碲化铋拓扑绝缘体应用前景广阔
2019-01-04 09:45:23
近年,拓扑绝缘体成为了物理学领域最为热门的话题之一,这些拓扑绝缘体材料可同时作为绝缘体和导体,因其内部结构阻止了电流通过,而其边缘以及表面却能保证电流运动。而最为重要的可能是拓扑绝缘体的表面可保证旋转极化电子运动,另外也防止了能量消耗时出现的电子分散情况。因这些种特性,未来拓扑绝缘体材料在晶体管、存储设备以及磁性传感器等能耗效率高的产品领域均有很大的应用前景。在《自然纳米科技》杂志上,来自加州大学洛杉矶分校(UCLA)的工程及应用科学院和澳洲昆士兰大学的材料研究所的研究员发表论文,展示了碲化铋拓扑绝缘子的表面传导渠道,说明了这些绝缘体的表面可以根据费密能级的位置来调节表面态的传导性能。USLA工程及应用科学院的教授Kang L. Wang说道:“我们的发现为新一代低功耗的纳米电子和自旋电子器件的研发创造了更大的空间。”碲化铋以其热电性能而出名,并因其独特的表面状态被推断为三位拓扑绝缘体。最近针对碲化铋散装材料开展的一些实验也说明了其表面态具有二位传导渠道。但是 这种能带隙小的半导体的热激发性以及纯度不够等原因造成的重要体散射也使得调整表面导电功能成为一项很大的挑战。而拓扑绝缘纳米技术的发展在这方面做出了补充。这些纳米材料绝大程度的夯实了表面条件,使得靠外力完全能控制表面状态。Wang和他的团队使用碲化铋纳米材料作为场效应晶体结构的传导渠道。这依赖于外部电场来控制费密能级,从而调控渠道的传导状态,最高传导率可达到51%。研究员们首次做到了展示调节拓扑绝缘体表面的可能性。中国小金属资源信息网
碲常识
2019-03-14 09:02:01
碲 碲有结晶形和无定形两种同素异形体。结晶碲具有银白色的金属外观,密度6.25,熔点452℃,沸点1390℃。无定形碲(褐色),密度6.0,熔点449.5℃,沸点989.8℃。碲在空气中焚烧带有蓝色火焰,生成二氧化碲;可与卤素反响,但不与硫、硒反响。溶于硫酸、硝酸、和溶液。易传热和导电。 碲矿藏首要与黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等共生,首要碲矿藏有碲铅矿、碲铋矿、辉碲铋矿以及碲金矿、碲铜矿等。铜电解精粹所得的阳极泥是碲的首要来历。处理阳极泥的首要办法是硫酸化焙烧法,其他办法如苏打烧结法等运用较少。依据阳极泥中碲含量的凹凸,选用不同的处理办法:对含碲高的阳极泥,枯燥后在250℃下进行硫酸化焙烧,然后在700℃使二氧化硒蒸发,碲则留在焙烧渣中。对含碲低的铜阳极泥和铅电解阳极泥混合处理时,可进行还原熔炼。高纯碲的制取首要选用电解法。 碲在冶金工业中的用量约占碲总消费量的80%以上。参加少数碲,能够改进低碳钢、不锈钢和铜的切削加工功用。在白口铸铁中,碲用作碳化物稳定剂,使表面巩固耐磨。在铅中添加碲,可进步材料的抗蚀功用,可用来制造海底电缆的护套,也能添加铅的硬度,用来制造电池极板和印刷铅字。碲可用作石油裂解催化剂的添加剂以及制取乙二醇的催化剂。氧化碲用作玻璃的着色剂。高纯碲可用作温差电材料的合金组分,超纯碲单晶是一种新式的红外材料。 镓、铟、、锗、硒、碲和铼一般称为稀散金属,这7个元素从1782年发现碲以来,直到1925年发现铼才被悉数发现。这一组元素之所以被称为稀散金属,一是因为它们之间的物理及化学性质等类似,划为一组;二是因为它们常以类质同象的方式存在于有关的矿藏傍边,难以构成独立的具有独自挖掘价值的稀散金属矿床;三是它们在地壳中的均匀含量较低,以稀疏涣散状况伴生在其他矿藏之中,只能随挖掘主金属矿床时在选冶中加以归纳收回和运用。 稀散金属具有极为重要的用处,是今世高科技新材料的重要组成部分。由稀散金属与其他有色金属组成的一系列化合物半导体、电子光学材料、特殊合金、新式功用材料及有机金属化合物等,均需运用共同功用的稀散金属。用量尽管不大,但至关重要,缺它不行。因此广泛用于今世通讯技能、电子计算机、宇航、医药卫生、感光材料、光电材料、动力材料和催化剂等职业。 稀散金属在自然界中首要以涣散状况赋存在有关的金属矿藏中,如闪锌矿一般都富含镉、锗、镓、铟等,单个还含有、硒与碲;黄铜矿、黝铜矿和硫砷铜矿常常富含、硒及碲,单个的还富含铟与锗;方铅矿也常富含铟、、硒及碲;辉钼矿和斑铜矿富含铼,单个的还富含硒;黄铁矿常富含、镓、硒、碲等。现在,尽管已发现有近200种稀散元素矿藏,但因为稀疏而未富集成具有工业挖掘的独立矿床,迄今只发现有很少见的独立锗矿、硒矿、碲矿,但矿床规划都不大。 我国稀散金属矿产资源比较丰富,已探明有稀散金属矿产储量的矿区:锗矿散布在11个省区,其间广东、云南、吉林、山西、四川、广西和贵州等省区的储量占全国锗总储量的96%;镓矿散布在21个省区,首要会集在山西、吉林、河南、贵州、广西和江西等省区;铟矿散布在15个省区,首要会集在云南、广西、内蒙古、青海、广东;矿散布在云南、广东、甘肃、湖北、广西、辽宁、湖南等7个省区;硒矿散布在18个省区,首要会集在甘肃,其次为黑龙江、广东、青海、湖北和四川等省区;碲矿散布在15个省区,首要会集在江西、广东、甘肃;铼矿散布在陕西、黑龙江、河南和湖南、湖北、辽宁、广东、贵州、江苏9个省。
碲知识
2019-03-08 09:05:26
碲有结晶形和无定形两种同素异形体。结晶碲具有银白色的金属外观,密度6.25,熔点452℃,沸点1390℃。无定形碲(褐色),密度6.0,熔点449.5℃,沸点989.8℃。碲在空气中焚烧带有蓝色火焰,生成二氧化碲;可与卤素反响,但不与硫、硒反响。溶于硫酸、硝酸、和溶液。易传热和导电。
碲矿藏首要与黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等共生,首要碲矿藏有碲铅矿、碲铋矿、辉碲铋矿以及碲金矿、碲铜矿等。铜电解精粹所得的阳极泥是碲的首要来历。处理阳极泥的首要办法是硫酸化焙烧法,其他办法如苏打烧结法等运用较少。依据阳极泥中碲含量的凹凸,选用不同的处理办法:对含碲高的阳极泥,枯燥后在250℃下进行硫酸化焙烧,然后在700℃使二氧化硒蒸发,碲则留在焙烧渣中。对含碲低的铜阳极泥和铅电解阳极泥混合处理时,可进行还原熔炼。高纯碲的制取首要选用电解法。
碲在冶金工业中的用量约占碲总消费量的80%以上。参加少数碲,能够改进低碳钢、不锈钢和铜的切削加工功用。在白口铸铁中,碲用作碳化物稳定剂,使表面巩固耐磨。在铅中添加碲,可进步材料的抗蚀功用,可用来制造海底电缆的护套,也能添加铅的硬度,用来制造电池极板和印刷铅字。碲可用作石油裂解催化剂的添加剂以及制取乙二醇的催化剂。氧化碲用作玻璃的着色剂。高纯碲可用作温差电材料的合金组分,超纯碲单晶是一种新式的红外材料。
镓、铟、、锗、硒、碲和铼一般称为稀散金属,这7个元素从1782年发现碲以来,直到1925年发现铼才被悉数发现。这一组元素之所以被称为稀散金属,一是因为它们之间的物理及化学性质等类似,划为一组;二是因为它们常以类质同象的方式存在于有关的矿藏傍边,难以构成独立的具有独自挖掘价值的稀散金属矿床;三是它们在地壳中的均匀含量较低,以稀疏涣散状况伴生在其他矿藏之中,只能随挖掘主金属矿床时在选冶中加以归纳收回和运用。
稀散金属具有极为重要的用处,是今世高科技新材料的重要组成部分。由稀散金属与其他有色金属组成的一系列化合物半导体、电子光学材料、特殊合金、新式功用材料及有机金属化合物等,均需运用共同功用的稀散金属。用量尽管不大,但至关重要,缺它不行。因此广泛用于今世通讯技能、电子计算机、宇航、医药卫生、感光材料、光电材料、动力材料和催化剂等职业。
稀散金属在自然界中首要以涣散状况赋存在有关的金属矿藏中,如闪锌矿一般都富含镉、锗、镓、铟等,单个还含有、硒与碲;黄铜矿、黝铜矿和硫砷铜矿常常富含、硒及碲,单个的还富含铟与锗;方铅矿也常富含铟、、硒及碲;辉钼矿和斑铜矿富含铼,单个的还富含硒;黄铁矿常富含、镓、硒、碲等。现在,尽管已发现有近200种稀散元素矿藏,但因为稀疏而未富集成具有工业挖掘的独立矿床,迄今只发现有很少见的独立锗矿、硒矿、碲矿,但矿床规划都不大。
我国稀散金属矿产资源比较丰富,已探明有稀散金属矿产储量的矿区:锗矿散布在11个省区,其间广东、云南、吉林、山西、四川、广西和贵州等省区的储量占全国锗总储量的96%;镓矿散布在21个省区,首要会集在山西、吉林、河南、贵州、广西和江西等省区;铟矿散布在15个省区,首要会集在云南、广西、内蒙古、青海、广东;矿散布在云南、广东、甘肃、湖北、广西、辽宁、湖南等7个省区;硒矿散布在18个省区,首要会集在甘肃,其次为黑龙江、广东、青海、湖北和四川等省区;碲矿散布在15个省区,首要会集在江西、广东、甘肃;铼矿散布在陕西、黑龙江、河南和湖南、湖北、辽宁、广东、贵州、江苏9个省。
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。
碲铜
2017-06-06 17:50:05
碲铜,即碲和铜的合金。 碲铜常用的有两种:含1%碲的碲铜具有良好的切削加工性能;含50%碲和50%铜的碲铜用作中间合金。 碲铜常应用于:具有优良的导电、导热、耐腐蚀、抗高温性,广氾应用於电气插件、端子、电气元件、汽车零件、弹性元件、焊接电极、炉内组件等。 碲铜是一种高导、高强度、高灭弧的碲铜合金材料,涉及电器电子
行业
中使用的高导合金材料。高导、高强度、高灭弧的碲铜合金材料按以下组分构成(百分含量比):铜98.6~99.3%,碲0.5~1%,稀有元素0.2~0.4%。除具备高导电性和高灭弧性外,还具有高强度,高塑性和高起晕电压和击穿电压等优良特性。碲铜合金材料可替代现有的银铜合金使用,还是大型发电机组导线、固体微波管底座热层和18GH2的PIN管的特选材料,同时也是电线、电缆的新型基本材料。 以下是碲铜的产品标准、化学成分以及机械性能的指标:
碲铜
2017-06-06 17:50:03
碲铜是碲和铜的合金。根据两种
金属
的含量不同,碲铜的主要性能有两种:含1%碲的碲铜具有良好的切削加工性能;含50%碲和50%铜的碲铜用作中间合金。此外碲铜具有优良的导电、导热、耐腐蚀、抗高温性,广氾应用於电气插件、端子、电气元件、汽车零件、弹性元件、焊接电极、炉内组件等。碲铜的具体物理及化学特性如下:
碲锭
2017-06-02 16:19:17
碲锭碲的产品形态物质。碲有结晶形和无定形两种同素异形体。结晶碲具有银白色的
金属
外观,密度6.25克/厘米3,熔点452℃,沸点1390℃,硬度是2.5(莫氏硬度)。不溶于同它不发生反应的所有溶剂,在室温时它的分子量至今还不清楚。无定形碲(褐色),密度6.00克/厘米3,熔点449.5±0.3℃,沸点989.8±3.8℃。碲在空气中燃烧带有蓝色火焰,生成二氧化碲;可与卤素反应,但不与硫、硒反应。溶于硫酸、硝酸、氢氧化钾和氰化钾溶液。易传热和导电。碲除了兼具金属和非金属的特性外,碲还有几点不平常的地方:它在周期表的位置形成“颠倒是非”的现象──碲引比碘的原子序数低,却具有较大的原子量。如果人吸入它的蒸气,从嘴里呼出的气会有一股蒜味。碲有结晶形和无定形两种同素异形体。电离能9.009电子伏特。结晶碲具有银白色的金属外观,密度6.25克/厘米3,熔点452℃,沸点1390℃,硬度是2.5(莫氏硬度)。不溶于同它不发生反应的所有溶剂,在室温时它的分子量至今还不清楚。无定形碲(褐色),密度6.00克/厘米3,熔点449.5±0.3℃,沸点989.8±3.8℃。碲在空气中燃烧带有蓝色火焰,生成二氧化碲;可与卤素反应,但不与硫、硒反应。溶于硫酸、硝酸、氢氧化钾和氰化钾溶液。易传热和导电。碲消费量的80%是在冶金工业中应用:钢和铜合金加入少量碲,能改善其切削加工性能并增加硬度;在白口铸铁中碲被用作碳化物稳定剂,使表面坚固耐磨;含少量碲的铅,可提高材料的耐蚀性、耐磨性和强度,用作海底电缆的护套;铅中加入碲能增加铅的硬度,用来制作
电池
极板和印刷铅字。碲可用作石油裂解催化剂的添加剂以及制取乙二醇的催化剂。氧化碲用作玻璃的着色剂。高纯碲可作温差电材料的合金组分。碲化铋为良好的制冷材料。碲和若干碲化物是半导体材料。超纯碲单晶是新型的红外材料。 碲有毒,属于危险品 ,碲是一种稀有的元素,在地壳中的含量和金、铑差不多,化学性质和硒差不多,而毒性较小。在空气中将碲加热熔融,会生成氧化碲的白烟。它使人恶心飞头痛飞眩晕飞口渴、皮肤搔痒、呼吸短促和心悸 人体吸入碲后,在呼气、汗、尿中产生一种令人不愉快的大蒜臭气。这种臭气很容易被别人感觉到而本人往往感觉不到。若口服适量的维生素C,即以消除气味。较大剂量的碲能抑制汗腺的分泌,损害皮肤,并能妨碍消化机能。碲锭目前的市场价格是每公斤1400元人民币左右。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。
氯氧化铋的生产
2019-01-31 11:06:04
氯氧化铋是三氯化铋的水解产品,首要用于塑料工业,使塑料制品具有美丽的珍球光泽。用量一般为氯氧化铋:树脂为0.4%~0.8%,可根据种类要求适量增减。
一、工艺流程。
如图1,包含溶解、转化水解、洗滤、烘干等工序。图1 氯氧化铋出产工艺流程
二、首要技能条件。
水淬后的铋粒,用稀释一倍的硝酸溶液溶解,生成溶液。
食盐转化:将溶液参加到饱满食盐水(密度1.2克/厘米3)中,拌和均匀,若发生白色水解物,则稍加稀溶化。
水解:将相当于氯化铋溶液体积4倍的稀释水加热至95℃,参加相当于稀释水体积0.7%~0.8%的于稀释液中,在拌和下将铋液倒入,再用热水稀释至pH=2.3,弄清后,与上清液别离,用蒸馏水洗刷BiOCl至pH>5。
枯燥:BiOCl在95~100℃下恒温枯燥脱水,枯燥后经过80目。
三、首要设备。
不锈钢溶解罐一个:硬聚氯乙烯塑料焊制转化槽一个;水解槽一个:离心机一台。
四、产品质量。
产出之氯氧化铋成分为(%):BiOCl>98.5,H2O<0.5,酸不溶物低于0.1。
碲铜 英文
2017-06-06 17:50:14
碲铜 英文是?碲铜英文:tellurium copper碲和铜的合金。常用的有两种:含1%碲的碲铜具有良好的切削加工性能;含50%碲和50%铜的碲铜用作中间合金。合 金 美国 ASTM 中国 GB 日本 JIS 德国 DIN 英国 BS碲铜 C14500 QTe0.5 C1450 CuTeP C109化学成分 合 金 化学成分 %Cu Te P碲铜 C14500 99 % 0.4-0.7 % 0.01 %机械及物理性能 合 金 状态 抗拉强度 MPa 硬度 HV 延伸率 % 导电率 %IACS 车削性 %碲铜 C14500 H04 330 100 15 93 85应用:具有优良的导电、导热、耐腐蚀、抗高温性,广氾应用於电气插件、端子、电气元件、 汽车零件、弹性元件、焊接电极、炉内组件等。铜是一种化学元素,它的化学符号是Cu(拉丁语:Cuprum),它的原子序数是29,是一种过渡
金属
。 铜呈紫红色光泽的
金属
,密度8.92克/立方厘米。熔点1083.4±0.2℃,沸点2567℃。常见化合价+1和+2。电离能7.726电子伏特。铜是人类发现最早的
金属
之一,也是最好的纯
金属
之一,稍硬、极坚韧、耐磨损。还有很好的延展性。导热和导电性能较好。铜和它的一些合金有较好的耐腐蚀能力,在干燥的空气里很稳定。但在潮湿的空气里在其表面可以生成一层绿色的碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3,这叫铜绿。可溶于硝酸和热浓硫酸,略溶于盐酸。容易被碱侵蚀。铜是古代就已经知道的
金属
之一。一般认为人类知道的第一种
金属
是金,其次就是铜。铜在自然界储量非常丰富,并且加工方便。铜是人类用于生产的第一种
金属
,最初人们使用的只是存在于自然界中的天然单质铜,用石斧把它砍下来,便可以锤打成多种器物。随着生产的发展,只是使用天然铜制造的生产工具就不敷应用了,生产的发展促使人们找到了从铜矿中取得铜的方法。含铜的矿物比较多见,大多具有鲜艳而引人注目的颜色,例如:金黄色的黄铜矿CuFeS2,鲜绿色的孔雀石CuCO3·Cu(OH)2或者Cu2(OH)2CO3,深蓝色的石青2CuCO3Cu(OH)2等,把这些矿石在空气中焙烧后形成氧化铜CuO,再用碳还原,就得到
金属
铜。纯铜制成的器物太软,易弯曲。人们发现把锡掺到铜里去,可以制成铜锡合金──青铜。铜,COPPER,源自Cuprum,是以产铜闻名的塞浦路斯岛的古名,早为人类所熟知。它和金是仅有的两种带有除灰白黑以外颜色的
金属
。铜与金的合金,可制成各种饰物和器具。加入锌则为黄铜;加入锡即成青铜。更多有关碲铜请详见于上海
有色
网
碲化镉
2017-06-02 16:18:18
金属
碲是地壳中的稀散元素,全球探明储量仅4-5 万吨,在冶金,半导体,航天航空,以及太阳能领域有巨大用途,是一种战略金属。碲化镉的性质 棕黑色晶体粉末。不溶于水和酸。在硝酸中分解。 密度:6.20 熔点:1041℃ 碲化镉的用途 光谱分析。也用于制作太阳能
电池
,红外调制器,HgxCdl-xTe衬底,红外窗场致发光器件,光电池,红外探测,X射线探测,核放射性探测器,接近可见光区的发光器件等。全球碲年产量约为300-400吨,随着碲在半导体行业的应用和CdTe 在太阳能薄膜电池中的大规模应用,碲的供应远不能满足快速增长的需求。碲化镉太阳能电池的优缺点碲化镉薄膜太阳能电池在工业规模上成本大大优于晶体硅和其他材料的太阳能电池技术,生产成本仅为0.87美元/W。其次它和太阳的光谱最一致,可吸收95%以上的阳光。工艺相对简单,标准工艺,低能耗,无污染,生命周期结束后,可回收,强弱光均可发电,温度越高表现越好。目前实验室转换效率16.5%,目前工业化转换效率10.7%。理论效率应为28%。发展空间大。然而碲化镉太阳能电池自身也有一些缺点。第一,碲原料稀缺,无法保证碲化镉太阳能电池的不断增产的需求。过去碲是以铜,铅,锌等矿山的伴生矿副产品形式,也就是矿渣,以及冶炼厂的阳极泥等废料的形式存在。碲化镉太阳能电池的不断成长的市场需求,无法得到原料的保证。第二,镉作为重金属是有毒的。碲化镉太阳能电池在生产和使用过程中的万一有排放和污染,会影响环境。碲化镉太阳能电池继续发展的可能性中国四川发现了世界上唯一的、独立存在的碲矿,目前已探明的储藏量为 2000多吨,已经可供全球可用50年。太阳能级高纯碲化镉是由高纯碲和镉在高温密闭的惰性气体,还原性气体和真空 环境中反应得到的。反应容器为石英管,在这一反应过程中,通过回收清洗液中的碲和镉,回收使用过的碲化镉太阳能电池,可实现零排放。美国国家实验室做过碲化镉高温燃烧试验,温度为760-1100度,试验发现,在火灾发生时每100万千瓦,释放的镉总量极限为0.01克。目前的火力发电厂排放的镉大大高于碲化镉电池。生产一节镍镉电池需用10克镉,而峰值功率100瓦的一平米太阳能电池,仅用7克镉。每产生一度电,镍镉电池需消耗3265毫克金属镉,而碲化镉太阳能电池仅需1.3毫克。二者相差2000倍。碲化镉不是镉元素。碲化镉是稳定的,同镉在其他方面的应用相比,镉在碲化镉太阳能电池中的应用是最安全和环保的,所以对环境危害性很小。此外,政府支持发展碲化镉电池。碲化镉太阳能电池技术以他特有的优势,得到了多国政府支持。美国政府开放市场,建多个发电厂。德国政府由欧盟资助,有多个建设项目。中国政府支持建设世界最大的电站。更多关于碲化镉的信息请登入上海
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碲铜合金
2017-06-06 17:50:05
碲铜合金广泛应用于特种精密电机绕线、铜排、电缆、空调、冰箱散热管、晶体管底座、IT芯片、引线框架铜带、冷凝器、汽车水箱等
行业
。 目前,太阳能作为全球的清洁能源受到各国政府的大力支持和重点发展,这个
行业
的发展带动了连接器的大量
市场
需求。一般连接器为了成本等方面的考虑很多都采用无氧铜或者黄铜来加工生产,但是,由于太阳能的许多连接都是暴露在野外高温潮湿等复杂的气候环境条件下使用,环境的复杂性加快了对连接部件材料的腐蚀,从而缩短部件的使用寿命。另由于太阳能在转换为电能的过程中,对连接器的传导性能提高可以减少电能在传输过程中的损失和衰减,从而保持和提高了太阳能的转换率。连接器腐蚀产生的氧化物会造成连接件端子的电阻增大,增大了在传输过程中的能耗,使太阳能的光电转换大大降低。所在在太阳能
行业
的连接器生产就需要一种高传导和在复杂气候环境下耐腐蚀的材料。 碲铜合金材料由于有优良的切削性能可以精密加工成各种精密部件,材料的抗腐蚀性能可以应用于复杂气候环境下的连接器及端子而不被轻易腐蚀或氧化从而提高部件的使用寿命,碲铜保持了较高的传导性能,保证了在传输过程中的能耗和衰减对太阳能造成的影响。 在高端连接部件端子以及复杂气候环境条件要求的太阳能连接部件生产方面,以碲铜合金来生产加工,其优越性是很明显的。
碲铜合金
2017-06-06 17:50:02
碲铜合金(DT) 该合金广泛应用于特种精密电机绕线、铜排、电缆、空调、冰箱散热管、晶体管底座、IT芯片、引线框架铜带、冷凝器、汽车水箱等
行业
。 目前,太阳能作为全球的清洁能源受到各国政府的大力支持和重点发展,这个
行业
的发展带动了连接器的大量
市场
需求。一般连接器为了成本等方面的考虑很多都采用无氧铜或者黄铜来加工生产,但是,由于太阳能的许多连接都是暴露在野外高温潮湿等复杂的气候环境条件下使用,环境的复杂性加快了对连接部件材料的腐蚀,从而缩短部件的使用寿命。另由于太阳能在转换为电能的过程中,对连接器的传导性能提高可以减少电能在传输过程中的损失和衰减,从而保持和提高了太阳能的转换率。连接器腐蚀产生的氧化物会造成连接件端子的电阻增大,增大了在传输过程中的能耗,使太阳能的光电转换大大降低。所在在太阳能
行业
的连接器生产就需要一种高传导和在复杂气候环境下耐腐蚀的材料。 碲铜合金材料由于有优良的切削性能可以精密加工成各种精密部件,材料的抗腐蚀性能可以应用于复杂气候环境下的连接器及端子而不被轻易腐蚀或氧化从而提高部件的使用寿命,碲铜保持了较高的传导性能,保证了在传输过程中的能耗和衰减对太阳能造成的影响。 在高端连接部件端子以及复杂气候环境条件要求的太阳能连接部件生产方面,以碲铜材料来生产加工,其优越性是很明显的。
金-碲矿石选矿技术
2019-02-12 10:07:54
金与银都或多或少地能与碲结合成化合物。金的碲化物用起泡剂就能浮选。但因为碲化物很脆,磨矿过程中易泥化,然后给碲化物的浮选形成困难。因而,处理金-碲矿石时,必须进行阶段浮选。
金-碲矿石的优先浮选准则流程如图1所示。首要,从矿石中收回金的碲化物和其他易浮矿藏。在苏打介质(pH=7.5~8)中只用松根油或其他起泡剂进行浮选,使一部分游离金进入精矿中,而尾矿则用巯基捕收剂进行硫化物浮选。金-碲精矿进行长期化(4~5d)处理,而金-硫化物精矿则实施焙烧,然后对焙砂进行化。
图1 金-碲矿石优先浮选准则流程
另一个准则流程(如图2所示),是从混合浮选精矿及其化尾矿平分选出含碲产品。必要时,可对精矿进行再磨、洗刷和脱水,然后在苏打-介质中以碳氢油作为捕收剂进行碲化物浮选。
图2 金-碲-黄铁矿矿石的混合-优先浮选流程
当时,金-碲矿石可用下列两种计划进行处理。
(1)将难溶金用浮选法选入精矿中,对精矿实施氧化焙烧,焙砂和浮选尾矿进行化。
(2)将矿石直接进行化,化尾矿进行浮选。对浮选精矿进行焙烧,其焙砂进行化。
澳大利亚的莱克-维尤恩德-斯塔尔选金厂选用第一种计划处理难溶金-碲矿石的选冶工艺流程如图3所示。
图3 澳大利亚某选金厂处理难溶金-碲矿石的选冶工艺流程
所处理矿石含金7.5g/t,金主要为碲化物的细粒包裹体,粒度由微细到5mm。图3为重选-浮选和浮选精矿焙烧-化以及浮选尾矿化的联合流程。矿石进行三段破碎(至小于10mm)和四段磨矿,以防碲化物过破坏。在磨矿与分级循环中先用绒布溜槽收回粗金粒金,粗选溜槽给矿粒度为15%-1.65mm,扫选溜槽给矿粒度为20%+0.074mm。磨碎后的矿石用浮选法收回难溶金。浮选精矿经脱水并焙烧(500~550℃),以便解离含金硫化物和碲化物,使之适合于化。因为浮选精矿含硫量很高,所以进行独自焙烧,其焙砂先用溜槽收回单体金,然后进行两段化。重选精矿进行混。
该厂金总收回率为94.2%。其间,原矿溜槽选别收回率为13.02%;焙砂溜槽选被收回率为20%;焙烧化收回率为57.60%;浮选尾矿化收回率为3.60%。
金-碲矿石的处理
2019-02-14 10:39:49
金与银都能或多或少地与碲结合成化合物。金的碲化物脆而易浮(单用起泡剂就能浮),在金-碲矿石中部分为细粒浸染的碲化物。因而处理此类矿石可有二种计划: 1.将难溶金用浮选法选入精矿中,对金-碲精矿实施氧化焙烧,焙砂和浮选尾矿进行化。但在焙烧时,应逐步升温以避免金的碲化物溶化吸收与其连生体的金,而延伸化时刻;一起焙烧时还要避免部分金随烟尘而丢失。 2.将矿石直接化,化尾矿进行浮选,对浮精进行焙烧,其焙砂再进行化。由于金的碲化物比游离金难溶于中,其溶解度随溶液中含氧和硷浓度的进步而添加,一起能分化碲化物,化能将物料细磨(到达-200目占99%),延伸浸出时刻(50~60小时),使用高硷度溶液(CaO浓度大于0.02%),往矿浆中激烈充气或参加氧化剂(Na2O2用量 1为200~500克/吨)和化(用量为的—)等 3办法。
碲金矿的浮选和氰化
2019-02-19 10:03:20
恩佩罗尔(Emperor)矿业公司处理斐济维图考兰(Vatukoula)邻近的由细粒天然金与碲化金及黄铁矿和毒砂紧密结合的矿石。矿石湿润而易碎。其间细粒矿泥占矿石总重量的22%,它含有占总量48%的金。为了战胜处理这种矿石进程中所存在的困难,改善后的流程如图1。图1 恩佩罗尔矿业公司简明流程
工厂处理矿石的才能为1200t∕d。矿石经破碎、磨矿和浓缩,溢流抛弃。浓浆加碳酸钠于阿格特(Agitair)浮选机中浮选产出精矿送二次磨矿。尾矿抛弃,选用这种处理办法是因为浓缩机溢流中的有害可溶盐和浮选尾矿中的矿泥难于除掉的原因。
二次磨矿在化液中进行,矿石虽磨到65% -0.074mm(200目),但金一般仍是不能与脉石别离。磨过的矿浆经粗选、精选和二次精选产出含金30kg∕t的高品位浮选碲精矿。所用的浮选药剂丁基黄药11g/t、Teric402 4g/t。为按捺黄铁矿和毒砂,浮选液中还含0.02%NaCN、0.015%CaO。
处理碲精矿运用图2的流程。行将精矿再磨矿后,于0.9m×1.2m的拌和机中将矿浆调整至含2%的NaOH和等量的Na2CO3,并按原猜中每公斤碲参加相当于2.2kg氯的漂(或次等),拌和2h使碲化物氧化后分批过滤。渣再经磨矿和压滤后,滤饼于0.9m×1.8m拌和机中化3~4h后过滤洗刷。图2 恩佩罗尔矿业公司收回金属碲生产流程
洗刷渣于0.9m×1.5m拌和机中加Na2S浸出一夜使碲溶解。此刻,铁、铜和铅等被硫化沉积。硫化渣送焙烧。矿浆过滤洗刷后,滤液和洗液兼并,于1.5m×1.8m拌和机中稀释到含碲5~10g∕L,按含碲量的3倍参加钠使碲复原沉积。沉积物过滤,于真空炉中枯燥后,在硼砂覆盖下熔铸成碲锭。
矿石含碲12.2g∕t,碲的收回率约为88%。
浮选碲矿后的尾矿,经浓缩于串联的5台拌和机中化。矿浆于穆尔过滤机中过滤,滤液用焙烧炉来的SO2充气使金复原沉积。滤渣调浆再于华莱士(Wallace)充气机中充气使硫化物活化后进浮选。经粗、扫、精选产出精矿。尾矿抛弃。所用的浮选药剂硫酸铜200g∕t、捕收剂(乙基黄药、丁基黄药和气体促进剂404)164g∕t、起泡剂86g∕t。
浮选精矿于3台60型长耙式爱德华焙烧炉焙烧后,水洗收回铜。洗刷后的焙砂先加石灰浆化,然后化60h。
药剂总消耗量为370g/t、石灰4.73kg∕t。矿石含金8g∕t,金总收回率为86.2%。
酸浸法处理氧化铋渣
2019-03-05 12:01:05
西南地区某广在处理氧化铋渣时,选用酸浸法,其工艺流程如图1。图1 氧化铋渣的酸浸法工艺流程图
整个流程包含硫酸二段逆流浸铜、浸铋、水解置换、海绵铋熔铸等首要工序。
一、硫酸浸铜。
氧化铋渣经球磨机破碎呈粉状,用硫酸溶液浸出,其反响为:
为了进步浸出作用,选用二段逆流浸出:即一次硫酸浸出后之渣,再进行二次硫酸浸出,二次硫酸浸出后之渣,进入下道工序,而二次硫酸浸出后之溶液,回来一次硫酸浸出,一次硫酸浸出后之溶液,用来收回铜。
技能条件及目标:
一次浸出液固比(3~3.5)∶1;一次浸出拌和时刻40~60分钟;一次浸出液终酸pH约2;一次浸出液弄清时刻10小时以上;二次浸出液固比(3~3.5)∶1;二次浸出拌和时刻2小时;二次浸出加酸量:工业60升,在80~l00分钟内加完。
铜浸出率43%:硫酸耗费2530千克/吨精铋。
二、浸铋。
硫酸浸出后的浸出渣,含有铋、铅与未彻底浸出的铜和铁以及银、碲、砷.锑等。浸出时,发作如下反响:
浸出后的浸出渣,再用稀溶液洗刷后,送往下道工序,用硫酸洗铜与收回银,洗铜液与硫酸浸出之硫酸铜溶液一道,加石灰乳碱性沉铜,产出Cu(OH)2渣,从中收回铜。而稀洗刷液与浸出液一道送去提铋。
技能条件及目标:
提出液固比(3~3.5)∶1;加酸量每批加工业400~430升;拌和时刻2小时;弄清时刻10小时以上;稀洗渣溶液酸度HCl 15~20克/升;洗渣时液固比2∶1;洗渣拌和时刻30分钟;洗渣弄清时刻10小时以上。
铋浸出率92%:耗费8380千克/吨精铋。
三、水解与置换。
将浸出液进行水解,使铋水解沉积而与部分杂质别离,其反响为:水解程序是将自来水注入三氯化铋谘液中,能够进步产出的氯氧化铋的档次(含铋70%以上),为了削减液量而用稀碱液水解,或将三氯化铋溶液参加自来水中,即便终究酸度相同,都会使氯氧化铋含铋档次下降为65%左右,而且沉积物的沉降速度和过滤速度都明显下降。
图2表明BiOCl溶解率、水解水量与pH值的联系。
因为BiOCl中还含有Cu、Fe、CaSO4等杂质,需用工业重溶,而且鼓风拌和,然后别离出不溶性的CaSO4与PbSO4。为了削减铋的丢失,残渣用pH≤1的溶液洗刷,以进步铋的收回率。图2 BiOCl溶解率。水解水量与pH联系
用重溶后的三氯化铋溶液,送往置换槽,用铁板置换海绵铋。因为天然置换速度太慢,为了加快速度,选用直流电电积法:置换后液回来浸出,而置换出的海绵铋放入熔融的苛性钠中熔化。
技能条件及目标:
水解稀释比为溶液∶水=1∶10;水解后弄清6小时;置换后液含铋低于1克/升。
水解后液排放标准为加石灰中和至pH为5~6。
四、酸浸法设备。
破碎用球磨机一台;浸出并带机械拌和的2米3浸出槽四个,设备的原料为硬塑料;过滤用硬塑料制的0.5米3真空吸滤槽5个;置换用3600×900×1100毫米水泥烙沥青槽4个,阴、阳极均为950×800×10毫米钢板;水解槽共6个,巨细与原料同置换槽。
五、海绵铋熔铸。
置换出的海绵铋在铸钢锅内加固体碱熔融,然后进行精粹。
技能条件及目标:
加料温度350~400℃;熔化温度450~550℃。固体碱耗费200千克/吨海绵铋。
碲金精矿的氧化焙烧
2019-02-20 14:07:07
碲金精矿中的碲化金,在碱性化液中经长期化虽可分化,但经过预先焙烧
Au2Te+O2 2Au+TeO2
使金复原呈金属状况,更易分化。
此外,当碲化物与黄铁矿等硫化物共生时,经过焙烧可一起将它们除掉。
铋的碱性精炼除碲、锡
2019-01-07 17:37:58
一、碱性精炼机理
图1为Te-Bi系状态图。图1 Te-Bi系状态图
从图1可见,在585℃,碲与铋组成中含Bi 52.2%时,出现化合物Bi2Te3结晶:在266℃含Te 2.4%(原子),出现(Bi+Bi2Te3)共晶;在413℃含Te 90%(原子),出现(Bi2Te3+Te)共晶;在540℃时,出现BiTe包品反应;在420℃时,在较宽的区域内出现均质的Bi2Te包晶反应;在312℃时,在较窄的区域内出现均质的包晶反应。碲在铋中的溶解度,在272℃时为2.6%(原子),在300℃时为4%(原子)。
Sn-Bi系状态图如图2所示。图2 Sn-Bi系状态图
铋与锡组成的低熔点合金在液态完全互溶,共晶点温度139℃,组成为含铋43%(原子)或含铋57%(重量)。当温度139℃时,铋在锡中溶解度为13.1%(原子),而锡在铋中的溶解度为0.2%(原子)。
碱性精炼的目的是为了回收碲与锡。
碱性精炼除碲,可以看作是一种改良的哈里斯(Havris)法,即以鼓入之压缩空气为氧化剂,以NaOH为吸收剂。加入NaOH可减少过程中铋以Bi2O2形式损失,同时NaOH与碲的氧化物的反应比Ri2O3与碲的氧化物的反应更为强烈,使碲可以在低于Bi2O3的氧势下氧化。
已被压缩空气氧化之碲,反应为:
对尚未被压缩空气氧化之碲,其反应为:
由于NaOH熔点为318℃,碲熔点为452℃,TeO2熔点为733℃,将碱性精炼温度控制在500~520℃,可保持反应在液态进行,而反应产物呈浮渣分离。
在除碲的同时,少量锡也能与NaOH反应,生成亚锡酸钠:碱性精炼除锡,是在铋液中加入NaOH、NaCl与NaNO3,其中NaNO3是强氧化剂,而NaOH是有效的吸收剂,NaCl加入后,有助于提高NaOH对锡酸钠的吸收能力,降低碱性浮渣的熔点和粘度,减少NaNO3的消耗。其反应为:
分析反应的气相成分为N2 77%、NH3 23%,说明锡的氧化主要按第一反应进行。
某厂碱性精炼中碲、锡的去陈程度如图3所示。图3 碲、锡的去除程度
二、碱性精炼实践
为了防止碲与锡在碱性精炼中同时入渣,采用先除碲,后除锡的工艺,以利于分别回收碲与锡。
将氧化精炼除砷、锑后的铋液,降温至500~520℃,加入料重1.5%~2%的固体碱,熔化后,鼓入压缩空气除碲,固体碱分几次加入,除碲精炼时间一般控制在6~10小时,至加入之固体碱在压缩空气搅动下不再变干,则为除碲终点。除碲后的铋液,含碲降至0.05%以下,在以后的精炼工序中,还能进一步有效地除碲,所以无需过多地延长除碲操作时间,以免产出大量贫碲渣,降低铋的直收率。碲渣呈淡黄色,重量约为料重的3%~5%。
捞出碲渣后,降温至400~450℃,加入NaOH与NaCl,熔化后覆盖在铋液表面,用鼓入的压缩空气搅拌15~20分钟后加入NaNO3,再搅拌30分钟后捞出干渣。碱的加入量为Sn∶NaOH∶NaCl∶NaNO3=1∶2∶0.6∶0.5。操作反复进行三次,第一次加入量占总加入量的3∕5,第二次为1/5,第三次为1/5。锡渣量约为料重的1%~3%。
某厂碱性精炼产出之碱渣成分如下表所示,从中分别回收碲与锡酸钠。
表 碱性精炼渣成分(%)
碲的理化性质和用途
2019-03-07 10:03:00
一、碲的理化性质 元素碲(音帝),源自tellus意为“土地”,1782年发现。除了兼具金属和非金属的特性外,碲还有几点不往常的当地:它在周期表的方位构成“颠倒是非”的现象——碲比碘的原子序数低,具有较大的原子量。假如人吸入它的蒸气,从嘴里呼出的气会有一股蒜味。 元素称号:碲 元素符号:Te 相对原子质量:127.6 原子序数:52 摩尔质量:128 所属周期:5 所属族数:VIA 碲有结晶形和无定形两种同素异形体。电离能9.009电子伏特。结晶碲具有银白色的金属外观,密度6.25克/厘米3,熔点452℃,沸点1390℃,硬度是2.5(莫氏硬度)。不溶于同它不发作反响的一切溶剂,在室温时它的分子量至今还不清楚。无定形碲(褐色),密度6.00克/厘米3,熔点449.5±0.3℃,沸点989.8±3.8℃。碲在空气中焚烧带有蓝色火焰,生成二氧化碲;可与卤素反响,但不与硫、硒反响。溶于硫酸、硝酸、和溶液。易传热和导电。磅首要从电解铜的阳极泥和炼锌的烟尘等中收回制取。
二、碲的用处: 首要用来添加到钢材中以添加延性,电镀液中的光亮剂、石油裂化的催化剂、玻璃上色材料,以及添加到铅中添加它的强度和耐蚀性。碲和它的化合物又是一种半导体材料。 三、碲的发现 碲在自然界有一种同金在一起的合金。1782年奥地利首都维也纳一家矿场监督牟勒从这种矿石中提
钠长石颗粒的结构特征
2019-02-28 11:46:07
钠长石颗粒的结构特征:
钠长石颗粒是一种常见的长石矿藏,为钠的铝矽酸盐.在伟晶岩和长英质火成岩如花岗岩中最常见,亦见於初级变质岩中,并作为自生钠长石见於一些沉积岩中.钠长石颗粒一般构成各种色彩的脆性玻璃状晶体.可用来制作玻璃和陶瓷,但其主要含义在於是一种造岩矿藏.
钠长石颗粒是斜长石固溶体系列和碱性长石系列的钠质端员矿藏.具三斜架状结构,矽和铝为四面体配位,构成较大的空位(即点阵方位),主要被阳离子钠占有.尽管一切矽原子和铝原子在这一结构中都占有四面体方位,但其方位具体情况不同.
低温时矽和铝原子的散布是高度有序的,高温约1100℃时,原子的散布紊乱得多.
颗粒物质:游走于固液边缘
2019-01-03 09:56:30
沙子既像固体,在没有外界干扰的时候能保持静态,形成沙丘之类的景观;也像液体,在外力作用下能够流动,可以用做沙漏记时。糖果、沙子、谷堆,这些身边常见的颗粒物质到底是一种怎样的存在?算是固体还是液体?这不仅是小孩儿玩沙子时的灵光一现,也是能在《自然》杂志发表的严肃且重要的科学问题。近日,《自然》杂志在线发表了上海交通大学物理与天文学院王宇杰教授团队“玩沙子”的深刻见解:“颗粒材料流变行为类同于复杂流体。”
万物皆流,无物常驻。王宇杰团队首次利用CT成像,“看”清楚了颗粒物质的微观动力学过程。实验发现颗粒体系具有和普通液体完全不同的微观动力学,认为传统意义上理解的颗粒“固体”是一种正好处在液固相边界的临界固体
给颗粒做CT
沙子、大米、巧克力豆……生活中这些颗粒物质无处不在,但是,人们对其动态行为所知始终非常有限。在理论上,由于是非平衡态的多体耗散系统,颗粒物质在不同条件下会表现出气、液、固态的特性,迄今还没有一个完备的统计力学理论框架;在实验上,颗粒物质一般不透明,由于传统实验技术限制,很难观测到其内部的运动状态。《科学》杂志2005年曾将沙子这类颗粒物质的非平衡态动力学理论列为亟待解决的125个重大科学问题之一。
要想窥探颗粒物质运动的奥秘,首先就得看清楚颗粒物质内部运动状态。王宇杰近年主要从事同步辐射X射线影像和软物质物理研究。于是,王宇杰“脑洞大开”,将颗粒物质送进了医院,通过CT成像进行了近千次扫描,记录颗粒的运动。
王宇杰团队对椭球状的颗粒物质施加循环的准静态剪切应变,馈入能量使其运动,然后运用CT测量其位置与取向。这样他们就能够监控每一个颗粒在空间的三维轨迹,从而确定它们的位移与旋转随时间的变化规律。
像固体但更像液体
由于组成颗粒物质的单个颗粒与组成气液固态的原子分子很相似,因此过去几十年里,物理学家认为可以用固体、液体力学的理论来研究颗粒物质,也就是传统的硬球模型。“我们最开始一直将实验结果局限在颗粒尺度来理解,但遇到了很大的困境。”王宇杰说。
恒河之沙,数不胜数。每一次的实验观测,都会产生海量数据,必须统计分析以发现规律。但分析发现,这些实验现象是当时常用的硬球模型所无法解释的。也就是说,颗粒物质和传统意义上理想的液体和固体并不一样。
“这种类比方式丢掉了一些重要的东西,尤其是颗粒表面粗糙度等微观尺度对体系微观动力学的影响。”王宇杰团队发现,颗粒物质具有多尺度现象,即除了粒径等尺度外,表面也是不可忽略的一个方面,而颗粒物质的表面并不是绝对光滑的。正是这些微小尺度决定着颗粒物质独特的运动特性。
“我们发现原来一般意义上认为的颗粒固体其实是一种处在液固边界的临界相,在非常小的外部微扰下就会流化,在很多时候表现得其实更像液体。”王宇杰说,这也很好解释了沙子静止时是沙丘;受到微小外部微扰就会“流动”,像沙漏。但是颗粒体系又有固体的性质,因为颗粒体系是耗散系统,外部微扰的能量会快速转移到原子层面,所以体系在微扰消失后会停止流动,恢复“固体”的形态。
小颗粒大应用
沙子的运动状态研究,看起来只是兴之所至的纯物理理论研究,但事实并非如此。从粮仓贮存的米粮到堆积如山等待冶炼的矿石,从海边堤坝的巨石到探月登陆关注的月壤……正因为颗粒物质无所不在,才决定了其广阔的应用背景。
颗粒物质是很多应用学科的载体,同时也是地球上除水以外第二多被处理的工业原材料,粒料输送是化学、食品、医药、冶金、建筑、农业、制造业自动化的基础。但现有的工程理论主要是基于经验的宏观本构理论,对于微观机制和机理并不十分清楚,在很多实际应用中遇到困难。王宇杰认为,“基于统计力学,从微观结构和动力学开始建立颗粒物质体系的宏观连续介质力学理论框架是必然途径。这不仅是追求科学真理的过程,也对实际应用带来意义。”
此外,颗粒物质也是一些地质过程包括地震、泥石流等的实际载体。对颗粒物质微观结构和动力学的研究,有助于未来对包括地震、泥石流等自然灾害的预防和控制,甚至“一带一路”建设中遇到的海床、地基巩固、沙漠治理等领域有更深刻和精准的理解。
氧化铋生产工艺现状
2019-02-25 13:30:49
湿法的首要工艺流程:
1、精粹铋→熔化→水淬→硝酸溶解 溶液浓缩结晶→结晶煅烧→氧化铋
2、精粹铋→熔化→水淬→硝酸溶解 溶液加碱中和→氧化铋过滤洗刷→枯燥→氧化铋制品
火法的首要工艺流程:
精粹铋—→熔化—→雾化焚烧—→产品搜集—→产品分级。
目前国内的氧化铋出产厂商大都选用湿法硝酸系统出产氧化铋,因为出产过程中因硝酸介质的引进导致发生很多NXOY污染环境,产品中也不可防止残留NXOY;不论选用煅烧或枯燥,均难防止氧化铋粉末的聚会,影响产品粒度,粒度均在5μm~7μm以上,且粒度散布不均匀,对产品的使用也有较大的影响。国内选用火法出产氧化比铋产品粒度在3μm~5μm。日本和德国则多以熔体雾化–焚烧法出产氧化铋,产品粒度在1μm~2μm。中国是世界上氧化铋产值最大的国家之一。首要用硝酸法出产工艺,产品难以彻底满意该部分高端商场的需求
纯金属纳米颗粒材料出炉
2019-01-15 14:10:27
天津大学自主研发的“纯金属纳米颗粒材料及制备技术”项目,到目前已相继生产出铁、钴、镍、铝、铜、钽、铬等金属纳米粉末以及锰—铝—镍记忆合金、不锈钢纳米粉末等,其制备技术和粉体纯度等达到了国内领先、国际一流水平。纯金属纳米颗粒材料在磁记录设备、计算机、环保、生物制药和核工业、航天工程等领域有着广泛的应用前景。并在军事上可作为雷达吸波涂料的原料,用于飞机和车辆的隐身,且用量颇大。 据了解,天津大学成功推出的这项科技成果,不仅可8小时不间断生产,而且产出效率高,其纳米铁粉的产量可达到120克/小时。同时,还一举解决了将纯金属纳米颗粒自真空放置于大气中不自燃的世界性难题,使纳米铝粉的纯度达到了99.9%,在国内外成为首创。
吸附颗粒对铝型材的影响
2018-12-26 14:15:14
铝型材中应用比较广泛的属挤压工艺,他的应用在铝型材中扮演着重要的角色,受到很多企业的青睐,将其用在铝型材的制作中,在铝型材的挤压生产中,型材表面存在一些小颗粒吸附在型材表面上,手摸有触感,影响了氧化,降低了生产效率和成品率。这些小颗粒所形成的原因是什么呢?
铝型材表面处理的方式越来越多,除一般的氧化型材外,电泳型材、喷涂型材、氟碳喷涂型材、木纹烤漆型材等相继出现,花样繁多。“吸附颗粒”的不足,对一般氧化材影响不大,但对其他的处理形式上有着较大影响,主要是对这些型材表面美观有着影响。铝型材所以在挤压生产中,挤出型材“吸附颗粒”经过仔细观察或用手在型材表面上滑动,就会发现吸附颗粒。在锯切装筐工序,大部分的小颗粒可以去掉,但还是有一部分由于静电原因仍吸附在型材表面上。经时效处理后,这些颗粒更加紧密粘附在型材表面。在型材表面预处理工序,由于槽液浓度的影响,有的可以去除掉,但在型材表面形成小麻坑,有的去除不掉,则形成凸起。此问题在电泳和喷涂型材的生产中经常出现,对于制作一个质量上乘的铝型材来说小小的颗粒足以影响他的整体,有时还会造成废品的形成,同时浪费了能源。
在铝型材的生产中找出他的原因将其对铝型材的质量影响降到最低,铝型材将他的生产效率提高,减少废品率,降低对国家可用能源的浪费。删除
铅阳极泥的除硒、碲
2019-03-05 09:04:34
大都工厂在火法熔炼前经预先焙烧除硒、碲,但有些工厂则于贵铅氧化熔炼中造渣收回。后者与铜阳极泥分银炉氧化熔炼造碲渣的操作类似。阳极泥预先除硒、碲的办法,一般经回转窑或马弗炉焙烧除硒,再从焙烧渣中浸出碲。
一、回转窑焙烧除硒碲。
该作业进程是将铅阳极泥与浓硫酸混合均匀,于回转窑中进行硫酸盐化焙烧。开端温度300℃,最终逐渐升至500~550℃,使硒呈二氧化硒蒸发遇水生成亚。焙烧除硒和亚的复原与处理铜阳极泥相同。
焙烧渣经破碎,用稀硫酸浸出,可使70%左右的碲进入溶液,然后加锌粉置换取得碲泥。碲泥再经硫酸盐化焙烧使碲氧化,然后用浸出。并用电解法从浸出液中出产电解碲,碲的总收回率约50%。
二、马弗炉焙烧除硒碲。
阳极泥与浓硫酸混合均匀,置于焙烧炉内涵150~230℃下进行预先焙烧。然后将焙烧物料转入马弗炉内,在420~480℃温度下进行焙烧除硒。硒的蒸发率可达87%~93%。焙烧渣破碎后用热水浸出,并用锌粉置换取得碲泥,然后再进行提纯。
好氧颗粒污泥的形成及其应用
2019-03-08 11:19:22
好氧颗粒污泥是微生物在特定环境下自发凝集、增殖而构成的生物颗粒,具有结构严密、沉降功能好、耐冲击才能强、能接受较高有机负荷的特色。颗粒污泥结构的特殊性还表现在,它能够在1个颗粒内一起坚持多种氧浓度环境与养分环境,颗粒特有的氧浓度梯度为各种微生物供给杰出的成长条件,因此具有多种代谢活性,具有同步脱氮除磷的才能。一起其在处理高浓度有机废水、难降解废水、有毒废水以及吸附重金属等方面也具有共同的优势。现在好氧颗粒污泥是污水处理范畴的研讨热门之一,在很多理论研讨基础上,研讨者进行了好氧颗粒污泥处理实践污(废)水的小试和中试,并获得较好的处理效果。
1 好氧颗粒污泥构成机制
颗粒污泥的构成进程因培育污泥的品种及研讨办法的不同而有所差异,现在公认的模型包含以下4个进程:(1)在重力、分散力、热力学效果力(如布朗运动)、细菌本身运动和水力剪切力等效果下,发作细菌间的互相磕碰以及细菌与固体表面的黏附,得到开始的颗粒晶核;(2)在生物效果力(如离子键、氢键、细胞膜粘连溶融等)、物理效果力(如疏水效果、表面张力、范德华力、吸附架桥等)和化学效果力等的效果下,细胞间或细胞与固体悬浮物之间的衔接会愈加安稳,因此使磕碰得到的微生物集合颗粒晶核坚持安稳并进一步构成微生物集合体;(3)在微生物、微生物排泄胞外多聚物(EPS)、菌群的成长与优势竞赛等效果下,生物集合体内的微生物继续重复成长、繁衍、集合,逐渐构成初生颗粒污泥;(4)在水力剪切力的强化效果下,初生颗粒污泥构成安稳的三维空间结构。M.Y. Chen等在SBR顶用含 500mg/L的组成废水成功培育出好氧颗粒污泥,经过多色荧光原位杂交技能,检测了刚接种的新鲜污泥和培育老练的颗粒污泥的内部结构。荧光染色和CLSM都标明,微生物自凝集是颗粒污泥构成的开始进程。聚合在一起的微生物在附着点排泄EPS并增殖使污泥成长,终究构成颗粒污泥。
2 好氧颗粒污泥构成与安稳的影响要素
2.1 水力剪切力
一般以为水力剪切力由机械拌和或上升水流、气流发生的液体流、空气流和固相粒子间的冲突引起,该剪切力的强度与好氧污泥颗粒化进程密切相关。在较低的水力剪切力下构成的颗粒污泥结构松懈多孔,粒径较大,强度差;较高的水力剪切力效果下构成的颗粒污泥润滑安稳,结构密实,机械强度高;但过高的水力剪切力简单导致颗粒失稳崩溃。刘玉玲等在表面气体上升流速为1.06~1.77cm/s的条件下,成功培育出功能杰出的好氧颗粒污泥,操控表面气体流速升高到5.3~7.08cm/s时,培育进程中呈现絮状—部分颗粒化—絮状的污泥形状,污泥终究崩溃。YaoChen等运转4组SBR反应器培育好氧颗粒污泥,表面气速分别为0.8、1.6、2.4、3.2 cm/s,成果显现在表面气速为2.4、3.2cm/s条件下,构成的好氧颗粒污泥结构密实且形状规矩。
2.2 碳源与有机负荷
好氧颗粒污泥可在各类基质中培育成功,但不同碳源培育的颗粒污泥结构以及微生物品种存在较大差异,对废水的降解才能也有所不同。、葡萄糖、乙酸钠、乙醇等人工模拟废水以及马铃薯加工废水、屠宰废水、啤酒废水等工业废水和实践生活污水等基质均可成功培育颗粒污泥。有机负荷量的操控对能否成功培育出好氧颗粒污泥起到要害性效果。相对较高的有机负荷能够增强微生物的挑选压,对颗粒污泥的构成有必定促进效果;但过低或过高的有机负荷均简单发作丝状菌胀大,晦气于污泥颗粒化;过高的有机负荷还简单导致细菌成长进程中生成过量的胞外多聚物,附着于絮体或颗粒的表面,使污泥沉降功能恶化。J.H. Tay等以醋酸钠为基质,当COD负荷为1~2 kg/(m3·d)时未能培育出颗粒污泥,当COD负荷为4kg/(m3·d)时则成功培育出形状完好、结构密实、强度高且密度较大的好氧颗粒污泥,对COD的去除率可达99%,但当其有机负荷增至8kg/(m3·d)时,颗粒构成后敏捷破碎崩溃。B. Y. P. Moy等以醋酸钠为基质,COD负荷为6~9kg/(m3·d)时培育出的颗粒污泥外形规矩且密实,COD去除率可达95%~99%;以葡萄糖为基质、有机负荷为6~15kg/(m3·d)时,低负荷下得到的颗粒污泥松懈呈绒毛状,高负荷下培育的颗粒污泥结构密实,表面滑润但不规矩。
2.3 pH与游离
不同菌种各有适合其成长的pH。ChunliWan等研讨了pH影响好氧颗粒污泥构成的机制,以为低pH条件晦气于好氧颗粒污泥的构成与安稳,首要是因为酸性条件简单改动颗粒的微生物群落结构,并促进丝状菌的成长,阻止颗粒污泥的构成。S.F. Yang等研讨发现pH为4时很多真菌成为优势菌,颗粒污泥粒径可达7 mm,结构较为疏松,pH为8时优势菌为细菌,粒径为4.8 mm,结构细密。
游离(FA)的添加会下降细胞的疏水性和EPS含量,使好氧颗粒污泥培育失利。Shufang Yang等以乙酸为碳源培育颗粒污泥,发现FA
现在还需进一步探究pH和FA影响好氧颗粒污泥的具体按捺机制,以及其他化学物质和代谢产品对好氧颗粒污泥或许发生的按捺。
2.4 温度
大都研讨标明,低温文高温条件下均能够培育出好氧颗粒污泥,且高温更有利于好氧颗粒污泥的构成,这是因为温度会影响微生物的种群结构及代谢速率,而低温条件会按捺微生物的成长和代谢活性,终究或许导致颗粒污泥崩溃。M.K. H. Winkler等研讨发现跟着温度的下降,颗粒污泥的沉降功能下降。杨欣等选用序批式反应器研讨水温为25~28、(23±2) ℃及曝气温度为27~31℃对颗粒污泥的影响。成果显现,(23±2) ℃条件下培育出的颗粒污泥形状规矩密实,操控水温为25~28 ℃时颗粒构成得较(23±2)℃快且粒径大,但形状不规矩且结构较疏松,而在曝气温度27~31 ℃下颗粒难以构成和保持安稳。M. K. deKreuk等研讨了8℃下好氧颗粒污泥的构成,得到的颗粒污泥外形不规矩、沉降功能差且有很多丝状菌存在,污泥易丢失;当发动温度为20℃时成功培育出功能杰出的好氧颗粒污泥,随后将温度下降到15、8 ℃颗粒污泥的安稳性并没有遭到很大的影响。
2.5 金属阳离子
金属阳离子可与微生物或胞外多聚物中的负电基团相连,在微生物细胞间起到桥连效果,促进细胞间的集合;金属离子沉积物(如CaCO3)可作为颗粒污泥构成的晶核,加快污泥颗粒化。内核分裂是好氧颗粒污泥失稳的首要原因之一,金属阳离子的添加刚好克服了这点。较多研讨发现,金属阳离子能够影响排泄出更多的EPS,促进微生物集合以及颗粒污泥的构成。刘绍根等投加Ca2+、Mg2+使好氧污泥颗粒化时刻缩短,改进了颗粒污泥的理化功能,其以为Ca2+、Mg2+的投加可促进胞外多聚物排泄,相应的蛋白质和多糖含量升高,其间Mg2+较Ca2+对EPS的影响更大,且一起投加Ca2+、Mg2+培育出的好氧颗粒污泥具有更强的除污才能。肖蓬蓬研讨了Zn2+对好氧污泥颗粒化的影响,成果标明添加低质量浓度(1~50mg/L)的Zn2+能够必定程度地促进EPS的发生,有利于好氧颗粒污泥的构成,终究得到的老练颗粒污泥沉降速率大、含水率低、污泥浓度高、完好系数较大。但当Zn2+的质量浓度较高时(抵达100mg/L),其对污泥颗粒化的效果削弱,构成的颗粒污泥松懈、密实度低。金雪瓶等研讨了Ce3+对好氧颗粒污泥构成的影响,成果标明Ce3+为10.0mg/L时,对微生物的影响效果最大,可显着改进污泥功能;但是添加有毒金属离子会按捺微生物的成长,晦气于颗粒污泥的构成。Xinhua Wang等调查了Cu2+和Ni2+对好氧颗粒污泥性质的影响,成果显现颗粒污泥浓度和生物多样性显着下降,其间Cu2+对颗粒污泥的毒性较Ni2+的毒性大。
2.6 沉积时刻
一般颗粒污泥的相对密实度较高,存在必定的传质阻力,与松懈的絮状污泥共存时,2种污泥互相竞赛基质,因为絮状污泥内部的传质效果好,故其微生物成长速率要远远大于颗粒污泥,颗粒污泥的成长将遭到按捺,晦气于其在反应器内存活。较短的沉积时刻有利于将不易沉降的絮状污泥排出反应器,沉降功能好的污泥则留在反应器内,以此得到的优势菌更利于颗粒污泥的构成。刘润逐渐下降反应器内污泥的沉积时刻(从40 min逐渐减至2 min),在第60天成功培育出功能杰出的好氧颗粒污泥,其SVI为20.1mL/g,粒径在1.0~2.0 mm左右,含水率为94.50%,密度为1.044 7 g/cm3。
3 好氧颗粒污泥的使用
3.1 同步脱氮除磷
溶解氧在好氧颗粒污泥内部的浸透深度是决定好氧颗粒污泥内部不同组分转化和养分物去除功率的要害。因为好氧颗粒污泥具有特殊的粒状结构,使其溶解氧浓度由颗粒内部向颗粒外层呈梯状散布。在基质的传送效果和氧传质阻力效果下,溶解氧一般只能进入颗粒外层,越挨近颗粒中心氧的浸透才能越差,导致中心部位处于缺氧甚至厌氧状况,颗粒外层则在供氧条件下处于好氧状况,一起只要少量养分物质能够抵达颗粒中心,这种厌氧—好氧、缺氧—好氧的氧散布层状结构刚好影响了硝化菌、反硝化菌以及聚磷菌等脱氮除磷细菌的成长,为好氧颗粒污泥完成同步脱氮除磷发明了有利条件。M.K.de Kreuk 等研讨了好氧颗粒污泥对COD、氮、磷的同步去除效果,成果标明,当混合液中溶解氧饱满度由 100%下降到40%时,反硝化效果得到强化,提高了总氮和磷的去除率,即总氮、磷的去除率分别由 34%、95%提高到98%、97%;但溶解氧浓度的下降却必定程度上下降了颗粒污泥的安稳性。R.Lemaire等在替换厌氧—好氧条件下获得了好氧颗粒污泥较好的硝化反硝化效果和对磷的去除效果。刘润用驯化后的好氧颗粒污泥处理实践的组成工业废水,对氮和COD的去除率均抵达99%以上,亚硝酸盐堆集率在87%以上。
3.2 去除高浓度有毒有机物
好氧颗粒污泥结构密实,微生物种群丰厚,具有耐有毒有机物负荷高的才能。研讨者经过扫描电镜发现好氧颗粒污泥内部具有许多空地和通道,可知好氧颗粒污泥对高浓度有毒有机物的去除机理首要是生物降解和吸附效果。ShuguangWang等在 SBR反应器中逐渐添加2,4-二氯(2,4-DCP) 的投加浓度以驯化培育好氧颗粒污泥,运转39 d后培育出直径为1~2mm颗粒污泥,当进水中2,4-DCP质量浓度为4.8 mg/L时,颗粒污泥对其去除率为94%,当2,4-DCP质量浓度抵达105mg/L时,颗粒污泥对2,4-DCP具有最高去除负荷39.6 mg/(g·h)。HuixiaLan等发现好氧颗粒污泥对有很好的生物吸附才能,吸附进程与Freundlich吸附等温线模型相拟合。
3.3 去除重金属
大都研讨发现好氧颗粒污泥去除重金属的机理首要有离子交换和配位络合,化学沉积占非必须位置。EPS在好氧颗粒污泥吸附重金属进程中发挥重要效果,好氧颗粒污泥能够排泄很多EPS,有利于去除重金属,这首要是因为EPS中的蛋白质、脂类、多糖疏水区含有很多可与重金属及有机物结合的配位点,如羟基、羧基、磷酸根、酚醛树脂、硫酸脂基、基等,且以羟基和羧基为主。HuiXu等提出了好氧颗粒污泥吸附重金属的3种或许存在吸附机理:离子交换、EPS吸赞同化学沉积,以为离子交换为主。其还研讨了不同初始pH对好氧颗粒污泥吸附Ni2+的影响,成果标明好氧颗粒污泥对Ni2+的吸附受溶液初始pH的影响,一起提醒了离子交换是好氧颗粒污泥吸附Ni2+的首要机理之一。LinWang等选用好氧颗粒(AG)和细菌藻酸盐(BA)联合吸附Pb2+,成果显现60 min即可抵达吸附饱满,AG对Pb2+的最大饱满吸附容量可达101.97mg/g;当Pb2+为0~20 mg/L时最佳吸附pH为5;Pb2+的吸附进程伴跟着K+、Ca2+、Mg2+的开释,经气相色谱和红外光谱分析以为Ca2+与Pb2+之间的离子交换效果以及AG的—COO-与Pb2+的配位络合是AG和BA吸附Pb2+最首要的机理。LeiYao等[34]的研讨显现好氧颗粒污泥能够有用去除水溶液中的Cr3+,该吸附进程契合伪二级动力学模型且可很好地与Freundlich、Langmuir吸附等温线拟合;进一步分析标明,整个吸附进程中对Cr3+的络合是好氧颗粒污泥生物吸附的首要机制,化学沉积和离子交换相对非必须。XinhuaWang等使用崩溃好氧颗粒污泥(DAG)作为吸附剂去除废水中的Cu(Ⅱ),研讨标明Cu(Ⅱ)的生物吸附进程契合伪二级动力学模型,相关系数为0.9999;实验提取了DAG的胞外聚合物来吸附Cu(Ⅱ),发现其吸附才能是原始DAG的2.34倍,证明了EPS对Cu(Ⅱ)的吸附发挥重要效果;DAG在吸附Cu(Ⅱ)的进程中开释Ca(Ⅱ),能够为离子交换是最重要的吸附机制,DAG上的羧基是Cu(Ⅱ)最要害的结合位点。
4 好氧颗粒污泥研讨展望
好氧颗粒污泥技能已成为污水处理范畴的研讨热门,现在也获得了必定的研讨成果。但好氧颗粒污泥技能的实践使用较少,最首要的约束要素就是颗粒污泥构成的时刻较长,安稳性较难操控。怎么合理操控颗粒污泥构成的工艺参数,然后快速培育出功能杰出的好氧颗粒污泥并保持其长时间安稳运转,是好氧颗粒污泥技能投入实践使用的要害,也是未来该范畴的研讨要点。好氧颗粒污泥在处理难降解有机物及有毒物质方面比传统的污水处理工艺更有优势,开发好氧颗粒污泥与其他处理技能的联合工艺来补偿互相的缺乏具有重大意义。
盐浸法处理氧化铋渣
2019-03-05 12:01:05
处理氧化铋渣,常选用硫酸加食盐浸出,其工艺流程如图1所示。图1 氧化铋渣盐浸法工艺流程图
从图1可见,氧化铋渣的盐浸法(混酸浸出)包含混酸二次浸出、中和水解等工序,产出之BiOCl,可经火法还原为粗铋;也可用重溶、铁屑置换,产出海绵铋,碱熔后铸成粗铋。
一、浸出
硫酸加食盐混酸浸出本质上是一种氯盐浸出,即用含有NaCl的硫酸溶液浸出氧化铋渣,使铋呈氯化物溶出。NaCl参加后有两方面效果:一是作为添加剂,带入和添加溶液中氯离子浓度,进步被提取金属在溶液中的溶解度;一是作为氧化剂,参加反响将被提取金属溶解。
氧化铋渣中铋以Bi2O3状况存在,在浸出中按下式反响:
这个反响本质是借助于BiOCl从中转化而完结的。所以上反响分两步进行:
氧化铋在混酸中的溶解曲线如图2所示。图2 Bi2O3在H2SO4-NaCl溶液中溶解曲线
从图2可见,当H2SO4为1N,NaCl浓度大于100克/升吋,铋的溶解兴旺20克/升。
依据物相分析得知,氧化铋渣中的铅以PbO状况存在,浸出中以PbCl2形状溶入溶液中,跟着溶液中NaCl浓度的添加,PbCl2在溶液中的溶解度增大。表1展示出这种联系。
PbO溶于混酸的反响如下:
表1 PbCl2在食盐溶液中的溶解度当溶液中有很多NaCl存在时:溶液中一起还存在很多的硫酸根,所以氧化铅能够生成硫酸铅:尽管PbSO4的溶度积比氯化铅的溶度积更小,可是生成的硫酸铅又进一步参加反响:所以PbCl2是铅浸出的终究产品。
氧化铋渣中的铜以CuO与Cu2O状况存在,浸出时,一部分生成硫酸铜,一部分生成:
当向溶液鼓入空气时,因为空气的氧化效果,可加快Cu2O的
溶解,进步铜的浸出率:氧化铋渣中的银以金属银状况存在,浸出时一部分构成氯化银。
经过浸出,铋、铜进入溶液,便于别离收回。铅与银虽部分被浸出,但当浸出结尾因为浸出液酸度下降,液温下降时,氯化铅与氯化银又从头结晶沉积,经过处理结晶、浸出渣而收回。
技能条件与目标:
浸出液组成:H2SO4 250升、NaCl 300千克、氧化铋渣500千克;液固比(4~5)∶1;浸出时刻2小时;浸出温度95℃。
铋浸出率高于95%:铜浸出率高于90%;浸出渣率40%左右;银入渣率高于90%;硫酸耗费为1250升/吨铋;食盐耗费1500千克/吨铋。
浸出设备:1500升带拌和机的珐琅反响釜四个,球磨机一台。
二、中和与水解
选用二段逆流浸出,从产出的二次浸出渣中收回银与铅;而将一次浸出液弄清一昼夜后,抽取上清液中和、水解,别离铜、铋,产出BiOCl,再从中收回铋;后液用铁屑置换,产出海绵铜,从中收回铜。
为了避免一次浸出液中分出硫酸铜结晶,有必要坚持浸出液含Cu2+低于60克∕升,为确保不发生铋的再沉积现象,浸出液的pH值应始终坚持低于1。
当浸出液含有高浓度的铜和铋时,不能用铁屑置换,不然会得到铜与铋的混合物。所以选用加碱和水稀释,以进步溶液的pH值,使铋呈BiOCl沉积别离。
选用加Na2CO3或NaOH以升高溶液的pH值,当pH值从0.6升至1.8时,溶液中铋离子浓度明显下降,pH值与溶液含铋离子浓度联系如表2。
表2 浸出液终究pH值对残Bi3+的影响当pH 1.8时,溶液含铋小于50毫克/升,尽管铋含量很低,但对下工序从溶液中置换铜影响很大。为了确保海绵铜含铋低于0.04%,当溶液中含铜为25克/升时,有必要使含铋量小于10毫克/升,所以有必要将浸出液终究pH值进步2.3以上。
水解最好分两步进行:第一步用碱液将pH值调至1.5;第二步将溶液体积用水稀释两倍,使pH值上升至2.3。中和与水解次第不能倒置,避免BiOCl被污染。水解反响为:氯氧化铋被污染主要是因为部分规模pH值偏高引起氢氧化铁沉积。若终究用碱调pH值,杂质铁含量有时达2%;而终究选用水稀释时,即便进步pH值至3,也无铁离子水解沉积。水解能使溶液中99.6%以上的铋沉积,产出易于弄清与过滤的颗粒较粗的BiOCl。
技能条件与目标:
中和:用30% NaOH溶液或40% Na2CO3溶液中和一次浸出液至pH 1.5。
稀释:用两倍体积水稀释,使溶液pH值由1.5进步至2.3。
常温操作,水解后溶液弄清一昼夜。
碱耗由一次浸出液终酸断定。铋水解收回率高于98%;BiOCl含铋量大于70%。
水解设备:质料为钢槽衬腔。其间碱液槽容量2米3,尺度φ1200、H2000毫米;水解槽容积10米2,尺度φ2000、H3500毫米。
三、置换
水解沉铋后液参加铁屑置换铜:技能条件及目标:
置换温度95℃,加温拌和至溶液通明不显蓝色为结尾。
铁屑耗量为理论量1.5~2倍;置换铜收回率高于95%。
置换设备:因为置换周期短,选用带拌和的1500升珐琅反响釜两个,蒸汽夹套加温,每批结尾后中止拌和,弄清别离,排放上清液,再注入沉铋后液,开动拌和,先使用海绵铜中搀杂的铁屑置换,然后参加新铁屑,直至沉铋后液分批置换结束,再放出铜渣沥干,作为收回铜的质料。
阴极电泳漆膜弊病及其防治-颗粒
2019-01-08 17:02:10
颗粒(疙瘩)
在烘干后的电泳漆膜表面,存在有手感粗糙的(或肉眼可见的)较硬的粒子,称为颗粒。
产生原因:
1槽液过滤不良,电泳槽液有沉淀物、凝聚物或其它异物。
2电泳后冲洗液脏或冲洗水中含漆浓度过高。
3烘干炉脏。
4磷化后的水洗不净,进入电泳槽的被涂物不洁。
5涂装环境脏,磷化后和电泳后湿膜,晾干时受污染。
6后道冲洗水的碱性过高,使得冲洗不掉的漆液在水中溶解性差。
7槽液表面漆液流动不良,槽液表面的气泡过多。
8前处理未将金属表面的氧化颗粒清除。
9漆膜低于一定厚度。
10漆槽中杂质离子浓度高,或有碱性杂质带入槽中,使得电泳树脂从水中析出。
防治方法:
1尽可能避免尘埃带入漆槽,加强电泳槽液的过滤。所有循环的漆液应全部经过过滤装置,漆槽设计时,尽可能避免有“死角”,以免颜填料沉淀。
2勤更换后道清洗液,清洗液较好有过滤,同时做个溢流口,减少清洗液表面的泡沫。
3定期清理烘干室和空气过滤器,检查平衡系统和漏气情况。
4加强磷化后的冲洗,要洗净浮在工件表面上的磷化残渣。检查去离子水循环洗槽的过滤器是否堵塞,防止被涂物表面的二次污染。
5涂装环境应保持清洁,磷化至电泳槽之间和电泳后沥干(进入烘干室前),应设间壁检查并消除周围空气的尘埃源。
6后道清洗水的PH控制在中性。
7增加槽液表面流速。
8用打磨的方法清除工件表面的氧化颗粒。
9漆膜厚度控制在要求范围之内。
10避免将碱性杂质和其它杂质离子带入电泳槽。经常排放超滤液,去除槽中杂质离子。
细颗粒物的来源及其危害
2019-01-03 09:37:04
细颗粒物又称细粒、细颗粒、PM2.5。细颗粒物指环境空气中空气动力学当量直径小于等于 2.5微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中,其在空气中含量浓度越高,就代表空气污染越严重。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分,但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比,PM2.5粒径小,面积大,活性强,易附带有毒、有害物质(例如,重金属、微生物等),且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。
2013年2月,全国科学技术名词审定委员会将PM2.5的中文名称命名为细颗粒物。细颗粒物的化学成分主要包括有机碳(OC)、元素碳(EC)、硝酸盐、硫酸盐、铵盐、钠盐(Na+)等。
来源
颗粒物的成分很复杂,主要取决于其来源。主要有自然源和人为源两种,但危害较大的是后者。在学术界的分为一次气溶胶(Primaryaerosol)和二次气溶胶(Secondary aerosol)两种。
自然源
自然源包括土壤扬尘(含有氧化物矿物和其他成分)海盐(颗粒物的第二大来源,其组成与海水的成分类似)、植物花粉、孢子、细菌等。自然界中的灾害事件,如火山爆发向大气中排放了大量的火山灰,森林大火或裸露的煤原大火及尘暴事件都会将大量细颗粒物输送到大气层中。
人为源
人为源包括固定源和流动源。固定源包括各种燃料燃烧源,如发电、冶金、石油、化学、纺织印染等各种工业过程、供热、烹调过程中燃煤与燃气或燃油排放的烟尘。流动源主要是各类交通工具在运行过程中使用燃料时向大气中排放的尾气。
PM2.5可以由硫和氮的氧化物转化而成。而这些气体污染物往往是人类对化石燃料(煤、石油等)和垃圾的燃烧造成的。在发展中国家,煤炭燃烧是家庭取暖和能源供应的主要方式。没有先进废气处理装置的柴油汽车也是颗粒物的来源。燃烧柴油的卡车,排放物中的杂质导致颗粒物较多。
在室内,二手烟是颗粒物最主要的来源。颗粒物的来源是不完全燃烧、因此只要是靠燃烧的烟草产品,都会产生具有严重危害的颗粒物,使用品质较佳的香烟也只是吸烟者的自我安慰,甚至可能因为臭味较低,而造成更大的危害;同理也适用于金纸燃烧、焚香及燃烧蚊香。但是炒菜5分钟,PM2.5增加20倍系误读。
危害影响
虽然细颗粒物只是地球大气成分中含量很少的组分,但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比,细颗粒物粒径小,富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。研究表明,颗粒越小对人体健康的危害越大。细颗粒物能飘到较远的地方,因此影响范围较大。
细颗粒物对人体健康的危害要更大,因为直径越小,进入呼吸道的部位越深。10μm直径的颗粒物通常沉积在上呼吸道,2μm以下的可深入到细支气管和肺泡。细颗粒物进入人体到肺泡后,直接影响肺的通气功能,使机体容易处在缺氧状态。
涂装表面颗粒产生的原因与预防
2019-03-04 10:21:10
涂装作为产品表面处理的一种办法,首要意图是防止与减缓产品腐蚀,一起平坦、亮光的涂层表面起到漂亮的效果;但是,当涂装涂料内含颗粒或涂装施工进程带入杂物,将直接影响到产品的外观与涂层质量。我公司的产品在喷涂进程中,产品表面涂层就常常顺便有颗粒,用手接触时有粗糙划手的感觉,使涂层表面失光,不光影响漂亮,一起涂层表面颗粒突起部分简单受外界物体的剐蹭而受损、剥离,使涂层受损,防护性也大幅度下降[1]。本文结合多年涂装施工的工作经验,对涂层表面颗粒发生的原因进行了分析并针对性地提出了防备与处理的办法。
1涂料预备
一般涂料由成膜物、颜料和溶剂三部分组成,其间的成膜物和溶剂一般为液态有机物,而颜料一般是0.2μm-10μm的无机或有机粉末,这三种成分依照恰当的比列混合均匀后即可作为有用涂料进行涂装。但是,绝大部分的涂料都要经过从出产、供应、运送、贮存到运用的一个较绵长的环节,期间涂猜中均匀分布的颜料会因长期静置导致沉积,有些无机粉末还会受电荷的影响集合成较大粒度的颗粒,影响涂料的正常运用,因而,涂料在运用前都要拌和均匀并经过滤后方可施工。
依据航标HB/Z102-2000《机载设备“三防”涂层涂漆工艺》中5.3条款“稀释后的底漆用80目-100目、面漆用180目-200意图铜丝网或丝绢过滤”,其过滤的意图就是滤去油漆涂猜中的颗粒。经了解有些单位为到达快速过滤意图,而采用了低目数(60目)网的多层滤网叠加办法过滤,这种办法不能彻底滤除油漆涂猜中的较大颗粒,因而正确运用滤网是一个非常重要的环节。现在,从市场上直接购买到由200目丝网制成的呈漏斗状的滤网,报价便宜,运用便利,将其一致用作底漆、面漆的过滤网,可使底漆、面漆中的颗粒物得到滤除,使喷涂后的涂层细腻,外表润滑、附着力高。关于喷涂另一类特殊的加耐热铝粉清漆涂料,则可才用两个200目滤网叠加的办法过滤,效果更佳。
2喷涂环境
贝努利方程:p+1/2ρV2+ρgh=C
式中p为流体中某点的压力势能,V为流体该点的流速,ρ为流体密度,g为重力加速度,h为该点地点高度,C是一个常量。该方程描绘了流体沿着流线活动进程中,流线间互相是不相交的,且单位体积流体的压力势能p、重力势能ρgh和动能1/2ρV2的总和为常量C,即总能量坚持不变,即流体沿等高活动时,流速大,压力就小。
在实践空气喷涂时,涂料在紧缩气体喷发压力的效果下,以必定速度涂覆在零件表面,在这一进程中,零件表面因涂料的快速运动导致压强低于周边环境的大气压强,构成负压,使周边的空气向处于低压区的零件表面快速活动。喷涂厂房若尘埃或毛絮等悬浮物较多,或有用于维护零件喷涂的工装上有残留漆的颗粒,都有或许在喷涂进程中吸附在零件表面,构成颗粒。因而,确保涂装出产环境清洁是确保空气喷涂涂层质量的重要环节,可经过对所用摆放工件的车辆、维护用的工装以及吊挂工件的挂具采纳定时整理或用洁净纸张包裹等办法,较大极限消除周围环境的影响。
3喷涂前处理
一般进行喷涂前的零件若由铝合金制作而成,一般都要进行阳极氧化处理,其在有用时间内表面一般无颗粒存在,但关于电镀或吹砂后直接喷涂的零件,其表面或许存在镀层粗糙或残砂,当大型零件镀层粗糙或吹砂后零件表面残砂未整理洁净,都会直接构成喷涂后涂层颗粒的现象。别的,关于某些进行激光切开时发生的切开瘤粘附在零件表面,都会对后期涂层的质量发生影响。因而,对涂装前制件表面状况的操控尤为重要
4喷涂办法
涂料在施工中由外力引起的活动有拉伸活动和剪切活动。粘度是反抗活动的一种测量。对涂料而言,因为其为非牛顿流体,即其剪切力与剪切应变率之间不是线性关系的流体,需求当切应力到达某个断定值今后,流体才开端活动。别的,涂料具有触变性,即在高剪切速率时(刷涂时),粘度低,可便利涂刷并使涂料有很好的活动性,在低剪切速率时(静置或喷涂后),具有较高的粘度,能够防止流挂和颜料沉降。发生触变性的原因之一在于停止的系统内有某种很弱的网状结构构成,如经过氢键构成的聚合物的物理交联和颜料为桥由极性吸附构成聚合物间的交联。这种网状结构在剪切效果下被损坏,一旦撤去剪切力,网状结构又渐渐康复[2]。因而,涂料在施工进程中,其粘度受剪切速度的影响很大,跟剪切速度成反比。若喷涂时,喷出漆量少,动力气体压力缺乏,会使涂料粘度过高,喷涂到零件表面简单集合构成颗粒。一起,喷涂时要求喷与零件之间的间隔为150mm——250mm。若间隔太远,相应涂层到达零件表面的剪切力小,涂料粘度大,也会构成颗粒。这就要求在喷涂施工进程中,喷据零件表面的间隔应符合规定,特别对外观杂乱的零件,更应该加强喷操控与零件的间隔。
5其他
喷涂进程中,还应该结合抽(排)风以及气流走向,防止漆雾和漆的反弹效果,防止高粘度漆粘附零件表面构成颗粒;以及施工人员穿戴不洁净的工装、工作鞋等带入的颗粒。
6结语
处理涂装进程中表面颗粒的发生是一个系统工程,涉及到涂料的成分、涂料的调制、施工环境、操作办法等多个环节,应从工文件上清晰操过程的具体要求和注意事项,并细化各环节的操控点,然后确保高品质的涂装质量。