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钛渣回收

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钛渣回收百科

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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。

钛渣的制取和分类

2019-02-13 10:12:44

尽管钛铁精矿能够直接用于出产钛,可是其TiO2档次低,铁和其他杂质多,产品质量无保证,三废量大,对环境污染严峻。跟着环保要求日趋严厉,不管氯化法仍是硫酸法的钛白出产,对钛质料的要求,都趋于高档次化。将钛铁矿进行富集处理制成钛渣,就能更多地将杂质从矿中别离出去,然后取得TiO2档次较高的富钛料,再将其用于钛出产,就能进步产品的质量和削减三废对环境的污染。     用钛铁和还原剂,在一种既不同于矿热炉,也不同于电弧炉的特殊电炉中,加热到1600~1800℃,进行高温溶炼,使钛铁矿中铁的氧化物被还原为金属铁,以铁水流出成为生铁而别离除掉大部分铁;钛铁矿中的钛,即进入熔炼渣中而成为钛渣。钛铁矿还原熔炼电弧暗示和敞口电炉出产高钛渣工艺准则流程别离如图1和图2所示。         电炉熔炼制钛渣的优点如下:①工艺流程短;②副产品铁水经脱硫、脱氧后,其含铁量达98.5%,可供出产可锻铸铁或粉末冶金用铁粉;③不发生固体和液体废料,三废少;④电炉煤气可回收使用;⑤工厂占地面积小,是一种高效的制取富钛料的办法以。     国外一般将TiO2含量>70%的熔炼称为钛渣。钛渣有高钛渣和低钛渣之分。一般将TiO2含量<80%的钛渣称为低钛渣,低钛渣易于被硫酸所溶解而称为酸溶性钛渣。酸溶性钛渣的基本要求如下:①具有杰出的酸溶性,一般酸解率≥94%;②要有适量的助溶剂FeO和MgO,以使钛渣具有杰出的酸解反响功能;③贱价钛含量要操控适量;④出产钛的有害杂质(特别是硫、磷、铬、钒)含量不能超支。而将TiO2含量≥90%的钛渣称为高钛渣,简称UGS.     我国高钛渣质量标准见下表。                                                      我国高钛渣质量标准(ZBH31001-87)等第化学组成(质量分数)/%ΣTiO2ΣFeCaO+MgOMnO2一级品 二级品 三级品≥94.0≤3.0≤1.0≤4.5≥92.0≤4.0≤1.5≤4.5≥80≤5.0≤11≤4.5     因为高钛渣杂质少,在氯化时发生的废副产品少,多用于氯化法钛白出产。只需酸溶性好,不管低钛渣和高钛渣,都能够用于硫酸法钛白出产。

高镍渣的回收利用

2019-01-24 09:37:04

高镍渣也是不锈钢渣的一种,由于其导磁率较低,采用传统的强磁选的方法回收率较低,因此设计了重选法回收高镍渣的工艺流程。重选法是根据镍铁颗粒与固体废渣的比重差进行分选的方法,所用到的分选设备主要是跳汰机,有时也用到摇床。 固体废渣中有较多的块状无法直接进行跳汰机,因此需要首先将大块废渣破碎至小块,然后进入棒磨机进行粗磨,磨矿至固体废渣基本与镍铁合金单体分离的状态,然后进入跳汰机进行重力分选,得到纯净的镍铁合金和固体废渣。

钨渣处理回收锰综述

2019-02-22 09:16:34

一、锰及锰的化合物     (一)锰的性质及其用处[1]18世纪后半叶,瑞典化学家T.O.柏格曼和起帮手甘英研讨了软锰矿,并成功的别离出了金属锰。金属锰质硬性脆,呈银白色,密度7.20克/立方厘米,熔点1244℃,是一种难熔金属,沸点2097℃。化合价+2、+3、+4、+6和+7。其间以+2价(Mn2+的化合物)、+4价(二氧化锰,为天然矿藏)和+7价(高锰酸盐,如KMnO4)、+6价(锰酸盐,如K2MnO4)为安稳的氧化态。在固态状况时它以四种同素异形体存在,α锰(体心立方),β锰(立方体),γ锰(面心立方),δ锰(体心立方)。电离能为7.435电子伏特。在空气中易氧化,生成褐色的氧化物覆盖层。它也易在升温时氧化。氧化时构成层状氧化锈皮,最靠近金属的氧化层是MnO,而最外层是Mn3O4。 金属锰化学性质生动,易溶于酸。锰是炼钢时不行短少的质料,90%~95%的锰都用于冶金工业,首要作为脱氧剂和炼制合金,一般是将锰矿石炼成锰铁合金再参加钢中。含锰的钢品种许多,锰达15%的锰钢具高硬度及高强度,可用以制作粉碎机、球磨机和钢轨等。其他10%~5%的锰用于其他工业范畴,如化学工业(制作各种含锰盐类)、轻工业(用于电池、火柴、印漆、制皂等)、建材工业(玻璃和陶瓷的着色剂和褪色剂)、国防工业、电子工业,以及环境维护和农牧业,等等。总归,锰在国民经济中具有十分重要的战略地位。 别的,锰仍是与精神科联系最亲近的金属元素,它有可促进骨骼的成长发育,维护细胞中细粒体的完好,坚持正常的脑功用等重要生理功用,锰缺少时可影响生殖才干,有可能使子孙先天性变形,骨和软骨的构成不正常及葡萄糖耐量受损,还能够引起神经衰弱归纳症,影响智力发育。 由此可见,锰无论是对工业出产仍是对生命体的生计开展都起着无足轻重的作用。 (二)锰的首要化合物及其性质和用处锰的化合价为+2、+3、+4、+6和+7,故锰有各种价态的氧化物和锰盐,常见的锰化合物有二氧化锰、四氧化三锰、、硫酸锰、等。其性质和首要的用处如下: 1、二氧化锰(MnO2) 二氧化锰的骨架结构是[MnO6 ]八面体, 氧原子在八面体角顶上, 锰原子在八面体中,是一种氧化物。它是一种常温下十分安稳的黑色或棕色粉末状固体。为软锰矿的首要成分,密度5.0g/cm3 不溶于水,是最重要的一种锰的氧化物。氧化锰粉尘可引起人的锰尘肺。 遇复原剂时,表现为氧化性。如将二氧化锰放到流中加热至1400K得到氧化锰;将二氧化锰放在气流中加热,得到棕黑色的三氧化二锰;将二氧化锰跟浓反响,则得到二和。 遇强氧化剂时,还表现为复原性。如将二氧化锰,碳酸钾和或混合熔融,可得到暗绿色熔体,将熔体溶于水冷却可得六价锰的化合物。在酸件介质中是一种强氧化剂。 许多用于炼钢,并在玻璃制作业中,参加少数二氧化锰作脱色剂(将二价铁盐氧化成三价铁盐而退色)。此外,二氧化锰也可作火柴工业的助燃剂,电池工业的氧化剂和去极化剂,油漆和油墨的催干剂,与混合可制成成(KMnO4)。 在实验室常运用它的氧化性,与浓(HCl)混合加热制备(Cl2):MnO2 + 4HCl(浓)=MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O 2、四氧化三锰(Mn3O4) 棕黑色粉末,密度4.856,熔点1705℃,不溶于水,部分溶于硫酸和。是电子工业出产锰锌铁氧体软磁材料的重要质料。它与三氧化二铁、氧化锌一同按必定的配比混合后,制模烧结成型,制成高功能的导磁材料—软磁铁氧体。该导磁材料具有狭隘的剩磁感应曲线,能够重复磁化。且其直流电阻率很高,能够防止涡流丢失。因而可用制作于高品质电感器、电视回扫变压器、电话用变压器、磁放大器、天线棒等,也可用来制作计算机存储信息的磁芯、磁盘、磁带、磁头号。 3、(MnCl2) 又叫氯化亚锰;二;四水合等等。依据其是否含有结晶水可分为:无水和含水,又依据其结晶水数目可分为:一水,二水,四水,五水等.最常见的是无水和四水及一水。现在,无水又依据其外观形状可分为:颗粒或球形无水和粉状无水。 玫瑰色单斜晶体,相对密度2.01,熔点58℃,沸点:119℃,易溶于水,溶于醇,不溶于醚。有吸水性,易潮解,106℃时失掉一分子结晶水,198℃时失掉悉数结晶水而成无水物。适用于医药组成及饲料辅助剂、分析试剂、染料和颜料制作。镁合金、铝合金冶炼,棕黑色砖瓦出产以及制药和干电池制作。在农业上还用作微量元素肥料。 4、硫酸锰(MnSO4) 白色或浅粉赤色单斜晶系细结晶。易溶于水,不溶于乙醇,加热到200 ℃ 以上开端失掉结晶水,约280℃时失掉大部分结晶水,700℃时成无水盐熔融物,850℃时开端分化,因条件不同放出三氧化硫、二氧化硫或氧气。 硫酸锰除作饲料添加剂外,仍是重要的根底锰盐,如用于冶炼高级锰铁合金,锰铜合金的电解金属锰;制作高级电池用的电解或化学二氧化锰,软磁铁氧体材料用的高纯碳酸锰、四氧化三锰;还广泛用于肥料、医药、油漆催干剂、造纸、陶瓷、印染、矿石浮选、电解锰的出产及其它锰盐的制作等。 二、锰资源状况 (一)锰矿产资源特色[2]1、资源概略 陆上锰(金属)储量约为17×103t,海底锰潜在储量约163×103t。国际上锰矿绝大部分会集在南非、前苏联、澳洲、加彭、巴西、印度六国,其间南非的锰矿会集在开普省的库鲁曼(Kuruman)区域,成矿时代为寒武纪。前苏联四分之三分佈在乌克兰的尼科波尔盆地(Nikopol Basin)和乔吉亚共和国的奇阿图拉盆地(Chiatura Basin, Georgia Republic)中,成矿时代为早第三纪。 我国的锰矿储量约佔国际的6%,锰矿石保有经济可采储量1.3亿吨,均匀档次22%。现在出产1吨钢需求34.5公斤制品锰矿。国内制品锰矿档次在30%以上,约2吨原矿出产1吨制品矿。猜测2005-2020年我国每年出产制品锰矿350万-450万吨,所需锰原矿石700万-900万吨,已探明的保有经济可采储量可持续挖掘10~15年,国产锰矿石可供年产钢1亿-1.3亿吨所需,2005-2020年国内锰矿石产值的确保程度为45%左右。 2、锰在地质作用中的行为 锰在地壳中的含量约为0.1%,是铁族元素之一,在岩浆作用中,常置换铁镁矿藏中的二价铁。海洋中的锰结核大部分是围绕着海底碎屑物成长,常为镁锰矿(Ba-Mg-Mn Ore)。堆积物含锰碳酸盐受蜕变作用可变为低档次的菱锰矿、方锰矿或黑锰矿等。 3、锰的工业矿藏和矿石类型 含锰矿藏约150馀种,但首要为软锰矿(Pyrolusite)、硬锰矿(Psilomelane,mMnO·MnO2·nH2O),方锰矿(Manganosite,MnO),水锰矿[Manganite, MnO2·Mn(OH)2]等。锰矿石依工业用处分为冶金矿石和化学矿石,后者首要用于制作干电池,前者再依锰铁比值分为三级:     锰矿石      Mn/Fe≧6~7,Mn=15~30%;     铁锰矿石      Mn/Fe1,Mn+Fe>30%;     含锰铁矿石  Mn=4~10%。    (二)锰的二次资源收回研讨现状众所周知,锰矿是一种不行再生的资源,我国锰资源短需对立也日益加剧,在依托采选冶技能进步和进步矿山厂商管理水平,加强资源归纳运用研讨,坚持归纳挖掘、归纳运用,下降成本,使难运用矿石转化为能经济运用的矿石的一起,从二次资源中收回锰的研讨也刻不容缓。现在锰的首要收回来自废旧电池和废旧合金及各类的冶金废渣。这儿首要介绍从废旧电池和废旧合金中收回锰的办法。 1、从废旧电池中收回锰的研讨 废干电池由锌、锰粉(MnO2) 、铜帽、碳棒、氯化铵等成份组成,运用完后,电池的部分锌、锰粉在化学反响中变成氯化锌、三氧化二锰等物质,但它们仍存在于废干电池中。按我国出产水平计,电池出产每年要耗费锌25万t 、锰24万t ,铜4500t ,60t,还有适当多的氯化锌、石墨、铁等物质[3,4 ],依据质量守恒定律,这些物质仍存在于废干电池中,“一扔了之”则意味着丢掉25万t 锌,24万t 锰、4500t铜以及其它有用物质。我国废干电池中96 %为含的锌锰干电池和碱锰干电池,其首要成份为锰、锌、等重金属,所以咱们已往研讨的废干电池处理工艺一般针对这两种电池。现在对电池中金属锰的收回研讨首要有: 昆明理工大学材料与冶金工程学院和贵州师范大学材料与建筑工程学院的马亚芹、龙晋明、杜爱华等人从废干电池中收回锌锰及电镀再运用。他们选用硫酸和的体积比为10∶1 的混合水溶液对废干电池进行浸酸处理,得到硫酸锌和硫酸锰的混合水溶液,并将该液作为首要质料制作电镀溶液进行锌锰合金电镀实验。镀液组成及工艺条件为23.4 g/L 的Zn2+,19.2 g/L 的Mn2+,252.8 g/L的Na3C6H5O7·2H2O,1 g/L 的聚乙二醇,1.5 g/L 的,50 mg/LNa2S2O3,pH 值为4~5,温度为20~30 ℃,阴极电流密度1~6 A/dm2。取得了含锰 4.07%~15.8%的锌锰合金镀层,该镀层表面平坦,结晶安排详尽,结合力好[5]。 上海电力学院电化学研讨室和国家电力公司热力设备腐蚀与防护关键实验室等单位对废旧锌锰电池制备锰锌铁氧体初级溶浸工艺进行了深化的研讨。研讨运用废旧锌锰电池制备锰锌铁氧体磁性材料,在初级溶浸工艺中浸取条件对溶浸作用的影响。选用混酸并结合添加草酸作为复原剂来溶浸废旧锌锰电池中的有用成分,调查液固比、温度以及时刻等条件对电池有用成分浸出作用的影响以及电池中的形状转化和散布状况。结果标明:40℃时选用体积比为3∶1的HCl、HNO3 组成混酸在液固比为4:6,添加草酸并操控其用量为理论用量的120%,溶浸时刻在12h以上的状况下,选用两步溶解的办法可得到很好的作用,锰、锌、铁、镍的收回率可到达99% 乃至100%,铜的收回率到达90% 以上,废旧电池中各种形状的转化为Hg2+进入到浸液中,对的收回做到很好地会集操控。 2、从废渣中收回金属锰的研讨现状[6] 周志明,苏文征,李坤等人的富锰渣制备无水的工艺探究,研讨了以富锰渣为质料,作浸出剂制备无水的工艺条件。研讨标明:选用定量分次加酸法,操控浓度为2 mol/L,用量为理论用量的180%,常温浸取1 h,浸出液经氧化萃取除铁,水解净化除硅、铝,硫化物除重金属,然后结晶、枯燥,可制得无水,其间的质量分数为98.1%,锰的总收率到达79.3%。 3、从废液中收回锰的研讨现状[7] 液别离收回废水中锰工艺及其别离机理的研讨,是广泛运用的无机强氧化剂,首要运用医药、化工、石油、采矿及日子用水和污水的处理等方面,低浓度的往往以废液的办法排出,构成资源的糟蹋。南开大学化学院的李红霞,李国江等人选用N7301为活动载体,Span-80为表面活性剂,火油为膜溶剂,以硫酸为内相试剂的乳状液膜体系收回废水中的MnO4-。研讨了搬迁机理,断定了制乳、别离等最佳操作条件。结构标明,关于7~125mg/L低浓度的含锰废水,一次性别离可降至0.1mg/L以下,锰的收回率达99.8%。 4、从废旧合金中收回锰的研讨现状 收回电炉炼锰硅合金和锰铁合金废渣中锰是一种收回电炉炼锰硅合金和锰铁合金废渣中锰的办法,将电炉炼锰硅合金和锰铁合金的废渣破碎至直径为3mm以下的颗粒成为渣浆;用摇床将渣浆按不同比重分级出床,比重最大的废渣颗粒为锰精渣,比重较锰精渣小的废渣颗粒为中渣,中渣经再破碎、重复洗选持续选出锰精渣;比重最小的废渣颗粒为尾渣,弃之。凡含锰量在10%以上的上述废渣,均可用此法收回废渣中的锰。 三、四氧化三锰的性质用处及制备办法 (一)四氧化三锰的性质及用处[8,9]在自然界中,四氧化三锰(Mn3O4),又叫黑锰矿。分子量228.81,理论含锰量72.03%。离子结构式为Mn2+[Mn23+]O4,正方晶系,黑色。密度4.7~4.9g/cm3,硬度为5,天然黑锰矿条痕为浅赤色或褐色。 任何其它锰的氧化物在空气中灼烧均可得到棕赤色Mn3O4粉末,如在空气中MnO2加热到950℃时,生成Mn3O4: 3MnO2 Mn3O4+O2 MnO2和CO2作用,构成Mn3O4 : 3MnO2+CO2Mn3O4 +CO 二在其熔点温度加热后冷却,生成Mn3O4: 3MnCl+ O2Mn3O4+3Cl    选用液相分化法制备高纯二氧化锰再由此进行高温焙烧可制得γ-Mn3O4。    Mn3O4能被铝复原成金属锰;在碳酸钠熔体中能被氧气氧化成锰酸盐: 3Mn3O4+8A1=9Mn+4A1203, 2Mn3O4+5O2+6Na2CO3=6Na2MnO4+6CO2    Mn3O4在强碱性介质中能被氧化成锰酸盐,能被复原成金属锰: Mn3O4+4CO=3Mn+4CO2    Mn3O4与硝酸作用生成二氧化锰,与硫酸或作用则放出氧气或: Mn3O4+4HNO3=2Mn(NO3)2+MnO2+2H2O 2Mn3O4+6H2SO4(浓)=6MnSO4+O2+ 6H2O Mn3O4+8KC1(浓)=3MnC12+C12+4H2O 而用沸的稀硝酸或稀硫酸处理时,Mn3O4只能溶解2/3。任何其它锰的氧化物在空气中灼烧至1000℃左右均可得到棕赤色的Mn3O4粉末。 (二)四氧化三锰的用处[10,11,12]Mn3O4首要用于出产软磁铁氧体. 锰锌铁氧体是一种广泛用于通讯、声像设备、开关电源和磁头工业的软磁材料,首要由锰、锌、铁的氧化物按必定配比混合后烧结成型制成。 铁氧体是一种Fe2O3和二价金属氧化物的化合物,是一种新式的非金属材料,其间的锰锌铁氧体首要由MnO、ZnO和FeO组成。因为铁氧体的特殊功能,使其在电子工业中有着广泛的用处。例如电子计算机中用来存储信息的磁芯、磁盘和磁带,电话用变压器和高品质电感器,电视回扫变压器,磁记录用磁头,电感器,磁放大器,饱满电感器,天线棒等等都是软磁铁氧体制成的。 我国现在铁氧体的出产大都选用以高纯MnCO3为质料来烧制,因为MnCO3的锰含量低,烧失量大,加热分化时发作许多CO2气体,出产进程不易操控,在烧成的软磁元件中易发作显微裂纹,影响产品的质量。国外己许多运用比表面大、活性好的Mn3O4出产优质磁性元件。国外大都已选用高纯Mn3O4,出产优质软磁元件,克服了用碳酸锰为质料时缺陷,国内只要少数相似的元件出产,构成这种局势的首要原因是我国Mn3O4出产存在一些技能难题,Mn3O4首要依托进口。 Mn3O4也可作为某些油漆厂或涂料的色料,含有Mn3O4的油漆或涂料喷洒在钢铁上比含TiO2或含Fe2O3的油漆或涂料表现出更好的抗腐蚀功能。在必要的时分,Mn3O4或天然的黑锰矿能够作为制取其它锰的氧化物、锰盐、含锰酸等锰化物的质料。 (三)四氧化三锰的制备办法[13,14]跟着电子工业的迅速开展,对软磁铁氧体在质量上提出了更高的要求。现国外大都选用高纯二氧化锰或四氧化三锰出产优质磁性元件,国内也有相似元件的少数出产。因而,为了与国外引入的先进的出产线配套,确保优质的锌锰铁氧体产品质量,研制开发和出产高纯Mn3O4已成为软磁工业的燃眉之急。 Mn3O4的制备有多种办法,从制备原理来分,根本上能够分为两大类:一类是贱价锰的氧化,一类是高价锰的复原;按制备所需质料可分为金属锰法、高价锰氧化物法、碳酸锰法、锰盐法等。 下面将按制备所需质料对其进行介绍: 1、高价锰氧化物法 (MnOx,x > 1.33)  高价锰氧化物法又能够细分为4 种办法: ① 用过量的气体复原高价锰氧化物 MnOx + CH4Mn3O4+ CO2 + H2O  依据x的值不同所取的复原温度不同,且温度最好是操控在500 ℃以下,防止Mn3O4进一步复原成MnO。 ② 高纯α- MnO2 在950℃以上焙烧时分化为γ- Mn3O4,其办法是将高纯α- MnO2在欢腾炉中加热到1000℃并坚持1h,然后冷却。 ③ 将EMD焙烧并用H2SO4除杂  办法是将EMD置于瓷坩锅中并加热至1100℃,坚持90 min,然后将其冷却,再将产品碾细并过180 目(0.083 mm) 筛,然后用0.1~0.3 mol/ L H2SO4 在40~50℃下洗刷3 次,再用蒸馏水冲至pH=6~7,在105℃温度下烘干。 ④ EMD 雷蒙磨半制品加 HNO3法  此办法是在办法(3)的根底上提出的,其意图是为了防止Mn3O4在高温焙烧后冷却回氧及在酸洗时发作歧化反响,其具体办法如下:  将EMD雷蒙磨半制品置于瓷坩锅中,在1050℃下经50~130 min时刻焙烧选用炉内缓冷、炉外封盖快冷或炉外真空快冷后,制取的Mn3O4不允许再磨样,用HNO3洗后再烘干,然后再高温焙烧(955~1170℃并坚持10 min) ,即可炉外封盖(或真空) 快冷,得到合格的Mn3O4产品。 2、碳酸锰法 由基盐法制得的碳酸锰(在79℃分化基锰铵络合物而制得) 在1000℃空气中焙烧处理而得到铁氧体运用的高密度、高纯度的Mn3O4,该产品的松装密度和敲实密度别离为1.95、2.55,它比由电解MnO2 得到的Mn3O4 的密度要高, 理由是粒子的不则缩短度引起的。取分析纯MnCO 3在不同温度(900~1200℃) 下焙烧、冷却,测定生成物锰含量,发现随温度升高,含锰量上升,生成Mn3O4的合适温度950~1050℃;产品研细并过180目筛,然后用0.1~0.3 M的H2SO4 洗刷,产品含锰71.42% ,杂质含量根本契合电子级产品要求。将碳酸锰与HNO3在pH=0.5~1.0下溶解,反响所得溶液与20%的NH3·H2O 在pH=7.5~8时反响构成锰氢氧化物,然后在600~650℃焙烧该氢氧化物,所得Mn3O4用于制作铁氧体。例如,碳酸锰悬浮液(S∶L=1∶3) 用55%的HNO3溶解、过滤后,该滤液和20%的NH3·H2O处理得锰氢氧化物,经过滤洗刷后,该氢氧化物含杂质0.01%,将其烘干后,在600~650℃焙烧4h得Mn3O4产品。 3、铁锰合金法 在转炉吹炼高碳锰铁制作中低碳锰铁时,在收尘体系搜集的粉尘,是一种超细球形颗粒,均匀粒度为0.1~3um,含四氧化三锰超越90%,含锰大于60%。例如把30 t高碳锰铁合金熔融物倒入预底吹转炉中,并添加氧化钙,然后经过上部氧以20m3/min的流速吹入氧气,一起别离经过风口的表里管吹入二氧化碳和氧气。转炉发作的粉尘,经布袋收尘器搜集的粉尘就是四氧化三锰粉末,其均匀粒径为0.06um的Fe-M n合金也可经过加酸溶解、除杂、氧化等湿法工艺来制取锰氧化物。 4、锰盐(或Mn2+) 法 ①锰盐溶液参加3 % NH4OH溶液,将含Mn2+溶液pH进步到9.5左右,将该沉积物氢氧化锰洗刷和氧化枯燥,产品为Mn3O4,别的还要用恰当办法除杂。 ②悬浮溶液在必定温度( 100~140 ℃)和必定压力(2.81~4.92 kg/cm2 )下,用10 %的NaOH处理矿山废水(含Mn2+为300~3000 g/t) 生成的Mn(OH)2,以空气或氧气为氧化剂制取易过滤的Mn3O4,在此进程中可拌和Mn(OH)2的悬浮液。 ③在溶液中边吹入氧气边添加MnSO4溶液,溶液的温度设定在40~80℃之间,溶液中的浓度为MnSO4溶液中MnSO4浓度的2~3倍,在上述状况下可制得Mn3O4。 ④往MnSO4·5H2O溶液中参加MnO2,再参加NaOH,抽真空拌和2h,此刻pH=9,此溶液过滤后的过滤液的pH值为9,用蒸馏水对过滤后的固体物洗刷20min,重复2次,最终过滤后的滤液pH值为6.7,生成物为Mn3O4。 ⑤将Mn (NO3 )2与过硫酸铵混合,在低于20℃的冷水中溶解,参加28 %的,拌和5min生成的沉积物过滤。将除杂别离后的溶液加热煮沸30min后中止加热,静置,待发作的沉积物沉降,倒出上清液,加蒸馏水洗刷两次,过滤,用蒸馏水洗刷滤饼直到滤液不为酸性,将滤饼枯燥后,在温度为1000℃的条件下焙烧,得到黑色结晶物为Mn3O4产品。 5、金属锰法 ①以NH4+盐和基酸为催化剂在50~70℃下,Mn与H2O在鼓泡通气条件下反响几小时得到高纯Mn3O4,催化剂与Mn构成络合物,致使Mn2+活性减小,反响速度增大。 ②将高纯金属锰粉参加水溶液中构成悬浮液,接连导入含氧气体并加热至30~100 ℃,反响1~4h,使金属锰粉充沛氧化成Mn3O4产品,然后过滤枯燥。 ③金属Mn 粒在含SO42-或Cl-溶液中通气加热或不加热反响,经过改动氧化条件(通氧量,氧化时刻,温度或Cl 浓度,Mn粉粒径),可得Mn3O4、MnOOH及它们的混合物。 尽管制作Mn3O4的办法有多种,但因为在制作进程中所需的质料来历、设备及出产出来Mn3O4的质量等问题,使得绝大部分的办法为实验办法。在实践出产中,现在国内的出产都是以电解金属锰粉为首要质料,再加上恰当的添加剂,操控必定条件,在水中氧化而出产出来的。 (四)四氧化三锰商场展望[15,16] 国际软磁铁氧体的产值由1985年11万t添加到1997年的22万t再添加到2000年的30万t,2005年全国际软磁铁氧体的产值到达了50万t,其间我国和东南亚添加速度最快。1985年我国软磁铁氧体的产值约7000t,到1997年开展到50000t,2000年到达了60000t,2005年到达了100000t,国际商场将坚持在10%以上的速度添加,我国也将以10%~15%左右的年添加率开展。 我国Mn3O4首要是以金属锰为质料出产的,年产值约3000吨,无法满意电子职业的需求,每年约需进口电子级Mn3O42000t。1996年原电子工业部已做出决议,截止到2000年末,要在全国规模内完成用Mn3O4替代高纯碳酸锰出产软磁材料。这将给国内Mn3O4商场添加超越1万吨的容量,因而,高品质Mn3O4的开展远景是十分宽广的。 四、钨渣的归纳收回运用(一)钨渣归纳收回运用的含义跟着冶金工业的开展,钨矿得到进一步挖掘与运用,高品质钨精矿数量削减。钨冶炼现行工艺以碱浸为主,简直一切钨碱浸渣中都含有少数的Ta、Nb、Sc Mn Fe等有价金属,我国每年出产仲钨酸铵、钨氧等产品耗钨精矿高达42万t,钨渣约19万t,国内钨渣中Ta2O5+Nb2O5总含量(质量分数,下同)达0.54~0.65%,WO3含量达4~7%,Mn含量17%,Sc2O3含量达0.02~0.04%,都具有较大的归纳收回价值。把这些含有许多有用金属的钨渣作为废料弃之,既糟蹋资源又污染环境。因而怎么经济有用地收回运用这些废渣,对维护环境、充沛运用资源具有重要含义。 (二)钨渣中有价金属收回运用的研讨现状我国钨冶炼现行工艺以碱浸为主,所得钨渣根本都是碱浸渣,其间含有Ta、Nb、W、Mn等多种有价金属。现在,国际上对钨渣中金属的收回有了较为深化的研讨,其首要研讨成果有:  1、酸浸与钠碱熔融法从钨渣中富集和收回钽铌的研讨[19] 钨渣用5%,在40℃下浸出30min,用量为理论用量2.5倍,可除去其间72.1%的铁和74.7%的锰,此刻的钽收回率达92%,铌收回率达84.6%。将所得酸浸出渣进行钠碱熔融,当钠碱与浸出渣的质量比为3∶2、反响温度为800℃、反响时刻60 min时,得到Ta2O5、Nb2O5含量别离为0.48%及2.74%的钽铌富集物,钽的收回率可达83%,铌的收回率可达74.8%。钽、铌的总收回率别离为76.4%和63.3%。实验标明钨渣经酸浸与钠碱熔融处理,钽铌能够得到有用富集和收回。 2、苏打焙烧-水浸与酸浸结合法收回钽铌的研讨[20] 苏打用量为理论量的6.0倍,焙烧温度为850-950℃,焙烧时刻为50min,水浸液固比为6:1,时刻为90min;酸煮时HCl浓度为20%,浸出液固比为6:1,时刻为60min。依照以上条件处理钨渣,可取得含Ta2O5+Nb2O5达15.89%(其间ω(Ta2O5)为4.06%)的钽铌富集渣,钽铌收回率达79.46%。该工艺既可完善我国现行的钨冶金流程,充沛运用自然资源,取得可直接运用的钽铌出产质料,又可削减许多钨渣堆存引起的环境污染问题。 3、莫斯科钢铁与合金学院的米德维杰夫等人提出了两种处理高锡钨渣或含锡低度钨质料的流程。第一种流程是依据将W—Sn中间产品中的锡复原为金属锡和含锡的金属间化物,然后选用低温氯化的办法将锡以的办法收回,氯化残渣经酸处理浸出Mn、Fe、Sc后,浸出液送Mn、Fe、Sc提取,浸出渣能够用湿法冶金的办法收回其间的Ta、Nb、W也能够在电弧炉中冶炼铁合金。第二种流程是依据将含WO3、SnO2、Mn、Fe、Sc、Ta、Nb的质料首要用酸处理得到含Mn、Fe、Sc的水溶液,浸出渣经浸得到钨酸铵溶液和含Ta、Nb、Sn、Si的浸渣。含Mn、Fe、Sc的水溶液用萃取法收回Sc,再从萃余液中收回锰盐或MnO2。钨酸铵溶液送仲钨酸铵出产,对浸渣可按进行复原熔炼先收回锡,再收回Ta、Nb。 五、溶液中铁的去除湿法冶金中常用酸性溶液浸出矿石,矿藏的中铁以二价或三价铁的办法存在于溶液中。铁的存在对后续工序如电堆积发作很大损害,因而有必要除去。常用的除铁办法有黄钾铁矾法、针铁矿法、赤铁矿法和溶剂萃取除铁。 (一)沉积除铁办法1、黄钾铁矾法 黄钾铁矾法是上世纪60年代澳大利亚电锌公司经过多年实验研讨和开展运用的除铁办法。一起,挪威锌公司和西班牙的阿斯图里亚那锌公司也别离开展了这种办法。黄钾铁矾法是种很好的除铁办法,具有除铁作用好、构成的铁渣过滤功能杰出等长处。黄铁矾法在湿法冶金炼锌中引起极大爱好,并很快得到推广运用。尔后,又拓宽到钴、镍、铜、锰等湿法冶炼范畴中。 黄铁矾呈纯黄色或淡黄色晶体,六方晶系,明矾石型结构,a=0.721nm,c=1.703nm,Z=3。黄铁矾的分子式一般能够写成A20·3Fe203·4S03·6H20或许AFe3(S04)2(OH)6,或A2[Fe6(S04)4(OH)12],式中A代表一价阳离子,既能够是K+,Na+,NH4+,也能够是Rb+、Ag+、1/2Pb2+等。[21]依据对含有硫酸铁和溶液水解进程有研讨的Babcan(1971)所述,黄钾铁矾安稳区域是在pH1-3及温度20℃-200℃之间。pH过低则没有沉积存在,pH过高铁将以针铁矿(可到100℃)和赤铁矿(100℃以上)存在。[22]研讨Fe203—S03—H20三元系在某些温度下的平衡状况,也能够运用三元系图看出铁矾的安稳区。 铁矾沉积的生成,首要受温度、pH值和晶种的影响。 ①温度  在低温下,钾矾、钠矾、铵矾也能够在溶液中生成,但构成的速度适当慢,在20℃,pH为0.82~1.72的Fe2(SO4)3—S03—H20溶液中,铁钾矾沉积需四个星期至六个月的时刻才干生成,其它几种铁矾的沉积速度更慢,升高温度,能够加速铁矾净化除铁速度。 ②pH值  溶液的酸度对铁矾沉铁有许多的影响,溶液的pH值上升,铁矾沉积除铁速度和除铁率都加大,不同的研讨者得到的结果是共同的。在100℃的溶液中,铁矾沉积除铁可给出平衡联系[Fe3+]/[H2S04]=0.01。 ③晶种  一些研讨者的结果标明铁矾晶种对溶液中铁矾沉积除铁速度有显着的促进作用,而另一些作者却指出晶种的影响不显着,这可能是他们挑选的沉矾条件不同所造成的。事实上,铁矾的沉积是一个新相生成进程,晶种、所用试剂的纯度及容器壁状况等对铁矾沉积都会有影响,可是值得注意的是,挑选的沉矾实验条件不同,它们的影响巨细有很大的差异。在低温、高酸、低三价铁离子和碱离子浓度的溶液中沉矾除铁,铁矾生成化学反响很慢,在这种状况下,晶种对铁矾沉积的影响就不显着。 2、针铁矿法 针铁矿法也是一种成功运用于湿法冶金的除铁办法。一般以为,针铁矿型的沉铁渣,结晶体大,夹藏有价金属少,简单过滤。针铁矿法是比利时老山公司巴伦厂开展和运用的一种除铁办法,于1970年工业化。针铁矿法的杰出长处是合适于多种酸性介质浸出液,除铁作业可在常压和较低温度(70~100℃)下进行,在硫酸盐溶液中沉积为α-FeOOH,在介质中首要为β-FeOOH。针铁矿法除铁不需外加其它碱金属阳离子,就能取得过滤功能杰出的沉积渣,并能别离出铅、银、铟渣。渣量比黄铁矾法少,其含铁量也较高。针铁矿的缺陷是阴阳离子夹藏多,然后下降了铁渣作为副产品的价值。依据Fe203—H20系的平衡图,在Fe3+浓度很低的条件下,Fe3+将构成针铁矿,以FeOOH沉积。氧化复原电位和pH是操控铁在水溶液中行为的两个重要因素。氧化环境促进铁沉积,复原环境促进铁溶解。酸性条件一般有利于铁溶解,碱性条件则促进铁沉积。针铁矿为一种很安稳的晶体,其溶解反响的平衡常数很小。 湿法冶金中工业料液含铁为高价和贱价铁的混合物。为使针铁矿沉积过称顺利进行,有必要预先下降Fe3+,使沉积进程中Fe3+一直坚持在1g/l以下。完成这一方针有两条途径,即复原-氧化法(V.M法)和部分水解法(E.Z法)。 a 复原-氧化法(V.M法) 电锌厂一般选用闪锌矿精矿作复原剂,其反响为: ZnS+2Fe3+=Zn2++2Fe2++S ZnS是一种慵懒很大的复原剂,为加速反响速度,出产上选用近于欢腾的温 度(95~100℃),硫酸含量坚持高于50g/l,以防止Fe3+水解,一般复原3--6h。ZnS复原是一个高温高酸的缓慢进程。国外ZnS复原一般独自有一复原工序,使工艺流程长,蒸汽耗量大,硫渣需求回来焙烧等缺陷。  选用针铁矿法除铁,氧化除铁工序包含严密相连的两个反响,即低铁的氧化和高铁的水解。针铁矿法氧化沉铁是依据下列反响: 2Fe2++1/202+3H20=2FeOOH+4H+ 空气氧化低铁是经过溶解在溶液中的氧来完成的。因而进步氧的溶解度可进步反响速度。 b 部分水解法(E.Z法) 与复原-氧化法不一样的是,部分水解法不是把Fe3+复原成Fe2+,反而是把溶液中少数的Fe2+氧化成Fe3+,再把含许多铁的弱酸浸出液以喷淋的办法洒入拌和均匀的含铁低于1g/l,的低酸溶液中,弱酸浸出液在触摸槽内底液(合适针铁矿产生的)的瞬间,在巨大的热力学推进下,以水解的办法分出针铁矿沉积,可视为三价铁离子直接水解,反响式如下: Fe3++2H20=FeOOH+3H+ 由上反响式能够看出,硫酸高铁水解发作酸,要是不必中和剂中和,产品必将发作变化,因而,要使反响槽内溶液坚持在必定规模的pH,湿法炼锌进程一般用焙砂不断中和余酸。 3、赤铁矿法 赤铁矿有二种结晶形状,即γ-Fe203和α-Fe203。天然赤铁矿在结构上归于α-Fe203,它是顺磁性的,而γ-Fe203则具有很强的铁磁性。γ-Fe203的改变温度到400℃,加热到400℃时,它就会向α-Fe203改变,一起磁性消失。加热从低温水溶液中分出的氢氧化铁时,首要得到的是针铁矿继而是水赤铁矿(α-Fe203·0.5H20),而γ-Fe203则是加热进程的第三级产品。针铁矿与γ-Fe203的改变温度是160℃。假如选用高温水解法,能够得到过滤功能杰出的赤铁矿。 从Fe203—S03—H20系在200℃高温下的等温线能够看出,在此温度下,Fe203能大部分析出。 (二)溶剂萃取除铁尽管现已对许多萃取剂作了许多研讨,可工业上能用于溶剂萃取技能除铁的却还没有,首要是因为溶剂萃取铁在萃取率和反萃率上总是此消彼长。萃取率高往往反萃困难,反萃率高时又因萃取率低而用处不大。 假如能处理上述难题,溶剂萃取技能因可得到纯的铁化合物,将会是一种最有远景的除铁办法。 (三)各种除铁办法比较 黄铁矾法的首要长处是: 1、可取得适于电解的硫酸盐溶液,一起锌、镉、铜的收回率进步; 2、铁呈结晶状况除去,过滤和洗刷功能较好; 3、铅、银、金富集在二次渣中,合适做炼锌厂的配料会进一步处理; 4、常压进程易和现有的电解锌车间结合; 5、最重要的长处是能从循环的电解液中除去硫酸根,坚持硫酸根在体系中的平衡。 黄铁矾法的缺陷是渣量大,硫酸耗费较多。按黄铁矾法处理锌渣的电锌厂,如锌精矿含铁量按8%计,年产100kt锌的工厂,每年渣量约为53kt,明显,渣量太大。 针铁矿法的关键是使溶液中三价铁离子浓度在沉积进程中坚持较低水平,如低于lg/L,老山公司巴伦厂运用的是复原氧化法,首要将溶液中的铁复原为三价,然后在三价铁离子水解的条件下将二价铁缓慢氧化成三价铁。该工艺功率较低;过滤的料液较大;动力耗费大;酸平衡难于把握;酸、碱耗费较大,设备较为杂乱。针铁矿法渣量较黄铁矾法低,关于炼锌,针铁矿法锌收回率与黄钾铁矾相同,但铜的收回率不如黄铁矾法高。针铁矿法流程中硫酸盐平衡问题未取得很好的处理,现在首要操控参加有生成不溶硫酸盐的质料(如铅)、扫除硫酸锌溶液以及用石灰中和电解液等办法坚持硫酸盐平衡。 赤铁矿法除铁最富有吸引力的是此法除铁铁渣量少,含铁高;但需求较高pH值,且能耗最高,蒸汽耗量约占全厂60%,所以运用该法除铁的单位不多。最终,三种除铁办法的操作条件比较列于表1-1,各种办法的沉积渣的首要成份列于表1-2。      表1-1  黄铁矾法、针铁矿法、赤铁矿法操作条件比较表1-2 不同办法沉积渣的首要成分    六、本实验研讨内容和含义本研讨首要是在现在现有的Mn3O4制备办法研讨的根底上,研讨以钨渣为质料收回锰,用针铁矿法除铁取得纯锰化合物的办法。该法不只能够下降产品成本,改进产品的质量,因为是以钨渣作为质料,还能够削减环境污染,节约能源。    (一)本次研讨的首要内容1、钨渣的酸浸 研讨浸出剂硫酸浓度及用量对锰浸出率的影响,找出锰浸出率最高时的硫酸浓度和用量。 2、酸浸液除铁 浸出液中含有许多的铁离子,要得到比较纯洁的锰化合物就有必要将铁除到适当低的程度。研讨了针铁矿除铁进程中pH值、温度及滴定速度对除铁率的影响,找出最优条件。 (二)本研讨的首要含义      近年来,国家工业部要在全国规模内完成用Mn3O4替代高纯碳酸锰出产软磁材料,所以Mn3O4需求量日积月累。但作为锰锌铁氧体粉末首要原材料之一的四氧化三锰报价正不断上涨,报价上涨的首要原因是国内锰矿富矿根本挖掘结束,资源直销量现已锐减,电解锰出产供应商的许多减产、封闭和一些刚性需求的开释,使商场现货直销量削减,导致电解锰报价上涨。因而,寻觅其他的锰来历显得十分重要。 本研讨以钨渣为质料制备高纯Mn3O4,为新锰源的运用供给了重要的理论依据。 参考文献 [1] 马世昌. 根底无机化学反响[M]. 陕西:公民教育出版社, 1995 [2] 丁楷如, 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酸溶性钛渣的酸解工艺

2019-02-13 10:12:38

用酸溶性钛渣作质料比钛铁矿作质料有以下长处。     a.因为钛渣中的TiO2含量高,产品总收率可进步2%~3%,并可节省相应的储运、枯燥、原矿破坏的费用;     b.因为钛渣中钛含量高、铁含量低,因而酸耗也明显下降,每吨钛的酸(H2SO4)耗可节省25%~30%,但反响时硫酸浓度较高;     c.无副产品硫酸亚铁,也不需求用铁屑来复原,防止废铁屑带进的杂质对成品质量的影响;     d.能耗低,可节省0.6t蒸汽/钛,节电8%、节油或燃气4%、节水5%、节省制作本钱12%;     e.工艺流程短,可省去复原、亚铁结晶与别离和浓缩3个工艺操作进程;     f.反响生成的钛液稳定性好,晶种增加量也较少;     g.废酸,废水、废渣排放量以每吨钛计比普通钛铁矿酸解工艺要少得多,三废管理的费用相对少。      因为酸溶性钛渣在高温冶炼时要参加复原剂(无烟煤),因而产品中不含Fe2O3而含有二价的FeO和金属铁,所以在酸解进程中不只不需求参加铁屑来复原高价铁,有时因为三价钛含量过高还要参加少数的氧化剂。别的因为酸溶性钛渣中二氧化钛含量高、总铁含量低、不含有Fe2O3,因而反响时放热低,需求蒸汽加热的时刻较长,反响时的硫酸浓度要求较高(91%)老练和浸取的时刻较长。       图1为运用加拿大QIT索利尔酸溶性钛渣的酸解反响进程,从图中能够看出:反响前的80min为加酸、投矿和拌和的进程,此刻的压缩空气流量为600m3/h,随后加稀释水7min,因为硫酸稀释放热温度从50℃升至80℃,然后通蒸汽加热25min温度上升至120℃,主反响当即开端,在5min内温度从120℃猛增至200℃左右。主反响期间保持约15min,从加稀释水前20min到主反响期间压缩空气的流量增大至800~1000m3/h,保温吹气0.5h,此刻压缩空气量可降至500m3/h,中止吹气老练约4h,在此期间温度从190℃缓慢降至85℃,接着在不超越90℃的情况下浸取约7h,浸取期间拌和用的压缩空气流量约800m3/h,所得钛液的相对密度为1.550g/cm3。[next]     图2是一个运用加拿大QIT索利尔酸溶性钛渣的工艺流程和物料平衡示意图。

钛渣酸溶性好的原因分析

2019-02-13 10:12:38

在电炉熔炼的1600~1800℃的中温条件下,除铁的氧化物被复原外,还有适当数量的TiO2被复原为贱价钛的氧化物(只要在更高的温度下,TiO2才被复原生成TiC和金属钛而溶于铁水中)。     在钛渣熔炼出炉后的冷却结晶过程中,大部分钛的氧化物与其他碱性较强的金属氧化物化合构成二钛酸盐(如FeO·2TiO2、MgO·2TiO2、MnO·2TiO2),并与A12O3·TiO2、Ti3O5等构成黑钛石固熔体。也有少数偏钛酸盐等构成塔柱石固熔体,还有少数钛的氧化物进入硅酸盐玻璃体。钛渣熔体在空气中冷却时,其间部分贱价钛还会被氧化生成游离TiO2,当这种氧化发生在温度>750℃时,氧化产品主要是金红石型TiO2。生成了金红石型TiO2,就不能被硫酸所溶解。因而出产酸溶性钛渣,很重要的一点是在高温期尽量让其保持在复原气氛,不让空气氧化。     钛渣酸溶标明,黑铁石固熔体的钛氧化物最易溶于硫酸,金红石型TiO2不溶于硫酸。因而作为酸溶性钛渣应满意以下几点:①应含有适量的助溶杂质(主要是FeO和MgO)以及一定量的Ti2O3,以使钛的氧化物尽可能存于黑钛石固熔体中;②在工艺上采纳喷水冷却,可防止高钛渣与空气触摸氧化生成不溶于硫酸的金红石型TiO2,一起也可加速冷却速度。一般温度在<750℃时,其钛的氧化产品为锐钛型TiO2,而不是金红石型TiO2;③像前独联体那样,在熔炼后期参加废钛屑,进步钛渣的复原度,防止高温被氧化成金红石型TiO2。     经分析攀枝花矿酸溶性钛渣物相标明,其渣中钛氧化物90%以上进入黑钛石固熔体中,有4%~7%进入硅酸盐相,有1%左右以金红石型TiO2方式存在。     钛渣中的Fe2+、Mg2+、Mn2+、Al3+为构成黑钛石固熔体供给了必要的二价和三价金属离子,它们具有安稳该固熔体的效果。其间FeO·2TiO2和MgO·2TiO2是最易溶于硫酸的,即FeO和MgO具有促进钛渣中钛氧化物溶于硫酸的效果,是酸溶性钛渣不行短少的助溶杂质。这两种氧化物增加了钛渣与硫酸的反响热,反响式如下:                             FeO+H2SO4===FeSO4+H2O+113.4kJ/mol                             MgO+H2SO4===MgSO4+H2O+163.8kJ/mol     经核算,攀枝花矿钛渣与硫酸的反响热比砂状钛铁矿(含TiO251%)只低15%左右。MgO是攀枝花矿钛渣与硫酸反响的重要热量来历,它占悉数反响热的42%左右。在酸解攀枝花矿钛渣时,当加热蒸汽压力>0.6MPa时,其反响速率较快,反响最高温度可达200℃左右。攀枝花矿钛渣具有杰出的反响功能,可满意硫酸法钛白出产的要求。     我国一些研讨和出产单位曾研制成酸溶性好的钛渣,其TiO2含量达75%~78%,当TiO2含量超越80%时,酸溶性便大为下降。一般运用档次高的钛渣时,需求运用更浓的硫酸才干使其酸解。用两广钛铁矿和用攀枝花钛精矿都能炼制出酸溶性好的钛渣。上海东升钛厂曾在年产2000吨硫酸法钛白出产设备上,完成了用南边流程出产的酸溶性好的钛渣制取出BA-0101型钛。

从钨渣中回收钪

2019-02-18 15:19:33

钨精矿分化的滤渣含钪0.3%~0.4%,是收回钪的重要质料。 傅世业对钨渣经电炉还原熔炼所得的焙炼渣中,别离提纯钪进行了研讨。通过还原熔炼,钨渣中的铌、钽、钨、铁和锰等生成铁合金;而钪、铀及钍等富集于溶渣中,见下表。 表  钨渣和还原熔炼渣的成分    (%)熔炼渣用水调浆,加工业在80~90℃下浸出0.5h后,加软锰矿作氧化剂,恒温下拌和3.5h,固液比1∶6~7∶1。抽滤别离出滤液,用串级萃取收回钪。 在萃取时,先用50%仲辛醇的火油溶液,十二级逆流萃取除铁。萃余液用5% N263的火油溶液四级逆流萃铀,硫酸反萃得铀产品。萃铀余液用少数硝酸调理酸度,P350火油溶液二级逆流萃钍,有机相用碳酸钠溶液反萃钍。最终萃余液用P204 单级萃取钪。富钪有机相用洗刷后,溶液反萃得到氢氧化钪。再用溶解,草酸沉积,700~750℃下灼烧0.5h,得到白色疏松状的氧化钪,钪的收回率大于80%,其工艺流程见图1。图1  钨渣还原熔炼渣提取钪的工艺流程

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

从钢铁冶金渣中回收铌

2019-02-19 12:00:26

在我国和前苏联的一些铁矿石中含有少数铌。我国包头白云鄂博铁矿中含Nb2O50.1%~0.15%,TFe30%~38%,TRE5%~6%,归纳使用价值高。但包头铌矿藏在铁矿体内散布很散,嵌布粒度细(均匀0.02mm),现在没有有有用的选矿富集铌的办法,主要靠钢程中收回,即中贫铁矿和铁精矿在高炉(1800m3)炼铁时铌被复原进入铁水(含Nb0.06%~0.1%),稀土则进入高炉渣中(含REO13%~15%),高炉铁水在平炉或转炉炼钢时铌被氧化进入炼钢渣中。前期平炉渣中可达Nb2O50.5%~0.7%。然后再以平炉渣为质料,在小高炉(55m3)中进行第2次炼铁,所得含Nb为0.5%~1.3%的铁水,再进转炉吹炼铌渣。转炉渣化学成分为:Nb2O57%~9%,MnO50%~60%,TiO21.8%~2.3%,TFeO5%~10%,SiO215%~25%,P2O54%~10%。这种转炉渣有多种处理办法,这儿列出两种。       一、电炉复原出产低档次铌铁       为了别离渣中的游离铁和下降磷含量,选用分步熔炼法,第一步依据P2O5和FeO先于Nb2O5复原的原理,操控复原剂(焦炭)用量和下降炉温,以及参加脱磷剂(NaCl∶Na2CO3=1∶1)等条件进行脱铁去磷;脱铁后的炉渣参加焦炭在电炉中第二步熔炼铌铁。所得低档次铌铁的成分为:Nb14%~16%,Si<2%,MnO40%~60%,P1%~2%,C6%~8%。将这种铌铁细磨然后氧化,所得含氧化铌的富集物再用酸浸出,接着溶剂萃取氧化铌产品。       二、提锰富集铌工艺       炉渣含Mn50%~60%,提取锰能够富集铌。为此,使用炉渣中的锰是以贱价Mn2+形状存在的特色,在200~230℃下用硫酸铵焙烧转炉渣,反响为:   MnO+(NH4)2SO4=MnSO4+2NH3↑+H2O       焙烧熟料然后用水浸出锰,所得锰浸出液含锰达80~100g/L,锰收回率95%,浸出渣中铌档次进步一倍以上,可用于制取含铌>30%的中级铌铁或接萃取流程提取氧化铌。办法的长处在于:尽管焙烧时炉渣中的FeO也能和硫酸铵反响生成FeSO4,但因为是水浸,浸出液的pH值为5~6,而Fe2+在pH=2时便发作水解沉积,故锰浸出液纯度高,搅扰最大的杂质铁的去除大大有利电解锰的提取;因为硅不被浸出,过滤顺利。

粗铋的碱性碲渣回收碲

2019-01-31 11:06:04

粗铋碱性精粹产出的碱性碲渣,其成分已列于下表,其间含Te6~30%,是收回碲质料。 一、工艺流程 出产碲的流程如图1。图1  碲出产工艺流程图 二、首要技能条件 (一)球磨与浸出。碲渣装入湿式球磨机磨至100~120目,液固比为1∶1,每批球磨4小时,然后将球磨液泵至浸出罐,用水稀释至原体积的三倍,加温至80~95℃,拌和6小时后弄清。上清液成分为(克/升):Te30~32,Se2~3,Bi<0.1,Pb0.01~0.03,Fe<0.1,As0.1~0.3,Sb0.1~0.2,Ca<0.1,Zn<0.1,游离NaOH30~32。 (二)净化。净化的意图是除掉重金属杂质和SiO2。加Na2S使重金属杂质变成硫化物沉积,每升溶液参加Na2S量一般为1.5~2.5克,反应为: Na2PbO2+Na2S+2H2O=PbS↓+4NaOH 参加适量CnCl2,使SiO2生成硅酸钙沉积,其反应为: Na2SiO8+CaCl2=CaSiO8↓+2NaCl 操控溶液含NaOH量为25~35克/升,液温85℃以上,当滤纸呈棕灰色即为结尾。 (三)中和。中和的意图是使转化为TeO2,一起为了脱硒,加温至60~80℃,用稀硫酸(酸∶水=1∶4)中和至pH4.5~6,生成TeO2沉积,反应为: Na2TeO3+H2SO4=TeO2+Na2SO4+H2O 鼓风拌和、过滤、TeO2沉积用沸水洗刷后,其化学成分为(%):Te70~75,Se<0.1,Cu<0.1,Pb0.5~1.5,SiO24~5,Bi0.2~0.4,Sb0.2~0.3。 (四)煅烧。煅烧的意图是为了进一步脱硒。煅烧温度300~450℃,恒温1~3小时,当TeO2呈黄白色即为合格品。 (五)造液。TeO2能溶于NaOH溶液,反应为: TeO2+2NaOH=Na2TeO3+H2O 每千克TeO2参加0.55~0.65千克NaOH,液固比为5∶1,液温90℃,溶液密度大于1.36克/厘米3,静置两天后运用。 (六)电积。电解液为净化后的溶液。其化学成分为(克/升):Te180~220,NaOH80~100,Se<0.3,Pb<0.003,Cu<0.003。室温下电积,电流密度40~60安/米2;同极距为50~110毫米;槽电压1.5~2.8伏;电解液循环补加新液,使溶液含碲大于100克/升;阳极选用铁板,阴极选用不锈钢板;电解周期5~12天。 通直流电后,碲在不锈钢阴极板上分出,阳极开释氧气。 (七)铸型。出槽后,用木锤轻敲阴极,将分出碲敲碎落入不锈钢桶内煮洗,可先加少数草酸,煮洗36小时后,再用蒸馏水煮洗48小时。将洗净的分出碲烘干,坩埚熔铸,铸型温度为480~600℃可加少数硼砂扒渣,铸锭表面吹风冷却。 三、首要设备 (一)球磨机。φ600×1000毫米,转速45转/分。 (二)浸出罐,中和罐,净化罐。各一个,选用夹套式珐琅反应釜(φ1000×1500毫米),机械拌和。 (三)真空泵。SZ-2二台。 (四)电解槽。六个,钢板衬胶,790×600×640毫米。 (五)硅整流器。GZH3-40型一台,100安,50伏。 四、产品用处 碲用于半导体工业温差发电与温差致冷;作冶金添加剂,改进钢铁和铜,铅及其合金的功能;还用于有机化工组成作催化剂,用于玻璃、陶瓷工业作染色剂。 五、产品质量 一号精碲的化学成分(%):Te≥99.99,Cu≤0.001,Pb≤0.002,Al≤0.001,Bi≤0.001,As≤0.0005,Fe≤0.001,Na≤0.003,Si≤0.001,S≤0.001,Se≤0.002,Mg≤0.001。 六、其它办法收回碲 (一)还原法。还原法是将TeO2粉末配入面粉作还原剂,在坩埚内还原熔炼,待白色蒸气挥发完后,加硼砂扒渣。所产出之碲锭含碲99%,可用作冶金添加剂和玻陶染色剂。 (二)可溶阳极电解。阳极板由含碲99%的粗碲铸成,阴极选用不锈钢板,选用电解液,含NaOH 80~100克/升,Te 90~100克/升,室温,电流密度50~100安/米2,槽电压1.5~2伏。可产出1号精碲。