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钒电池反应百科

铅蓄电池放电反应方程式的原理

2019-03-13 09:04:48

当两极板放置在浓度为27%~37%的硫酸(H2SO4)水溶液中时,极板的铅和硫酸发作化学反应,二价的铅正离子(Pb2+)转移到电解液中,在负极板上留下两个电子(2e-)。因为正负电荷的引力,铅正离子集合在负极板的周围,而正极板在电解液中水分子效果下有少数的(PbO2)进入电解液,其间两价的氧离子和水化合,使分子变成可离解的一种不稳定的物质——氢氧化铅〔Pb(OH)4)。氢氧化铅由4价的铅正离子(Pb4+)和4个氢氧根〔4(OH)-〕组成。4价的铅正离子(Pb4+)留在正极板上,使正极板带正电。因为负极板带负电,因此两极板间就产生了必定的电位差,这就是电池的电动势。当接通外电路,电流即由正极流向负极。在放电过程中,负极板上的电子不断经外电路流向正极板,这时在电解液内部因硫酸分子电离成氢正离子(H+)和硫酸根负离子(SO42-),在离子电场力效果下,两种离子分别向正负极移动,硫酸根负离子抵达负极板后与铅正离子结组成硫酸铅(PbSO4)。在正极板上,因为电子自外电路流入,而与4价的铅正离子(Pb4+)化组成2价的铅正离子(Pb2+),并当即与正极板邻近的硫酸根负离子结组成硫酸铅附着在正极上。

铜和什么反应,变黑?

2018-12-13 10:31:09

铜和氧气反应,变黑方程式:2Cu+O2===2CuO不是点燃是加热放火上烧一烧旧行了别用硝酸,浓的稀的都不行,会把铜溶解

电镀的反应机理

2018-12-19 09:49:46

A、电极电位 当金属电极浸入含有该金属离子的溶液中时,存在如下的平衡,即金属失电子而溶解于溶液的反应和金属离子得电子而析出金属的逆反应应同时存在:Mn++ne = M 平衡电位与金属的本性和溶液的温度,浓度有关。为了精确比较物质本性对平衡电位的影响,人们规定当溶液温度为250℃,金属离子的浓度为1mol/L时,测得的电位叫标准电极电位。标准电极电位负值较大的金属都易失掉电子被氧化,而标准电极电位正值较大的金属都易得到电子被还原。 B、极化 所谓极化就是指有电流通过电极时,电极电位偏离平衡电极电位的现象。所以,又把电流-电位曲线称为极化曲线。产生极化作用的原因主要是电化学极化和浓差极化。 1、电化学极化 由于阴极上电化学反应速度小于外电源供给电子的速度,从而使电极电位向负的方向移动而引起的极化作用。 2、浓差极化 由于邻近电极表液层的浓度与溶液主体的浓度发生差异而产生的极化称浓差极化,这是由于溶液中离子扩散速度小于电子运动造成的。 电镀过程是镀液中的金属离子在外电场的作用下,经电极反应还原成金属原子并在阴极上进行金属沉积的过程。 电镀原理简单而言,就是在含有欲镀金属的盐类溶液中,以被镀基体金属为阴极,通过电解作用,使镀液中欲镀金属的阳离子在基体金属表面沉积出来,形成镀层。 电镀的要素: 1.阴极:被镀物,指各种接插件端子。 2.阳极:若是可溶性阳极,则为欲镀金属。若是不可溶性阳极,大部分为贵金属(白金,氧化铱)。 3.电镀药水:含有欲镀金属离子的电镀药水。 4.电镀槽:可承受,储存电镀药水的槽体,一般考虑强度,耐蚀,耐温等因素。 5.整流器:提供直流电源的设备。 (磨光→抛光)→上挂→脱脂除油→水洗→(电解抛光或化学抛光)→酸洗活化→(预浸)→电镀→水洗→(后处理)→水洗→干燥→下挂→检验包装 电镀工作条件是指电镀时的操作变化因素,包括:电流密度、温度、搅拌和电源的波形等。

从含钒钢渣中提钒

2019-01-03 15:20:48

含钒钢渣是含钒铁水直接在转炉里按一般碱性单渣法炼钢而得到的钢渣。该种渣成分复杂,又经常波动。含钒钢渣的特点是氧化钙含量高,钒含量较低。研究结果表明,硅酸三钙(Ca3SiO5),其形状受空间限制,自行性差,一般呈不规则粒状填充于其他矿物格架之间,并包裹其他矿物。硅酸三钙相中V2O5的含量较低,约1.47%,但由于该相在渣中占得比例大,仍有17.88%的V2O5夹杂其中。镁--方铁石系方镁石、方锰石构成的固溶体系列,其分子为(Mg0.58,Fe0.36,Mn0.06)1.00O,该矿物中含钒很少。 钙钛氧化物是一种新矿物,分子式为(Ca3.02,Mn0.013.03(Ti1.36,V0.37,Fe0.23,Mg0.01,Si0.09)2.12O7,可简写成Ca3(Ti,V)2O7。该矿物是一种黑色厚薄不等的长板状矿物,并与其他矿物连生,钒置换钛进入晶格中。该矿物中V2O5含量为9.78%,其钒量占渣中总钒量的78%,是提钒的主要对象。含钒钢渣返回高炉处理是我国首创的一种提钒工艺。它是把含钒钢渣再烧结后返回小高炉,练出含钒2~3%的铁水,再兑入氧气底吹转炉内吹炼,得到V2O5含量高于35~40%的高钒渣。此渣在电炉内直接还原,制取含钒大于35%的钒铁合金。含钒钢渣的特点是氧化钙含量高。用传统的钠盐焙烧--水浸提钒工艺,钒浸出率很低。目前研究出的钠盐焙烧--碳酸化浸出工艺较好的解决了氧化钙的危害。 在含钒钢渣中,钒主要赋存在钒钙钛氧化物中,焙烧时钒钙钛氧化物与碳酸钠反应:2Ca3V2O7+Na2CO3+O2=3CaO+2NaVO3+Ca3(VO4)2+CO2硅钒酸钙与碳酸钠也发生类似反应:2[Ca2SiO4·Ca(VO4)2]+Na2CO3+O2 =2Ca2SiO4+2NaVO3+Ca3(VO4)2+5CaO+CO3烧结后水溶性钒约20%,碳酸化浸出的钒约60%。  焙烧主要技术条件:渣碱比100:18,钢渣的磨细度-200目大于60%,制粒后的粒度直径5~10mm,焙烧温度1100℃,物料停留时间3.7小时。技术指标是:生产能力1.58T·m-2·d-1,烟尘率0.5%,熟料转浸率85%。

铋矿浆电解阳极反应机理

2019-01-31 11:06:04

王成彦、邱定蕃等对辉铋矿在矿浆电解进程的阳极反响进行了比较深化的研讨。经过很多的实验研讨,以为辉铋矿的阳极浸出进程是一个杂乱的反响进程,辉铋矿在酸性氯化钠介质中呈悬浮状所发作的阳极浸出进程,能够经过下列几种途径来完结: (1)石墨相当于一个导体,辉铋矿相当于一个可溶阳极,当辉铋矿和石墨阳极发作磕碰而触摸时,将经过下面的反响被氧化:(2)石墨电极上或许发作其他氧化反响,如发作Cl2、O2气体分出,这样一些气体再氧化辉铋矿。(3)有关实验标明,在浸出渡中参加铁离子,辉铋矿的浸出反响速率显着进步,槽电压显着下降,阐明铁离子也参加了辉铋矿的阳极浸出进程。 为查明辉铋矿在矿浆电解阳极浸出进程的反响机理,实验测定了溶液中有辉铋矿和无辉铋矿时的i-E曲线以及在上列溶渣中参加4g∕L的Fe2+后有和无辉铋矿存鄙人的i-E曲线,见图1。图1  不同条件下的i-E曲线 1-HCl 1mol∕L+NaCl 200g∕L; 2-HCl (1mol∕L)+NaCl (200g∕L)+辉铋矿(-0.074mm、L∶S=10∶1); 3-HCl(1mol∕L)+NaCl(200g∕L)+Fe2+(4g∕L); 4-HCl(1mol∕L)+NaCl(200g∕L)+Fe2+(4g∕L) +辉铋矿(-0.074mm、L∶S=10∶1)。 HCl-NaCl溶液中没有辉铋矿和铁离子存在的状况下,石墨阳极只或许存鄙人列反响:    (1) E333(1)=1.177-0.066pH+0.0165lgPO2                (2) E333(2)=1.306=0.066lg[Cl-]+0.0333lg[Cl2] 矿浆电解条件下,pH=0、pO2=0.2×105Pa、[Cl-]=3mol∕L,代入以上两个方程得E333(1)=1.248V,E333(2)=1.255+0.0333lg[Cl2],因为溶液中[Cl2]很小,因而,E333(1)和E333(2)的不同不大,上述两种反响均有或许在阳极上发作。Arslan、Duby研讨了黄铁矿在溶液中的阳极氧化状况,在阳极电位1.4~1.5V(SCE),t=35~40℃下,阳极液中HClO的浓度可达0.15smol∕L,并以为HClO是由阳极上分出的Cl2发作的,阳极上水的氧化反响也一起发作并分管了部分电荷传输。Arslan在用石墨阳极研讨黄铁矿的阳极氧化时,发现阳极上有CO2生成并发作阳极蚀变现象。王成彦、邱定蕃在矿浆电解扩展实验中也发现石墨阳极存在蚀变现象。这些也能够证明,在矿浆电解进程中,当阳极电位较高时,阳极上能够发作Cl2和O2的一起分出。 关于反响考虑到铁离子在溶液中能够构成铁氯络合物,其实践电位会更低(如图2线23所示),因而,当件系中存在铁离子时,上述反响有或许是阳极的首要反响。图2  Bi2S3-Cl--H2O系E-lg[Cl-]图图1中,线1是无辉铋矿、无铁离子潜液中测得的i-E曲线,其电流只能是因为反响式(1)和式(2)发作,且电流巨细应表明该反响的速度。从图中看到,当阳极电位高于~1.10V(SCE)时,电流便急剧上升,而低于该电位时,阳极电流极低且动摇很小。因而能够以为在实验用溶液中,当阳极电位高于-1.10V(SCE),石器阳极上开端很多分出气体,此电位正处于和氧气的理论分出电位邻近。 线2是有辉铋矿、无铁离子溶被中测得的i-E曲线,此刻阳极上的电流应是辉铋矿直接与电极磕碰的氧化反响、和氧气分出反响一起发作的,比较线1和线2,在电位低于-1.10V(SCE)的规模之内,电流能够以为是因为辉铋矿在石墨阳极上直接电氧化发作的,这个电流较线1升高了许多,阐明辉铋矿的直接电氧化是能够发作的;电位大于-1.10V(SCE)二线根本重合,析氯析氧反响起了主导作用。 线3是无辉铋矿、有二价铁离子的溶液中测得的i-E曲线,从图中能够看到,当阳极电位高于0.5V(SCE),电流便显着增大,该电位正处于反响的标准电位邻近,因而能够以为此电流是因为二价铁离子的阳极氧化发作的。在固定电流密度小于300A∕m2的条件下,阳极不会发作析氯析氧反响,只要在电解后期,二价铁的氧化挨近结束,才或许发作析氯析氧反响,此刻槽电压将显着上升。 线4是在有辉铋矿、有二价铁离子的溶液中测得的i-E曲线,它较线3的电流大。此电流的发作能够以为是二价铁离子的阳极氧化和辉铋矿与阳极磕碰的触摸氧化一起发作的。但线4并不是线2和线3的简略加合,它仅仅略高于线3并类似于线3,因而能够以为此刻的首要反响仍旧足二价铁离子的阳极氧化反响、而辉铋矿的直接电氧化则是非必须的。因为有辉铋矿存在,在阳极上生成的三价铁将Bi2S3氧化后自身还原为二价,二价铁又在阳极氧化为三价。如此重复,直至辉铋矿的氧化浸出挨近彻底。 如果在固定电流密度200A/m2的条件下,由图1能够比较看出,线2和线4的阳极电位相差0.7V左右,也就是说,要取得相同的浸出反响速度,在有铁离子存存的溶液中,其阳极电位要比无铁离子溶液的阳极电位低0.7V,相应的槽电压也要下降0.7V左右,然后下降了电解进程的电耗。 图3是在固定电流密度200A∕m2、Fe2+为4.0g∕L、Cl-为150g∕L、H+为1.0g∕L、Bi3+为10g∕L、100g辉铋矿、粒度<0.038mm为96%、L∶S=3∶1的状况下测得的石墨阳极电位(SCE)和槽电压随时刻的改变曲线。图3  恒电位电解槽电压和阳极电位随时刻的改变 图3阐明,在辉铋矿的理论浸出电解时刻内,槽电压被迫在0.8~0.9V的规模之内,阳极电位动摇在-0.5~-0.6V(SCE)的规模之内,正处于二价铁离子的标准氧化电位邻近。能够以为,在此刻间内的阳极反响首要是二价铁离子的氧化反响,铋精矿的浸出首要是因为三价铁的氧化作用。 在铋的理论浸出电解时刻今后,槽电压和阳极电位都急剧上升,槽电压升至1.6~1.8V,阳极电位动摇在-1.2V(SCE)左右,此刻,辉铋矿的浸出巳挨近彻底,二价铁也简直悉数氧化为三价铁,阳极开端发作析氯反响,槽电压也跟着阳极电位的进步和阴极的极化而升高。 由以上的分析,能够得出以下的定论: (1)在实验选用的条件下,溶液中无铁离子存在时,在阳极电位为-0.2V到-1.0V的规模内,阳极反响首要是辉铋矿在石墨阳极上直接电氧化,当阳极电位大于-1.10V时,析氯析氧反响起主导作用。 (2)在有铁离子存在的状况下,阳极上发作的首要反响是二价铁离子的氧化反响,辉铋矿的氧化能够以为是由三价铁离子完结的,三价铁被坯原为二价,二价铁又在石墨阳极上氧化,如此重复循环。当然,在浸出进程中从头到尾也存在着辉铋矿与阳极的磕碰触摸氧化。 (3)在有铁离子存在的状况下,阳极电位可较无铁离子的阳极电位下降0.7V左右,过对下降电耗是有利的。

钒知识

2019-03-08 09:05:26

钒是高熔点稀有金属,密度5.96,熔点1890℃,沸点3380℃,有耐性,在中加热变脆,含氧和氮的钒也有脆性。钒是电的不良导体,其电导率仅为铜的十分之一。室温下,钒不与氧效果,在加热条件下被氧化成VO、V2O3、VO2、V2O5,高温下与大都非金属元素(如氮、碳、硫)发作反响。钒还能与铝、钴、铜、铁、锰、钼、镍、钯、锡、硅构成合金。钒的氧化态为-1、+1、+2、+3、+4、+5,一般+2和+3价钒的氢氧化物呈碱性,+4和+5价钒的氢氧化物呈,+5价钒在不同酸度的水溶液中构成不同组成的钒酸盐。在常温下,钒有较好的抗蚀性,本领、稀硫酸、碱溶液和海水腐蚀,但能被硝酸、或浓硫酸腐蚀。 钒在地壳中常与其他元素伴生,富集成工业矿床的很少。首要涣散于钒钛磁铁矿、铀矿、磷矿、铝钒土及煤炭中。钒的矿藏首要有绿硫钒矿(V2S+nS)、钒云母〔K2(Mg,Fe)(Al,V)4Si12O32•4H2O〕、钒铅矿〔PbCl2•3Pb3VO4〕2〕、钒钾铀矿(K2O•2V2O3•V2O5•3H2O)等。 钒矿的分化办法有:①酸法,用硫酸或处理后得到(VO2)2SO4或VO2Cl。②碱法,用或碳酸钠与矿石熔融后得到NaVO3或Na3VO4。③氯化物焙烧法,用食盐和矿石一同焙烧得到NaVO3。 金属钒的制取:含钒的矿藏经处理后得到五氧化二钒,再将五氧化二钒用碳、硅、铝复原得到金属钒;或用、镁复原的办法制取金属钒。 钒是冶金工业的重要质料。在钢铁中,钒首要是以钒铁的方式参加,首要起脱氧和脱氮的效果,一起可进步钢的强度、耐性、淬透性和回火稳定性。现在,90%的钒用作钢铁增加成分出产高强度低合金钢、高速钢、工具钢、轴承钢、耐热钢、不锈钢和铸铁等。钒还用于钛合金、钴和镍基高温合金的增加剂。 V2O5广泛用作有机和无机氧化反响的催化剂,用于出产硫酸、精粹石油。钒在电子工业中可用作电子管的阴极、栅极、X射线靶、真空管加热灯丝。硅化钒和镓化钒是杰出的金属间化合物超导材料。在玻璃工业,钒可用于制作吸收紫外线的玻璃,以及用于制作护目玻璃和防护屏等。

简单的金属电极反应

2019-02-20 14:07:07

这类反响的特征是系统电位与pH值无关,仅与溶液中的离子活度有关。反响的通式为:系统的E值越大,系统中的离子被复原而分出金属的趋势越大;反之,若系统的E值越小,金属被氧化的趋势越大,假如氧化反响的终究产品是易溶的,则金属溶解。 在堆浸中,铜、金、银的溶解浸出和大多数金属的溶解进程,均归于这一类反响。关于矿石中含有天然铜的堆浸而言,当有氧化剂存在时,其反响可表示为:当选用铁屑置换浸出液中的铜离子而构成海绵铜时,其反响式如下:这个反响包含了两个简略的金属电极反响,铜的溶解反响如前所述,另一个电极反响及其电位关系式如下:置换反响的电动式:当有足量的铁存在时,反响一向进行到简直一切的铜离子堆积完停止。由于当ε=0时,aCu2+/aFe2+=10-26.3。 关于金矿石堆浸而言,矿石中的金基本上是天然金,它的浸出反响可表示为:其电位为:                         E=1.3+0.0591lgaAu+    (9) 如此高的电位,标明在水溶液顶用氧气或其他氧化剂,不行能将金氧化而浸出。在生产实践中,人们经过金与、氯化物的络合作用,下降溶液中的金属离子浓度(活度),进而下降系统的电位。络合反响如下:由表1和表2可知,上述反响的标准复原电位为-0.68V,络离子的安稳常数为2×1038,可见当有游离CN-存在时,可明显下降溶液中的金属离子的活度。此刻,金的化堆浸的电位为:   表1  常见的一价金的络合物构成电位络离子电极反响复原电位(V)Au(CN)2-Au(CN)2-  Au+2CN--0.686Au(S2O3)23--0.007Au[CS(NH2)2]2+Au[CS(NH2)2]2++e  Au+2CS(NH2)2+0.223Au(SCN)2-Au(SCN)2-+e  Au+2SCN-+0.72AuBr2-AuBr2-+e  Au+2Br-+1.02AuCl2-AuCl2-+e  Au+2Cl-+1.20 表2  常用的金的结离子安稳常数Au+络离子安稳常数Au3+络离子安稳常数Au(CN)2-2×1038Au(CN)4-~1×1056Au(S2O3)23-5×1028AuI4-5×1047AuI2-4×1019Au(SCN)4-1×1042Au(SCN)2-1.3×1017AuBr4-1×1032AuBr2-1×1012AuCl4-1×1026AuCl2-1×109AuCl2-1×109对化堆浸液中的金络离子,有部分堆浸场选用锌置换工艺,其化学反响如下:这个反响中包含的另一个金属电极反响及其电位关系式如下:还应该指出,金、铜、银等矿石堆浸进程中,高品位氧化铜矿石的浸出液经过萃取-反萃取,取得含铜量很高(35~50g/L)的反萃取液;金矿石经过炭吸附-解吸,取得含金量很高(0.3~8g/L)的解吸液,这些溶液经过电积,别离得到电解铜、金泥。这些电积进程,也归于金属电极反响。

含钒溶液的水解沉钒

2019-01-21 18:04:28

含钒溶液经净化后,钒多以五价钒酸根存在。随溶液酸度增加,钒酸根会以钒酸的形式析出,俗称红饼。钒的水解主要取决于酸度、温度、钒浓度及杂质的影响。析出的沉淀也会因pH值、钒浓度的变化呈不同的聚合状态。有关的机理在认识上还不统一。大致可勾画如下,由图1及图2关于钒酸水溶液的性质图可以看出:钒浓度/(mol·L-1)溶液pH值主要的钒离子水解产物低,10-4酸性低4~8高,50×10-32~3高,50×10-31~6高,50×10-310~12高,50×10-313~当pH值约1.8时,V2O5的溶解度最小,约230mol/L。V2O5与H2SO4之间的浓度关系如下:[H2SO4]/(g·L-1)2.312.017.121.2V2O5/(g·L-1)0.240.781.142.04 表1列出一组V2O5-H2SO4-H2O系的数据。 表1  V2O5-H2SO4-H2O系统平衡数据30℃75℃V2O5/%H2SO4/%密度/(g·㎝-3)析出相V2O5/%H2SO4/%析出相1.637.31.066①1.4817.43①4.7923.51.219①2.0024.18①7.437.261.370①5.0633.0①4.4145.01②5.4838.02②5.554.361.519②5.2741.01②9.1460.421.661②5.1346.56②5.4466.76③8.0952.31③1.5974.67③9.0857.33③6.2173.26④10.860.20④0.27680.411.727④7.514.98④0.05399.161.817④7.5270.50④9.2640.491.440①②0.1393.44④10.4962.221.734②③6.1034.30①②1.5077.481.714③④8.2949.53②③11.9657.56③④表中析出相:①V2O5·3H2O,V2O5 红褐色、针状; ②V2O5·2 H2O,2SO3·8H2O 粉红色、无定形、棕红色、针状; ③V2O5·H2O,V2O5·2SO3·3H2O 淡黄、针状、红色、柱状; ④V2O5,V2O5·5SO3·4H2O 黄色、针状、黄色、晶状。 对钒水解有重要影响的因素有温度、酸度、钒浓度及杂质含量等。图1  图2  V2O5溶解度与pH的关系(25℃) 1—V2O5/ ,lg =-0.82-pH;2—不析出V2O5 lg =-0.04-pH;3—V2O5/ ,lg =-4.44+pH; 4—不析出V2O5,lg =-3.00+pH;5— / , pH=1.03-0.333 lg ;6— / ,pH=2.62; 7— / ,pH=7.38+lg图2  钒在水溶液中的状态与钒浓度及pH的关系(25℃) 一、温度 钒水解沉淀应在90℃以上进行,最好在沸腾状态。不同温度及酸度下沉淀率与时间的关系见图3。图3  沉淀率与时间的关系:Ⅰ-0.855;Ⅱ-0.954;Ⅲ-1.16;Ⅳ-1.18 二、钒浓度 溶液中含V以5~8g/L为宜。浓度过高,则结晶成核过快,易形成疏松的滤饼,吸附较多杂质及游离水。红饼组成xNa2O·yV2O5·z H2O中的x/y偏大。当溶液中含钒浓度低时,则会有负面影响。 三、杂质的影响 磷与钒形成稳定的络合物H7[P(V2O5)6],还与Fe3+、Al3+形成磷酸盐沉淀,会污染红饼。为此要求净化后液含P小于0.15g/L。当酸度较高时,可使FePO4、AlPO4的溶解度提高,而减少磷对红饼的污染。 硅、铬、铝、铁等离子浓度较高时,水解生成的胶体沉淀物,妨碍V2O5晶体的长大,使水解速度变慢,生成的红饼沉降、过滤困难。适当提高酸度,可以改善此类不良的影响。 氯离子可以加快钒水解沉淀的速度。而硫酸钠含量在20~160g/L,会使钒水解沉淀速度下降,主要表现为延长晶核孕育期。氯化钠或硫酸钠过多都会使红饼中V2O5含量降低。 四、搅拌 钒的水解沉淀是一个伴有热量、质量传递的水解反应过程,因此必须保持适宜的搅拌速度,已达到临界悬浮状态,没有任何死角为宜。工业用的机械搅拌沉钒罐为圆柱形,内径2~5m,容积4~5m3。罐内壁衬耐酸瓷砖或辉绿岩。中心安装不锈钢搅拌器。罐壁附近设不锈钢蒸汽加热管。 水解沉钒是间歇作业,先加入25%的沉钒前液,开始搅拌,再加入所需的硫酸,然后通蒸汽加热到90℃以上接近沸点。继续添加剩余的75%的沉钒前液。最后分析溶液中游离酸及钒的浓度,调整酸度或补加沉钒前液,以使最后溶液中含钒小于0.1g/L为终点。停止加热、搅拌、再静置10~20min后过滤,即得红饼。根据生产规模,过滤设备可采用吸滤盘、压滤机或鼓式真空过滤机。 红饼须先经干燥去除水分,再在1073~1173K温度下熔化,浇铸成片状,作为炼钒铁的原料。 水解沉钒早期用得比较普遍,但所产红饼熔片V2O5的含量仅为80%~90%,纯度较低,且耗酸量大,污水量大,故现已基本为铵盐沉钒所取代。

氯化法生产四氯化钛的反应原理—加碳氯化反应

2019-01-25 13:37:59

无论是氯化法钛白生产还是海绵钛生产过程中,粗TiCI4的制取工艺基本相同。以氯化炉为主体设备可分为以下几种。    ①固定床氯化随着技术的进步已经被淘汰。    ②熔盐氯化哈萨克斯坦、中国锦州正在应用。    ③流化床氯化流化床氯化被普遍采用,快速循环流化床氯化正处于开发阶段。                      Ti02+2CI2===TiCI4+02         △G0T=184300-58T(T为409一1940K)    该反应即使T=2000K, △G0T>0由此可见,在标准状态下不能自发进行氯化反应。    只有在加碳的情况下,钛铁矿、金红石才能正常反应。其反应式如下:        Ti02(s)+2C(s)+2CI2(g)===TiCI4(g)+2C0(g)            △G2=48000-266T(T为409一1940K)        Ti02(s)+C(s)+2CI2(g)===TiCI4(g)+C02(g)            △G3=210000-58T(T为409一1940K)    在正常情况下以上两反应△G pco;当T>980K时,pco2Mn0>Mg0>Fe203>Fe0>Ti02>A1203>Si02。其中钛的低价物氯化优于Ti02,其顺序为:Ti0>Ti203>Ti305>Ti02。    各物质在800℃时的氯化率见下表。    由此可以看出,在沸腾炉未被氯化的床层料和熔盐氯化排出废盐之中以Si02、A1203为主,其次为CaO, MgO.因CaO, MgO熔点低,沸点高,可被氯化成CaCI2、MgCl2且挥发度低,所以在沸腾炉氯化床层料中的比例大时最易造成烧结,黏附在筛板上造成筛板堵塞,影响氯化炉正常运行,因此要求原料中CaO, MgO含量要低。

铋矿浆电解浸出反应机理

2019-01-31 11:06:04

图1的热力学分析标明,辉铋矿的络合酸溶反响在实验条件下能够发作。实验标明,没有氧化剂存在时,反响速度较慢。图1  恒电位电解槽电压和阳极电位随时刻的改变 王成彦、邱定蕃等研讨了矿浆电解时辉铋矿的氧化浸出机理,以为辉铋矿的氧化能够经过下面几种不同的反响进程而得以完成。   (1)   (2)   (3) 反响式(1)是辉铋矿与阳极的直接受阻触摸氧化。反响式(2)是三价铁与辉铋矿的直触摸摸氧化。反响式(3)是辉铋矿首要经络合酸分化反响生成硫化氲,而氧化剂主要是和的氧化复原。式(2)和式(3)的差异就在于此。微观上,能够借助于对进程浸出渣样的物相结构的分析,来判明辉铋矿浸出反响的机理进程。 一般来讲,元素硫系硫化物在湿法冶金进程的相变产品。在低于硫的熔点(386K)浸出时,元素硫通常以三种方式嵌布(图2):(a)在硫化矿周围呈疏松多孔状;(b)呈细密细粒状吸附在硫化矿周围;(c)呈细粒单体散布在提出渣中,与硫化矿自身无关。前者为金属阳离子分散进溶液后而残留下来的结构;后两种是硫化矿首要经酸分化生成H2S今后被氧化的结构;究竟是(b)仍是(c),则取决于浸出进程的许多影响要素。浸出渣中元素硫的嵌布状况直接联系到对浸出进程的解说。图2  元素硫的几种嵌布形状 对辉铋矿浸出进程分阶段取样渣的显徽镜调查发现,浸出15min时,辉铋矿改变甚微,此刻渣中有很少数的细粒状单体元素硫生成,散布在浸出渣中。当浸出时刻到达30min时,部分辉铋矿鸿沟已出现被腐蚀的痕迹;元素硫的生成数量较前者略有添加,基本上以细粒单体存在。浸出时刻到达60min,辉铋矿的溶蚀愈加显着,锯齿型鸿沟随时可见,元素硫大部分呈单体外,少数呈细粒状吸附在辉铋矿颗粒的鸿沟。90min时,辉铀矿颗粒鸿沟附着元素硫的状况愈加遍及,构成粒度显着增大,渣中已不易发现细粒的辉铋矿。浸出时刻达130min,辉铋矿周围的硫珠越来越多,简直连成一个硫珠环,一起渣中呈单体的硫珠也显着添加,残存的辉铋矿随浸出时刻的改变已不非常显着。 归纳以上的分析,能够以为,辉铋矿在实践的矿浆电解进程中的浸出反响,不是简略的硫化物金属阳离子的分散进程。从浸渣中存在着很多与硫化物无嵌布联系细粒细密的单体元素硫的状况看,它绝非是硫化物中金属离子分散进溶液后的残留物,而是一个从头构成的产品。也就是说,在辉铋矿的浸出进程中必定存在着一个成硫反响,也必定存在着辉铋矿的酸分化反响。依浸渣中的矿藏改变能够以为酸浸进程存在着如下反响跟着辉铋矿的不断分化,成硫反响也在不断进行;跟着H2S生成量的添加,部分H2S与溶液中的三价铁反响,产出元素硫嵌布在辉铋矿周围,部分H2S远离辉铋矿颗粒而与三价铁反响,构成单件的硫珠。 理论浸出电解时刻今后,辉铋矿浸出挨近彻底,二价铁也简直悉数转换为三价铁,析氯析氧反响开端发作。 由此能够得出如下的定论: (1)在阳极浸出进程中,辉铋矿首要进行的是酸分化反响(2)阳极生成的三价铁主要是与辉铋矿酸分化生成的H2S进行氧化复原反响,而与辉铋矿直触摸摸进行的氧化复原是非必须的。(3)对浸出渣的物相分析标明,元素硫的构成不是简略的金属阳离子分散进程产品,而是的氧化产品。因此在实践的酸浸进程中既存在着硫化矿的酸溶解反响,也存在着一个成硫反响;产出的硫大部分呈细粒单体,少数吸附在辉铋矿周围。 张英杰从电解质溶液中固液界面双电层结构与矿粒的机械运动动身,推导了必定超电位下(阳极析氯反响没有发作)影响阳极反响速率(电流密度)的要素,得出阳极电流密度(i)与矿浆浓度(Cs)、拌和转速的平方(NR2)呈线性联系,与矿粒粒度无关。进而核算出在任一会儿附着在1cm2阳极表面上的矿粒的总表面积为: S0=3Cs/ρ 式中S0-矿粒的总表面积;     ρ-矿粒密度,g∕cm3;     Cs-矿浆浓度,g∕mL。 据此核算,假如取Cs=0.lg/mL,ρ(辉铋矿)=6.4g∕cm3,则S0=0.046。这就是说当矿浆中一起含有Fe2+时,在1cm2阳极表面上只要0.046cm2的面积在进行矿藏与阳极的磕碰触摸氧化,其他的面积进行的是Fe2+的氧化。这就很好地解说了矿浆电解时,在有Fe2+存在时,辉铋矿与阳极的磕碰触摸氧化并不占主导地位的原因。

镍锍吹炼的基本反应

2019-01-21 18:04:55

火法炼镍流程中电炉、闪速炉等冶炼设备产生的低镍锍,由于其成分不能满足精炼工序的处理要求,因此必须进行低镍锍的进一步处理,这一过程大都在卧式转炉中进行。    低镍锍吹炼的任务是向转炉内低镍锍熔体中鼓入空气和加入适量的石英熔剂,将低镍锍中的铁和其他杂质氧化后与石英造渣,部分硫和其他一些挥发性杂质氧化后随烟气排出,从而得到含有价金属(Ni,Cu,Co等)较高的高镍锍和含有价金属较的转炉渣,由于它们各自的密度不同而进行分层m密度小的转炉渣浮于上层被排除。高镍锍中的贵金属和部分钴也进入高镍锍中。    转炉吹炼是一个强烈的自热过程,所需要的热量全部由吹炼低镍锍过程中铁、硫及其他杂质的氧化放热和造渣反应放热来供给。    低镍锍吹炼与铜锍吹炼不同,只有第一周期,没有明显的第二周期,当低镍锍吹炼到含铁2%~4%时就作为转炉的产出物而倒出,因此低镍锍的吹炼只有造渣期,没有造金属镍期,在造渣过程中,分批加入低镍锍和生渣,保持炉内一定的液面,以保证操作的正常运行。    低镍锍的主要成分是FeS、Fe3O4、Ni3S2、Cu2S、ZnS等,如果M代表金属,MS代表金属硫化物,MO代表金属氧化物,在吹炼1250℃左右的高温下硫化物一般可按下列反应进行氧化:                          MS+3/2O2=MO+SO2          (1—1)                          MS+O2=M+SO2              (1—2)    按(1—2)式进行吹炼镍锍产出金属镍要1650℃的温度,而一般卧式转炉炼不能达到如此高温,即(1—2)式不能顺利进行,(1—1)式便成为低镍锍吹炼的主要反应。    叛断一种硫化物沿何种方式进行氧化反应,较精确的方法是计算反应的自由能变化。为简便起见,在生产实践中常常根据在该温度下金属对氧的亲和力以及硫对氧的亲和力大小来叛断。    铁对氧的亲和力最大,依次为钴、镍、铜,故在吹炼过程中铁最易被氧化。铜、镍、钴、铁对硫的亲和力,恰与对氧的亲和力相反,故金属的硫化次序正好相反,即首先被硫化的是铜,依次是镍、钴、铁,所以在吹炼过程中铁易被氧化造渣除去。在铁氧化造渣除去。在铁氧化造渣除去以后,接着就应该是钴被氧化造渣,但镍锍中钴的含量少,在钴氧化除去的时候,镍也开始氧化造渣,正因为这样,吹炼过程就必须控制在铁还没有完全氧化造渣除去之前,就结束造渣吹炼,否则钴、镍也会被氧化造渣。由于在生产过程中要准确叛断很难,不可避免有少量钴、镍进入渣中,钴完全进入渣中,然后从吹炼渣中用其他方法回收钴。

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

飞轮电池

2018-05-11 19:22:01

飞轮电池飞轮电池是90年代才提出的新概念电池,它突破了化学电池的局限,用物理方法实现储能。当飞轮以一定角速度旋转时,它就具有一定的动能。飞轮电池正是以其动能转换成电能的。高技术型的飞轮用于储存电能,就很像标准电池。飞轮电池中有一个电机,充电时该电机以电动机形式运转,在外电源的驱动下,电机带动飞轮高速旋转,即用电给飞轮电池“充电”增加了飞轮的转速从而增大其功能;放电时,电机则以发电机状态运转,在飞轮的带动下对外输出电能,完成机械能(动能)到电能的转换。当飞轮电池出电的时,飞轮转速逐渐下降,飞轮电池的飞轮是在真空环境下运转的,转速极高(200000r/min),使用的轴承为非接触式磁轴承。据称,飞轮电池比能可达150W•h/kg,比功率达5000~10000W/kg,使用寿命长达25年,可供电动汽车行驶500万公里。

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。

钒常识

2019-03-14 09:02:01

钒是高熔点稀有金属,密度5.96,熔点1890℃,沸点3380℃,有耐性,在中加热变脆,含氧和氮的钒也有脆性。钒是电的不良导体,其电导率仅为铜的十分之一。室温下,钒不与氧效果,在加热条件下被氧化成VO、V2O3、VO2、V2O5,高温下与大都非金属元素(如氮、碳、硫)发作反响。钒还能与铝、钴、铜、铁、锰、钼、镍、钯、锡、硅构成合金。钒的氧化态为 -1、+1、+2、+3、+4、+5,一般+2和+3价钒的氢氧化物呈碱性,+4和+5价钒的氢氧化物呈,+5价钒在不同酸度的水溶液中构成不同组成的钒酸盐。在常温下,钒有较好的抗蚀性,本领、稀硫酸、碱溶液和海水腐蚀,但能被硝酸、或浓硫酸腐蚀。  钒在地壳中常与其他元素伴生,富集成工业矿床的很少。首要涣散于钒钛磁铁矿、铀矿、磷矿、铝钒土及煤炭中。钒的矿藏首要有绿硫钒矿(V2S+nS)、钒云母〔K2(Mg,Fe)(Al,V)4Si12O32•4H2O〕、钒铅矿〔PbCl2•3Pb3VO4〕2〕、钒钾铀矿(K2O•2V2O3•V2O5•3H2O)等。  钒矿的分化办法有:①酸法,用硫酸或处理后得到(VO2)2SO4或VO2Cl。②碱法,用或碳酸钠与矿石熔融后得到NaVO3或Na3VO4。③氯化物焙烧法,用食盐和矿石一同焙烧得到NaVO3。  金属钒的制取:含钒的矿藏经处理后得到五氧化二钒,再将五氧化二钒用碳、硅、铝复原得到金属钒;或用、镁复原的办法制取金属钒。  钒是冶金工业的重要质料。在钢铁中,钒首要是以钒铁的方式参加,首要起脱氧和脱氮的效果,一起可进步钢的强度、耐性、淬透性和回火稳定性。现在,90%的钒用作钢铁增加成分出产高强度低合金钢、高速钢、工具钢、轴承钢、耐热钢、不锈钢和铸铁等。钒还用于钛合金、钴和镍基高温合金的增加剂。  V2O5广泛用作有机和无机氧化反响的催化剂,用于出产硫酸、精粹石油。钒在电子工业中可用作电子管的阴极、栅极、X射线靶、真空管加热灯丝。硅化钒和镓化钒是杰出的金属间化合物超导材料。在玻璃工业,钒可用于制作吸收紫外线的玻璃,以及用于制作护目玻璃和防护屏等。

铋冶金炉料的作用及反应

2019-03-04 11:11:26

炼铋冶金炉的炉料包含铋精矿、氧化铋渣、煤粉、铁屑、纯碱、萤石、黄铁矿、返渣等,依据配料比的要求投入炉内。它们的效果和它们在炉内参加之反响分述如下: 一、铋精矿 铋精矿包含硫化铋精矿与氧化铋精矿,是提铋的首要原料,在冶金炉熔炼中,铋精矿参加的反响是杂乱的。在此,咱们仅研讨氧化铋与硫化铋参加的下述反响:(5)式为熔剂脱硫反响。(6)式为氧化铋被已复原的杂质金属如铅所复原的反响。在以上七个反响式中,在冶金炉熔炼条件下(2)与(3)式的反响是首要的。 二、氧化铋渣 一般指铅阳极泥氧化除铋产出的渣料。依据收回金银的传统流程,铅阳极泥经复原熔炼产出贵铅,贵铅在分银炉氧化吹炼中,脱除砷、锑后持续吹风氧化,则铋与铅皆氧化入渣。氧化渣分为前期渣,中期渣、后期渣,前期渣含铅高,含铋低,后期渣含铋高,含铅低。三者合称氧化铋渣,一般含铋在35%~55%之间。氧化铋渣是归纳收回铋的首要原料之一。其参加的反响包含上述七个反响中的(1)、(2)、(4)、(6)式反响,其间以(2)式为主。 三、煤粉 煤粉用作复原剂。参加煤粉效果如下: (1)使氧化铋复原。 (2)起部分脱硫效果:以上两式阐明,当不加煤粉时,钮以Bi2O3状况入渣,当参加煤粉时,铋呈金属铋状况堆积入粗铋。 (3)坚持炉内复原性气氛,避免铋液氧化,避免炉膛内特别是炉顶耐火材料氧化腐蚀。 (4)避免碲氧化入渣,而使碲富集于粗铋之中。 煤粉参加量有必要恰当,过多过少都会带来不良的结果。当加煤粉过量时,使其它对氧的亲和力较铋为大的杂质金属也被复原进入粗铋,下降粗铋的档次。一起,由于碳的熔点高(3700℃),碳参加过量,会进步炉料的熔点和粘度,使炉料难熔化。当煤粉缺乏时,氧化铋复原不充分,构成部分氧化铋入渣,进步了渣含铋,增大铋的丢失,而且,无法保持炉内安稳的复原性气氛。 四、铁屑 铁屑用作置换剂。一般要求运用铸铁屑。参加铁屑的效果如下: (1)用铁置换硫化铋中的铋。 (2)单个情况下,铁屑可作复原剂:铁屑参加量有必要恰当,过多过少皆晦气。当参加铁屑过量时:会使其它对硫亲和力较铋大的杂质置换出来进入粗铋,然后下降粗铋档次;冰铜中硫化亚铁添加,增大冰铜比重,影响与粗铋别离,而下降铋的收回率;过量铁与砷、锑等杂质生成黄渣,如As2Fe3、Sb2Fe3等,密度约为7克/厘米3,介于冰铜与粗铋之间,熔点较高,构成隔阂,使操作困难,炉况不正常,下降铋的直收率;铁不溶于铋,且熔点高达1535℃,在冶金炉熔炼温度下不易熔化,过剩铁以单体铁夹藏部分铋在熔池边际及底部堆积,构成炉结,构成铋的丢失,添加操作困难。当铁屑参加量缺乏时,硫化铋置换不彻底,部分硫化铋进入冰铜,构成铋的丢失;由于铁屑参加缺乏,冰铜与粗铋中搀杂有未被置换的单体硫存在,放出时,易腐蚀铜制东西及设备。 五、纯碱 纯碱又叫碳酸钠、苏打、曹达,用作熔剂。参加纯碱的效果如下: (一)造渣:纯碱能与精矿中的脉石成分SiO2、Al2O3等酸性氧化物构成熔点较低,流动性好的硅酸盐,铝酸盐等稀渣:(二)下降炉渣密度和熔点。 (三)使硫化亚铁氧化成氧化亚铁人渣,而进入冰铜,下降冰铜的熔点和比重:(四)与煤粉起部分脱硫效果。 (五)纯碱能使砷、锑氧化蒸发或入渣:纯碱也可将As2O3进一步氧化:相同,炉猜中的锑与纯碱也有相似反响:纯碱参加量有必要恰当,过多过少皆晦气。当参加纯碱过量时,使硫化铋氧化入渣:并使复原的金属铋从头氧化入渣:一起下降炉料熔点,使炉内熔体难以过热,炉温低,不能确保反响进行需求的温度,致使反响进行缓慢且不彻底,炉渣、冰铜、粗铋三者别离欠好,因此下降铋的收回率;由于炉渣内含有较多的游离,具有很大的腐蚀性,损坏炉衬。相反的,当纯碱参加缺乏时,渣熔点升高,密度与精度增大,渣与冰铜别离困难,渣中夹藏铋量增高;而且使一些对氧亲和力较铋大的杂质未被氧化即进入粗铋,下降粗铋的档次。 六、萤石 萤石又称氟化钙、氟石,用作熔剂。参加萤石的效果是下降炉渣的熔点和粘度,关于含二氧化硅较高的精矿,配猜中参加2%~5%的萤石,可大大下降硅酸盐渣的粘度,改进其流动性。当萤石参加过量时,因其对砖缝有很大的浸蚀性会腐蚀炉衬;一起渣流动性变好,简单跑炉;渣熔点太低,使炉内保持不了反响需求的温度。 现在,萤石参加冶金炉内与炉料之间的物理化学效果,还研讨得很少,对萤石下降炉渣粘度的原因,也还没有公认的非常恰当的解说。有关材料以为:萤石参加CaO-Al2O3-SiO2渣系时,它和CaO相同也能损坏硅酸盐的Si-O键,而且使硅酸盐晶格单元变小,粘度下降。不过CaF2的效果比CaO大(对粘度下降的效果,一摩尔的CaF2相当于2摩尔的CaO)。往渣中参加CaF2后,电离成CaF+而置代品质巾的氧离子(O2-),即可以把不安稳的CaF+离子对作为一种“溶剂”,它可“溶解”较大的硅酸盐阴离子(如SiO44-,此类阴离子是靠静电力结合的,由于CaF+“溶解”了它,故消除了此种静电力),所以下降了渣的粘度。 七、黄铁矿(FeS2) 黄铁矿用作硫化剂。由于黄铁矿遇热分化:在独自处理氧化铋渣时,为了使渣中的铜与铋别离,参加黄铁矿使渣中Cu2O硫化后生成Cu2S,与FeS一道组成冰铜。 纯FeS2含硫53.3%,冶金运用之黄铁矿要求含硫高于42%。 八、返渣 在冶金炉熔炼中处理之返渣包含: (一)精粹渣:粗铋火法精粹产出之熔化渣、氧化渣、除氯渣、制品渣等,含铋30%左右。 (二)浸出渣:粗铋火法精粹产出之氯化渣、碲渣,经湿法浸出后的残渣,含铋3%~10%。 (三)炉底灰:修炉时打出之废料,含铋5%~10%。 (四)烟道结及烟道尘:含铋5%~10%。 处理返渣的意图是为了收回铋。

王水溶解金与还原反应

2019-02-21 10:13:28

金在通常情况下只能溶解于和碱金属溶液中,因而工业上发作的含金废液首要有含金废溶液和含金化废液两类。 1、含金废将含金固体废料溶于是最常用的将金转入溶液的办法。所得溶液酸度较大,常称为含金废,金在其间以+3价氧化态存在。从中收回金的根本原理是向这些游离状况或配位状况的金离子供给电子,使其转化为原子状况而得到金的单质。常用的向金离子供给电子的办法有两种:一是在废溶液中参加恰当的复原剂使金离子得到复原;二是经过电解办法向金离子供给电子,使金在阴极分出。 现在在工业上得到运用并可用于收回废中金的复原剂首要有硫酸亚铁、钠、生动过渡金属(如锌粉和铁粉等)、亚(NaHSO3)、草酸、和等。运用复原法收回金时有必要留意废的酸性和氧化性的强弱。通常情况下,废的酸性和氧化性很强,在参加复原剂之前有必要设法下降其酸性和氧化性。常用的办法是将含金废过滤除掉不溶性杂质,所得滤液置于瓷质或玻璃内衬的容器中加热煮沸,在此进程中以少数屡次的办法滴加必定量的,使废中的氮氧化物气体逸出。此操作俗称为赶硝。赶硝是否彻底的简略判别标准是从废中逸出的气体色彩有必要为无色。 硫酸亚铁是工业用处很广的廉价无机复原剂,它与废效果发作的氧化复原反响如下: 3FeSO4+HAuCl4HCI→FeCl3+Fe2(SO4)3+Au↓ 将经过过滤和赶硝的含金废趁热抽人高位槽,在拌和下滴加到过量的饱满硫酸亚铁溶液中,硫酸亚铁溶液能够恰当加热。当取少数0.1mol/LHAuCl4溶液滴加到少数硫酸亚铁的反响混合物中无显着反响时,能够以为反响混合物现已没有复原性。中止滴加废,持续拌和2h后,静置沉降。用倾桁法别离堆积下来的黑色金粉,用水洗净后铸锭得到粗金。所得滤液会集起来,用锌粉进一步处理。 因硫酸亚铁的复原才干较小,用硫酸亚铁处理含金废时除贵金属以外的其他金属很难被它复原,因而即便处理含贱金属较多的含金废液,其复原产出的金的档次也可达98%以上。但此法效果缓慢,结尾不易判别而且金不易被彻底复原,因而需求锌粉进一步处理尾液。 钠也是一种工业上常用的廉价复原剂,许多冶炼厂商在焙烧含硫矿藏或其他物料时,为了下降烟尘中的二氧化硫含量,通常将除尘后的烟气导入溶液中,所得溶液中钠的含量较高,能够用此溶液直接作为处理含金废的复原剂以到达以废治废和综合运用的意图。将经过除尘和净化的含二氧化硫的气体直接通入含金废中能够到达相同的效果。钠复原含金废的反响方程式如下: Na2SO3+2HCl→SO2+2NaCl+H2O 2SO2+2HAuCl4+6H2O→2Au↓+8HCl+3H2SO4 具体操作如下:将经过过滤和赶硝的含金废趁热抽入高位槽,在拌和下滴加到过量的饱满钠溶液中,复原时恰当加热溶液,有利于产出大颗粒黄色海绵金。参加少数聚乙烯醇(参加量约为0.3~30g/L)作凝聚剂以利于漂浮金粉沉降,充沛反响后静置。用倾析法别离堆积下来的黑色金粉,用水洗净后铸锭得到粗金。 锌粉是黄金精粹进程中常用的金属复原剂,其特点是复原容量大,置换金的速度快。缺陷是过量锌粉与置换所得金粉混在一同,有必要再用硝酸或将剩余的锌粉溶解掉才干得到较纯的金粉。将经过过滤和赶硝的含金废趁热抽入高位槽,调理溶液的pH=1~2,参加过量锌粉。充沛反响后离心别离,所得金锌混合物用去离子水重复清洗到没有氯离子中止。在拌和下用硝酸溶煮,所得金粉的色彩为正常的金黄色,聚会杰出,用水洗净后铸锭得到粗金。置换进程中操控pH=1~2的意图首要是为了避免锌盐水解,有利于产品澄清和过滤。置换产出的金属堆积物含有过量锌粉,可用硝酸或将其溶解。需求留意的是选用溶解时,堆积中不该含有硝酸根,除银、铅、外,其他贱金属都易被溶解。选用硝酸溶解时,硝酸简直能溶解夹杂在金粉中的一切普通金属杂质,但堆积中不该含氯离子,不然复原所得的金粉有或许再次被溶解掉。别的,还可选用硫酸来溶解锌及其他杂质,堆积金不易从头溶解,但钙、铅离子不能与堆积别离,产品易呈黑色。 对含金量很低且量大的废,赶硝处理时能源耗费太大,能够选用亚(NaHSO4)作为复原剂进行复原处理,用亚进行复原时不需求赶硝。具体操作是:将含金废过滤后,先用碱金属或碱土金属的氢氧化物(例如含质量25%~60%的NaOH或KOH)或碳酸盐的溶液调整含金废的pH值为2~4,并将其加热至50℃并坚持一段时间,参加少数硬脂酸丁酯作凝聚剂。在拌和下滴加NaHSO4饱满溶液堆积金。所得金粉经洗刷后能够熔铸成粗金,含量约为98%。 运用草酸、、抗坏血酸和等有机复原剂对含金废进行复原处理的最大优点是不会引进新的杂质,但本钱较高,从含金废中收回金粉时很少选用,在将电解金加工成特定粒度的金粉工业产品时用得较多。 各种复原剂收回金后的尾液中是否还含有金,即收回是否彻底,可选用以下办法进行判别:按尾液色彩判别,若尾液无色,则金已根本堆积提取彻底;用氯化亚锡酸性溶液查看,有金时因为生成胶体细粒金悬浮在溶液中,使溶液呈紫红色;不然阐明尾液中金已提取彻底。 2、含金化废液第二大类含金废液是含金化废液,首要包含电镀进程发作的镀金废液(一般酸性镀金废液含金4~12g/L,中等酸性镀金废液含金4g/L,碱性废液含金达20g/L)、化法提金发作的废水以及含金化产品(如化亚金钾等)出产进程中发作的废水。常用的含金化废水中金收回办法首要有电解法、置换法和吸附法等。依据含金化废水的品种和金含量的凹凸能够挑选单种办法处理,也能够采纳几种办法联合处理。 ①电解法将含金化废水置于一敞开式电解槽中,以不锈钢作为阳极,纯金薄片作为阴极,操控液温为70~90℃,通人直流电进行电解,槽电压约5~6V。在直流电的效果下,金离子迁移到阴极并在阴极上堆积分出。当槽中镀液经过守时取样分析且金含量降至规则浓度以下时完毕电解,再换上新的废镀液持续电解提金。当阴极分出金堆集到必定数量后取出阴极,洗刷后铸成金锭。 电解法处理含金化废水除选用上述开槽电解外,还能够用闭槽电解进行处理。即选用一关闭的电解槽进行电解作业,溶液在体系中循环,操控槽电压为2.5V进行电解。当废镀液含金量低于规则浓度时中止电解,然后出槽、洗净、铸锭。电解尾液经吸收槽处理合格后,抛弃排放。闭槽电解的自动化程度较高,对环境比较友爱,但一次性设备投入较大。 ②置换法含金化废水中的金通常以[Au(CN)2]-的方式存在。在含金化废水中参加恰当复原剂,即可将[Au(CN)2]-中的金复原出来。依据含金化废水的品种和含金量,复原剂能够选用无机复原剂(如锌粉、铁粉、硫酸亚铁等)或有机复原剂(如草酸、、抗坏血酸、甲醛等)。无机复原剂报价比有机复原剂低,但处理含金化废水今后,过量的无机复原剂有必要设法除掉。有机复原剂报价较高,但复原金合作物后的产品与金很简单别离。因为金在收回进程中首要得到粗金,后边提纯在所难免。因而,实际操作中一般选用无机复原剂(特别是锌粉和铁粉)进行复原,将金置换成黑金粉沉人槽底。锌粉复原的反响方程式如下: 2KAu(CN)2+Zn→K2Zn(CN)4+2Au↓ 具体操作进程为:将含金化废水取样分析,断定其间的含金量。将废液置于塑料容器中,参加约1.5倍理论量的锌粉,拌和。为加快置换进程,含金废镀液应恰当稀释和酸化,操控pH=1~2。在酸化废液时易放出HCN气体,所以有关作业应在通风橱中进行。置换产品过滤后,浸入硫酸以去除剩余的锌粉,再经洗刷、烘干、浇铸即得粗金。滤液经过分析含金量和游离含量,当含金量和游离含量低于规则值时能够排放;不然应进一步进行处理。 ③活性炭吸附法活性炭对金合作物具有较高的吸附才干,活性炭吸附的作业进程包含吸附、解吸、活性炭的返洗再生和从返洗液中提金等进程。 含金化废水经化验含金量后,置于塑料容器中。参加恰当粒度的活性炭,充沛拌和。将吸附混合物离心脱水,所得液体搜集后会集处理。将所得湿固体参加到由10%NaCN和1%NaOH组成的混合液中,加热至80℃,充沛拌和下进行解吸金。过滤或离心脱水,所得滤液即为含金返洗液,将活性炭参加到去离子水中,充沛拌和,脱水,重复三次。所得滤液并人含金返洗液中,活性炭经枯燥后能够从头运用。返洗液中金的含量现已大大提高。可用电解或复原的办法将返洗液中的金提取出来。 用活性炭处理含金化废水时,废液中[Au(CN)2]-被活性炭的吸附一般以为是物理吸附进程。活性炭孔隙度的巨细直接影响其活性的巨细,炭的活性愈强对金的吸附才干愈大。常用活性炭的粒度为10~20目和20~40目两种。活性炭对金吸附容量可达29.74g/kg,金的被吸附率达97%。南非专利以为,先用臭氧、空气或氧处理废化液,再用活性炭吸附可获得更好效果。此外,解吸剂可选用能溶于水的醇类及其水溶液,也可选用能溶于强碱的酮类及其水溶液。这类解吸剂的(体积百分数)组成为:H2O(0~60%),CH3OH或CH3CH2OH(40%~100%),NaOH(≥0.11g/L);或许CH3OH(75%~100%),水(0~25%),NaOH(20.1g/L)。 ④离子变换法因为含金化废水中金以[Au(CN)2]阴离子的方式存在,因而能够选用恰当的阴离子交流树脂从含金废液中离子交流金,再用恰当的溶液将[Au(CN)2]一阴离子从树脂上冼提下来。将阴离子交流树脂装柱,先用去离子水试验柱的流速,调理适宜后将经过过滤的含金废液经过离子交流柱,守时检测流出液含金量。当流出液的含金量超出规则标准时中止通入含金化废水。用溶液或溶液重复洗提金,使树脂再生。洗提液含金量大大提高,用电解或复原的办法将洗提液中的金提取出来。 ⑤溶剂萃取法其根本原理是运用含金化废水中的金合作物在某些有机溶剂中的溶解度大于在水相中的溶解度而将含金合作物萃取到有机相中进行富集,处理有机相得到粗金。试验标明,可用于萃取金的有机溶剂有许多,如、醚、二丁基卡必醇、甲基异丁基酮(MIBK)、磷酸三丁酯(TBP)、三正辛基氧化膦(TOPO)和三辛基甲基胺盐等都能够从含金溶液中萃取金。萃取作业时,含金废液的萃取道次一般操控在3~8次,如萃取剂挑选恰当,萃取收回率一般都能到达95%以上。 重法(CODCr) 概述 一、原理 在强酸性溶液中,必定量的重氧化水样中复原性物质,过量的重以试亚铁灵作指示剂、用硫酸亚铁铵溶液回滴。依据用量算出水样中复原性物质耗费的氧。 二、搅扰及其消除 酸性重氧化性很强,可氧化大部分有机物,参加硫酸银作催化剂时,直链脂肪族化合物可彻底被氧化,而芳香族有机物却不易被氧化,不被氧化,挥发性直链脂肪族化合物、等有机物存在于蒸气相,不能与氧化剂液体触摸,氧化不显着。氯离子能被重铬酸盐氧化,而且能与硫酸银效果发作堆积,影响测定成果,故在回流前向水样中参加硫酸,使成为络合物以消除搅扰。氯离子含量高于2000mg/L的样品应先作定量稀释、使含量下降至2000mg/L一下,再行测定。 三、访法的适用规模 用0.25mol/L浓度的重溶液可测定大于50mg/L的COD值。用0.25mol/L浓度的重溶液可测定5~50mg/L的COD值,但精确度较差。 仪器 1、回流设备:带250ml锥形瓶的全玻璃回流设备(如取样量在30ml以上,选用500ml锥形瓶的全玻璃回流设备)。 2、加热设备:电热板或变组电炉。 3、50ml酸式滴定剂。 试剂 1、重标准溶液(1/6=0.2500mol/L:)称取预先在120℃烘干2h的基准或优级纯重12.258g溶于水中,移入1000ml容量瓶,稀释至标线,摇匀。 2、试亚铁灵指示液:称取1.485g邻菲啰啉,0.695g硫酸亚铁溶于水中,稀释至100ml,贮于棕色瓶内。 3、硫酸亚铁铵标准溶液:称取39.5g硫酸亚铁铵溶于水,边拌和便缓慢参加20ml浓硫酸,冷却后移入1000ml容量瓶中,加水稀释至标线,摇匀。临用前,用重标准溶液标定。 标定办法:精确西艘10.00ml重标准溶液与500ml锥形瓶中,加水稀释至110ml左右,缓慢参加30ml浓硫酸,混匀。冷却后,参加三滴试亚铁灵指示液(约0.15ml)用硫酸亚铁铵滴定,溶液的色彩由黄色经蓝绿色至红褐色及为结尾。 式中,c—硫酸亚铁铵标准溶液的浓度(mol/L);V—硫酸亚铁铵标准滴定溶液的用量(ml)。 4、硫酸-硫酸银溶液:与2500ml浓硫酸中参加25g硫酸银。放置1~2d,不时摇摆使其溶解(如无2500ml容器,可在500ml浓硫酸中参加5g硫酸银)。 5、硫酸:结晶或粉末。 精密度和精确度 六个试验室分析COD为150mg/L的邻笨二氢钾一致分发标准溶液,试验室内相对标准偏差为4.3%;试验室间相对标准偏差为5.3%。 留意事项 1、运用0.4g硫酸络合氯离子的最高量可达40mL,如取用20.00mL水样,即最高可络合2000mg/L氯离子浓度的水样。若氯离子浓度较低,亦可少加硫酸,是坚持硫酸:氯离子=10∶1(W/W)。如呈现少数堆积,并不影响测定。 2、水样去用体积可在10.00~50.00mL规模之间,但试剂用量及浓度按相应调整,也可得到满足成果。 3、关于化学需氧量小于50mol/L的水样,应该为0.0250mol/L重标准溶液。回滴时用0.01/L硫酸亚铁铵标准溶液。 4、水样加热回流后,溶液中重剩余量应为参加少数的1/5~4/5为宜。 5、用邻笨二氢钾标准溶液检测试剂的质量和操作技能时,因为每克邻笨二氢钾的理论CODCr为1.167g,所以溶解0.4251L邻笨二氢钾与重蒸馏水中,转入1000mL容量瓶,用重蒸馏水稀释至标线,使之成为500mg/L的CODCr标准溶液。用时新配。 6、CODCr的测定成果应保存三位有用数字。 7、每次试验时,应对硫酸亚铁铵标准滴定溶液进行标定,室温较高时特别留意其浓度的改变。

含钒溶液的铵盐沉钒

2019-02-21 15:27:24

净化后的含钒溶液,首要是Na2O-V2O5-H2O系统,依据浸取条件的不同,可所以酸性或碱性。因为钒酸铵盐的溶度积小于钒酸钠,因而参加NH4Cl、(NH4)2SO4等 离子能够生成或多钒酸按沉积。其条件取决于溶液的酸度。 一、弱碱性铵盐沉钒 当pH值=8~9时,溶液中的钒首要以 ,即 方式存在。故参加 时,构成NH4VO3结晶分出。影响铵盐沉钒的要素如下: (一)依据图1,NH4VO3溶解度随温度下降而下降,故NH4VO3的结晶应在20~30℃条件下进行;图1  NH4VO3在水中的溶解度、密度与温度的联系 1-溶解度与温度;2-饱和溶液的密度与温度 (二) 浓度应较化学计量数大,以借同离子效应促进沉积彻底; (三)拌和、晶种效应:NH4VO3溶液易构成过饱和溶液,为此加晶种、拌和会加速结晶,如图2。图中可观察到四种条件下的结晶状况。阐明拌和加晶种可明显加速结晶的速度。图  2  NH4VO3结晶动态图 1-静置;2-参加晶种静置; 3-拌和;4-拌和下参加偏钒酸按晶种; 5-20~30℃下偏钒酸按的平衡浓度 (四)弱碱性铵盐沉钒后,残液中含钒较高,约为1~2.5g/L V2O5。操作时间长,能耗高,所得NH4VO3经煅烧后可得纯度为99%的V2O5。放出的约0.187kg/kg V2O5,应予收回。弱碱性铵盐沉钒常用于精制水解法制得的红饼。 二、弱酸性铵盐沉钒 在pH=4~6,钒首要以 存在,参加 ,则以十钒酸盐方式沉积。因为净化后液含很多钠离子,故沉积一般为:式中,x一般为0~2之间。为取得不含钠的产品,需将其溶于热水中,在pH为2的条件下重结晶,如此可得(NH4)2V6O16结晶。弱酸性铵盐沉钒的残液可使V2O5含量下降至0.05~0.5 g/L。 三、酸性铵盐沉钒 当pH=2~3时,溶液中的钒当参加铵离子时,首要以六沉积。沉钒时用硫酸调pH值,参加适量的(NH4)2SO4,在高于90℃下沉钒。本法取得的产品纯度高,沉钒速度快,沉钒率高,铵盐耗费低,约0.06kgNH3/kgV2O5,只为耗量的1/3。硫酸耗量较水解沉积法少。故已成为我国现在以钒渣为质料出产V2O5的首要办法,在国外也被广泛选用。 四、钒酸铵的煅烧分化 NH4VO3、(NH4)2V6O16的分化在450~600℃下煅烧,反响如下: 6NH4VO3=(NH4)2V6O16+4NH3+2H2O (NH4)2V6O16=3 V2O4+N2+4 H2O V2O4+1/2O2=V2O5 榜首步反响放出很多,应予收回。第二步进一步分化并被还原成四价钒,但在进一步氧化气氛中被氧化成V2O5。钒酸铵的煅烧通常在回转窑中进行。窑内分三个区,榜首区为枯燥区,300~500℃;第二区为分化区,450~600℃;第三区在450℃以上,引进空气,充沛氧化。

启动电池和水电池的修复

2018-12-18 11:17:20

一、观察询问 1、询问电池使用年限,是否长期搁置(长期搁置电池易发生严重硫化,可先采用小电流除硫)还是在用电池。有没有修复过,是否存在严重自放电的情况(若自放电严重,则需换电解液)。2、观察外观是否完好,是否有漏液,极柱是否损坏(这类电池可修,可不修)。电池内电解液是否干涸或已很少(可先补充1.28g/cm3比重的稀硫酸至上下水平线之间)。3、观察电池内部极板是否存在严重变形(发生这类情况可报废)。4、用比重吸取每个格内电解液,反复几次,观察电解液是否混浊(有些电解液较清的,要问清楚是否是客户自己补充过水或补充液)。二、初步检测 1、用比重计检测单格之间比重是否均衡。检测单格落后情况,一般单格落后严重的电池修复率比较低。2、将电池接在高频活化仪上(红色夹子接电池正极,黑色夹子接电池负极),打开活化电源开关,观察电压表指针变化:① 显示电池电压:调节电流旋钮(若电池电压低于6V,仪器会自动保护,此时可按下复位按键,再调节电流旋钮),观察电流表与电压表的变化。若电流不变化,电压升至很高40V左右,这类电池一般为严重硫化,可先采取小电流慢慢除硫修复。若电流可调至很大,可采用大电流对电池充电约三、四分钟,观察注液孔是否有烟雾冒出,若有则此电池可能汇流条已损坏,可考虑报废。② 显示活化仪输出电压(活化仪输出电压为48V左右),经过几分钟后电压没有下降情况的(排除活化线上的保险丝问题)可判断此电池断路。若电压缓慢下降,则此电池基本属于严重硫化。※ 综合上述因素,判断是否接收电池,接收后做客户登记,清洗电池外部。三、修复步骤 1、用高频活化仪采用0.1C的电流对电池进行充电(C表示电池容量,例如容量为50Ah的电池,则充电电流为:0.1×50=5A)。当电池电压充至14.7V时,此时用比重计检测单格酸比重,并记录下来。然后将电流调至0.05C进行脉冲除硫修复。10小时左右对电池的单格进行酸比重检测,若酸比重无变化,则可排除电池硫化故障。若酸比重上升但没达到要求(正常酸比重值为1.28g/cm3)则继续除硫修复,若长时间除硫后酸比重不变化且达不到要求,则需重新调配酸比重。若酸比重达到要求可停止脉冲除硫修复。※ 若电池通过除硫修复就修好的,且自放电不严重,则可以认为修复结束。2、电池经过上述操作后,若出现电解液严重混浊或是自放电严重(活性物质脱落沉积于底部造成的正负极搭接),排除内部硬短路后。那么需要更换电解液来解决故障。首先采用C10(C表示电池容量,例如容量为50Ah的电池,则放电电流为:50÷10=5A)的放电电流将电池放电到0V,将电解液倒掉(可倒入装有石灰的塑料容器里,避免腐蚀及污染环境)。如果倒出的电解液中有颗粒状的褐色物质,则正极版活性物质脱落的很严重,这样的电池可直接报废。电解液倒出后,用开水清洗电池内部,直至倒出的水不在混浊,最后再用蒸馏水清洗一次。※ 有些电池装配的空间较紧,杂质沉淀在底部后从注液孔无法倒出,这时就需要在电池底部打孔。每一个格都是独立的,所以需要打六个孔(打孔时可先将内部电解液倒出一部分后,将杂质留于一角后进行)清洗完毕后挫出麻面,再用AB胶或其它耐酸的胶进行密封。24小时后再注入电解液。3、清洗完毕后,注入1.34g/cm3比重的电解液,然后用高频活化仪采用0.1C电流对电池进行充电至14.7V。然后调小电流至0.05C再充电10小时左右即可。充满电后测量每格酸比重是否符合要求,不符合的进行调配。4、静止一天后测量电池容量,合乎标准后,即可交客户使用。若还是存在自放电现象则可作为报废电池处理。

钒钛磁铁矿中钒的提取

2019-01-25 10:19:08

[next]     从钒钛磁铁矿中提取钒的方法可概括为两种:火法是通过钒铁精矿或钒渣间接提钒,湿法则是用钒铁精矿直接提钒。目前我国以间接提钒法为主。    火法提钒工艺:将选矿产品钒铁精矿直接进入高炉或电炉中冶炼,使矿石中的钒大部分进入铁水,再将含钒铁水入转炉送氧吹炼,使钒富集于渣中,成为钒渣。钒渣经焙烧、浸出、过滤、即得五氧化二钒。这一方法的最大优点是钒回收率高,特别适用于低品位钒矿石的利用。缺点是矿石处理量大,而生产规模小,与大规模的钢铁工业生产不相适应。    湿法提钒工艺:将钒铁精矿加芒硝制团,经焙烧、水浸、使钒酸钠进入溶液,再加硫酸使之转化为五氧化二钒。水浸后的球团再用于炼铁。湿法的优点是工艺流程短,钒的回收率高。    上图是钒钛磁铁矿提钒的生铁-钒渣工艺的流程。    近20年来我国积累了大量有关钒钛磁铁矿提钒工艺的经验,并首创高炉炼铁-雾化提钒法。目前攀枝花钢铁公司用此种方法大规模生产钒渣。高炉炼铁-雾化吹钒渣法的要旨是,将铁水在中间罐内撇渣和整流,在雾化器中雾化,雾化后的铁水进入雾化炉反应,提钒后的铁水(即“半钢”)流入半钢罐,使之在半钢罐面上形成钒渣层,将半钢分离即得钒渣(下图)。1978年攀枝花钢铁公司已建成两座120t雾化炉,其设计能力为年产8.31~8.9万t钒渣。

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。

镍闪速熔炼反应过程的特征

2019-01-25 15:49:28

干燥的硫化镍精矿颗粒在氧化性的气流中悬浮状态进行氧化反应,反应产物落入沉淀池继续完成造锍、造渣反应,并完成镍锍和炉渣的相分离。闪速熔炼过程的化学反应与传统工艺没有实质的区别,只是通过熔炼设备和熔炼工艺上的改进来改善硫化精矿与强氧化性气体之间的多相反应动力学条件,达到熔炼的目的。闪速熔炼反应过程的物征是:①细颗粒物料悬浮于紊流的氧化性气流中,气—液—固三相的传质传热条件改善,化学反应快速进么;②喷入的细粒干精矿具有很大的比表面(据测定,-0.074mm的精矿1kg具有200mm2以上的表面积),氧化性气体与硫化物在高温下的反应速度和氧化程度的提高,导致精矿中更多的铁和硫氧化(例如卡尔古利镍厂闪速炉脱硫率为80%,皮克威镍厂为85%)。由于反应速度快,单位时间放出的热量多,使燃料消耗降低,从而减少因燃料带入废气量,提高了烟气中的SO2浓度,为烟气综合利用创造 了有利条件。    诺里尔斯克厂对镍闪速炉的测温结果和改变某些主要参数对熔炼结果的影响如图2和下表所示。测点2、3的数据表示了反应塔相应位置的温度分布,测点4的数据表示了沉淀池熔体表面上空的气相温度,这些测点数据大约在1200~1400℃之间。提高处理矿量和氧氧浓度,可使镍锍品位提高,但渣含镍量也随之升高。   诺里尔斯克厂镍闪速炉测温点位置(a)和炉子相应位置横断面温度分布(b)tr—热电偶测出;tR—辐射高温度计测出 诺里尔斯克厂镍闪速炉主要参数对渣含镍的影响参数加料量/(t.h-1)125.2110.1126134.6鼓风量/(km3.h-1)64.1435056.7氧浓度/%42484848料含Fe/%46.849.248.345.7S%3632.733.735.7Ni/%7.287.327.377.32锍含Ni/%22.230.329.328.5渣含Ni%0.40.370.630.64

电池铅价

2017-06-06 17:49:51

电池铅价的情况总是和它的原材料铅所密不可分的。因为汽车电池的主要原材料——铅价大涨,生产成本增加,缅甸汽车电池行业面临严峻挑战,生产商纷纷停产或减产。     目前,缅甸的铅价在3800-4000美元/吨左右,与去年8月份相比几乎翻了一倍,而废旧电池的回收价格也涨到480美元/吨左右。虽然近年缅甸的电池生产厂商增加较快,但绝大多数是中小规模的企业,产量较大的只有GP和Toyo 2家,他们中的大多数不掌握废铅回收技术,铅价太贵且难以买到已令其暂时减产或停产。     由于外国生产企业掌握废铅回收技术,电池铅价成本上升幅度较小。目前,缅甸生产的150安培的电池价格已达16万缅币,而从泰国进口的为16.7万缅币,在价格上本地产电池已没有竞争优势,因而许多消费者趋向选择进口产品。在规格上,今年多数消费者转向购买120安培电池,而不是往年热销的150安培电池。 

生物膜反应器的种类

2019-03-07 11:06:31

1.生物流化床与气提生物膜反应器:所谓生物流化床,就是以砂和活性炭等颗粒物质为载体填充于生物反应器内,因载体表面附着成长着生物膜而使其质变轻,当污水以必定流速从下向上活动时,载体便处于活动状况。依照载体活动的动力来历的不同,生物流化床一般可分为以液流为动力的流化床和以气流为动力的三相流化床两大类。在两相流化床中,依照进入流化床的污水是否预先充氧曝气,床体又可处于好氧状况和厌氧状况,前者首要用于处理污水中的有机污染物,而后者则首要用于去除污水中的亚硝酸盐和硝酸盐等。 气提式生物膜反应器和机械式搅动床是与三相流化床类似的生物膜反应器,只不过是用于填料生物膜上的剪切力更大(如前者)或此力来历于空气以外的其他驱动力,如后者的机械拌和。 近年来,生物流化床现已开展成为一种较有远景的污水生物处理工艺,这首要归因于反应器内微生物丢失速率较低、无须污泥回流、不阻塞且坚持较高的固—液触摸面积等。 2.厌氧生物膜胀大床:厌氧生物膜胀大床与生物流化床类似,它也是在多为圆柱体结构的床内填充细微的砂、砾石、无烟煤等固体颗粒作为微生物附着成长的载体,但污水从床底部流入时仅使填料层处于胀大而非流化状况,即颗粒间仍坚持相互触摸。 3.微孔膜生物反应器:微孔膜生物反应器选用特制的微孔膜使待处理污染物质与微生物分隔的方法,经过逆向分散进行传质并经过微生物氧化效果去除污水中的有机污染物。该工艺首要用于处理有机工业废水中毒性或挥发性的有机污染物,如在处理含100mg/L的污水时对的去除率达98%以上,选用多孔纤维的微孔膜生物反应器能使O2从膜的一侧透过微孔膜传到另一侧的生物膜,可大起伏削减O2散逸到空气中的或许性,并使得使用纯氧更为经济。 4.移动床生物膜反应器:移动床生物膜反应器是今年来颇受研究者注重的另一种改造性生物膜反应器,它是为处理固定床反应器需定时反冲刷、流化床需使载体流化、吞没式生物滤池阻塞需清洗滤池和替换曝气器的杂乱操作而开展起来的。在移动床生物膜反应器中,装填有短管状聚乙烯填料,这些填料随反应器内平缓也的回旋翻转效果而自在移动,在好氧反应器中这种会艳丽是由曝气提升力而供给的,而在缺氧反应器中则来自于机械拌和桨。当选用接连操作方法时,该反应器可成功地用于经初淀后污水的硝化;而当选用间歇操作方法时,则有或许成功地用于反硝化。该处理工艺牢靠,易于操作,适用于规划小型污水处理厂或改造已有的超负荷运转的活性污泥处理系统。

含钒溶液的钒酸钙、钒酸铁盐沉淀法

2019-01-24 14:01:24

钒酸钙、钒酸铁盐沉淀法主要用于从低浓度含钒溶液中回收钒。 一、钒酸钙法 加入CaCl2、Ca(OH)2、CaO,随溶液pH值的变化而生成不同的沉淀。pH值10.8~117.8~9.35.1~6.1沉淀物正钒酸钙焦钒酸钙偏钒酸该Ca3(VO4)2CaV2O7Ca(VO3)2溶解度小小稍大 通常在强烈搅拌下逐渐加入沉钒剂,加Ca2+后 等杂质也会进入沉淀,硅胶也混入沉淀。最经济有效地沉淀物位焦钒酸钙,沉钒率一般可达97%~99.5%。 二、钒酸铁沉淀法 用铁盐或亚铁盐作沉淀剂,在弱酸性条件下,将含钒溶液倒入硫酸亚铁溶液中,并不断搅拌、加热,便会析出绿色沉淀物。由于二价铁会部分氧化成三价铁,V2O5会部分还原成V2O4,所以沉淀物的组成多变,其中包括Fe(VO3)2、Fe(VO3)3、VO2·xH2O、Fe(OH)3等。若沉淀剂采用FeCl3或Fe2(SO4)3,则析出黄色xFe2O3·yV2O5·zH2O沉淀。本法钒的沉淀率可达99%~100%。 钒酸铁及钒酸钙均可作冶炼钒铁的原料,或作为进一步提纯制取V2O5的原料。

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

钒钛磁铁矿如何提取钒

2019-01-18 11:39:38

从钒钛磁铁矿中提取钒的方法可概括为两种:火法是通过钒铁精矿或钒渣间接提钒,湿法则是用钒铁精矿直接提钒。目前我国以间接提钒法为主。 火法提钒工艺:将选矿产品钒铁精矿直接进入高炉或电炉中冶炼,使矿石中的钒大部分进入铁水,再将含钒铁水入转炉送氧吹炼,使钒富集于渣中,成为钒渣。钒渣经焙烧、浸出、过滤、即得五氧化二钒。这一方法的最大优点是钒回收率高,特别适用于低品位钒矿石的利用。缺点是矿石处理量大,而生产规模小,与大规模的钢铁工业生产不相适应 。 湿法提钒工艺:将钒铁精矿加芒硝制团,经焙烧、水浸、使钒酸钠进入溶液,再加硫酸使之转化为五氧化二钒。水浸后的球团再用于炼铁。湿法的优点是工艺流程短,钒的回收率高。 上图是钒钛磁铁矿提钒的生铁-钒渣工艺的流程。 近20年来我国积累了大量有关钒钛磁铁矿提钒工艺的经验,并首创高炉炼铁-雾化提钒法。目前攀枝花钢铁公司用此种方法大规模生产钒渣。高炉炼铁-雾化吹钒渣法的要旨是,将铁水在中间罐内撇渣和整流,在雾化器中雾化,雾化后的铁水进入雾化炉反应,提钒后的铁水(即“半钢”)流入半钢罐,使之在半钢罐面上形成钒渣层,将半钢分离即得钒渣(下图)。1978年攀枝花钢铁公司已建成两座120t雾化炉,其设计能力为年产8.31~8.9万t钒渣。

铅酸电池和锂电池的区别

2018-12-19 09:49:16

1.标称电压不同:铅酸电池单体平均电压是2V,锂电池单体平均电压是3.6V;2.由于材料不同,铅酸电池活性没有锂电池高,然同等体积内锂电池的容量会比铅酸电池的大,而且铅酸电池也比较笨重;3.锂电池的平台没有铅酸电池稳定;4.铅酸电池不能大电流放电且寿命短,而锂电池可以大电流放电,寿命较好。

碱性锌锰电池

2017-06-06 17:50:02

碱性锌锰电池 alkaline zinc-manganese battery   以锌为负极,二氧化锰为正极,氢氧化钾溶液为电解液的原电池。简称碱锰电池,俗称碱性电池。碱性锌锰电池产品系列都用字母“LR”表示,其后的数字表示电池的型号。碱性锌锰电池是普通干电池的升级换代的高性能电池产品,有LR6(五号)和LR03(七号)两种产品电池。产品分普通型(含汞量0.60%)和微汞量(含汞量不大于0.025%),现正在开展无汞型电池试制。碱性锌锰电池由于能重负载,大电流放电,电容量大,低温性能和防漏性能好,性能 价格 比高(价为干电池2-3倍,大电流工作电能是6-8倍)等优点而广泛用于民用和工业。特别适用于闪光照相机,微型收录机,摄像机,对讲机,BP机,剃须刀,手掌型彩电和游戏机,玩具,遥测器,报警器,计算器,助听器,手电筒和电钟等仪器设备。碱性锌锰电池产品主要 市场 是稳定而有保证的民用 市场 ,随着科技发展,民用电器的普及和使用, 市场 前景是很好的。园筒型电池中,碱性锌锰电池在美国 市场 占75%,欧洲48%,日本25%。按25%计算的话,碱性锌锰电池要生产20亿节,但国内的人均仅只每年2节,还不包括外销 市场 (中东、非洲、中南美和欧洲等),因此国内外 市场 是很大的。产品生产成本普通型0.90元/节,微汞型1.00元/节, 市场 价为2.5元/节。最普及的碱锰电池有圆筒形和纽扣形两种,此外还有方形和扁形等品种。圆筒结构电池(见图)的外壳为一带有正极帽的镀镍钢壳,它兼作正极集电体。壳内与之紧密接触的是用电解二氧化猛、石墨和碳黑压制成的正极环(阴极)。中间填充由锌粉和凝胶碱液调制成的锌膏,即负极胶(阳极),其内插有一根黄铜集电体。正负极之间用耐碱吸液的隔离管隔离。负极集电体与负极帽相焊接,并套入塑料封圈。将此组合件插入钢壳并卷边密封,钢壳外用热缩性薄膜商标包住,即成为商品电池。 碱锰电池的标称电压为1.5V,最高电压为1.65V,其放电性能与普通锌锰电池相比有下列特点:①内阻小,能在重负荷下连续工作的同时维持较高的稳定电压;②MnO2利用率高,同体积相比较,其电荷量比纸板电池大一倍左右;③储存期内自放电率小,一般储存3年仍能保持原有电荷量的85%,寿命较长;④低温性能好,在-20℃能输出常温电荷量的25%,轻负荷下还能在更低的温度下工作;⑤在特定的设计和严格控制的使用条件下,可作为廉价的蓄电池多次充电反复使用。MnO2掺杂钛或其他一些 金属 氧化物,可提高MnO2的充电性能。