ilmenite)FeTiO352.664.5~5.65~6铁黑至淡褐黑或
钢灰色金红石(rutile)TiO2100.004.5~5.26~6.5淡红褐、血红、
淡黄、淡蓝、紫、
黑等色锐钛矿(octahcdrfte)TiO2100.003.82~3.955.5~6黄褐、蓝、黑等色板钛矿(broekite)TiO2100.003.78~4.085.5~6发褐、淡黄、淡红、
淡红褐、铁黑等色白钛矿(leucosphenite)TiO2·nH2O~943.5~4.54~5.5白、黄、褐等色钙钛矿(perovskite)CaTiO358.003.97~4.065.5淡黄、淡红褐、
灰黑等色榍石(titanite)CatisiO540.83.4~3.65~5.5褐、灰、黄、绿、
紫红及黑色等
什么是还原铅
2018-12-19 09:49:38
还原铅是以废铅做原料,重新回炉冶炼而得,Pb含量通常在96%-98%左右,也可做为生产电解铅的原料。
还原铅价格
2017-06-06 17:49:54
最近上海有色网发现有很多用户提出了一个问题,那就是还原铅价格与什么有关?针对用户提出的此问题,上海有色网天南地北地搜索各方面关于还原铅价格方面的信息,为您解决心中的疑问。简单来说,还原铅价格主要是政策上和技术上的作用,主要是出口退税率的提高,拉动了还原铅出口,造成国内资源紧缺,促使还原铅价格走高。国际市场转暖与国内扩大内需,推动还原铅消费。今年国际铅消费市场增势平稳,国内铅出口量一直较大,耗铅量占60%。以上的铅酸蓄电池出口量大幅增加。据统计,今年前9个月,我国铅酸蓄电池净出口量达1289.47万只,同比提高49.39%。另外,我国电动自行车今年预计销售将突破10万辆,电动自行车蓄电池耗铅量增加,也促使国内一些大的氧化铅企业纷纷采用还原铅作为原料。据预测,2010年还原铅价格不会再明显上涨,可能出现一定的回落,但回落幅度不会太大。利用废铅再生而成的还原铅,自今年下半年以来,价格一路攀高,由年初的平均每吨3500元飙升至目前的平均每吨3750元。因国际精铅市场价格走势平稳,国内还原铅价格达到目前水准后,其价格上升空间已经很小。
硫酸法钛白粉的生产--偏钛酸的漂白(二)
2019-02-15 14:21:24
3.水洗 将复原漂白好的偏钛酸浆料,用叶滤机过滤,再用去离子水(最好是40-60℃并含有0.1%-2.0%的酸性水)洗刷偏钛酸,进一步洗去硫酸亚铁,直到偏钛酸含Fe203低于30*10-6为合格。 七、三价钛溶液漂白的操作进程、要求、缺陷及改善定见 1.酸溶 在带有拌和的夹套加热的珐琅反响锅中加人水洗合格的偏钛酸和水,拌和并调整浆液浓度在含Ti02 300g/L左右(若制金红石型钛,此刻应加人煅烧晶种),然后加人一定量的工业硫酸,使浆料的硫酸浓度在40-50g/L之间,通蒸汽加热至50-55℃,使氢氧化高铁溶解为硫酸高铁溶液。 2.复原 按Ti02计加人0.4%-1.0%的三价钛溶液作复原剂,持续拌和,持续加热,使温度在50-55℃下保温1h,让硫酸高铁悉数复原成硫酸亚铁。取样测定浆猜中三价钛浓度(以Ti02计)为0.3-0.5g/L,冷却至40℃以下,即可水洗。在运用三价钛溶液时,有必要滤去其间的固体杂质,以确保漂白的质量。一起三价钛离子简单在空气中被氧化,因而漂白时,浆料的温度不宜过高,保温期间的拌和不宜过快。 3.水洗 将复原漂白的偏钛酸浆料,用带有真空负压的叶滤机或转筒真空过滤机吸浆过滤,再用砂滤水或去离子水(最好用40-50℃的含有硫酸0.1%-2.0%的酸性水)洗刷偏钛酸,进一步洗去硫酸亚铁,以便下降铁的含量,直到偏钛酸中Fe203的含量低于0.003%为合格。 三价钛溶液漂白的缺陷如下:三价钛溶液的制备需求独自的设备和添加制备工作量,一起制备进程杂乱,制备时耗能大、耗酸多、本钱高。为了战胜这些缺陷,某厂进行了下列改善:先将少数的偏钛酸悬浮液参加漂白锅,然后,参加悉数漂白用的硫酸,让二者充沛反响,经过30min后,开动拌和,分次加人按Ti02计的铝粉至0.5%,让其混合均匀,即为三价钛溶液。再加人剩下的悉数偏钛酸。在加人剩下偏钛酸时,敞开直接蒸汽阀门,加热至85℃左右,保温1.5-2h,完结漂白工序。明显这种方法是在运用铝粉漂白的一起,已含有三价钛漂白的成分,漂白作用更令人满意。一起简化了制备进程,不用独自另行制备三价钛溶液,漂白锅一起又是三价钛的制备锅,不用独自添加三价钛的制备锅。因而其能耗、酸耗和本钱都大为下降。 八、能否用“酸洗”替代漂白 偏钛酸在水洗进程中,其间的杂质硫酸亚铁会被溶于水的氧氧化为硫酸铁,当水洗的酸度pH值≥1. 5时,硫酸铁即水解生成氢氧化铁沉积混在偏钛酸中。漂白的意图就是加硫酸把这些氢氧化铁溶解为硫酸铁,然后加复原剂将其复原为硫酸亚铁。由于硫酸亚铁水解的酸度pH值≥6.5,偏钛酸中的酸度不可能弱到这个程度,因而硫酸亚铁不会水解生成氢氧化亚铁沉积,这样便能够经过水洗而除掉铁。懂得这个原理后,就能够在源头上经过水洗后期pH值逐渐升高后,恰当地在洗刷水中加人少数硫酸,不让洗刷水的pH值>1. 5,这样硫酸铁就不会水解生成氢氧化铁沉积混在偏钛酸中,偏钛酸中没有氢氧化铁,就不用漂白。由此可见酸洗可防止铁盐水解,可起到与漂白恰当的作用,能够省掉漂白工序。[next] 九、酸溶、铝复原制取三价钛溶液的方法 酸溶、铝复原制取三价钛溶液的方法如下:将用水洗合格的偏钛酸与硫酸按H2S04:Ti02 = 5:1的份额,在耐酸珐琅锅内配成180g/L的浓度,在拌和下进行酸溶制得硫酸钛溶液,这个酸溶进程实际上是一个运用“溶解法”制备胶体溶液,进而变成硫酸钛溶液的进程。在此进程中,第一步是加热至沸,跟着水分的蒸腾,沸点逐渐上升,当温度到达120-125℃时,偏钛酸胶粒逐渐酸溶和涣散成胶体颗粒;第二步是保温阶段,被涣散的胶体颗粒悉数被溶解。其反响式如下: 待溶液弄清后,冷却即得茶褐色明澈通明的硫酸钛和硫酸氧铁的混合溶液。 在制备进程中,溶液内既存在Ti4+离子,也存在胶溶性偏钛酸微粒。两者之间的分配份额决定于温度、溶解的连续时刻、钛的浓度和酸的浓度。为了防止制得的硫酸钛溶液呈现胶体溶液的聚结不稳定性,以至于产生出沉积而无法进一步复原,就有必要确保制备时浆料的酸钛比值≥5。 在拌和下将硫酸钛溶液冷却并加水稀释至80g/L左右,不然浓度过高,复原剂用量要相应添加,并且反响生成的硫酸铝会结晶分出。当温度降到75-80℃,将铝粉先用水调成浆状,在20一30min内分次加人,要防止因反响剧烈而呈现冒锅事端。持续升温至80-90℃,保温1h,冷却后测定其三价钛浓度,必要时溶液过滤后才运用。复原率按下式核算: 十、用酸溶、铝粉复原制取三价钛溶液所用硫酸和铝粉的核算 设复原100kg Ti02,需求铝粉xkg,则其反响式如下:
[next]
按理论核算需求铝粉11. 26kg。可是有一部分铝粉耗费在与硫酸作用生成上了,因而要用理论量的150%才能使复原率到达90%以上。即每复原100kg Ti02,实际上约需铝粉16. 9kg。 【例]现有二氧化钛浓度为200g/L的偏铁酸浆料1. 5m3,假如铝漂白时要求浆料硫酸浓度为70g/L,铝粉参加量为0.5%(以Ti02计),问需求浓度为92%的工业硫酸多少升和铝粉多少公斤? 解:需求的工业硫酸为: 70×1000×1.5=105(kg) 需求92%的工业硫酸为: 105÷92%=114.13(kg) 需求工业硫酸的容积为: 114.13÷1.824=62. 57(L) 需求铝粉为: 200×1000×1.5×0.5%=1.5(kg) 因而,需求92%工业硫酸62. 57L和铝粉1. 5kg。 十一、直接用冷冻除铁后的钛液进行铝复原制取三价钛溶液的长处及其制备的方法 直接用冷冻除铁后的钛液进行铝(或锌)复原制取三价钛溶液的漂白复原剂的长处是酸耗少,溶程短,不会呈现聚结不稳定性和便于操作。这种方法的特点是操控偏钛酸浆液浓度尽可能高,而游离酸的浓度尽可能低,从而使三价钛在偏钛酸上的吸附量添加,以利进步漂白作用。其制备方法如下。 ①为了防止用铝复原后生成的硫酸铝在三价钛溶液中结晶分出,因而要在钛液中加水稀释,使其总钛浓度操控在80g/L左右。 ②加人总钛量1. 5-2.0倍的硫酸。 ③升温至70℃,缓慢分次加人用水调匀的铝粉浆料。 ④操控复原温度在80℃。 ⑤复原结束后,在85-90℃温度下保温1h。为了防止三价钛被空气氧化,拌和不宜过快。 ⑥冷却至室温,过滤除掉固体杂质,以确保漂白质量。 ⑦三价钛是强复原剂,易被空气中的氧氧化而下降复原作用,因而储存不宜超越48h。 为了下降制取费用,亦有供应商用铁粉替代铝粉来制取三价钛溶液,可是这种方法所制得的三价钛液杂质较多,对制品质量有影响,因而许多供应商不敢选用。 十二、漂白偏钛酸时测不出三价钛或测出三价钛过高或过低的原因、不良影响及弥补措施 为了确保偏钛酸中的三价铁悉数被复原成二价铁,有必要从头到尾都要坚持浆猜中有一定量的三价钛。由于三价钛的被氧化势比二价铁大,即三价钛比二价铁易氧化,三价钛的存在,阐明浆猜中不含三价铁。 浆猜中测不出三价钛,阐明三价铁没有彻底被复原为二价铁,若将这种浆料锻烧,则制品会因含有Fe203而呈黄相;若测出浆料含三价钛过低,则在漂白后的水洗时,三价钛很快就被水中的氧所氧化,接着二价铁就被氧化成三价铁,三价铁很简单水解生成氢氧化铁而难以除掉,致使缎烧时也形成制品呈现黄相;若测出浆料三价钛过高,则水洗易洗去三价钛而下降回收率。要是漂白水洗后仍有三价钛就进行缎烧,而缎烧时又没有充沛氧化成四价钛,那么制品会因含有Ti203而呈灰相。[next] 测不出三价钛的原因如下:①所加复原剂的量缺乏;②偏钛酸中含铁量较高,所加的三价钛缺乏以将三价铁悉数复原成二价铁;③复原剂质量差,加人温度太高,发生了钝化现象;④漂白温度低,酸度操控不妥或拌和速度太快,浆猜中三价钛被从头氧化。弥补的方法是从头补加复原剂,使浆猜中的三价钛坚持在0.3-0.5g/L之间。并改善操作条件,恰当延伸保温时刻,使复原进行彻底;三价钛含量过低的原因,主要是所加复原剂的量缺乏,应补加复原剂。三价钛过高的原因如下:①所加复原剂太过量;②拌和不均匀,一部分偏钛酸中还未渗人复原剂。弥补的方法如下:①精确核算应加复原剂的量;②延伸拌和时刻,使复原剂均匀地渗人到浆猜中去。 十三、复原后的偏钛酸应该用去离子水洗刷 由于普通自来水还含有少数铁等杂质。要是用普通自来水洗,则会从头污染到偏钛酸,达不到漂白的意图。因而复原后的偏钛酸不能用普通自来水洗刷,而要用去离子水进行洗刷。