钛铁标准
2019-03-18 10:05:23
钛铁的化学成分代号 化学成分 /% Ti Al SI Mn C P S V ≤ 钛铁标准FeTi30Al6 20.0-35.0 6.0 4.0 0.15 0.10 0.06 FeTi30Al10 20.0-35.0 10.0 8.0 0.20 0.10 0.07 FeTi40Al6 35.0-50.0 6.0 4.5 1.5 0.10 0.10 0.06 FeTi40Al8 35.0-50.0 8.0 5.0 1.5 0.10 0.05 0.05 FeTi40Al10 35.0-50.0 10.0 8.0 1.5 0.20 0.10 0.07 FeTi70 65.0-75.0 0.5 0.10 0.20 0.20 0.03 0.03 0.50 FeTi70Al2 65.0-75.0 2.0 0.25 1.0 0.20 0.04 0.04 1.5 FeTi70Al5 65.0-75.0 5.0 0.50 1.0 0.30 0.05 0.04 表42-183 钛铁的颗粒粒度
级 粒度范围/mm 过细粒度(最大)/% 过粗粒度(最大)/% 1 3.15-200 8 10
在两个或三个方向上,不得有超过规定粒度范围最大极限值*1.15的粒度。 2 3.15-100 8 3 3.15-50 8 4 3.15-25 10 1 3.15-10 15 2钢铁工业协会
发布日期:1987-08-22
发布日期:1988-07-01" style="CURSOR: default" onclick="mClk(64930);" onmouseout="mOut(this,'#FFFFFF');" bgcolor="#ffffff">标准编号
标准名称
发布部门
实施日期
状态
GB/T 3282-1987
钛铁
中国钢铁工业协会1988-07-01
作废 GB/T 3282-2006
钛铁
国家质量监督检验检疫.2007-02-01
现行 GB/T 4701.1-1984
钛铁化学分析方法 硫酸铁铵容量法测定钛量
中国钢铁工业协会1985-09-01
现行 GB/T 4701.10-1988
钛铁化学分析方法 红外线吸收法测定硫量
国家标准局1989-03-01
作废 GB/T 4701.10-2008
钛铁 硫含量的测定 红外线吸收法和燃烧中和滴定法
国家质量监督检验检疫.2008-11-01
现行 GB/T 4701.11-1988
钛铁化学分析方法 燃烧中和滴定法测定硫量
中国钢铁工业协会1989-03-01
作废 GB/T 4701.2-1984
钛铁化学分析方法 重量法测定硅量
中国钢铁工业协会1985-09-01
现行 GB/T 4701.3-1984
钛铁化学分析方法 铜试剂光度法测定铜量
中国钢铁工业协会1985-09-01
现行 GB/T 4701.4-1984
钛铁化学分析方法 过硫酸盐-亚盐容量法测定锰量
中国钢铁工业协会1985-09-01
作废 GB/T 4701.4-2008
钛铁 锰含量的测定 亚盐 亚硝酸盐滴定法和高盐光度法
国家质量监督检验检疫.2008-11-01
现行 GB/T 4701.5-1984
钛铁化学分析方法 高盐光度法测定锰量
中国钢铁工业协会1985-09-01
作废 GB/T 4701.6-1984
钛铁化学分析方法 8-羟基容量法测定铝量
中国钢铁工业协会1985-09-01
作废 GB/T 4701.6-2008
钛铁 铝含量的测定 EDTA滴定法
国家质量监督检验检疫.2008-11-01
现行 GB/T 4701.7-1985
钛铁化学分析方法 钼蓝分光光度法测定磷量
国家标准局1986-01-01
现行 GB/T 4701.8-1988
钛铁化学分析方法 红外线吸收法测定碳量
国家标准局1989-03-01
现行 GB/T 4701.9-1988
钛铁化学分析方法 库仑法测定碳量1989-03-01
作废 GB 5688-1985
电焊条用还原钛铁矿粉1986-10-01
作废 GB/T 8454-1987
焊条用还原钛铁矿粉中亚铁量的测定
国家标准局1989-01-01
现行 SY/T 5351-1991
钻井液用钒钛铁矿粉1991-12-01
废止 YB/T 5141-1993
电焊条用还原钛铁矿粉
冶金工业部1994-01-01
现行 YS/T 351-1994
钛铁矿(砂矿)精矿1993-01-01
作废 YS/T 351-2007
钛铁矿精矿
国家发展和改革委员会2007-10-01
现行 YS/T 360-1994
钛铁矿(砂矿)精矿化学分析方法1993-01-01
现行
钛铁矿浮选方法
2019-01-17 09:44:12
钛资源在我国具有相当丰富的储量,约占世界总储量的一半左右,其中的绝大多数以钛铁矿的形态存在。我国的钛铁矿主要分布于川、冀两省,在琼、粤、桂、滇等省区也有分布。现在,钛及钛合金制品已经凭借其良好的性能得到了越来越广泛的应用。在这种情况下,如何更加科学合理的进行选矿工作成为一项重要的研究课题。在众多选矿方法中,浮选法无疑是最具有研究价值的,本文就以钛铁矿浮选方法为题展开论述。钛铁矿浮选方法具有如下四种:钛铁矿
(一)常规浮选法
在用常规浮选法进行选矿时,最常用的捕收剂有油酸、氧化石蜡皂、塔尔油以及一些新型的捕收剂。其中最常用的就是油酸及其皂类。这种捕收剂的应用技术已经十分成熟,应用起来也更加可靠。然而,它也有一个最显著的缺点,就是材料的用量太大。氧化石蜡皂是石蜡经氧化之后再皂化所得到的一种物质,这种捕收剂的来源更加广泛,而且更加物美价廉,在某种程度上可以代替油酸及其皂类然而这种捕收剂的选矿效率比较差,得到的精选矿物的品位也不够稳定。塔尔油是塔尔皂的酸化产物,与氧化石蜡皂相比,这种捕收剂所精选的矿石品位更加稳定,然而在进行浮选之前也需要通过乳化来保障其捕收效果。与以上的常规捕收剂相比,新型的钛铁矿捕收剂的选择性更好、一般也不需要进行乳化,而且对于一些比较难以分离的矿物具有更好的分离效果。例如,在选矿工作中,钛铁矿与钛普通辉石两者浮游性比较接近,使用浮选法比较难以分离。而使用一些新型的捕收剂之后,就可以更好地对二者进行分离作业,大大提高矿石的品位。
(二)絮凝浮选法
絮凝浮选法又可以细分为选择性絮凝法和疏水性絮凝法两种。其中,选择性絮凝是指在由两种或多种矿物构成的混合体中先单独的凝聚一种矿物,逐步进行分离。疏水性絮凝法则是利用悬浮在水中的疏水性颗粒相互之间产生的疏水作用,使之相互吸引并凝成团,并在随后对其进行分离作业的方法。这种方法可以把原矿品位从最初的不足10%,提升到40% 到50%,并且大大增加回收利用的效率,使其达到甚至超过50%。
(三)团聚浮选法
用于钛铁矿的团聚浮选,是指通过吸附在钛铁矿表面的捕收剂使钛铁矿疏水,之后借助桥液的毛细引力使矿粒聚团,并在其上浮之后进行分选的技术。需要注意的是,在用团聚浮选法进行选矿的过程中,必须时刻保证搅拌的强度与力度,这样才能够使矿粒更容易凝聚成团,达到精选的效果。在采用团聚浮选回收钛铁矿时,捕收剂建议选用油酸钠3.5 千克/ 吨,抑制剂可以使用草酸1.5 千克/ 吨。经过团聚浮选法浮选的精矿,品位可以达到45% 以上,回收率更可以达到甚至超过75%,但是如果搅拌的强度不够、回收率可能会下降4% 到5% 甚至更多。此外,叶轮的直径及其在槽中的位置也会对浮选指标产生影响,当叶轮直径达到搅拌槽直径的50% 左右,叶轮距槽底大约一米时,团聚浮选法的效果将会最好。
(四)载体浮选法
所谓的载体浮选法,就是利用可以进行浮选的粒级矿物,搭载更加细小的钛铁矿浮上来,从而实现分选的技术。对于微细粒矿物的选别来说,载体浮选法具有更加出色的效果。然而这种方法目前还存在一些没有解决的问题,因此仍然处于试验阶段,没有得到更加广泛的应用。
钛铁分类及用途
2018-12-07 13:57:58
2月24日消息:钛铁名称及英文 ferrotitanium钛铁用途 用作脱氧剂、除气剂。钛的脱氧能力大大高于硅、锰,并可减少钢锭偏析,改善钢锭质量,提高收得率。 用作合金剂。是特殊钢种的主要原料,它可增大钢的强度、抗腐蚀性和稳定性。广泛用于不锈钢、工具钢等。 并可改善铸铁性能。用于铸造工业以提高铸铁的耐磨性、稳定性、加工性等。 钛铁又是钛钙型电焊条涂料的原料。钛铁分类 牌号及化学成份: (GB3282-87)牌号
化学成份%TiAiSiPSCCuMn不大于FeTi30-A25.0-35.08.01.50.050.030.100.402.5FeTi30-B25.0-35.08.55.00.060.040.150.402.5FeTi40-A35.0-45.09.03.00.030.030.100.402.5FeTi40-B35.0-45.09.54.00.040.040.150.402.5 钛铁国际标准钛铁的技术条件,国际标准ISO5454-80规定如下:牌号
化学成分%Ti
Al≤
Si≤
Mn≤
C≤
P≤
S≤
V≤FeTi30Al6
20-35
6
40.15
0.1
0.06FeTi30Al10
20-35
10.1
80.2
0.1
0.07FeTi40Al6
35-50
6
4.5
1.5
0.1
0.1
0.06FeTi40Al8
35-50
8
5
1.5
0.1
0.05
0.05FeTi40Al10
35-50
10
8
1.5
0.2
0.1
0.07FeTi70
65-75
0.5
0.1
0.2
0.2
0.03
0.03
0.5FeTi30Al2
65-75
2
0.25
1
0.04
0.04
0.04
1.5FeTi30Al5
65-75
5
0.5
1
0.3
0.05
0.04
钛铁矿的干燥与粉碎
2019-02-13 10:12:38
一、干 燥
国外一般运用散装矿,乃至露天堆积,因而有必要枯燥后才干运用。我国钛工厂运用的钛铁矿一般为30~40千克/袋的内衬塑料薄膜的编织袋,在未受潮的情况下,一般不需求枯燥,可是选用矿、酸预混合工艺的工厂,最好枯燥后运用。
钛铁矿的枯燥一般在风扫磨中进行,风扫磨归于一种卧式球磨机,钛铁矿在不同直径巨细的钢球中磨细后,由热风炉来的热风把矿粉输送到收料器内。
二、粉 碎
为了使钛铁矿与硫酸的反响尽可能的彻底,就要增加它的反响接触面,因为一般化学反响的速度和它的表面积成正比,这样能够加快两者分子间的有用磕碰率,别的破坏后的钛铁矿表面会呈现许多缝隙,能够让H+和污SO42+离子进入参与反响,所以运用前需求破坏。
我国钛铁矿的破坏遍及选用雷蒙磨(Raymond mill)又称摆轮式研磨机或悬辊式研磨机、环辊磨等(下图)。雷蒙磨的生产能力大、能耗低、产品细度比较好,但噪音大、振荡比较凶猛。
该磨内部竖轴上的十字架上有自在悬挂的2~6个悬辊(我国大部分工厂运用4辊雷蒙磨),这些悬辊除了能够自转,并且随摆一同绕轴公转,在绕竖轴公转时,因为离心力的效果,使悬辊紧贴内壁上的磨环而滚动,欲破坏的钛铁矿,经电磁振荡加料器参加,在悬辊与磨环之间被破坏。物料的分级靠破坏室上方的分级机叶轮的转速来操控,破坏后的物料由离心风机送入的空气流携出,当分级机叶轮转速快时,携出的细颗粒较多,转速慢时携出的粗颗粒较多,较粗的大颗拉因为重力的效果落入破坏室的底部,经旋转铲刀铲起,从头在磨环与悬辊之间研磨后随气流携出。被空气携出的细矿粉经旋风分离器和脉冲袋式收尘器搜集贮于矿粉斗中备用。
钛铁矿破坏后的细度目标,随正艺不同和酸解反响器的巨细不同而不同,一般中小型钛工厂操控细度为325目筛余1%左右,容积90m3以上的大型酸解反响器,矿粉的细度操控较粗,一般操控200目筛余1%或325目筛余20%左右。
钛铁矿的破坏一般不需求增加破坏助剂,曩昔曾有材料报导在钛铁矿破坏时参加0.05%的油酸不仅能进步破坏机的产值,还能够进步酸解率1%~2%。
铋的冶炼
2019-03-07 10:03:00
铋的冶炼分粗炼和精粹两个过程。粗炼的办法因质料而异,以硫化铋精矿、氧化铋和铋的混合矿、氧化铋渣以及氯氧化铋等作为炼铋质料时,选用混合熔炼法,配入适量的铁屑、纯碱、萤石粉、煤粉等,在反射炉中进行混合熔炼,得到粗铋,送去精粹。以铅的火法精粹过程中发生的钙镁铋浮渣为质料的炼制办法是:先将浮渣加热,使其中所含的铅下沉取出。持续加热熔渣,熔化后,参加氯化铅或通入,以除掉钙和镁,得到富含铋的铅铋合金,再送精粹。精粹一般包含氧化除砷锑碲、加锌除银、氯化除铅锌、高温除氯四个过程。
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。
钛铁矿浮选研究现状
2019-02-18 15:19:33
钛铁矿选矿的意图是对钛铁矿原矿进行预先富集,以进步钛铁矿精矿中TiO2的档次,下降冶炼本钱。原生钛铁矿的选矿技能通过多年的科技攻关后,其选别流程断定为粗粒级选用重选-电选,细粒级选用强磁-浮选工艺,运用的浮选捕收剂首要为MOS。跟着矿山挖掘向深部进行,矿石趋于贫、细、杂,为确保铁精矿档次,需对磁选尾矿进行细磨处理。很多-0.045mm粒级物料作为矿泥直接丢掉,构成钛收回率低,资源被糟蹋。因而,关于细粒级钛铁矿,浮选越来越体现出它的优越性,人们也更多地致力于钛铁矿全浮选流程工艺的研讨。
钛铁矿浮选的关键是研发新式高效的钛铁矿捕收剂,优化工艺流程,下降生产本钱。近年来,钛铁矿浮选研讨首要环绕以下两个方面进行:一是研发挑选性、活性更好的钛铁矿捕收剂,也通过捕收剂的组合运用来增强药剂的捕收功能;另一方面是改善现有浮选工艺,选用挑选性絮凝浮选、载体浮选、聚会浮选和微泡浮选等,加强细粒钦铁矿的选别。
一、钛铁矿浮选药剂研讨现状
钛铁矿浮选所用的药剂首要包含捕收剂、调整剂和起泡剂等。20世纪四五十年代,人们就开端了钛铁矿浮选的研讨。钛铁矿浮选常用的捕收剂有脂肪酸类,如氧化白腊皂类、纸浆废液及塔尔油、羟肟酸及其盐类、有机和肿酸等。现阶段,矿石趋向贫、细化展开,单一药剂的运用很难到达活性、挑选性分身的效果,不能满意工业展开的需求。因而,现有药剂的混合运用及新药剂的组成是钛铁矿浮选的首要研讨方向。
混合用药比单一用药能取得更好的技能目标和经济效益。药剂的协同效应标明,两种或多种药剂按最佳配比组合运用,其效果常常优于其间任何一种药剂。胡永相等将烷基双与水杨羟肟酸混合后浮选人工混合矿,不仅能进步选别目标,且药剂总耗也随之下降。当两者份额为34∶15,以盐化水玻璃为抑制剂,pH值为6.3左右时,经1次粗选、2次精选,可以取得TiO2档次为48.32%,收回率为75.71%的钛精矿。
朱建光将3种捕收剂混合,按最佳配比组成MOS捕收剂,被攀钢钛业公司选钛厂选用。工业实验中可从TiO2含量为22.52%的给矿中得到TiO2档次为47.31%,收回率为59.29%的钛精矿。通过1年的生产实践,现场运用MOS为捕收剂,精矿TiO2档次为47%~48%,收回率为61.6%。实践证明,MOS是钛铁矿的有用捕收剂,但MOS捕收剂也存在一些缺点,如用量大,需协作多种调整剂一同运用等。针对MOS的缺乏之处,朱建光在MOS捕收剂的基础上研发了新捕收剂MOH,并进行了工业实验。结果标明:只用硫酸作调整剂,可得到钛精矿TiO2档次为47.51%,收回率为77.66%的目标,比运用MOS的浮选收回率高出16.06个百分点。
鳌合捕收剂与非极性烃油的组合补偿了独自用药的缺乏,烃油将矿藏表面构成的表面鳌合物掩盖,构成疏水的多分子层,进步捕收剂功能。孙宗华等选用非极性油与苄基肿酸混协作捕收剂,选用疏水絮凝浮选分选攀枝花钛铁矿,以硫酸为调整剂、钠为抑制剂、乙基醚醇为起泡剂,从TiO2含量为9.84%的给矿中得到TiO2档次为45.79%,收回率为50.52%的钛精矿。许宜蔚使用火油与乙烯磷酸浮选钛铁矿,发现火油能起到加速浮选速度、扩展浮选粒度边界、下降乙烯用量、进步浮选进程的挑选性和改善泡沫特性等杰出效果。
组合捕收剂的研讨中,多选用阳离子捕收剂-阴离子捕收剂、阴离子捕收剂-阴离子捕收剂、非极性捕收剂-其他类型捕收剂、捕收剂-起泡剂、捕收剂-絮凝剂等药剂的混合,来补偿单-药剂活性与挑选性的缺乏。
新药剂组成方面,展开对药剂有用基团及其浮选效果机理的研讨,进行药剂分子规划和挑选,有助于新式高效捕收剂的组成。见百熙把药剂规划原理引人浮选药剂的分子规划,王淀佐提出各种药剂结构功能判据,用定量办法进行药剂分子规划,这些理论为药剂的研发开发供给了依据。在微细粒钛铁矿捕收剂的研讨中,多官能团药剂的开发、药剂的优化是往后展开的一个方向。
二、钛铁矿浮选工艺研讨现状
跟着矿山挖掘的深化,矿石中矿藏的嵌布粒度变细,原有的生产流程不能适应当时的矿石性质,因而,进行浮选工艺的改善和优化是浮选微细粒钛铁矿的有用途径。朱阳戈等研讨了-20μm微细粒钛铁矿的自载体浮选,结果标明:钛铁矿浮选中粗细粒载体交互效果受二者相对含量影响明显,当粗粒载体份额在50%以上时,自载体效果效果较好。以攀枝花钛铁矿实践矿石为实验矿样进行小型实验,载体浮选工艺与细粒矿自浮选工艺比较,-20μm粒级钛铁矿收回率由52.56%进步到61.96%。
范前锋等初次将微波能作为一种预处理技能用于钛铁矿选矿,研讨了微波能在磨矿、磁选和浮选中的使用。微波对钛铁矿中各矿藏有挑选性加热效果,使矿石内部发生强的应力,促进物相之间微细裂隙的构成,增强矿藏的粒间解离。钛铁矿经功率为2600W,频率为2.45GHz的微波照耀60s后,其相对磨矿功指数削减80%。一起,钛铁矿收回率和磁选精矿档次随使用的微波功率水平及照耀时刻而进步。使用微波照耀,钛铁矿表面的亚铁离子敏捷氧化成三价铁离子,加强了油酸根离子在表面的吸附。开路浮选两次精选实验结果标明,与惯例办法比较,微波处理后TiO2收回率由39.8%进步至74.8%,档次由26.2%进步至29.9%。
覃文庆等以山东某钛铁矿的工艺矿藏学研讨为理论基础,依据矿石矿藏组成杂乱、矿藏嵌布粒度细等特色,对该矿石进行了多种实验计划的比照,最终断定选用阶段磨矿、阶段选其他磁选-浮选联合流程,从铁含量为19.48%,TiO2含量为9.40%的原矿取得铁档次为66.42%的铁精矿和TiO2档次为45.28%的钛精矿。
钛铁矿捕收剂
2019-01-16 17:42:27
钛铁矿浮选药剂-钛铁矿捕收剂ZN118 (代号ZN118)针对微细粒钛铁矿、金红石、钒钛磁铁矿难以提高到47%以上的问题;我们研究出新型提钛药剂(代号ZN118),对某处钛铁矿(强磁尾矿含二氧化钛21%),进行了浮选试验研究,取得了以下指标:钛精粉品位含二氧化钛48.12%,回收率70%以上。品牌:中南选钛剂 主要用途:钛铁矿、金红石、钒钛磁铁矿提钛去杂 浮选性能:具有良好的捕收性、选择性和耐低温(最低温度5℃)性能。建议用量:1000-1800克/吨给矿 配制方法:5-10%水溶液(重量比、自来水稀释),用40℃温水溶解即可。使用矿物浮选范围:钛铁矿、金红石、钒钛磁铁矿提钛环保性能:药剂无毒无害,易生物降解,对环境友好,选矿尾水可循环使用。 产品特点: 1.各种类型钛铁矿、金红石、钒钛磁铁矿提钛,生产成本低,钛精矿可达47%以上。 2. 耐低温,实现常温浮选,节能降耗。 3.浮选泡沫量适中,浮选稳定,流动性好,可波动范围大,易于生产操作。 4. 选择性好,捕收力强,可得到高品位、高回收率。浮选产生的泡沫量少且脆。 5.高效、无毒,对人体和环境友好。包装规格:25公斤塑料袋。运输与贮存:不燃不爆,按一般化工产品运输。密封,贮于阴凉干燥处。使用时注意事项:操作人员应戴好塑料手套,按规定着装,防止溅到眼睛、面部和其他人体部位。
钛铁矿和锆矿的选矿技术
2019-02-21 08:58:48
一、钛锆资源和产值
1.钛资源及产值
全世界已探明钛资源储量为7.1亿吨(按钛计、下同),其间钛铁矿储量为5.6亿吨,金红石储量为1.7亿吨,钛工业储量为2.7亿吨。
2.锆资源及产值
世界锆储量首要赋存于海边砂矿矿床中,只要少部分赋存于残积砂矿和原生矿中,工业价值不大。锆资源中首要矿藏是锆英石及斜锆矿,它们多与钛铁矿、独居石、金红石、磷钇矿、锡石等矿藏共生,呈归纳性砂矿床产出。澳大利亚锆资源及产值均居首位,其次为美国、南非等国。
二、钛锆精矿质量标准
钛铅精矿质量因资源而异,尚无世界通用标准,故各出产国所属公司或供应商均依据其资源特色及用户要求拟定各自标准。
钛锆矿的选矿所选用的选矿办法及工艺流程取决于矿床类型、矿石性质及矿藏组成等要素。鉴于钛原生矿(脉矿)矿石性质比较附近,意图矿藏品种比较简略,所选用的选矿办法及工艺流程共性较强;而钛砂矿和锆砂矿矿床中的钛、锆矿藏多与独居石、磷钇矿、锡石及贵金属等共生,呈归纳性砂矿床产出,所以,钛、锆砂矿的选矿从粗选至精选多归入一起的选矿工艺流程中进行。基此在本节中对钛、锆矿的选矿分为钛原生矿(脉矿)选矿及钛、锆砂矿选矿两部分叙说。
1.钛原生矿(脉矿)的选矿
现在工业上运用的钛原生矿(脉矿)均系含钛的复合铁矿。为运用其间的钛资源,依矿石性质而异,整个选矿进程可分预选、选铁及选钛三个阶段。其间选钛部分又可分为粗选及精选两个阶段进行。
(1)预选
有的钛脉矿矿石,在破碎到必定程度的粗粒状态下即有适当数量的脉石到达根本单体解离,这些粗粒单体脉石可选用预选作业将其丢掉,到达添加选厂处理才能及进步当选档次的意图。预选作业可依据矿石性质在磨矿作业前的粗、中、细碎作业的适合阶段进行。预选常用办法为磁选及重选两种。
(2)选铁
含钛复合铁矿,现在工业上运用的首要意图是取得供炼铁用的铁精矿;关于含钒高的矿石则是取得供炼铁及提钒的钒铁精矿。选铁选用简略有用的磁选法进行。当选矿石经破碎(或先经预选)及磨矿,使其到达可选的单体解离度后,选用鼓式、带式弱磁场湿式磁选机选出铁精矿或钒铁精矿,磁选尾矿即为归纳收回钛的质料。 有的矿石铁、钛矿藏嵌布细密,选用单一选矿办法难以取得独自的精矿,则只经重选丢掉尾矿,将所取得的铁、钛混合精矿,直接进行焙烧及熔炼,出产出高纯生铁及钛渣产品。
(3)选钛
钛脉矿中钛的收回是在选出铁精矿后的磁选尾矿中进行。选钛选用的办法有重选、磁选、电选及浮选法,依矿石性质而异,选用适合的选矿办法组成不同的工艺流程进行选别。现在工业上所选用的选矿工艺流程有以下几品种型: 重选—电选工艺流程 重选—电选工艺流程特色是选用重选法粗选,电选法精选。重选选用的设备首要是螺旋选矿机(包含螺旋溜),其次为摇床。选用圆锥选矿机重选,现在已进行到工业实验阶段,但至今没有正式用于出产。在重选粗选阶段意图是丢掉低密度脉石,取得供电选用的粗精矿。 电选选用的设备为辊式电选机,其意图是将重选粗精矿进一步富集,使产品到达终究精矿标准。关于含硫矿石,在粗、精选工艺之间一般选用浮选法作为脱除硫化矿的辅佐工艺。 重选—磁选—浮选工艺流程 重选—磁选—浮选工艺流程特色是对进入钛选其他原矿,首要分级,粗粒级选用重选粗选,磁选精选,细粒级选用浮选。重选选用摇床,磁选选用干式磁选机进行。浮选给矿粒度一般为-0.074毫米,所用浮选剂有硫酸、、油酸、柴油及等。 单—浮选工艺流程 单—浮选法是选别细粒嵌布钛脉矿比较有用的选矿办法。单一浮选工艺简略,操作办理便利,但由于药剂耗费会添加本钱,一起存在尾矿排放所带来的环境保护问题,所以现在工业运用尚不广泛。 钛浮选选用的浮选剂有硫酸、塔尔油、柴油及乳化剂Etoxolp-19等。为进步浮选作用,对当选矿与浮选剂在浮选前进行高浓度长期拌和具有必定作用。
2.钛锆砂矿的选矿
钛锆砂矿首要矿床类型为海边砂矿,其次为内陆砂矿。钛锆砂矿是原生矿在天然条件下经风化、破碎、富集生成。具有易采、易选、出产本钱低,产品质量好及伴生矿藏品种多,归纳收回价值大等长处,是比较抱负的矿产资源之一。钛铅砂矿是现在世界上钛铁矿、金红石、锆英石及独居石等矿产品的首要来历。 钛、锆砂矿除少数矿体上部有覆盖层需经剥离外,一般不需剥离即可选用千采或船采机械进行挖掘。干采机械有:推土机、铲运机、装载机及斗轮挖掘机等;船采所用采船有链斗式、搅吸式及斗轮式三种。采出矿石经皮带运输机或砂泵管道运送至粗选厂。钛、锆砂矿选厂分粗选及精选两个阶段进行。
(1)粗选
送至粗选厂的矿石,首要通过除渣、筛分、分级、脱泥及浓缩等必要的预备作业,然后给入粗选流程进行选别。 粗选的意图是将当选矿石按矿藏密度不同进行别离,丢掉低密度脉石矿藏尾矿,取得重矿藏含量达90%左右的重矿藏混合精矿,作为精选厂给料。 粗选厂一般与采矿作业纳为一体,组成采选厂。为习惯砂矿床特征,一般粗选厂均建为移动式,移动方法有水上浮船及陆地轨迹、履带、托板及定时拆迁等方法。 钛、锆砂矿粗选一般选用处理量大,收回率高又便于移动式选厂运用的设备,较遍及的是圆锥选矿机及螺旋选矿机,少数选用摇床。上述设备有单一运用的,也有合作运用的:单一圆锥选矿机首要用于规划大或原矿中重矿藏含量高的粗选厂;大都厂选用以圆锥选矿机粗选,螺旋选矿机再精选;一些规划较小的选矿厂,往往选用单一的螺旋选矿机粗选。
(2)精选
钛、锆砂矿多系含有几种有价矿藏的归纳性矿床,精选的意图是将粗精矿中有收回价值的矿藏进行有用的别离及提纯,到达各自的精矿质量要求,使之成为产品精矿。 精选厂一般建成固定式。粗精矿选用轿车、火车或管道运送等方法运输到精选厂处理。精选作业分为湿式及干式两个阶段,以干法作业为主。依据粗精矿的性质,在精选工艺的前段一般选用部分湿法作业。有时在精选进程中还存在干法、湿法替换的进程,不过从能源耗费及简化工艺流程视点考虑,在或许条件下力求削减这一进程。 精选厂的湿法作业品种有:选用摇床或螺旋选矿机重选,进一步丢掉残存在粗精矿中的密度小的脉石矿藏,关于含盐份的粗精矿,一起具有清洗盐份的作用;选用湿式磁选法预先选出部分易选钛精矿,削减干选当选矿量;在粗精矿中参加、、稀、焦亚等某种药剂进行高浓度拌和,到达铲除矿藏表面污染,进步精选作用的意图;选用浮选法进行锆英石、独居石产品的精选。
干式精选是按产品中各矿藏间的磁性、导电性、密度等差异进行分选。依粗精矿组成及性质而异,干选工艺流程的结构改变较大。关于矿藏组成比较复杂,归纳收回矿藏品种较多的粗精矿的干选,流程比较复杂,作业较多,流程结构改变也较大;关于矿藏组成简略的粗精矿,干选流程则很简略。 磁选是选用不同类型及场强的磁选机,比照磁化系数不同的矿藏间的分选,常用的磁选设备有:盘式(单盘、双盘、三盘)、穿插带式、辊式、对极式等磁选机,在干选流程中一般是首要选用弱磁选分选出强磁性矿藏—磁铁矿,然后选用中磁场选出大部分磁性较强又比较易选的钛铁矿产品。强磁选则用于部分磁性较弱的钛铁矿及独居石与非磁性矿藏锆英石、金红石、白钛石等的别离。 电选是运用粗精矿中矿藏间导电性的差异进行分选。所用电选机有辊式、板式、筛板式三种。电选在粗精矿干选流程中常用于导体与非导体矿藏间的分组;金红石与锆英石的别离;难选钛铁矿及锆英石、独居石等矿藏的精选。 在出产实践中,有时采纳改变磁场及电场强度等操作条件,使电、磁选作业替换进行,以增进分选作用。
某地钛铁矿的选矿工艺研究
2019-02-20 15:16:12
广西巴马天润钛业有限公司坐落广西巴马县,是桂西区域甚至我国较有名的钛铁矿产地,该区域钛铁矿经前人预查已在民安—平林一带提交中型钛铁矿床一处,在其周边亦发现钛铁矿点多处,一直以来存在小规模民采现象,从现在所获得的地质材料和所了解的开发状况分析,该区域钛铁矿具有较大的找矿潜力和开发远景。
矿区坐落南华准地台右江再生地槽桂西拗陷西林一百色断褶带东段之巴马背斜南东段核部和北东翼部。该区域属亚热带季风气候区,旱季多会集在5~9月,雨量充沛,昼夜温差较大;地势地貌首要为由辉绿岩及硅质岩、泥岩、灰岩组成的丘陵缓坡一中低山,地势切开中等,植被掩盖稀少一中等。该区域已通高压电,出产日子用电由距巴马县城约40km的大化岩滩大型水电站供应,电力满意,电话和手机根本遍及到村屯,当地居民日子较贫穷,剩余劳动力满意。
本次规划的出产规模为采选出产才能100t/d钛铁矿精矿(TiO2档次>48%)。
一、矿石性质
本次新建采选工程的选矿厂首要处理民安-平林一带的钛铁砂矿矿石。
(一)原矿首要化学成分及矿石密度
矿样为风化搬迁的残积、坡积砂矿,有价成分首要是钛。矿样首要化学成分分析成果见表1。(二)矿石的矿藏组成
含钛矿藏首要有钛铁矿(占15.78%),金红石、白钛矿、板钛矿、榍石等(占1.45%),其它金属矿藏有针铁矿、水针铁矿、水赤铁矿、锰矿、黄铁矿等(占15.87%)。脉石矿藏有伊利石、高岭石、绿泥石、埃洛石、蒙脱石、石英、长石、云母、辉石、闪石、硅灰石、碳酸盐等矿藏(占66.90%)。
(三)钛的赋存状况及平衡分配核算成果
矿样中钛首要以钛铁矿的状况存在,其次是以金红石、白钛矿、板钛矿的方式存在,少数以榍石的方式存在,此外还有部分钛涣散在铁矿藏和脉石矿藏中。矿样中钛元素的平衡分配核算成果见表2。由表2能够看出,矿石中的钛首要以钛铁矿的方式存在,其次是以金红石、白钛矿、板钛矿、榍石的方式存在,有4.91%的钛涣散在铁锰矿藏和脉石矿藏中。
经核算,钛精矿理论档次为TiO2 56.36%,TiO2的理论收回率为94.83%。
(四)钛矿藏的粒度特性
钛矿藏的粒度特性丈量成果见表3。由表3可见,钛矿藏的粒度首要在-589+20mm,粒度较粗,有利于收回。
(五)矿样筛水析和钛矿藏单体解离度分析成果
为了解矿样中钛在各粒级中的散布和钛矿藏的单体解离状况,对矿样进行了筛水析和钛矿藏的单体解离度测定。原矿粒度组成和TiO2散布率见表4,原矿的单体解离度分析成果见表5。由表4成果可知,矿样中的钛首要散布在0.8mm以下,原矿经水浸泡后用振荡筛筛分,筛上部分能够弃去不要。
由表5成果可知,钛矿藏的单体解离度达88.80%,钛矿藏与铁矿藏的连生体占6.85%,钛矿藏与脉石矿藏的连生体占4.35%。因为钛矿藏的单体解离较好,矿样不需求磨矿,可直接选别。
二、选矿实验
咱们于2007年7月对该矿进行了探索性实验及优化实验研讨,得出的最佳选矿工艺准则流程见图1,实验成果见表6。三、选矿工艺规划与设备挑选及装备特色
(一)选矿工艺规划
因为规划的原矿档次与选矿实验研讨的原矿档次相差太大,所以不能直接选用实验得出的选矿工艺流程,需求对实验流程结构进行调整与优化,使之能最大程度地契合广西巴马钛铁矿矿石的选别特色。
1、选矿工艺规划的依据
(1)经过对该矿石性质分析可知,原矿不需求破碎和磨矿即可直接进行选别,所以工艺规划没有破碎和磨矿段。
(2)因为该矿石中有用矿藏钛铁矿的粒度较会集,首要在-0.6+0.02mm,且有许多矿泥存在,所以原矿选别前有必要进行筛分分级和脱泥作业,分级作业可抛掉产率约为17.33%的尾矿,脱泥作业可抛掉约40.81%的泥尾矿,这样不只削减后续设备的台数和负荷,而且节省许多基建和设备出资。
(3)因为建造场一切限,托付单位要求分粗选厂和精选厂两地建造,将进行摇床选别作业前的部分建为粗选厂,摇床选别作业建为精选厂,所以工艺流程分为粗选工艺流程和精选工艺流程两部分。
(4)托付单位要求终究钛精矿(TiO2)档次48%,为确保精矿档次到达要求,规划时别离增加了一次螺旋溜槽扫选和一次摇床中矿再选作业。
2、选矿工艺流程的断定
依据选矿实验和托付单位对出产目标等的要求,选矿工艺流程断定粗选工艺流程为原矿-分级-脱泥一粗精选一扫选流程,精选工艺流程为粗精矿-调浆-摇床精选-中矿再选流程(见图2、图3)。(二)首要设备选型
筛分分级设备:依据原矿的采矿办法和矿石性质,本次规划依照采金船圆筒筛(洗矿筒)来核算原矿筛分所需圆筒筛的规格和处理量。因为原矿中钛矿藏的粒度较细,较高档次的钛首要会集在-2+0.038mm,因此在反复研讨原矿粒度组成与TiO2散布率的联系和统筹出产中圆筒筛筛孔的巨细对筛分功率和处理量的影响而断定选用双层圆筒筛,内层筛孔6mm,外层筛孔1.5mm,其他考虑到矿石性质的改变、圆筒筛的负荷及台时量动摇规模和操作等要素,选用2台1.8m×5.4m的多功能圆筒筛较为合适。对此矿来说该机最大处理才能可达546m3/h,可配用11kW电动机。
螺旋溜槽挑选:螺旋溜槽选用玻璃钢制作,内表面涂聚酯金刚砂耐磨层。广泛用于铁矿、钛铁矿、铬铁矿、硫铁矿、锡矿、钽铌矿、金矿、煤矿、独居石、金红石、锆英石、稀土矿和具有满意密度差的其它金属、非金属矿藏,以及钢渣、硫酸渣、冶金渣等物料选别收回。此设备结构简略、重量轻、不需动力、节水节电、操作保护便利、适应性强、选别粒度细、处理量大、分选作用好。
为了使设备尽可能大型化和合适工艺流程的需求,本次规划共选用32台直径为1.6m、螺距为800、3头/台的螺旋溜槽作为粗选重选设备,其间浓缩脱泥用16台光面型槽面的,规划的单台处理量为8t/h;粗精选用8台刻槽型槽面的,规划的单台处理量为9t/h;扫选用8台刻槽型槽面的,规划的单台处理量为9t/h。
摇床挑选:6-S摇床是重力选矿的首要设备之一,广泛用于选别钨、锡、钽、铌、铁、锰、铬、钛、铋、铅、金等稀有金属和宝贵金属矿,也可用于煤矿。可用于粗选、扫选、精选等不同作业,选别粗砂(0.5~2mm)、细砂(0.074~0.5mm)、矿泥(0.02~0.074mm)等不同粒级。本次规划共选用11台LS(6-S)摇床作为精选厂重选设备,其间2台粗砂型床条用作粗砂选别和选别后的中矿再选,规划,的单台处理量为1.5t/h;6台细砂型床条用作细砂选别和细砂选别后的中矿再选,规划的单台处理量为0.9t/h;另3台矿泥型床条用作选别矿泥,规划的单台处理量为0.5t/h。
水力分级设备挑选:摇床重选前分级作业常用的水力分级设备为水力分级箱,满意摇床给矿粒度、给矿体积和浓度的要求。水力分级箱为自在沉降式分级设备,适于处理粒度较小和细泥含量较多的物料。合适的分级粒度为0.074~2mm,给矿浓度为18%~25%。该设备长处是结构简略、不必动力、作业牢靠、在钨锡等矿选矿厂得到广泛应用。挑选水力分级箱时应留意分级箱的室数(通常以4~8个分级箱串联成一组)与流程要求的物料分级等级数相对应,并统筹到所选用的摇床台数。本设i寸选用的水力分级箱为9室,分为9个等级,别离对应粗砂、细砂和矿泥选其他9台摇床。
(三)设备装备特色
在设备装备方面,简略的设备装备,有利于进步选矿功率,便利操作,安全出产。
1、粗选厂将螺旋溜槽按4台一组联合装备,这样做可节省用地,削减根本建造出资,并为选矿厂的日常操作、办理和进一步进步选别目标发明了条件。
2、精选厂摇床水平装备,而且摇床根底建在地平面上而不是建在一个渠道上。选用平面水平装备,可节省高差,下降厂房高度,下降根本建造出资,总出资也会下降,其他选用水平装备后,因为一切的设备在一个平面上,使得工人简略操作,便于办理;摇床根底建在地平面上而不是建在一个渠道上的做法增加了出产的安全性和设备的牢靠性。因为摇床出产时发生很大的振荡,假如根底建在渠道上很简略振坏根底,给出产带来风险,使设备的牢靠性得不到确保。有些重选厂为了完成矿浆自流,将摇床按阶梯装备,摇床的根底建在渠道上,出产时摇床一振荡渠道和根底也跟着晃动,日常操作工人不敢接近操作,给出产带来很大的不安全性,日常操作工人的安全不能确保,后患无穷。
四、选矿规划目标
选矿规划首要技术目标见表7。五、结语
1、针对广西某钛铁矿矿石,研讨单位进行了很多的选矿实验研讨作业,从而为规划合理的选矿工艺流程供给了充沛的依据。
2、关于广西钛铁矿矿石的选矿工艺流程,规划从实验流程、首要设备装备及现场建造场所等方面进行了分析,对实验流程进行了调整和优化,提出了处理广西某钛铁矿矿石的引荐规划选矿工艺流程。
3、在确保规划目标和工艺参数的前提下,合理进行设备选型,既不能过大,更不能过小。其他,依据地势地貌进行设备装备,尽可能节省出资。
4、现代的新式选矿厂规划,大型、高效节能、安全环保、修理简略的选矿设备的挑选尤为重要。
钛铁矿精矿的化学成分
2019-01-21 09:41:32
1、 本标准主要技术内容
(1)产品按化学成分分为6个等级。
(2)钛铁矿精矿的化学成分应符合表1的规定(以干矿品位计算)。
表1产品级别TiO2 不小于%TiO2+Fe2O3+FeO 不小于%杂质含量,不大于%CaO+MgOPFe2O3一级52940.50.03010二级50931.00.05013三级A49921.50.05017三级B48922.00.05017四级47902.50.05017五级46887.00.05013水分含量不大于0.5% (3)粒度产品呈粉状交货,粒度在149μm~420μm(120目~40目)之间的部分大于等于75%,粒度小于74μm(200目)的不能超过10%。 ⑷、外观质量产品为黑色粉末状物,产品应表面清洁,无目视可见的夹杂物。
钛铁矿(Ilmenite)
2019-01-21 11:55:10
FeTiO3
【化学组成】成分中常含Mg、Nb、Ta、Mn等类质同像混入物。在960°C以上,钛铁矿与赤铁矿形成完全类质同像,当温度降低时即发生离溶,故钛铁矿中常含有细鳞片状赤铁矿包体。
【晶体结构】三方晶系;a0=0.509 nm,c0=1.407 nm;Z=6。晶体结构为刚玉型的衍生结构。与刚玉不同之处在于铝的位置相间地被铁和钛所代替,导致c滑移面消失而使钛铁矿晶格的对称程度降低。在高温条件下钛铁矿中的Fe、Ti呈无序状态而具刚玉型结构。
【形态】单晶少见,偶见厚板状;通常呈不规则细粒状、鳞片状。可见依(0001)和(101)成双晶。
【物理性质】钢灰至铁黑色;条痕黑色,含赤铁矿者带褐色;金属~半金属光泽;不透明。无解理。硬度5~6。相对密度4.72。具弱磁性。
【成因及产状】主要形成于岩浆作用和伟晶作用过程中。常作为各类岩浆岩的副矿物出现。与基性岩有关的钒钛磁铁矿矿床中,钛铁矿呈显微粒状或片状分布于磁铁矿颗粒之间,或沿磁铁矿{111}面网方向呈定向分布,造成磁铁矿的{111}裂开,这是由于在550°C以上所形成的磁铁矿钛铁矿固溶体在温度降低时发生离溶,分离出的钛铁矿从{0001}面浮生(或交生)于磁铁矿的{111}面上而导致磁铁矿产生{111}裂开。我国四川攀枝花钒钛磁铁矿矿床,是世界上钛铁矿著名产地之一。
【鉴定特征】据其晶形、条痕和弱磁性与其相似的赤铁矿、磁铁矿相区别。但颗粒细小时不易识别,需要用化学方法或显微镜下鉴定。
【主要用途】为钛的重要矿石矿物。
钛铁矿选矿技术
2019-02-26 16:24:38
钛铁矿、金红石砂矿:这是我国现在出产钛铁矿和金红石精矿的首要矿石类型。依据海南中兴精密陶瓷微粉总厂和海南省冶金工业总公司所属沙老、南港、清澜 ( 铺前 ) 、乌场(保定) 4 个国有钛(砂)矿的出产实践,其钛铁矿、金红石、锆石、独居石砂矿的采矿、选矿工艺流程和各种精矿的技术指标如图 3.5.10 。采矿的回采率> 95 %,贫化率图1 钛铁矿图2 金红石砂矿 为了进步资源的利用率和经济效益,削减中矿、尾矿的积压和对环境的污染,咱们曾专题研讨了“海南岛海边砂矿难选中矿钛元素赋存状况及归纳收回途径”(第三届全国矿产资源归纳利用学术会议论文集, 1990 年)。该研讨、实验标明: ① 钛元素首要赋存在以 Ti4+ 与 Fe2+ 呈类质同象置换而构成的钛 - 铁矿系列中;其间钛铁矿(含 TiO252 %~ 54 %)和富铁钛铁矿(含 TiO246 %)所占的份额达 66.2 %,其次是富钛钛铁矿(含 TiO256 %~ 58 %)占 19.2 %,钛赤铁矿(含 TiO210.7 %~ 19.5 %)占 14.6 %。此外,钛元素还少量地赋存在金红石、锐钛矿、白钛石和榍石中。 ② 难选中矿属钛铁矿、锆石、独居石、金红石、锐钛矿等的混合矿藏,矿藏粒度 0.2 ~ 0.08mm (属可选粒度);选用二介质作“沉浮”选矿,比重3.3 的有用重矿藏下沉产率达 73.5 %。 ③ 在下沉的重矿藏中,除主收钛铁矿外,可归纳收回锆石、独居石、富钛钛铁矿和金红石;其有用的选矿流程有二:其一是有用重矿藏经电磁选场强 6000Oe 分选出占钛铁矿矿藏份额 88.1 %的磁性产品( TiO243 %),再经 800 ℃、 10min 的氧化焙烧,最终经场强 650 Oe 弱磁选,在磁选产品中可取得 TiO250% ~ 51 %的钛铁矿精矿产品;其二是有用重矿藏(钛铁矿粗精矿,含 TiO243% ~ 46 %)经电选( 2.1kV , 120r / min ),在导体产品中可取得 TiO2 51% ~ 53 %的钛铁矿精矿产品。 ④ 在经场强 8000 — 12000 Oe 磁选的尾矿中,再选用浮选,可取得合格的独居石精矿;再对其经场强> 20000 Oe 磁选的非电磁性重矿藏尾矿中,选用电选,可在非导体性产品中取得合格的锆石精矿,在导体性产品中取得合格的金红石精矿。
铜线的冶炼
2019-03-14 09:02:01
简介: 铜以其杰出的导电和导热才能成为电子和电力工业领域里的首选和首要材料。为了到达所要求的功能标准,运用的简直都是高纯度的铜。这篇文章首要评论了这样做的原因,一同还特别重视了一些底子的冶炼准则。其意图是要针对曩昔十年铜线领域里的相关开展打开进一步的评论。 导体要求: 近年来在解说宝贵金属(即铜、银和金)的电子特色上现已获得了巨大的前进。这些元素显现出了很高的导电功能,由于它们的导电电子关于电场的运动简直没有什么抵抗力。铜尤其是一种优秀的导体,由于最外围的电子之间有很大的自由空间,以致于不会发作任何磕碰。而它的电阻率则与这广大的空间成反比。 有几种导电金属都比铜轻,可是运送相同多的电流,它们所要求的横截面更大,所以假如要求节省空间的话,这些金属是不行取的。(例如:在一些小型电力马达)。所以当超重成为问题时,人们就开端运用铝。铜具有商业运用所需求的最好的功能特征,因而银就由于它贵重的报价而不被选用。 运用: 铜是以其纯洁方式而不是合金方式而具有最广泛用处的稀有金属之一。大约有五十多种不同的锻压合金中铜的最小含量是 99.3%,尽管只要一小部分在工业上用作电导体。这些低合金中最常用的是电解韧铜,它由这纯度的金属构成,这种金属可与氧在100-650ppm的范围内结成合金。可是在环境中人们主张不要运用ETP铜,由于当它露出于这些温度时会遭到氢脆裂的影响。在这样的环境下,要么运用无氧铜,要么就运用无氧电子铜。 含银铜中电源电压器中的运用适当有限,由于它在温度进步时具有较高的强度和较弱的抵抗力。 铜棒和铜线的出产: 二十世纪七十年代曾经,简直一切的铜都是经过分批法出产的,分批法的具体步骤是:将熔化铜浇注并凝结成为叫做“线锭”的特种铸块,然后在略微遭到约束的维护空气将棒再加热,然后在经过热压法在空气中将这一铸造的树形结构分解成棒的方式。接下来,就将其投放在10%的硫酸里来铲除上面的氧化物,经过将一端对接在另一端而构成较长的线圈。现在,实践上一切的铜棒都是经过接连铸造和轧制程序制成的。接连铸造的优点是:较小的杂质微别离、削减了表面的铜氧化物颗粒、在与轧辊触摸的进程中钢含量削减、简直防止了一切的焊缝、下降了整个加工成本。 故意地将氧和铜制成合金,作为溶解氢和的净化剂,然后在熔化中构成H2O和SO2这两种气体。假如氧成分有必定操控的话,那么就会构成小型汽泡,在适宜的条件下,这些汽泡会抵消从液态向固态改动进程中约4%的缩短量。假如所构成的毛孔不十分大的话,它们彻底能够在热压期间被消除去。 大部分接连铸造和轧制的产品都装有非破坏性设备,而这些设备往往都进行在线运用来检测表面比方裂缝和氧化物等缺陷。关于某种高质量的运用,一般要经过机械修整来将表面好多层金属铲除去。 大部分圆形和方形铜产品都是经过用传统的人工多晶拉模或天然单晶拉模进行拉丝而出产的。铜具有杰出的成形性,铜棒能够很简略地制成比较细的铜丝,而不需求任何中间的退火进程。尽管它具有这种比较抱负的特性,可是磁线工业中的一般做法是在拉丝进程中将减面率降到90%左右,之后还要进行退火。除了减面率以外,金相结构也或许会发作变化,然后削弱了铜线的机械特性。磁线经常是经过所谓的“在线进程”来进行出产的,这一进程包含:“慢速”拉丝,接着进行接连退火,一同还要上涂料。终究的铜线产品是经过将退火之间的减面率下降到90%而得到改善的。 杂质的效果: 在高导电率构成进程中化学性质是最重要的变量之一。这些成分中最有害的东西能够下降导电率、进步退前方的机械强度、防止再结晶、有时在出产铜棒的热压进程中还会导致热脆。很多的研讨查询标明:很少数量的溶解物都会一次性地进步铜的电阻率。许多杂质都会阶段性地进步其半硬再结晶温度。可是,当杂质与沉积物或氧化物而不是溶解物混合在一同时,对导电率的有害影响就会降到最低。表2标明晰各式各样的单一元素添加到只含有200ppm氧的高纯度ETP铜所发作的影响。一般来说,每百万分之一杂质中的前半部分与相同剂量的后半部分比较影响力更大。可是,需求留意的是,自从树立于1913年的铜电力标准由 100%IACS导电率表明以来,商业铜的纯度就得到了极大地改善。现在,大部分商业铜负极的导电率都超越101%IACS。 氧成分的影响: 氧是为了改善铸造铜的巩固性经过对燃汽——金属反响的操控而选用的一种合金成分。相同重要的是,氧在与大部分杂质反响的进程中都起到了一个铲除器的效果,而这些杂质当它们溶解在铜基质中时对其特性和退火反响都有巨大的影响效果。相反,当这些杂质与不行溶解的氧化物混合在一同的时分,这些坏效果就被抵消了。从表3能够看出,ETP铜导电率的最大值是200ppm。因而,ETP铜中氧的含量大致在175和450ppm之间。由于涣散杂质简略引起热裂,所以一般都尽量防止低氧值。相反,超于这一最佳约束的氧气值并不常见,由于这对可成形性具有附效果。实践的氧含量应是既要有较好退火进程,还要防止或许呈现的可塑性问题。 热机械可调变量的重要性: 除了由金属杂质构成的氧化物之外,氧化物还能够经过改动热力史从铜基质中溶解或沉积出氧化物。这些固体反响或许会影响终究的粒子巨细,由于铜氧化物成分在再结晶的进程中能协助构成巨细一致的粒子。可是,二次再结晶(不正常的粒子生长)一般都与一个两层的颗粒结构有关,而这一颗粒结构是在高温退火进程中由氧化物的溶解构成的。粒子粗化和孪晶的呈现首要是由于溶液温度超越了500摄氏度,且氧的浓度低于600ppm.拉丝之前构成 的粗粒子在接下来的低温退火之后并没有被消除去。从高温冷却下来的冷却速率也会影响到高温机械功能,尤其是杂质成分适当地大时。快速淬火会导致固态溶液中高浓度、不均匀的杂质成分。从另一方面讲,慢速冷却会增强杂质和氧之间的相互效果,这又有利于杂质从固态溶液中沉积下来。在退火期间经过拉丝或轧制所作的冷加工关于商业磁线来说是有约束的。在终究冷却之前为了得到比较好的顺应性(即铜线在成形或曲折进程中以最小的回弹性坚持形状的才能),最好要约束一下冷加工的数量。高模数和低屈从强度都是比较抱负的功能,由于它们都是最小回弹性的标志。 退火进程: 铜的退火性是个十分杂乱的特性,这一特性是由一系列的其他特色组成,而这些特色又会跟着变形、热进程、金属纯度和氧成分的多少而发作变化。当杂质沉积下来今后,它们对退火进程的影响是比较小的,这与固态溶液中的景象是天壤之别的。退火温度与溶剂(这儿指的是铜)和溶质(这儿指的是杂质)之间原子巨细的差异有必定的联系。溶质元素的化合价也是影响退火性的一个重要参数。可是,由于多种物质之间热动力的相互效果所构成的杂乱情况,退火性并不仅仅简略地与一些或许的参数,如:原子量或溶质的化合价有关。 表面影响: 在外界温度下,铜线总是有一个残留的氧化膜,而这一氧化膜是当铜线进入热杆轧制阶段时从高温的、接连铸造的铜杆上构成的。现在在铜业中经过一种电量分析操控检测手法来丈量残留的表面氧化膜的厚度已成为一种比较标准的作法。氧化膜或许会适当地有害,由于它们或许会在拉丝进程中引发许多缺陷、使拉丝膜过度磨损、可焊性变差、珐琅膜和裸导体之间的附着力变弱。 铜杆的缺陷之处往往是源于接连铸造进程和轧制进程,这包含:残渣、铜氧化夹杂物、热裂、裂块、铜杆表面氧化颗粒的构成。大部分金属间化合的夹杂物都比较脆,因而都成为拉丝进程中裂纹发作和延伸的场所。相关于缺陷而言,较细的磁线和成形线是最首要的出产产品。 仅有最大的表面缺陷源于拉丝,往往是以拉模划痕、机械损害、弧口凿或裂片的方式呈现在裸导体的表面。由于拉丝问题而构成的裂片往往与所捕获的氧化物没有太大联系。表面损害一般是由于拉丝机内移动线未对准或拉丝膜炉口内铜精粹的约束力太大则构成的。 未来的应战: 人们关于更好表面质量、更大包装类型的需求在不断地上升,而且越来越希望出产出一种“无疵点”并少断折的铜杆(即有很好的可拉性)。满意这些需求的推动力将会是: 更好的动力功率、更加剧烈的全球竞赛、更多的家居运用、在地价上涨的情况下所运用的小型电动机,比方轿车中运用的马达。因而人们会越来越情愿运用比较小的计量尺度。 跟着电解冶金法的呈现和电解精粹所获得的不断前进,现在商业铜负极的纯度好像现已到达了我们都能够承受的水平,而且现已没有必要进一步约束杂质的数量。可是,在易切削黄铜工业中,铋现已被用来替代铅作为一种合金元素。由于铋关于电力铜导体具有很大的毒性效果,因而人们要求黄铜碎片应与铜碎片彻底地切割开来。 铜线工业面对的一个问题是在拉丝进程中,由于研磨或分层而造成了许多表面的疵点。为了处理这一问题,关健是要在以下几个方面有所改善:铜杆的表面质地、拉丝润滑剂、固体颗粒的过滤、单一组成晶体钻石拉丝膜的出产。 一个十分重要的未来应战就是开宣布更多灵敏的传感器,经过用一种非触摸检测手法来检测铜棒、铜杆和铜线上的非破性疵点。这些疵点中的大部分由于太小而用现在的漩涡流检测设备是底子检测不到的。此外,还需求开发一种在线检测设备来轻易地检测大孔隙和其他的内部疵点。 影响线状电力铜导体功能、加工和运转的要素从很大程度上讲是树立在现存的冶炼准则根底之上的。可是,杂质和退火温度及电阻率之间的联系还需求在数量进步一步改善一下。 总结: 常用作电线导体的是纯铜,而不是铜合金。与此一同,一般还要加少数的氧气来操控杂质,并改善导电性。终究特性和加工进程与杂质和氧成分都有着十分亲近的联系,而且用一些根本的冶炼原理是彻底能够解说的。 ASTM B 370规格, 即工程建筑所使铜条和铜块,以其多种类型和多种厚度,成为规格和购买的根底。铜金属的竞赛性数量以及对铜的决心不断推动了这个健康商场的开展。最近认可的规格是ASTM B882,是一种在建筑中运用的预先生锈铜。长期以来,建筑师和工程师们都希望出产运用这种产品,由于他们急迫地想用铜制房顶和建筑横木来开展这种值得称赞的绿色。 低铅和无铅铸造和铸造铜合金: 滤沥到水里的铅对人体健康的影响引起了人们关于现有铜合金及开发一种饮用水用的新合金的从头考虑。铸件的耐压紧密度以及由铅附属物供给的铸造和铸造部件的上等机械加工性都是必需要到达的要求。含合金的铸造和铸造无铅铋有必要具有以下特性: 契合ANSI/NSF 61的健康要求以及饮水体系成分健康要求。现在人们现已开端用一种酸化钠醋酸洗涤剂来铲除机器上的铅污渍。可是这一职业的某些部分提出了对混合碎屑的顾忌,由于他们以为在这些混合碎屑中,铋的微量会导致在加工进程中金属的热脆。碎屑收回工业学院(ISRI)和黄铜与青铜铸造出产商(BBIM)正在研讨一种碎屑收回严厉的操控程序和切割程序。 家用产品: 在家用产品中, 人们挑选铜是由于铜具有以下特色: 美丽的外形、牢靠的质量、很高的商誉、杰出的规划要素、较好的物质和机械功能以较长的运用寿命。电力照明器件和火炉设备一同成为首要的家用产品领域。 效劳: 用来断定铜质料关于应力腐蚀决裂灵敏度的传统办法是硝酸亚实验。(ASTM B154)为了呼应来自ASME 锅炉和压力容器编码和美国海岸巡逻队的要求, B-5 委员会将应力腐蚀免疫的IS0 6957铜合金测验转换为ASTM方式。这彻底出于他们关于测验溶液和样品处理的考虑。ASTM B858M,即在铜合金顶用一种蒸汽来断定其关于应力腐蚀决裂的灵敏度的办法现在是官方运用的一种办法。这种测验办法影响了效劳条件的开展,在这些条件下,或许会呈现应力腐蚀决裂,并战胜硝酸亚实验的缺陷。 未来展望: 国际经济变得越来越全球化了。跟着二十一世纪的到来,第三国际国家正在树立电讯链路,变成电力的首要顾客,他们在缔造家乡、工厂和商业建筑,这样就需求很多的铜来满意他们的需求。铜被用作工程质料已有一万年的前史了,它对人类的奉献是呈金字塔式的,日积月累。假如没有铜,真不敢幻想未来的国际将会是什么姿态。
金的冶炼操作
2019-03-06 10:10:51
一、炉料的制造
炉料的制造首要指金泥而言。湿金泥一般含水25~40%。用坩埚冶炼时有必要事先把金泥烘干,这是因为湿的金泥会构成坩埚炸碎。用转炉冶炼时,则可视状况而定。预先烘干对充沛利用氧化熔剂是有利的。
熔剂有必要打碎,然后在大铁盘中与金泥充沛拌匀,要翻动屡次。这样能够使熔剂充沛与金泥触摸,确保氧化造渣反响彻底。烘干的金泥在拌料时要少数喷洒一点水,以避免飞扬丢失。
海绵金和重砂的配料比较简单。重砂只需与炉料拌匀即可。海绵金的冶炼只需将其放在坩埚里,鄙人部和上部都参加一定量的熔剂就能够了。
二、坩埚冶炼的操作
坩埚的冶炼操作能够分为升温、入料,熔化与铸锭四个进程。
升温:坩埚炉升温时用木材直接点着,然后直接发动焚烧器,往炉内引进燃料和空气。坩埚有必要细心选择。因为坩埚或许受潮,因而在运用前有必要严厉烘烤。严峻受潮的坩埚烘烤速度要慢,避免突然受热而迸裂。石墨坩埚的内衬耐火材料有两种,一种是将耐火坩埚套在石墨坩埚内,两个坩埚之间的缝隙用石墨粉充填;另一种是在石墨坩埚内放置一个机制木模与坩埚内壁之间捣一层耐火材料,经烘烤、烧结、构成一个内衬。当内衬损坏而石墨坩埚无缺时,可将内衬去掉,再从头衬一个耐火坩埚或内衬。
加料:炉子升温到800℃以上时,将坩埚从炉内取出,当心肠往坩埚内参加拌和好的炉料,加料时应该当心翼翼,避免撒在坩埚外壁上。炉料的上部应复盖少数的硼砂,以避免炉料被炉气带走。炉料能够屡次参加。当炉料部份熔化后,可往坩埚内再加一些炉料,但应当用纸包好后参加,避免散落在炉内。加料时应当停油停风。
熔化:炉料悉数加足今后,就进入熔化阶段。因为造渣反响发作的气体的移出,特别是选用含水硼砂时,水很多蒸腾,构成熔体欢腾。反响完毕今后,熔体彻底安静,熔化时刻的长短首要取决于坩埚中装料的多少。一般,一个20#坩埚一次可熔炼10~15公斤金泥,时刻约需求1.5小时。因为熔化时熔体发作欢腾,往往构成一些渣类带着一些炉料溢出坩埚而流入炉内。当炉内的渣积累得比较多的时分,就会使坩埚的垫砖飘浮起来,这时就有必要用铁瓢把炉内的渣舀出来,这是一件十分艰苦的作业。
熔化完毕后,即中止供油供风,用专用的夹钳将坩埚从炉内取出。敏捷把熔体倒入锥型的铸铁罐内(如下图)。渣与金属依比重而别离。将罐移入水槽中冷却后,把凝结的熔体倒出,并打下底部的金块。一切的金泥冶炼完毕后,把金块会集起来进行铸锭。
用过的坩埚要细心检查,及是除掉腐蚀严峻的坩埚。用过的坩埚一般不要用来铸锭。
三、 的操作
转炉冶炼操作大致能够分为升温、投料、熔化、倒渣、铸锭、停炉等六个单元操作。
1.升温:升温准则首要依据炉衬材料而定。硅酸铝质炉衬的升温大约需求16~24小时。凉的炉子首先用木柴烘烤4~8小时,然后往炉内送少数风,使木柴焚烧更旺,炉温逐渐升高到800℃左右,这段时刻大约需8~10小时。尔后就能够注册燃油或煤气,在4~6小时内使炉温到达1200℃左右。
2.投料:投料前炉温有必要到达1200℃以上,太低的温度会下降炉料的熔化速度。投料是要停火,把炉口侧向一边。当心肠把拌匀的炉料铲入炉内。因为炉口不很大,所以操作要细心,避免把料撒落在地板上。需求冶炼的金泥中有滤布或其它一些杂物时,应把它们先参加炉内,待其烧成灰后,再加其它炉料。上一次熔炼作业的返渣也同时参加。
实践证明用转炉冶炼时,最好选用一次加料的办法。因而屡次加料往往构成炉子过份冷却、且炉内炉料过多,熔池太深,使熔体上下温差太大,晦气冶炼进程的进行。所以,只有当剩余的炉料不行熔炼一次的状况下,才可考虑第2次加料。第2次加料要分外当心,因为炉内已经有熔体了。有或许因第2次参加的炉猜中水份急骤欢腾而引起物料外喷,所以加第2次料时要避免人体正对着炉口,避免构成损伤。
加料要尽或许快,避免炉子过火冷却。加完料在物料表面撒上一薄层硼砂。
一台内径为800毫米,长1000毫米的转炉,每次熔炼干金泥量大约为200公斤。
3.熔化:加完料后当即开战,尽或许在最短的时刻内使炉温到达最高,让炉料敏捷熔化。
炉料的熔化是从表面开端的。熔化的炉猜中的金属液滴下渗,鄙人渗进程中,液滴中的杂质又充沛与熔剂反响而造渣。常常摇摆炉子,让没有熔化的物料尽或许暴露在火焰之中,必要时用铁耙搅动熔池,以加快熔化。
跟着熔化的进行,熔池逐渐扩展,并因为气体的放出而剧烈的欢腾。锌、铅的很多蒸发使烟气呈浓白色。
值得注意的是在熔化进程中有必要坚持火焰亮堂,不能冒黑烟。含有很多未焚烧燃料的火焰会从炉猜中攫取氧而有害于造渣反响,并且供应很多的燃料并不能使炉温升高,火焰的色彩最好是亮橙色。
每一个冶炼的操作者有必要有杰出的调查才能,他能够从炉膛的色彩断定炉温,也能从炉子宣布的声响来判别焚烧器供油供风的状况,并及时调整。
炉料悉数熔化后,熔池逐渐安静下来,火焰显得愈加白炽亮堂。一般不必墨镜就看不见炉衬。
4.倒渣:炉料悉数熔化,熔池不再翻腾后,中止半小时即可倒渣。倒渣分两次进行,第一次倒的渣约占总渣量的80%。将炉子渐渐倾转,使渣流入锥型的渣包中(如下图)。第一次渣倒完后,要调查炉内状况,假如渣比较粘,则应当参加一些硼砂,待熔化透后再倒渣。倒第2次渣时要慢一些,尽量避免把金泥倒出。可是这种状况很难避免。为了确保比较高的直接回收率,在实际操作中常把第2次渣和第一次渣的底部随下一炉的炉料一同返炉。一般状况下,第一次渣的粘度小,含金量不超越100克/吨。5.铸锭:渣根本清完后,就可把金属倒入铸模内,铸模的数量由金属量而定。铸锭时最好保存一点渣,一方面能够预热铸模,另一方面又可作为锭的掩盖,使锭有较好的表面。待渣和锭悉数凝结后,将铸模翻转脱模,去掉金锭表面的熔渣。这些渣中往往有一些金珠,应并入下一炉的炉猜中。
6.停炉:冶炼悉数完毕后,要当即中止燃料和风的供应,并用耐火材料或黄泥将焚烧口和炉口封住,让炉温逐渐下降这样能够起到维护炉衬的效果。
四、 金的铸锭
熔炼得到的金锭是比较粗糙的,其表面或许有缩孔、气孔、飞边等许多缺点。此外还或许有一些夹杂物。为了取得较好的物理规格的金锭,往往需求从头铸锭。
二次铸锭一般用坩埚炉或高频(中频)电炉进行。后者因操作便利,劳动条件好,简单操控,标准模的尺度:底部237×57,上口265×87,高50毫米,如下图所示。铸模运用前应作退火处理。在温度1200℃炉内保温1小时,然后天然降温至400℃左右,保温20小时。铸模每次运用时应预热到100~200℃、在内表面均匀熏上一层厚1~2毫米的黑烟。
铸锭用的坩埚,特别是铸赤金的坩埚有必要是洁净的,并通过选择,加热烘烤至800℃左右方可运用。
实践中熔化温度为1250~1350℃,金在炉内停留时刻为25~30分钟,浇铸温度为1200~1250℃。合质金浇铸前使用硼砂撇除熔体表面的浮渣。
铸锭的操作间有必要没有穿堂风。铸模要放平。铸标准锭还应在模内划上边界线。浇锭时刻为7~14秒钟,流液量从小到大再到小,收流要洁净利索。浇完的瞬间要压上加热到200℃左右的盖砖。浇标准锭时还要先盖上火硝纸。压砖时要平衡。
铸锭操作需求有丰厚的经历和操作技能,任何忽略,都不或许取得外观质量很好的锭。
锭凝结后,顺次卸在石棉板上,移入硝酸或水溶液中,浸没顷刻,用清水洗净酸,擦干即成。铸标准锭,卸锭后要避免东西划伤锭的表面。
一件标准的锭应当是表面无划伤、气孔、毛刺、突出点、棱角完好,上面微凹,尺度符合要求,分量不超越规则规模的精巧著作。锭面上应打上号码。
铜的冶炼工艺
2018-12-13 10:40:31
从铜矿中开采出来的铜矿石,经过选矿成为含铜品位较高的铜精矿或者说是铜矿砂,铜精矿需要经过冶炼提成,才能成为精铜及铜制品。 目前,世界上铜的冶炼方式主要有两种:即火法冶炼与湿法冶炼(SX-EX) 1. 火法: 通过熔融冶炼和电解精火炼生产出阴极铜,也即电解铜,一般适于高品位的硫化铜矿。 除了铜精矿之外,废铜做为精炼铜的主要原料之一,包括旧废铜和新废铜,旧废铜来自旧设备和旧机器,废弃的楼房和地下管道;新废铜来自加工厂弃掉的铜屑(铜材的产出比为50%左右),一般废铜供应较稳定,废铜可以分为:裸杂铜:品位在90%以上;黄杂铜(电线):含铜物料(旧马达、电路板);由废铜和其他类似材料生产出的铜,也称为再生铜。 2.湿法: 一船适于低品位的氧化铜,生产出的精铜称为电积铜。 3. 火法和湿法两种工艺的特点 比较火法和湿法两种铜的生产工艺,有如下特点: (1)后者的冶炼设备更简单,但杂质含量较高,是前者的有益补充。 (2) 后者有局限性,受制于矿石的品位及类型。 (3) 前者的成本约在70-80美分/磅(约合1540-1760美元/吨),后者仅为30-40美分/磅(约合660-880美元/吨)。 可见,湿法冶炼技术具有相当大的优越性,但其适用范围却有局限性,并不是所有铜矿的冶炼都可采用该种工艺。不过通过技术改良,这几年已经有越来越多的国家,包括美国、智利、加拿大、澳大利亚、墨西哥及秘鲁等,将该工艺应用于更多的铜矿冶炼上。湿法冶炼技术的提高及应用的推广,降低了铜的生产成本,提高了铜矿产能,短期内增加了社会资源供给,造成社会总供给的相对过剩,对价格有拉动作用。1997年铜的期价由1996年的2600美元/吨高位跌至目前1998年11月的1600美元/吨左右,与湿法冶炼工艺比重的大大提高导致大量低成本铜上市有着直接的关系。 目前由于铜的平均生产成本在1400-1600美元/吨(64-73美分/磅),期价下跌是价格向价值的合理回归,随着冶炼工艺中其比重的不断增加,铜的价格走向将会受到越来越深远的影响。据报道,目前湿法炼铜最低成本只有20美分/磅(合450美元/吨),最高77美分/磅(合1697.5美元/吨),平均约低于50美分/磅(合1100美元/吨)。需要指出的是,在1995年湿法炼铜的平均生产成本还只有39美分/磅,近来湿法炼铜平均生产成本有所上升,主要是由于湿法炼铜工艺推广到了处理铜的硫化矿物的缘故。湿法炼铜工艺较适合处理铜的氧化矿物和贫矿,而处理硫化矿物及较富矿石时,或当矿山地处寒冷地区,采用湿法炼铜工艺,其生产成本亦较高,多在50美分/磅以上。 中国自70年代开始研究从低品位铜矿中提取铜技术,1983年建立了第一座湿法冶炼铜的工厂,年产120吨,近来由于引进了国外优良的铜莘取剂,加上地方铜工业的发展,现在已建成了几十座小型的湿法冶炼厂,规模从几百到2000吨不等,但年产铜仅1.5万吨,这与我国年产精炼铜100万吨的规模相比远远不够。目前我国铜的生产成本大约在18500元左右,远远高于世界平均水平1477美元(67美分)。"95"期间国家计委和中国有色金属工业总公司把湿法冶炼项目列为重点攻关项目,在德兴铜矿、玉龙铜矿、大冶铜录山铜矿等地建几个示范工厂,经过几年努力,估计至本世纪末我国的湿法技术会有较大发展,届时年产能估计可达5万吨以上。 据统计,1980年湿法炼铜的精铜产量占世界精铜产量的2.5%,1994年该比重提高到10%,1997估计提高到18%预计最终湿法产铜的比例将提高到25-35%之间。 单位:万吨1980199419971998湿法产铜比重2.5%10%18%20-25%湿法产铜量24108172.3225
铅的冶炼方法
2018-12-19 09:49:16
冶炼方法:炼铅原料主要为硫化铅精矿和少量块矿.铅的冶炼方法有火法和湿法两种,目前世界上以火法为主,湿法炼铅尚处于试验研究阶段.火法炼铅基本上采用烧结焙烧——鼓风炉熔炼流程,占铅总产量的85—90%;其次为反应熔炼法,其设备可用膛式炉,短窑,电炉或旋涡炉;沉淀熔炼很少采用.铅的精炼主要采用火法精炼,其次为电解精炼,但我国由于习惯原因未广泛采 用电解法.炼锌的原料主要是硫化锌精矿和少量氧化锌产品.火法炼锌采用竖罐蒸馏,平罐蒸馏或电炉;湿法炼锌在近20年以来得到迅速发展,现时锌总产量的70—80%为湿法所生产.火法炼锌所得粗锌采用蒸馏法精炼或直接应用;而湿法炼锌所得电解锌,质量较高,无需精炼.对难于分选的硫化铅锌混合精矿,一般采用同时产出铅和锌的密闭鼓风炉熔炼法处理.对于极难分选的氧化铅锌混合矿,经长期研究形成了我国独特的处理方法,即用氧化铅锌混合矿原矿或其富集产物,经烧结或制团后在鼓风炉熔化,以便获得粗铅和含铅锌的熔融炉渣,炉渣进一步在烟化炉烟化,得到氧化锌产物,并用湿法炼锌得到电解锌.此外,也可以用回转窑直接烟化获得氧化锌产物.
钒钛磁铁矿尾矿的回收钛铁技术
2019-01-24 09:35:03
一、技术名称:钒钛磁铁矿尾矿回收钛铁技术
二、技术适用范围:钒钛磁铁矿选铁尾矿
三、技术简介
(一)基本原理
1、利用钒钛磁铁矿选铁后的尾矿作为原料,经磁场强度为1300安的一段强磁抛尾后得含TiO2 17%~19%粗钛精矿。
2、将粗钛矿进行一段闭路磨矿后经弱磁扫铁,再给入磁场强度为750安的二段强磁,获得含TiO2 22%~24%钛精矿。
3、二段强磁尾矿经反浮选除硫作业后,进入全粒级浮钛作业,主要药剂为R-2及硫酸,经过一粗四精的选别作业后,可获得含钛47.00%以上的钛精矿,钛精矿经烘干即为成品钛精矿。
该工艺具有流程短、设备配置简单、投资省、成本低等特点。
(二)工艺流程
该项技术的工艺流程图详见下图。工艺流程图
(三)关键技术
1、磁选技术。采用目前国内先进的强磁机SLONφ1750进行强磁抛尾,一段磁场强度为1300安,二段强磁磁场强度为750安,既保证了钛铁矿的回收率,同时又提高了入浮品位;
2、分级技术。采用具有世界先进水平的Derrick高频细筛作为分级设备,避免过磨现象的发生,保证进入浮选的最佳粒度组成,降低浮选药剂消耗;
3、浮选技术。采用新型浮选药剂R-2,既保证钛精矿的品位和回收率,又大幅度的降低了选矿成本。
四、技术应用情况及典型项目
攀西地区蕴藏着极其丰富的钒钛磁铁矿资源,已经探明的储量约为100亿t,主要分布于攀枝花、白马、红格、太和四大矿区。其中TiO2的储量为8.7亿t,占世界已探明钛资源储量的35.17%,占国内已探明钛资源储量的90.54%以上。因此,钛的综合利用一直是攀西资源综合利的重中之重,历来受到各方面的重视。
太和铁矿取得了选钛工艺流程优化、全粒级浮选技术回收钛铁矿等大量科技成果,使太和铁矿的选钛回收技术处于先进水平。特别是全粒级浮选钛铁矿技术的重大突破,形成了具有自主知识产权的钛铁矿回收成套技术,并且迅速转化为生产力,实现了产业化,提高了钛资源综合利用率,对整个攀西地区乃至全国钛资源综合利用有着重要的意义和作用。
该技术的典型项目的投资与收益情况见下表。
典型项目的投资与收益情况总投资4403万元其中:设备投资3353万元运行费用4879.90万元/年设备寿命20年综合利用效益2143.53万元/年投资回收年限2.05年
五、应用效果及推广前景
采用全粒级选别新工艺从钒钛磁铁矿选铁尾矿中回收钛铁矿具有工艺新颖、技术可靠、金属回收率高、设备运转稳定、操作简便、人为因素影响小、对矿浆粒度、浓度有较强的适应性等优点,最大限度回收了有用矿物,减少了资源浪费。每年可减少废物排放10万t,减小尾矿占地面积和对环境的污染,延长了尾矿库服务年限。在同行业乃至全国有广泛的推广应用前景。
铪的冶炼知识
2019-03-12 11:03:26
铪的冶炼与锆根本相同,一般分五步。第一步为矿石的分化,有三种办法:①锆石氯化得(Zr,Hf)Cl4。②锆石的碱熔,锆石与NaOH在600℃左右熔融,有90%以上的(Zr,Hf)O2转变为Na2(Zr,Hf)O3,其间的SiO2变成Na2SiO3,用水溶除掉。Na2(Zr,Hf)O3用HNO3溶解后可作锆铪别离的原液,但因含有SiO2胶体,给溶剂萃取别离形成困难。③用K2SiF6烧结,水浸后得K2(Zr,Hf)F6溶液。溶液能够经过分步结晶别离锆铪。第二步为锆铪别离,可用-MIBK(甲基异丁基酮)体系和HNO3-TBP (磷酸三丁酯)体系的溶剂萃取别离办法。使用高压下(高于20大气压)HfCl4和ZrCl4熔体蒸气压的差异而进行多级分馏的技能早有研讨,可省去二次氯化进程,下降成本。但由于(Zr,Hf)Cl4和HCl的腐蚀问题,既不易找到适宜的分馏柱原料,又会使ZrCl4和HfCl4质量下降,添加提纯费用。第三步为HfO2的二次氯化以制得复原用粗HfCl4。第四步为HfCl4的提纯和加镁复原。本进程与ZrCl4的提纯和复原相同,所得半制品为粗海绵铪。第五步为真空蒸馏粗海绵铪,以除掉MgCl2和收回剩余的金属镁,所得制品为海绵金属铪。如复原剂不必镁而用钠,则第五步改为水浸。 海绵铪自坩埚中取出时要分外当心,避免自燃。大块海绵铪要破碎成必定尺度的小块,以便压成自耗电极,再熔铸成锭。破碎时也应避免自燃。海绵铪的进一步提纯与钛和锆相同,用碘化物热分化法。操控条件与锆略有不同,在碘化罐四周的海绵铪小块,坚持温度为600℃,而中心的热丝温度为1600℃,比制取锆的“结晶棒”时的1300℃为高。铪的加工成型包含铸造、揉捏、拉管等过程,与加工锆的办法相同。
钼铁的冶炼方法
2019-01-04 11:57:12
冶炼钼铁的原料主要为辉钼矿(MoS2)。冶炼前通常把钼精矿用多膛炉进行氧化焙烧,获得含硫小于0.07%的焙烧钼矿。钼铁[2]冶炼一般采用炉外法。炉子是一个放置在砂基上的圆筒,内砌粘土砖衬,用含硅75%的硅铁和少量铝粒作还原剂。炉料一次加入炉筒后,用上部点火法冶炼。在料面上用引发剂(硝石、铝屑或镁屑),点火后即激烈反应,然后镇静、放渣、拆除炉筒。钼铁锭先在砂窝中冷却,再送冷却间冲水冷却,最后进行破碎,精整。金属回收率为92~99%。在炼钢工业中近年广泛采用氧化钼压块代替钼铁。
钼铁通常采用金属热法熔炼。钼铁是法定检验商品。主要产地有吉林、河北、江苏、河南、辽宁等,主要输往美国、荷兰、德国等。
钛铁矿的酸解(固相法)
2019-02-13 10:12:38
用硫酸分化钛铁矿的化学反响为:
FeTiO3+3H2SO4→Ti(SO4)2+FeSO4+3H2O (1)
FeTiO3+2H2SO4→TiOSO4+FeSO4+2H2O (2)
该化学反响的方程式也能够把钛铁矿中的钛和铁,视作一个独自成分来表明。
TiO2+2H2SO4→Ti(SO4)2+2H2O+Q (3)
TiO2+H2SO4→TiOSO4+H2O+24.45kJ (4)
FeO+H2SO4→FeSO4+H2O+121.45kJ (5)
Fe2O3+3H2SO4→Fe2(SO4)3+3H2O+141.5k1 (6)
从以上化学反响方程式能够知道,钛铁矿在用硫酸分化时,反响生成物首要是:Ti(SO4)2(硫酸钛或正硫酸钛)、TiOSO4(硫酸氧钛或硫酸钛酰基)、FeSO4(硫酸亚铁或硫酸低铁)、Fe2(SO4)3(硫酸高铁)和水。
在实践出产中究竟是按(1)式反响生成硫酸钛Ti(SO4)2仍是按(2)式反响生成硫酸氧钛TiOSO4,或许有或许按下面反响(7)硫酸钛先水解生成硫酸氧钛,游离出部分硫酸,然后再与这部分酸参加反响:
Ti(SO4)2+H2O→TiOSO4+H2SO4 (7)
一般我们以为反响物中首要是Ti(SO4)2仍是TiOSO4要视反响的具体条件来分析,也就是依据反响(3)和(4)的硫酸用量多少来断定。
依据反响(3)钛铁矿中的TiO2与H2SO4反响首要生成Ti(SO4)2,此刻lmol的TiO2要耗费2mo1的H2SO4,假如此刻参加反响的硫酸悉数与矿中的二氧化钛结合,不考虑有未参加反响的游离硫酸存在,则此刻的当反响后F值>2.453应视为“酸性”、<2.453应视为“碱性”,F=2.453证明硫酸悉数与钛结组成Ti(SO4)2,理论上讲该溶液应呈“中性”。
如按反响(4),则lmolTiO2只耗费lmol的H2SO4,按以上相同的假定核算此刻的F值应为1.226,那么以(4)式反响生成物TiOSO4而言,F=1.226该溶液也应呈“中性”状况,而实践出产中不管F=2.453仍是F=1.226的反响物中都有许多的游离酸存在,按道理这些游离酸应该会持续参加反响,但实践上并未持续参加反响。因而人们依据以上反响理论和实践出产状况分析后得出结论,钛铁矿被硫酸分化后的溶液中有Ti(SO4)2,也有TiOSO4,当F>2.45时Ti(SO4)2占大大都,当F<2.45时溶液中TiOSO4占大大都,工业钛出产时的F值工艺操控规模一般在1.7~2.1,应该了解反响物中以TiOSO4(硫酸氧钛)为主。也有人把钛液中的有用酸含量大于Ti(SO4)2核算所需求的酸量者称为“酸式钛液”;把钛液中的有用酸含量低于Ti(SO4)2核算所需求的酸量者称为“碱式钛液”,现在世界各国硫酸法钛工厂毫无例外的选用碱式钛液来出产各种品牌的钛。
正硫酸钛[Ti(SO4)2]是一种白色易潮解的粉末,它不能从水溶液中分出,只能在中结晶离分出来。一般以为四价钛的无水硫酸钛Ti(SO4)2简直不存在,有记载的是硫酸钛的九水、四水和三个结晶水的水合物。[next]
硫酸氧钛(TiOSO4)是一种白色易潮解的结晶状粉末,它能溶于水,在0.5%~1.0%的稀硫酸中能彻底溶解,在40%~60%的浓硫酸中溶解度最低,仅0.04%~0.09%,酸的浓度再进步,溶解度又从头上升。在钛的各种硫酸盐中以硫酸氧钛的二水合物TiOSO4·2H2O结晶最安稳,也是被研讨得最具体的一个,它呈白色粗大针状结晶(图1)、在空气中直接加热脱去结晶水与三氧化二硫而生成二氧化钛,二水合的硫酸氧钛在冷水中溶解较慢,加热时简单发作水解。
图2为二氧化钛-三氧化硫-水的浓度三角系统图。系统的组成以mo1%表明,以点作为必定化合物的符号,三角形图中的TiO2-H2O边为钛的氢氧化物,SO3-H2O边为硫酸、焦硫酸及其水合物,TiO2-SO3边为钛的硫酸盐,在许多的钛的硫酸盐中以钛的二水合硫酸氧钛(TiO2·SO3·2H2O)最安稳。
钛的硫酸盐溶液粘度很高,一般以为它既似真溶液又像胶体溶液,两种状况有时彼此平衡一起存在。一切硫酸钛溶液都显现出丁脱尔效应,行将这种溶液细心浓缩,不能构成固定组成的结晶型沉积,而是构成半液体半固体的胶态物质。一般人们以为在强酸介质浓溶液中大大都呈离子状况,而在弱酸介质稀溶液中首要呈胶体状况。
钛铁矿的酸分化产品(钛的硫酸盐溶液),除上述TiOSO4和Ti(SO4)2以外,许多研讨人员以为还有其他四价钛的硫酸盐存在,其TiO2与SO3的份额从1:2~7:1的硫酸盐都有或许存在,它们的组成不固定,特性也不同,有的不溶于水,有的既不溶于稀酸也不溶于浓酸,乃至不分出沉积。为了尽或许地不发作这些物质,在酸解反响时必定要依据不同状况从严操控。[next]
钛铁矿与硫酸酸分化后的溶液中,TiO2与H2SO4的比值对出产操作进程和终究产品的质量都有很大的影响。
在钛的硫酸盐溶液中存在着不同办法的硫酸a.游离酸---未参加与钛铁矿反响的硫酸;b.与铁结合的硫酸;c.与铁和其他金属结合的硫酸。游离酸和与钛结合的硫酸总和称为“有用酸”,与钛结合的硫酸又能够由有用酸与游离酸之差核算出来,只要有用酸在实践出产中才有含义。
例如:含有150g/LTiO2和270g/L有用H2SO4的钛液F值为1.8。F=270/150=1.8。
F值的凹凸不只能够显现钛液中TiO2与H2SO4的比值,并且能够点评钛液的质量。F值高的钛液一般安稳性好,但会使水解速度减慢,影响水解收得率使水解后偏钛酸的粒径较细。F值低的钛液一般安稳性较差,水解速度虽快,但所取得的偏钛酸粒径粗,颜料功用欠好。
可是F值在出产时的某些进程中还不能彻底阐明物料的改动,因为它反映的仅仅钛液中酸与钛的比值。例如:当钛液冷冻结晶后,许多的硫酸亚铁从溶液中分出,而此刻钛液的F值不会发作改动;当钛液在浓缩或稀释时,总钛和有用酸的浓度都发作了改动而F值也不发作改动;既使酸解反响中所生成的TiOSO4和Ti(SO4):的份额发作改动,会影响钛液中的有用酸含量,F值相同也不发作改动。此外F值的凹凸首要取决钛铁矿酸解时的矿酸比,其次是在浸取时补加的废硫酸,这两部分酸的量在总酸量不变的状况下发作改动,F值不会发作改动。一般以为F值高可进步钛液的安稳性,首要靠有用酸中的游离酸来按捺钛液的前期水解,F值不能直观地表明游离酸的含量与效果。
工业钛出产中F值的操控规模在1.7~2.1,加上有用酸测守时的结尾显色不显着,分析差错较大,在某些状况下用FOA或BAS值来表明更好些。
式中1.2265是按下式反响lmol硫酸与lmol二氧化钛反响生成的硫酸氧钛时,硫酸与二氧化钛的比值(98/79.9).
TiO2+H2SO4→TiOSO4+H2O
上面的核算式也能够用下式表明:
FOA=F-1.2265/1.2265
例如用上述同一实例,含有150g/L TiO2和270g/L有用酸的钛液(F值=270/150=1.8),用FOA值表明则为46.76%。
因为FOA值和BAS值表明的酸度系数起伏较宽,因而在生中体现得更直观,工人操作时更简单调整操控.
钛液在放置时有陈化的倾向(即溶液变浊,部分发作水解分出白色胶体粒子),这种倾向的强弱程度称为 钛液的安稳性。安稳性差的钛液简单发作前期水解,分出的TiO2胶体颗粒使沉积和过滤操作发作困难,水洗时偏钛酸颗粒穿滤比较严重。因为前期水解的偏钛酸粒径巨细不规则,用这种产品制造出来的颜料级钛的白度、消色力等颜料功用欠好。
从实践出产经历中反映出影响钛液安稳性的首要要素是,钛液的酸比值、浓度(钛液中总TiO2含量)和温度3要素,3要素从钛液的水解方程式中也能从理论上证明。
从以上3个钛的硫酸盐水解化学反响方程式中能够看出,3种水解反响都发作游离硫酸,这阐明溶液中酸度高,能够按捺反响向右进行,并可下降水解反响的速率;其次3个水解反响方程式中,水是反响物之一,水多,钛液的浓度必定会下降,因而会加速水解反响向右进行;别的3个水解反响都是吸热反响,进步温度能够加速水解反响的速率。[next]
钛铁矿的酸解工艺操作,工业出产中一般选用固相法工艺,一般有如下3种操作办法。
a.高温法
先把浓硫酸放入酸解罐内,在压缩空气拌和下将计量好的钛铁矿投入酸解罐内并拌和均匀,然后添加核算好的稀释水,运用硫酸稀释放出的热量,再用蒸汽加热到必定温度后开端酸解反响。
b.低温法
先在酸解罐内把计量好的浓硫酸稀释到工艺规则的浓度和温度后,把计量好的钛铁矿在压缩空气拌和下投入酸解罐中,拌和均匀后开直接蒸汽引发酸解反响。
c.预混合法
把浓硫酸与钛铁矿先在一台预混合罐中拌和均匀,然后把此粘稠状的矿浆投入酸解罐内,再参加定量的稀释水,运用稀释热来引发酸解反响(假如稀释热缺乏于引发反响,可通入少数直接蒸汽加热)。
高温法首要适用于环境温度较低的冬季,或钛铁矿中三氧化二铁含量低(反响热低),反响比较陡峭的矿种以及二氧化钛含量高、总铁含量低的钛矿(包含酸溶性钛渣)。
预混合法首要用于大型酸解罐,因为酸解的反响速度快,设备大投入的矿粉数量多,用上述两种办法不简单拌和均匀,经过预混合能够使钛铁矿与硫酸充沛混匀,以利进步酸解率,削减难浸取的固相物,还能够避免向酸解罐内投入矿粉时,细矿粉会随烟筒跑掉的现象。
(1)矿酸比的断定
酸解反响的第一步是先断定矿酸比,正确的矿酸比不只能够节省硫酸用量,进步酸解率使反响更彻底。一般矿酸些过低反响所生成的TiOSO4溶液不安稳易前期水解,而矿酸比过高个仅糟蹋硫酸、按捺水解反响,反响所生成的Ti(SO4)2在浸取时难溶于水,还会构成水解产品颗粒细难洗刷。
依据下列钛铁矿与硫酸的反响方程式,能够核算出理论矿酸比:
FeTiO3+3H2SO4→Ti(SO4)2+3H2O+FeSO4 (8)
FeTiO3+2H2SO4→TiOSO4+2H2O+FeSO4 (9)
按(8)式核算矿酸比为1:1.93,按(9)式仅为1:1.29.但实践上钛铁矿的组成很杂乱,除了FeO和TiO2外,还有许多的Fe2O3、Al2O3、SiO2、MgO、CaO、MnO等一起参加与硫酸的反响,所以矿酸比很难用核算办法得出,一般要依据钛铁矿中TiO2含量,总铁含量(包含Fe2O3和FeO的比值)及其他杂质含量再经过实验来决议。
我国的钛厂商依据所用钛铁矿的质量和酸解操作办法,矿酸比一般操控在1:1.55~1.65(硫酸以100%计),这一份额要依据每批矿粉的质量和实践出产状况灵敏把握如:浸取时废酸用量的多少、工艺所要求的F值凹凸等,切忌生搬硬套。
依照化学反响的规则,添加主反响的硫酸用量能够进步酸解反响的速度和酸解率,当矿酸比调整到1:2时酸解率可进步10%,但持续增大到1:15时酸解率仅进步6%~7%,这阐明硫酸的用量不是越多越好。 [next] (2)反响硫酸浓度的断定
质料硫酸的浓度和反响时稀释的浓度断定对酸解反响的好坏有显着的影响。前面已说到理论上质料硫酸的浓度从85%到98%都能够运用,但最好运用92.5%~95%的硫酸为好,因为质料硫酸浓度过高(>96%)不只在稀释时会放出更多的热量,并且高浓度的硫酸中H+和SO42-浓度高、活性大使反响速度加速,而质料硫酸浓度过低(<92%)因为稀释热较少,酸解反响陡峭、固相物紧实不易浸取、安稳性差。但选用预混合法硫酸浓度能够偏高些。
硫酸反响时稀释的浓度也很重要,它直接影响反响的速度和反响剧烈与陡峭的程度。钛铁矿与硫酸的反响尽管是一种放热反响,但钛铁矿是由许多不同共价键与离子键组成的杂乱的氧化物,它的比热容只要0.743kJ/(kg·℃),活化能约56.9kJ/mol,在常温下钛铁矿与硫酸的效果十分缓慢,往往是加热到必定温度后,反响才会以比较快的速度进行,今后依托反响生成热使反响越来越剧烈,直至主反响完毕。因而要使反响彻底,在反响开端阶段有必要加热活化,从图3-4的数据(矿酸比1:2)能够看出温度进步能够缩短反响时刻,进步酸解率。这个实验是用50%的硫酸在122℃左右的状况下的酸解效果(需求20h反响才干完毕),可是把硫酸浓度进步到90%时,反响温度能够进步到190~210℃,反响速度显着加速,反响能够敏捷完结,酸解率也能够进一步进步。在实践出产中一般反响温度进步10℃,反响速度能够进步2~4倍。
在我国钛工厂中,硫酸的稀释浓度一般为(88±2)%,因为稀释浓度过低(低于85%),稀释热少需求补加蒸汽,反响物不易稠化、也不易构成固相物,乃至呈糊状、反响不彻底、难浸取、酸解率低、钛液的安稳性也欠好,假如稀释浓度过高(>90%),反响热量大、反响速度快、主反响时刻时刻短、反响物温度高,也会引起前期水解,乃至呈现冒锅事端或发作未反响的固相物而下降酸解率.
一般挑选质料硫酸的浓度和断定反响时稀释浓度的原则为,冬季挑选浓度较高的硫酸,夏日挑选浓度较低的硫酸。运用浓度较高的硫酸,反响稀释时的浓度要偏低一些,运用浓度较低的硫酸,反响稀释时的浓度可偏高一点。大型酸解罐(90m3以上),因投入的硫酸和钛铁矿较多,为避免反响剧烈难驾驭,硫酸的稀释浓度可偏低一些,矿粉的细度可偏大一些,这样能够延伸酸解反响时刻便于操作操控。
因为硫酸浓度对钛铁矿的酸解反响和安全操作很重要,因而每批运用的硫酸都要认真细心地化验,一般用化学分析的办法来测定硫酸的浓度。[next]
(3)酸解反响的操作
酸解反响的操作一般是先把计量好的硫酸先放入酸解罐中,在压缩空气的拌和下投入矿粉,即先加酸后加矿。硫酸的稀释夏日一般选用低温法,即先把硫酸稀释到必定的工艺浓度并冷却到必定的温度再投矿粉;冬季一般选用高温法,即先加酸后加砂粉然后再参加计量后的稀释水,用硫酸的稀释热来引发反响。
除上述硫酸、矿粉和稀释水的添加次第外,投入矿粉前的硫酸预热温度也很重要。硫酸预热温度过高,矿粉投入后很快会发作剧烈反响,简单构成冒锅事端,并且因为反响速度过快,矿粉与硫酸还未拌和均匀反响已完毕,酸解率偏低,反响不彻底简单呈现固相物;而硫酸温度过低,反响缓慢,主反响不显着,固相物较软,反响不彻底也会呈现未反响的固相物,酸解率偏低。一般硫酸预热温度操控在80~120℃(冬季温度可偏上限、夏日温度可偏下限),在冬季冰冷时节既使选用高温法稀释热缺乏于到达工艺规则的温度,有时要经过蒸汽预热;在夏日就是选用低温法,稀释后的硫酸温度仍很高,不宜立刻投入矿粉反响,要用压缩空气拌和降温,可是有时压缩空气的温度也很高难于在短时刻内降至规则的温度,此刻能够用收回的稀废酸替代水来稀释浓硫酸以下降稀释热,当然要经过准确核算避免酸度系数过高或矿酸比过高。
按上述办法操作,反响一般在矿粉投入后10~20min后到达120~130℃,反响开端时罐内有白烟从入孔盖处外溢,并有细微振感,当温度到达160℃左右剧烈的酸解反响开端,此刻要当即中止蒸汽加热,因为反响放热温度急剧上升,白烟时而外溢时而倒吸,数分钟内温度陡增百余度,最高可达200℃左右有显着地振动感,反响体积瞬间胀大并发作许多泡沫,从烟筒中排放出许多水蒸气、酸雾、二氧化硫、三氧化硫及夹藏的矿粉粉尘。因为反响温度很高硫酸中的水分很快蒸发掉,加大压缩空气的吹入力度使反响物经过稠化阶段后成为多孔的固相物,便于今后的溶解(浸取)。主反响一般5min左右完毕,但大型酸解罐,因为运用的矿粉较粗、硫酸浓度偏低、反响时刻偏长,主反响一般在10min左右,主反响时的温度也较低(160~190℃)。热力学的研讨指出,酸解反响中有两次稠化进程,这是钛和不同价铁的氧化物与硫酸反响时温度不同的客观反响。
在酸解反响物固化后,应中止吹入压缩空气(此刻温度约180~200℃),保温老练(熟化)一段时刻让其渐渐冷却,使未反响彻底的矿粉运用此温度持续与游离酸反响以进步酸解率。一般钛精矿的酸解率可达95%~97%,实践出产中酸解率的85%~90%是在主反响时完结的,老练期间可再进步5%~10%。老练时刻随反响设备的巨细和气温而异,10m3酸解罐老练时刻40~80min,132m3大型酸解罐1.5~2.5h,一般夏天偏长,冬季偏短。合理的老练时刻还与罐内反响后的固相物温度有关,固相物温度高散热慢老练时刻可长一些,固相物温度低老练时刻可相对短一些,有材料介绍老练温度200℃比老练温度180℃最多能够进步酸解率7%。
在老练时刻到达后,再通入压缩空气,此刻通入的压缩空气首要是协助固相物进一步冷却,待固相物冷却至90~120℃时即可加水浸取以溶解反响生成的固相物。
钛铁矿与硫敌反响生成的钛盐很杂乱,首要有Ti(SO4)2、TiOSO4·2H2O、TiOSO4,H2SO4·H2O、TiOSO4·H2SO4·2H2O、TiOSO4·H2O, TiOSO4等,这些钛的硫酸盐安稳性、溶解度都不相同,它们在水和稀硫酸中的溶解度依下列次第递减Ti(SO4)2、TiOSO4·H2SO4·H2O、TiOSO4·H2SO4·2H2O、TiOSO4·2H2O、TiOSO4·H2O、 TiOSO4.因而在酸解操作时要严格操控矿酸比、反响温度等工艺条件,尽量使其生成工艺要求的TiOSO4·2H2O,避免生成难溶于水的无水硫酸氧铁(TiOSO4)。
(4)固相物的浸取
所谓浸取是在压缩空气拌和下、严格操控温度和浓度的状况下,用水或部分淡废酸、小度水(低TiO2浓度的收回稀钛液)把反响固相物溶解。浸取与固相物温度、加水办法、加水次第、加水速率和溶液的温度及浓度有很大的联系,不然浸取不彻底、酸解率低、安稳性下降、乃至会呈现前期水解。
加水时一般宜先快后慢,在压缩空气拌和下待许多的水敏捷浸没固相物后,再以必定的速率把水参加酸解罐内。因为刚开端浸取时固相物温度仍较高,假如水量较小表面浸出物温度过高(包含水与游离酸稀释所放出的热)简单构成前期水解,但也不能加水速度太快,因为固相物的溶解有一个进程,不然短时刻内部分溶液浓度和酸度过低,加上此刻的温度还较高也简单发作前期水解。
工业出产中浸取经常参加部分稀废酸(水解过滤后的母液)和小度水,在这种状况下一般先加稀废酸后加水或小度水。酸解浸取时参加稀废酸不只能够下降浸取时的温度,还能够添加溶液的酸度避免前期水解,一起能够下降反响时的矿酸比以节省硫酸的耗费。小度水是洗刷泥渣、硫酸亚铁及清洗钛液贮罐的含有TiO2的低浓度钛液,代用小度水可进步钛的收率削减糟蹋,所以许多工厂在浸取时首要依托废酸和小度水,自来水用的很少。
一般小型酸解罐,水、废酸、小度水直接从罐的上部参加,大型酸解罐从底部或上下一起进水以利快速把固相物吞没,避免部分温度过高构成前期水解。[next]
浸取尽管仅仅酸解固相物的溶解进程,但浸取质量的好坏直接影响钛液的质量指标(安稳性和酸解率)。影响浸取操作好坏的要素首要有:
a.固相物是否呈多孔性,多孔性的固相物因固液触摸面积大易溶解,相反结构板实的固相物很难浸取;
b.固相物的温度,固相物的温度假如过高,当然具有溶解速度快的长处,但会导致前期水解,使安稳性下降的趋势;假如固相物温度过低,则又将使浸取速度变慢;
c.浸取时的固液比,即浸取时的固液份额和浸取完结后终究溶液中的TiO2浓度。一般浓度高钛液安稳性好,但浸取速度慢;浓度低不只会添加今后浓缩工序的担负,有时也会诱发前期水解,一旦发作前期水解浸取就更困难了。
d.拌和效果的好坏,首要取决于压缩空气的温度、压力、罐底空气散布板开孔是否均匀、是否有异物阻塞等,压缩空气拌和不均,是构成残留未反响固相物的首要原因之一;
e.溶液的酸比值(F值)在反响物的酸比值(F值)较低的状况下浸取时刻过长易发作前期水解。
前期水解是指钛液没有进行热水解就开端分出偏钛酸和正钛酸,这种不定型的乳白色胶体颗粒粒径细而不规则,不只影响浸取并且在沉积时,部分会随泥渣一道沉降使钛的收率变低,在过滤时这些胶体颗粒会阻塞滤布,使过滤操作变得很困难,一起在水解时这些胶体颗粒会构成不良的结晶中心,使水解产品的颜料功用变坏,只能出产等级低非颜料级的钛。
辨别钛液质量好坏,是否简单发作前期水解可用“安稳性”来表明。钛液的安稳性是指lml钛液在必定的温度下(25±1℃),用蒸馏水逐渐稀释至钛液发作水解(刚变混浊时)所耗用蒸馏水的毫升数
酸解钛液(沉积后)的安稳性一般不该低于350ml,不然这种钛液是不安稳的,影响钛液安稳性的要素许多,从酸解工艺操作视点来看首要是温度、酸度和浓度。
在这3个要素中温度最重要,有人做过实验,同一钛液在25℃时的安稳性为400mL,在12℃时安稳性进步至500mL,在65℃时安稳性则下降至200mL,当温度升至100℃时安稳性简直等于零,一触摸水就水解。
一般状况下温度较低(80℃以下)的钛液安稳性随酸比值和浓度(TiO2含量)的进步而进步。可是温度太低浸取速度会变慢,因为温度低粘度大反而会影响沉积质量,假如温度太高(超越80℃)既使酸度高的钛液也不安稳。钛液的浓度高,尽管安稳性好不简单发作前期水解,但浓度过高钛液粘度增大会使沉积和过滤发作困难。相同F也不能太高,过高尽管安稳性好,但会按捺水解使水解时的粒子变细,水解率低,水洗穿滤丢失大。
一般出产高级颜料级二氧化钛的浸取温度操控在55~75℃左右,复原时操控在65℃左右,因为复原时要放热,温度还会上升5~6℃,F值操控在1.8~1.95,钛液的浓度TiO2120~150g/L,除温度外F值和TiO2浓度随水解工艺不同有时会上下起浮。
温度在酸解反响进程中十分重要,是酸解反响胜败的重要要素之一,从硫酸预热、主反响开端到老练、浸取、复原的整个进程都需求操控温度。值得注意的是我国绝大大都的钛工厂的酸解反响器上没有装备温度丈量设备,也没有空气和蒸汽流量计,首要原因之一是找不到强度高、耐高温腐蚀的热电隅维护套管。国外一般选用钽管,但报价太贵,近年来我国开发了一种3YC-24的特殊合金管处理了强度高、耐高温腐蚀的问题。钛铁矿酸解反响既快又剧烈,没有温度显现和空气、蒸汽流量计就很难操控酸解反响进程,对产品质量、收率、安全都没有确保,现在这种仅凭经历操作的办法是不可的,这也是我国钛出产与国外比较的首要距离之一。
别的钛液的酸度和浓度也很重要,特别是在浸取进程中,操控必定的浓度和酸度是浸取操作是否成功的要害之一。有经历的操作者在钛出产中的黑段(酸解至浓缩)各道工序中都尽或许的不运用水或少用水,不管是酸解配酸、浸取、洗刷泥浆、洗刷硫酸亚铁都尽或许不运用自来水,而是运用淡废酸或小度水,这样不只能够节省用水、收回废酸及小度水,还能够避免因用水稀释下降酸度和浓度后引起钛液安稳性下降。[next]
(5)钛液的复原
钛铁矿的酸解反响物组成十分杂乱,钛铁矿中最首要的成分是钛和铁,反响物钛的组分首要归于TiO2-SO3-H2O的三元系统,首要以TiOSO4·2H2O的办法存在。在铁的组分中QDY 铁矿中的二价铁氧化物和三价铁氧化物,经与硫酸反响后生成硫酸亚铁FeSO4和硫酸高铁Fe2(SO4)3,硫酸亚铁在酸性溶液中比较安稳,pH5时,才开端水解生成氢氧化铁沉积,其反响式为:
FeSO4+2H2O→Fe(OH)2↓+H2SO4
硫酸高铁在酸性溶液中是不安稳的,在pH2.5时就开端水解生成碱式硫酸盐或氢氧化物沉积,其反响式为:
Fe2(SO4)3+2H2O→2Fe(OH)SO4↓+H2SO4
Fe2(SO4)3+6H2O→2Fe(OH)3↓+3H2SO4
这些铁的氢氧化物是有害的,在钛液水解时它们一道沉积到偏钛酸中无法经过水洗除掉,在煅烧时又变成氧化铁使钛变色、白度下降严重影响制品的质量。为了避免这种现象发作,就有必要把溶液中的三价铁离子都复原成二价铁离子,然后经过结晶的办法使硫酸亚铁从溶液中分离出来。
钛液中除了占大大都的钛和铁的硫酸盐外,还有部分是不溶于硫酸的固体悬浮物(首要是未分化的钛铁矿、金红石、脉石、泥砂等),能够经过沉降除掉,另一部分数量虽少但危害性较大的是各种溶于硫酸的微量重金属硫酸盐,这部分金属盐也有高价和贱价之分,相同需求把它们复原成贱价状况,以便在今后的操作进程中尽或许的除掉。
工业出产中钛液的复原剂首要运用金属铁粉、铁屑、铁皮,因为铁粉、铁屑和薄铁皮的比表面积较大,可添加它们的反响面积取得较好的复原效果。尽管金属锌、铝、钠、硫代硫酸钠也能起到复原效果,乃至复原功率更高,但没有铁粉、铁屑、铁皮报价便宜获取便利。硫酸高铁与金属铁粉的复原反响式如下:
Fe+H2SO4→FeSO4+2[H]
Fe2(SO4)3+2[H] →2FeSO4+H2SO4
或 2Fe3++Fe→3Fe2+
当复原剂铁粉把硫酸高铁复原成硫酸亚铁后,钛液中的硫酸铁也会从四价钛复原成三价钛,其反响式如下:
2Ti(SO4)2+2[H]→Ti2(SO4)3+H2SO4
复原一般在酸解罐内进行,在浸取的后阶段参加复原剂,假如此刻复原不彻底,可在沉积工序补加铁皮复原至到达工艺要求停止。当溶液中有四价钛被复原成三价钛时,溶液会从土黄色变为紫黑色,这是因为溶液中的三价钛实践上是Ti2(SO4)3·6H2O的紫黑色络合物。国外也有在复原器中复原,复原器是一塔式衬胶设备,内盛铁屑钛液在塔内用泵循环至到达要求时停止。
复原是一个放热反响,过早参加复原剂不只使铁与硫酸反响生成的强复原剂——氢丢失较多,还会因温度升高构成钛液安稳性下降,假如矿粉中的Fe2O3含量很高,为了避免反响放热较多,复原剂可分批参加,一般操控复原时温升不大于6℃。
复原剂参加多少要视被复原物质——首要是钛铁矿中Fe2O3的凹凸来决议。所用铁屑应无油、不含硅(如矽钢片)或其他合金、无金属镀层或油漆的铁屑,因为油污等有机杂质在复原时会起泡沫,而硅等其他杂质对产品质量有害。
钛液的复原程度要视溶液中三价钛呈现的多少来把握。依据氧化复原反响的电极电位来看,溶液中的复原剂首要与氧化性效果较强的三价铁先反响,待溶液中三价铁悉数被复原成二价铁后,四价钛才参加反响被复原成三价钛。因而一旦溶液中呈现三价钛就阐明溶液中的三价铁已悉数被复原成二价铁,工业出产中一般都人为的使复原过量,坚持溶液中的三价钛含量(以TiO2计)在1~3g/L左右。
溶液中坚持必定的三价钛含量,能够避免溶液中已被复原成贱价状况的金属离子,在今后出产中再氧化成高价状况,可是三价钛不参加钛盐的水解反响,只要在pH大于3时,才干水解,因而三价钛含量过高,尽管对质量有优点,但会下降水解率,添加钛的丢失率,很不经济。[next] 除了运用复原剂复原外,还有人做过电化学的工业实验,在电流2~4A,电压2.75~3.1V、温度50~60℃的状况下,在一石棉隔阂电解槽中进行,复原lkg三价铁耗电1.7kW·h,因为此法电耗高、操作杂乱未能工业化。
浸取和复原的时刻视酸解反响器的巨细而异,一般为2~8h,国外某厂95m3的酸解罐反响周期大致如下(矿粉170目,一次投矿粉20t):放酸30min、投矿40min、吹气l0min、通蒸汽20min,老练60min、浸取420min,出料110min算计11.5h。
酸解反响器(图4)的原料要求很高,一般先在钢板上搪一层铅(特别是锥底部分),然后再砌上两层耐酸瓷砖,也有以耐酸钢筋混凝土为罐体再衬耐酸砖,国外较先进的是先搪铅,再衬上一层硬橡胶,然后再砌两层耐酸砖,听说运用寿命可达50年。
因为钛铁矿与硫酸反响极为剧烈,酸解反响器的运用率不高,一般1m3的容积只能反响钛铁矿200kg。我国钛工厂较小,因而酸解反响器的容积也比较小,一般只要10~30m3,最大的也只要50m3(南京油脂化工厂),国外一般都在90m3以上,最近我国引入三套硫酸法钛出产设备的酸解反响器容积为132m3,与国外大型工厂根本类似。
酸解反响器的规划除了优先考虑原料的耐腐蚀、耐温、抗震等功用外,烟筒的规划比一般化学反响器的烟筒大得多,这样能够使主反响时发作的许多水蒸气等酸性气体及时排出。其次底部的散布板规划也很重要,散布板的开孔与视点要确保拌和用的压缩空气能均匀地吹到反响器的四周,不然会在罐壁发作固相物,多孔板的原料有用铅-锑合金,也有用陶瓷材料的,大型酸解反响器的多孔板常规划成泡罩形,这样空气散布更均匀,也可避免杂物阻塞散布板的孔眼。酸解反响器底部的放料阀门规划也很共同,它既要耐温、耐腐蚀,又要能满意放料、通压缩空气、通蒸汽、通水的功用,还要确保放料时无死角(避免泥渣阻塞阀门)和压缩空气散布均匀。
高效钛铁矿选矿药剂
2019-01-17 09:43:54
高效钛铁矿选矿药剂 钛铁矿捕收剂zn-139(商品名中南选钛剂) 使用目的:钛铁矿选钛 浮选性能:具有良好的捕收性和选择性建议用量:1000-3500克/吨给矿 配制方法:2-5%水溶液(重量比) 适用范围:钛铁矿、金红石、钒钛赤(磁)铁矿,等含钛矿物浮选钛。环保性能:药剂低毒,对人和环境友好 产品特点: 1. 高效选钛新药剂,为国家973项目攻关成果; 2. 药剂制度简单,成本低; 3. 对环境友好。产品质量标准Q/CRX004-2008 包装规格:170公斤铁桶。 运输与贮存: 非易燃易爆品,按一般化工产品运输。 密封,贮于阴凉干燥处。
辉铋矿的冶炼
2019-03-08 11:19:22
辉铋矿的冶炼分粗炼和精粹两步。
粗炼的办法因质料而异。以硫化铋精矿、氧化铋和铋的混合矿、氧化铋渣以及氯氧化铋等作为炼铋质料时,选用混合熔炼法,配入适量的铁屑、纯碱、萤石粉、煤粉等,在反射炉中进行混合熔炼,得到粗铋,送去精粹。以铅的火法冶金精粹过程中发生的钙镁铋浮渣为质料的炼制办法是:先将浮渣加热,使其中所含的铅下沉取出。持续加热熔渣,熔化后,参加氯化铅或通入,以除掉钙和镁,得到富含铋的铅铋合金,再送精粹。
精粹一般分为四个过程:氧化除砷、锑、碲等;加锌除银;氯化除铅锌;高温除氯。
铜的冶炼方法
2019-03-07 09:03:45
最首要的铜矿床有两种:一为原生的斑岩铜矿床,约占悉数铜资源的66%,美国、智利、秘鲁等国最多;一为水成岩中次生的层状铜矿床,约占悉数铜资源的25%,闻名的赞比亚-扎伊尔铜矿带即属此类。已发现的铜矿藏约160多种。原生硫化矿中以黄铜矿(CuFeS2)最多,其次为斑铜矿(Cu5FeS4),次生氧化矿中首要有孔雀石[CuCO3·Cu(OH)2]、蓝铜矿[2CuCO3·Cu(OH)2]等。70年代末全世界具有挖掘价值的铜矿金属储量约5亿吨,海底锰结核的铜储量估量约4亿吨。1979年世界各国(我国在外)为了充分使用资源,各国都十分重视杂铜的收回。1980年工业发达国家(不包含苏联)的杂铜收回量约占总产铜量的15%。同年美国收回杂铜58万吨,占全国铜消费量的31%。
我国铜矿散布较广,已探明的铜矿床多为斑岩铜矿、含铜黄铁矿、矽卡岩铜矿.铜是优秀的导电和导热体,仅次于银。常温下铜的电导率为银的94%,热导率为银的73.2%。铜在枯燥空气中不氧化,在含有二氧化碳的湿空气中表面构成一层铜绿;与碱溶液反响很慢,但易与构成络合物。铜的标准电极电势为+0.337伏,铜不能置换酸溶液中的氢,但溶于有氧化作用的酸中。二价铜的电化当量为0.0003294克/库仑。
铜和铜合金如青铜、黄铜、白铜等,广泛用于制作电工器材、机械、建筑材料和运输工具等。
铜有多种化合物,首要用于化工、医药、农药等方面。与金属铜的用量比较,用于化合物的铜量很少,只占铜消费量的1%左右。
美国1979年铜消费量的份额为:电气工业58%,建筑工业18%,机械制作业9%,运输工具9%,其他6%。伦敦商场铜的平均报价为:1978年67美分/磅,1979年93美分/磅(1磅=0.4536公斤)。
炼铜质料以硫化矿为主,档次一般为1%左右,坑内采矿的鸿沟档次为0.4%,露天采矿可降至0.3%,采出的矿石须先经选矿得到含铜20~30%的精矿,再行冶炼。炼铜的办法分火法和湿法,以火法为主。火法出产的铜占世界总产铜量80%以上。
火 法 炼 铜 首要质料是硫化铜精矿,一般包含焙烧、熔炼、吹炼、精粹等工序 焙烧分半氧化焙烧和全氧化焙烧(“死焙烧”),别离脱除精矿中部分或悉数的硫,一起除掉部分砷、锑等易蒸腾的杂质。此进程为放热反响,一般不需另加燃料。造锍熔炼一般选用半氧化焙烧,以坚持构成冰铜时所需硫量;复原熔炼选用全氧化焙烧;此外,硫化铜精矿湿法冶金中的焙烧,是把铜转化为可溶性硫酸盐,称硫酸化焙烧。焙烧用的流态化焙烧炉(欢腾炉)熔炼 首要是造锍熔炼,其意图是使铜精矿或焙烧矿中的部分铁氧化,并与脉石、熔剂等造渣除掉,产出含铜较高的冰铜(xCu2S·yFeS)。冰铜中铜、铁、硫的总量常占80~90%,炉猜中的贵金属,简直悉数进入冰铜。冰铜含量取决于精矿档次和焙烧熔炼进程的脱硫率,世界冰铜档次一般含铜40~55%。出产高档次冰铜,可更多地使用硫化物反响热,还可缩短下一工序的吹炼时刻。熔炼炉渣含铜与冰铜档次有关,弃渣含铜一般在 0.4~0.5%。熔炼进程首要反响为: 2CuFeS2─→Cu2S+2FeS+S Cu2O+FeS─→Cu2S+FeO2FeS+3O2+SiO2─→2FeO·SiO2+2SO2 2FeO+SiO2─→2FeO·SiO2造锍熔炼的传统设备为鼓风炉、反射炉、电炉等,新建的现代化大型炼铜厂多选用闪速炉。
鼓风炉熔炼鼓风炉是竖式炉,我国很早就用它直接炼铜。传统的办法为烧结块鼓风炉熔炼。硫化铜精矿先经烧结焙烧脱去部分硫,制成烧结块,与熔剂、焦炭等按批料呈层状参加炉内,熔炼产出冰铜和弃渣,此法烟气含SO2低,不易经济地收回硫。为消除烟害,收回精矿中的硫,20世纪50年代,开展了精矿鼓风炉熔炼法,行将硫化铜精矿混捏成膏状,再配以部分块料、熔剂、焦炭等分批从炉顶中心加料口参加炉内,构成料封,削减漏气,进步SO2浓度。混捏料在炉内经热烟气枯燥、焙烧构成烧结料柱,块状物料也呈柱状环绕在烧结料柱的周围,以坚持透气性,使熔炼作业正常进行。我国沈阳冶炼厂、富春江冶炼厂等选用此法。
反射炉熔炼适于处理浮选的粉状精矿。反射炉熔炼进程脱硫率低,仅20~30%,适于处理含铜档次较高的精矿。如质料含铜低、含硫高,熔炼前要先进行焙烧。反射炉出产规模可大型化,对质料、燃料的适应性强,长时间来一直是炼铜的首要设备,至80年代初,全世界保有的反射炉才能仍居炼铜设备的首位。但反射炉烟气量大,且含SO2仅1%左右,收回困难。反射炉的热效率仅25~30%,熔炼进程的反响热使用较少,所需热量首要靠外加燃料供应。70年代以来,世界各国都在研讨改善反射炉熔炼,有的选用氧气喷撒设备将精矿喷入炉内,加强密封,以进步SO2浓度。我国白银公司榜首冶炼厂将铜精矿加到反射炉中的溶体内,鼓风熔炼,进步了熔炼强度,烟气可用于制取硫酸。
反射炉为长方形,用优质耐火材料砌筑。燃烧器设在炉头部,烟气从炉尾排出,炉料由炉顶或侧墙上部参加,冰铜从侧墙底部的冰铜口放出,炉渣从侧墙或端墙下的放渣口排出。炉头温度1500~1550℃,炉尾温度1250~1300℃,出炉烟气1200℃左右。熔炼焙烧矿时,燃料率10~15%,床能率3~6吨/(米2·日)。铜精矿直接入炉,燃料率16~25%,床能率为2~4吨/(米2·日),称生精矿熔炼。我国大冶冶炼厂选用270平方米反射炉熔炼生精矿。
电炉熔炼炼铜选用电阻电弧炉即矿热电炉,对物料的适应性十分广泛,一般多用于电价低价的区域和处理含难熔脉石较多的精矿。电炉熔炼的烟气量较少,若操控恰当,烟气中SO2浓度可达5%左右,有利于硫的收回。
铜熔炼电炉多为长方形,少数为圆形。大型电炉一般长30~35米,宽8~10米,高4~5米,选用六根直径为1.2~1.8米的自焙电极,由三台单相变压器供电。电炉视在功率3000~50000千伏安,单位炉床面积功率100千瓦/米2左右,床能率3~6吨/(米2·日),炉料电耗400~500千瓦·时/吨,电极糊耗费约2~3公斤/吨。我国云南冶炼厂选用30000千伏安电炉熔炼含镁高的铜精矿。
闪速熔炼是将硫化铜精矿和熔剂的混合料枯燥至含水0.3%以下,与热风(或氧气、或富氧空气)混合,喷入炉内敏捷氧化和熔化,生成冰铜和炉渣。其长处是熔炼强度高,可较充分地使用硫化物氧化反响热,下降熔炼进程的能耗。烟气中SO2浓度可超越8%。闪速熔炼可在较大范围内调理冰铜档次,一般操控在50%左右,这样对下一步吹炼有利。但炉渣含铜较高,须进一步处理。
闪速炉有奥托昆普 (Outokumpu)型和世界镍公司(International NickelCo.)型两种。70年代末世界上已有几十个工厂选用奥托昆普型闪速炉,我国贵溪冶炼厂也选用此种炉型。
冰铜吹炼使用硫化亚铁比硫化亚铜易于氧化的特色,在卧式转炉中,往熔融的冰铜中鼓入空气,使硫化亚铁氧化成氧化亚铁,并与参加的石英熔剂造渣除掉,一起部分脱除其他杂质,然后持续鼓风,使硫化亚铜中的硫氧化进入烟气,得到含铜98~99%的粗铜,贵金属也进入粗铜中。
一个吹炼周期分为两个阶段:榜首阶段,将FeS氧化成FeO,造渣除掉,得到白冰铜(Cu2S)。冶炼温度1150~1250℃。首要反响是:2FeS+3O2─→2FeO+2SO2 2FeO+SiO2─→2FeO·SiO2 第二阶段,冶炼温度1200~1280℃将白冰铜按以下反响吹炼成粗铜:2Cu2S+3O2─→2Cu2O+2SO2 Cu2S+2Cu2O─→6Cu+SO2冰铜吹炼是放热反响,可自热进行,一般还须参加部分冷料吸收其过剩热量。吹炼后的炉渣含铜较高,一般为2~5%,回来熔炼炉或以选矿、电炉贫化等办法处理。吹炼烟气含SO2浓度较高,一般为8~12%,能够制酸。吹炼一般用卧式转炉,连续操作。表压约1公斤力/厘米2的空气经过沿转炉长度方向安设的一排风眼鼓入熔体,加料、排渣、出铜和排烟都经过炉体上的炉口。
粗铜精粹分火法精粹和电解精粹。火法精粹是使用某些杂质对氧的亲和力大于铜,而其氧化物又不熔于铜液等性质,经过氧化造渣或蒸腾除掉。其进程是将液态铜参加精粹炉升温或固态铜料参加炉内熔化,然后向铜液中鼓风氧化,使杂质蒸腾、造渣;扒出炉渣后,用刺进青木或向铜液注入重油、或等办法复原其间的氧化铜。复原进程顶用木炭或焦炭掩盖铜液表面,以防再氧化。精粹后可铸成电解精粹所用的铜阳极或铜锭。精粹炉渣含铜较高,可回来转炉处理。精粹作业在反射炉或反转精粹炉内进行。
火法精粹的产品叫火精铜,一般含铜99.5%以上。火精铜中常含有金、银等贵金属和少数杂质,一般要进行电解精粹。若金、银和有害杂质含量很少,可直接铸成产品铜锭。
电解精粹是以火法精粹的铜为阳极,以电解铜片为阴极,在含硫酸铜的酸性溶液中进行。电解可产出含铜99.95%以上的电铜,而金、银、硒、碲等富集在阳极泥中。电解液一般含铜40~50克/升,温度58~62℃,槽电压0.2~0.3伏,电流密度200~300安/米2,电流效率95~97%,残极率约为15~20%,每吨电铜耗直流电220~300千瓦小时。我国上海冶炼厂铜电解车间电流密度为330安/米2。
电解进程中,大部分铁、镍、锌和一部分砷、锑等进入溶液,使电解液中的杂质逐步堆集,铜含量也不断增高,硫酸浓度则逐步下降。因而,有必要定时引出部分溶液进行净化,并弥补一定量的硫酸。净液进程为:直接浓缩、结晶,分出硫酸铜;结晶母液用电解法脱铜,分出黑铜,一起除掉砷、锑;电摆脱铜后的溶液经蒸腾浓缩或冷却结晶产出粗硫酸镍;母液作为部分弥补硫酸,回来电解液中。此外,还可向引出的电解液中加铜,鼓风氧化,使铜溶解以出产更多的硫酸铜。电摆脱铜时应留意避免剧毒的分出(见水溶液电解)。
火法炼铜的其他办法 已应用于工业出产的办法还有:三菱法(Mitsubishi process)将硫化铜精矿和熔剂喷入熔炼炉的熔体内,熔炼成冰铜和炉渣,然后流至贫化炉产出弃渣,冰铜再流至吹炼炉产出粗铜。此法于1974年投入出产。
诺兰达法(Noranda process)制粒的精矿和熔剂加到一座圆筒型反转炉内,熔炼成高档次冰铜。所产炉渣含铜较高,须经浮选选出铜精矿回来炉内处理。此法于1973年投入出产。
氧气顶吹旋转转炉法用以处理高档次铜精矿。将铜精矿制成粒或压成块参加炉内,由顶部喷吹氧,燃料也由顶部喷入,产出粗铜和炉渣。我国用此法处理高冰镍浮选所得铜精矿。
离析法用于处理难选的结合性氧化铜矿。将含铜1~5%的矿石磨细,加热至750~800℃后,混以2~5%的煤粉和0.2~0.5%的食盐,矿石中的铜生成气态氯化亚铜(Cu3Cl3)并为氢复原成金属铜而附着于炭粒表面,经浮选得到含铜50%左右的铜精矿,然后熔炼成粗铜。此法能耗高,很少选用。
湿 法 炼 铜用溶剂浸出铜矿石或精矿,然后从浸出液中提取铜。首要进程包含浸出(见浸取)、净化、提取等工序。现在世界上湿法炼铜的产值约占总产值的12%。20世纪60年代以来,为了消除SO2污染,对用湿法冶炼硫化铜矿进行了许多研讨,但因经济指标尚不如火法,湿法工艺大多停留在实验和小规模出产阶段。
锑的冶炼方法
2019-03-07 09:03:45
锑的冶炼办法有火法和湿法两种。我国用的矿藏质料,主要是硫化矿(辉锑矿),其次是氧化矿和杂乱锑铅矿(主要是脆硫锑铅矿)。
这些矿石一般要用选矿办法选出富块矿和精矿进行冶炼。(1)火法炼锑 硫化矿经蒸发焙烧或蒸发熔炼,使Sb2S3变成Sb2O3(俗称锑氧),再经还原熔炼和精粹,成为金属锑。还可用沉积熔炼法直接出产粗锑。(2)锑氧出产 有4种办法:①硫化锑块矿的蒸发焙烧;②硫化锑精矿闪速蒸发焙烧;③硫化锑精矿鼓风炉蒸发熔炼;④硫化锑精矿旋涡炉蒸发熔炼。 (3)还原熔炼和火法精粹蒸发焙烧和蒸发熔炼所产锑氧含杂质很少,配入煤和少数纯碱(Na2CO3),在反射炉内还原熔炼成粗锑。如需精粹,可持续参加纯碱,碱熔化后把压缩空气鼓入锑液,进行碱性精粹。(4)电解精粹 选用电解办法进行精粹,能获得纯度较高的锑并能收回粗锑中的贵金属和其他有价值金属。 (5)沉积熔炼此法适于处理富矿,不宜处理含铅的矿石。小规划出产多用坩埚炉,大规划出产用反射炉,有的厂用电炉。 (6)氧化锑矿石熔炼用鼓风炉熔炼成粗锑,鼓风炉习惯规划大,能够处理难熔矿石,对矿石档次要求不严厉,还答应氧化矿石中混有部分硫化矿。熔炼时以铁矿石、石灰石为熔剂,以焦炭为还原剂,产出粗锑。(7)杂乱锑铅矿石熔炼这是一种难冶炼的矿石类型,广西大厂以脆硫锑铅矿为质料,选用欢腾炉焙烧,反射炉还原熔炼,所产粗合金吹炼蒸发锑、锑烟尘还原熔炼精粹出产高铅锑、精铅进行电解产精铅的办法。通过10多年的出产实践,已日趋老练,为杂乱的锑铅矿的处理积累了名贵经历。火法炼锑是国内外传统选用的出产工艺,但由于在冶炼过程中,砷、硫污染环境严峻,因而迫使研讨使用新的湿法工艺。
湿法炼锑用、溶液浸出硫化锑精矿,硫化锑与效果生成溶于水的硫代亚锑酸钠(Na3SbS3);以此溶液配制成阴极液,以溶液为阳极液,进行隔阂电积,得到含锑96%~98%的电锑。我国对湿法炼锑的研讨使用已获得可喜的发展。80年代末,“氯化-水解法处理硫化锑精矿制取锑白新工艺实验”,已在几家厂商构成规划出产,“从浸取液中直接提取锑酸钠新工艺”研讨,也已使用于出产。氯(盐)氧化法制取锑酸钠,已在出产中选用。其特点是:质料习惯性强,含铅等杂质较高的锑矿也能处理,能归纳收回质猜中的锑和硫,基本上处理了硫烟污染问题。 (8)锑白出产锑白(Sb2O3)是锑的主要用途之一。中国用精锑出产锑白一般用反射炉。将精锑投入反射炉熔化,向锑液中鼓入一次空气,向液面上鼓入二次空气,使锑蒸气彻底氧化。氧化锑出炉后与很多冷空气集合,敏捷冷却,进入收尘体系,即得优质锑白。(9)生锑 生锑即工业用纯洁Sb2O3,是由高档次辉锑矿熔析而得,呈针状结晶,又称针锑。将硫化锑块矿破碎至粒度为20~30mm,在反射炉中增加1%~2%的纯碱助熔剂,于900~1000℃下,熔融分出,扒出残渣,出炉铸锭,即得含锑71%~73%的生锑。
钨矿的冶炼方法
2019-03-07 09:03:45
用高钼钨矿制备高纯仲钨酸铵的办法包含:(1)将钨矿或钨细泥球磨,碱煮浸出,过滤,浓缩钨酸钠结晶;(2)水溶过滤钨酸钠,硫化;(3)离子交换除钼;(4)钨酸钠交后液除硫;(5)离子交换除杂质,用与氯化铵溶液解吸钨,制备钨酸铵溶液;(6)发结晶得到仲钨酸铵。本发明的技术进步作用表现在使用是非钨混合矿要比黑钨精矿的报价低1500-2000元/吨,钨细泥价更低,约5000-7000元/吨,经济效益显着,假如处理钨细泥,经济效益更好,本发明为我国很多的是非钨混合矿及钨细泥等高钼矿藏供给了一种先进的冶炼新工艺。
锌的冶炼方法
2019-01-25 15:49:20
在锌的冶炼方法中,有火法与湿法两种生产工艺。火法炼锌应用较早,其中有横罐炼锌、竖罐炼锌、电热法炼锌、鼓风炉炼锌等方法。湿法炼锌兴起得较晚,第一个半工业性湿法炼锌试验开始于18世纪90年代,直到第一次世界大战中期,湿法炼锌才正式开始工业生产。 在湿法炼锌的发展中,广大的技术人员,首先攻克的是中性浸出、净化、电解几个过程,到了20世纪60年代后将发展的重点又转移到中性浸出渣及有价金属的综合回收上。因中性浸出渣的量大,渣含锌高(20%~30%),怎样回收其中的锌成为一个重要问题,在人们不断努力下,又发展出火、湿两种处理中性浸出渣的方法。火法是用高温烟化挥发,以Zn0烟尘的形式,返回浸出回收其中的锌;湿法是高温高酸浸出,使锌进入溶液,同时大量的铁也随之进入溶液,随后使用黄钾铁矾法、针铁矿法或赤铁矿法除铁,使含锌液再返回到中性浸出,回收其中的锌。多年的实践证明,用中性浸出、高温高酸处理浸出渣、除铁、净化、电解的湿法炼锌,在锌的回收率、综合回收有价金属,节能及环保上较火法有一定的优点。至今湿法炼锌已成为生产锌的主要方法,在世界锌的总产量中,大约有80%是用湿法生产。我国与世界上锌冶炼的发展一样,除早期建立的厂家使用火法外,新建设的多数厂家均使用湿法炼锌工艺。 典型湿法炼锌工艺流程有:中性浸出、净化、电解等工序,中性浸出渣处理有回转窑烟化或高温高酸浸出除铁工艺。对湿法炼锌流程可总结归纳如下图所示。 在图中,特别要指出的是焙烧工序实际上是火法过程,中浸渣的高温烟化挥发也是火法过程,因为它们是湿法炼锌中不可缺少的工序,故包含在湿法炼锌工艺中。目前在湿法生产中仍多使用a流程,但b流程使用者正迅速增加。
铜的火法冶炼
2019-01-08 09:52:52
火法冶炼处理的原料是由硫化铜矿石经选矿得到的铜精矿。一般流程如图1所示。
图1 火法炼铜流程图
表1的有关数据显示,1995年世界各种铜溶炼工艺生产能力在总能力中的比例为:奥托昆普闪速熔炼36.6%,因科闪速熔炼工艺4.5%,顶吹沉没熔炼工艺2.7%,特尼恩特工艺8.0%,诺兰达法2.7%,三菱法3.6%,瓦纽可夫法3.6%,反射炉25%,鼓风炉5.4%,电炉6.3%。20世纪90年代后期以来,顶吹沉没熔炼技术(ISA和Ausmelt)的发展迅速,已有多空企业采用该技术建设新的熔炼系统。
表1 世界各种火法熔炼工艺的生产能力和产量工艺方法冶炼厂数量/个生产能力
/万t·a-1当年产量/万t工艺方法冶炼厂数量/个生产能力
/万t·a-1当年产量
/万t奥托昆普闪速熔炼
因科闪速炉
特尼恩特转炉
瓦纽可夫法
诺兰达法
顶吹沉没溶炼法
漩涡顶吹熔炼法26
3
7
2
2
2
1410
50
90
40
30
30
10215
40
80
30
20
20
10三菱法
白银法
反射炉
鼓风炉
电 炉2
1
27
8
540
10
280
60
7030
10
180
40
50合 计861120860
锰铁的冶炼方法
2019-01-04 11:57:16
高炉冶炼一般采用1000米3以下的高炉,设备和生产工艺大体与炼铁高炉相同。锰矿石在由炉顶下降的过程中,高价的氧化锰(MnO2,Mn2O3,Mn3O4)随温度升高,被CO逐步还原到MnO。但MnO只能在高温下通过碳直接还原成金属,所以冶炼锰铁需要较高的炉缸温度,为此炼锰铁的高炉采用较高的焦比 (1600公斤/吨左右)和风温(1000℃以上)。为降低锰损耗,炉渣应保持较高的碱度(CaO/SiO2大于1.3)。由于焦比高和间接还原率低,炼锰铁高炉的煤气产率和含CO量比炼铁高炉为高,炉顶温度也较高 (350℃以上)。富氧鼓风可提高炉缸温度,降低焦比,增加产量,且因煤气量减少可降低炉顶温度,对锰铁的冶炼有显著的改进作用。
电炉冶炼 锰铁的还原冶炼有熔剂法(又称低锰渣法)和无熔剂法(高锰渣法)两种。熔剂法原理与高炉冶炼相同,只是以电能代替加热用的焦炭。通过配加石灰形成高碱度炉渣(CaO/SiO2为1.3~1.6)以减少锰的损失。无熔剂法冶炼不加石灰,形成碱度较低(CaO/SiO2小于 1.0)、含锰较高的低铁低磷富锰渣。此法渣量少,可降低电耗,且因渣温较低可减轻锰的蒸发损失,同时副产品富锰渣(含锰25~40%)可作冶炼锰硅合金的原料,取得较高的锰的综合回收率(90%以上)。现代工业生产大多采用无熔剂法冶炼碳素锰铁,并与锰硅合金和中、低碳锰铁的冶炼组成联合生产流程见图。
现代大型锰铁还原电炉容量达40000~75000千伏安,一般为固定封闭式。熔剂法的冶炼电耗一般为2500~3500千瓦•时/吨,无熔剂法的电耗为2000~3000千瓦•时/吨。锰硅合金用封闭或半封闭还原电炉冶炼。一般采用含二氧化硅高、含磷低的锰矿或另外配加硅石为原料。富锰渣含磷低、含二氧化硅高是冶炼锰硅合金的好原料。冶炼电耗一般约3500~5000千瓦•时/吨。入炉原料先作预处理,包括整粒、预热、预还原和粉料烧结等,对电炉操作和技术经济指标起显著改善作用。
电炉精炼中、低碳锰铁一般用1500~6000千伏安电炉进行脱硅精炼,以锰硅、富锰矿和石灰为原料,其反应为:MnSi+2MnO+2CaO─→3Mn+2CaO•SiO2 采用高碱度渣可使炉渣含锰降低,减少由弃渣造成的锰损失。联合生产中采用较低的渣碱度(CaO/SiO2小于1.3)操作,所得含锰较高(20~30%)的渣用于冶炼锰硅合金。炉料预热或装入液态锰硅合金有助于缩短冶炼时间、降低电耗。精炼电耗一般在1000千瓦•时左右。中、低碳锰铁也用热兑法,通过液态锰硅合金和锰矿石、石灰熔体的相互热兑进行生产。
吹氧精炼 用纯氧吹炼液态碳素锰铁或锰硅合金可炼得中、低碳锰铁。此法经过多年试验研究,于1976年进入工业规模生产。
钼矿的冶炼技术
2019-01-03 09:36:54
钼精矿经过焙烧可转化为工业氧化钼,其化学反应式为:
2MoS2 + 7O2==>2MoO3+4SO2
MoS2+6MoO3==>7MoO2+2SO2
2MoO2+ O3==>2MoO3
钼精矿是在大型多膛炉或叫焙烧炉中进行焙烧,焙烧温度为600~700°C。钼精矿由搅拌耙搅动,使物料从炉床的中央向四周移动,从这里再落入下一层,然后再返回到炉床的中央,这样均匀的气流10小时内在12层或更多的炉层中不停地循环,最终产品-工业氧化钼一般含钼不小于57%,含硫小于0.1%。
一些副产钼的铜矿中含有少量的铼(<0.10%),铼是一种金属元素,在催化剂领域铼用于生产无铅汽油,在高级超合金领域用于制造喷气式发动机的涡轮叶片。铼是在焙烧钼精矿过程中回收的一种重要的稀有金属资源。