锂的性质及用途
2019-01-31 11:06:17
一、锂的存在、发现和制取
锂在地壳中约含0.0065%,其丰度居第27位。在海水中大约2600亿吨锂,人和动物体内也有很少的锂存在。体重70公斤的正常人体中,锂的含量为2.2毫克。现在自然界已发现含锂矿石达150多种。锂在自然界中存在的首要方式为锂辉石(LiAlSi2O6),锂云母[Li2(F,OH)2Al(SiO3)3]等,我国江西有丰厚的锂云母矿。
锂是在1817年被闻名化学家贝齐里乌斯的学生阿尔费特逊在分析一种矿石的成分时发现的,贝齐里乌斯将其命名为锂。到1855的年本生和马奇森选用电解熔化氯化锂的办法才制得它,工业化制锂是在1893年由根莎提出的,锂从被认定是一种元素到工业化制取前后历时76年。现在电解LiCl制取锂,仍要耗费很多的电能,每炼一吨锂就耗电高达六、七万度。
二、锂的性质及用处
锂具有高的比热和电导率,它的密度是0.53克/厘米3,是自然界中最轻的金属。它是十分生动的碱金属元素,常温下它是仅有能与氮气反响的碱金属元素.自然界存在的锂由两种安稳的同位素63Li和73Li组成。锂只能存放在凡土林或白腊中。
锂在发现后一段适当长的时刻里,一向遭到萧瑟,仅仅在玻璃、陶瓷和润滑剂等部分,使用了为数不多的锂的化合物。
锂新近的首要工业用处是以硬脂酸理的方式用作润滑剂的增稠剂,锂基润滑脂兼有高抗水性,耐高温和杰出的低温功能。假如在轿车的一些零件上加一次锤润滑剂,就足以用到轿车作废停止。
在冶金工业上,使用锂能激烈地和O、N、Cl、S等物质反响的性质,充任脱氧剂和脱硫剂。在铜的冶炼过程中,参加十万分之一到万分之一的锂,能改进铜的内部结构,使之变得愈加细密,然后进步铜的导电性。锂在铸造优质铜铸件中能除掉有害的杂质和气体。在现代需求的优质特殊合金钢材中,锂是铲除杂质最理想的材料。
1kg锂焚烧后可开释42998kJ的热量,因此理是用来作为火箭燃料的最佳金属之一。1kg锂经过热核反响放出的能量适当于二万多吨优质煤的焚烧。若用锂或锂的化合物制成固体燃料来替代固体推进剂,用作火箭、、宇宙飞船的推动力,不只能量高、燃速大,并且有极高的比冲量,火箭的有效载荷直接取决于比冲量的巨细。
假如在玻璃制作中参加锂,锂玻璃的溶解性仅仅普通玻璃的1/100(每一普通玻璃杯热茶中大约有万分之一克玻璃),参加锂后使玻璃成为“永不溶解”,并能够抗酸腐蚀。
纯铝太软,当在铝中参加少数的Li、Mg、Be等金属熔成合金,既简便,又特别坚固,用这种合金来制作飞机,能使飞机减轻2/3的分量,一架锂飞机两个人就能够抬走。Li-Pb合金是一种杰出的减摩材料。
真正使锂成为引人注意图金属,仍是在它的优异的核功能被发现之后。因为它在原子能工业上的共同功能,人们称它为“高能金属”。
6Li捕捉低速中子才能很强,能够用来操控铀反响堆中核反响发作的速度,一起还能够在防辐射和延伸核的使用寿命方面及将来在核动力飞机和宇宙飞船中得到使用。6Li在原子核反响堆顶用中子照耀后能够得到氚,而氚可用来完成热核反响。
6Li在核装置中可用作冷却剂。
锂电池是本世纪三、四十年代才研制开发的优质动力,它以开路电压高,比能量高,作业温度规模宽,放电平衡,自放电子等长处,已被广泛使用于各种范畴,是很有出路的动力电池。用锂电池发电来开动轿车,行车费只需普通汽油发起机车的1/3。由锂制取氚,用来发起原子电池组,中间不需求充电,可接连作业20年。现在,要处理轿车的用油危机和排气污染,重要途径之一就是开展向锂电池这样的新式电池。
三、锂的化合物用处
锂化物新近的重要用处之一是用于陶瓷制品中,特别是用于搪瓷制品中,锂化合物的首要作用是作助熔剂。
LiF对紫外线有极高的透明度,用它制作的玻璃能够洞悉荫蔽在银河系最深处的奥妙。锂玻璃可用来制作电视机显像管。
二战期间,美国飞行员备有简便应急的源—丸。当飞机失事坠落在水面时,只需一碰到水,就当即溶解开释出很多的,使救生设备充气胀大.
当狼吃下含有锂化合物的肉食后,能引起消化不良,胃口大减,然后改动狼食肉的习性,这种习性还具有遗传性。
锂盐可治疗癫狂病,己在临床上得到使用。动脉硬化性心脏病的发病率,与该区域饮食中锂的含量成反比。北京积水潭医院使用锂制剂治疗急性痢疾,效果近90%。北京同仁医院选用锂制剂,治疗再生障碍性贫血也有必定的效果。
用化锂和来替代和氚装在里充任,到达爆破的意图。我国于1967年6月17日成功爆破的第一颗里就是使用化锂。
LiBH4和LiAlH4,在有机化学反响中被广泛用做复原剂,LiBH4能复原醛类、酮类和酯类等。LiAlH4,是制备药物、香料和精密有机化学药品等中重要的复原剂。LiAlH4,也可用作喷气燃料。LiAlH4是对杂乱分子的特殊键合的强复原剂,这种试剂已成为许多有机组成的重要试剂。
有机锂化合物与有机酸反响,得到能水解成酮的加成产品,这种反响被用于维生素A组成的一步。有机锂化物加成到醛和酮上,得到水解时能发生醇的加成产品。
由锂和反响制得的被用来引进基,也被用作脱卤试剂和催化剂。
人类对金属锂的使用现在已有了杰出的初步,但因为锂的生产工艺比较杂乱,本钱很高。假如人们一旦处理了这些问题,锂的优良功能将得到进一步的发挥,然后扩展它的使用规模。
锂,原子序数3,原子量6.941,是最轻的碱金属元素。元素名来历于希腊文,本意是“石头”。1817年由瑞典科学家阿弗韦聪在分析透锂长石矿时发现。自然界中首要的锂矿藏为锂辉石、锂云母、透锂长石和磷铝石等。在人和动物机体、土壤和矿泉水、可可粉、烟叶、海藻中都能找到锂。天然锂有两种同位素:锂6和锂7。
金属锂为一种银白色的轻金属;熔点为180.54°C,沸点1342°C,密度0.534克/厘米³,硬度0.6。金属锂可溶于液。
锂与其它碱金属不同,在室温下与水反响比较慢,但能与氮气反响生成黑色的一氮化三锂晶体。锂的弱酸盐都难溶于水。在碱金属氯化物中,只需氯化锂易溶于有机溶剂。锂的挥发性盐的火焰呈深红色,可用此来判定锂。
锂很容易与氧、氮、硫等化合,在冶金工业中可用做脱氧剂。锂也能够做铅基合金和铍、镁、铝等轻质合金的成分。锂在原子能工业中有重要用处。
化学元素详解元素
称号:锂
元素符号:Li
原子
序数:3
相对原子质量:(12C=12.0000)6.941
英文称号Lithium
原子结构
原子半径/Å:2.05原子体积/cm3/mol:13.1共价半径/Å:1.23电子构型:1s22s1离子半径/Å:0.76氧化态:Ⅰ
电子模型
发现
1817年在瑞典的斯德哥尔摩,由J.A.Arfvedson发现。
来历
锂辉石、锂云母和盐湖等,可由电解氯化锂溶液而制得。
用处
用于电池、玻璃、陶瓷、润滑剂、传热介质、火箭驱动剂、vitaminA的组成等方面。
物理性质
状况:软的银白色金属,是最轻的金属。熔点(℃):180.7沸点(℃):1342密度(g/CC,300K):0.534
比热/J/gK:3.6蒸发热/KJ/mol:145.92熔化热/KJ/mol:3
导电率/106/cm:0.108导热系数/W/cmK:0.847
化学性质
地质数据(丰度):
停留时刻/年:2×106
太阳(相对于H=1×1012):10
海水中/p.p.m.:0.17
地壳/p.p.m.:20
生物数据(人体中含量)
器官中:
肝/p.p.m.:0.025
肌肉/p.p.m.:0.023
血/mgdm-3:0.004
日摄入量/mg:0.1-2
骨/p.p.m.:1.3
人(70Kg)均体内总量/mg:7
钼酸钙
2019-02-12 10:08:00
同钼铁、氧化钼相同,钼酸钙也常作为钢铁的钼合金添加剂。其运用远没钼铁、氧化钼广泛。纯钼酸钙含钼48.0%。下表列出了前苏联钼酸钙标准,供参阅。
表 钼酸钙(前苏联)标准UMTY-4523-65ROC
类型Mo
≥Ca
≤P
≤S
≤MДK-144220.10.2MДK-240240.20.3
钼酸钙的出产可由钼焙砂加石灰(CaO)混匀焙烧,钼精矿加石灰(CaO)后混匀焙烧。但更多的是在处理低档次钼精矿时,用氯化钙(CaCl2)沉积MoO42-而制成,惯例工艺见下图。
图 低档次钼精矿制钼酸钙流程
当用苏打液浸出钼焙砂时,不只能与三氧化钼反响,也能与钼酸钼,钼酸铁反响而溶解(但就不能使它们溶解、反响):
MoO3+Na2CO3←→Na2MoO4+CO2↑
CaMoO4+ Na2CO3←→Na2MoO4+CaCO2↓
FeMoO4+ Na2CO3+H2O←→Na2MoO4+Fe(OH)2↓CO2↑
为了溶解充沛并节约苏打,一般选用四到五段逆流浸出。对过泸后的浸液经蒸汽加热浓缩,钼酸钠溶液的钼浓度超越50~70g/L后,就可在80~90℃下参加氯化钙(CaCl2)生成钼酸钙沉积。沉积需在中性或碱性溶液中进行,所加CaCl2量应比理论反响量多10~15%。对所生成的沉积用清水清洗去硫酸盐后,经过滤、锻烧(600~700℃)即可获炼钢工业钼酸钙。
由低档次钼精矿,乃至出产钼酸铵的浸渣,都可与苏打拌合后焙烧,发生如下反响:
MoS2+Na2CO3+O2△Na2MoO4+CO2↑+SO2↑←→
SiO2+ Na2CO3→Na2SiO3+CO2↑
生成的可溶性钼酸钠与硅酸(或偏硅酸)钠可在必定的pH范围下进行别离。别离出硅酸后的母液参加氯化钙,将生成钼酸钙的沉积。对沉积先经清洗、烘干后即成工业级钼酸钙。
钼酸的出产工艺与钼酸钙的出产工艺类似。所不同的仅仅不必氯化钙而用氯化去沉积钼酸钠溶液中的钼:
Na2MoO4+BaCl2→2NaC1+BaMoO4↓
钼酸使用于珐琅工业中。出产时,国内用浸渣加苏打焙烧的工艺使用较多,它的出产要害,是溶液中偏硅酸与钼酸钠的充沛别离。
锂的用途和应用领域
2018-06-06 16:58:50
锂的应用概况锂广泛应用于电池、陶瓷、玻璃、润滑剂、制冷液、核工业以及光电等行业。随着电脑、数码相机、手机、移动电动工具等电子产品的不断发展,电池行业已经成为锂最大的消费领域。此外,碳酸锂是陶瓷产业减能耗、环保的有效途径之一,对锂的需求量也将会提高。与此同时,锂在玻璃中的各种新作用也在不断被发现,玻璃行业对锂的需求仍将保持增长。因而,玻璃和陶瓷行业成为了锂的第二大消费领域。 电池行业 因为锂的原子量很小,所以用锂作阳极的电池具有很高的能量密度。此外,锂电池还具有质量轻、体积小、寿命长、性能好、无污染等优点,因而倍受青睐。近年来,锂在电池领域的应用增长最快,已经从1997年的7%上升到2013年的35%,电池领域已经成为全球锂的最大消费领域。现在,锂电池已经被广泛应用到笔记本电脑、手机、数码相机、小型电子器材、航天、机电以及军事通讯等领域。随着电动汽车技术的不断成熟,锂电池也将被广泛应用到汽车行业。 玻璃行业锂精矿或锂化物在制造玻璃时有较大的助熔作用,添加到玻璃配料中能够降低玻璃熔化时的温度和熔体的粘度,简化生产流程,降低能耗,延长炉龄,增加产量,改善操作条件,减少污染。此外,在玻璃中添加锂化合物还能降低玻璃热膨胀的系数,改善玻璃的密度和光洁度,提高制品的强度、延性、耐蚀性及耐热急变性能。现在含锂的玻璃被广泛用到化学、电子学、光学和现代科学技术部门,甚至也用在日常生活用品中。 陶瓷行业陶瓷中加入少量锂辉石可降低烧结温度,缩短烧结时间,改善陶瓷的流动性和粘着力,提高陶瓷的强度和折射率,增强陶瓷的耐热、耐酸、耐碱、耐磨以及耐热急变性能。现在,利用锂辉石制成的锂辉石质低热膨胀陶瓷及低热膨胀釉料被广泛应用到微波炉内的托盘、电磁灶面板、汽轮机叶片、火花塞、低热膨胀系数泡沫陶瓷以及轻质陶瓷等中。润滑脂行业锂基润滑脂与钾、钠、钙基类的润滑脂相比,具有抗氧、耐压、润滑性能好的优点,特别是锂基润滑脂的工作度宽,抗水性能好,在-60℃~300℃下几乎不改变润滑脂的粘性,即使水量很少时,也仍能保持良好的稳定性,因而被应用到飞机、坦克、火车、汽车、治金、石油化工、无线电探测等设备上。 冶金行业锂作为轻合金、超轻合金、耐磨合金以及其它有色合金的组成部分,能大大改善合金性能。例如,锂镁合金是高强度轻质合金,不仅具有良好的导热、导电、延展性,还具有耐腐蚀、耐磨损、抗冲击性能好、抗高速粒子穿透力等特点,被誉为“明天的宇航合金”,被广泛应用到航空航天、国防军工等领域。随着当今世界对结构材料轻量化、减重节能、环保以及可持续发展要求的日益提高,镁锂合金也将被应用到需要轻量化结构材料的交通、电子、医疗产品等领域。将锂加入到铍、锌、铜、银、镉和硼等中形成的合金不仅更坚韧或更强硬,拉伸强度和弹性也会提高。这些合金中锂的含量则从千分之几到百分之几不等。锂也是有效的脱气剂。因为锂的化学活性强,将锂加入熔融的金属或合金中,锂就会与金属或合金中诸如氢、氧、硫、氮等气体发生反应生成密度小而熔点低的化合物,不仅能除去这些气体,使金属变得更致密,还能消除金属中的气泡以及其它缺陷,从而改善金属的晶粒结构,提高金属的机械性能。 其他应用金属锂具有热容大、液相温度范围宽、热导率高、粘度低和密度小等性质,在核聚变或核裂变反应堆中用作冷却剂。化锂是一种高效水蒸气吸收剂和空气湿度调节剂,被广泛用于空调、除湿、制冷和空气净化系统。锂及其化合物具有燃烧度高、速度快、火焰宽、发热量大等特点,常当作高能燃料用于火箭、飞机或潜艇上。锂还能制造“锂盐肥料”,防治西红柿腐烂和小麦锈穗病。铝电解槽中添加锂盐能够提高融盐流动性,降低电解度,节约电能效果显著。正丁基锂还用作合成乙烯、丁二烯醇的引发剂,广泛应用于耐高温和低温的橡胶密封材料和橡胶轮胎,其中橡胶轮胎加入丁基锂可使其寿命提高四倍以上。
氢化铝锂的制造和用途
2019-03-11 13:46:31
一、钾,又叫四锂、四氢铝锂是一种白色或灰白色结晶粉末,分子式:H4AlLi分子量37.9543不溶于烃类,溶于、四氢、二甲基溶纤剂,微溶于,不溶或极微溶于烃类和二恶烷。熔点为140℃相对密度(水=1)0.92安稳性安稳 常温下在干空气中能安稳存在。易受潮气效果。遇水和醇发作剧烈反响。
二、锂的制备办法有Schlesinger 法、高压组成法、钠制取等。由于Schlesinger 法较简洁,至今仍是制取锂的首要办法。
1、Schlesinger 法:
1947年Schlesinger、Bond和Finholt初次制得锂,其办法是令与无水三在中进行反响:4LiH + AlCl3 ?Et2O→ LiAlH4 + 3LiCl这个反响一般称为 Schlesinger 反响,反响产率以三核算为86%。反响开端时要参加少数锂作为引发剂,不然反响要阅历一段诱导期才干发作,而且一旦开端后会以强烈的速度进行,容易发作事端。Schlesinger 法有许多缺陷,如需要用引发剂、要求过量和高度粉细、需要用稀缺的质料金属锂、反响中3/4的转化为价廉的氯化锂等。
2、高压组成法:用碱金属或氢化物,铝,高压氢在烃或醚溶剂中反响。
LiH + Al + 2H2 → LiAlH4
3、由钠制取。工业组成上一般选用高温高压组成钠,然后与氯化锂进行复分解反响。这一制备办法能够完成锂的高产率:
Na + Al + 2H2 → NaAlH4
NaAlH4 + LiCl ?Et2O→ LiAlH4 + NaCl
其间LiCl由锂的醚溶液过滤掉,随后使锂分出,取得包括1%(w/w)左右LiCl的产品。上述的钠若换成钾也可反响,可与氯化锂或是或四氢中的反响。
锂是白色固体,但工业品由于含有杂质,一般为灰色粉末。锂能够通过从中从头结晶来提纯,若进行大规模的提纯能够运用索式提取器。一般来说,不纯的灰色粉末用于组成,由于杂质是无害的,能够很容易地与有机产品别离。纯锂粉末是在空气中自燃,但大块晶体不易自燃。一些锂工业品中会包括矿物油,以避免材料与空气中的水反响,但更一般的作法是放入防水塑料袋中密封。
三、锂的用处:
1、在医药、香料、农药、染料及其他精密有机组成中用作还原剂。
2、用作醛、酮、酯等还原剂,反响堆的控制棒、电池材料。
3、丁二烯、异二烯等二烯烃聚合用催化剂,改善合金机械性能的添加剂,炼钢和制作铜合金的脱氧剂。
钼酸铵的介绍
2019-02-12 10:08:00
钼酸铵易于纯化、易于溶解、易于热解离,并且,热解离出的NH3气随加热可充沛逸出,不再污染钼产品。因此,钼酸铵广泛用作出产高纯度钼制品的根本质料。比方,热解离钼酸铵出产高纯三氧化钼、用硫化钼酸铵溶液出产高纯二硫化钼,经过钼酸铵出产各种含钼的化学试剂等。钼酸铵也常用作出产钼催化剂、钼颜料等钼的化工产品的根本质料。
在钼的初级产品中,钼酸铵仅次于钼焙砂和钼铁,占有着重要的位置。
工业钼酸铵并非单一化合物,它是一系列钼同多酸铵的混合物,随(NH3)2/MoO3比率的不同而异。但它们都可概括进一个通式,常见几种钼酸铵和通式见表1。Dnval Rode等从实验成果提出了仲钼酸铵新的转化道路:
(NH4)6Mo7O24·4H2O△(NH4)4Mo5O16△(NH4)4Mo8O26△MoO3→→→
这儿又证明a=5或8,b=2或2,c=0或0两种钼杂多酸铵的存在。但不管有几种杂多酸,工业钼酸铵中首要成份一般仍是仲钼酸铵。
表1 常见几种钼酸铵特性
名 称分 子 式参 数(NH3)2/MoO3%Mo转 化abc钼酸铵(NH4)2MoO41101:148.94 仲钼酸铵(NH4)6Mo7O24·4H2O7343:754.34130℃脱结晶水,230℃转化为四钼酸铵(放出NH3↑)四钼酸铵(NH4)2Mo4O134101:461.12315℃转化为三氧化钼(放出NH3↑)通 式(NH4)2bMoaO3a+bCH2O b:a
从钼精矿动身,制取工业钼酸铵的工艺繁复。从钼精矿中辉钼矿分化方法,可将这些工艺概括为两大类,即(1)火法:经过氧化焙烧,将钼精矿转化为钼焙砂,再经湿法处理。(2)湿法:钼精矿直接浸出,辉钼矿转化为可溶钼盐。
火法或湿法差异仅在于MoS2氧化方法不同,前者选用焙烧,后者选用氧化剂溶液分化。终究,都使Mo4+→Mo6+,S2-→S0或S4+。
钼酸铵因为各杂多酸份额不同,钼含量也不同,但杂质含量往往很少,要求也很严厉。工业钼酸铵的技能要求见表2。
表2 钼酸铵质量标准
标准
含量(%)
成份我国国标GB3460-82克莱麦克斯1971年标准MSA-1MSA-2MSA-3标准产品典型分析Mo Si
︵
杂
质
︶
≯0.00060.00100.0020.00250.0013Al0.00060.00060.0020.00100.0005Fe0.00060.00080.0050.00200.0007Cu0.00030.0005 0.00100.0006Mg0.00060.00060.0020.00050.0005Ni0.00030.00050.0010.00050.0005Mn0.00030.0006 P0.00050.00050.001 K0.010.080 Na0.0010.003 Ca0.00080.0010 0.00150.0007Pb0.00050.00050.00060.00050.0005Bi 0.0006 Sn0.00050.00050.00060.00350.0010Sb 0.0006 Cd 0.0006 Cr 0.00100.0005Ti 0.00100.0005粒度<40网目
钼酸铵的火法工艺
2019-02-12 10:08:00
所谓火法,特点是工艺前半部钼精矿经氧化焙烧成钼焙砂。从钼焙砂出产钼酸铵仍是湿法,根本工艺道路见下图。整个工艺分以下几步。
图 钼酸铵(火法)出产流程
1、浸
钼焙砂里里除了主成份的三氧化钼外还含有:没焙烧透的二氧化钼和二硫化钼、金属的硫酸盐、金属的钼酸盐、硅类杂质。这些不同物质在浸工艺中的反响也各不相同。
三氧化钼是酸酐,它极易溶于液中,发作如下反响而进入液相:
MoO3+2NH4OH =(NH4)2MoO4+H2O
二氧化钼和二硫化钼不溶于液,残留在固相中。铜、锌、镍的硫酸盐、钼酸盐能溶于,生成铁的络合物,发作如下反进而应入液相:
MeSO4+6NH4OH=Me[(NH3)4](OH)2+(NH4)2SO4+4H2O
MeMoO4+4NH4OH=Me[(NH3)4]2MoO4+4H2O
硫酸钙可与MoO2-4反响:
CaSO4+ MoO2-4=CaMoO4↓+SO2-4
反响新生成的钼酸钙和本来焙砂中的钼酸钙都不溶于,进入固相。
钼酸铁虽能被分化,但反响缓慢。由于,在钼酸铁表面上会生成一层实际上不溶于的氢氧化铁的薄膜,阻止了钼酸铁进一步被液溶解的进程。钼酸铁也大部分残留在固相。[next]
亚铁的硫酸盐或钼酸盐在液中生成氢氧化亚铁,它可溶于液构成铵的络合物:
Fe(OH)2+6NH4OH=[Fe(NH3)6](OH)2+6H2O
硅类杂质为石英(SiO2)或硅酸盐,是钼焙砂中首要杂质,不溶于而残留在固相。
对浸液进行液固别离,取得的钼酸铵溶液含杂量大为削减。
用8%~10%液,在常温或50~60℃,液固比为(3~4):1的条件下浸出钼焙砂。增加量为反响理论耗费值的1.2~1.4倍。这儿留有防止生成聚钼酸盐和确保在终究浸液中有必要坚持的剩下浓度(25~30g/L)。
钼焙砂中杂质含量不同,钼浸出率也不同。当氧化焙烧不充分时,会呈现二氧化钼或二硫化钼;当钙、铁含量较多时,都会使钼的浸出率下降。一般,钼焙砂的浸出率在80%~95%之间。
浸渣分量约为所加焙砂分量的10%~25%,含钼量在5%~25%之间。还需进一步收回其间的钼。
为处理钙、铁等杂质金属离子对浸的搅扰,除了进步钼精矿质量外,还有以下方法:
(1)向浸液中参加碳酸铵,它与硫酸钙反响生成更难溶的碳酸钙(CaCO3),便可防止硫酸钙生成钼酸钙,而进步钼的浸出率。碳酸铵还能与硫酸铁、钼酸铁发作反响,生成碱式碳酸铁的沉积,它的吸附才干比氢氧化铁小,可下降浸渣中钼含量。
(2)浸前,用酸“预浸”钼焙砂是一个卓有成效的方法。此刻会发作如下反响:
MeSO4+2HCl=MeCl2+H2SO4
MeMoO4+2HCl=MeCl2+H2MoO4↓
钙、铁、铜、锌……等以可溶盐方式进入液相,三氧化钼以被酸分化出呈钼酸不溶于酸(应调好PH值)而进入固相。尔后,经过固液别离,可使焙砂中大部分杂质金属被别离出。对净化后的焙砂再浸,浸渣中钼含量可降至3%以下。“预浸”时,二氧化钼可溶于酸进入液相:
MoO2+4HC1=MoCl4+2H2O
所以,钼焙砂含二氧化钼较高时,“预浸”废液应增加收回钼的工艺。
浸工艺一般在珐琅反响釜或钢制浸槽中进行。这些设备带有机械拌和器和蒸汽加热套。浸出进程往往须重复2~4次。后几回稀浸液可循环运用。
2、净化除杂
浸、过滤后所获钼酸铵溶液还含有不少金属的络离子。特别铁和铜的络离子含量较多。为脱除它们,往往要向溶液参加硫氢化铵(或硫化铵、)。
这些金属的络离子中除[Fe(NH3)6]2+移定性较差,其他[Cu(NH3)4]2+、[Zn[Ni(NH3)4]2+结合得都很安稳,它们PK不稳分别为13.32、9.46。因此,溶液中铜、锌、镍的正二价离子浓度很低。
虽然[Cu(NH3)4]2+很安稳,但CuS与FeS溶度积更低。(LFeS=3.7×10-19,LCuS=8.5×10-45)所以,溶液中会发作如下反响,直至铜、铁沉积完:
[Cu(NH3)4](OH)2+NH4HS+3H2O→CuS↓+5NH4OH
[Fe(NH3)6](OH)2+NH4HS+5H2O→FeS↓+7NH4OH
关于锌和镍,虽然它们的硫化物溶度积也不高(LZnS=1.2×10-19,LCuS=1.4×10-24),但它们的络离子相对就安稳得多。此刻,溶液中很低的[Zn2+]、〔Ni2+〕与〔S2-〕不可能到达按此溶度积生成硫化锌、硫化镍的必需浓度。因此,锌、镍的杂质大部分仍留在溶液中。[next]
经过液固别离,就可以脱除钼酸铵溶液中的铜、铁杂质。
出产中,有必要当心操控铵的加人量,假设溶液中铵过量,将生成硫代钼酸盐使终究产品被硫污染。所以,铵需一点一点缓慢参加溶液并不断拌和。每次加往后要取样查验沉降是否已彻底,如发现溶液中铵过量,需参加新鲜的浸液冲销。
铵亦可用硫化铵或替代,但易形成终究产品含Na2O过量而较少选用。
净化是在珐琅反响釜或衬有橡胶的钢制浸出槽中进行。相同,需带拌和器和加热蒸汽套。
3、结晶
经净化的钼酸铵母液往往含有MoO3120~140g/L,母液密度约1.09~1.12g/mL。一般先经预先蒸腾浓缩至含MoO3为280~300g/L,或母液密度1.20~1.23g/mL。此刻,母液中为数不多的CuS、FeS、Fe(OH)3易沉降,可滤除。往后,将有两种加工计划:
(1)计划I—浓缩-结晶法:将经预浓缩后的母液在带机械拌和器、蒸汽加热套的不锈钢或珐琅反响釜中加热、蒸腾、浓缩。使溶液密度到达1.38~1.4g/mL(适当含MoO3为400g/L),过滤热溶液并搜集在冷却、结晶器内。
结晶是在带拌和器、冷却系统的不锈钢或珐琅结晶器中进行的。当母液温度冷却至40~45℃后,约50%~60%的仲钼酸铵从溶液结晶分出。经离心过滤、洗滤、枯燥获终究产品。剩下母液再经“浓缩-结晶”重复屡次,终究再将尾液蒸干,在350~400℃下煅烧,所得三氧化钼含杂太高,须回来浸。
操作须留意:蒸腾进程应保存4~6g/L自在;而且为防部分过热,应不断拌和,这样才干防止生成酸性较强、晶粒较细的钼酸铵沉积,从溶液中分出。
“浓缩-结晶”需重复屡次,进程持续时间较长,第2次后各批结晶含杂较高往往超越标准,而需重复结晶以净化。
(2)计划Ⅱ—中和法:对预浓缩的母液参加中和,依据溶液终究pH和温度不同,可分出不同成份聚钼酸盐。
当心翼翼地用中和加热到55~65℃的钼酸铵母液,直到pH=2.3,强烈拌和,可将96%~97%的钼以二水四钼酸盐方式沉积出来:
4(NH4)2MoO4+5H2OPH=2~2.5(NH4)2Mo4O13·2H2O+6NH4OH→
分出的结晶有必要立刻过滤,不然,在与母液长期触摸后易脱水,生成细晶粒无水四钼酸铵而难过滤。
四钼酸铵沉积物纯度很高,Ni、Zn、Cu……及AS、P、S……等杂质都残留在弱酸性母液中。但它却含有较多氯离子(0.2%~0.4%)不易被水洗掉,而需重结晶,以脱除氯离子。
首要,将四钼酸铵在70~80℃下,用含3%~5%的溶液溶解,直到饱满(溶液密度1.41~1.42g/mL)。然后将饱满溶液冷却到15~20℃,50%~60%的钼会以纯洁的仲钼酸铵((NH4)6Mo7O24·4H2O)方式从中分出。母液再重复溶解四钼酸铵,再冷却结晶,重复可达十次左右。四钼酸铵逐步转变成纯洁仲钼酸铵,杂质在母液中堆集到必定程度后,送去净化处理。
别离四钼酸铵后的酸性母液中,还残留有3%~4%的钼(适当6~10g/L),将其再酸化至pH=2送沉积池,可从中分出各种成份聚钼酸盐非晶形沉积。沉积送净化处理除杂,尾液还含约1g/L的钼,可用离子交换法加以收回。
4、浸渣收回
依据钼焙砂的不同成份,钼的浸出率在80%~95%之间,其余部分残留在产率10%~25%的浸渣中,渣的含钼量还高达5%~25%之间。[next]
浸渣中钼的物相生要为:难溶或不溶于的钼酸钙、钼酸铁;不溶于的二氧化钼、二硫化钼;极少量吸附在氢氧化铁表面的钼酸根离子。笔者在对栾川县钼酸铵厂浸渣所作物相分析发现:吸附MoO2-4很少,而CaMoO4、MoS2含量占渣中钼量的80%以上。见下表。
表 浸渣中钼的散布
钼的物相MoO2-4Fe2(MoO4)3CaMoO4MoO2MoS2算计钼分配率(%)4.199.3335.754.6746.06100.00
从浸渣中收回钼的工艺繁复,不少工艺与钼精矿分化工艺相同,此仅作简略介绍。这些工艺也有火法、湿法之分。
火法常见工艺有:(1)二次焙烧-浸;(2)碳酸钠焙烧-水浸;(3)硫酸焙烧-浸。后两种适用于含各种钼化合物的浸渣。其间碳酸钠焙烧法用得最多。
二次焙烧法:Richard将浸渣在富氧(或纯氧)中焙烧600~650℃,15~30min后总浸率达99%以上。
碳酸钠焙烧-水溶法:将湿渣拌上碳酸钠粉,放焙烧炉内,经700~750℃焙烧6~8h。此刻,浸渣中的各种钼化合物都会转化成可溶的钼酸钠。用水加热溶解此焙渣,钼酸钠溶入液相经过滤后别离出。在pH=3.5~5微酸性介质中,用从浸液中沉积出钼酸铁。沉积物中的FeO3/MoO3份额不定,一般不与Fe2(MoO4)3共同,可用溶解得钼酸铵溶液。
硫酸焙烧-水浸法:将浸渣拌入硫酸在600℃下焙烧,各种钼化合物转化为钼酸。用浸出焙渣,钼酸转化为钼酸铵进入溶液再收回。
湿法常见工艺有:(1)碱液压煮;(2)酸分化;(3)次分化。
碱液压煮:当浸渣中钼首要以钼酸盐方式存在,而MoO2或MoS2含量很低时,在高压反响釜内用碳酸钠溶液浸出浸渣。在180~200℃,1.2~1.5MPa浸出,可将其他钼酸盐转化为可溶钼酸钠别离收回。
酸分化法:当浸渣的钨档次较高(3%~5%W)时,用其他方法难将W-Mo别脱离。此刻用20~30%加温到100℃左右浸出浸渣,可将其间钼酸盐彻底分化,生成易溶于的钼酸,而钨酸盐大部分不会分化而与杂质一块残留在固相,别离出钼酸溶液收回钼。残渣可再收回钨和MoS2、MoO2。
用15%浓度硝酸、10%浓度硫酸,在液固比为3:1,加温到70~80℃时,浸出浸渣2h,可将浸渣中各种钼化合物转化为钼酸,残渣含钼量仅0.44%。
钼酸铵、钼酸钠实行分等级报价的具体方法
2018-12-14 09:31:07
中国有色金属工业协会钼业分会于2006年4月26-27日在杭州召开了“钼业分 会全国钼化工企业第三次峰会”。与会代表围绕会议讨论议题进行了认真讨论,大 家各抒己见,畅所欲言,最后达成了多项有利于全国钼化工行业及钼行业发展的共 识。其中提出了对钼酸铵、钼酸钠的报价问题,大家一致认为,钼酸铵、钼酸钠应 实行分等级报价,这种报价较为科学,有利于钼行业的发展,现将具体事宜通知如 下: 一、四钼酸铵 1、精品级 Mo≥56% 化学物理性能达标,满足钼拉丝条及深加工; 2、一级品 Mo≥56% 各项化学性能达标,满足钼粉制备及钼制品棒、杆、板 等; 3、二级品 Mo≥56% 主含量满足炼钢钼条、块、坯及其普通应用。 二、七钼铵酸 1、一级品 Mo≥54% 化工原料及其主应用; 2、二级品 Mo≥52% 钼肥生产原料; 三 、二钼酸铵 参照七钼酸铵一级品价格执行mo≥56% 四、钼酸钠 1、精品级 Mo≥39.2% 含量≥99% 无钨、钒杂质; 2、一级品 Mo≥38.5% 含量≥98.5%; 3、二级品 Mo≤38% 含量≤98%。.
硅酸锂
2017-06-02 15:10:27
硅酸锂是
金属
锂与硅酸反应时生成的一系列的化合物。已知的硅酸锂有以下几种: 一硅酸锂: Li8SiO6或者 4Li2O·SiO2; Li4SiO4或者2Li2O·SiO2(正硅酸盐); Li2SiO3或者Li2O·SiO2(偏硅酸盐)。 二硅酸锂: Li6Si2O7或者3Li2O·2SiO2; Li2Si2O5或者Li2O·2SiO2。 五硅酸锂: Li2Si5O11或者Li2O·5SiO2。 这里专门介绍多硅酸锂。因为多硅酸锂的水溶液相对应于钠水玻璃,所以也叫锂水玻璃,简称硅酸锂。由于它具有一些特殊的性质,所以近二、三十年来越来越受到各国的重视。美国是最早研究硅酸锂制造的国家,生产技术几乎为其垄断。到了80年代,日本对硅酸锂的研究不论是质量,还是应用范围都有超美之势。我国在这方面的研究才刚刚起步。1.硅酸锂水溶液的性质 硅酸锂水溶液为无色透明或呈微乳白色的液体,无臭、无毒、不燃、呈碱性(pH=11~12)。硅酸锂水溶液和硅酸钠一样,加入酸性物质后容易胶凝。但由于锂离子半径比钠、钾离子半径小得多,因而硅酸锂水溶液还具有一些独特的性能:硅酸锂水溶液的性能与二氧化硅胶粒大小密切相关,如SiO2粒子为1mμ左右,则产品清晰透明、粘度低、贮存和使用性能(耐水性、耐火性、耐侯性等)均十分优异;而当SiO2粒子约3mμ时,溶液呈微胶体状,粘度高,存放稳定性差,使用性能差。硅酸锂水溶液允许模数高达8,SiO2含量20%,仍然粘度低,稳定性好。硅酸锂水溶液具有自干性,且能生成不溶于水的干膜,耐干湿交替性极好。硅酸锂水溶液在受热时析出沉淀,但如沉淀不过热、不脱水,则在冷却后还能重新溶解。硅酸锂水溶液有和具有亲水表面的玻璃、钢铁、铝及纤维等的表面反应成膜的特性,60℃以上即可进行,温度愈高,反应愈快。由于制法不同,硅酸锂水溶液中的SiO2可呈结晶态或胶态,而通常稳定胶体SiO2溶液中很少或没有结晶态SiO2;而作为涂料使用时,采用SiO2呈结晶态的硅酸盐制成的涂膜其性能却显著优于胶态硅酸盐制成的涂膜。值得注意的是硅酸锂水溶液在光洁表面上(金属、玻璃等)形成的干膜不连续、附着力差、起皮、掉粉。然而,硅酸锂和硅酸钠或钾混合使用,不仅能降低成本,还可改善硅酸锂的成膜反应。 2.硅酸锂水溶液的用途 由于硅酸锂水溶液的独特性能,因而有其广泛的用途。作为涂料基料,可用水作溶剂,形成的涂膜,除具有无机涂料的耐热、不燃、耐辐射、无毒等一般性能外,还具有自干,耐热可达1000℃,耐磨性、耐湿性、耐侯性、耐干湿交替性佳,耐水性优异等特点。可用于海上工程、石油管道、船舶、桥梁以及建筑涂料和建筑材料用涂料,如浴室、厨房、卫生间、大厦、各种构件,以及水泥、混凝土、石棉瓦、铝、铁、木质材料、合成树脂、陶瓷等的涂装,尤其适宜用于潮湿环境和耐水性装饰涂料。 作为粘合剂,可使用于木材、纸张、塑料、玻璃、金属、混凝土、砖瓦、石棉,以及瓦楞纸箱、纤维板、绝缘板、电视荧光粉、汽车制动器和离合器等等。 作为表面处理剂,可直接涂于金属表面,用作钢铁表面防锈液,手风琴、收音机、仪表仪器等金属元件的防蚀剂和使用于有色金属装饰品、日用品、工艺品的保光、保色;涂覆于玻璃,可形成透光性优良、反光度低的表面涂层;涂覆于镀锌铁皮,在盐水中不腐蚀;涂覆于塑料薄膜,可提高其隔湿性和阻气性等等。 3.制法 因为碳酸锂和石英砂熔融而制成的硅酸锂玻璃,在水中不溶解。因此,常规的可溶性硅酸盐制造方法不能制得硅酸锂水溶液,必须寻求其它制造方法。 文献报导的制造方法虽然不少,但都存在一些缺点或不足之处。如采用较多的硅溶胶法,原料成本太高;硅胶法,虽可使用便宜原料,但要求高温高压设备;硅粉法;原料也不便宜,而且成品外观和反应收率都有问题;离子交换法可以用各种可溶性锂盐,但树脂床在我国投资费用较高,而且处理树脂后的废酸、废水量大,从生产成本和环境保护考虑似乎也不宜选用。在较多的方法中,目前认为较好的方法是活性硅酸——氢氧化锂法。 活性硅酸——氢氧化锂法是利用将水玻璃溶液按阳离子交换法制得的具有一定浓度的活性硅酸溶液与氢氧化锂粉末或水溶液反应而制成。可以得到具有透明性、长期贮存稳定性以及粘结力优良的硅酸锂水溶液。 另据文献报导,我国化工部天津化工研究院硅酸锂试制组,在全面分析比较了国外发表的各种方法后,经反复试验,研究出一条独特的制造工艺路线,即常温常压反应法,其优点能利用廉价原料、简单设备、常温常压反应、直接制造高浓度、高模数的硅酸锂水溶液。本文为转载稿,仅代表作者本人的观点,与本网立场无关。上海有色网信息科技有限公司不对其中包含或引用的信息的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。对于任何因直接或间接采用、转载本文提供的信息造成的损失,上海有色网信息科技有限公司均不承担责任。媒体合作事宜, 敬请联系info@smm.cn 或 021-6183 1988 转 5009。
锂常识
2019-03-14 09:02:01
锂是一种银白色的轻金属,密度0.534,熔点180.54℃,沸点1342℃。锂是生动金属,在室温条件下,锂能和空气中的氮气和氧气发作激烈的化学反应。金属锂可溶于液,锂的弱酸盐难溶于水。在碱金属氯化物中,只要氯化锂易溶于有机溶剂。锂不但是既轻又软、比热最大的金属,并且仍是在一般温度下呈固体状况的一般材料中最轻的一种金属,一般储藏于火油或液体白腊中。 锂在自然界散布比较广泛,在地壳中均匀含量为20×10-6,在首要类型岩浆岩和首要类型沉积岩中均有不同程度的散布,其间在花岗岩中含量较高,均匀含量达40×10-6。在自然界中现在已发现锂矿藏和含锂矿有150多种,其间锂的独立矿藏有30多种,大部分是硅酸盐(占67%)及磷酸盐(占21.2%),其他则很少。作为制取锂的矿藏质料首要是锂辉石(含Li2O5.8%~8.1%)、锂云母(含Li2O3.2%~6.45%)、磷锂铝石(含Li2O7.1%~10.1%)、透锂长石(含Li2O2.9%~4.8%)及铁锂云母(含Li2O1.1%~5%),其间前3个矿藏最为重要。 锂是由瑞典化学家贝齐里乌斯(J.J.Berzelius)的学生瑞典人阿尔费德松(J.A.Arfvedson)于1817年在分析研讨从攸桃岛(Uto)采得透锂长石时初次发现的,贝齐里乌斯把这种新金属称为Lithium。1818年英国人戴维(H.Davy)经过电解碳酸锂制得少数金属锂。1855年德国人本生(R.W.Bunsen)和马提生(A.Matthiessen)经过电解熔融氯化锂制得较很多的金属锂,并较具体地研讨了它的性质。1923年德国开端锂的工业生产。现在工业生产金属锂选用LiCl-KCl熔盐电解法,此法制得金属锂的纯度不低于99%。 1944年开端很多运用无水氢氧化锂作潜水艇中的CO2吸收剂。用作军用气球的充气氢源。1950年锂开端用于热。1960年今后锂开端用于民用工业如润滑脂、空调、合成橡胶、炼铝、医药和玻璃陶瓷等职业,且已成为当时锂的首要用途。因为锂的电化当量高,并具有各种元素中最高的标准氧化电势,锂电池已在某些军事和电子部分运用,以及在电力车辆推动和峰值电力储存方面运用。锂是第一代氚聚变反应堆的重要燃料和反应堆的冷却剂。锂能与多种元素制成合金,例如铝锂、硼锂、铜锂、镁锂、铅锂、、硅硼锂和银锂等,而用于原子能、航空、航天工业。 我国锂矿产资源比较丰富,首要散布在7个省区,以1996年底保有储量(Li2O)排序依次为:四川占51.1%,江西占29.4%,湖南占15.3%,新疆占3%(因首要矿区经40多年来的大规模挖掘,保有储量很多削减),这4省区算计占98.8%。其次是河南、福建、山西,这3省算计占1.2%。我国锂矿产资源有以下首要特点:(1)散布高度会集,有利于建造大型采选冶联合厂商。矿石锂会集散布在四川、江西、湖南、新疆4省区,占全国锂储量的98.8%;卤水锂首要散布在青海柴达木盆地盐湖发育区和湖北潜江洼陷油田内,其间柴达木盆地盐湖区占全国卤水锂储量的83.4%。(2)单一矿床少,共伴生矿床多,归纳利用价值大。我国锂、铍、铌、钽矿经勘探标明大部分是归纳性矿床,其储量以共伴生矿床为主。(3)档次低、储量大。我国锂矿除少数矿床或矿段、矿体档次较高外,大多数矿床档次低,因此拟定的矿产工业目标较低,故勘探以低档次目标核算的储量则很大。
锂知识
2019-03-08 11:19:22
锂是一种银白色的轻金属,密度0.534,熔点180.54℃,沸点1342℃。锂是生动金属,在室温条件下,锂能和空气中的氮气和氧气发作激烈的化学反应。金属锂可溶于液,锂的弱酸盐难溶于水。在碱金属氯化物中,只要氯化锂易溶于有机溶剂。锂不但是既轻又软、比热最大的金属,并且仍是在一般温度下呈固体状况的一般材料中最轻的一种金属,一般储藏于火油或液体白腊中。
锂在自然界散布比较广泛,在地壳中均匀含量为20×10-6,在首要类型岩浆岩和首要类型沉积岩中均有不同程度的散布,其间在花岗岩中含量较高,均匀含量达40×10-6。在自然界中现在已发现锂矿藏和含锂矿有150多种,其间锂的独立矿藏有30多种,大部分是硅酸盐(占67%)及磷酸盐(占21.2%),其他则很少。作为制取锂的矿藏质料首要是锂辉石(含Li2O5.8%~8.1%)、锂云母(含Li2O3.2%~6.45%)、磷锂铝石(含Li2O7.1%~10.1%)、透锂长石(含Li2O2.9%~4.8%)及铁锂云母(含Li2O1.1%~5%),其间前3个矿藏最为重要。
锂是由瑞典化学家贝齐里乌斯(J.J.Berzelius)的学生瑞典人阿尔费德松(J.A.Arfvedson)于1817年在分析研讨从攸桃岛(Uto)采得透锂长石时初次发现的,贝齐里乌斯把这种新金属称为Lithium。1818年英国人戴维(H.Davy)经过电解碳酸锂制得少数金属锂。1855年德国人本生(R.W.Bunsen)和马提生(A.Matthiessen)经过电解熔融氯化锂制得较很多的金属锂,并较具体地研讨了它的性质。1923年德国开端锂的工业生产。现在工业生产金属锂选用LiCl-KCl熔盐电解法,此法制得金属锂的纯度不低于99%。
1944年开端很多运用无水氢氧化锂作潜水艇中的CO2吸收剂。用作军用气球的充气氢源。1950年锂开端用于热。1960年今后锂开端用于民用工业如润滑脂、空调、合成橡胶、炼铝、医药和玻璃陶瓷等职业,且已成为当时锂的首要用途。因为锂的电化当量高,并具有各种元素中最高的标准氧化电势,锂电池已在某些军事和电子部分运用,以及在电力车辆推动和峰值电力储存方面运用。锂是第一代氚聚变反应堆的重要燃料和反应堆的冷却剂。锂能与多种元素制成合金,例如铝锂、硼锂、铜锂、镁锂、铅锂、、硅硼锂和银锂等,而用于原子能、航空、航天工业。
我国锂矿产资源比较丰富,首要散布在7个省区,以1996年底保有储量(Li2O)排序依次为:四川占51.1%,江西占29.4%,湖南占15.3%,新疆占3%(因首要矿区经40多年来的大规模挖掘,保有储量很多削减),这4省区算计占98.8%。其次是河南、福建、山西,这3省算计占1.2%。我国锂矿产资源有以下首要特点:(1)散布高度会集,有利于建造大型采选冶联合厂商。矿石锂会集散布在四川、江西、湖南、新疆4省区,占全国锂储量的98.8%;卤水锂首要散布在青海柴达木盆地盐湖发育区和湖北潜江洼陷油田内,其间柴达木盆地盐湖区占全国卤水锂储量的83.4%。(2)单一矿床少,共伴生矿床多,归纳利用价值大。我国锂、铍、铌、钽矿经勘探标明大部分是归纳性矿床,其储量以共伴生矿床为主。(3)档次低、储量大。我国锂矿除少数矿床或矿段、矿体档次较高外,大多数矿床档次低,因此拟定的矿产工业目标较低,故勘探以低档次目标核算的储量则很大。