钒氮合金的基本知识
2018-12-12 09:36:37
钒氮合金是一种新型合金添加剂,可以替代钒铁用于微合金化钢的生产。氮化钒添加于钢中能提高钢的强度、韧性、延展性及抗热疲劳性等综合机械性能,并使钢具有良好的可焊性。在达到相同强度下,添加氮化钒节约钒加入量30~40%,进而降低了成本。
铝合金工艺品装饰镀金工艺及应用
2019-03-11 13:46:31
表面处里边:
(一)概述
铝合金原料做成的工艺品一般来说都要求有古铜颜色或许金色的外观,等级低的产品大多选用染色,如染古铜色、染金黄色。稍高级一些的工艺品则选用仿古铜镀或仿金电镀。高级的工艺品有必要选用镀硬金。因为铝合金材料的电位低,亲氧能力强,瞬间即能生成天然的钝化膜,并且在镀液中因为电位负,极易发作置换反响,所以直接电镀时镀层的结合力极差,因而铝合金在电镀前有必要进行预处理,不然就不能取得杰出的镀层。现在预处理的办法有多种,用得较多的是浸镀置换法,如浸锌、锡、铁、镍等金属及其合金。国外许多公司有这方面的专利和产品直销运用。国内也有研讨单位研发这类产品并在出产中运用。下面介绍杨中东、李长业等人研发的浸镀预处理工艺及铝硅合金铸造工艺品装修镀金工艺在出产上的运用。出产运用的产品为限制铝硅合金制作的太阳鸟,现已运用多年,据介绍金色镀层仍亮光如初,结合力及耐蚀功能杰出。
(二)出产工艺流程
铝硅合金压铸件(32艺品太阳鸟)→机械润饰→除油→晒干→碱液除油→水洗→碱浸蚀→水洗→微酸性水洗→水洗→活化→水洗→微碱性水洗→水洗→浸镀处理→水洗→退膜→水洗→微碱性水洗→水洗→二次浸镀处理→水洗→中性预镀镍→水洗→纯水洗→亮光镀铜→水洗→纯水洗→亮光镀镍→水洗→纯水洗→镀硬金→水洗→微碱性水洗→水洗→纯水洗→枯燥→包装。
钨铜复合材料的制备工艺的方法
2019-05-27 10:11:36
钨、铜的熔点相差很大,钨的熔点高于铜的沸点且钨铜不互溶,一般的冶炼办法难以加工钨铜复合材料,现在只要粉末冶金办法才能使钨铜复合材料制作成为实际。其制取办法首要分为两大类熔渗法和直接烧结法。近年来,因为纳米技术的飞速开展,直接烧结法取得了很大的开展。(一)熔渗法熔渗法分为高温烧结钨骨架后渗铜和低温烧结部分混和粉后渗铜两种办法。 (二)直接烧结法望文生义,直接烧结法是将所需成分的钨和铜的混合粉限制成形后直接烧结制得产品。依据所用混合粉制取办法的不同,首要有混合氧化物共还原法和机械合金化等技术;按粉末粒度巨细不同,机械合金化粉又分为一般机械合金化粉和机械合金化纳米粉;别的还有液相活化烧结法。曾经这种技术烧结后得到的钨铜材料密度较低(相对密度小于97%)尤其是φ(Cu)
高氮钢应用
2019-03-15 10:05:15
目前, 高氮钢已经被认定为是发展高质量冶金技术的主要方向之一。随着人们对高氮钢优良性能的认识, 有关高氮钢的研制和生产得到了不断的进步和发展。通常情况下, 氮被认为是钢中的有害杂质之一。虽然常压下氮在液态钢中的溶解度很低, 但这些少量的氮却能导致钢材产生时效脆化, 于是开发了各种减少液态钢中氮的二次精炼技术, 并还在不断地改进。然而, 在高氮钢中氮作为合金元素可以和钢中的其他合金元素( 如Mn、Cr、V、Nb、Ti 等) 交互作用, 而赋予该钢种许多优异性能。例如, 提高奥氏体的稳定性,使钢的力学性能大大提高, 改善钢的耐腐蚀性等等。
不锈钢指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢,又称不锈耐酸钢。是应用极为广泛的材料,不锈钢在人们生产生活中随处可见。这种添加了铬、镍等元素的合金钢,出于提高抗腐蚀能力的需要,必须降低碳含量,而碳含量一低,强度就很难提高,这也限制了不锈钢作为结构材料的应用范围。有没有这样一种不锈钢,它既能减少贵重金属的添加量以节约成本,又能提高材料强度以扩大应用范围,还要有良好的抗腐蚀性能以减少维护成本并提高成品使用寿命?
2004年列入国家973计划的“提高钢铁质量和使用寿命的冶金学基础研究”项目已于2009年通过验收,该项目以提高冶金质量为基础,以材料学为先导,以延长钢的使用寿命为目标。主要成果有:设计并开发出低镍、高强度、低成本、高耐磨性、低磁甚至无磁的资源节约型不锈钢原型钢;在常压下利用现有冶金工艺流程冶炼并连铸出了氮含量达0.64%的高氮钢;研究开发出了经济型高强高韧亚稳钢。这些成果有利于提高我国钢铁企业的国际竞争力,拥有广阔的市场应用前景。
有,这种不锈钢的名字叫做高氮钢。上世纪70年代,世界上就已经有高氮不锈钢出现,用廉价的取之不尽的氮代替昂贵稀缺的镍,同时还提高了不锈钢的强度和抗局部腐蚀能力。阻碍氮作为合金元素广泛使用的主要因素是氮的加入问题,在大气压下氮溶解度非常低,加入很困难,由于加入量少,其有利影响不太明显,高氮钢的普遍生产方式是加压冶炼,需要特殊的生产设备,这就大大增加了高氮钢的生产成本并限制了它的产量。我国是钢铁生产大国,能不能使用现在通用的冶金设备在常压下炼出高氮钢?
根据高氮钢的性能特点,高氮钢应用由于其具有和目前大量使用的304不锈钢相当的耐蚀性能,并具有比304不锈钢高2倍的强度,且价格低廉,和304不锈钢相比具有很大的竞争优势,因此可以在部分领域替代304不锈钢。到目前为止,课题组重点将此原型钢推广应用于如下几方面:矿山开采和洗煤用耐磨蚀设备;高强度不锈钢紧固件;高强度建筑钢筋;防弹装甲。其中,采用原型钢制造出的煤矿洗煤用筛网,已成功应用于工业生产中,并表现出优异的耐磨蚀性能。经过与国家标准件产品质量监督检验中心的合作,已成功试制出M12螺栓,并准备进一步试制M20螺栓。一旦试制成功,并制定相应的技术规范,可广泛替代目前304不锈钢制造的紧固件,产生巨大的经济效益。
炼金工艺管理
2019-03-07 11:06:31
各黄金矿山的炼金工艺可分为混法冶炼、火法冶炼、混法火法结合等等,所用设备也不同,有转炉、油炉、中频感应电炉等。尽管如此,在办理上,突出了一个“严”和“细”。其整个进程都是在几方一同监督下,严厉按规章拟定进行出产操作的,首要存在以下几个共性问题。
一、金泥的查验
金泥的计量、采样、水份测定要在炼金室主管、计量采样人员(质量监督科)、财政专管人员和保镳人员的监督下,一同进行并将成果记载到台帐上。
采样的办法一般按星形法进行布点采样,采样地址各单位不尽一致,有在滤板各片布点采样,有在装盘烘干前(或后)采样,也有酸处理之后采样(多用于锌丝置换硫酸除锌之后),对大样通过制备后,取必定数量装图样品袋,剩下金泥回来。
采样、制样要趁热打铁,整理如专用采样东西、称重、装袋、编号,采样时刻要做好记载。制备好的金泥样品有必要由两人一同交化验室,查看计量检验,并各自记好账,相互签字。
化验室在接到金泥样品后,应在24小时之内完结化验分析,并报出成果,对化验剩下的金泥样品由化验室专管化验人员两人担任保存(放入稳妥箱,内层钥匙由一人掌管,外层钥匙和稳妥暗码由另一个掌管),定时查对账目,检验出柜,交炼金室处理。
二、金泥的酸处理
金泥依据不同炼金出产工艺的要求,在进烘干炉前或烘干后,要进行酸预先处理,以削减冶炼进程中金泥的数量和杂质。常见的办法是用稀,在不锈钢拌和槽或珐琅反响罐内进行。用硫酸浸金泥时,要留意安全,千万不行先加酸后加水,不然会引起酸和水的飞溅,这样可能会损伤操作人员,加酸要分几回进行,加部分酸后要拌和一段时刻后再加酸,这样能够避免溢槽现象发作。
酸浸完毕加沉积剂拌和后静置1~2小时,将清液用虹吸管吸出,并装入储存罐二次沉积,要避免虹吸跑浑带走金泥,然后加水将金泥洗刷2~3次。金泥从罐底放出,装入脱水盘,真空脱水后,再装入金泥烘干盘入炉烘干,采样、称量待烘干后进行,笔者这样比酸浸前和烘干前采样、计量更科学、精确。
三、金泥的烘干及配料
在电烘干炉内枯燥金泥,其炉子的规格和所到达的温度都可自行设计,装金泥的盘子用不锈钢制做。在装金泥之前,为避免金泥粘结在不锈钢盘上,可事前涂一层熟石灰或铺一层滤纸。
每盘装量不行太满,特别是含锌高的金泥,(酸浸前烘干)会因锌的氧化使金泥体积胀大,形成金泥胀到盘外,炉内温度一般在400~500℃以下,可依据经历断定烘干时刻,等炉内温度降下后出炉,干金泥的水份
金泥熔炼造酸性渣,造渣配方可依据金泥成份断定。首要熔剂有硼砂、火碱或、石英等。在大铁盘内或专用平台上配料,要避免金泥飞扬。留意每次配料都应将金泥盘清扫洁净,将大的烧烤结块用碾锤砸碎、拌匀。配料间的地上上要铺一层硼砂,配完料扫起来,这样简单将散落在地上的金泥收回起来,做掩盖坩埚表面用。
四、烘炉及熔炼
无论是用中频感应电炉,仍是用油炉或转炉炼金,在装料前都要先将烘炉预热。留意温度不行敏捷升高。避免坩埚受热不均匀迸裂,让整个体系内潮气渐渐蒸发出去。
冶炼进程要完全依照技能操作规程进行。熔炼温度控制在1200~1400℃之间。倒渣或铸锭时,操作者都应穿戴好劳动保护用具。并将铅罐或模子预热,避免因温差太大,或许有潮气水珠发生飞溅伤人。
冰铜和精粹渣要回来下月熔炼,粗炼渣可通过破碎、研磨后进摇床选别,选出的金粒记账、称重、化验后存入金柜,下月熔炼时处理。
铸好的金锭待根本凉了之后,取出用刷子洗,把金锭上面的浮渣除去,金块处理完后,使用炉子的余温将金块烘干、称重、取样。
金锭的取样要按特定的办法进行。在小钻床上用小钻头钻孔,规定在一个旁边面沿一个对角线方向等距离取三点,在第二个旁边面与第一个旁边面取对角线成穿插方向的对角线上等距离钻六个孔。取下的金粉在选厂冶炼担任人、财政科专管管帐、保镳、监督站技能人员的一同监督下,进行取样、编号、送样,查看和称重。检验、化验等。
含银高的金泥要进行金银别离,其办法也许多。可依据其产值设备、厂房等具体条件进行考虑。常用办法是银电解,其收回率和银档次都很高,这儿就不专门介绍了。
五、膏的蒸馏
在许多含有粗颗粒金的选厂,在磨矿回路中往往加板和重选设备,及早收回金。
膏中含量高达30%,膏不能直接冶炼,因而,对膏要进行蒸馏,先收回金属,并避免蒸发污染环境,膏蒸馏是使用沸点(356℃)与金熔点(1063℃)相差极为悬殊的特色,在蒸馏罐里进行的。操作时应留意以下几点:
(一)为避免金粒与罐壁粘结,在膏装罐之前,在罐的内壁涂上浆状的滑石粉或石墨粉。
(二)罐中所装膏不宜过厚,避免蒸不完全及金随膏欢腾喷出罐外。
(三)蒸馏的膏有必要纯洁,不行混入包装纸并且应缓慢地升高炉温,蒸要完全。
(四)蒸馏罐引出铁管结尾不要与搜集冰凝的水盆水面相触摸避免蒸馏晚期,在罐内发生负压,将水吸入罐内发作爆炸事端。
六、产品办理
冶炼完的金锭和银锭,要在几方参加下一同进行编号,并逐块用十万分之一天行称重、查看、检验。
合质金和白银供应由财政科主管管帐填制金,银产品供应核算单,带着化验分析报告单并与财政科人员及保卫人员一同护卫出库,然后用专车押送到银行。
钨铜是钨和铜的一种合金
2019-05-27 10:11:36
钨铜是钨和铜的一种合金 钨铜选用等静压成型—高温烧结钨骨架—溶渗铜的技术,是钨和铜的一种合金。(1)电阻焊电极归纳了钨和铜的优势,耐高温、耐电弧烧蚀、强度高、比严重、导电、导热性好,易于切削制作,并具有发汗冷却等 特性,因为具有钨的高硬度、高熔点、抗粘附的特色,常常用来做有必定耐磨性、抗高温的凸焊、对焊电极。(2)电火花电极针对钨钢、耐高温超硬合金制造的模具需电蚀时,普通电极损耗大,速度慢。而钨铜高的电腐蚀速度,低的损耗率,准确的电极形状,优秀的制作功能,能确保被制作件的准确度大大提高。(3)高压放电管电极高压真空放电管在作业时,触头材料会在零点几秒的的时间内温度升高几千摄氏度。而钨铜高的抗烧蚀功能、高 耐性,杰出的导电、导热功能给放电管安稳的作业供给必要的条件。(4)电子封装材料既有钨的低胀大特性,又具有铜的高导热特性,其热胀大系数和导电导热性能够经过调整材料的成分而加以改动,然后给材料的运用供给了便当。
钒矿提钒工艺技术
2019-02-25 09:35:32
概 况
钒在地壳中的含量大约是地壳分量的0.02%,散布较广,但涣散。含钒矿藏已发现的就有70多种,其间的绿硫钒矿、钒云母矿和钒铅锌矿等含钒氧化物高达8-20%,钒钛磁铁矿含钒档次低,一般含v2o5为0.2-1.4%,但它的储量最多,国际储量在400亿吨以上,是提取钒的首要质料。
全球的钒铁磁铁矿和钒资源恰当丰厚,已查明国际钒铁磁铁矿的储量为400亿吨以上,且会集在少数几个国家,有前苏联、美国、我国和南非,首要赋存于钒钛磁铁矿、磷块岩矿、含铀砂岩和粉砂岩型矿床中。此外还有许多钒赋存于铝土矿和含碳质的原油、煤、油页岩和沥青沙中。
据美国矿藏局统计资料标明,按现在挖掘规划,已探明的钒资源可继续挖掘150年,且会集散布在南非洲、亚洲、北美洲等区域,(南非占47.0%,前苏联占24.6%,美国占13.1%,我国占9.8%,其他国家总和占小于6%)。
钒具有杰出的可塑性和可锻性,常温下可制成片、拉成丝和加工成箔。但少数的杂质,特别是空隙元素(如碳、氢、氧、氮)会显着影响钒的物理性质。如钒含氢0.01%时引起脆变,可塑性下降;含碳2.7%时其熔点升高到2458。K。钒的熔点高,硬度大,电阻率高,呈弱顺磁性,线胀系数小,钒的弹性模量密度和钢附近,可用作结构材料。
钒是重要的战略物资之一,首要用于冶金工业,作为合金元素增加剂,改进钢材的结构、功能,进步强度和耐性,次之与钛制成具有高温高强度合金,再次之是化学工业,以钒的氧化物形状,用作出产催化剂、触媒等等。
国外钒的提取基本上是从副产品中收回的,如南非、芬兰、前苏联等国家是从钒钛磁铁矿炼铁中收回,美国大部分钒是钾钒铀矿及磷铁矿中收回,加拿大是从焚烧石油焦搜集的尘中收回,少数国家还从石煤中提取钒。总归,国际上钒首要是从钒钛磁铁矿中收回的,现在从钒钛磁铁矿收回的钒,每年约为7万吨左右,约占总产量的%。
钒的产品分为初级产品、二级产品和三级产品。初级产品包含含钒矿藏,精矿、钒渣、作废的粹的废催化剂,作废触媒和其他残渣。二级产品包含v2o5,也可所以一种可用的工业产品,即出产硫酸的触媒和粹用的催化剂。三级产品包含钒铁、钒铝合金、钼钒铝合金、硅锰钒铁合金及钒化合物,其间钒铁是最为重要钒材料,它占钒消费量的85%。各国钒铁标准可分为50-60%和70-85%的二类。
我国钒工业起步于20世纪50年代,1958年康复并扩建锦州铁合金厂提钒车间,以承德大庙含钒铁矿精矿为提钒质料,1960年今后我国的其他提钒厂相继建成投产,70年代攀枝花钢铁公司建成投产,从此我国的钒工业便进入一个新的历史时期,至80年代中已成为国际首要产钒国家之一,能出产各种钒制品,钒的推广运用也取得较快的开展。
从含钒质料提取纯钒化合物的技能,视质料不同而有所差异。钒钛磁铁矿、钒铁精矿、含钒石煤、石油渣、钒铀矿、钒磷铁矿等等,现分述收回技能。
一、 钒钛磁铁矿提钒技能:
钒钛磁铁矿提钒能够概括为火法和湿法两大类。火法流程能够处理含钒档次低的质料,能够经过火法富集,然后处理收回,也称之为简接法;湿法流程具有流程短、收回率高的长处,但要求处理的质料含钒档次相对较高,也称之为直接法。
1.火法工艺流程
将选出的钒铁精矿参与高炉或电炉炼铁,矿石中的钒大部分进入铁水中,将含钒铁水送入转炉吹炼成钢,钒高度富集在表面渣中,即钒渣,钒渣再经破碎、焙烧、浸出、过滤即得到V2O5。这是前苏联、挪威和南非等国所选用的办法。我国也选用相似的办法收回钒。
2、湿法工艺流程
选用含钒铁精矿加芒硝制团、焙烧、水浸,使钒酸钠进入溶液,再加硫酸使之转化为V2O5沉积,过滤后直接得到V2O5,水浸后的球团用于炼铁质料。
南非海威尔德公司是西方国家一起运用以上两流程(即生铁—钒渣流程和焙烧浸出流程)的典型比如。
生铁—钒渣流程
含钒铁精矿
料仓配料
回转窑预复原
含钛炉渣 炼铁
暂存堆积未处理 含钒铁水
板坯 氧气 吹炼 出售
钢水 顶吹炼钢 半钢 钒渣
钢坯 出产V2O5
焙烧浸出流程
含钒铁精矿
H2O 芒硝(碱或Na2SO4)NaCl
配料制团
钠化氧化焙烧1000℃
水浸
过滤 铵盐
球团 溶液
炼铁 过滤 H2SO4
废液废液 V2O5
含钒铁精矿或钒渣的浸出首要化学反响为
(1)4FeO.V2O3+4Na2CO3+5O2=8NaVO3+2Fe2O3+4CO2
(2)4FeO.V2O3+8NaCl+5O2=2Fe2O3+8NaVO3+4Cl2
(3) 4FeO.V2O3 +8NH4Cl +5O2=2Fe2O3+8NH4VO3+4Cl2
(4)2NaVO3+H2SO4=V2O5 + Na2SO4+H2O
(5)2NH4VO3+H2SO4=V2O5 + (NH4)2SO4+H2O
3、生铁—钒渣流程主体设备
① 首要视炼铁的主体设备,曾经苏联炼铁主体设备是高炉,挪威、南非等国则是电炉。
② 吹炼:不同国家选用的设备也不相共同
a.底吹转炉提钒:前苏联丘索夫联合公司是将含钒铁水装入底吹转炉吹炼,在炼半钢进程氧化表面构成含钒渣,钒渣经破碎、焙烧、水浸收回V2O5,然后炼成钒铁。从精矿到钒铁、钒的总收回率为60%左右。
b.顶吹转炉双联提钒:前苏联下塔吉尔钢厂则用顶吹转炉将含钒铁水吹成半钢和钒渣。就铁水到钒渣钒的收回率达92%—94%。我国的承钢、马钢和攀钢也用该法出产钒渣,钒的收回率为80%—88%。
c.高炉铁水雾化法提钒,该法实际上是将含钒铁水倾入中间缸,然后进雾化器,经雾化反响之后,使钒由V2O3氧化成V2O5、 V2O4、V2O3的混合物流入半钢缸,半钢面上构成钒渣。该法由我国攀钢首要实验成功并投入出产运用的,并且是我国钒渣出产的首要办法,钒的氧化率达85~90%,收回率为73.6%,半钢收回率为93.9%。该法的首要长处是:炉龄长(最高炉龄已达12000炉)、处理才干大(可达366吨/时)、可半接连化出产、设备简略、操作简略。
d.曹式炉提钒:我国马钢曾用槽式炉吹炼提钒,槽式炉才干为70T/h,实验的首要技能目标,钒的氧化率达88.5~95.2%,钒的收回率为81.3~90.49%,半钢率90.20~94.1%,出产目标不如实验目标。该法的长处是能接连出产、设备简略、出产本钱低,缺陷、钒渣含铁高、钒收回率还欠低。因而现在已停止运用,需求进一步完善,仍不失可供挑选的好办法之一。
4、焙烧浸出流程设备
湿法流程即焙烧浸出流程的中心首要是使钒氧化然后转化构成水可溶性的钒酸盐,选用何种焙烧设备,完成其意图。
a. 南特殊特腊厂,所运用钒钛磁铁矿成分: Fe 50~60%,V2O5 2.5% ,TiO2 8~20%, Al2O31~9%, Cr2O31%,选用回转窑焙烧完成氧化和转化。
b. 前苏联和澳大利亚阿格纽克拉夫有限公司都选用欢腾炉焙烧使97~98%的钒转化可溶性钒而被浸出。
c. 芬生奥坦馬基,运用原矿成分Fe40%,TiO215.5%,VO26%(V2O5:0.71%)原矿制团,在竖炉焙烧和转化,转化率达80~90%。
二、钾钒铀矿和磷铁矿收回钒技能
1、 美国钒的出产供应商处理的质料的以钾钒铀矿石、铀钼钒矿和磷铁矿石为主,钾钒铀矿的化学式为:K2(VO2)2(V2O8)" 3H2O或K2O" 2UO2"V2O5"3H2O。最近澳大利亚西部伊利里的钙结石乐岩中发现大型钾钒铀矿,我国陕西、湖南区域也发现钒铀共生矿。国际上最大的矿冶公司——美国联合碳化物公司从钾钒铀矿石出产钒的工艺流程是焙烧、浸出、沉积、复原和再浸出。该法钒铀浸出率别离为70~80%和90~95%,其流程如下:
钾钒铀矿
6~9%NaCl 钠化氧化焙烧 (多膛炉850℃ φ5m.8层)
1~2%Na2CO3
急冷
浸出
H2SO4 浸出液中和煮沸
PH:3
NaOH或NH3 沉积PH7 钒滤液
滤饼 沉积
Na2CO3 或NaCl 复原熔化 钒化含物
H2O 浸出 钒溶液
含铀沉积物收回铀
酸法和碱法浸出含钒溶液,可用离子交换法、溶剂萃取法、或挑选性沉积法进行别离提纯。该公司年产V2O8454吨,V2O51360吨。
2、 钒铁矿的处理与钾钒铀矿有所不同,钒铁矿运用真空揉捏和焙烧炉,先将矿粉与盐混合,送揉捏机揉捏成条、堵截,焙烧浸出提纯沉积后得V2O5。
3、 钒磷铁矿的处理
钒磷铁矿电炉出产单质磷和磷肥的副产品(含钒磷铁)用来作提钒质料,美国的克尔麦吉(KerrMeGee)化学公司所用的含钒磷铁含钒3.26%~5.2%,磷24.7%~26.6%,铁59.9%~68.5%,铬3.4%~5.7%,镍0.84%~1.0%。
先将含钒磷铁磨至粒度小于0.42mm,配入1.4倍纯碱和0.1倍的食盐在回转窑中770~800℃下焙烧,钒便转变成水溶性的钠盐,焙砂在沸水中浸出,钒、铬、磷均溶入浸出液,过滤后滤液结晶折出磷酸钠晶体,粗磷酸钠可再行纯化直至产品合格。磷酸钠结晶母液含磷>0.98g/L,可参与适量CaCl2,使其以磷酸钙(CaPO4)沉积,然后水解收回钒,随后往母液中参与以沉积。此工艺的钒、铬和磷的收回率别离能够到达85%、65%和94%。
三、含钒褐铁矿收回钒技能
含钒褐铁矿五氧化二钒含量为0.5~2.5%,Fe20~40%,SiO230~65%.
矿石首要由针铁矿、赤铁矿和脉石组成。脉石以石英为主,其次是泥质还有少数的绢云母。钒在褐铁矿中没有呈独立矿藏存在,而是以离子型吸附状况存在于铁和泥质中。处理的准则流程是:破碎球磨 焙烧 浸出 沉积Nu4VO3 或V2O5。
研讨标明褐铁矿V2O5含量不同,钒的转化率受矿石组分的影响,其间首要影响要素是矿石CaO的含量,跟着的CaO的含量增加,影响钒的转化,焙烧温度的进步能进步钒的转化率。不同含钒矿石,最高转化率的温度是有差异的。
四、含钒石油渣提钒技能
一般讲,原油和石油砂都含有钒,虽然有些国家至今仍未把油含钒列为钒资源,但这些原油确是钒的潜在资源,全球的石油中钒的含量改动很大,委内瑞拉、墨西哥、加拿大和美国原油含钒为220~400ppm,是全球石油含钒量较高的少数几个国家。
美国、日本、德国、加拿大和俄罗斯等国家从石油渣,石油灰中提钒,提钒的终究产品首要是V2O5,但也能够直接炼成钒铁。提取的办法许多,首要依据质料成分或性质上的差异,挑选不同的工艺。
1、 从石油会集收回钒技能
委内瑞拉的原油经过裂化处理得到石油焦含0.4%V,石油焦用作蒸气锅炉的燃料,焚烧后烟尘用电收尘器收尘,尘含V2O5达15%,作为收回钒的质料。收回办法是将搜集烟尘直接酸浸,经过滤滤液加次(NaClO4)将钒氧化成五价,滤液由兰色变黄色后,加NH3调PH由0.3至1.7,使钒以铵盐方式沉出,然后枯燥锻烧得V2O5或V2O5熔化铸片。流程图:
石油焦尘埃 酸
浸出
滤液 残渣NaClO4氧化 沉积 调PH 洗刷
滤块 残渣 洗液
抛弃
烘干
锻烧 V2O5
首要化学反响:酸浸工序: V2O5+6HCl 2VOCl2+3H2O+Cl2 或V2O5+2H2SO4 VOSO4+2H2O
NaClO4氧化: VOCl2+NaClO4 NaVO3+2NaCl+Cl2VOSO4+NaClO4 NaVO3+NaSO4+Cl2
沉积锻烧 NaVO3+NH4Cl NH4VO3+NaCl2NH4VO3 V2O5+2NH3+H2O
2、 从炼油渣中收回钒技能
美国Amax和CRIVentures公司就是处理炼油渣、归纳收回钒、钼、钴、镍和铝。他们处理的工艺:炼油渣与烧碱混合磨矿进行加压浸出,在高温和加压下氧化,硫转化硫化物,碳氢化合物大部分分化,钒、钼溶入溶液,经过滤别离,从溶液收回钒钼。或石油渣加Na2CO3或NaCl配料后,在硫化物和硫酸盐存鄙人进行电炉熔炼,取得钒渣和镍锍。钒渣首要惯例处理办法制取工业V2O5。美国是20世纪80年代末开端用石油渣,石油灰为质料出产钒的,现在仍然是该质料出产钒的最大出产国。
五、石煤提炼钒技能
在普查磷矿时意外地发现了石煤含有钒,进而发现石煤中还有铀、铜和镍等金属和非金属60多种,就当时的技能水平而言,具有挖掘和商业价值的只要钒。我国的石煤资源非常丰厚,估计石煤中钒的总储存量为钒钛磁铁矿中钒总储存量的七倍。但石煤中含钒档次各矿相差甚大。现在条件下石煤含钒超越0.8%,才有挖掘价值。美国内华达州含钒页岩分为风化页岩(V2O30.93%)和碳质页岩(V2O50.84%)。我国石煤资源会集在南边各省,现有钒的厂20多家,年产量为2500~3000吨,本钱2.5~30万元/吨。
石煤提钒选用加食盐焙烧、浸出、萃取、沉积的出产工艺。含钒碳质页岩是用于烧锅炉或液态化床发电的脱碳焚烧,在焚烧进程中钒富集在烟灰中,富集钒烟灰加NaCl或Na2Co3进行化焙烧,使钒转变为水溶性的NaVO3和Na2V2O5.
4FeOV2O3+4Na2CO3+5O2=4Na2OV2O5+2Fe2O3+4Co2
NaCl+1/2O2= Na2O+Cl2
Na2O+V2O3=2NaVO3
用热水浸出钠化焙烧产品,钒酸钠和偏钒酸钠便溶于热水而与大部分不溶杂质别离,含钒浸出液经提纯和别离,产出钒的纯化合物。
美国内华达对含钒页岩提钒流程:
页岩
↓
破碎、枯燥
↓
焙烧
↓ H2O
残渣←弱酸浸出 H2SO4
NH3 ↓
浸出液除硅 PH值由2.5调至5
↙ ↘
硅渣 含钒溶液 PH5调回PH3
↓
萃取(三级)
萃取有机相 萃取废液
↓
再生萃取 ←二级反萃 ←NaCO3 溶液
有机相 ↓
含钒溶液
↓
NH4Cl →钒酸铵沉积
↓
过炉、洗刷、枯燥→废液
↓
制品
阐明:除硅需将溶液调至PH值5,但萃取别离又需将溶液PH从头调回至PH3,用的萃取剂是混合十三胺(DITDA),偏钒酸胺煅烧脱后能够得到V2O5。
在我国,已建有从含钒石煤中提取钒的工厂,各厂依据其资源特色开发出具有必定特色的提钒工艺流程,他们的准则流程是:
石煤提钒的准则流程
石煤破碎、磨矿
↓
加水→配料←NaCl
↓
成球
↓
平窑焙烧
↓
水浸
↙ ↘ ↙H2SO4或HCL
浸出渣 浸出液
↙ ↘
粗钒 废水
↓
NAOH → 碱熔
↓ NH4CL
水溶
↙ ↘
废水↓
热分化
↓
五氧化二钒
石煤提钒的新工艺有:1.石煤加食盐,欢腾焙烧—酸浸—离子交换法。2.石煤无盐焙烧—酸浸—溶剂萃取法。3.酸浸—中间盐提钒
新工艺的所谓新,会集在二个环节上,首要是焙烧所选用的炉型,由平窑焙烧转而运用欢腾炉,回转窑,竖炉等,成果是竖炉的操作条件不简略操控,转化率不稳定,劳动条件差,未能在工业上取得大规划运用。回转窑广泛运用于钒渣的钠化氧化焙烧,但石煤含硅(SiO2)较高(65%--68%),在焙烧进程中简略呈现粘窑、结圈、影向回转窑正常操作和钒的转化率,故不宜作为石煤焙烧设备,作为石煤焙烧设备最好是欢腾炉。
其次的环境是溶液的处理,除已有的化学沉积法外引证了离子交换法和溶剂萃取技能,因为新技能的引证,能够带来技能目标的进步,削减废水的处理,视操作的差异,或许影响加工本钱。
六、废催化剂和触媒的提钒技能:
钒的化合物具有杰出的催化功能,即它自身不参与化学反响,但在它的参与下,可加快反响的进行。用钒化合物与其载体作成的能改动某些化学反响速率,而自身又不参与反响的化学试剂,称之为催化剂。钒催化剂(V2O5•NH4VO3)替代铂用于出产硫酸,使SO2转化为SO3。在石油工业中,钒首要用做裂解催化剂(VS),以及脱硫剂。在橡胶工业中,用乙烯和的交联合成橡胶的催化剂(VCl4)。化学工业上的氧化成马来酐,蔡氧化成酞酐的钒催化剂(NH4VO3)等等。特别是化学工业和石油工业运用过的废钒催化剂数量较大,是很好的钒二次资源,不只能够从中收回许多的钒,并且一起收回镍、钼等价金属。
1. 石油裂解用废催化剂(VS)的收回技能
废硫化钒催化剂经焙烧得到产品,能够选用高温浸法,钒废质料在参与压煮器中,473。K温度下用1—14MOL/L浓度的压煮4小时,钒酸铵便溶于中,经过炉别离后,将钒酸铵滤液的温度降至323。K,便分出钒酸铵结晶,结晶浆液经过滤、水洗、枯燥后,在473--873。K温度下煅烧,便得到V2O3,结晶的母液回来浸出循环运用。
除以上办法外,也能够用碱浸出从这种钒废猜中收回钒,用NaOH或Na2Co3溶液在363--378。K温度下浸出1-6个小时,然后过滤别离,在浸液中通入和二氧化碳,坚持298--308。K温度,按1MOL钒参与1.5—5MOL量,并将溶液PH调至6—9。经处理,坚持308。K,便能够沉积出钒硫铵。滤液送解吸器,用蒸气驱逐液体中的NH3和CO2,然后回来浸出,钒硫铵处理同前。
2. 从原油脱硫用的废催化剂的收回技能:
废催化剂在1073。K温度下进行氧化焙烧,先制得含钒10.88%,钼5.49%,钴2.03%,镍1.94%,铝35.48%的焙烧料,然后按150g焙烧猜中参与300ml含溶液NaOH15%的溶液,在333。K温度下拌和浸出3小时,浸出料液在323。K温度下过滤,浸出液由323。K降至278。K,便分出含钒结晶体,母液回来运用,结晶体经水洗、枯燥、煅烧后得到V2O3。
除此之外,焙烧料也可用酸浸流程,催化剂除钒外,其他有价元素Mo、Ni、Co等都转入流液,除杂后钒用萃取别离法收回。
美国AMR是一家从石油裂变废催化剂提钒大公司,其处理的废催化剂的量占全美的50%,年处理废催化剂16000吨,能够归纳收回1500吨V2O3,1000多吨Mo,400—600吨Ni,110—180吨Co,还有部分Al2O3.
3、从《制酸废触媒(V2O5,NH4VO3)》收回钒技能
硫酸工业上用矾触媒进程中,因为SO2气体中的AS2O5和触媒中V2O5构成络合物,在触媒的正常操作温度480摄氏度下该络合物随气体蒸发掉。蒸发量占V2O5总量的40—50%,除此以外还有K2SO4和SiO2。新废触媒成分如下:
成分称号 V2O5 K2SO4 SiO2
新触媒成分 9---------10% 20-------------22% 20%
废触媒成分 5---------6% 10------------12% 80%
因而废触媒中的三中首要成分都是名贵资源。废触媒的处理,工业上能够选用①直接酸浸工艺②化焙烧水浸工艺:
直接酸浸工艺:为了下降溶液杂质和游离酸,削减酸碱耗费。用两段逆流浸出,一段为弱酸浸,二段为高酸浸。高酸浸出液参与到新加废触媒进行弱酸浸出。二段浸出成果钒浸出率可达88.5-91.1%,浸出渣含V2O5能够降到0.59%,当进步二段浸出酸浓度到80—100G/T,渣含V2O5可降到0.3%。溶液的净化选用N235或P204萃取,碱反萃取,用NH4Cl沉,煅烧得到V2O5。
考虑到直接酸浸液除钒外,还含有许多Fe离子为溶液处理带来费事。经过预焙烧使钒氧化成高价钒,一起使其转型,削减了提钒的困难。因为废触媒自身含有10%硫酸钾组分,因而氧化焙烧水浸流程可分为不加钠盐和加钠盐两种。前者焙烧温度900摄氏度到达最佳转化率(~80%)。再高或再低温度的焙烧,钒的转化率都不抱负,后者增加5%的Na2CO3在800摄氏度下焙烧2小时,钒的转化率可达92%,是比较抱负的。
焙砂进行两段浸出,即先水浸后酸浸或碱浸,它的特色是先将钾盐、钠盐和近80%钒水浸进入低酸溶液。这种溶液杂质少,易处理,可收回运用钾盐。酸浸或碱浸意图在于不容于水的钒盐尽或许多地溶解,以进步钒的收回率。
溶液中的钒用N235萃取别离,碱返萃,NH4CL沉积,煅烧得V2O5。
总归,流程的挑选,要视供应商的现状,以为钠化氧化焙烧水浸提钒工艺较好。物料过滤功能好,浸出液中钒呈高价,杂质少,下步钒别离、净化进程简略,也能够直接用NH4CL沉积,省去萃取进程,下降产品加工本钱。
七.钒铁出产技能:
钒和铁组成铁合金,首要在炼钢中用作合金增加剂,高钒钒铁还用作有色合金的增加剂。常用的钒铁含钒40%、60%和80%三种,国内外首要选用电炉铝热法和硅热法冶炼钒铁的工艺,先分述如下:
1. 铝热法:
电炉铝热法冶炼钒铁的质料,可所以V2O5或贱价氧化钒混合物(V2O4、V2O3等)或钒铁渣。用铝作复原剂,在碱性炉衬条件下进行。
首要反响:V2O5+ AL(豆或粒状)=V+AL2O3
V2O4(V2O5)+AL= V+AL2O3
铝热法冶炼钒铁反响为放热反响,反响速度快,因而冶炼进程V2O5喷溅丢失严峻,为削减丢失,进步钒的收回率,特意将V2O5加工成片状,一起将铝粒改为铝豆,恰当减缓反响,下降放热量。
以贱价氧化钒为质料时,则冶炼进程反响速度缓慢,反响热量合适,削减进程的喷溅。然后进步钒的收回率,一起吨铁钒节省了铝复原剂40—60公斤,钒铁含钒60—80%,钒的收回率达90—95%。
2. 硅热法:
该法的本质是:片状V2O5用75%的硅铁和少数铝作复原剂,在碱性电弧炉中,经复原,精粹两个阶段炼得合格产品。复原期是把复原剂和V2O5进行硅热复原。当渣中V2O5小于0.35%时,即可作为废渣处理(或作建筑材料用),作为冶炼作业讲,即能够转入精粹期,此刻再参与部分V2O5和CaO,用以脱除合金液中过剩的硅、铝等。当合金成分到达要求即可出渣和出含金,精粹期渣含V2O5达8—12%,此渣可回来冶炼复原期收回。合金液可铸成圆锭后破碎成制品。此法出产的钒铁含钒40—60%,钒收率可达98%。
除此之外,还开发了高钒铁、硅钒铁、硅锰钒铁、碳化钒、碳氮化钒、氮化钒铁以及金属钒等产品,在此不再赘述。
八、几点观点:
1.依据所用的含钒质料有:含钒铁水,钒铁精矿,钒渣、钒铀铁矿,钒磷铁矿,含钒石煤,含钒褐铁矿,含钒石油渣,以及化学石油以及橡胶工业用过的废催化剂等。
2.提取钒的流程遍及都存有:焙烧、浸出与净化、溶液中钒的提取和提取尾液处理四大过程组成,前两过程最为重要:
①焙烧:含钒质料和Na2CO3 NaClNa2SO4等钠盐混合在回转窑、竖炉、平窑、多膛炉或欢腾炉,在800—1000。C下进行氧化和转化,使钒转变为XNa2O•YV2O5以便溶于水。
单个情况下,含钒质料可加石灰或石灰乳(Ca(0H)2),在上述提取各种炉内进行焙烧,它的意图与钠化焙烧正好相反,使钠转化为不溶于水,但溶于碳酸盐溶液,构成钒酸钙,到达与其他杂质别离的意图。
②浸出:焙烧熟料浸出有:水浸、酸浸、碱浸和碳酸化浸出等四种办法,水浸时,钒酸钠进入溶液,酸浸则不同,能够有三种办法:A、含钒物料直接酸浸;B、含钒物料经焙烧后酸浸;C、含钒熟料经水浸之后再进行酸浸,酸浸还能够适用于处理其他物料,为钾钒铀矿、磷钒铁矿、含钒灰烬、废钒催化剂等。常用碱浸出剂有NaOH、Na2CO3或两者混合等,碱浸时还有必要使钒成高价态才行。氧化剂有氧气、空气、富氧空气,、、次、等。
溶液净化:含钒浸出液悬浮物可经过弄清除掉Fe、Mn、Si、Al可用中和沉积除掉,可用钙盐、镁盐沉积除掉P、AS,对高碱度溶液可用电渗析脱钠、收回碱。
③溶液中钒提取:有沉积法、溶剂萃取和离子交换法
沉积:A、铵盐沉积:生成(NH4)2V6O16沉积,生成Na2(NH4)4V10O28.11H2O沉积,生成NH4VO3沉积。
B、水解沉积:加H2SO4,分出赤色钒酸钙沉积,Na2H2-X.V12O31。
C、钙盐或铁盐沉积: 碱性溶液用CaCl2或其他CaO、Na(OH)2沉积出钒酸钙,或用高铁盐沉积出钒酸铁(XFe2O3•YV2O5•2H2O)。
溶剂萃取:钒和铀别离法:用二乙基已基磷酸 磷酸三丁酯及N235
离子交换:合适处理碱性溶液
④尾液处理:五价钒和六价铬离子游离酸、盐都是有毒的,有必要处理好才干扫除,工业上有三种处理办法:
A、 复原中和扫除法
B、 气体中二氧化硫复原法
C、 离子交换法
3、已探明的钒储量,按现在挖掘规划够150年运用,年产钒量已处在供需平衡状况,钒的供需改动随合金钢产量改动而改动
模具电镀镍钨合金工艺和解析
2018-12-10 09:44:08
3月23日消息:模具的质量与制件质量紧密相关。许多模具(如压铸模)的表面必须进行电镀,以提高其耐蚀性、耐磨性、抗氧化性及硬度等性能。传统的镀铬技术尽管工艺成熟,质量比较稳定,但因为六价铬是一种有毒的物质,严重污染环境。因此,消除污染,保护环境,清洁生产,走可持续发展的道路。 电镀镍钨合金是提高模具质量、延长模具寿命、清洁生产的良好选择。镍、钨金属硬度高、耐磨性好,与熔融态基体粘附温度高。镍钨合金镀层结晶细致光亮、耐磨性好,与基体结合力强、硬度高,高温下维氏硬度达到1000以上。该技术近年来受到各方的关注,将逐步取代模具电镀铬,但是,该技术目前普遍存在镀层粗糙、不均、麻点等缺陷,严重制约其应用发展。
2镀液配方及工艺流程
镀液主要由钨酸钠、硫酸镍和柠檬酸钠组成,其含量分别为40~45gL、20~30gL、40~50gL。
工艺流程:
喷砂→检查→除油→清洗→电镀→检验
3镀层质量缺陷及其原因分析
常见镍钨镀层质量缺陷是麻点较多,侧面及球面的镀层粗糙有白色颗粒,中央镀层与侧面、角部和R处严重不均,甚至角部、R处出现微细裂纹等。
3.1麻点
麻点是镀层上的微小白色、黑色点状缺陷,形状多样,有些明显而规则,易发现,相对好控制;少量的肉眼“看不见”的,只能用仪器检查。
原因分析:
模具基体的砂眼、气孔、点蚀、粘附物等不良引起;模具在喷砂时粘附砂粒,或砂质不良,或砂质被杂质、油、异物、尘埃等污染引起;模具在除油时粘附的乳化物、清洗时水中的杂质等;配液时使用的压缩空气、纯水及其管路、工具及环境中的杂质等污染引起;镀液、活化液中的未溶化的盐颗粒、酸化的电极金属物等均可引起麻点。
上述麻点直观可见,而模具表面的有些薄层粘附物,经分析主要为镀前污染砂质中的碳类化合物。它牢固,粘附力强逐渐会变成耐酸碱、抗振动的高粘度胶状物。在除油、清洗时不易去除,一旦疏忽,流入电镀工序,必然被镀层覆盖,肉眼不易发现,也无法弥补。
3.2镀层粗糙
原因分析:
镀液基本组成是硫酸镍、柠檬酸钠、钨酸钠等,还有盐类、有机配合物等。试验发现:模具电镀的缺陷主要与镀液中的杂质含量有关。化学药品的纯度不高,镀液中的异物,镀液的频繁使用,使镀液中金属杂质Cu、Fe、Cr、Co含量超出了允许范围等,均可导致镀层粗糙、麻点增加及白色颗粒。
3.3镀层厚度严重不均
中央与侧面、角部、R处镀层严重不均,甚至角部、R处出现微细裂纹。
原因分析:
镀液使用较长时间后,镀层出现缺陷的几率增加,侧面及球面的白色颗粒,角部、R处的微细裂纹尤为明显。试验发现:当镀液中的杂质Cu、Fe、Cr、Co含量分别显着增加到20、20、20、50mgl时,电镀质量明显下降。
试验还发现:电镀电流的分布情况直接影响镀层的均匀度。模具的边缘、角部、R处电流密度明显比其它部位的高,相应金属沉积量多,镀层厚度大。正常情况下,中央与侧面、角部、R处的镀层厚度差为4μm左右。电流分布不均会导致镀层厚度差达到15μm以上,严重时镀层因为局部金属沉积量过多而脱落。
另外,模具的形状、结构、材料等也影响镀层的质量。
4对策
(1)喷砂前,检查、消除模具基体的砂眼、气孔、点蚀、粘附物等。
(2)喷砂时先检验砂质,若有杂质、异物、油污等污染,应立即彻底更换。喷砂后及时清扫模具表面残存的砂粒及其它粘附物。
(3)除油前先检验除油液表面,若有油状乳化剂聚集,应及时喷淋冲散;除油后模具表面若有油状乳化物粘附,必须清洗干净。
(4)酸活化时要严格控制时间,避免模具过腐蚀;同时,控制好模具下槽深度,防止电极板、连接件等腐蚀。其腐蚀物会污染镀液,导致电镀不良。
(5)镀液配制时化学药品尽量纯度高,并及时分析杂质含量。另外,镀液要定时分析,过滤,并定期更换。
(6)根据模具结构形状,科学地设计合理的电流均衡板,可以有效抑制金属局部沉积过厚,保证镀层质量。
(7)在保证模具满足生产工艺的前提下,优化模具设计,特别有利于提高镀层质量。
(8)及时补充阳极,修理附件,定期清理镀槽泥渣,并进行“三废”综合治理。
(9)净化、保护工作环境,遵守工艺规程,加强操作人员责任心,避免环境、机械杂质进入镀液。
5结束语
电镀镍钨合金新技术,有着广阔的应用前景。但提高电镀质量,必须从工艺技术、生产管理等方面综合控制和管理。 (miki)
粉末冶金工艺
2019-03-06 09:01:40
1粉末制备
金属粉末的制备办法分为两大类:机械法和物理化学法。还有新研发的机械合金化法,齐法、蒸腾法、超声损坏法等超微粉末制作技能。制备办法决议着粉末的颗粒巨细、形状、松装密度、化学成分、限制性、烧结性等。
2粉末的预处理
粉末的预处理包含粉末退火、分级、混合、制粒、加光滑剂等。
(1).退火
粉末的预先退火能够使氧化物复原,下降碳和其它杂质的含量,进步粉末的纯度;一同,还能消除粉末的加工硬化、安稳粉末的晶体结构。退火温度依据金属粉末的品种而不同,一般为金属熔点的0.5~0.6K。一般,电解铜粉的退火温度约为300,电解铁粉或电解镍粉的约为700℃,不能超越900℃。退火一般用复原性气氛,有时也用真空或慵懒气氛。
(2).分级
将粉末按粒度巨细分红若干级的进程。分级使配料时易于操控粉末的粒度和粒度散布,以习惯成形工艺要求,常用标准筛网筛分进行分级。
(3).混合
指将两种或两种以上不同成分的粉末均匀化的进程。混合根本上有两种办法:机械法和化学法,广泛使用的是机械法,将粉末或混合料机械的掺和均匀而不发作化学反应。机械法混料又可分为干混和湿混,铁基等制品出产中广泛选用干混;制备硬质合金混合料则常运用湿混。湿混时常用的液体介质为酒精、汽油、、水等。化学法混料是将金属或化合物粉末与增加金属的盐溶液均匀混合;或者是各组元悉数以某种盐的溶液办法混合,然后经堆积、枯燥和复原等处理而得到均匀散布的混合物。
常需参加的增加剂,用于进步压坯强度或防止粉末成分偏析的增塑剂(汽油、橡胶溶液、白腊等),用于削减颗粒间及压坯与模壁间冲突的光滑剂(硬质酸锌、二硫化钼等)。
(4).制粒
将小颗粒的粉末制成大颗粒或团粒的工序,常用来改进粉末的流动性。常用的制粒设备有振动筛、滚筒制粒机、圆盘制粒机等。
3成形
成形是将粉末转变成具有所需形状的凝集体的进程。常用的成形办法有模压、轧制、揉捏、等静压、松装烧结成形、粉浆浇注和爆破成形等。
(1).模压
即粉末料在压模内限制。室温限制时一般需求约1吨/厘米2以上的压力,限制压力过大时,影响加压东西;并且有时坯体发作层状裂纹、伤痕和缺点等。限制压力的最大极限为12—15吨/厘米2。超越极限强度后,粉末颗粒发作损坏性损坏。
常用的模压办法有单向限制、双向限制、起浮模限制等。
⑴单向限制
即固定阴模中的粉末在一个运动模冲和一个固定模冲之间进行限制的办法,单向限制模具简略,操作便利,出产功率高,但限制时受冲突力的影响,制品密度不均匀,适合限制高度或厚度较小的制品。
⑵双向限制
阴模中粉末在相向运动的模冲之间进行限制的办法,双向限制比较适合高度或厚度较大的制品。双向限制压坯的密度较单向限制均匀,但双向一同加压时,压坯厚度的中间部分密度较低。
⑶起浮限制
起浮阴模中的粉末在一个运动模冲和一个固定模冲之间进行限制,阴模由绷簧支承,处于起浮情况,开端加压时,因为粉末与阴模壁间冲突力小于绷簧支承力,只要上模冲向下移动;跟着压力增大,当二者的冲突力大于绷簧支承力时,阴模与上模冲一同下行,与下模冲间发生相对移动,使单向限制转变为压坯的双向受压,并且压坯双向不一同受压,这样压坯的密度更均匀。
4烧结
(1).烧结的办法
不同的产品、不同的功用烧结办法不一样。
⑴按质料组成不同分类。能够将烧结分为单元系烧结、多元系固相烧结及多元系液相烧结。单元系烧结是纯金属(如难熔金属和纯铁软磁材料)或化合物(Al2O3、B4C、BeO、MoSi2等)熔点以下的温度进行固相烧结。多元系固相烧结是由两种或两种以上的组元构成的烧结体系,在其中低熔成分的熔点温度以下进行的固相烧结。粉末烧结合金多归于这一类。如Cu-Ni、Fe-Ni、Cu-Au、W-Mo、Ag-Au、Fe-Cu、W-Ni、Fe-C、Cu-C、Cu-W、Ag-W等。多元系液相烧结以超越体系中低熔成分熔点的温度进行的烧结。如W-Cu-Ni、W-Cu、WC-Co、TiC-Ni、Fe-Cu(Cu>10%、Fe-Ni-Al、Cu-Pb、Cu-Sn、Fe-Cu(Cu
⑵按进料办法不同分类。分为为接连烧结和间歇烧结。
接连烧结
烧结炉具有脱蜡、预烧、烧结、制冷各功用区段,烧结时烧结材料接连地或平稳、分段地完结各阶段的烧结。接连烧结出产功率高,适用于大批量出产。常用的进料办法有推杆式、辊道式和网带传送式等。
间歇烧结
零件置于炉内静止不动,经过控温设备,对烧结炉进行需求的预热、加热及冷却循环操作,完结烧结材料的烧结进程。间歇烧结可依据炉内烧结材料的功用断定适宜的烧结准则,但出产功率低,适用于单件、小批量出产,常用的烧结炉有钟罩式炉、箱式炉等。
除上述分类办法外。按烧结温度下是否有液相分为固相烧结和液相烧结;按烧结温度分为中温烧结和高温烧结(1100~1700℃),按烧结气氛的不同分为空气烧结,维护烧结(如钼丝炉、不锈钢管和炉等)和真空烧结。别的还有超高压烧结、活化热压烧结等新的烧结技能。
(2).影响粉末制品烧结质量的要素
影响烧结体功用的要素许多,主要是粉末体的性状、成形条件和烧结的条件。烧结条件的要素包含加热速度、烧结温度和时刻、冷却速度、烧结气氛及烧结加压情况等。
⑴烧结温度和时刻
烧结温度的凹凸和时刻的长短影响到烧结体的孔隙率、细密度、强度和硬度等。烧结温度过高和时刻过长,将下降产品功用,乃至呈现制品过烧缺点;烧结温度过低或时刻过短,制品会因欠烧而引起功用下降。
⑵烧结气氛
粉末冶金常用的烧结气氛有复原气氛、真空、氛等。烧结气氛也直接影响到烧结体的功用。在复原气氛下烧结防止压坯烧损并可使表面氧化物复原。如铁基、铜基制品常选用发作炉煤气或分化,硬质合金、不锈钢常选用纯氢。活性金属或难熔金属(如铍、钛、锆、钽)、含TiC的硬质合金及不锈钢等可选用真空烧结。真空烧结能防止气氛中的有害成分(H2O、O2、H2)等的晦气影响,还可下降烧结温度(一般可下降100~150℃)。
5后处理
指压坯烧结后的进一步处理,依据产品具体要求决议是否需求后处理。常用的后处理办法有复压、浸渍、热处理、表面处理和切削加工等。
(1).复压
为进步烧结体物理和力学功用而进行的施加压力处理,包含精整和整形等。精整是为到达所需尺度而进行的复压,经过精整模对烧结体施压以进步精度。整形是为到达特定的表面形状而进行的复压,经过整形模对制品施压以校对变形且下降表面粗糙度值。复压适用于要求较高且塑性较好的制品,如铁基、铜基制品。
(2).浸渍
用非金属物质(如油、白腊和树脂等)填充烧结体孔隙的办法。常用的浸渍办法有浸油、浸塑料、浸熔融金属等。浸油即在烧结体内浸入光滑油,改进其自光滑功用并防锈,常用于铁、铜基含油轴承。浸塑料是选用聚四氟乙烯涣散液,经固化后,完成无油光滑,常用于金属塑料减摩零件。浸熔融金属可进步强度及耐磨性,铁基材料常选用浸铜或铅。
(3).热处理
对烧结体加热到必定温度,再经过操控冷却办法等处理,以改进制品功用的办法。常用的热处理办法有淬火、化学热处理、热机械处理等,工艺办法一般与细密材料类似。关于不受冲击而要求耐磨的铁基制件可选用全体淬火,因为孔隙的存在能削减内应力,一般能够不回火。而要求外硬内韧的铁基制件可选用淬火或渗碳淬火。热锻是取得细密制件常用的办法,热铸造的制品晶粒细微,且强度和耐性高。
(4).表面处理
常用的表面处理办法有蒸汽处理、电镀、浸锌等。蒸汽处理是工件在500~560℃的热蒸汽中加热并坚持必定时刻,使其表面及孔隙构成一层细密氧化膜的表面工艺,用于要求防锈、耐磨或防高压浸透的铁基制件。电镀使用电化学原理在制品表面堆积出结实覆层,其工艺办法同细密材料。电镀用于要求防锈、耐磨及装修的制件。
此外,还可经过锻压、焊接、切削加工、特种加工等办法进一步改动烧结体的形状或进步精度,以满意零件的终究要求。电火花加工、电子束加工、激光加工等特种加工办法以及离子氮化、离子注入、气相堆积、热喷涂等表面工程技能已用于粉末冶金制品的后处理,进一步进步了出产功率和制品质量。
由含钒铀矿提钒工艺实例
2019-02-19 12:00:26
美国科罗拉多的钒铀矿是美国钒的首要来历。前期以出产钒为主,铀是副产品。1943年后调整为以出产铀为主。矿石中的钒除钒钾铀矿(K2O·2UO3·V2O5·3H2O)外,还有钒云母[3(AIV)2O3·K2O·18SiO2·2H2O]及含钙钒酸盐。含U3O8约0.24%~1.23%,V2O5约0.07%~1.16%。矿石可不经焙烧,直接用碱液(Na2CO3、NaHCO3)浸取,可是浸取率低,原因在于钒云母中的钒不溶于碱溶液。为此需在氧化气氛下850℃加碱焙烧,然后再在高压釜中120℃,0.21MPa压力下浸取4~6h。钒、铀的浸取率别离可到达70%~80%、90%~95%。
美国阿特拉斯矿藏公司,选用新工艺处理米维达铀矿,工艺流程如图1所示。图1 阿特拉斯矿藏公司莫亚比铀厂工艺流程
矿石破碎至19mm,依据质料的不同,分酸浸、碱浸两条路线处理。
一、碱浸
参加Na2CO3 50~60g/L,溶液进湿球磨、水力旋流器分级,然后进稠密机。溢流回来,加碱,调理至Na2CO3 50~60g/L,再用于球磨。底流分两组,每组串联7个高压釜浸取,120℃、0.35MPa、6h。排出料浆与进料进行热交换,头两个高压釜用直接蒸汽加热。浸取后的矿浆用鼓式过滤机过滤,残渣送尾矿池。滤液进入4个串联的拌和槽,通蒸汽加热,增加NaOH,生成Na2U2O7沉积,经浓缩过滤,得铀产品。滤液通CO2气后,作为浸取液,送往提钒车间。
二、酸浸
将矿石与水在湿球磨及分级机中细磨,液固比5/1,进浮选槽回收得铜精矿。浮选后进入一段浸取槽。浸取后进入水力旋流器分级。溢流经弄清、过滤得清液。底流进2级浸取槽,用蒸汽加热,参加H2SO4,逗留21h。排料经耙式分级机,溢流用作一级浸取用液;底流过滤、洗刷后,残渣送尾矿池。1、2级的清液兼并送萃取工序。
三、萃取
萃取液加酸,调pH值至1.0~1.2。送4级混合弄清槽用叔胺先萃取铀。萃取有机相为:
成分 1号柴油 叔胺 异癸醇
% 92.5 5 2.5
萃取后有机相用碳酸钠碱液反萃得铀产品。萃取铀后的萃余水相,参加金属铁粉,使溶液的电动势降至150mV以下,使铁离子悉数还原为二价,部分钒也被还原为四价,以便进步钒的萃取率。加调停pH=2,在5个混合弄清槽中逆流萃取。有机相为
成分 1号柴油 二-2-乙基-乙基磷酸 异癸醇
% 91 6 3
萃钒后的萃余液排入尾矿池。含钒有机相用15%H2O4反萃。反萃液送沉积槽,通蒸汽加热,参加NH4Cl、NH4OH沉钒得钒酸铵。最终将钒酸铵枯燥、熔化成薄片出售。
钠化钒渣提钒工艺
2019-02-19 12:00:26
直接往含钒铁水中增加6%的纯碱、8%的铁皮,处理后得钠化钒渣。含钒铁水的脱钒率可达60%~80%。钠化钒渣含V2O5达6%以上。主要成分为NaVO3、Na4V2O7、Na3VO4的复合物。硫构成Na2S进入渣相,脱硫率大于80%;磷构成Na3PO4进入渣相,脱磷率60%~80%。所得半钢的硫、磷含量均低于制品钢的规格,因而可在转炉内完成无渣或少渣炼钢。
选用天然碱处理含钒铁水得到的钠化钒渣,曾在四川西昌410厂进行过湿法提钒及收回钠盐的扩展试验。天然碱取自河南吴城及内蒙古西林郭勒盟及鄂尔多斯湖等地。天然碱是Na2CO3及少数NaHCO3、Na2SO4、NaCl的混合物。所得钠化钒渣的成分如下:成分V2O5Na2OPSiO2S%12.8840.861.289.42.09
工艺流程共分6步:1)碳酸化浸取;2)浸取液的氧化及净化;3)深度碳酸化、浓缩结晶分出NaHCO3;4)碱性铵盐沉钒、制取;5)沉钒后液蒸、回来沉钒、后液回来浸取;6)NaHCO3煅烧得纯碱、煅烧得产品V2O5。
此流程在技术上有诱人的远景,扩展试验已成功,产品合格。但纯碱直销严重,故未能施行。
热镀锌合金工艺目前现状
2018-01-04 10:19:36
目前国内通行的热镀锌合金工艺十分简略,锌冶炼厂要出产锌合金,只需增设一台中频无芯感应炉制备中心合金,将原来用于熔化锌片的大功率感应电炉进行改造,在炉顶中心开设一个孔,添加一套搅拌设备,通过计量配入中心合金,搅拌混合,浇铸即可。这种出产形式的特点是工艺简略,利用现有铸锭熔化炉进行改造简单,为锌冶炼厂广泛采用,但是该工艺有几个方面的不足:依据有芯感应电炉的加热特性,要有启熔体电炉才干作业。即炉内金属液面的最低高度,有必要确保可以浸没感应体的感应沟槽。因而,每次配好一炉锌合金,只能浇铸1/3左右(即剩下金属液面确保在启熔高度以上) ,就有必要参加锌片熔化,从头制造下一炉间歇式熔化。当进行合金制造、搅拌和炉前剖析时,只能中止加热或保温,大功率感应炉的接连熔化优势发挥不出来,搅拌器的吊出吊进操作麻烦。由于搅拌叶片的直径遭到顶上所开孔径的制约(影响热效) ,小范围的搅拌关于矩形炉膛的影响是有限的,因而搅拌的不充分和叶片的增铁效应,对成分的均匀性及和铁含量的要求都带来负面的影响。需求更换合金种类时,对大容量有芯感应炉洗炉是一项耗时费事的作业,改变合金元素时,洗炉需求长期的接连作业才干完成。对电器和炉龄的都有影响当放出合金液参加很多锌片时,温度最低,需求大功率升温;配入中心合金时,温度需求升到最高,在能耗和金属烧损方面都不利于操控。
无毒冶金工艺方法
2019-02-20 11:03:19
70年代末80年代初,法被公以为是最有出路的替代化法处理难处理矿提金技能问题和环保问题的无毒办法。但该法工艺没有老练,试剂耗费大,本钱高,迫使生产供应商停产下马。针对这一难题,本项目打开浸液中金银别离提取系列研讨缩短工艺、提醒试剂耗费机理、优化浸金系统和工艺,然后提出了“法优化工艺”,使该法初具工程含义,并获国家专利。 依据贵金属与含硫基试合物安稳、且共合物介质PH规模宽,有共存性,提出了多硫基低分子共存复合强化浸金系统的“硫派”理论。基于此发现建立了硫基乙酸(与)联合提金法,不只强化了浸出,且新的工艺使金浸出率大于等于95%时试剂耗费及生产本钱降到常规法的1/3-1/5。专家判定以为“学术水平处于国际领先地位,两种新工艺属国表里创始,其经济技能指标到达国际先进水平”。美国专家点评“给法增添了新生机”。现在该法已与扩多半工业实验根底和微生物处理技能联合将更有含义,然后为非无毒试剂(提金环境材料)及无污染采选冶炼、矿山恢复等可持续发展为根底的“绿色冶金”设想奠定了根底。 石硫合剂(LSSS)提金新法创造及系统研讨 LSSS法是依据贵金属与硫有强亲合力而提出的,以廉价石灰和为质料制备的一起含有多硫根和硫代硫酸根等溶金离子的提金办法。该法试剂本钱低,浸金速率高(2倍-6倍),对难处理矿浸出率高,无毒无污染且碱性介质有利替代化法并使用化法设备。 LSSS法创造了含“石硫合剂制造办法”和“石硫合剂提金办法”两个获准专利。开始研讨处理了石硫合剂溶金的有关热力学问题。通过对东北、华夏及西北等很多类型矿藏浸出实验,构成的工艺可使金浸出率达95%以上,本钱与化法适当,但无毒污染。 湿法冶金就是使用化学办法,使矿石在水浸溶液里别离、提纯、富集,首要使用于稀有金属及金、银、铜、锌、铑、等金属的提炼上,是黄金及有色、贵金属的首要工艺之一。湿法冶金包含加压湿法冶金和生物冶金两种。较早选用湿法冶金的是加拿大、美国等国家,开始时使用于金、银、铅、锌、铜、铝及各种贵金属的选矿办法上,后来跟着研讨技能的不断打破,其使用领域不断拓宽,在国际上使用规模越来越广。
炭浆提金工艺
2019-02-20 15:16:12
金矿选矿设备的提金工艺有多种,炭浆法提金工艺是化提金的办法之一,是含金物料化浸出完结之后,金进行炭吸附的工艺进程。 在前期从事金矿作业的人们早已发现通过金矿选矿设备工艺技能,外加金矿活性炭能够从溶液中吸附贵金属的特性,开端只从清液中吸附金,将载金炭熔炼以收回金。因为矿浆须经固液别离得到清液和活性炭不能回来运用,此法在工业上无法与广泛运用的锌置换法竞赛。后来用活性炭直接从化矿浆中吸附金,这样就省去了固液别离作业;载金活性炭用和混合液解吸金银,活性炭通过活化处理能够回来运用。因而今年来炭浆法提金开展成为提金新工艺。 炭浆法提金工艺对选矿设备的要求比较的高,每个工段设备都有其特色的性能与效果,其进程包含质料制备及活性炭再生等首要作业组成,其工艺流程如图所示。 金矿选矿设备之炭浆提金工艺示意图
金矿选矿设备在提金进程中的工艺程大约有以下几点: (1)质料制备把古金物料磨碎至适于化粒度,一般要求小于28目,并除掉木屑等杂质,经浓缩脱水使浸出矿浆浓度到达45%-50%为宜。 (2)拌和浸出 与惯例化法相同,一般为5-8个拌和槽。 (3)炭吸附化矿浆浸出拌和吸附槽(炭浆槽),金矿在吸浆槽中装有格局筛和矿浆提高器,用它完成活性炭和矿浆逆向活动,吸附矿浆中已溶的金,桥式筛能够削减活性炭的磨损。前桥式筛的筛孔易被活性炭阻塞,要用紧缩宅气打扫。 (4)载金炭解吸 现在可用四种办法解吸 ①热苛性溶液解吸; ②低浓度苛性溶液加酒精解吸 ③在加温加压条件下用苛性溶液解吸;④高浓度苛性溶液解吸。 (5)电积法或惯例锌粉置换沉积金 载金炭解法得到含金达600g/m3的高品位贵液,经电积或锌置换法得到金粉,并送熔炼得到金锭。 (6)活性炭的再生使用 解吸后的活性炭先用稀硫酸(硝酸)酸洗,以除掉碳酸盐等聚积物,经几回返网运用后需进行热力活化以康复炭的吸附活性。 炭浆法提金首要适用于矿泥含量高的含金氧化矿石,因为“石含泥高,固液别离困难,现有的过滤机不能使贵液和矿渣有用别离,因而惯例的化法不能得到较好的技能经济指标。实践标明:炭浆法提金在工业上取得了好效果,而且为炭浆法提金工艺所定制的金矿选矿设备,也倍受现在市场的亲睐。
碘化法浸金工艺
2019-02-14 10:39:39
1)槽液配等到条件试验的挑选 ①槽液配比。参照薄膜电路出产蚀刻金导线所运用的每升含碘60g,含碘化钾200g的蚀刻液成分,换算成碘化法浸出金所运用的碘-钠--水系统的根底槽液中碘和的质量浓度:碘250g.L,50g/L,水1000 mL。 ②试验和试验成果。废镀件是在含金质量浓度25~28g/L的柠檬酸盐镀液中,电镀20min的薄膜固体电路(可代合金基)。在相同的温度,浸出同一批滚镀废金件,固定NaOH的质量浓度为50g/L,浸出5min,观察到另添加不同碘量发生的游离碘对浸出率的影响,成果表明:游离碘浓度添加,金的浸出速度和浸出率也添加,但超越100g/L时,浸出率反而有些下降,所以槽液中游离碘控制在80~100g/L为宜。 同样在固定游离碘质量浓度为80g/L时,观察到NaOH浓度直接影响到系统中的碘离子浓度。其量低时,系统中碘离子浓度也低,影响碘化金(I)溶解,也影响了金的浸出速度。其量高时,游离碘浓度也相应下降,影响金的氧化,阻碍金的溶解。归纳上述试验,选定碘240~280g/t、50~65gL为浸出液适合的浓度。 浸出时刻对浸出金的影响,一般跟着浸出时刻的延伸金的浸出率添加,本系统也不破例。但由于本系统运用于可代基镀金件收回金,浸出时刻只控制在将金镀层退净停止。金镀层除退后,假如废件在系统中停留时刻过长可代金基会遭到腐蚀,不只耗费系统中浸出剂并且会下降浸出率,也不利于可代金基体的返镀金;别的,在系统溶蚀金趋于饱满时,因退净金镀层的可代基体有复原碘金酸络合物中的Au(I)为单质金的才能,因而使可代基体表面失去光泽且粗糙,影响返镀金作用,所以浸出时刻一般在3~5 min即可。 2)浸出液中金的别离办法挑选 为了从碘-钠--水系统中,有效地提取金,选用铁、锌置换,钠复原,活性炭吸附,萃取,离子交换,复原等办法,大多到达高的收回率,从动态和静态数据分析,活性炭吸附、铁粉置换、钠复原等办法较好。其间铁粉置换与钠复原两种办法较有用,特别钠复原法,对从收回金后的系统中再生碘更有利,减少了很多铁离子对碘质量的影响。 3)碘的再生 碘化法收回金有必要考虑系统中碘的收回,由于碘的报价昂贵,每收回1 kg黄金,约用碘26 kg,价值千元。若系统中碘不再生,不只进步本钱,并且污染环境。碘的再生是在收回金今后的含碘溶液中进行的。以硫酸酸化至硫酸含量巧%,用粉状酸钾分次加入到酸化后的含碘溶液中,碘离子即被氧化而分出碘。的用量为含碘总量的20%。分出的碘,先以含硫酸的水溶液洗刷2~3次,再用清水洗至中性。所得再生碘,可从头参加配料持续运用。收回碘与新购的碘,制造的槽液作用相同。 4)碘化法收回金的运用 碘-钠--水系统可运用于可代合金基、镍基或镀镍底层上各种镀金废元器件上收回金,或上述不合格镀层的退除。此法替代现在大多数供应商仍运用的橄化钠一防染盐退镀液,还可运用在薄膜电路出产中的光刻工序进行金导带的蚀刻。运用本系统收回金的经济效益明显,其工艺流程如下图所示。[next]
浮选尾矿再选金工艺
2019-02-27 12:01:46
浮选尾矿再选金工艺:2003年,咱们通过对浮选尾矿进行粒度组成及金在各粒级中的散布分析并对已取得的重砂进行可选性实验研讨,终究断定了用重选溜槽+摇床收回浮选尾矿并用再磨再选处理重砂的出产工艺。通过近一年来的实践证明,运用该工艺收回浮选尾矿成功牢靠,不只年可为公司发明150多万元的经济效益,并且可提供30多人的工作岗位,具有杰出社会效益。一、出产现状1、矿石性质河南金源公司矿石类型为中等硫化物含铜金矿石,矿石中金矿藏为天然金和银金矿,金矿藏的赋存状况较为杂乱。金的嵌布粒度相对细微,均匀粒径为0.0315mm,且有适当部分金被黄铁矿和石英包裹。矿石中首要金属矿藏为黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等。脉石矿藏首要以石英为主,其次含少数的长石、绿泥石和碳酸盐类矿藏等。金属硫化物以黄铁矿和黄铜矿为主,可供使用和收回的元素为Au、Ag,其次为铜和硫。3、存在的首要问题现在限制选矿金总收回率不能进一步进步的首要要素一方面来自矿石性质自身,即部分包裹金(特别是被石英包裹部分),若不细磨,则难以单体解离,然后不能被混收回;另一方面因为当选矿石档次不高而要求处理量大,人为导致磨矿细度不行(见表二),使部分金在尾矿中丢失;第三方面因为现在四个磨矿系列各为独立的混体系,板作业形成用水量大,矿浆浓度偏低,矿浆粘度小,部分载金矿藏因为粒度或比重较大而难于上浮。因为上述原因,使得尾矿档次偏高。二、浮选尾矿的重选法扫尾为了下降尾矿档次,添加经济效益,2003年咱们在曩昔重选已取得经历的基础上,又新增了“重选溜槽+摇床”收回浮选尾矿工艺。咱们出资10多万元在浮选车间和砂泵站中间建起了一个长34米,宽8米内分7列的重选溜槽,中间用麻袋收回部分重砂,别的又置办两台6S摇床和一台小型摇床并自行研发一台Φ400的主动螺旋上料机,对溜槽尾矿进一步收回。通过半年来对重选设备的不断完善和改善及严厉的出产管理,现在,溜槽月出产重砂在450吨,档次3.5克/吨,摇床月产重砂60吨,档次16克/吨,月可收回金2500克以上。三、处理重砂的实验研讨 为了探究处理重砂的有用办法,使重选取得的重砂就地转化为效益,咱们在实验室进行了一系列实验研讨。 1、重砂的粒度组成及金在各粒级中的散布。(1)重砂的粒度较粗,-200意图量仅占20.75%。 (2)粗粒级重砂中的金占有适当大的比例,要想充沛收回有必要进行再磨。 2、重砂池浸实验在不磨的情况下,咱们对重砂进行了浸出时刻、药剂用量等要素池浸实验。通过实验在用量0.75公斤/吨的条件下,16天的浸出率可达70%,标明我矿区矿石可浸,但因为重砂粒度较粗,浸出率不高。3、重砂再磨再选实验实验室实验标明,该重砂通过再磨,在-200目细度在60—65%的条件下,先进行混后对尾进行浮选,不只浮选作用显着,并且还可有45—50%的单体金提早以金方式产出,单一浮选取得的金精矿档次可达25克/吨,实验成果阐明选用再磨再选是处理重砂最有用的途径。四、再磨再选的出产实践在取得牢靠实验数据的前提下,2003年5月份咱们对曩昔积存的重砂进行了处理,在近20天的出产处理重砂2324吨,产金7746.36克(其间:合质金3021克,含量金4725.36克),总收回率达82.7%,不只盘活了该部分资源,并且为公司创效30多万元。2003年11月,咱们又在小选厂会集处理重砂1721.80吨,实产金金属量5199.83克,又为公司发明了可观的效益。 五、重选效益分析重选工段七月份建成后,通过近几个月的不断完善,现在月出产重砂450吨,档次3.5克/吨,摇床精矿近60吨,档次16克/吨以上。11—12月份月收回金金属量都在2.5公斤以上,按当年合质金91.20元/克,含量金67.20元/克,均匀79.20元/克核算,年可获效益153万元。效益核算如下:1、溜槽部分 产量=450×3.5×90%×79.20=112266元 车间吨矿本钱=出产本钱+处理本钱=25+40=65元/吨赢利=产量-本钱=112266-65×450=83016元 2、摇床部分 产量=60×16×67.2=64512元 本钱=20000元赢利=产量-本钱=64512-20000=44512元 3、重选工段 产量=溜槽+摇床=112266+64512=176778元赢利=溜槽+摇床=83016+44512=127528元 年赢利=12×127528=1530336元从上述核算能够看出,该项目出资不大,但报答显着年可为公司发明效益150多万元。 六、定论1、用重选法对浮选尾矿进行处理收回是添加效益的一种有用办法,特别对粒度较粗的尾矿作用更显着。2、对重选收回的重砂进行再磨再选,不只浮选作用好并且可提早取得适当部分的单体金。 3、该办法可为同类矿山处理收回高档次尾矿所学习。
石煤提钒工艺
2019-02-22 12:01:55
一、石煤流态化焙烧-酸浸-离子交换工艺
由湖南省煤炭科研所与长沙有色冶金设计院共同开发的流态化焙烧-酸浸-离子交换流程已被湖北某石煤冶炼厂选用(图1)。图1流态化焙烧-酸浸-离子交换法提钒流程
这一新工艺半工业实验取得的首要技能经济指标为:焙烧酸浸转化率67.03%,酸浸回收率大于98%,离子交换吸附率99%以上,淋洗解吸率99%以上,沉积回收率99%以上,从原料到产品钒回收率约65%,离子交换树脂的作业吸附容量高达420mg/g(湿树脂),淋洗液V2O5均匀浓度约100g/L,产品质量契合GB3283-87中冶金99级要求。
二、石煤无盐焙烧-酸浸-溶剂萃取法
石煤无盐焙烧-酸浸-溶剂萃取法提钒新工艺
湖南省煤炭科研所与湘西双溪煤矿钒厂共同开发出的无盐熔烧-酸浸-溶剂萃取流程见图2。这一工艺已用于双溪煤矿钒厂的工业生产。图2无盐焙烧-萃取法提钒工艺流程
萃取的技能条件为:有机相N 263 15%+仲辛醇3%+磺化火油82%,萃取原液pH约为7,比较O/A=1/2,混合时刻3min,级数为1。
反萃的技能条件为:反萃水相NH3·H2O+NH4Cl,比较O/A=2,混合时刻3min,级数为1。
这一工艺取得的首要技能指标为(%):焙烧转浸率大于55,酸浸回收率约98,灼烧回收率约98,总回收率约50。
因为在焙烧时不加任何添加剂,该工艺的生产成本较传统工艺下降20%~25%。一起,避免了加盐焙烧时烟气的污染,含钒废水量也大大削减。
三、酸浸-中间盐法
石煤流态化燃烧灰酸浸-中间盐法提钒新工艺
浙江化工研究院提出的石煤流态化燃烧灰(或石煤)酸浸-中间盐法提钒新工艺见图3。图3酸浸-中间盐法提钒工艺流程
半工业实验取得的首要技能经济指标为:V2O5浸出率93.69%,中间盐回收率99.07%,萃取率98.10%,反萃率98.16%,沉积率99.0%,V2O5总回收率大于80%。产品质量契合冶金98级要求,每吨产品耗硫酸30.46t,P204 7.5kg,TBP60kg,火油60kg,9.09t,蒸汽20t,电8000kW·h,副产铵明矾48。
从钒钛磁铁矿中提钒工艺
2019-01-04 11:57:12
钒钛磁铁矿是一种以含铁、钛、钒为主的共生磁性铁矿,钒的绝大部分和铁矿物质呈类质同象赋存于磁铁矿中。该类矿在世界上赋存量巨大,在世界六大洲均有大型矿床分布,世界上钒产量的88%是从钒钛磁铁矿中提取出来的。本文首先归纳我国开发的提钒技术,然后再介绍国外从钒钛磁铁矿和铁矿中提钒的成熟流程。
从钒钛磁铁矿中回收钒,常用的方法是将钒钛磁铁矿在高炉或电炉中冶炼出含钒生铁,再通过选择性氧化铁水,使钒氧化后进入炉渣,得到钒含量较高的炉渣作为下一步提钒的原料。
目前含钒铁水的处理方法有三种:1、吹炼钒渣法:此法是在转炉或其他炉内吹炼生铁水,得到含V2O512~16%的钒渣和半钢,吹炼的要求是“脱钒保碳”。此法是从钒钛磁铁矿中生产钒的主要方法,较从矿石中直接提钒更经济。目前世界上钒产量的66%是使用这种方法生产的。2、含钒钢渣法:此法是将含钒铁水直接吹炼成钢。钒作为一种杂质进入炉渣,钢渣作为提钒的原材料。但这种钢渣中氧化钙含量高达45~60%,使提钒困难。这种方法不仅省去吹炼炉渣设备,节省投资,而且回收了吹炼钒渣时损失的生铁,是新一代的提钒方法。3、钠化渣法:此法是把碳酸钠直接加入含钒铁水,使铁水中的钒生成钒酸钠,同时脱除铁水中的硫和磷。该种渣可不经焙烧直接水浸,提取五氧化二钒。所获得的半钢含硫、磷很低,可用无渣或少渣法炼钢。
铝型材镀钛金工艺
2019-03-01 09:02:05
铝型材镀钛金工艺,归于镀膜技能,它是在惯例镀钛工艺基础上添加预镀和电镀工艺过程,预镀工艺是将活化后的镀件置于食盐和的水溶液中进行化学处理;电镀工艺的镀液成分包含硫酸镍、氯化镍、、十二烷基硫酸钠、糖精、亮光剂,本工艺具有简略、有用、作用佳等长处,本工艺制得的钛金铝型材其膜层硬度HV≈1500、平等条件下比镀22K金耐磨150倍,可加工成各种形状的金色、五颜六色,黑色等亮光的多种系列铝型材产品。 铝型材镀钛金工艺,包含选材、抛光、化学除油、清水冲刷、活化、真空镀钛工艺过程,其特征在于它还包含: a、预镀工艺,该工艺是将活化后并经清水冲刷的钛金铝型材置于由食盐、和水组成的液体中进行化学处理,处理温度为常温,处理时刻至液体发作剧烈化学反应停止; b、电镀工艺,该工艺中镀液成份包含硫酸镍、氯化镍、、十二烷基硫酸钠、糖精、亮光剂,工艺条件:电流3-4A/dm2阴极移动、5-7A/dm2空气拌和,镀液温度50-60℃,PH值3.9-4.2,电镀时刻15分钟。
氰化法提金工艺
2019-02-25 15:59:39
1、溶金机理
化法是用从矿石中浸取金并把溶液中的金分离出来的办法,其根本化学反响式为:
4AU+8NaCN+O2+2H2O→4Na AU(CN)2+4NaOH
它包含氧的吸收溶解,其组分分散到金表面,吸附,电化学反响等进程。其间O2和CN – 的分散对金的浸出速率起到至关重要的效果。
2、浸出药剂
可用于溶金的有:KCN、NaCN、NH4CN、Ca(CN)2挑选时,应归纳考虑对金的溶解才能、化学稳定性、耗量及报价等。我国黄金矿山大多选用NaCN。
3、维护碱
损耗除了机械原因外,还有化学原因:一是的水解生成HCN气体蒸发构成损失和损害;二是溶液中存在的二氧化碳及硫化物氧化生成的酸(H2SO3,H2SO4)也与效果生成HCN气体;三是黄铁矿氧化时,除生成H2SO4外, 还生成一些硫酸亚铁(Fe SO4),与效果生成Fe (CN)6 ,而当溶液中有碱和氧时,FeSO4可氧化为Fe2(SO4)3,再与碱效果生成Fe(OH)3沉积,Fe(OH)3不与反响,因而,参加碱起到维护的效果,参加的碱叫做维护碱。出产中一般用石灰作维护碱。
4、影响金溶解速度的首要因素
4.1、和氧的浓度
的浓度和溶液中溶解氧的浓度是决定金溶解速度两个首要因素。金在稀溶液中溶解速度大,这是由于氧在稀溶液中溶解度较大,分散速度也较快,因而确保了溶金需求的最低氧浓度。
不同矿石的耗量不同是由于矿石中含有不同量耗费的杂质。惯例的浓度一般在0.03%~0.10%之间。
4.2、温度
金在化液中的溶解速度与温度有关,一般温度高溶解速度快,在无特殊工艺要求的条件下,使矿浆温度维持在150C~250C即可满意浸出的要求。
4.3、金粒的巨细和形状
金的溶解速度与金粒露出的表面积成正比,因而化作业的磨矿粒度要比浮选更细一些。
4.4、矿浆浓度和矿泥
矿浆浓度和矿泥含量直接影响溶剂的分散速度和溶剂与金粒的触摸。
4.5、浸出时刻
在整个浸出进程中,跟着浸出时刻延伸,金的浸出率在逐步进步,但浸出速度也在不断下降,并使浸出率逐步挨近某一极限值。
4.6、杂质离子的影响
在溶液中,大都的伴生矿藏能够不同程度地溶解,给金的浸出带来影响。其间金属矿藏的影响比较严重,有的会加快金的溶解,而有的会阻滞金的溶解,然后使化进程杂乱化。这些对化进程能带来影响的物质,称为杂质,其间大都杂质对金的化有害。
4.6.1、增速效应
适量的铅、铋和等盐类存在,对金的溶解有利,能够进步金的浸出速度,这是由于金与这些金属发作置换,改变了固体表面的特性,然后促进了金的溶解与分散进程。
4.6.2、阻滞效应
在溶液中,某些杂质对金的溶解带来不良的影响。一是耗费溶液中的氧,如磁黄铁矿、砷黄铁矿、辉铋矿等在碱性中的溶解,都能引起溶解氧的很多耗费;二是耗费溶液中游离。与金共生的金属矿藏,在溶液中发作溶解,多时会生成的络合物,一般溶解一个金属离子,会耗费几个分子。如矿石中的硫化物分化时,释放出来的硫离子与反响生成对金溶解不起效果的硫代硫酸盐;三是在金表面生成薄膜。在化进程中,杂质能在金粒表面生成阻止金与溶液触摸的各种薄膜,下降金的溶解速度,如硫化物薄膜、薄膜、氧化物薄膜、不溶的薄膜、浮选药剂的影响。
5、伴生矿藏对化进程的影响
选用化法提金银时,由于矿石的矿藏组成杂乱,矿藏与药剂、矿藏与矿藏,矿藏与氧之间会发作杂乱的化学反响,对金银的浸出将发作不同的影响,其间大都是有害的。有的反映耗费了溶液中的和氧,有的反响生成物构成薄膜掩盖在金银的表面,阻止金和银的浸出。因而,一般情况下成分杂乱的含金矿石,在化时会使耗费量增大,或许下降了金银的浸出功率,有时乃至使金银无法浸出。而有必要进行预先处理。
在伴生矿藏中金属矿藏和他们的硫化物,氧化物,氢氧化物及各种盐类大部分都与和氧效果,而非金属矿藏都不与反响。
5.1、铜矿藏
在含金矿石中常见的铜矿藏有:黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、蓝铜矿、孔雀石和自然铜等,大都铜矿藏比较简单被溶解然后耗费很多,一般工业出产中应尽量下降化矿浆的温度和化液中游离的浓度。
5.2、铁矿石
铁矿石往往是含金矿石中最多的伴生矿藏。不同的铁矿藏在化液中所起的效果也各不相同。其间氧化矿藏对化浸出简直没影响,而硫化矿中以黄铁矿、白铁矿、磁黄铁矿最常见,大部分黄铁矿对化浸出影响少,而大部分白铁矿和磁黄铁矿则易氧化分化而耗费游离氧,然后影响化浸出,因而关于氧化较快的硫化铁矿石,为削减其损害,能够在化前参加满意的碱,冲气拌和,使有害化的铁盐转换成不溶性的氢氧化铁沉积,进行这样的碱处理时,处理时刻和强度根据需求而定。
硫铁矿及其氧化生成物在碱性溶液中,能生成可溶性的碱金属硫化物,并进而耗费和氧,生成硫代酸盐,出产中为消除金属硫化物不良影响,常常增加铅盐。
在磨矿时,由于衬板与钢球的磨耗发作铁粉进入矿浆, 特别加在磨矿之前时,新鲜的铁粉也会与发作反响,然后增加耗费。
5.3、锌矿藏
金属锌在溶液中很简单溶解,溶解速度比较快,闪锌矿在溶液中溶解时发作的化合物如锌络盐,硫代酸盐,硫酸盐及中间硫化物,会耗费很多的氧和。
5.4、铅矿藏
少数的铅对金的浸出有利,过量的铅则会带来晦气的影响,既会下降金的浸出率,还会构成浸出液置换本钱升高及金泥的档次下降。
5.5、矿藏
5.6、锑矿藏
辉锑矿是金锑矿石中最常见的锑矿藏,它很简单与碱性溶液发作反响,由于氧的很多耗费和各种锑盐的堆集,使金难化浸出。
5.7、砷矿藏
在金矿石中,砷矿藏常见有雄黄(Aa2S3),雌黄(As2S2)和毒砂(FeAsS)等几种。含砷矿石对氧化进程极为有害,乃至使化进程无法进行。
5.8、硒矿藏、碲矿藏、银矿藏
6、浸出前化原矿的预备和预处理
含金矿石在进入化浸出曾经,需经一系列必要的预备和预处理作业:一是,为浸出供给细度适合的质料;二是,削减进入浸出的选矿药剂;三是,下降化原矿中有害杂质的数量或按捺这些有害杂质的影响。
6.1、磨矿
磨矿的意图:
榜首、使矿石中的金粒单体解离,并把包裹在其他矿藏中的金颗粒充沛的露出出来;
第二、下降金颗粒的粒径,增加其比表面;
第三、使金露出出新鲜表面,扫除其表面某些薄膜的晦气影响;
第四、磨矿时,矿浆在进程中遭到激烈的充气拌和,当矿浆为碱性时,使某些矿藏饱尝必定的“碱浸”效果,有利于消除某些杂质对金浸出的晦气影响。
6.2、脱药
浮选药剂会对金的浸出发作必定的阻止效果,药剂用量越大,效果越显着。因而关于浮选精矿的化浸出,脱药作业是很必要的。脱药作业一般选用浓缩,过滤(压滤),实践也是脱水的进程,利于满意浸出浓度的要求。
6.3、碱浸
化原矿在化浸出之前,预先在碱性条件下,经过比较激烈的充气和拌和处理,称为碱浸,其效果是消除某些杂质在溶液中对金浸出的有害效果。
经碱浸的矿浆,如果在溶液中生成有害于化出产的成分,应在碱浸后进行脱水洗刷作业,削减有害成分进入化浸出。
6.4、焙烧
某些含金矿石,由于伴生有害化的矿藏或许金颗粒是微粒状包裹在其它矿藏中,若直接化浸出,金的浸出率很低,并耗费很多的和氧,故而进行焙烧处理后再化法提金,往往能取得较好的技能经济效果。
6.5、生物氧化
6.6、加压氧化
6.7、其他氧化
7、浸出设备与浸出操作
7.1、浸出设备
7.2、浸出作业的操作
7.2.1严格操控浓度
适合的浓度是经过试验和出产实践断定的。在确保浸出率不下降的情况下,应挑选低浓度。
浸出作业浓度的操控应遵从下述准则:在确保金溶解功率的前提下,恰当下降浓度,使各串联浸出槽的浓度共同,或前面低于后边浸出槽。每台浸出槽操控的浓度动摇规模越小越好。最很多槽增加。
7.2.2、尽量削减出产动摇
坚持浸出浓度或削减矿浆浓度动摇规模是十分必要的。操控欠好浓度将影响药剂耗费、浸出时刻、充气条件及浸出技能指标。
7.2.3、浸出槽中止作业的时刻不能太长
7.2.4、确保充气并使其均匀弥散于矿浆中
7.2.5、确保拌和才能,查看叶轮情况
7.2.6、查看石灰浓度和其他药剂增加量
8、的办理
是一种剧毒物质,有必要严格办理,其运送,保管和运用进程均应树立一套完好的办理制度。
8.1、操作
由于是剧毒物质,所以凡进化厂的作业人员,必定要经过专门的安全训练,使每个触摸的作业人员,都要了解的性质,了解对人、畜的损害以及防备,急救办法,懂得与环境维护的联系,然后在日常操作中不致于违背安全规程而构成后果。
能够经过完好的皮肤体系使人中毒,因而,无论是液体或许固体,均不能直触摸摸,更不能让其进入创伤处,日常装备溶液时,有必要穿戴好一应劳动维护用品,而且敞开通风设备。作业结束后,应当即脱离现场,制造槽应加盖密封。禁止将食物或许餐具带入现场,防止污染,操作结束后,用解毒液体或许清水洗手和用具。
8.2、中毒与急救
及其化合物的毒性首要来源于根(CN——),它能够经过三个途径进入人体是人中毒:①、呼吸体系;②、消化体系;③、完好的皮肤体系。根进入人体后生成化氢,按捺细胞色素氧化酶,使之不能吸收血液中的溶解氧(使体内氧化机能中止)。麻木神经机能,最终导致体内安排急速全面缺氧而窒息逝世。
人中毒后,症状大致能够分为三个阶段:
榜首、细微症状阶段:此刻有厌恶、吐逆、便意等现象,口中有苦杏仁味,呼吸稍快,头部充血,有头昏之感,这种细微中毒,只需送到空气新鲜的当地,便能很快康复健康;
第二、呼吸困难阶段;中毒特征有耳鸣、震颤、全身乏力、有虚弱感、呼吸困难、眼孔杰出、呈现痉挛、麻木等;
第三、麻木阶段(又称窒息阶段):尿便失禁,条件反射消失,肠子泄空、高度角弓反射致使逝世。
是急性中毒毒品,人若口服0.1克,0.12克或许0.05克氢酸,瞬间致人逝世。但归于一时性毒物,无论是固体或许液体只需不进入人体内,一般不引起中毒,即便吸入微量,只需移到新鲜空气的场所,便会很出,由于的毒性在人体内不积储。若发作急性中毒,可据其轻重采纳以下急救办法:细微中毒则即时移到新鲜空气场所;中毒较重则要求在两分半钟内完结下述(1)、(2)项急救进程,再进行其他进程处理:
(1)、当即撤离现场,到空气新鲜当地去;
(2)、吸入亚硝酸戊脂;
(3)、打针1%亚甲兰,加25~50%葡萄糖20~30毫升;
(4)、打针30%硫代硫酸钠30~40毫升;
(5)、打针强心剂,兴奋剂;
(6)、进行人工呼吸;
(7)、30~40分钟后,重复(2)~(5)进程,用量为原用量的二分之一;
(8)、康复感觉后,给患者服用洗胃药。
溴化法提金工艺
2019-02-14 10:39:39
概述 是一种较强的浸出剂,在水溶液的作用下能很快地溶解金。早在1881年Shaffer就宣布了有关用提金工艺的专利(美国专利No. 267723),但直到最近由于环保和处理矿石的性质改动等原因,才对这种简直被忘却或被忽视了100多年的提金工艺又从头进行仔细的研讨。某些含的浸出剂也开端在市场上占有一席之地。 与氯都是卤族元素,有着比较类似的化学性质。在水溶液中它们都能与大大都元素起反响,而且对金来说又都既是氧化剂又是络合剂,能到达很快的浸金速度,因而是一类比较抱负的金浸出剂。 最近几年,加拿大和澳大利亚等国相继宣布了许多文章,声称要以生物浸出的D-法和K-法等澳化浸出法与化浸出法相抗衡,着重这些新办法具有浸出速度快和不污染环境的长处。 在生物浸出D-法提金新工艺中,选用了一种称之为Bi0-D(Bi0-D-Leachent)的浸出剂,它乃是一种由澳化钠与氧化剂(卤素)制造而成的浸出剂,可用于浸出贵金属。该法是由美国亚利桑那州的Bahamian精粹公司于1987年研讨成功的,用于代替浸出金。据称它除了浸出速度较快以外,还能在较低的温度下进行浸出,因而有人以为这是提金工艺中的一项新的打破。 这种试剂属卤化物类,对密度较大的金属的亲和力大于对密度小的金属,可用于弱酸性至中性溶液中,其稀溶液无毒,试剂易再生,并具有生物递降分化作用,是传统浸出剂的杰出代替物。大都矿石用它浸出2.5 h就可达90%的浸出率。但因在反响进程中会有适当多的蒸气由溶液中逸出,这样不只添加了试剂耗费,而且还会构成严峻的腐蚀和健康问题,故现在仍处于实验室与半工业实验阶段,若能用于工业出产,将使金、银提取工艺发作严重革新。 K-浸出法(K-process)是由澳大利亚Kalias公司创造的,故又称为Kalias法(或K-进程),其实质是运用一种以化物作浸出剂的新工艺。工艺进程中所用的试剂是一项专利,据估量或许包含和盐,可在中性条件下从矿石中浸出金,但现在也处于开发实验阶段,工业上推行运用尚有必定困难。 1985年的一项西德专利中泄漏,由氯化钠(或等)组成的溶剂,溶解金的才能约为(一般以为是最强的黄金溶剂)的5倍。这些都阐明某些含的试剂具有很高的溶解金才能,能经济有用地从难浸矿石(或精矿)中浸出金。 化法提金工艺 1)基本原理 与氯化法类似,金在溶液中的溶解进程也是一个电化学进程,并可简略标明如下: Au+4Br- ==== AuBr4-+3e- Eө =0.87V 化物浓度、金浓度、溶液pH,以及氧化复原电位(Eh)是影响金在溶液中溶解才能的主要因素。化钠浸金进程的溶解反响可写成: Au+3Br0-+6H+ ==== AuBr3+3H20 AuBr3+NaBr ==== Na(AuBr4) 即首先是Au被氧化成AuBr3,然后再与NaBr作用构成AuBr4-络离子进入溶液中。[next] K.Osseo - Asare制作了Au-Br-H20系电位-pH图,如图1所示。从中可见,跟着Br-浓度的添加,AuBr4-安稳区域增大。在室温下,最佳溶金区域在pH4-6之间,电位0.7-0.9 V(以甘电极为准)。
图1
在Brent与Hiskeg的文章中也制作了一幅Au-Br-H20系电位-pH图,如图2所示。这个图看来更为完好一些。在这个图上还标明晰AuBr2-的存在区域。25℃下含金组分的标准自由能见表1.
图2[next]表1 含金组分的标准自由能(J/mol)组分状况△GӨ298组分状况△GӨ298Aus0AuO32-aq-24.24Au2O3s163.02Au+aq163.02Au(OH)3s-289.67Au3+aq433.05AuO2s200.64AuBr3s-24.66H3AuO3aq-258.32AuBr2-aq-113.28H2AuO3-aq-191.44AuBr4-aq-159.26HAuO32-aq-115.37AuBrs-15.47
20℃、100 g水中能溶解3.5g。液是红棕色液体,相对密度3.14,沸点58.7℃。假如溶液pH高会发作下列反响耗费: 20H-+Br2 —→ Br0-+Br-+H20 3Br0- —→ 2Br-+Br03- 澳在嗅化物溶液中生成Br3-。因而在溟化物溶液中嗅有较大的溶解度,Br3-有较强的氧化才能,有利于金的溶解。 2)化法浸出金的动力学 Pesic和Sergent用旋转圆盘法研讨了GeobromTM3400溶液溶金的动力学。溶金速度。随转速的改动如图3所示。溶金速度与转速呈线性联系。但直线不经过原点。这标明溶金速度部分受化学反响速度操控。反响对浓度是一级联系。对离子浓度是0.5级联系。GeobromTM 3400既含有又含有化物,所以实验测定的GeobromTM3400的级数为1.4~1.6级。从溶金速度v随pH改动(图4)看,可分三个区域:pH为1~6,溶金速度v与pH无关,pH为6~10, pH增高溶金速度。敏捷下降。pH大于10,溶金速度。简直为零。溶金反响的活化能为24.85 kJ/mol。高价态的铜、铁、锰以及铅、锌、钠和钾对溶金速度υ没有影响。溶液中有[Mn2+]时溶解速度下降。
图3 图4 [next]
3)工艺特色 ①用GeobromTM 3400从难浸矿石中浸出金就实验过的很多的化物浸出剂来说,现在普遍以为比较有期望的是Geobrom系列的试剂,其间研讨得最具体、技能经济目标又比较好,而且从各方面分析也是最有发展前途的应该说是GeobromTM3114(氯二甲基乙内酞胺,即一种氧化剂,乃是次酸与次氯酸的混合物)、GeobromTm5500(二甲基乙内酞胺)和GeobromTm3400等一些有机络合剂,尤以GeobromTM3400的作用最好。国外近年来对这类试剂已作过很多的实验研讨,并已取得了一些令人满意的成果。 GeobromTM3400系美国印第安纳州Great Lakes化学公司出产的一种试剂的注册商标(该公司是国际最大的和化物产品出产供应商,他们还出产许多种其他代号的Geobrom系列的试剂),它乃是一种蒸气压较低的并已取得专利权的液体载体。很多的实验成果标明,将它用于从难浸金矿石中浸出金时能取得很好的技能经济目标。 在用GeobromTM3400作为金的浸出剂对两种难浸精矿进行实验时,因精矿含碳、硫较高(10%~13%C, 12%~15%S)、浸出前需先使精矿脱水并在110℃枯燥,后在650~750℃下焙烧。经冷却后再将焙砂磨至-150~200目。精矿I、II的含金量分别为242g/t与419g/t,经预处理后得到的焙砂I、II中的含金量分别为298g/t与541g/t。 浸出实验成果标明,Geobrom 3400的浓度为4g/L、NaBr浓度为6~8g/L时,金的浸出率到达最大值(94%左右)。在作浸出时刻(2~24 h )实验时也还发现,2h后可浸金的98%即已溶解。因而,一切今后的浸出实验的时刻均选为6h。对由探究实验断定的最佳条件(GeobromTM3400为4 g/L, pH5.0~6.0,浸出时刻为6 h)还作了验证实验。成果是,对焙砂I样品含金298~312g/t,浸出残渣含金18.5~20.3g/t,金提取率94.2%~94.5%;对焙砂II相应的目标为541~555g/t,22.3~24.0g/t,96%~96.3%。 另据报道,在对上述焙砂I进行化及化提金比照实验时,金浸出率分别为95.1%和94.2%,处理每吨矿石的试剂费用分别为11.7及11.6美元,故两者简直都很附近。 别的还对载体的循环与收回进行了实验。核算得出,用于从精矿中浸出金的GeobromTM3400(报价为1.34美元/kg)的均匀耗费量为8.5 kg/t焙砂。故化法的试剂费用为11.4美元/t焙砂。由实验室收回实验可核算出活性炭对金的负载容量为25 kg/t。用GeobromTM3400在室温下能使金从负载炭上敏捷解吸,接着再用锌粉或联沉积。因而,选用化法收回金时耗费的炭量比化法低得多。一起还省去了化法收回金时所需的热交流、电解槽和电极,估量这样就能使本钱大起伏下降。 最近,A.Dadgar等人又具体研讨了用GeobromTm3400从黑砂精矿中浸出金,以及的电化学再生问题。他们选用很富的(6.2 kg/t)黑砂精矿浸出金,再用离子交流和溶剂萃取法收回金。实验成果标明,用Geobrom Tm3400从黑砂精矿中浸金时,金的浸出速度特别快,大约90%的金是在开始2h内被浸出的,4h今后就到达最高(94%~96%)的浸出率。 然而对浸渣进行的分析标明,在第一次浸出后仍有适当一部分金留在残渣中。为到达最高的金浸出率,必须用新配的GeobromTM3400溶液再浸出两次。用离子交流和溶剂萃取法处理时,金的负载率和收回率简直都到达100%。 开始的经济核算标明,处理每吨精矿约需耗费130 kg的GeobromTM3400。所以,为从黑砂精矿中提取31.1 g金所需的浸出剂本钱仅为1.00美元左右。在对选用电化学办法再生时还可较大起伏地下降本钱。[next] ② AuBr4-在Dower 21 K树脂上吸附。吸附动力学实验悉数在一台机械振荡器以连续办法完结。温度简直不影响化金离子在阴离子交流树脂上的吸附速度,因而定为25℃。AuBr4-在弱碱和强碱性离子交流树脂上吸附速度与溶液pH(1~6范围内)无关,所以pH都调到3.0~3.5。重要的是在碱性pH内,转为酸盐,金以氢氧化金方式沉积,因而,在碱性范围内的速度研讨是无意义的。所以动力学研讨是在温度25℃,pH为3.0~3.5,0.25 g湿树脂与100cm3化金溶液触摸,在3h内,每15 min取一个样,用ICP分析金含量。 实验成果标明:AuBr4-在Dower 21 K上的吸附速度常数为0.029 mg/min,与Br2浓度无关,为一级速度,贱金属离子Fe3+、Zn2+、Cu2+和Ni2+在酸性溶液中。实验证明,树脂的吸附容量与吸附动力学都不受这些贱金属离子的影响,对AuBr4-吸附特别有用。 3)的电化学再生 为进一步改善与完善化法提金工艺,1990年发布了一项美国专利。提出了一种电解法浸金工艺,即在化法浸出槽中刺进电极,电解发作的活性能有用地进行金矿浸出。电解槽下部经渗滤流出的含金贵液,一部分泵送到置换槽内用锌粉置换金,一部分则回来(或弥补新液后)循环浸出。锌粉置换后的贫液亦回来浸出槽,使化物溶液到达有用循环运用,然后下降试剂用量及本钱。 最近,Great Lakes公司为进一步下降GeobromTM3400浸出工艺的本钱,已研制出两种电化学办法用以从浸出和离子交流收回金今后的Geobrom贫液中再生嗅,这些办法在半工业实验时都已取得成功。其间,他们对含质量分数为5%Br2的贫液进行了电解处理。 在半工业(250 kg/d)实验进程中,20%~35%浓度的矿浆在浸出槽中拌和6h以浸出矿石中的金。固液别离后使富液经过离子交流柱以收回金,离子交流树脂除能吸附AuBr4-以外,还能使剩余的嗅复原成嗅化物离子。所以,贫液中将不再含有金和澳。贫液中的澳化物离子被阳极氧化成嗅,可泵回浸出槽中循环运用,并因而而下降了嗅试剂的耗量。 ①电解槽设备。Lectranator体系Lectranator槽是作为游泳池消毒时电解用的次氯酸盐发作器出售的。研讨所用的样机由6个独立的槽组成,生成氯酸盐的电极面积预算为360cm2。Lectranator是一个偶极电解槽,仅在两个外电极连通时,中间极板被极化。 电解槽安装在一个可移动的设备中,该设备由一个带盖的0.2m2聚乙烯储仓和一个Aquatron II型离心泵组成。含有NaCl和NaBr的模仿金浸出液,强制经过此槽(102 dm3/min),并直接回来槽以便循环,回来液流的管道刺进电解液液面以下,以加快混合。 用SorensonDCR 60 -30B电源以发作电极反响,表盘显现运用的槽电压和电流,在6A(适当于100mA/cm2经过6个独立的槽)下进行电解。每30 min电极极性倒置一次,以铲除表面像钙那样的沉积物及外来的电镀金属。这些沉积物在阴极1/2循环时构成,在阳极1/2循环时溶解。 在电解进程中,溶液的pH或许天然上升(留意,逆反响是随阴极放出H2构成OH-),挨近反响结束时,参加必定浓度的H2 S04使pH为5~6,此刻释放出浸出剂Br2,溶液变为特有的橙黄色,用碘滴定以断定法拉第电流效率。[next] ②混合卤化物电解。与浸出剂的电解再生有关的开始研讨标明,浸出法在电流运用率80%~90%时具有高效率。中间规划电解实验运用市场上能买到的次氯酸发作槽及含0.5%~5%Br-离子的模仿浸出液。考虑到削减Br-离子到十分低的浓度将使该法在经济上具有更强的吸引力,改动浸出剂成分以使Br-运用率最大。研讨的基本思想是运用高C1-离子和低Br-离子液流作业。在电解再生期间,电流负荷是阳极C1-离子氧化成次氯酸盐,当下降pH时,Br-离子被次氯酸盐均匀氧化而释放出Br2浸出剂。 本研讨就是运用游泳池消毒槽的设备Lectranator体系来加工金浸出剂。制造者以为此设备为一低电流效率(40%)设备,为了按捺能引起低电流效率的副反响,实践挑选5%Cl-离子浓度的操作条件。由于C1-离子浓度添加,呈现了别的两个长处:a)溶液导电率添加,因而槽电压较低,动力费用削减了;b)或许有一个实践电流密度,成为工业规划电解特征,例如单位出产才能添加了。 为有用地浸出,典型的氧化矿需求大约0.2%的Br2。由于意图是最大极限地运用Br-离子,所以用质量分数为0.5%的Br-离子(以NaBr引进)再生工艺液流。在100 mA/cm2下进行电解,以便在酸化之后出产活性浸出剂质量分数为挨近0.2% Br-的溶液。留意要安全氧化Br-离子是不或许的,由于:a)需求直销游离Br-离子,以便使AuBr4-阴离子络合为氧化的物质;b)游离Br-离子与Br2络合构成Br3-,所以要避免一个不期望有的高蒸气压力。 表2中数据归纳了典型电解条件和成果表2 混合卤化物的电解条件和成果溶液组成5%Cl-,0.5%Br-电流密度100m·Acm-2单个槽压均匀值2.25V电解时刻4h电流效率78%释出Br2的H2SO4量0.4g/L溶液中Br2浓度1.75g/L
池浸树脂提金工艺
2019-02-15 14:21:01
安徽省贵池市马头金矿与吉林省黄金研究所协作,于1990年成功地创始了我国池浸树脂提金工艺。该矿用NK884弱碱性阴离子交流树脂从池浸液中吸附金,硫酸盐解吸。其准则工艺流程如图所示。与原工艺技能经济指标的比较如表所示。[next] 两种工艺技能经济指标比较项目新工艺(树脂法)原工艺(锌丝置换法)差值年处理矿量
/t1800018000 原矿档次
/(g·t-1)4.764.76 耗量
/(kg·t-1)1.52-0.5 浸出率
/%72.1657.1可溶金收回率
/%97.0390.096.94尾渣可溶金收回率
/(g·m-3)1.172.94-1.77总收回率
/%69.6158.2711.34黄金年产量
/(kg·a-1)59.62449.9269.716总产值
/(万元·a-1)286.28239.6446.64单位出产成本
/(元·t-1)70.3576.71-6.36总成本
/(万元·a-1)126.63138.078-11.448年利税
/(万元·a-1)159.65101.56258.088 该矿床属铁帽矿体,矿石的氧化程度很高,含泥量多。自1986年挖掘以来一向以池浸一锌丝置换工艺进行出产(处理矿石量60t/d),浸出率只要65%左右。1990年改为矿泥造块池浸树脂提金工艺后,浸出率前进至72.10%;用量减少了25%;尾渣水中游离含量由920mg/t降至150mg/t,每年可多收回黄金4.8kg;添加效益57万元。
树脂矿浆提金工艺与池浸树脂提金工艺在我国黄金出产中的成功使用,是我国黄金出产技能的一个严重前进。跟着黄金工作的飞速发展,离子交流树脂提金技能必将得到大力推广。
石煤提钒企业与提钒工艺
2019-01-18 09:30:31
纵观2010年的钒系市场萎靡的震荡徘徊,08年金融危机的影响并没有消除,面对十厂九停的局面,让笔者思绪万千。由于2010年钒系市场的不给力,在即将到来的2011年,钒系产品市场仍然不容乐观,机遇与挑战并存。 国家政策和经济大环境的影响,如十二五的特种钢规划、南非电力危机等,钒系产品可能会受益这些而有所上扬。在关注机遇的同时,挑战同样存在,那就是钢材和钒系产品库存的高居不下,这将直接影响钒系产品价格的波动。尽管“十二五”规划已经提出要扩大特种钢生产,但还需要一段时间的过渡期。在技术层面上来说,2012年《钒工业污染物排放标准》的执行,对于提钒技术有了更高的要求,行业洗牌在所难免。 笔者从事大型钒厂设计施工五年,深入理解了行业特点,在此结合工业化实际,分析目前行业的企业与提钒工艺,为行业健康发展尽一份绵薄之力。 笔者五年前开始对五氧化二钒的产销量与成本等进行了详细的研究,得出的结论是绝大部分石煤提钒项目前景黯淡,在此基础上力劝众多石煤提钒投资者做好项目前期工作,将地质勘探、试验研究等工作做扎实。
希望本文能起到积极的意义。 1石煤提钒企业 1.1 石煤提钒企业现状 石煤提钒行业在近五年快速发展,由于各种因素的影响,行业发展不规范,技术水平参差不齐,行业认识存在一些误区。都说石煤提钒项目是大有钱途的,我要说的是,那是特定阶段的暴利(30多万元/吨),在环保日益重视的今天,无视环保的企业很多还没点火即被查封,大规模产业化是根本行不通的,钒企业需要一定的科学性才能可持续发展。 不管你相不相信,“进退维谷”是目前石煤提钒企业最真实的写照,部分投资者却只记得五氧化二钒价格曾从4-5万元暴涨至36-40万元/吨,而抱有幻想,坚持己见或听从他人一叶障目的建议,以致少的投资数千万,多的投资2-3亿,却上马即巨亏,深陷泥潭。 对于传言要认真分析,石煤提钒钱景没那么美好,石煤提钒的成本,特别是新建项目的成本,基本上会达到8.5-10万/吨,有的甚至会达到10-12万元/吨(还有更可怕的)。加上金融危机的影响,钢铁行业低迷、钢铁中钒的用量增长前景放缓甚至停顿,近期钒价一直处于低谷。下面以2010年五氧化二钒厂家产量统计为例。 2010年我国五氧化二钒厂家产量统计 (参考凡宇资讯数据,在此表示感谢)公司名称09产量(吨)10年产量(吨)内江市川威特殊钢有限公司 3000陕西五洲矿业股份有限公司 4000承德建龙特殊钢有限公司 1900攀钢集团西昌新钢业有限公司36003600德昌久源钒钛有限公司---600辽宁葫芦岛辉宏有色金属有限公司 1800云南华云钒业有限公司 四川攀枝花市金江冶金化工厂 葫芦岛市东方钒业有限公司 2000(粉片一起)陕西省山阳县永恒矿建工程有限责任公司 1000甘肃敦煌金地钒业公司 1000沈阳华瑞钒业有限公司 德昌久源钒钛有限公司 600广水大唐助剂有限公司 200芜湖清水福利化工厂 250-300怀化鹏鑫商贸有限公司200200陕西省山阳县永恒矿建工程有限责任公司 100广水湘鄂金属辅助材料有限公司00湘西自治州众鑫矿业有限公司 100湖南怀化万源矿产品有限公司 江苏南京南元化工有限公司 300湖北省旺盛化工厂 500洪江德坤钒业股份有限公司 300-400湖南省花垣四方矿业有限公司 800承德兴华恒通实业有限公司 400湖南省岳阳湘钒化工有限公司 甘肃省敦煌市鄂新钒业有限公司 700湖南益阳华太钒业公司 0湖南怀化德宏矿业有限公司 湖南吉首汇锋钒业有限公司 湖南安化华林钒业有限公司 400-500湖南鑫德钒业有限公司 未投产湖南洪江市振远钒电有限责任公司 湖南聚强钒业化工有限公司 怀化通达冶金冶金材料公司 1100湖南益阳弘基矿业有限公司 沅陵菩恩矿业有限公司 湖南省永欣钒业有限责任公司 0湖南娄底科源矿业有限公司 湖北宣恩泛得矿业投资有限公司 富源化工有限责任公司
黄金选矿的提金工艺
2019-02-25 15:59:39
1.混法提金
混法提金工艺是一种陈旧的提金工艺,既简洁,又经济,适于粗粒单体金的收回。我国不少黄金矿山还沿袭这一办法。跟着黄金出产的开展和科学技术进步,混法提金工艺也不断得到了改善和完善。因为环境保护要求日益严厉,有的矿山取消了混作业,为重选、浮选和化法提金工艺所替代。
在黄金出产中,混法提金工艺仍有其重要的作用,在国内外均有使用实例。现在河北张家口、辽宁二道沟、吉林夹皮沟、山东等不少金矿使用了此工艺。辽宁二道沟金矿原为单一浮选流程,依据矿石性质改为混加浮选联合流程,总收回率进步7.81%(混收回率达64.6%),尾矿档次由0.74g/t降到0.32g/t,年获效益为158万元。混法提金工艺关键在于怎么采纳防护办法,消除毒污染。
2.化法提金工艺
化法提金工艺是现代从矿石或精矿中提取金的首要办法。化法提金工艺包含:化浸出、浸出矿浆的洗刷过滤、化液或化矿浆中金的提取和制品的冶炼等几个根本工序。我国黄金矿山现有化厂根本选用两类提金工艺流程,一类是以稠密机进行接连逆流洗刷,用锌粉置换沉积收回金的所谓惯例化法提金工艺流程(CCD法和CCF法),另一类则是无须过滤洗刷,选用活性炭直接从化矿浆中吸附收回金的无过滤化炭浆工艺流程(CIP法和CIL法)。
惯例化法提金工艺按处理物料的不同又分两种:一种是处理浮选金精矿或处理混、重选尾矿的化厂。选用这种工艺的多是大型公营矿山。如河北金厂峪;辽宁五龙、河南杨寨峪;山东招远、新城、焦家、三山岛金矿。另一种是处理泥质氧化矿石,选用全泥拌和化的提金厂。如吉林海沟;黑龙江联合沟;安徽新桥金银矿等矿山。
我国早在30年代已开端使用化法提金工艺。台湾金瓜石金矿在1936~1938年期间,选用化-锌粉置换工艺提取黄金,年产黄金15万两。
进入20世纪60年代后,为了习惯国民经济的开展,大力开展矿产金的出产,在一些矿山先后选用间歇机械拌和化法提金工艺和接连拌和化法提金工艺替代渗滤化法提金工艺。1967年,首先在山东招远金矿灵山和小巧选金厂完成了接连机械拌和化工艺出产黄金,化法提金由70%进步到93.23%,从此接连机械拌和化法提金工艺在全国各大金矿敏捷获得推行。1970年金厂峪金矿、1977年五龙金矿化厂相继建成投产,尔后国内又连续建成投产了一批机械拌和化厂,化法提金工艺进入了一个新的开展阶段。
黄金出产的不断开展和金矿资源的敏捷开发,自20世纪80年代起泥质高的含金氧化矿石很多添加,开发对这类矿石进行全泥化拌和浸出的研讨,并在黑龙江联合沟金矿建造一座日处理500t矿石的化厂,1983年投入出产。从此,全泥化法提金工艺日渐推行使用,先后在河南、吉林、河北、陕西、内蒙古等地选用此法建厂提金。与此一起,为处理泥质氧化矿石在稠密过滤固液别离上的困难,于1979年11月长春黄金研讨所开端对联合沟金矿的矿石选用无过滤的炭浆法提金工艺,进行了历时两年的实验研讨,获得了成功。在此基础上,于1984年8月在河南灵湖金矿自行设计使用国产设备建成我国第一座日处理50t矿石的炭浆法提金厂。使我国化法提金工艺向前迈进了一大步。炭浆法提金工艺成为处理泥质氧化矿石的岩金矿山就地产金的重要办法之一。尔后在吉林、河南、内蒙古、陕西等地建起了炭浆法提金厂。1984年底,冶金工业部黄金局为推进炭浆法提金工艺在我国的使用,移植消化国外先进技术和设备,与美国戴维麦基公司协作,在陕西省西潼峪金矿、河北省张家口金矿,别离建起了一座日处理矿石250t(西潼峪)和一座450t(张家口)的炭浸提金厂。据调查张家口金矿到达93.54%(1988年炭浆收回率为90.25%)的收回率。
依托科学大搞技术革新的实验研讨,使我国黄金出产技术水平有较大进步。如金厂峪金矿研讨选用锌粉替代锌丝置换金泥成功,使置换率到达99.89%,金泥含金档次显着进步,锌耗量由原锌丝置换的2.2kg/t降到0.6kg/t,出产成本大幅度下降。继而在招远、焦家、新城、五龙等矿山推行使用也获得显着作用。低档次氧化矿石的堆浸工艺,在丹东虎山金矿实验成功后,相继在河南、河北、辽宁、云南、湖北、内蒙古、黑龙江、吉林、陕西等省区推行使用,经济作用显着,为低档次氧化矿的开发使用拓荒了路途。据不完全统计,我国现在选用堆浸法出产的黄金年产量到达万两以上(仅河南省堆浸出产的黄金累计为1.3万两),但与发达国家比较,我国堆浸规划较小,一般为1×103~3×103t/堆,万t/堆的较少,在技术上也存在较大的距离,1988年陕西太白县双王金矿大型万吨级堆浸场投产,获得可喜的效果(矿石档次1.5g/t)。
国外先进技术和设备的引入消化(如美国的高效稠密机,双螺旋拌和浸出槽,日本的马尔斯泵,带式过滤机等),使我国黄金出产在配备水平缓技术水平上又有了进一步的进步,一起也促进了我国黄金出产设备向高效、节能、大型化、自动化方向开展。在提金、硫代硫酸盐提金,预氧化细菌浸出,加压催化浸出,树脂吸附等新工艺的科学研讨方面,近年来也有新的发展。1979年长春黄金研讨所进行提金实验获得成功.
堆浸法提金工艺
2019-02-22 10:21:22
1、概述
运用堆浸法直接从矿石中提取金属已经有了比较长的前史,它首要用于铜矿,今后又用于铀矿的浸出,到了二十世纪六十年代后期,跟着技能经济的开展,堆浸法又被广泛用于低档次氧化矿中提金,这以后跟着活性炭吸附金技能的日益完善,使得堆浸技能愈加完善并在世界范围广泛地开展,尤其是在美国的运用十分广泛,其产金量占总产量的三分之一,出产规模巨大,有的年处理矿量到达数百万吨。近年来为了处理含粘土细泥成分很高的矿石而开展了制粒堆浸技能,越来越显示出堆浸法提金技能的优越性。我国于二十世纪七十年代晚期开端堆浸提金的实验研讨工作,随后在八十年代初期运用于工业出产,而到了世纪替换之间,紫金集团大力运用堆浸技能,现在在全国黄金职业占有了重要的方位。
经过实验研讨和出产实践证明,适宜堆浸提金的矿石有必要契合下列条件:
榜首、石中的金粒细微而表面洁净;
第二、石自身具有杰出的孔隙度和浸透性;
第三、基本上不含有害化的物质(如铜、砷、锑、碳等);
第四、矿石中酸性成分低;
第五、矿石不含过量的细泥和粘土;
堆浸法提金工艺基本上包含以下两个进程:一是运用浸矿液从矿堆中浸出金,产出含金贵液;二是从浸出贵液中运用各种办法提金。
2、堆浸法提金工艺流程
常见的流程有三种:(1)堆浸——锌置换——金泥焙炼;(2)堆浸——炭吸附——解吸电积;(3)堆浸——炭吸附——燃烧载金炭——灰渣熔炼。
以上三种工艺以“堆浸——炭吸附——载金炭解吸电积“工艺最为适宜。
3、影响堆浸的要素
3.1、矿石的结构、物理化学性质与金粒的赋存情况
入浸的矿石有必要结构疏松,孔隙度大,表面孔隙和毛细孔发育,将有利于浸矿液体和氧向矿块内部分散而加快金的浸出速度。含金氧化矿就具有疏松多孔的特色,所以比细密的原矿硫化矿愈加适于堆浸。
入浸矿石的金粒越细,则浸出速度越快,当细粒金贮存在矿石的断面和裂隙上时,就简单浸出。但微细粒金被其它矿藏包裹时便很难乃至无法被浸出。
金粒的形状对浸出也有影响,如薄片状金比较之粗粒球状金易浸。
3.2、矿石中其他成分
矿石中首要含有:As、Sb、C、Cu等矿藏组成,某些矿藏会与和氧起效果而耗费和氧,影响金的浸出,有的则会生成使金表面钝化的薄膜而阻止金的浸出,因而有必要留意来料情况,采纳办法以削减其对浸出的影响。
3.3、入浸矿石的粒度和矿堆的浸透性
入浸矿石的粒度对金的浸出影响很大,矿石破碎的粒度越小,金粒露出的表面积越大,浸出速度越快,但粒度越小,浸矿液的浸透效果受到影响越大,乃至构成死角,别的,细矿粉过多还会形成堆渣含残液量增大,形成金属丢失。
影响浸透性的要素除粒度外,还受矿石含泥量,粘土含量以及筑堆办法和矿堆的高度有关。
3.4、浸矿液的组成和酸碱度
化堆浸进程首要受浸矿液中各组成分的分散过程所操控,当浸矿液中浓度较低时,影响更为显着,实践证明,当其他条件相一起,为到达相同的浸出率,浓度为0.1%的NaCN溶液的浸出时刻是浓度为0.25%浸矿液的浸出时刻的四分之一左右。一般堆浸进程中,浓度应根据矿石组分和浸出的不同阶段操控在0.025~0.1%之间。
确保浸矿液有满足的碱度是堆浸的必要条件,所以要常常操控浸矿液的碱性,常常使浸矿液的PH值保持在10~11。
3.5、喷淋方法和喷淋强度
喷淋方法影响到浸矿液的散布均匀以及雾化丢失。出产中应尽量使浸矿液均匀散布,不呈现喷淋死角,削减雾化丢失。喷淋强度是指单位时刻内对必定量矿石喷淋浸矿液数量,增大喷淋量可加快浸出液的循环,进步金的浸出速度,但过大的喷淋强度会增大矿石中杂质的浸出,相应下降浸出液中金的档次,影响含金贵液的收回。
3.6、温度和气候的影响
进步温度可进步浸出速度,但关于堆浸而言,一般不宜运用人工调温办法。多雨时节与区域,出产中要考虑对浸出的影响,劲风、高温干旱时节,区域要考虑喷淋的丢失。
4、堆浸的工业出产
4.1、堆浸厂场所的挑选和建造
堆浸场所有必要挑选在土壤质地均同时具有满足强度的区域,以便承载不计其数吨矿石和设备,确保不会发作部分下沉损坏浸垫,丢失含金浸出液,且要求场所具有必定斜度,以便浸出液聚集外流,但不宜过大,以防底垫滑动。
4.2、堆浸构筑
堆浸的构筑直接影响矿堆内部的孔隙率和溶液浸透的均匀性,故而在筑堆时应尽量防止粗细粒偏析现象的发作,防止矿堆压实。矿堆高度由实验断定一般2~9米。
4.3、堆浸的技能条件
(1)疏松多孔的入浸矿粒度可粗些一般为-50或-30毫米,比较细密的矿石可操控在-10毫米。
(2)浸矿液中浓度一般操控在0.025~0.1%之间,实践中最好按初中后三期分段操控,初期较高,后期较低。
(3)浸矿液的PH值一般操控在9.5~11之间,一般的操作是在浸堆筑成后,以清水洗刷铲除金属杂质后,用饱满的石灰水或苛性钠液体洗刷矿堆,直到堆底排液PH值达9.5以上后,方可喷淋浸金。
(4)喷淋强度与浸出时刻
4.4、含金溶液的吸附收回
一般选用炭吸附进行金的收回,详细的吸附设备多种多样,本质相同,功率上有不同,中小型堆场多用串联炭柱吸附。
树脂法提金工艺(二)
2019-02-15 14:21:01
4.两段化-吸附工艺 不久前,化-吸附工厂首要处理以含金为主的矿石,一道收回矿石中的银与金。近年来,也开端用此法处理含银高的矿石,在处理时运用一段化吸附法,银的收回率不高,形成很多丢失。为此试用两段化-吸附法。 银在帆化时虽也和金相同生成银络合物[Ag(CN)2]-,但在一般条件下,能生成Ag(CN)2-的首要是金银矿、天然银。其他银矿藏,特别是硫化银矿藏就难以生成Ag(CN)2-了。在氛化液中,硫化银的溶解反响是: Ag2S+4NaCN=====2NaAg(CN)2+Na2S 式中反响的方向取决于溶液中和可溶硫化物的数量比。当反响进程中生成的在矿浆中不断堆集直至逐步树立平衡后,银的溶解反响就会中止。为使反响向右进行到底,就有必要进步矿浆中的浓度并强化矿浆充气。这时的在氧的存鄙人会首要氧化为硫代硫酸钠,然后再氧化成硫酸钠: 2Na2S+2O2+H2O→Na2S2O3+2NaOH Na2S2O3+2NaOH+2O2→2Na2SO4+H2O 所以,在有氧存在的高浓度溶液中,硫化银分化的总反响式为: Ag2S+4NaCN+2O2→2NaAg(CN)2+Na2SO4 由上可知,要使硫化银在化矿浆中有效地分化,矿浆中有必要含有高浓度的和氧。 前苏联某金一银矿床矿石的金、银化动力学曲线如图5。从图中可看出:①浓度在0.1%~0.4%时,金、银的溶解速度和溶解率最大;②在上述浓度下,经12h化金便简直彻底溶解;而银即便经42h,溶解率也只挨近80%;③在化开端的2~3h内,银的溶解率简直达50%。开端时银的溶解速度快,其原因是矿石中的金、银矿首要被溶解所造成的;④银到达最大溶解率所需的时间比金长4倍,这是因为矿石中硫化银矿藏溶解慢的原因。所以,浓度高和化时间长,是含硫化银矿石化作业的首要特点。[next] 经过对树脂吸附银的动力学研讨以为。当溶液为只含银和少数CN-的纯液时,树脂会激烈地吸附银。如溶液中除银络阴离子外还含金络阴离子时,则树脂先为银所饱满,后为金所饱满。这是因为吸附进程中树脂被银和金饱满之后,就出现已被树脂吸附的银络阴离子被金络阴离子替代的现象。在金、银和杂质金属络阴离子共存的溶液中,AM-2Б阴离子交流树脂吸附阴离子的相互取次第按如下的吸附挑选次第摆放:[Au(CN)2]->[Zn(CN)4]2->[Ni(CN)4]2->[Ag(CN)3]2->[Cu(CN)4]3->[Fe(CN)6]4-。这表明:当树脂饱满后,后边的阴离子就会被前面的阴离子从树脂中替代出来。这就是选用AM-2Б阴离子交流树脂挑选性吸附收回金、银的两段化-吸附工艺原理之地点。 两段化一吸附收回矿石中金、银的工艺流程(图6)在榜首段吸附收回金,第二段吸附收回银。即原矿矿浆在含质量分数为0.1%~0.15%的NaCN和0.2%~0.3%的CaO的条件下化12h,此进程中金简直彻底溶解,银约50%(首要是金银矿中的银)被溶解。[next] 将此矿浆送榜首段吸附,树脂参加最终一只帕丘卡吸附槽后(此槽中的树脂吸附金、银参半或银更多),经2~3级吸附,树脂就为银所饱满。但当树脂与矿浆逆向运动到今后的各吸附槽中,树脂吸附的银逐步被金离子替代而富含金。金在榜首段吸附的吸附收回率达98%~99%。经榜首段吸附后,进步矿浆中的浓度(保持在0.15%或以上)再次进行化,使硫化银分化。二次化后的矿浆送第二段吸附,首要从矿浆中吸附收回银,一起收回残留和再溶解的金。故第二段树脂吸附的银多、金少。 作者还曾研讨过吸附进程银络离子的存在形状。证明树脂吸附有多电荷的银络离子[Ag(CN)3]2-、[Ag(CN)4]3-。现已查明,当银络阴离子被树脂吸附后,因树脂中吸附有CN-离子而会生成多电荷银络离子,影响所吸附的银量,因一个多电荷的络阴离子要占有树脂中几个活性基团。这也是AM-2Б阴离子交流树脂在这种条件下吸附银的交流容量和挑选性都适当低的原因。
树脂法提金工艺(一)
2019-02-15 14:21:01
树脂矿浆法提金工艺首要包含化矿浆中金的吸附、载金饱满树脂上金的解吸收回和树脂再生等三项要害作业。 从化矿浆中提取金的离子交流吸附技能和炭浆法相同也有两种方法:一是矿浆于拌和浸出槽中化后,再送往吸附槽加离子交流树脂吸附提金、银;二是树脂与矿浆一同参加拌和浸出槽,矿浆的化和树脂的吸附部分或悉数一起进行(即相似于炭浆法的CIP工艺)。但后者的运用尚存在许多详细困难。 1.树脂吸附工艺典型流程 树脂吸附金的作业大多在化后的矿浆中进行。图1为典型的金矿石化浸出吸附流程,或许吸附浸出流程。它与炭浆法根本相似。
[next]
经细磨的矿粉以含固体40%~50%的矿浆进入吸附浸出,矿浆先送入筛析工序以除掉木屑。因为木屑在化、吸附进程中,特别是在树脂再生进程中对贵金属的技能经济目标有很坏的影响。在矿石细磨和分级后,在稠密前进行筛分除木屑比较适宜,因为这时矿浆浓度低,筛析不会发作困难。与炭浸法(CIL)相同,也选用前2~3个槽作预化。假如化在磨矿时就开端,那么可不设预化槽,而仅设吸附浸出槽。在吸附浸出体系中,矿浆和树脂也是逆流运动。从最末吸附浸出槽排出的尾矿需通过查看筛分,收回细粒载金树脂,避免形成永久性的金丢失。从第一个吸附浸出槽产出的载金树脂在筛上与矿浆别离,一起用水洗刷。过筛后,树脂给跳汰机,将粒度>0.4mm的粗矿砂与树脂分隔,因少数的粗矿砂鄙人一步再生树脂时将形成设备操作困难,并恶化再生技能目标。 在帕丘卡吸附槽(见图2)中加阴离子交流树脂进行逆流吸附,产出饱满金、银的树脂和尾矿浆。尾矿浆送净化前需进行操控筛析,以捕收漏失的树脂,回来吸附进程尾部某个吸附槽。载金树脂在筛上与矿浆别离后,加水洗刷,送跳汰机别离出大于0.4mm的矿砂,再经摇床选出精矿回来再磨矿。跳汰机产出的树脂送再生工段解吸提金。槽子容积达500m3。
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因为矿浆中的浮选药剂、及精矿矿浆含金量高,树脂从浮选精矿的化矿浆中吸附金的作业与矿石化矿浆的作业有所不同。关于金档次为3~5g/t的矿石,树脂载金5~20kg/t;为原矿的2000~4000倍。因此,送去再生的树脂数量很少。 吸附浸出进程的质量分数为0.01%~0.02%,这比传统的化法(浓度0.03%~0.05%)低得多,因为跟着CN-浓度增加,它对树脂吸附也增强,因此进步浓度会下降树脂对金的吸附容量;此外,随CN-浓度增加,转入溶液的杂质品种和数量增加,这同样会下降树脂的载金容量。 别离矿砂后的纯洁饱满载金树脂送交再生工段,以收回金、银及其他有价金属,康复树脂的吸附功能。 2.All-2型树脂吸附工艺 在前苏联,曾选用All-2型混合碱阴离子交流树脂对含金矿石的化矿浆进行半工业吸附实验,实验流程及工艺条件示于图3。
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实验用矿石为含金3~6g/t的石英低硫化物矿,金在矿石中首要呈微粒与锑和砷矿藏共生,并含有很多原生矿泥。化矿浆98%~99% -0.074mm,液固比(1.8~2):1,含质量分数为0.03% NaCN、0.015% CaO,已溶金1.02~1.78g/m3,未溶金1.09~1.63g/t。实验选用8段接连逆流吸附处理了640m3矿浆。 All-2树脂参加用空气拌和的帕丘卡浸出槽的化矿浆中,增加量为矿浆体积的0.2%~0.4%,经4.5~7h吸附,尾矿中含已溶金的体积质量浓度为微量至0.093g/m3,未溶金0.6~1.0g/t,经净化处理后抛弃。吸附进程中,可使矿浆中的未溶金再溶解30.7%~47%,从而使金的收回率约进步10%~11%,即金的总收回率由64%~70.3%进步到80.8%~82.6%。表6.3.6列出了All-2树脂从化液中吸附金属的实践目标。 曾实验过用水力旋流器、水力别离器、浮选机、脉冲柱筛分机、跳汰机——筛分机、筛分机——摇床以及电磁选矿机等来别离矿浆中的载金树脂,都未能取得100%的树脂收回率。进程中,因机械磨损所形成的树脂耗费小于2g/t矿石。 别离出来的载金树脂,于柱中先用5体积水洗刷,除掉矿泥和碎屑,再用5%H2SO4 (8~10树脂体积)溶液在30℃温度下,以1~1.51m/h流速酸洗除锌、镍和CN-,然后在含5% SC(NH2)2 、2.5 H2SO4液中(1.5~2.9树脂体积),于温度30℃、面积电流2.5A/dm2、槽电压2V条件下,经6~8h电洗脱,可使树脂上95%以上的金、银解吸。表1列出了树脂再生前后的金属含量及解吸率。表1 AП-2树脂吸附前后溶液中的金属含量及吸附率[254]金属元素AuAgCuZnFeCoNi树脂吸附前/(mg·L-1)1.161.69.326.594.111.392.46树脂吸附后/(mg·L-1)0.060.150.80.31.10.10.08吸附率/%94.890.691.495.575.692.896.8 经电洗脱后的树脂,再加5倍树脂体积的水洗刷除硫脉,然后用8~10倍树脂体积的含质量分数为16% NH4NO3、5% NH4OH(或4%NaOH)液,在25℃与流速1.0~1.5m/h下碱洗除铁、铜后回来吸附作业运用。[next] 3.704、717型树脂吸附工艺 717型树脂是我国出产的乙烯型强碱性氯型阴离子交流树脂,曾试用于从含金硫精矿的化矿浆中吸附金。实验用精矿的金粒度一般为5~45μm,与黄铁矿关系密切。因为金粒微细,矿浆被磨细至100% -0.038mm(-400目)。化浸出后矿浆固液难以别离,故用图4所示的流程向拌和化的矿浆(液固比为4:1)中按20kg/t的量参加717型树脂,逆流吸附6h,每克树脂含金1.30mg,吸附收回率98.52%。载金树脂在0.2mol/LNaOH与2mol/L NaCNS的解吸液中,运用铅板阴板和石墨阳极,在槽电压2.6~3.2V、面积电流171A/m2条件下电解解吸20h,解吸后树脂含金0.008mg/g,解吸率为99.40%。精矿含金31.33g/t,进程中金的总收回率93.25%。
炭浆法提金工艺
2019-02-22 11:02:45
运用活性炭吸附法从化矿浆或许溶液中提金的工艺有:炭浆法(简称CIP法)、炭浸法(CIL法)和炭柱法(简称CIC法)几种类型,它们的工艺基本上都包含以下几个进程:(1)从化矿浆或许溶液顶用活性炭吸附浸出金,产出载金炭;(2)对载金炭进解吸处理,使炭上的金从头转入溶液中,产出金的解吸贵液;(3)运用各种办法从含金贵液收回金;(4)把已被解吸后的贫炭进行再生处理,康复它的活性后,回来吸附作业再用。
1活性炭的特征
活性炭从起外观分为粉末炭和颗粒炭两类。颗粒炭能够从多种含炭物料如各种纤维素、木材、椰壳、果壳、果核及各种煤制作产出。
研讨工作标明,活性炭的结构与石墨相似,是由细小的晶片所构成,晶片的厚度只要几个碳原子厚,直径为2~10微米,并且摆放很不规矩,具有许多具有分子一般巨细的很多开口孔穴的侧壁。因而活性炭是具有兴旺的细孔结构和巨大吸附表面机的活性物质,它是Au(CN)-杰出的吸附剂。活性炭的细孔结构很杂乱,由直径介于10~100的微孔和直径大于1000的大孔及介于100~1000的过渡孔组成,细孔结构是影响活性炭吸附特性的首要要素。
活性炭表面积是决议其吸附才能的重要目标,一般可用比表面积(米2/克)来表明,活性炭的表面积由颗粒的外表面和由细孔构成的内表面两部分组成,比较起来,由细孔结构构成的内表面积具有极大的面积份额(大于90%),因而对活性炭的吸附特性更具有决议性效果,研讨测定,活性炭的比表面积很大,一般为500~1400米2/克,某些乃至高达2500米2/克。
在提金出产中,要求运用的活性炭有必要具有较高的硬度和耐磨性,而吸附活性与耐磨性往往是彼此对立的。出产实践中往往根据实验与经历来断定运用何种活性炭。
2活性炭的吸附进程
由Au(CN)-向炭粒表面的外分散,向炭粒内部的内分散和吸附三个进程来完结。
3、影响活性炭吸附的要素
3.1、活性炭的类型
椰壳炭与杏核炭的吸附特性远优于煤质炭和焦质炭。
3.2、吸附设备结构
常见吸附槽有轴流式和径流式良种,比较而言,轴流式槽的阻力较小,死区也小,炭磨损率也低,尤其是选用双叶轮时愈加显着。
3.3、矿浆性质
指矿浆的粒度特性、浓度和粘度、有机物含量、矿浆的PH值等。
矿浆的粒度特性是指矿浆中常含有一些大于级间筛筛孔尺度的木屑或粗粒矿砂,将会构成级间筛筛孔的阻塞和载金炭的档次下降,别的,含木屑的载金炭的解吸率也不高。
矿浆浓度的巨细首要影响矿浆比重和活动性,将直接影响活性炭的漂浮性和散布不平衡,不利于吸附,实践证明一般操控在40~45%较好。
矿浆粘度首要受细泥含量多少来决议,泥多,粘度大,活动性差,易构成级间筛的阻塞,一起浸出,吸附效果均欠好。
矿浆中的有机物首要指木屑,油类物质、腐植酸、浮选药剂等。它们能够被活性炭吸附,影响金的吸附率,并使活性炭中毒,给炭的活化再生带来困难。
3.4、吸附段数和底炭浓度
吸附段数与底炭浓度一般由实验和经历来断定,吸附断数一般为4~6段,底炭浓度则5~25克/升之间操控,选用逆流串炭(接连式和接连式两种)。
3.5、矿浆充气
矿浆充气量过大会下降金的浸出速度和活性炭对金的吸附,充气办法一般有中心充气和管道充气两种,时刻证明轴内中心充气法更好。
4提炭设备和工艺操作
4.1、提炭设备
现在运用的是有涡轮泵、射流泵、空气混合室三种。
4.2、工艺操作
提炭一般由榜首槽开端,然后逐槽进行串提炭,最终在末槽补加炭,提炭次数根据实验与理论核算为根据,各班坚持一致。
5载金炭的解吸
5.1、载金炭解吸的原理
实验研讨证明,活性炭吸附的进程实践上是一个可逆进程,当炭吸附金时,温度、压力、PH值和根(CN—)浓度过高会显着下降金的吸附量,因而完全能够采纳有用的办法使载金炭上的金被解吸到溶液中去。
5.2、载金炭的解吸办法和工艺条件
5.2.1、常压加温解吸法(又叫扎德拉解吸法)
这是最早呈现的较简略的办法。是在温度为85~95℃的条件下,用0.1%NaCN和1.0%NaOH制造的混合水溶液使之通过载金炭床,大约需28~70小时完结解吸要求。
5.2..2、加压解吸法
在温度为150~1700C,压力为0.3432Mpa,混合水溶液为0.1%NaCN和0.4~1.0% NaOH制造而成,解吸4~6小时可使脱炭含金低于50~70克/吨。本法周期不长,可是设备费用高,解吸贵液送电积前有必要冷却。
5.2.3、酒精解吸法
用1.0%NaCN和1.0%NaOH混合液再参加20%体积的酒精,在800C常压下进行解吸,解吸时刻为5~6小时,可是酒精为易燃和易蒸发物质,不易操控。
5.2.4、美英解吸法
该法为南非英美研讨所创用,用0.5个载金炭体积的5%和1.0%混合液预先处理载金炭0.5~1小时,然后再用5个载金炭体积的加热去离子水,在流速为每小时3个载金炭床体积进行解吸,作业温度1100C,操作压力为0.5~1.0公斤/厘米2,解吸时刻(包含酸性)约为9小时。
5.3、解吸设备和操作留意事项
载金炭的解吸设备一般和电解堆积设备相联系,构成出产循环的机组。
将备好的载金炭装入解吸塔(柱)内,再将制造好的解吸液泵入解吸电积体系,其具体操作办法,视运用的设备、工艺而定。
5.4、载金炭解吸应留意的事项
5.4.1、当解吸塔的长径比大于6时,解吸效果较好,可便利操作,缩短解吸时刻,故一般选用长径比大于6的解吸塔。
5.4.2、解吸液在塔内的活动状况尽量做到流速在塔内断面上散布均匀,并与载金炭充沛触摸。
5.4.3、通过实验选定适宜的解吸时刻,一般状况下,解吸时刻越长,解吸率越高,但过长则会使设备运用率下降,出产成本添加。
5.4.4、按规程要求严格操控解吸温度在塔内各点散布均匀
5.4.5、要确保解吸液成分符合规定
5.4.6、留意解吸液的流量,一般可在1小时1~5个炭床体积。
5.4.7、留意载金炭的含杂质状况和细孔特色。事前扫除炭内杂质(木屑、塑料、粗粒矿砂等)将有利于解吸率的进步。
6、脱金炭的再生
活性炭的活性通过吸附、解吸、再生后有着显着表化,脱金炭经酸性再生后,其活性并无显着进步,只能康复一半的活性,只要选用热力再生才有可能使活性得以康复到80%以上。
构成活性炭吸附活性下降的首要原因如下;
榜首、炭的细孔被无机物阻塞,例如矿浆中Ca(OH)2、Mg(OH)2的石英砂微粒,粘土矿泥等极易被活性炭吸附,进入炭之细孔内,发作通道阻塞,别的矿浆中过量的以及铜等贱金属的络合离子也会被炭粒吸附构成微孔中毒,下降活性。
第二、有机物如润滑油,洗刷剂,浮选药剂,腐植酸等都被活性炭吸附,极大地影响炭的活性。
第三、活性炭内活性点的降解和炭的细孔发作型变,也是活性下降的原因。
实践证明,脱金炭酸性后,其活性可康复到50~60%,而热再生后其活性可康复到85%以上,有的乃至比新炭的活性还好。酸性可用稀或稀硝酸(浓度1~5%)于常温下在专门酸洗槽中,经2~4小时洗刷,便可除掉炭上钙锌等化合物,而用90~93℃的热酸溶液则可去除钙、锌、镍的化合物以及大部分硅。假如炭的细孔被硅酸盐严峻阻塞,只要运用(HF)水溶液方能见效。
脱金炭的热再生一般在外热回转炉内完结,其进程包含枯燥,炭化和气化几个阶段,它能够起到以下效果:
榜首,使有机吸附物在加温阶段解吸蒸发;
第二,在600~700℃条件下使有机污染物炭化;
第三,炭构成新的微孔,添加比表面积;
第四 ,在炭的微孔内构成新的活化点,添加活性。
树脂矿浆法提金工艺
2019-02-15 14:21:01
安徽省霍山县东溪金矿与吉林省黄金研讨所及南开大学协作,于1988年将原炭浆法提金工艺改造为树脂矿浆法提金工艺,并于1989年进一步扩展出产能力为50t/d,出产状况一向杰出。其准则流程如图所示。所用树脂为NK884弱碱性阴离子交流树脂(粒度0.8-1.2mm),选用硫酸盐一步解吸,酸再生液使树脂再生。 东溪金矿原25t/d炭浆厂目标先进,改用树脂矿浆法处理贫硫石英脉矿石后,虽然矿石档次略有下降,各项技术目标仍好于炭浆法(见表)。每年可多收回金0.34kg,银44.57kg,节电18.6万kW·h,削减本钱2.66万元,添加利税9.59万元。1989年6月该矿扩建为50t/d树脂矿浆厂后,出产一向正常,Au浸渣档次已降到0.15g/t。 东溪金矿树脂矿浆法与炭浆法技术目标比照提金工艺金属原矿档次/(g·t-1)浸渣档次/(g·t-1)浸出率/%吸附率/%解吸率/%总收回率/%产值/(kg·a-1)树脂Au7.380.2796.3498.9599.3395.61100.6矿浆法Ag12466.6799.4499.6765.97116.75炭浆法Au8.330.3196.2699.1696.7295.0199.76Ag12558.3371.0194.8541.2174.18
含钒岩石清洁提钒工艺评价
2019-02-25 15:59:39
含钒岩石,亦称黑色页岩型钒矿、石煤,是我国钒矿资源十分重要的一部分,岩性以碳质页岩、含碳硅质页岩为主,岩石中含有或富集了钒、镍、钼、铀、铜、硒、镓、银及贵金属等60多种元素,遍及于我国湘、鄂、川、黔、桂、浙、皖、赣、陕、甘、晋、豫20余省中泥盆纪曾经的陈旧地层中。在我国这类岩石中,可构成工业矿床的首要是钒,据有关材料显现,仅湖南、湖北、江西、浙江、安徽、贵州、陕西等7省,V2O5的储量已超越12亿t(不包含近几年各地新探明的储量),为我国钒钛磁铁矿中钒总储量的7倍,超越国际其他各国五氧化二钒储量的总和。我国含钒岩石首要产区见表1。
我国从20世纪60年代初开始进行从含钒岩石中提钒的研讨,到70年代遍及选用钠化焙烧提钒工艺进行出产,该工艺全流程总收回率一般低于50%,收回率低、资源有用运用差,在出产进程中排出很多富含对周边环境构成严峻污染的烟尘和HCl,Cl2,SO2等难以处理的腐蚀性废气,构成出产后的环境管理难度加大,为典型的以献身环境为价值的出产工艺,现在在我国现已全面禁止。近年来我国的一些科研、出产部门在进步V2O5的总收回率、简化工艺流程、削减污染物的发作、完成清洁提钒出产等方面进行了很多有利的探究,以期找到能全面替代传统提钒工艺的清洁出产工艺。本点评首要针对国土资源部贵阳矿产资源监督检测中心研讨实验的分段酸浸提钒工艺,运用归纳指数法对其探究从资源和污染物目标进行开始分析,并对工艺预期的清洁出产程度进行点评,探究在实验室实验阶段工艺能否完成清洁出产的一种定量点评办法,为下一步的扩试、工业实验挑选相应的工艺供给参阅、学习。
一、清洁提钒工艺根底
把握钒赋存情况和提钒进程中钒价态的改变规则,是拟定合理的含钒岩石提钒工艺流程,进步钒资源收回运用率,开发低耗清洁提钒工艺的重要根底。
(一)钒赋存情况
矿藏学研讨标明,我国不同区域含钒岩石的物质组成比较杂乱,不同区域间或同一区域不同矿段间,钒的赋存情况和赋存价态改变多样,但大部分钒首要赋存于伊利石类粘土矿藏中,且绝大部分以V3+方式存在于粘土矿藏二八面体夹心层中,仅部分以类质同像替代Al-O八面体中的Al3+;V4+一般是含钒岩石经蜕变效果、风化淋滤效果或经氧化焙烧之后发作,原岩中V4+一般以氧化物(VO2)、钒卟啉中的氧钒离子(VO2+)或亚钒酸盐方式存在,且以赋存于铝硅酸盐类粘土矿藏(如伊利石、高岭石等)、以类质同像替代Al-O八面体中的Al3+的VO2为主。因为含钒的铝硅酸盐类粘土矿藏结构十分安稳,很难直接被水、酸和碱溶解,要浸出这部分钒有必要先损坏这些含钒矿藏的晶体结构,使赋存在晶体结构中的钒开释出来,再使其氧化和转化。
含钒岩石均构成于复原环境,在此环境下不或许存在V5+,一些矿区中处于天然风化(氧化)带(氧化矿)的样品中可有少数的V5+存在。从结晶学的根底推论,因为V5+离子半径与铝硅酸盐类粘土矿藏中阳离子的半径差异较大,不具有构成类质同象的条件,能够为这些少数的V5+首要以游离态V2O5或结合态(xM2O·rV2O5)的钒酸盐方式吸附于铁氧化物和粘土矿藏中,溶于酸和碱,可直接运用酸或碱浸出。
(二)清洁提钒机理
对地球元素化学搬迁的研讨标明,岩石在化学风化进程中,水化、水解效果中解离出的H+,关于脱除原岩中铝硅酸盐类矿藏的盐基离子、硅有着重要含义。矿藏中的一些非氧化态矿藏(如硫化物)在风化进程中的氧化促进矿藏分化,一起使被氧化矿藏活化,然后促进其发作搬迁转化。因为这一进程中很多H+的存在,可与水中的CO2,SO42-等构成H2CO3,H2SO4,而H+的存在,又反过来促进H2CO3离解为H+和HCO3-,使风化的进程一直在一种偏酸性介质环境中进行,原生岩石遭到深度的化学风化,终究使铝硅酸盐类矿藏晶体结构损坏,组成矿藏的元素构成各种化合物而发作地球化学搬迁或残留。由此可见,酸性介质的存在,是铝硅酸盐类矿藏晶体结构被损坏的最首要原因。
在酸性介质中,当H+进入铝硅酸盐类粘土矿藏晶格时,H+将替代V3+置换Al3+离子的方位,使离子半径发作改变,Al-O-H八面体的晶格能较Al-O-V晶格能更小,具有构成更为安稳结构的趋势。但因为H+离子的存在,铝硅酸盐类粘土矿藏铝氧八面体中Al-O-H键在强酸介质中易解离,构成该类矿藏发作类似于天然界化学风化的行为进程而使其晶格损坏。因而,H+的存在,将使铝硅酸盐类粘土矿藏中的V3+被开释进入溶液,然后可被氧化成V4+离子,选用后续工艺即可提取:(式中x标明与V2O32+结合的氧化物)
二、清洁提钒工艺-分段直接酸浸提钒
根据V3+在酸性介质中地球化学行为的特征,国土资源部贵阳矿产资源监督检测中心研讨成功了分段直接酸浸提钒技能(图1),钒总收回率一般都可达80%以上,比传统焙烧工艺大大进步。一起因为在整个工艺流程中无焙烧,然后处理了传统提钒进程中因焙烧而发作的HCl,Cl2,SO2等腐蚀性气体的污染问题。图1 分段直接酸浸提钒工艺流程
分段直接酸浸提钒工艺具有技能工艺简略、本钱较低、钒收回率高、环境污染低一级长处,但该工艺还存在一些需求处理的问题:一是为得到较高V2O5浸出率,有必要耗费很多酸(H2SO4,HF,H2SiF6等);二是酸性浸出液的净化除杂、Fe3+复原和pH值调整等工序需求耗费很多药剂,特别是,然后导致氮废水的发作及处理问题;三是原矿中伴生的其他金属元素,在酸浸进程中不可防止地会一起进入浸出液中,而这些金属元素在现在的技能经济条件下,较难完成归纳收回运用而与终究废水一起排放,构成污染问题。
三、分段直接酸浸清洁提钒工艺点评
(一)点评办法
清洁出产(CleanerProduction)的概念,是联合国环境开发署工业与环境规划活动中心在1989年首要提出的,指将归纳防备的环境战略继续地应用于出产进程和产品中,以削减对人类和环境的风险性。清洁出产包含清洁的出产进程和清洁的产品两方面的内容,即不只要完成出产进程的无污染,并且出产出来的产品在运用和终究作废处理进程中也不对环境构成危害。清洁出产是以污染防备为中心,将工业污染防治关键由结尾管理改为出产全进程削减的全新出产方式,首要针对出产进程单元的污染操控分析,以消减污染物排放量和下降废物毒性为主。
现在清洁出产点评目标系统和办法的各种数学点评形式中,以归纳点评指数法和均匀点评指数法、模糊数学归纳评判法为主,后2种点评办法一是在点评模型中需片面断定点评因子权重,假如没有很多的详细测验和统计数据,就无法给出一个契合客观现实的权重,然后使点评成果带有很强的片面因素;二是在点评进程中触及很多杂乱的数学核算,下降了点评的可操作性。作为对实验室工艺预期清洁出产水平的分析,能够在仅根据实验室流程的相关材料的条件下,用简略的定量或半定量的点评定论指明有关问题。因而,学习陆长清等提出的“归纳点评指数法”,对分段直接酸浸提钒的预期清洁出产水行点评。
(二)点评要素
1、点评目标系统断定
厂商清洁出产定量点评目标,分为逆向目标与正向目标两类:一类是以动力和资源耗费、污染物发作为点评要素逆向目标,该目标的数值越低(小)越契合清洁出产要求(如能耗、水耗、污染物排放量等目标);另一类是以资源归纳运用、重复运用等为点评要素的正向目标,该目标的数值越高(大)越契合清洁出产要求(如废水重复运用率、尾矿归纳运用率、总收回率等目标)。
分段直接酸浸提钒工艺诞生的一个首要原因,是为了削减及根绝传统提钒工艺中大气污染的问题,其能否完成清洁出产,更多地表现在出产进程之中。根据科学性、针对性强,简略易量化,核算进程简略等特色,结合分段直接酸浸提钒工艺流程的要害操控点,参照《钒工业污染物排放标准》(征求意见稿)相关污染物目标,提出含钒岩石分段直接酸浸清洁提钒工艺的出产点评,首要环绕逆向目标即资源目标和污染物两大类目标,选用单位产品的相应目标,对工艺的预期清洁出产可完成性进行点评。分段直接酸浸提钒工艺清洁出产点评要素及点评关键见表2。
表2 分段直接酸浸提钒工艺清洁出产点评要素及点评关键2、点评指数
“归纳点评指数法”一个最显着的特征,就是选用指数的办法,对点评目标的原始数据进行“标准化”处理,使点评目标转换成在同一尺度上能够彼此比较的量。点评指数分为单项点评指数、类别点评指导、归纳点评指数。
单项点评指数:以类比工艺相应的单项目标参照值作为点评标准核算得出。其核算公式为式中,Qi为单项点评指数;Di为该工艺某单项点评目标值(实践或规划值);Ai为类比工艺某单项目标参照值。
类别点评指数:根据所属各单项指数的算术均匀值核算而得。其核算公式为式中,Cj为类别点评指数;n为该类别目标下设的单项个数。
归纳点评指数:为防止在断定加权系数时的片面影响,选用统筹极值或杰出最大值的归纳指数,以确保点评在尽量客观全面的一起,又能战胜单个点评目标对点评成果的屏蔽,其核算公式为式中,Icp为清洁出产归纳点评指数;Qi,max为点评指数中的最大值;Cj,a为类别点评指数的均匀值;m为点评目标系统下设的类别目标数。
根据归纳点评指数,选用分级制将归纳点评指数分为4个等级,按清洁出产归纳点评指数Icp所到达的水平,能够给工艺是否能完成清洁出产供给一参阅的相对标准(表3)。
表3 工艺清洁出产水平点评(三)分段直接酸浸提钒工艺清洁出产点评
1、流程数据及参照工艺
据图2所示工艺流程,根据流程实验分析及核算成果,得到该工艺实验进程中资源和污染物目标别离见表4和表5。
表4 分段直接酸浸提钒工艺资源目标注:均对产出的V2O5计,下同。
表5 分段直接酸浸提钒工艺污染物目标 t/t对同一矿区矿样,别离为无盐脱碳焙烧-酸浸、催化钙化焙烧-酸浸、钠化焙烧-酸浸、氧压-酸浸工艺作为参照工艺,以各工艺实验进程中所取得的相应数据作为参照点评目标(表6)。
表6 不同工艺参照点评目标 t/t注:①电耗单位为kW·h/t;②A~C原矿V2O5档次1.00%,D原矿V2O5档次0.658%。
在对工艺的污染物目标点评时,因现在并未有钒工业清洁出产相应目标,故选用《钒工业污染物排放标准》(征求意见稿,以下简称《标准》征求意见稿)中相关目标约束作为参照值。
2、点评指数
根据单项点评指数、类别点评指数及清洁出产归纳点评指数核算公式的核算成果别离见表7~表9。
表7 各工艺资源单项点评指数表8 分段酸浸工艺污染物点评指数注:①表中工艺指分段直接酸浸提钒工艺;②标准指《钒工业污染物排放标准》(征求意见稿)。
表9 各工艺归纳点评指数3、预期清洁出产水平点评
分段直接酸浸提钒工艺资源类别指数值Cj标明(表7E),该工艺资源有用运用率有所提高:与以焙烧为中心的传统工艺(无盐焙烧、钙化焙烧、钠化焙烧)处理V2O5档次1.00%的原矿比较(表7A,B,C),该工艺处理V2O5档次0.696%原矿的资源耗费显着低于传统工艺,而高于处理档次V2O50.658%原矿的氧压酸浸工艺(表7D);该工艺污染物类别指数略大于《标准》(征求意见稿)污染物类别指数(表8),提示排放水平仍需改善。
按分段直接酸浸提钒工艺资源归纳点评指数值Icp(表9,E)分析,该工艺预期能根本完成清洁出产(表3);结合该工艺单项点评指数(表7,E)及其与氧压-酸浸工艺相应指数的比较(表10),恰当调整流程中某些工艺参数(表11),该工艺预期能彻底完成清洁出产。
表10 不同酸浸工艺单项指数比较表11 分段直接酸浸提钒工艺主张调整的参数 t/t注:①氧压-酸浸选用氧气,分段直接酸浸选用NaClO3作为氧化剂;②单位除注明外均为t/t。
分段直接酸浸提钒工艺与《标准》(征求意见稿)污染物归纳点评指数(表9)根本处于同一水平,该特征具有两层含义:一是指示该工艺的排污与《标准》(征求意见稿)排放限值比较,就污染物目标而言,依本研讨所选用的清洁出产点评系统,是处于同一水平的清洁出产程度;二是因为《标准》(征求意见稿)排放限值首要根据焙烧工艺所制定,其污染物归纳点评指数值,Icp落入应予筛选工艺规模(表3),其含义在于提示《标准》(征求意见稿)距完成清洁出产仍有必定距离,应充分考虑钒职业清洁出产的需求进行必定的修正,使其契合清洁出产的排放限值标准。
四、定论
(一)选用归纳指数法对提钒工艺清洁出产的程度进行点评,是以提钒工艺中可类比项目的单项目标为点评根据的,目标具有必定的可比性,表现了必定科学性和现实性;点评归纳指数能够定性并归纳描绘该工艺预期清洁出产实践情况和水平,可协助科研或出产部门有目的地挑选相应的工艺进行下一步的实验研讨。
(二)归纳指数首要触及各点评项目单项目标的集权型核算,公式简练、易于把握、便于核算、可操作性强,经过各单项目标指数的比照,能够使工艺研制人员清楚地了解工艺自身的水平缓问题,促进选冶工艺在实验室研讨阶段加大预期完成清洁出产的力度。
(三)清洁出产点评办法的挑选应与整个工艺目标系统相配套,归纳指数点评法尽管能够直观、简练地给出点评成果,可是其没有考虑所挑选的各个详细目标间彼此影响的限制联系,对点评目标间的相关性考虑不行,一起也没有考虑单项目标对整个工艺清洁出产水平的奉献。因而,运用归纳指数法能够对实验室工艺的预期清洁出产水平供给一参阅根据,但应慎重将其直接应用于工业出产流程工艺的清洁出产水平点评。