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用镍磷铁生产电解镍

2019-02-11 14:05:44

镍磷铁是钙磷肥出产进程中的副产品,一般地讲,镍磷铁的产值约为钙镁磷肥出产值的1.5%,其镍含量一般为4%~7%。跟着钙镁磷肥出产值迅速增长,镍磷铁的合理处理,对贫镍矿的综合利用具有重要意义。       磷矿石一般含(20%~30%)及二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁等。蛇纹石(3MgO·2SiO2·2H2O)一般含氧化镁30%~38%、二氧化硅35%~40%及铁、镍、钴和少数的铂族元素。在高炉熔炼磷肥进程,炉猜中镍和铁的氧化物被焦炭和复原成熔融状况的金属镍和金属铁,并因为炉猜中有很多的二氧化硅存在,磷矿石中部分的磷被复原成元素磷,然后构成镍磷铁合金,钴及铂族元素被富集于其间,其成分实例见表1。   表1  镍磷铁化学成分实例,%产地NiPFeCuCoS淅江4.507.5264.000.380.16 淅江6.338.1963.000.650.28 鹰潭5.0610.5971.230.950.301.32       镍磷铁合金含镍4.5%~5.5%、磷10%~15%、铁65%~75%,一般可视为三元合金。磷与铁、镍、钴、铜在熔融状况下能彻底互溶。实际上,磷与铁、镍、钴、铜能生成许多金属化合物,从合金含磷量来看,镍磷铁合金中存在的可能是Fe3P、Ni2P、Co2P等化合物,而且它们的稳定性按Ni2P→Co2P→Fe3P→Cu3P摆放逐步削弱。       由镍磷铁出产电解镍的工艺进程,包含反射炉熔炼、电炉熔炼、浇铸粗镍阳极、镍电解精粹、电解液净化等。其工艺流程见图1。  图1  镍磷铁出产电解镍工艺流程       一、镍磷铁反射炉熔炼       (一)概述       含镍4%~50%的镍铁合金。最低熔点为1436℃,最高溶点为1539℃,在反射炉中吹炼这种高熔点合金是不可能的。实践证明,当合金含磷6.5%左右时,合金熔点在1200℃以下。因而,反射炉熔炼的关键在于怎么保存磷。       从元素氧化物生成自在焾看,低于900℃时,磷比其他金属更易氧化,其次第是磷、铁、钴、镍、铜;温度高于900℃时,铁比磷易于氧化,而且跟着温度的升高,两者间氧化的速度差加大,这时,向熔融的镍磷铁中鼓入空气并在有满意的二氧化硅的情况下,铁优先氧化,合金中将保存元素磷。这样,铁不断除掉,镍在合金中也不断得到富集。       反射炉吹炼镍磷铁应处理的另一个问题是耐火材料。       镍磷铁在吹炼进程中,发作很多的铁、磷氧化物,这些氧化物对各种耐火砖均具有极为剧烈的腐蚀性,炉衬极易损坏,使吹炼作业难以进行。选用硅砖作砌炉材料,在较低的温度(1220~1250℃)下,选用饱满氧化硅渣(含SiO225%以上),能够按捺炉渣对耐火材料的腐蚀,实验标明,厚度为300mm的炉墙寿数可达90d。       (二)质料       镍磷铁的首要成分实例见表2。   表2  镍磷铁的首要成分实例,%例序NiPFeCuCoS15.9612.7278.960.210.521.2825.0610.5971.250.950.307.2835.969.4875.170.760.16未分析44.5816.1270.400.340.221.8856.2412.3276.000.310.25未分析       (三)技能操作条件       镍磷铁反射炉熔炼是镍的开端富集进程,包含加料、氧化、放渣、放合金等作业。        1、加料       在炉温上升达1300℃及保温4h后开端加料。首要参加石英砂0.8~1.6t,镍磷铁8~10t,然后进行闷烧及熔化炉料。        2、氧化       炉料熔化后进行吹风氧化,在没有熔剂的情况下,铁和磷即发作氧化,生成氧化亚铁和,并生成磷酸二铁(3FeO·P2O5)。       部分镍、钴、铜亦发作氧化反响,但生成的氧化物在炉内合金熔体中遇到铁和磷时,又被复原成金属。       为了坚持合金熔点在1200℃以下,须坚持合金含磷6.5%左右。其办法是连续参加石英砂造渣,将磷保存下来。       榜首氧化周期,从炉料熔化后开端,连续参加石英砂0.8~1.6t,镍磷铁10~15t,而且边吹风氧化边加料,吹风氧化时刻一般4h以上。       第二氧化周期,从放渣后开端,先加石英砂0.8t,再加镍磷铁5t,吹风氧化期间,连续参加石英砂0.8~1.6t,每次吹风氧化时刻3h以上。       石英砂的参加量,以操控渣含SiO220%~25%为准,石英砂与镍磷铁参加量之比一般为0.25∶1,如质料含磷高,石英砂可少加。此外,含磷低的与含磷高的质料应调配处理,含磷低的质料只可占20%~25%,防止合金含磷过低而使熔炼作业难以进行。       电炉渣含镍较高,须回来反射炉处理。每个氧化周期,电炉渣参加量只可占镍磷铁的20%,防止渣含碱性氧化物过高而加速合金脱磷的速度。榜首氧化周期和终究的一、二氧化周期均不加电炉渣。氧化期间,因为有满意的SiO2存在,铁不断被氧化造渣除掉,镍不断被富集,合金中保存了必定数量的磷。        3、放渣       放渣时炉温1300℃,放渣速度8~12t/h,每个氧化周期放渣时刻约1h,熔池合金面操控在渣口底线以下。        4、放合金       放合金时炉温1300℃,合金含镍45%左右,浇铸场砂模于2~3d前作好前预备,合金直接注入砂模中。       一炉操作实例为:累计参加镍磷铁90~140t(一般为120t),熔剂石英砂24~30t,氧化周期16~24个,冶炼时刻72~108h,产出镍磷铁一次合金8~10t。       (四)产品       反射炉吹炼镍磷铁的产品有一次合金及炉渣。表3为镍磷铁吹炼产品成分实例。   表3  镍磷铁吹炼产品成分实例,%产品NiPFeCoCuCaOAl2O3SiO2MgOFeOP2O一次 合金40.337.9545.922.81.6      一次 合金44.56.8544.001.961.59      一次 合金51.67.6636.771.711.30      炉渣0.05~ 0.456.5~ 7.5 0.03~ 0.080.068~ 0.351.19~ 1.541.98~ 3.5726.58~ 34.20.55~ 1.5549.0~ 55.61~14.1       反射炉炉渣含有约7.0%的可溶性,可直接直销农业作磷肥。       镍、磷、铁、铜、钴在吹炼产品中的散布实例见表4。   表4  镍、磷、铁、铜、钴在吹炼产品中的散布,%元素投入料产出合金产出炉渣损失率含量分配率含量分配率含量分配率Ni5.3410044.5090.50.2276.243.26P10.581006.857.785.9691.01.22Fe68.3010044.007.7437.087.704.56Co0.3251001.96567.500.054725.307.20Cu0.3941001.59245.600.13753.001.40       一次合金含镍档次与镍入合金率的联系实例见表5。   表5  一次合金档次与镍入合金率的联系实例,%出炉合金含镍镍入合金率38.6292.8046.6990.8044.5090.544.5089.549.6089.057.7680.765.2784.90       如前所述,合金含磷较低时熔点上升,简单积结在炉内和机械地夹杂在炉渣中,因而剧烈下降镍的直接回收率。实验证明,当合金含镍46.6%时,镍的直接回收率为90.8%,当合金的镍富集到65%时,镍的直接回收率下降到84.9%。因而,能够以为合金富集到含镍45%左右较为适宜。       二、镍磷铁电炉熔炼       (一)质料       质料为镍磷铁反射炉熔炼得的一次合金(见表3。)       (二)技能操作条件       反射炉产出的一次合金在电炉中熔炼成粗镍阳极,其进程包含:加料、氧化、蒸锌、脱氧、浇铸等作业。        1、加料       每炉处理镍磷铁一次合金2t,加料时刻约0.5h。加料完毕后,在料面上加块度为20~30mm的焦炭。通电起弧熔化炉料,熔化时刻约1h。电流2000~3000A,电压120~160V。        2、氧化       炉料熔化后,在炉温1350~1400℃时吹风氧化。在氧化0.5h后,连续参加氧化镁160~180kg,石英砂60kg,进行造渣。       氧化进程,有部分镍、钴发作氧化,生成的镍钴氧化物在遇到金属铁时又部分被复原。       吹风氧化生成的P2O5对炉衬(镁砖)发作化学浸蚀作用。参加氧化镁,操控渣含MgO20%左右。这种渣对炉衬的浸蚀作用不大,渣的流动性也较好。        3、蒸锌       在吹风氧化3h后,合金含镍达75%左右时,如质料含锌较高,则进行插木蒸锌。蒸锌时,进步炉温至1600℃以上,将湿润的树木刺进镍熔体,持续15min左右,再升温,再插树木,重复进行2~3次,使合金含锌下降至0.0004%以下。        4、脱氧       蒸锌完毕后,通电升温40min,出炉前10min,加石油焦10kg脱氧,使合金断面结晶细密。        5、浇铸       出炉温度约1550℃,阳极铸模为生铁模,模内涂刷骨灰或石墨粉,模温100℃,立式浇铸。镍熔体经中间包注入立模中,浇好后,即可拆开铸模,取出阳极板。如合金含硫较高,则须放置数小时后拆模,以防阳极板开裂。       出产实例:每炉处理镍磷铁一次合金2t,冶炼时刻6~7h,产出粗镍阳极板(二次合金)1.2~1.5t。       (三)产品       镍磷铁一次合金经电炉熔炼的产品为镍阳极板及电炉渣,其成分实例如下:       镍磷铁阳极(%):NiCoFeCu75~801.5~2.510~151.5~3.0PbZnPC0.001~0.0040.002~0.0040.1~0.30.05       当配入铬物料时,阳极板含Cr4%~12%。       镍磷铁电炉渣(%):NiCoCuP3~40.02~0.270.07~0.487~13SiO2CaOMgOFeO15~200.5~1.020~2335~45       电炉熔炼一次合金时镍、钴、铜在吹炼产品中的分配见表6。   表6  镍钴铜在电炉吹炼中的散布,%元素投入料阳极板炉渣含量分配率含量分配率含量分配率Ni44.31007294.01.051.93Co2.041001.8953.70.254Cu1.781002.3479.800.29       三、镍电解精粹       (一)概述       镍电解精粹选用阳极隔阂电解法,粗镍阳极含Ni≥75%,阴极种板为钛板,电解质为氯化镍溶液。电解槽内大、小隔阂架由木材制成。阴极隔阂袋由3号帆布制成。种板入槽电解8h后取书。制离镍片制成始极片,压纹后,作为阴极入槽电解。       阳极液中杂质含量(g/l)一般为:铁1.5~2.0,铜0.2~0.5,钴0.2~0.6,锌0.0008~0.001,铅0.0006~0.001。因为阳极含镍档次较低,所以阴极进液与阳极出液含镍一般相差2~4g/L,除造液弥补外,还须抽出一部分阳极液进行浓缩,以防止镍离子的贫化。       电解造液的阴极、阳极均为镍电解残极,槽电压1.2~3.5V。槽边设有吸风设备扫除槽百酸气及氯化体的吸风设备,并经淋洗塔水洗后排放,造液周期三d,终究溶液面分:HCl5~10g/L,Ni≥100g/L,并入阳极出液中净化处理。       (二)质料       镍电解用阳极板为电炉熔炼富集镍后浇铸成的阳极,其成分实例见镍电解精粹概述。       (三)、技能操作条件       镍电解出产技能条件实例见表7。   表7  镍电解出产技能条件实例项目单位技能条件项目单位技能条件阴极液成分g/L 电解液流量L/(h·袋)18~25Ni 80~90阳极液pH值 1.5~2.5Co 0.002阴阳极液位差mm30~50Fe ≤0.0006阳极尺度mm(780~820)×330×40Cu ≤0.0004阴极尺度mm(780~820)×(680~710)Pb ≤0.0001阳极块数块/槽17+2Zn ≤0.0004阴极块数块/槽16Cr ≤0.008同极中心距mm180Na 40~50电流密度A/m2220~280H2BO3 2~5槽电压V1.8~2.5Cl 150~165种板在槽周期H8有机物 <1.2阴极在槽周期D3~5pH值 4.3~4.8阳极在槽周期d10~15电解液温度℃65~75          (四)产品        1、电解镍       产品质量契合GB6516-86特号镍或一号镍规则,特号加一号镍应在90%以上,其间特号镍占75%以上。       电解镍杂质成分实例见表8。   表8  电解镍杂质成分实例,%元素例1例2例3例4元素例1例2例3例4Zn0.000760.00050.00050.0005Mg0.00030.00030.00030.0003Pb0.00050.00070.00080.0012Mn0.00020.00020.00020.0002Sn0.00030.00030.00030.0003Si0.00030.00030.00030.0003Sb0.00030.00030.00030.0003Fe0.00060.00060.00060.0006As0.00060.00060.00060.0006Co0.000190.00310.00330.0019Bi0.00030.00030.00030.0003S0.00050.00050.00080.0005Cd0.00030.00030.00030.0003C0.00290.00240.00460.0029Cu0.00030.00030.00030.0003P0.00010.00010.00010.0001Al0.00060.00060.00060.0006             2、阳极泥       阳极泥的产出量约为阳极溶解量的4%~7%,首要含镍、铜及少数铂族金属。        3、残极       电解槽出槽的残极又用作造液槽的阴、阳极,然后回来电炉工序。       四、电解液净化       (一)概述       上冶镍磷铁电解投产初期,电解液净化工艺包含碳酸镍中和除铁、除铜、除钴、717号树脂沟通除锌四部分。技能条件见表9。   表9  电解液净化技能条件项目单位中和除铁硫化除铜除钴树脂沟通除锌溶液温度℃60~80常温55~65常温溶液pH值 2.5~3.5开端2.5~3.0 终究1.6~2.54.2~4.8 合格液杂质含量g/LFe≤0.5Cu≤0.0001Co≤0.002Zn≤0.0003渣含镍 铁渣Ni∶Fe≤ 1∶5铜渣Ni∶Cu≤ 3∶1钴渣Ni∶Co≤ 2∶1        后改为酸性氧化、N235萃取、701号树脂沟通除铅、通氯净化四步。       为扫除溶液体系中堆集的钠离子及平衡溶液体积,须从出产体系中抽出部分阳极液或部分净化后液,制成粗、精制碳酸镍,作为中和剂别离用在阳极液酸性氧化及通氯净化工程。       (二)质料       净化工序的质料为阳极出液,其成分(g/L)为:Co0.2~0.6,Fe1.5~2.0,Cu0.2~0.5,Zn0.008~0.001,Pb0.0006~0.001,pH=0.5~2.0。当处理含铬物料的阳极板时,阳极液成分不在上述范围内。       (三)技能操作条件        1、酸性氧化       电解阳极出液中一般含铁0.5~3g/L,大部分呈二价,而N235萃取剂仅对三价铁有萃取作用。为此,萃取前通氯将二价铁离子氧化成三价。技能条件如下:       溶液温度       40~50℃       溶液pH值      1.5~2.0       氧化剂              氧化结尾       Fe2+≤0.05g/L       2、N235萃取        N235是一种胺型萃取剂,其盐即R3N·HCl能与金属和氯离子所构成的络合物起沟通作用。在氯化镍溶液中,Fe3+、Cu2+、Co2+等金属离子生成阴离子络合物,如铜生成(CuCl4)2-、钴生成(CoCl4)2-,因而能被胺型萃取剂萃取,而镍在氯化物溶液中呈阳离子状况存在,留于水相中,然后到达萃取除杂质的意图。       (1)有机相组成        N235               20%~25%        200号火油         70%~75%       脂肪醇(C8~C10)   5%       (2)萃取技能条件       萃取工艺技能操作条件如下:  项目有机相/水相级数液相组成萃取除杂质段0.5~0.78酸性氧人后液反萃钴段1.4~1.73HCl+NaCl溶液反萃铁段1.7~1.75∶130.3%H2SO4溶液水洗段2∶12自来水有机相再生1.4~1.722mol/L HCl       萃取净化作用实例见表10。   表10  萃取净化作用实例,g/L元素萃取前杂质萃取后杂质Cu0.03~0.20.0002~0.0004Zn0.001~0.00080.0003~0.0004Co0.08~0.30.01~0.10Fe0.8~3.00.1~0.5Cr0.05~0.60.05~0.6Cl150~165150~165         (3)钴的反萃       萃入有机相中的钴用氯化钠水溶液进行反萃,得到氯化钴溶液。因为原液中含钴量较低,反萃钴液可重复运用,使其含量上升至10~15g/L后即可互换。反萃液送往反响锅进行浓缩。至含钴达20~30g/L送钴体系提取钴。       (4)铁的反萃       铁、铜、锌萃入有机相后,在反萃钴时,有一部分进入钴液,大部分留在有机相中。选用0.3%稀硫酸进行反萃,使铁、铜、锌进入水相弃去。       (5)有机相再生       萃取所用有机相中的胺呈盐状况,在选用0.3%硫酸反萃铁后,已转化为硫酸盐,故需用处理转型。先通过两级自来水洗刷,除掉部分硫酸根,然后用2mol/L饱满,饱满后的废可回来运用,并定时替换。通过饱满今后的有机相,回来萃取体系运用。        3、701号树脂沟通除铅       萃取剂N235在氯化物溶液中萃取铅的作用不明显。为使溶液含铅从0.001g/L降到0.00015g/L以下,以满意镍电解的要求,选用701号弱碱性阴离子沟通树脂进行沟通脱铅。技能条件如下:       沟通柱         6根并联为一组,一组备用       溶液流向       进步,下出       树脂装入量     180~200kg/柱       原液pH值      0.5~1.5       沟通流量       0.7~0.8m3/(柱·h)       沟通后液含铅   ≤0.0001g/L       沟通后吸附铅的树脂,用5%的稀进行再生,并用自来水冲刷至pH=2~4,即可持续运用。        4、中和水免除铬       当处理含铬阳极板时,电解液含铬大于0.01g/L时即须除铬。除铬工序在通氯净化之前进行。其操作条件如下:       溶液温度    65~75℃       溶液pH值   4.8~5.0       中和剂      NiCO3或Na2CO3       一般作业时刻为1.5~2.0h,在操作中,温度应一直坚持在65℃以上,并剧烈鼓风。除铬后液含铬低于0.01g/L。        5、通氯净化       因为萃余液中杂质铁、钴含量较高,达不到电解要求,故在树脂沟通除铅后通氯净化,进一步除掉铁、钴等杂质。技能条件如下:       溶液温度    50~60℃       中和剂      碳酸镍       溶液pH值    4.5~5.0       通氯时刻     1.5~2.0h       (四)产品       阳极出液经净化处理后的产品有净化合格液、反萃钴液、反萃铁液、洗水等,其成分实例见表11。   表11  净化后各类产品成分实例项目NiCoFeCuZnPb净化合格液,mg/L ≤2≤0.6≤0.4≤0.4≤0.1反萃钴液,g/L3.5015.3027.9   3.3614.1623.2   3.8013.6019.6   反萃铁液,g/L0.0830.0404.35   0.0380.0253.04   0.0580.0263.40          净化后的终究产品为阴极电解液,其质量要求见表7。       (五)首要技能经济指标       电解、净液出产的首要技能经济指标实例如下:       镍电解总收率    91%~95%       镍电解直收率    75%~78%       残极率          20%~25%       电流效率        96%~97%       直流电耗        3500kW·h/t       沟通电耗        1000 kW·h/t       耗费        6000kg/t       硫酸耗费        500 kg/t       碱粉耗费        2000 kg/t       液碱            800 kg/t                   400 kg/t        N235           40 kg/t       火油           200 kg/t       氯化钠         40 kg/t                  20 kg/t     &a, mp;n, bsp; (六)首要设备实例,  &nbs, p;    1、反射炉1台       规格:炉床面积12.9m2,炉底厚415mm,炉墙厚600mm,炉顶厚330mm,炉顶、炉墙、炉底均用硅砖砌筑,炉底斜度2.8%,炉后部比前部高150mm。合金放出口直径27mm,炉顶加料口有水套设备。        2、三相电炉1台       炉壳直径2000mm,加料炉门以下熔池深230mm,炉墙厚350mm,合金放出口宽130mm,炉门宽400mm,炉底厚380mm,炉顶厚300mm,炉底炉顶用铝镁砖砌筑,炉墙用镁砖砌筑。       附属变压器,额外容量750kVA,低压侧的电压120/160V,最大电流2700A,答应过负荷值20%。        3、电解槽16个(其间造液槽4个)       规格:3280×1180×1300mm。        4、净液槽8个       规格:φ2.5×4.5m,内衬耐酸瓷砖,槽内装有钛材盘形加温管。        5、萃取箱共18级       规格:箱体为5mm厚的钢板,内衬3mm厚的软塑料       拌和室:750×750×1300mm       澄清室:1350×750×1300mm        6、树脂沟通柱12根       每6根柱并联成一组,出产、备用各一组。       规格:φ500×1800mm。

高磷铁矿石浸出脱磷试验研究

2019-02-18 15:19:33

跟着钢铁工业的开展,可利用的铁矿资源日益趋向贫、细、杂。我国高磷铁矿石储量占总储理的14.86%,达74.5亿元。现在,因含磷较高而无法得到充分利用。 鄂西高磷铁矿中,首要矿藏-赤铁矿的嵌布粒度一般极细,且常与其他矿藏共生、胶结或相互包裹,现在被国内外公认为最难选的铁矿石类型。因而,研讨铁矿石除磷技能具有非常重要的含义。 近年来,国内外针对不同的矿石性质,进行了较为深化的铁矿石除磷工艺研讨,而酸浸及微生物浸出办法,对该类铁矿石进行浸矿除磷实验研讨,被认为是卓有成效的办法。本实验选用酸浸及微生物浸出法对该类矿石进行处理,以期到达提铁除磷的作用。 经镜下判定、XRD和扫描电镜归纳研讨标明,矿石的组成矿藏品种较为简略,铁矿藏以赤铁矿为主,其次是褐铁矿,偶见磁铁矿;脉石矿藏以石英居多,次为鲕绿泥石、胶磷矿、白云石、方解石和高岭石。 一、实验材料与办法 (一)实验材料 草酸(C2H2O4)、柠檬酸(C6H8O7)、H2SO4、HN03、HC1均为分析纯,配制成0.1mol/L; 菌种。生物浸出实验中,菌株选用嗜酸氧化亚铁硫杆菌(At.f菌)和黑曲霉菌。其间,At.f菌采自广西某温泉流,经纯化判定得到,黑曲霉菌采自武汉某菜地土壤,经纯化判定得到。 培育基。At.f菌选用9K培育基:(NH4)2S04 3g,KCl0.1g,MgS04·7H2O 0.5g,K2HP04 0.5g,Ca(N03)2 0.Olg,蒸馏水700mL,pH=3.0,121℃灭菌20min,参加300mL预先配成14.78%的FeS04·7H20溶液并过滤除菌;黑曲霉选用无机磷培育基:葡萄糖lOg, (NH4)2S04 0.5g,NaCl 0.3g,KCl O.3g, MgS04·7H2O 0.3g,  FeS04·7H20 0.03g, MnSO4·4H20 0.03g,其间3g Ca3 (P04)2改为K2HP04 lg,蒸馏水1L,天然pH,121℃灭菌20min。 (二)实验办法 酸浸酸浸实验选用250ml锥形瓶,别离盛装相应的酸溶液lOOml,参加原矿,在空气浴振动器中进行振动拌和,反响时间为40h。   生物浸出实验选用250ml锥形瓶,别离选用在摇床中培育7d的At.f菌过滤液和培育15d的黑曲霉菌过滤液lOOml(中速滤纸过滤),矿浆浓度均为2%。 在没有特别阐明的情况下,培育菌液时锥形瓶体积为250mL,培育基体积为lOOmL, At.f菌接种量为10%,真菌选用1ml黑曲霉菌孢子溶液,其浓度为l08 cpu/ml,在摇床中振动,其间At.f菌所用摇床转速140r/min,温度30℃,黑曲霉菌所用摇床转速180r/min,温度32℃。 二、成果与评论 (一) 酸浸除磷 酸品种对浸除磷作用的影响。别离选用0.1mol/L的草酸(C2H2O4)、柠檬酸(C6H8O7)、H2SO4、HNO3、HCL对该矿石进行浸矿除磷作用的实验研讨,矿浆的浓度为2%,其成果见图1。图1  5种酸对矿石的提铁降磷作用 从图1(a)中能够看出,柠檬酸(C6H8O7)除磷作用最差,仅为77.84%,其他4种酸的磷去除率均在80%以上,其间,草酸(C2H204)除磷作用最佳,为95.52%,其次为硫酸(93.91%),硝酸与作用挨近。 从图1(b)能够看出,除草酸浸矿后铁档次与原矿挨近(43.73%),其他4种酸作用后作档次均有进步。其间,在进步铁档次方面,硫酸作用最佳,处理后铁档次为49.08%,硝酸与作用挨近,但均高于柠檬酸。别的,针对铁损失率方面,除了草酸作用后,铁损失率为8.83%外,其他4种酸处理后,铁损失率都低于2%。无机酸作用好于有机酸,硫酸处理后铁回收率为99.57%。 由以上分析可知,单一无机酸提铁除磷归纳作用优于单一有机酸,其间硫酸作用最佳。 但天然界中许多真菌能一起发生多种有机酸,其间黑曲霉菌能一起发生很多的草酸、柠檬酸等。考虑到柠檬酸除磷作用差,但具有提铁作用,草酸除酸作用好,除磷作用欠安等归纳要素,将草酸与柠檬酸按不同份额混合进行浸矿除磷。 混合有机酸对浸矿除磷作用的影响。将不同份额的草酸与柠檬酸进行混合浸矿,其混合份额别离为100∶0、80∶20、60∶40、20∶80、0∶100,矿浆浓度为2%,其成果如图2所示。图2  混合草酸与柠檬酸对矿石的提铁降磷作用 (100∶0、80∶20、60∶40、40∶60、20∶80、0∶100) 从图2(a)中能够看出,跟着草酸与柠檬酸混合份额的下降,除磷率呈下降的趋势。在份额为100∶0~20∶80之间,除磷率均在92%以上;但当酸液中只要柠檬酸时,除磷率显着下降,只要75.29%。阐明酸液中有草酸存在的情况下,除磷作用比较显著。 由图2(10)中可看出,在混合份额100∶0~20∶80之间,铁档次相对原矿改变不大,均为44%左右;而当只要柠檬酸存在时,处理后铁档次为46.87%,提铁作用较好;而跟着草酸与柠檬酸份额的下降,铁的回收率呈逐步添加的趋势。 由以上分析,可进一步断定草酸除磷作用优于柠檬酸,但柠檬酸提铁作用优于草酸。而两种酸的混合物能到达较好的提铁除磷作用,这可为将来断定真菌产酸品种起到必定探究作用。 矿浆浓度对硫酸浸矿除磷作用的影响。在矿浆浓度为2%时,单一硫酸浸矿除磷作用最佳,浸矿后的浸出液PH值仍较低,故其酸性仍能处理部分铁矿石。调查矿浆浓度对硫酸浸矿除磷作用的影响,其成果如图3所示。图3  硫酸在不同矿浆浓度条件下对矿石的提铁降磷作用 从图3(a)中能够看出,跟着矿浆浓度的添加,除磷率逐步下降。当矿浆浓度为2%时,除磷率到达93.06%;当矿浆浓度到达5%时,处理后矿石中磷含量为0.18%;除磷率为78.82%;当矿浆浓度到达6%时,矿石中磷含量为0.25%,除磷率为70.59%。 从图3(a)中能够看出,在矿浆浓度低于6%时,铁回收率均大于97.89%,且相对改变不大。而铁档次方面,跟着矿浆浓度的添加,铁档次呈下降的趋势。当矿浆浓度为6%时,铁档次为46.54%。 由以上分析可知,当矿浆浓度≤5%时,除磷作用能到达工业要求。 (三)生物浸出除磷实验 选用At.f菌进行浸矿实验,将成长7d后的At.f菌用慢速滤纸过滤,用过滤后的菌液浸矿,矿浆浓度2%,At.f菌成长过程中PH值改变见图4。24d后浆矿浆过滤,烘干,其固体中磷含量为0.25%。 黑曲霉菌浸矿除磷。取2环黑曲老菌孢子接种于100ml无机磷培育基中,黑曲霉菌成长过程中PH值改变见图5。图4  At.f菌浸矿过程中pH的改变图5  黑曲霉菌成长过程中pH值改变 因为一步浸矿过程中,黑曲霉菌丝会将矿藏包裹,导致浸矿后菌矿难以别离,故选用两步浸矿法进行浸矿。将过滤液(不含菌丝和孢子)直接浸矿,矿浆浓度为2%,反响40h后,过滤、烘干矿石,化验成果为:剩下磷含量为0.2 2%,到达了较好的除磷作用。 三、结  论 (一)浸除磷实验中选用lOOml 0.1mol/L的草酸(C2H2O4)、柠檬酸(C6H8O7)、H2SO4、HNO3、HCL,矿浆浓度为2%,单一的无机酸提铁降磷作用优于有机酸。其间,硫酸作用最佳;柠檬酸除磷作用最差,但对进步铁档次有必定作用;草酸除磷作用最好,但铁损失率最大。 (二)有机混合酸浸矿方面,跟着草酸与柠檬酸混合份额的下降,除磷率逐步下降,回收率逐步进步,处理后铁档次相对安稳。在混合份额介于100∶O~20∶80之间时,除磷作用较抱负。 (三)跟着矿浆浓度的添加,单一硫酸浸矿除磷率逐步下降,处理后矿石铁档次也逐步下降铁回收率改变不大。当矿浆浓度为5%时,除磷率能到达78.82%;高于6%时,除磷作用达不到相关要求。 (四)选用At.f菌和黑曲霉菌进行浸矿除磷浸出后固体中磷含量别离为0.25%、0.22%,到达了较好的除磷作用。

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

钛常识

2019-03-14 09:02:01

钛是一种银白色金属,密度4.5,熔点1660℃,沸点3287℃。钛的机械强度大,耐高温、耐超低温,简单加工,有杰出的抗腐蚀功能,不受大气和海水的影响,在常温下不会被稀、稀硫酸、硝酸或稀碱溶液所腐蚀,只要、热的浓、浓硫酸才对它作用。钛的氧化物二氧化钛(钛白),具有无毒、杰出的物理化学稳定性、折射指数高以及很强的白度、上色力、遮盖力、耐温性、抗粉化等特征,被称为“颜料之王”。  钛是典型的亲石元素,常以氧化物矿藏呈现。地壳中含TiO2在1%以上的矿藏有80余种,具有工业价值的有15种,我国首要运用的钛矿藏有钛铁矿、金红石和钛磁铁矿等。钛矿石经处理后得到,再用镁复原而制得金属钛。  钛质料首要用来出产钛白、金属钛(海绵钛)、含钛钢以及焊条涂料。钛白不仅是功能优异的白色颜料,并且是重要的化工质料。它广泛用于涂料、油墨、塑料、橡胶、造纸和化纤工业。钛白涂料,色彩鲜艳,色彩纯粹;钛白是纸张的高级填料,使纸张薄而不通明,白度高,光泽好,强度大。钛白用于塑料工业,是不通明的上色剂;用于橡胶工业,使白色和淡色橡胶强度高,扩展率大,耐老化和不易褪色。它也是化学纤维的最佳消光材料,使通明的化纤具永久性消光作用,并可进步耐性。此外,还用于珐琅、电器、电子质料等方面。  钛和钛合金首要用于航空和宇航部分。与合金钢比较,钛合金可使飞机分量减轻40%。其他如人工卫星外壳、飞船蒙皮、火箭发动机壳体、等,钛合金都可大显神通。非宇航范畴运用工业纯钛和钛合金首要在发电站冷凝器、触摸海水设备、化学设备和一些机械工程等方面,特别是海水淡化加热器用钛是钛工业开展中划时代事情。兵工部分钛首要用于舰船和武器出产。  金属钛除首要用于出产工业纯钛和钛合金外,另一用处是为钢铁工业出产钛铁合金和含钛钢。钛在钢中作为增加元素,能够改动钢的功能。使钢在相同回火温度下,具有更高的强度和硬度,或相同硬度要求下,回火到更高的温度。现在,我国含钛钢有高强度低合金钢、结构钢、不锈钢、耐热合金、超高强度钢和磁钢等钢种系列,广泛用于轿车、船只和石油钻探等方面,已开展成为仅次于锰钢的第二大钢系。  我国钛矿资源比较丰厚,散布在21个省区,首要产区为四川,其次有河北、海南、广东、湖北、广西、云南、陕西、山西等。我国钛资源首要是原生钒钛磁铁矿岩矿,TiO2储量占全国钛资源TiO2总量的94.28%;其次是外生钛铁矿砂矿,TiO2储量占3.71%;第三是金红石岩矿,TiO2储量占1.52%;第四是金红石砂矿,TiO2储量占0.49%。  根据我国原生钛磁铁矿和钛铁砂矿资源储量丰厚,但散布不均,且金红石和易采选钛铁矿资源探明储量不多,以及多属原生矿和档次相对较低一级特色,现在我国钛精矿(特别金红石)和高级钛白的进口数量比较大。为确保我国钛工业的全面、和谐、继续、高效开展,有必要本着根据成矿地质条件、布局合理和浅富近易的找矿准则,重视易采选的富钛钛铁矿、特别是金红石的勘查作业,进步可运用优质钛矿资源的确保程度;一起,还要着力进步我国原生钛磁铁矿石中钛铁精矿的选冶技能和归纳收回才能,进步运用钛矿资源出产高钛渣和人工金红石,进而进步深加工钛白、海绵钛、钛金属、钛材的技能水平及经济指标,进步产品质量、商场竞争才能和出口创汇才能,以取得钛工业全面开展最佳的资源效益、经济效益和环境效益。

钛锌板

2017-06-06 17:50:12

钛锌板钛锌板屋面/墙面材料的应用已有一个多世纪的历史,在欧洲的大城市使用比较普遍,如法国的巴黎, 英国的伦敦,意大利的罗马等城市,不少建筑都采用钛锌板作为屋面材料。屋面/墙面用钛锌板是以符合欧洲质量标准EN1179的高纯度 金属 锌(99.995%)与少量的钛和铜熔炼而成,钛的含量是0.06%-0.20%,可以改善合金的抗蠕变性,铜的含量是0.08%-1.00%,用以增加合金的硬度。锌是一种卓越耐久的 金属 材料它具有天然的抗腐蚀性。可在表面形成致密的钝化保护层,从而使锌保持一个极慢的腐蚀率。实验检测及跟踪表明,锌的腐蚀率小于1微米/年,0.7mm钛锌板可使用近100年。创伤可以自动复原,创伤面一天内恢复0.001μ,一天后厚度可上升到0.005μ,20天后上升到0.01μ。所有自保性 金属 长期使用都能保持 金属 的光泽。   屋面/墙面用钛锌板的厚度在 0.5~1.0mm,重量为3.5—7.5kg/m2,如0.82mm厚的钛锌板屋面板重量仅为5.7kg/m2,是一种质量极轻的屋面材料,对屋面结构基本没有任何影响。屋面用钛锌板断裂强度为16kg/mm2,延伸率为15~18%,弹性模量1.5×105MPa,密度7.15。   钛锌板的适用坡度为3~90度,几乎是从很低的坡度开始一直到垂直的各种坡度都可以采用锌板。纯锌屋面板的宽度为1M,长度不限成卷。其固定方法有多种,将连接板与两层锌板一起折叠进行咬合;接缝不用进行任何处理即可 达到良好的防水效果。   除了纯锌板屋面材料外,近几年来一些锌合金屋面材料也开始得到应用,并取得了成功。如含钛的锌屋面材料在受到大气侵蚀时会生成具相对密度和不溶的保护层碳酸氢锌,或在海洋空气 的作用下生成氯氧化锌保护层。这一特性使其耐候性极佳,并且不需要维修。   钛锌板是为满足建筑之具体要求开发出钛锌合金产品,从而讲锌的应用向前推进了一大步。钛锌板是纯度高达99.995%的高品味电解锌,与1%的钛和1%的铜混合,加工性能大大改善,品质也更为优良。钛锌板是氧化表层呈悦目的篮灰色,与大多数材料十分协调。其自愈能力强,氧化层随着时间之推移不但能增添结构上的魅力,且具有维修费用低之优点。  钛锌板为高级 金属 合金板,依照欧洲标准EN988制造。它的成份为99.995%纯锌以及少量的铜(0.08%)钛(0.06%)等合金材料,出厂为卷材,宽1米或其它定做规格,厚度包括0.7mm 0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm等规格,材料密度为7.18 g/cm3,导热性109W/mхk,熔点名418οC,纵向热膨胀系数0.022mm/mхοc,概约重量为5kg/m2(0.7mm厚度)。特别适合公共建筑(尤其是标志性建筑)如机埸、会展中心、文化中心、体育埸馆、高级住宅、高级写字楼之屋面。钛锌板的突出优点有:a、使用寿命长, 金属 面层具80—100年的生命期b、依靠本身形成的碳酸锌保护层保护,可防止面层进一步腐蚀,无须涂漆保护,具真正的 金属 质感,并有划伤后自动愈合不留划痕、免维护等特点;c、板材具良好的延伸率和抗拉强度,可塑性好,可在现场三维弯弧异型,充分满足业主和建筑师丰富的创作想象力和灵感要求;d、暗扣式立边咬合接缝和平锁扣(斜锁扣)接缝方式,形成结构性的防水、防尘体系,屋面接口轻盈美观,防水效果好,尤以对付沿海地区台风雨恶劣天气;c、凭借200年历史积累的完善的屋面系统施工经验和技术,借助现代化的屋面施工设备,使其屋面系统的施工安全、经济、快速、准确。此外,钛锌板通过一种专利的特殊浸渍过程,将锌进行预钝化处理,故实际之风蚀过程对其无影响。锌是一种 有色金属 ,可循环使用,对环境不会造成任何污染。在人们对环保关切之当今世界,实为一种“卓越”之建筑材料。   钛锌板材料有三种不同颜色的选择:有原锌(类似不锈钢)和预钝化锌(经过预钝化处理,表面已形成蓝灰色保护膜和铜绿色保护膜两种)。 

钛资源储量、钛资源分布情况和钛矿产量

2019-03-14 11:25:47

在自然界中的存在  钛在地球上的储量非常丰厚,地壳丰度为0.61%,海水含钛1×10-7%,其含量比常见的铜、镍、锡、铅、锌都要高。已知的钛矿藏约有140种,但工业使用的首要是钛铁矿(FeTiO3)和金红石(TiO2)。  矿床类型及散布  全球有三十多个国家具有钛资源。可是钛首要散布在澳大利亚、南非、加拿大、我国和印度等国。加拿大、我国和印度首要是岩矿;澳大利亚、美国首要是砂矿;南非的岩矿和砂矿都非常丰厚。  典型矿床(区)  国外出产钛铁矿砂矿的矿区首要有7个:澳大利亚东西海岸、南非理查兹湾、美国南部和东海岸、印度半岛南部喀拉拉邦、斯里兰卡、乌克兰、巴西东南海岸。  国外金红石砂矿区首要有3个:澳大利亚东西海岸、塞拉利昂西南海岸、南非理查兹湾。印度、斯里兰卡、巴西和美国也有少数产出。  全球钛资源储量散布情况  全球钛铁矿、金红石和锐钛矿的资源总量超越20亿吨,全球钛铁矿储量约为7亿吨,占全球钛矿的92%,金红石储量约为4800万吨,二者算计储量约7.5亿吨。全球钛资源首要散布在澳大利亚、南非、加拿大、我国和印度等国。我国的钛铁矿储量占到全球钛铁矿储量的28.6% ,居第一位;澳大利亚金红石储量占全球总量50%,占有了金红石储量半壁河山。  钛铁矿丰厚的国家有:我国(2亿吨)、澳大利亚(1.6亿吨)、印度(8500万吨)、南非(6300万吨)、巴西(4300万吨)。 金红石首要散布:澳大利亚(2400万吨)、南非(830万吨)、印度(740万吨)、塞拉利昂(380万吨)。  我国钛资源储量散布情况  依据2014年美国地质调查局(USGS)发布的材料,2013年全球钛铁矿储量7亿吨;金红石储量4800万吨,二者算计储量约7.5亿吨,而我国的钛资源储藏约2亿吨,占到全球总储量的28.6%,钛铁矿储量位居国际第一。  我国探明的钛资源散布在21个省(自治区、直辖市)共108个矿区,首要散布在四川攀西、河北承德、云南、海南、广西和广东,其间以四川储量最大。  全国原生钛铁矿共有45处,首要散布在四川攀西和河北承德,2011年我国原生钛铁矿储量2.46亿吨,是我国最首要的钛矿资源.  钛铁砂矿资源有85处,首要散布在海南、云南、广东、广西等地,储量500万吨,也是我国重要的钛矿资源。比较之下,金红石矿资源较少,资源产地41处,首要散布在河南、湖北和山西等地,储量仅有200万吨。  全球钛产品产值  依据2014年美国地质调查局(USGS)发布的材料,2013年全球海绵钛产值22万吨,其间近10万吨由我国直销,俄罗斯(4.5万吨),日本(4万吨),哈斯克斯坦(2.7万吨)和乌克兰(1万吨)。  2011年国际钛精矿的产值为670万吨,比较2010年产值640万吨,同比增加了4.69%。产值抢先的国家首要有澳大利亚、南非、加拿大、印度、莫桑比克、我国、越南等国家。澳大利亚年产130万吨(TiO2 计),占国际年产值的19.4%,居国际第一位。  我国钛产品产值  海绵钛  依据有色协会对海绵钛六大出产区域的最新计算数据显现,2012年全年我国海绵钛产值为109000吨。同比上涨了18.5%。其间:辽宁区域产值为31803吨,同比增加4.89%,占全国产值的41.4%;贵州区域产值为20677吨,同比增加42.57%,占全国产值的26.9%;河南区域产值为10782吨,同比增加6.74%,占全国产值的14.0%;河北区域产值为9082吨,同比增加为45.94%,占全国产值的11.8%。  我国是海绵钛的出产大国,占到全球产能的1/2。可是,从近几年的商场来看,我国海绵钛职业出来显着的产能过剩现象,并且呈现日益突出的趋势。海绵钛业属国家战略新材料范畴,跟着经济的开展和使用范畴的拓宽,需求量会逐步扩展。海绵钛建造周期长,短期内满意未来开展需求呈现的暂时性产能过剩是正常情况。可是若继续下去,问题将会恶化。海绵钛职业经过多年的无序开展,商场竞争极为剧烈,而这些厂商并没有从产品结构区别开来,为了职业的健康开展,经过吞并重组,进步海绵钛职业集中度是比较好的挑选。一起加强技术创新,促进产品结构晋级,尽力抢占高端海绵钛使用范畴也是厂商走出低谷的重要出路。  依照我国钛职业“十二五”开展规划要求,钛材用海绵钛的产能将控制在10万吨/年以内,其间海绵钛MHTiO等第率70%以上;一起,要缩短现有厂商数量,进步钛工业的集合度,估计构成3-5家国际级的大厂商(海绵钛或锭的产值过万吨),发挥规划效益优势,钛职业集中度有望进一步提高。  钛精矿  钛精矿产品是钛、高钛渣、海绵钛等下流钛产品出产的根底质料。钛精矿的产值很大程度上影响着整个钛职业的开展。因而,本部分产值数据集中于钛精矿的产值及区域散布。  下表为2012年国内钛精矿总产值的计算。2012年四川钛精矿一向遥遥抢先于其他区域总产值为150.1万吨,紧跟这以后的是海南和云南,其产值分别为64万吨、62.1万吨。  四川攀枝花区域是我国最大的钛精矿产地,占国内总产值的46%;云南次之,占总产值的32%。但上述两地多为钒钛磁铁矿,档次低,杂质含量高,不适合作为海绵钛及高品质钛产品的质料。2010年攀钢钒钛出产34.2万吨钛精粉。现在,以这两个区域所产钛精矿出产出的高钛渣一般档次在87%~88%,而用于及海绵钛出产的高钛渣一般要求其档次在90%~92%。海南及两广区域钛精矿以砂矿为主,档次较高,既可用于出产海绵钛,也可用于出产钛。  我国钛资源丰厚,可是矿石二氧化钛的含量遍及偏低,档次不高。每年需要从澳大利亚、越南、印度、印尼等大国很多进口钛精矿,从图中能够看到,越南是我国进口钛精矿的最大进口国,其次是澳大利亚和印度。

钛知识

2019-03-08 09:05:26

钛是一种银白色金属,密度4.5,熔点1660℃,沸点3287℃。钛的机械强度大,耐高温、耐超低温,简单加工,有杰出的抗腐蚀功能,不受大气和海水的影响,在常温下不会被稀、稀硫酸、硝酸或稀碱溶液所腐蚀,只要、热的浓、浓硫酸才对它作用。钛的氧化物二氧化钛(钛白),具有无毒、杰出的物理化学稳定性、折射指数高以及很强的白度、上色力、遮盖力、耐温性、抗粉化等特征,被称为“颜料之王”。 钛是典型的亲石元素,常以氧化物矿藏呈现。地壳中含TiO2在1%以上的矿藏有80余种,具有工业价值的有15种,我国首要运用的钛矿藏有钛铁矿、金红石和钛磁铁矿等。钛矿石经处理后得到,再用镁复原而制得金属钛。 钛质料首要用来出产钛白、金属钛(海绵钛)、含钛钢以及焊条涂料。钛白不仅是功能优异的白色颜料,并且是重要的化工质料。它广泛用于涂料、油墨、塑料、橡胶、造纸和化纤工业。钛白涂料,色彩鲜艳,色彩纯粹;钛白是纸张的高级填料,使纸张薄而不通明,白度高,光泽好,强度大。钛白用于塑料工业,是不通明的上色剂;用于橡胶工业,使白色和淡色橡胶强度高,扩展率大,耐老化和不易褪色。它也是化学纤维的最佳消光材料,使通明的化纤具永久性消光作用,并可进步耐性。此外,还用于珐琅、电器、电子质料等方面。 钛和钛合金首要用于航空和宇航部分。与合金钢比较,钛合金可使飞机分量减轻40%。其他如人工卫星外壳、飞船蒙皮、火箭发动机壳体、等,钛合金都可大显神通。非宇航范畴运用工业纯钛和钛合金首要在发电站冷凝器、触摸海水设备、化学设备和一些机械工程等方面,特别是海水淡化加热器用钛是钛工业开展中划时代事情。兵工部分钛首要用于舰船和武器出产。 金属钛除首要用于出产工业纯钛和钛合金外,另一用处是为钢铁工业出产钛铁合金和含钛钢。钛在钢中作为增加元素,能够改动钢的功能。使钢在相同回火温度下,具有更高的强度和硬度,或相同硬度要求下,回火到更高的温度。现在,我国含钛钢有高强度低合金钢、结构钢、不锈钢、耐热合金、超高强度钢和磁钢等钢种系列,广泛用于轿车、船只和石油钻探等方面,已开展成为仅次于锰钢的第二大钢系。 我国钛矿资源比较丰厚,散布在21个省区,首要产区为四川,其次有河北、海南、广东、湖北、广西、云南、陕西、山西等。我国钛资源首要是原生钒钛磁铁矿岩矿,TiO2储量占全国钛资源TiO2总量的94.28%;其次是外生钛铁矿砂矿,TiO2储量占3.71%;第三是金红石岩矿,TiO2储量占1.52%;第四是金红石砂矿,TiO2储量占0.49%。 根据我国原生钛磁铁矿和钛铁砂矿资源储量丰厚,但散布不均,且金红石和易采选钛铁矿资源探明储量不多,以及多属原生矿和档次相对较低一级特色,现在我国钛精矿(特别金红石)和高级钛白的进口数量比较大。为确保我国钛工业的全面、和谐、继续、高效开展,有必要本着根据成矿地质条件、布局合理和浅富近易的找矿准则,重视易采选的富钛钛铁矿、特别是金红石的勘查作业,进步可运用优质钛矿资源的确保程度;一起,还要着力进步我国原生钛磁铁矿石中钛铁精矿的选冶技能和归纳收回才能,进步运用钛矿资源出产高钛渣和人工金红石,进而进步深加工钛白、海绵钛、钛金属、钛材的技能水平及经济指标,进步产品质量、商场竞争才能和出口创汇才能,以取得钛工业全面开展最佳的资源效益、经济效益和环境效益。

钛的冶炼

2019-03-05 09:04:34

钛在1791年被发现,而第一次制得纯洁的钛却是在1910年,中间阅历了一百余年。原因在于:钛在高温下性质非常生动,很易和氧、氮、碳等元素化合,要提炼出纯钛需求非常严苛的条件。    工业上常用硫酸分化钛铁矿的办法制取二氧化钛,再由二氧化钛制取金属钛。浓硫酸处理磨碎的钛铁矿(精矿),发作下面的化学反应:        FeTiO3+3H2SO4 == Ti(SO4)2+FeSO4+3H2O        FeTiO3+2H2SO4 == TiOSO4+FeSO4+2H2O        FeO+H2SO4 == FeSO4+H2O        Fe2O3+3H2SO4 == Fe2(SO4)3+3H2O    为了除掉杂质Fe2(SO4)3,参加铁屑,Fe3+ 复原为Fe2+,然后将溶液冷却至273K以下,使得FeSO4·7H2O(绿矾)作为副产品结晶分出。        Ti(SO4)2和TiOSO4水解分出白色的偏钛酸沉积,反应是:        Ti(SO4)2+H2O == TiOSO4+H2SO4        TiOSO4+2H2O == H2TiO3+H2SO4    锻烧偏钛酸即制得二氧化钛:        H2TiO3 == TiO2+H2O    工业上制金属钛选用金属热复原法复原。将TiO2(或天然的金红石)和炭粉混合加热至1000~1100K,进行氯化处理,并使生成的TiCl4,蒸气冷凝。        TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO    在1070K 用熔融的镁在氩气中复原TiCl4可得多孔的海绵钛:        TiCl4+2Mg=2MgC12+Ti    这种海绵钛通过破坏、放入真空电弧炉里熔炼,最终制成各种钛材。

钛渣术语

2019-01-25 13:37:03

钛渣:钛铁矿(钛精矿)配加一定量的含碳还原剂通过电炉熔炼,使矿中的铁氧化物被C还原,从而实现铁钛分离,钛氧化物被富集在炉渣中所形成的产品。      酸溶钛渣: 用作硫酸法钛白生产原料的钛渣     氯化钛渣: 用作氯化法钛白或海绵钛生产原料的钛渣     富钛料: 将钛铁矿通过各种方法进行富集而得到的高品位的含钛物料的总称     预处理: 在矿物进入电炉冶炼前,为了改善矿物性能等而对矿物进行一定的处理。     预还原: 在矿物进入电炉冶炼前,对矿物先进行还原处理,将矿中部分铁氧化物还原成低价铁或金属铁的处理方法。     预氧化: 在矿物进入电炉冶炼前,将矿物在中性或氧化气氛中进行焙烧的处理方法。     电炉冶炼法: 通过电炉并由电极输入电能来进行冶炼的方法。      电极: 将电流输入电炉内,并由此将电能转化为矿物冶炼所需要的能量的导电物体。     石墨电极: 采用石墨作为电极的主要原料,是一种已焙烧成形的电极。     自焙电极: 将电极糊填充在电极筒套中,通过冶炼过程中产生的热量来焙烧成形的电极。     还原剂: 用于将高价氧化物还原成低价氧化物或金属单质的物料     炉况: 电炉冶炼过程中炉内的状况。     翻渣: 在钛渣冶炼时,因炉料突然陷落造成还原反应瞬间激烈发生,产生大量CO气体经熔渣逸出,使渣出现沸腾和喷溅现象。     低价钛: 化合价低+4价的含钛化合物。     半钢: 钛渣冶炼时铁氧化物被还原后所生成的一种铁水,因含C介于钢与铁之间,故称半钢。      不溶钛: 不溶于硫酸的钛化合物。     挂渣: 在冶炼钛渣时,为防止钛渣对炉壁的腐蚀,在炉内壁挂上一层钛渣以保护炉壁的方法。     直流电炉: 采用直流电源的电炉。     交流电炉: 采用交流电源的电炉     明弧冶炼:在冶炼钛渣时,通过电极顶端发出弧光热量来熔化物料进行冶炼的方法。     埋弧冶炼: 冶炼时电极插入物料中通过物料的电阻产生热量来进行冶炼的方法。     铁、钛总量:原料中二氧化钛和三氧化二铁与氧化亚铁的总和。     配碳量:根据原料中铁含量与还原剂的碳含量及其还原程度来确定配碳的比例关系。

选钛术语

2019-01-25 13:37:06

电选: 利用自然界各种矿物和物料电性质的差异,在经过电场时,作用在矿物上的电力以肖机械力的不同进行分选的方法。    有用矿物: 能够被回收利用的矿物。    脉石矿物: 与有用矿物伴生在一起暂时没有利用价值的矿物。    单体: 矿石经破碎、磨矿后,有些矿物呈单体颗粒从矿石的其他组成矿物中解离出来,这种单矿物颗粒称为矿物单体。    连生体: 有用矿物和脉石矿物未被解离而连生在一起的集合体。      矿物导电性: 矿物对电流的传导能力。    矿物荷电性: 矿物在外力作用(如磨擦加热,加压)影响下,发生带电现象的性能。     原矿: 选矿厂未经处理的矿石或某一作业的给矿。     中矿: 选别过程中的中间产品,需返回再磨、再选的这部分矿物。    尾矿: 经过选别作业后,含有用矿物成分析低而被抛弃的矿物。     品位: 矿石中含有用成分(或金属)的万分含量。    产率: 精矿重量与原矿重量之比的万分数。    金属回收率: 精矿中金属(或有用成分)重量与原矿中金属(或有用成分)重量之比的万分数。     分级: 根据颗粒在介质中沉降速度不同,或用筛子将不同粒径的颗粒群分成两个或多个粒度相近的窄级别的过程。    矿物比重: 矿物在4℃时重量与同体积水重量之比。     电流: 电荷的定向移动形成电流。     电压: 是使自由电荷发生定向移动形成电流的原因。     导体: 容易导电的物体叫做导体。    半导体: 导电性能介于导体与绝缘体之间的物体,叫做半导体。    绝缘体: 不容易导电的物体叫做绝缘体。     电场: 电场就是电荷周围存在的一种特殊物质。如果把一个电荷放在电场中,这个电荷就要受到电场的作用,电场对电荷的作用力,叫做电场力。    直流电: 方向不随时间变化的电流称为直流电。    交流电: 强度和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交流电。    静电场: 由静电荷产生的电场称为静电场。     电晕电场: 能产生电晕放电的电场称为电晕电场。当两电极相隔一定距离时,其中之一采用直径很小的丝电极(或称电晕极),曲率很大,通以高压直流负电或正电:另一极为平面或很大直径的辊筒(接地),此时就产生电晕电场。     复合电场: 所谓复合电场,是指电晕电场和静电场相结合的电场。     矿物: 地壳中具有固定化学组成和物理性质的天然物或自然元素叫做矿物。     单体解离度: 单体解离度是某种矿物解离为单体的程度。     粒度: 粒度是指矿粒(或矿块)的大小,一般用毫米或微米表示。粒度组成指一批物粒中各粒级含量。    富集比: 富集比是指精矿品位与原矿品位之比。      金属分布率: 金属分布率是指某粒级物料中所含金属与该批物料所含金属总量的万分比。     分级效率: 分级效率是指实际被有效分级的细颗粒量与理想条件下被分级的细颗粒量之比的万分数。     重选: 重选有根据矿物比重的差别,在运动(流动)介质中分离出有用矿物的选矿方法。     磁选: 磁选是利用不同矿物的磁性差别,在合适的磁选设备中分选出有用矿物的方法。     浮选: 浮选是根据矿物表面物理化学性质的不同,通过药剂作用而使有用矿物和脉石分离的方法。      矿石 : 含有可以被利用的矿物,并达到一定数量可被开采利用的岩石叫矿石。     过粉碎: 在破碎矿石过程中,产生了大量小于既定粒级的矿石,这种现象被称为矿石的过粉碎。     比导电度: 比导电度是指矿物进入到导体产品中的最低导电电压与石墨导电电压2800V之比。由于矿物的比导电度存在差异,因而在电选作业中可根据不同矿物导电电压的不同实现矿物的分选。     选矿比: 选矿比是指原矿重量与精矿重量之比。