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:
铅锌氧化矿的鼓风炉化矿
2019-01-07 07:51:21
一、概述
下列两种铅锌氧化矿宜用火法富集。
(一)难选矿石
由于矿石深度氧化,原生矿泥多;有用矿物和脉石矿物致密共生,或互为类质同象而难以单体解离,用选矿方法不能有效地分离富集。
(二)伴生元素丰富的高价值矿石
火法富集的加工费用常数倍于选矿富集费用;建设投资和环境影响亦大于选矿。但伴生元素丰富的高价值矿石,如果选矿富集方法不能奏效时,也只能采用火法富集或其他直接冶炼工艺。例如会泽铅锌矿的铅锌氧化矿选矿试验结果表明,选矿富集效果不佳,故采用烟化炉吹炼富集工艺。选矿试验结果见表1。
表1 会泽铅锌氧化矿的选矿试验结果编号原矿品位,%矿物氧化率,%选矿回收率,%PbZnGePbZnPbZn12~67~150.002~0.00583~9074~8554~5655~5822~45~100.003~0.0094010 表2为烟化炉吹炼富集生产实际指标。
表2 烟化炉金属挥发率生成实例金属弃渣品味,%挥发率,%厂家Pb<0.1>95会泽铅锌矿Zn<1.585~94同上Ge0.003~0.007>90同上Sn<0.07>98云锡一冶Co>95株冶In86~88株冶 火法富集的能耗很高,处理一吨矿石耗用煤焦量多达0.5t以上,如果没有充分而廉价的能源供应条件,不宜采用火法富集方案。铅锌氧化矿的火法富集工艺以回转窑挥发(威尔兹法)和烟化炉吹炼最为普遍。国外采用回转窑的工艺较多,设备趋向大型化,如波兰米亚斯特兹科冶炼厂额回转窑直径为4.2m,长度为95m,工艺技术和操作控制亦较完善。我国两种工艺都有应用,尚有采用矮鼓风炉、漩涡炉和韦氏炉挥发富集工艺。
采用哪一种工艺,主要看矿石性质、所获富集物的价值、生产成本、基建投资等多种因素综合而定。一般要通过流程试验和综合技术经济比较才能做出最佳选择。
图1为会泽铅锌矿烟化炉富集与相关部分的工艺流程图。图1 会泽铅锌矿烟化炉富集流程图 图2为会泽铅锌矿粉矿造块及烟化炉富集图2 会泽铅锌矿粉矿造块及烟化炉富集设备连接图
1-汽车;2-抓斗桥式起重机;3-配料仓;4-圆盘给料机;5-胶带输送机;6-干燥窑;7-振动筛;8-胶带输送机;9-轮碾机;10-检修用桥式起重机;11-胶带输送机;
12-轮碾机;13-胶带输送机;14-压密机;15-胶带输送机;16-压团机;17-电梯及矿车;18-胶带输送机;19-混合料仓;20-料车提升机;21-中间料仓;22-圆筒混合机;23-电动葫芦;24-烧结机;25-机尾料仓;26-漩涡除尘器;27-排风机;28-烟囱;
29-料车提升机;30-料仓;31-加料电动矿车;32-鼓风炉;33-鼓风机;34-电热前床;35-粉煤中间仓;36-室式给煤机;37-高压鼓风机;38-烟化炉;39-冷却烟道;
40-滤袋收尘器;41-风机;42-烟囱;43-沉降塔;44-冷却烟道;
45-排风机;46-滤尘收尘器; 烟化炉富集可分成造块(制压或烧结)、化矿和化炉吹炼三部分。铅锌氧化矿进入烟化炉之前,一般都要熔化成熔体,常用化矿设备为鼓风炉。
鼓风炉化矿的产物
2019-01-07 17:37:58
化矿鼓风炉的产物一般为熔渣、烟尘和烟气;如果炉料含铅较高或处理配入铅渣(湿法炼锌时所产)的烧结块,尚产出粗铅。
一、熔渣
熔渣产出率一般为70~85%,其成分的一般范围如下(%):PbZnGeFeOSiO2CaOMgOAl2O32~48~150.003~0.00624~3030~355~141~3.55~10
表1为化矿鼓风炉熔渣化学成分实例。
表1 化矿鼓风炉熔渣化学成分实例,%PbZnGeFeOSiO2CaOMgOAl2O32.859.890.004627.5630.968.313.227.712.187.530.004423.829.4612.313.616.47
二、粗铅
产出的粗铅品味高、杂质少,含铅一般大于98.5%。
三、烟气
化矿鼓风炉炉顶烟气温度通常为200~500℃,如使用土焦,由于土焦着火点低,燃烧带上移,炉顶烟气温度可达600℃;烟气含尘一般为10~50g/m3。烟气成分为(%):COCO2O2N21~1.33~148~14余量
化矿鼓风炉烟气实例(测点位于鼓风炉炉顶鹅颈管处)如下:风口区断面积烟气温度烟气量烟气含尘量7.7㎡200~600℃43250m3/h18g/m3
四、烟尘
在鼓风炉化矿过程中,铅、锌、锗等金属部分挥发进入烟尘。烟尘含铅较高时,可作炼铅原料。表2为化矿鼓风炉烟尘成分实例。表2 化矿鼓风炉烟尘化学成分实例,%名称PbZnGeFeSiO2CaOMgOAl2O3S滤袋尘46.918.980.0183.05.41.030.551.23.7喷雾塔尘28.715.430.0125.2515.44.681.742.561.13滤袋尘32.6923.560.0276.88
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。
济钢烧结矿的自动化检验
2019-01-24 09:38:21
Abstract:The existent test technology and the problems of the sinter at Jigang are analyzed and automatic reconstruction project are brought forward aiming at the test technological process.This system has the features such as apparatus being simple,the cost being lower,test data being objective,rapid, continuous and exact and can be used to guide production directly.
烧结矿质量的稳定性已越来越成为整个铁前系统能否保持良好运行的关键。而济南钢铁集团总公司(简称济钢)对烧结矿的检验以现有的检验方式和装备已无法满足生产工艺的需要,造成检验周期长、检验结果严重滞后。尤其是产品质量异常时,既不能及时调整烧结生产又无法及时指导高炉生产,而且经调研发现,国内多数企业均存在类似问题。所以,能否实现烧结矿的在线自动化检验将直接影响烧结、炼铁生产的稳定。下面针对济钢第一烧结厂90m2烧结机成品7#皮带处的自动化检验系统改造的预想方案,作为提高烧结矿检验自动化水平的有益尝试。
一、现有检验过程及存在的问题
(一)检验工艺过程
1、取样地点:济钢第一烧结厂成品7#皮带头部。
2、现有装备:ZC90-1自动取样机1台、ISO-1型转鼓机1台、ZS95-2五级自动振筛1台以及破碎机、研磨机等。
3、检验工艺:按照预先设定的程序每40min接取一个子样。5~7次接取后,形成一个大样作为物理、化学检验的样品(重量约120kg)。送至烧结质量检查站进行物理试验和化学分析。内容包括:试样的粒度筛分、转鼓、试样的2次破碎、缩分、研磨制成化验试样送化验室。化验室必须在之后的2h内外报化学成分,用以指导生产。一次物理—化学检验的周期约为4h。
(二)存在的问题
1、检验设备自动化水平低、周期长,结果的及时性差。
2、由于无法全过程取样,导致样品的代表性差。
3、生产异常时无法有针对性地提供质量数据及时指导生产。
4、劳动强度大、检验成本高、材料消耗多。
5、检验工序多,易产生人为影响,导致准确性的降低。
二、改造方案
(一)电气控制
电气控制系统见图1。现场安装五级自动振筛(以下简称“振筛”)、全自动转鼓机、破碎机与现有的成品7#取样机用导料管相互连接,成品7#皮带电气自动控制系统与自动取样 机、振筛的电气自动控制系统相连接,共同形成一个检验电气自动控制系统。通过电气自动控制达到取样机每次按自动的开-闭程序取一个子样的同时相继开启振筛、自动称量装置 、ISO全自动转鼓机,直至最后的返料装置。图1 烧结矿自动检验电气控制系统
(二)自动检验系统的工作原理
烧结矿自动化检验工艺控制见图2。ZC90-1自动取样机通过导料管连接振筛,单个子样经振筛进行粒度筛分后振筛的各级受料盘托架上的4个压力传感器获得相应的信号传输。图2 烧结矿自动化检验工艺控制
系统说明:1 筛分接料及自动称量电子压力传感器未注明,需现场安装时确定位置。2 可以实现从样品采集到物理检验直至制样的全过程自动化,无人为因素。3 通过计算机网络实现检测数据的动态的信息化管理,更好地指导生产。4 可以快速对烧结矿的物理指标进行检验。
数据处理系统与具有记录和显示功能的计算机相连,每个子样的筛分粒度将直接显示,可以用于指导烧结生产(根据GB10122-88的要求,烧结矿粒度筛分样品重量应大于100kg,故所显示数据只代表取子样时间内的产品质量,只能用于指导生产),对几个子样按不同粒级分别进行重量累加,每当遇到累计达到100kg的子样时,做一次数据处理(累计几个子样的总重以及5个粒级各占总重的百分比),列出按GB10322-88进行检验的筛分粒度,不但用于对炼铁厂与烧结厂的结算,而且还用于指导炼铁生产。
在配备振筛的同时配套1台新型ISO全自动转鼓机(该产品符合GB8029-87),并用导料管与自动称量系统的倒料装置相连。直接利用计算机进行两个粒级的配鼓后,自动做出转鼓强度。
配套2级破碎机、缩分器、研磨机各1台,可以在现场将样品直接加工成化验试样。从而,减轻了检验人员的劳动强度。
三、系统特点
(一)本方案的实施突出体现在用现有的设备稍加配套、改造,以较少的投资实现提高检验结果的及时性、精确性和科学性。不但最大程度地减少了检验过程的人为因素影响,而且实现了对铁前各中间产品从任一时间到全过程的全方位检测。既可以随时检测出某段产品的质量情况,又能够清楚地判定生产全过程的产品质量波动情况,从而更好地指导调整生产工艺。同时,国家标准所规定的条件下检测出的数据还能够为内部结算与经济考核提供准确、合理的依据。
(二)通过技术与管理的创新,及时、准确地反馈质量数据,以充分发挥铁前系统工艺技术参数的自动调节能力,更加有针对性地为生产中出现的异常情况提供分析和判断的依据。尤其是目前较为先进的智能化烧结工艺更加需要物理性能及时反馈,以便于实现计算机全过程自动控制。
(三)与某些国外在线自动检验装置设计原理不同:这些装置是取每个子样后称量,累计达到100kg时,再自动进行检验。所以,要求每个单体设备处理量大、数量多,而大部分时间处于闲置状态,造成整个系统的造价昂贵。这些装置检验数据反馈慢,只是自动化水平很高。
本方案设计的系统是基于对每个子样进行粒度筛分,用计算机控制整个系统和称量后的数据处理,无论是自动化程度还是系统的检验精度都毫不逊色于国外的同类装置。正是这一独特的思路,使单体设备处理量不需很大,还可以省略很多输送小皮带、给料机等辅助设备,从而大大降低整个系统的造价,而且检测数据更直观、快速。
四、结语
以该设想方案为基础,济钢技术监督处已作出对所有人造富矿的检验实现在线自动化改造的整体方案,目前已通过有关部门的可行性研究,正式纳入2002年济钢技术改造项目,并且已推广到对焦炭的自动化检验上。相信随着该项目的实施,济钢铁前系统产品的检验将跨入国内先进水平。这一自动化检验系统,在国内也将有着更为广阔的发展前景。
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。
鼓风炉化矿的主要设备
2019-03-06 09:01:40
一、配矿体系
不同矿山、不同矿种的矿石成分改变很大,即便同一矿山、同一矿种,而不在同一矿段产出的矿石,其成分动摇也很大,因此不能简略地套用精矿熔炼的贮矿配料设备。矿石的计量储存,应一起完成下列三点:
(一)同一矿种矿石化学成分的均比。
(二)不同矿种之间依据渣型要求按份额配矿储存。
(三)配成的矿料在较长出产周期内保持安稳,一般要求入炉矿料的主金属和要害的造渣成分,其动摇规模不超越1.0%。目前我国在这一环节上的工艺设备尚不完善,下面介绍两例可作参阅。
1、泰国电锌厂 该厂的质料为氧化锌矿,矿石直接酸浸,日处理氧化锌矿1000t,磨矿、浸出和液固别离作业悉数选用自动控制,对矿石成分要求均一而安稳。图1为泰国电锌厂的矿石均化及贮矿设备,分设在矿山与冶炼厂两地。图1为泰国电锌厂矿石均化及贮矿设备
1-电铲;2-自卸轿车;3-给料矿仓;4-板式给矿机;5-颚式破碎机;6-电子皮带秤;7-取样设备;8-带电动卸料小车的胶带运输机;9-装载机;10-翻斗轿车;
11-抓斗桥式起重机; 2、厂 磷矿石来历很多,选用二段均化设备,确保了P2O3和SiO2含量动摇规模小于0.5%。榜首段选用堆式配料均化;第二段用大混料的仓式配料均化;行将堆式配料后的料和回来的混合料再次经仓式配料混合,大部分混合料回来配料仓,小部分送烧结配料。回来料量的多寡视矿石成分和烧结配料要求而定。图2为厂磷矿石均匀设备。图2为厂磷矿石均化设备
1-板式给矿机;2-颚式破碎机;3-胶带运输机;4-圆锥破碎机;5-振动筛;6-带电动卸料小车的胶带输送机;7-抓斗桥式起重机;8-贮料仓;9-圆盘给料机; 二、化矿鼓风炉
化矿鼓风炉的挑选计算方法与铅锌鼓风炉相同。表1为化矿鼓风炉首要技能功能实例。
表1 化矿鼓风炉首要技能功能实例技能功能单位1#炉2#炉风口区断面积㎡5.67.7处理量t/d170~200240~300风口区度mm14001400风口区长度mm40005600炉子有用高度mm47004700风口数个3042风口总面积㎡0.160.22风口比%2.862.86炉腹角8°8°风口直径mm8282风口中心距mm266266风口中心至炉缸上部间隔mm350350炉缸深度mm580580水套高度mm40004000
三、鼓风机
会泽铅锌矿有两台化矿鼓风炉,风口区断面积算计为13.3㎡,装置两台鼓风炉,一台供风,一台备用。风机类型规格为:风机类型,D700-13;风量,700m3/min;风压,28.5kPa。
该矿坐落海拔高度约2000m的高原上,故风机的压力较平原上铅鼓风炉的鼓风机来得高。
鼓风炉化矿技术操作条件
2019-01-07 17:37:56
一、配矿
铅锌氧化矿中有价金属含量一般不超过20%,造渣成分高达80%以上;由于造渣成分高,而矿石本身的价值有限,配入大量熔剂是不经济的,因此必须尽力寻找各矿种之间的最佳组合,使混合料形成自熔炉料,若形成不了,则应力求最大限度地减少外加溶剂量。
生产中,铅锌及多种伴生金属矿烟化富集时,进烟化炉的熔渣组成范围是比较宽的,其组成范围如下(%):PbZnSiO2FeOCaOMgOAl2O31~55~1520~3520~405~171~55~10
试验推荐的渣型控制范围为(%):SiO2FeOCaO+MgOAl2O3<32>24<15<10 对会泽铅锌矿而言,为实现上述渣成分范围,其配矿比为:
共生矿∶砂矿∶单锌矿=2∶1∶1
古炉渣(即河沟炉渣)系古人炼铅时留下来的炉渣,其化学成分完全符合烟化炉吹炼的要求,故其加入量视化矿鼓风炉炉矿好坏而定。
二、制团
1、在有色冶金企业中,粉矿造块通常采用制团和烧结两种方法。制团作业有下列优点:
2、制团作业在常温下进行,劳动条件好,粉尘和金属损失少,金属回收率高。
3、工艺过程少,设备简单,设备数量不多,厂房结构简单、建设费用较省。
4、能耗低,劳动生产率较高,经营费用较低。
铅锌氧化矿多属泥质矿石,粘性良好易于成型,当含水8~10%时,即使不添加粘结剂,制得的团矿不经干燥,仍能满足鼓风炉对团矿的要求。
会泽铅锌矿采用二段碾磨、一段压密和一段压团流程,产出的团矿,其强度为1m抛高3次,小于10mm者不宜超过15%。
制团工艺、制团设备与竖罐炼锌的制团相似。
三、烧结
当铅锌氧化矿和其他含铅锌物料含硫较高时,应用烧结法造块。当烧结混合料含硫不足5.5%时,应添加少许焦粉作补充燃料,以保证烧结能顺利进行和得到合格的烧结块;其技术操作条件与铅精矿的烧结焙烧相同。
四、化矿
铅锌氧化矿除用鼓风机化矿外,也可用反射炉化矿。反射炉化矿不需要造块作业,流程更短、设备更少;但矿石在反射炉内熔化过程中,由于难以搅动混匀,出现结底现象,从而使炉床容积迅速变小,加之热效率低,限制了它的推广使用。
化矿鼓风炉的原料除了团矿、烧结块外,尚有铅锌氧化矿块矿,其化学成分和物理性质实例见表1。
表1 块矿、团矿、烧结块化学成分和物理性质实例物料名称堆积密度
t/m3块度
mm化学成分,%PbZnGeFeSiO2CaOMgOAl2O3S块矿1.3~1.520~2005.410.10.00416.017.313.17.43.40.5团矿1.3~1.5105×74×557.811.250.005215.2110.193.833.201.0团矿1.2~1.560~803.427.050.006624.414.53.592.07.22烧结块①1.2~1.420~2002.615.40.00516.1521.918.50.308.501.15烧结块②1.2~1.420~20025.912.250.007410.2021.06.951.755.802.7
①矿粉烧结块;②湿法炼锌产铅渣与矿粉浑河产烧结块 (一)加料
表2为会泽铅锌矿化矿鼓风炉的加料方式、批料量和加料间隔时间实例。
表2 化矿鼓风炉加料方式、批料量和加料间隔时间实例风口区断面积
㎡加料方式加料间隔时间料面波动
m每批料重
t每批焦炭重
t5.6电动矿车加料20~300.5~1.05.00.7~0.87.7电动矿车加料15~200.4~0.85.00.7~0.8 (二)供风
表3为化矿鼓风炉的供风量、风压和料柱高度实例。
表3 化矿鼓风炉的供风量、风压和料柱高度实例炉型风口区断面积,
㎡料柱高度
m鼓风强度
m3/(m2·min)鼓风压力
kPa炉料长方形5.63~3.730~4011~15团矿长方形7.73~3.730~4011~15烧结矿、团矿长方形1.23~3.54015~20团矿 (三)炉温与炉顶压力
会泽铅锌矿化矿鼓风炉的熔渣温度为1150~1200℃,风口区温度为1300~1400℃,炉顶温度200~600℃,炉顶压力为-10~-50Pa。
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。
含铁粉矿球团化制备工艺研究
2019-01-24 09:36:35
近年来,随着钢铁工业的迅速发展和生产规模的不断扩大,在钢铁冶金生产中产生的含铁粉矿也随之迅速增长。主要包括烧结粉尘、高炉粉尘及尘泥、转炉粉尘、电炉粉尘、轧钢皮及尘泥等,这些粉矿的含铁量比较高,是一种可循环再利用的宝贵资源。此外,金属矿在开采过程中也会产生粉矿,对这些含铁粉矿资源的再次利用,具有重要意义,因此有很多球团厂和钢铁企业均对如何利用含铁粉矿进行了深入的研究[1-2]。
在含铁粉矿利用过程中,还存在以下主要问题:①生产出来的球团抗压力太低,满足不了球团进入高炉冶炼的要求。②制备工艺过程中的粘结剂对原材料要求高,含铁矿粉本身来源复杂,严格要求是不可能的,甚至有的粘结剂还要求原料中要加入一定量的含铁90%以上的金属粉才能固化,这就失去了利用矿粉的意义。③球团的固化时间太长,有的需要几十个小时固化时间、或几十天的养护才能产生抗压力,没办法实现批量生产。
本研究拟开发一种简单可靠、适应性广的球团生产工艺,并具有设备简单、投资少、生产成本低、便于操作等优点;要实现这一目标,首先粘结剂的烘干温度要低,加热时间要短,能源消耗要少,不污染环境,所以首先研制了新型粘结剂。已有不少关于球团用粘结剂的研究[3-6],在前人研究的基础上,对粘结剂进行了进一步深入研究,获得了新的无机、有机复合粘结剂,以此为基础,对加热固化制度工艺也进行了研究,并探索了粘结剂的合适加入量及粘结剂对不同矿粉原料的适应性,以获得能用于实际工业生产的含铁粉矿的球团化制备工艺。
一、试验条件与方法
(一)原材料
1、粘结剂,采用自制无机有机复合粘结剂(简称粘结剂)。
2、含铁粉矿,来自攀枝花某企业,其化学组成见表1。(二)试验过程
每次称取含铁粉矿原料500g,试验采用人工配料混合,试样加压成型是在万能压力试验机上进行。加压成型压力为30000N/个,每个球团用料30g,直径为25mm。粉矿加压成型后放在加热炉中进行烘干固结,最后测其径向抗压力。其径向抗压力与实际工业生产中对辊压块法生产的椭圆球团两端点间的力更接近,所以在试验中,都是采用的测试试样的径向抗压力。试验过程如图1所示。
(三)抗压力测试
试样为直径25mm,高20mm的圆柱体,每种条件下制作5个试样进行抗压力测试,去掉最高、最低值,取其余3个值的平均值作为该条件下的抗压力值。
(四)所用仪器与设备
加压设备为YE-30型液压式压力试验机,烘干设备为TMF-4-3型陶瓷纤维高温炉,抗压力检测设备为CMT5105型微机控制电子万能试验机。二、试验结果与分析
(一)加热固化制度对球团抗压力的影响
所用粘结剂要在加热条件下才能固化,因此加热固化制度是球团制备重要的工艺参数之一。通过查阅文献,采用自制的无机有机复合粘结剂,首先在固定12%粘结剂用量的条件下,通过改变加热固化温度,进行试验,其固化温度对球团抗压力影响的试验结果见表2。从表2可见,将试样从室温直接加热到加热固化温度并保温1h的条件下,加热固化温度从300,400,500℃,变化到800℃的过程中,试样的径向抗压力是依次增大的,在500℃时达到最大值。当温度800℃时,径向抗压力反而降低了。所以采用500℃为此工艺较合适的加热温度。通过查阅文献,当球团试样加热到500℃左右时,球团试样中的粘土失去结构水,粘土变成了死粘土,相当于常见的泥通过烧制变成了砖瓦,从而表现出球团抗压力的提高。不仅如此,粘土向死粘土的转化,可使球团在雨水作用的条件下不会散开,而保持其力,有利于球团生产后的储存和运输,这对大批量生产球团的企业非常重要。
试验过程中,发现水分对粘结剂的固化作用产生影响,所以设计了在加热固化过程中的一个除水的过程,在105℃时保温0.5h,以除去试样中的水分(表3)。
从表3可见,在105℃保温0.5h后,球团试样的径向抗压力明显提高。在105℃保温0.5h,可以除去球团试样中的水分,防止了水分对粘结剂的固化作用产生影响,所以抗压力就提高了。综上,加热固化温度从300,400,500℃,变化到800℃的过程中,试样的径向抗压力在500℃时均达到最大值。所以选定的最佳加热固化制度是球团在加热固化过程中先从室温升至105℃,让其在此保温0.5h后,再连续升温到500℃并保温1h。
(二)粘结剂加入量对抗压力的影响
在球团化的制备工艺中,球团抗压力的产生主要来源于粘结剂的固化作用,所以粘结剂的加入量的多少,直接影响到球团整体性能,也是进行工业化生产过程中,生产成本的主要部分。用相同的加热固化工艺,采用不同的粘结剂加入量,进行了试验,试验结果见表4。从表4可见,随着粘结剂加入量的增加,球团试样的径向抗压力会相应提高。当粘结剂用量为12%时径向抗压力过到最大值。继续增加粘结剂的用量,当增加到14%时径向抗压力反而有所降低。在球团中,径向抗压力的产生主来源于粘结剂在加热固化过程中形成的粘结膜。所以当粘结剂用量增加,形成的粘结膜球团的数量也会相应增加,球团的抗压力会提高。但当粘结剂用量达到14%时,粘结剂的量早已达到饱和状态,多的粘结剂无法再继续形成粘结膜,反而增加了球团中的水分,影响了粘结剂的加热固化效果,导致其抗压力下降。在粘结剂的加入量为12%,先在105℃时保温0.5h,再连续升温到500℃并保温1h的条件下,在攀枝花某企业进行了球团中试生产试验,并用所生产的球团进行了转鼓指数测定,发现大部分转鼓指数在67%左右,最高的可达90%。
(三)不同粉矿条件下的抗压力
为了验证此球团化制备工艺的普适性,选用了3种不同的粉矿原料进行试验。①原料1。高铁粉36%,中加粉40%,转炉污泥24%,含铁量50.81%。②原料2。泥矿20%,中加粉30%,高铁粉30%,铁精矿20%,含铁量52.31%。③原料3。泥矿10%,中加粉50%,高铁粉40%,含铁量50.89%。
按粘结剂加入量为12%,烘干制度采用先在105℃时保温0.5h,再连续升温到500℃并保温1h的工艺方案,对以上3种不同的粉矿原料进行试验,结果见表5。从表4可见,3个不同的原料配比,按此工艺,其球团试样的径向抗压力最低为1.4153 kN,达到了使用的要求。该工艺对粉矿原料没有特别的要求,具有普适性,有很广的应用前景。
通过对加热固化制度、粘结剂的加入量对含铁粉矿球团化力的影响试验,找到了一套合适的制备工艺。此制备工艺生产的球团径向抗压力较高,能满足进入高炉冶炼的要求;此制备工艺对含铁粉矿的原料没有严格的要求,具有普适性;在此工艺中,固化时间为2h左右,生产周期短,适合企业实现批量生产;为解决目前球团生产中存在的主要问题奠定了基础。
三、结论
(一)试验研究表明,球团在加热固化过程中,先在105℃时保温0.5h,除去球团中的水分,再连续升温到500℃并保温1h的工艺方案,所生产的成品球团径向抗压力可从1.5731 kN提高到1.9122kN,成品球团还能抗水,便于工厂保存和运输。
(二)当粘结剂的用量在12%时,所制备的球团径向抗压力最大达到1.9122 kN,能满足高炉冶炼的要求。
(三)通过对不同含铁粉矿的试验研究表明,此工艺对粉矿原料没有特别的要求,具有普适性。
参考文献
[1] 甘勤.攀钢含铁尘泥的利用现状及发展方向[J].金属矿山,2003(2):62-64.
[2] 田昊,马晓春.烧结除尘灰混合炼钢污泥喷浆的工艺设计与应用[J].烧结球团,2005(4):34-36.
[3] Eisele T C,Kawatra S K.A review of binders in iron orepelletization[J].Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review,2003,24(1):90-98.
[4] 刘新兵,杜烨.含有机粘结剂人工钠化膨润土在球团生产中的应用[J].烧结球团,2003,28(6):47-50.
[5] 李宏煦,姜涛,邱冠周,等.铁矿球团有机粘结剂的分子构型及选择判据[J].中南工业大学学报,2000,31(1):17-20.
[6] 杨永斌.有机粘结剂替代膨润土制备氧化球团[J].中南大学学报:自然科学版,2007,38(5):851-857.
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%。
从钴的砷化矿中提钴的方法
2019-01-31 11:06:04
一、砷化钴精矿的湿法冶金流程
湿法处理砷钴精矿要以法国的尤琴钴厂的舍日诺-库鲁曼法和诺贝尔-波载法较好,其工艺流程见图1。图1 法国砷钴精矿的处理流程
舍日诺-库鲁曼法是精确操控欢腾焙烧的条件,使砷以As2O3蒸发除掉。砷化物的氧化反响主要按下式进行:一同也有部分反响继续进行而生成钴。高温文大的气-固界面利于As2O3蒸发并促进盐分化。因而欢腾焙烧在原则上可以用快速加热促进精矿脱砷。将产出的贫砷烧渣氯化拌和浸出。浸出液经中和、净化,使贵金属、重金属、溶液中剩下的铁沉积,溶液中的钴用电解或加压氢复原制得钴粉。也可加苏打沉积出Co(OH)2,再经煅烧成Co2O3。
依据诺贝尔-波载法,选用硫酸、硝酸混合液溶解,砷可进入溶液。经过冷却,大部分砷、脉石进入一次浸出渣,与含有大部分钴(钴一次浸出率为88%~92%)的溶液别离。用93℃的水溶解出As2O3,经冷却结晶出As2O3,枯燥后出售。滤渣进行二次浸出,可使钴总浸出率达99.5%。在pH值较低的时分用氯和石灰石沉积铁,溶液中的砷便跟铁一同沉积下来。纯钴液用氯和苏打使其呈三价钴状况沉积,然后将Co(OH)3再处理成钴盐和氧化钴。
二、砷化钴矿的高压湿法冶金流程
本世纪五十年代,关于砷钴矿的高压湿法冶金流程的研讨较多,我国、美国做的作业更多。下面介绍美国曾一度出产过的加菲尔德钴精粹厂的高压酸浸流程和纽伯钴厂的高压碱浸流程。
(一)砷化钴矿的高压酸浸流程。加菲尔德钴精粹厂处理黑乌区域的砷钴矿。1955年12月底按高压酸浸及高压氢复原法出产,遇到酸浸高压釜配件的防腐质料问题,钴粉质量也差,1957年11月又用电解法替代高压氯复原法出产金属钴,其工艺流程见图2。图2 砷化钴矿的高压酸浸流程
(二)砷化钴矿高压碱浸流程。纽伯钴厂是1957年建成的实验厂,日处理加拿大安大略省的砷钴矿与精矿30~60吨。选用高压碱浸(西尔法Sillmethod)出产Co2O3粉。其质料成分为(%):Co12、Ni3.0、Cu1.0、As45、Fe19、S20、Ag3000~4500克∕吨。将砷以Ca3(AsO4)2从出产流程中除掉是其特色。
三、砷钴精矿的火法-涅法联合处理流程
这种流程是适应性较广的老办法。二次世界大战前西德的哥斯拉钴厂用该法处理摩洛哥,加拿大和缅甸的砷钴矿。加拿大德洛诺钴厂也是选用该法出产的老供应商。
我国某钴厂曾处理从摩洛哥进口的砷钴矿,其化学成分为(%):Co9~l4、As40~60、Ni1.3~5、Fe5~10、Cu0.03~1、S1~5、MnO 0.4~1。该厂曩昔对摩洛哥砷钴矿的处理流程见图3。
在出产中发现这个流程太长,钴液不断稀释而使处理溶液量添加,设备容积大,产出较多的渣和液。因而曾研讨用国产P204萃取脱除杂质和萃取别离镍、钴,用反萃制取CoCl2溶液,此溶液用一般办法制得合适硬质合金要求的纯氧化钴粉。图3 我国某厂砷钴矿处理流程
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%。
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。
鼓风炉化矿采用的原料、熔剂和燃料
2019-01-07 07:51:21
一、铅锌氧化矿
表1为会泽铅锌矿的铅锌氧化矿化学成分实例。
表1 铅锌氧化矿各矿种的化学成分实例,%(一)矿种PbZuGe g/tFe共生矿3.19~7.13.63~13.1950~9013.53~17.0砂矿0.65~4.480.68~14.6519~533.18~26.32单锌矿0.11~2.940.72~6.0840~601.5~8.68古炉渣3.29~5.115.15~9.4839~5320.8~32.4续表1 铅锌氧化矿各矿种的化学成分实例,%(二)矿种SiO2CaOMgOAl2O3共生矿10.02~14.658.90~16.220.32~7.491.32~8.03砂矿4.69~50.120.46~22.130.11~9.53.40~18.56单锌矿2.3~23.139.34~42.371.84~12.660.71~10.5古炉渣18.6~22.51.04~4.171.30~3.503.6~6.4 二、熔剂
熔剂为石灰石。用制团的方法造块时,块状石灰石加入鼓风炉;用烧结法造块时,石灰石的粒度应小于6mm,在烧结配料时加入,以期得到自熔性烧结块。 三、燃料
表2为焦炭性质及化学成分实例。
表2 焦炭性质及化学成分实例焦种块度
mm固定碳
%挥发分
%灰分
%灰分的化学成分,%SiO2FeCaOMgOAl2O3土焦20~20050~673~1030~4053~5910~123~101.514~17机焦30~15081.61.8316.0244.510.061.240.81
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(%)
鼓风炉化矿的技术经济指标
2019-01-07 07:51:21
会泽铅锌矿7.7㎡化矿鼓风炉的技术经济指标如下:
床能率,t/(㎡·d)
烧结块 40~50(最高达57)
团矿 30~35(最高达40)
渣率,% 70~85
焦率,% 16~20(系用土焦)
烟尘率,% 5~7
金属挥发率,%Pb 30~40
Zn 10~20
Ge 10~20
焦炭消耗,Kg/t渣 200~250
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
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。
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
铜阳极泥综合渣中碲的回收
2019-01-21 18:04:33
碲作为一种稀散元素,其应用领域越来越广泛。在自然界中独立碲矿床较少,碲常伴生于铜、铅、铋等矿中,在这些金属的冶炼副产中得以富集,人们一直都很重视从这些副产中分离提取碲。我国某铜冶厂铜电解阳极泥中含碲4.9%~9.3%,在碲的提取过程中产生的碱浸渣、净化渣、碲电积阳极泥中碲的含量高低不一,成分复杂,碲回收困难。本研究采取氧化酸浸的方法,从这些渣、泥的混合料中富集提取碲,取得了较好的结果。
一、试验原料
本试验所用原料为某铜冶炼厂铜阳极泥分铜渣回收碲过程中产生的碱浸渣、净化渣、碲电积阳极泥的混合渣料,其主要化学成分如表1所示。
表1 原料主要化学成分(%)成分NaSiCaCrFeCuSnTePbBiAs含量4.4425.1570.1290.2480.6514.5301.7825.19045.3006.2091.407
二、试验方法
取一定量的硫酸到1L的反应烧瓶中,在水浴上加热到一定温度,加入50g混合渣和一定量的氧化剂,到达预定的反应时间后,取样用原子吸收分光光度计分析浸出液中碲的浓度,计算碲的浸出率。
三、试验结果与讨论
(一)常规酸浸
在浸出温度为80℃、硫酸浓度为0.5mol/L、液固质量比为5:1的条件下,对50g物料直接用H2SO4浸出,结果如图1所示。 由图1可知,随着浸出时间的延长,碲和铜的浸出率均增大,但铜的浸出率较高,最高可达85.85%,而碲的浸出率较低,最高只有43.91%,说明在不加氧化剂的条件下直接酸浸,混合渣中的碲无法彻底溶出。因此,以下试验采用氧化酸浸方法。
(二)氧化酸浸
1、氧化剂的选择
在浸出温度为80℃、硫酸浓度为3.6mol/L、液固质量比为5:1、浸出时间为5h的条件下,分别以Fe2(SO4)3、KMnO4、H2O2和空气为氧化剂对50g物料进行氧化酸浸,考察氧化剂种类对碲浸出率的影响。试验中Fe2(SO4)3、KMnO4加入量为10g,H2O2加入量为10mL,空气流量为10L/min。试验结果如图2所示。◆-空气;■-Fe2(SO4)3;▲-H2O2;□-KMnO4
由图2可知,采用不同的氧化剂,碲的浸出率差别较大。采用空气作为氧化剂时,碲的浸出率只能达到54.91%;采用Fe2(SO4)3和H2O2作为氧化剂时,碲的浸出率同样较低,最高不过65.59%。因此,碲混合渣的氧化浸出不宜采用以上3种物质作为氧化剂。而当采用氧化性更强的KMnO4时,碲的浸出率急剧上升,可高达90.75%,说明对碲混合渣进行酸浸时KMnO4是有效的氧化剂。根据这一试验结果,确定后续试验中的氧化剂采用KMnO4。
2、KMnO4用量对碲浸出率的影响
在浸出温度为80℃、硫酸浓度为3.6mol/L、液固质量比为5:1、浸出时间为5h的条件下,改变KMnO4用量对50g物料进行氧化酸浸,碲浸出率的变化如图3所示。
由图3可知,随着KMnO4用量的增加,碲的浸出率先快速上升,然后缓慢下降,在KMnO4加入量为0.4g时碲的浸出率达到最大值91.7%。因此确定,对于50g物料,氧化剂KMnO4的用量为0.4g。 3、硫酸浓度对碲浸出率的影响
在浸出温度为80℃、液固质量比为5:1、KMnO4用量为0.4g、浸出时间为5h的条件下,改变硫酸浓度对50g物料进行氧化酸浸,碲浸出率的变化如图4所示。 由图4可知,随着硫酸浓度的提高,碲的浸出率逐渐上升,当硫酸浓度从0.9mol/L提高到3.6mol/L时,碲的浸出率从83.71%上升到91.7%,但当硫酸浓度继续提高到4.5mol/L时,碲的浸出率仅上升了0.4百分点,为92.1%,而且硫酸浓度过高对后续工艺不利,因此选定硫酸浓度为3.6mol/L。
4、浸出时间对碲浸出率的影响
在浸出温度为80℃、硫酸浓度3.6mol/L、液固质量比为5:1、KMnO4用量为0.4g的条件下,改变浸出时间对50g物料进行氧化酸浸,碲浸出率的变化如图5所示。
由图5可知,随着浸出时间的延长,碲的浸出率提高,当浸出时间为5h时,碲的浸出率达到91.7%,此后再延长浸出时间对碲的浸出率没有大的影响。因此选定浸出时间为5h。 5、浸出温度对碲浸出率的影响
在硫酸浓度3.6mol/L、液固质量比为5:1、KMnO4用量为0.4g、浸出时间为5h的条件下,改变浸出温度对50g物料进行氧化酸浸,碲浸出率的变化如图5所示。
由图6可知,当浸出温度从40℃升高到80℃时,碲的浸出率从55.0%升高到91.7%,继续升高温度到90℃,碲的浸出率仅仅升高到92.1%。因此选定浸出温度为80℃。 (三)扩大试验
通过上述试验,确定了碲混合渣氧化酸浸的适宜条件为浸出温度80℃、液固质量比5:1、KMnO4用量0.008g/g(对原料)、硫酸浓度3.6mol/L、浸出时间5h。在此条件下对500g物料进行扩大氧化酸浸试验,结果如表2所示。
表2 氧化酸浸扩大试验结果浸出液含Te
/(g/L)浸出液含Cu
/(g/L)Te浸出率Cu浸出率9.358.8690.0997.81
由表2可知,在所确定的适宜浸出条件下,扩大试验碲的浸出率达到90.09%,证明氧化酸浸法能有效浸出碲混合渣中的碲,同时还可使97.81%铜被浸出。
四、结论
采用氧化酸浸法可以有效浸出某铜冶铁厂铜阳极泥综合渣中的碲。在浸出温度为80℃、液固质量比为5:1、KMnO4用量为0.008g/g(对原料)、硫酸浓度为3.6mol/L、浸出时间为5h的适宜条件下,碲的浸出率达到90.09%,同时铜的浸出率达到97.81%。浸出液可进一步提取碲和铜。
铬矿直接还原合金化
2019-01-24 09:36:33
铬是冶炼不锈钢、内热钢、合金工具钢、合金结构钢以及多种类型铸铁的重要合金元素。随着国民经济的发展,需要更多的不锈、内热、高强度的钢材,铬合金的消耗量也迅速增加。我国铬矿资源短缺,大型富矿少,小矿品位低、贫而杂,大量开采经济上不合理,得不到充分利用。国内有些厂家曾做过铬矿还原直接合金化的工业性试验,铬矿还原率平均为90%,但所采用的铬矿粉为进口铬矿、铬精矿等。因受资源的限制,难以满足大工业生产的需要。铬矿大部分依靠进口,致使铬合金供应紧张,价格高。
为充分利用有限的铬矿资源,降低钢材的生产成本,采用内蒙古乌拉特中旗所产的低品位铬矿,进行铬矿直接还原合金化的试验研究,实验室和半工业性试验证明,铬矿直接还原合金化是可行的。它可以代替高碳铬铁用于炼钢,反应速度快,经济合理,收得率高。在3t电弧炉上冶炼35CrMo钢的工业性试验中,铬矿中的铬的收得率在89.6%~96.7%,平均为92.92%。
1、铬矿中铬的回收率为89.6%~96.77%,平均为92.92%。
2、还原铬矿入炉后25min左右,已得到较好的还原,不延长炼钢冶炼时间。
3、用还原铬合金剂炼钢,钢中增碳量与使用高碳铬铁基本相符。因此,可以代替高碳铬铁使用。
4、还原铬合金剂生产工艺简单,技术容易掌握,生产率高,能改善劳动条件,避免了冶炼铬铁造成的环境污染。
5、采用本还原铬合金剂冶炼35CrMo钢,可使吨钢成本下降,经济效益显着。
6、可提高铬的总回收率约10%,解决了矿山日益增多的廉价铬矿粉的利用问题。
无铅化发展历程
2019-03-13 09:04:48
1991和1993年:美国参议院提出将电子焊猜中铅含量控制在0.1%以下的要求,遭到美国工业界激烈对立而夭亡;
1991年起NEMI, NCMS, NIST, DIT, NPL, PCIF, ITRI, JIEP等安排相继展开无铅焊料的专题研究,耗资超越 2000万美元,现在仍在持续;
1998年日本修订家用电子产品再生法,唆使厂商界开发无铅电子产品;
1998年10月日本松夏公司第一款批量出产的无铅电子产品面世;
2000年6月:美国IPC Lead-Free Roadmap 第4版宣布,主张美国厂商界于2001年推出无铅化电子产品,2004年完成全面无铅化;
2000年8月:日本 JEITA Lead-Free Roadmap 1.3 版宣布,主张日本厂商界于2003年完成标准化无铅电子拼装;
2002年1月欧盟 Lead-Free Roadmap1.0 版宣布,依据问卷调查结果向业界供给关于无铅化的重要统计资料;
欧盟议会和欧盟理事会2003年1月23日发布了第2002/95/EC号《关于在电气电子设备中约束运用某些有害物质的指令》,在这个指令中,欧盟明确规定了六种有害物质为:“(Hg)、镉(Cd)、六价铬(Cr)、铅(Pb)、聚(PBB)、聚二醚(PBDE)”;并强制要求自2006年7月1日起,在欧洲市场上供应的电子产品有必要为无铅的电子产品;(单个类型电子产品暂时在外)
2003年3月,我国信息产业部拟定《电子信息产品出产污染防治管理办法》,提议自2006年7月1日起投放市场的国家重点监管目录内的电子信息产品不能含有Pb。