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。

铋的电解液由与铋组成，所用阳极是经开始火法精粹的粗铋。开始火法精粹首要包含两个工序：榜首工序是熔析除铜后加硫拌和除铜、铅，然后用洗刷脱硫；第二工序是用惯例的碱性精粹与氧化精粹除砷、锑。 阳极选用立模浇铸，阴极选用铜板，悬挂在电解槽中，在直流电效果下，发作下列反响：铋的溶液电解工艺流程图如图1所示。图1  铋的溶液电解工艺流程 各种杂质在电解中的行为与在氯化溶液中类似，不用造液。电解液含铋在80～100克／升，H2SiF8 330～350克／升，室温，当电流密度40～80安／米2时，槽压0.3伏，阴极分出纯度达99.9%。 日本住友公司国富冶炼厂曾选用电解精粹铋、阳极的典型分析为Bi 98.77%，Pb 0.12%、Ag 0.022%、Cu 0.032%、As 0.03%、Sb 0.026%。选用笔直型阳极浇铸机铸成挂耳型阳极，每块重约为70千克，阳极袋套用聚料。运用18个衬沥青的钢筋混凝土电解槽，尺度为：长×宽×深＝3350×760×850毫米。28块阳极，24块阴极，板距离为130毫米。电解液含铋40克／升，游离330～350克／升，每出产一吨铋加胶一克，电解的总电流为850安，总电压4.5伏，选用硅整流器，槽电压0.2伏，电流密度60安∕米2，电流效率93%，残极率约40%，阳极泥率0.5%，分出铋洗刷后脱落熔化铸成5千克锭。电铋质量为：铋高于99.99%，铜与铅均为2ppm，铁与锌均为3ppm，微量银、砷、锑。

一、偏钛酸的首要化学成分    依据对某种矿出产出的偏钛酸的屡次化学分析，其组成见表1。表1  偏钛酸组成成分含量/%成分含量/%成分含量/%成分含量/%H2O62TiO235SO23SiO20.03Nb2O30.05Sb2O30.007Al2O30.004ZnO0.004PbO0.002Fe2O30.001MgO0.0003CuO0.0001MnO0.00001WO3＜0.005V2O5＜0.001Cr2O3＜0.001     二、偏钛酸缎烧的意图及缎烧工艺流程    钛以白色的偏钛酸方式从钛液中沉积出来时，不只带有很多的水，还带有必定量的硫酸。锻烧的意图就是在高温下使偏钛酸脱水、脱硫，而且构成具有必定晶型、到达必定质量指标的铁。    经过盐处理的偏钛酸浆料，送至锻烧工序的贮料槽内，然后用揉捏泵揉捏进内燃式反转窑内进行煅烧。若出产电焊条、冶金、珐琅、电容器等级其他钛，水解大都选用常压法，其所得的偏钛酸颗粒较粗，为节省燃料起见，可用离心机甩干后，用固体运送设备直接送至焚烧工序，再用斗式提升机将偏钛酸块料加人窑内进行锻烧。反转窑由变速电动机传动，可依据浆料、温度等工艺条件的要求进行调速。窑内选用逆流加热，从窑尾端加人的偏钛酸，跟着反转窑的旋转，被带到必定高度后，因为本身的滚动而不断地升起和落下。因为窑体有2%-4％的倾斜度，物料每升起再落下一次，便向窑头方向行进必定的间隔，偏钛酸就是凭借重力效果，向窑前移动；燃料及助燃空气由较低的窑头端入窑，经焚烧发作的高温气体自窑头向窑尾活动，与偏钛酸浆料构成了逆流运转。偏钛酸就是这样从窑尾送到窑头，一起在温度逐渐升高的过程中完结脱水、脱硫、晶型转化和粒子成长等一系列物理化学改变，而构成必定晶型的钛产品。钛经窑头下料口落人冷却转鼓进行冷却，然后经过斗式提升机送至贮粉斗，以备破坏之用。    现在进入反转窑的偏钛酸，不是用叶滤机吸滤，而是用鼓滤机抽干，再用螺杆泵送人。[next]    三、缎烧反转区分的区域及每个区域的温度规模    锻烧反转窑可分为枯燥区、晶型转化区和粒子成长区三个区域。窑内的温度与窑的巨细、物料离热源中心的远近和热电偶所放测温点的方位离热源点的远近都有联系，各厂不一样，煅烧反转窑各区域的温度规模见表2。表2  煅烧反转窑各区域的温度规模区域枯燥区晶体转化区粒子成长区温度/℃200~800800~860860~920     四、偏钛酸在反转窑枯燥区的改变    在枯燥区域中，偏钛酸发作脱水和脱硫的改变。这种改变可用下式表明：      Ti02·xH2O·yS03==Ti02＋xH2O↑＋yS03↑    ①脱水    a.脱湿存水湿存水即附着在偏钛酸颗粒表面及夹藏在颗粒空隙里的水。这部分水与Ti02的结合不结实，在100-200℃之间便蒸腾掉；    b.脱化合水化合水即结合在偏钛酸分子内部的水，这部分水与Ti02的结合比较结实，要在200-300℃之间才干脱掉。    ②脱硫水解生成的偏钛酸浆猜中，含有的硫酸大部分是游离酸，经过水洗即可除掉。可是占偏钛酸总量7%-8％的硫酸，以S03的方式与偏钛酸结合得很结实，因为偏钛酸构成的条件和夹藏的杂质不同，它所含的硫酸要在500-800℃之间，才干分解成S03和SO2气体而脱去。    因为偏钛酸含水量大，蒸腾水分所需的热量较驱除S03的热量大5倍以上、因为水分高，煅烧窑烟囱冒出的烟是以水汽为主，水汽遇到大气即冷凝成雾的成果，S03气体和水汽遇冷也变成酸雾。烟气中的钛是比较少的。    五、偏钛酸在反转窑晶体转化区的改变    一般硫酸法制得的偏钛酸全部是锐钛型晶体。经较低温度的煅烧后，得到的满是锐钛型钛。这种锐钛型一般在900℃以下是安稳的。当温度超越950℃时，就开端向金红石型晶型转化。纯洁的锐钛型晶型有必要在1200℃以上的高温，才干彻底转化为金红石型晶型。在这样的高温下煅烧，Ti02易烧结，为此，有必要加人各种金红石型转化促进剂，使其晶型转化的温度下降到800-860℃之间，使其成长的锐钛型晶体顺畅地、较彻底地向金红石型晶体转化。    六、偏钛酸在反转窑粒子成长区的改变    细微晶体聚结成颜料粒子需求取得必定的能量。煅烧温度越高，粒子成长的速度便越快。在600℃以下，粒子成长的速度十分慢，超越600℃时，粒子成长速度开端加速，温度到达900℃时，能够发现粒子成长的速度有极大的增加。假如煅烧温度升高到1000℃时，则聚结成的粒子的直径将到达1μm。而作为颜料钛最合适的粒度是0.2 - 0.35μm，即粒径应是可见光波波长的一半。假如粒径小于可见光波的半波长，则颜料粒子将成为通明；若粒径大于可见光波的半波长，则将使白色颜料呈现出红相。为此，应依据不同的条件，将这个区域的温度操控在860-950℃之间，使长大的晶体聚结成颜料粒子。    七、在高温下TiO2与硫酸钾的反响对制品的不良影响以及怎样防止这种影响    在出产颜料钛时，往往增加碳酸钾进行盐处理。碳酸钾与偏铁酸中的硫酸反响即生成硫酸钾，在煅烧过程中，硫酸钾与二氧化钛能在高温下反响生成偏钛酸钾。这种偏钛酸钾遇水会发作水解反响而生成。正是因为这种碱性物质的呈现，使钛的水浸液pH值到达弱酸性或中性或弱碱性，锻烧结尾也正是使用这种改变来操控。其一系列反响式如下：[next]     纯洁的Ti02是中性的。水浸液pH值偏酸性或偏碱性都会影响颜料的安稳性，使颜料在调制时不固化。有材料报导，水浸液pH值呈酸性时，抵消色力与底相有下降与变坏的倾向，为此有必要防止呈现偏酸现象，在盐处理时恰当多加一些碳酸钾或锻烧温度较高，脱硫较彻底能够使其水浸液呈现偏碱现象。    八、在高温下Ti02与CO的反响对制品的不良影响及怎么防止这种影响    当燃料在窑中焚烧不彻底时，会发作复原物质CO。在高温下，CO能把TiO2复原成Ti203。而Ti203的呈现会使钛的色泽带灰相，并导致Ti02晶格上的缺点，影响到钛的颜料功能。其反响式如下：    一般燃料焚烧都有这种现象，窑尾的粉料呈灰色就是这个道理。有时因为窑内通风不畅，煅烧废气不能及时排出，也会构成燃料的不彻底焚烧而发作CO。别的偏钛酸中，若含有复原性的三价钛较多，在窑内得不到满足的氧气氧化，也简单生成Ti203而使钛呈现灰相。    为了防止CO和三价钛等复原性物质的不良影响，就得确保燃料在窑内焚烧彻底，而且有必定的氧化气氛，这就需求精确地操控燃料与助燃空气的份额。一般燃料（煤气）与助燃空气的份额在1：(3.2-3.3)，用柴油或重油作燃料时，空气的过剩系数操控在1.2,即过剩空气为20％。在窑头加大进风量，加强了窑内通风，坚持窑内有满足的氧化气氛，能够防止发作复原物质，或使原有复原物质得以氧化，使钛以最高价态存在，这样的钛才是白色的。可是加大进风量会下降窑温，这样又要加大油量，构成油耗增高。不增加油量而加大鼓风量，肯定会下降窑头温度，这样做尽管能够进步产品白度，可是消色力会下降，吸油量会升高。这种对立就要各厂依据各自的出产条件和质量要求而权衡利弊，采纳相应的办法。    九、进步反转窑煅烧制品产能和下降热耗的办法    物料煅烧在确保质量的前提下，单位时刻内所得到的热量越多，物料的加热就越快，窑的出产能力就越高。一起因为物料得到的热量多，丢失掉的热量相对削减，这样热能的使用率较高而热耗较小。进步产能和下降热耗首要是操控恰当的空气过剩系数，空气过剩系数过小，燃料焚烧不彻底，不利于窑内坚持氧化气氛；空气过剩系数过大，使窑的产能下降，废气带走的热量相对增加。因而，能够在燃料彻底焚烧和坚持窑内氧化气氛的前提下，尽量减小空气的过剩系数；尽量进步燃料和助燃空气的人窑温度；力求扩展物料受热面积和窑内表面积；合理地安置焚烧设备；选用发热量高的燃料。    十、在煅烧过程中，偏钛酸中所含杂质的不良影响    在偏钛酸中增加正催化剂能进步转化速率，并相应下降转化温度。偏钛酸中所含阴离子对转化的阻止效果与阴离子的体积巨细有关，其阻止效果的次序为：Cl-＜SO42-＜PO43-（即含氯化物的晶型转化温度较低，含硫酸盐的较高，含磷酸盐的更高）。关于一些带色的金属氧化物，如氧化铜、氧化钻、氧化镍、氧化铬、氧化锰等对转化有促进效果，特别是氧化铜的效果最大，氧化钨、起阻止效果。[next]    当增加剂用量（以氧化物计）均为1mol左右时，物料在900℃煅烧3h，氧化钨和对粒子成长没有什么影响；氧化铬对粒子成长的促进效果很小；氧化镍、氧化钻、氧化锰对粒子成长有中等程度的促进效果；氧化铜、氧化铁对粒子成长的促进效果比较明显；氧化钼对粒子成长有特别明显的促进效果。    十一、反转窑窑头、窑尾温度凹凸对产品质量的影响    窑头温度一般称为高温带温度，它决议着Ti02晶型的转化和颜料粒子的成长，是影响钛颜料功能的重要因素。一般来说，窑头温度越高，Ti02的晶型转化及粒子成长就越快、越彻底。可是窑头温度过高，简单使物料烧结，使煅烧品颗粒变硬，色泽变黄变灰。在810℃左右，消色力随温度的上升而进步，但升到必定温度后，消色力会急剧下降，一般操控在850-950℃之间。    窑尾温度直接影响到枯燥区内的各种改变，也是一种窑内通风状况好坏的标志。窑尾温度高，通风好，煅烧后的废气易排出。但通风过大，被废气带走的热量和钛粉尘增多，构成必定的丢失。一起水分过早脱尽，进人高温区易烧结。窑尾温度低，不只窑内通风欠好，而且偏钛酸在枯燥区脱水、脱硫不彻底，以至于呈现煅烧品夹藏生料的现象。一般操控在150-300℃之间。    十二、物料在反转窑内逗留时刻长短对产品质量的影响    因为Ti02颜料粒子是在煅烧后期构成的，物料在窑内逗留的时刻对晶型转化、粒子的巨细和形状有决议性影响。工业上要求煅烧构成的粒子要外形油滑规整，因而晶型的构成和晶粒的长大都不能太快，都需求有满足的时刻，使晶格摆放规整并逐渐长大。一起煅烧品大都是聚集体，也需求有满足的煅烧时刻。选用温度相应偏低并恰当延伸煅烧时刻，对烧结及聚结现象又可相应削减。可是物料在窑内逗留时刻过长会影响产值。要是物料在窑内逗留时刻过长而煅烧温度又高，则会构成物料烧结，使煅烧品颗粒变硬，色泽变黄变灰，白度下降；物料在窑内逗留的时刻过短，则烧不透，煅烧品呈现夹生现象，晶体转化不彻底，消色力下降，吸油量增高，pH值下降。一般窑的转速操控在3. 5-9r/min之间。即物料在窑内逗留10h左右。    十三、在反转窑煅烧时要尽量防止颗粒烧结现象    若物料在窑内煅烧时刻过长而温度又高，则颗粒烧结成长的巨细成为无限的，一般为1.0-10μm。烧结物具有较大的空间体积或构成角质粒子，除了使颗粒变硬，色泽变黄变灰之外，还使吸量进步，消色力和遮盖力下降，光学功能及漆膜光泽变差。因而在锻烧时要尽量防止发作烧结现象。    十四、煅烧窑层厚薄对产品质量的影响    向煅烧窑内投料量过多，料层过厚，则物料在窑内的各种改变进行得不彻底，锻烧品呈现夹生现象，不利于脱硫和晶态转化，消色力下降，吸油量增高，pH值下降；假如投料量过少，窑层就薄，简单使物料发作烧结，使锻烧品颗粒变硬，色泽变黄变灰，下降了白度，而且下降了产值，浪费了热量，增加了能耗，进步了本钱，下降了效益。理论与投料量常常用窑的填充系数N来表明：式中  N—填充系数；      S1—窑内物料堆积的横断面积，m2；      S2 -窑的有用横断面积，m2。    一般窑的填充系数操控在10%-20％之间，直径为1. 5m的反转窑，日锻烧钛量在6. 5-8. 5吨为宜。当然投料量还因钛种类的不同而不同，出产非颜料钛的投料量能够比出产涂料钛投料量增加一倍以上。

九、影响偏钛酸水洗作用的要素    影响偏钛酸真空过滤、水洗作用的要素较多，也比较复杂，往往穿插在一起，这儿只作单要素而论。    1.真空度    过滤介质两边的压力差就是真空度。在真空管线不漏气的条件下，过滤的真空度除了真空泵的才能外，是由滤饼和过滤介质的阻力来决议的，偏钛酸的过滤一般6.67*104-8. 67*104Pa的真空度较为适宜。真空度过低，水洗时刻就长，并且简单发作落片事端；真空度过高，简单使滤饼表面发作裂缝，致使洗刷水从裂缝短路穿过而下降水洗功率。    2.偏钛酸粒度    过滤要求偏钛酸的粒度要均匀适中。颗粒粗，水流快，易洗刷，但颗粒过粗，水流速度过快，会添加管道阻力，粒子内部也不易洗净；颗粒过细，穿滤丢失大，或阻塞滤孔构成水洗难，影响产值。    3.水洗温度    水洗进程首要是除掉硫酸亚铁和游离硫酸。硫酸亚铁在水中的溶解度，在必定温度范围内，跟着温度的升高而增大。因此进步水温有利于水洗，能够缩短水洗时刻，下降滤饼的含铁量，削减用水量，进步产值。在60℃时硫酸亚铁在水中的溶解度最大，但超越45℃时叶片的塑料板或塑料管简单变形，因此一般水温操控在30-40℃。温度低水洗难，温度过低，硫酸亚铁在滤饼内结晶分出，水洗更难。出产时能够运用冷却槽的冷却水和浓缩工序的冷凝水来进步水温，以节省燃料。    4.水洗的时刻    偏钛酸开端水洗时，物料酸度高，杂质浓度梯度大，洗刷功率高。从图3偏钛酸水洗时刻与滤饼中含铁量之联系可知，开端水洗时，偏钛酸中含铁量敏捷下降，半小时内可除掉80％以上，跟着水洗进程继续进行，杂质在滤饼与滤液之间的浓度梯度逐步削减，酸度也逐步下降，一起因为离子浓度不断下降，偏钛酸的胶体性质逐步显着，水洗功率随之下降。水洗1h后水洗渐趋陡峭，阐明要进一步下降含铁量需求较长的水洗时刻，可是水洗时刻过长，则洗刷水中悬浮的固体杂质会沉积在滤饼表面，反而会使杂质添加，有些自来水厂用氯化高铁或硫酸亚铁作凝集剂，水中首要固体杂质是氢氧化铁，会影响产品的质量。因此水洗进程仅能使含铁量下降至必定程度，一般是0.01％左右，残留的铁需在漂白工序进一步除掉。 [next]     5.水洗的酸度    跟着水洗进程的进行，滤饼内的酸度会逐步下降，pH值会相应升高。一起因为溶于水中的氧会将部分Fe2+氧化成Fe3+。当pH值高于1. 5时，Fe3＋会水解而生成不溶于水的氢氧化高铁或生成难溶于水的碱式硫酸铁；当pH值升到6. 5以上时，硫酸亚铁也水解生成不溶于水的氢氧化亚铁沉积。因此在酸度较高阶段赶快除铁是水洗的要害，进步酸度有助于按捺铁盐水解，对水洗有利。如果在洗刷水中配以少数硫酸，使pH值坚持在镇1. 5,能够避免铁盐的水解而坚持铁盐的可溶状况，水洗后偏钛酸含铁量可下降到能与漂白相媲美的程度。    6.用水水质和水洗池进水方法    水质对洗刷作用影响很大，水质差，洗刷作用也差。水中首要含有钙、镁和铁等杂质。钙与硫酸构成硫酸钙沉积混在偏钛酸中，影响到产品的质量；铁质在滤饼表面残留成棕色层（含铁量高于l00*10-6），会添加偏钛酸的含铁量，也影响到产品的质量。    对水洗池的加水，从底部加水比从上部加水用水少，洗得快。    7.滤饼的厚度    滤饼过厚，表面裂缝多，水洗时刻长；滤饼过薄，尽管水洗时刻短，但产值低。一般操控在25-35mm。    8.裂缝和空泛    裂缝和空泛过多，会构成水流短路，耗水量大，水洗时刻长，乃至呈现查验合格而滤饼含铁量仍高的现象。可在水中参加少数聚酞胺或用滤布阻塞。    9.过滤介质    浆料过滤时，使固体和液体别离的阻隔物质称为过滤介质。叶片上的滤布就是过滤介质。滤布的孔度对水洗功率有直接的影响，布孔过细简单被物料阻塞，水洗变慢，会影响产值；布孔过大简单构成物料穿滤而丢失。    10.母液的三价钛      因为三价钛的被氧化势比二价铁的被氧化势大，遇到空气或水中的氧进行氧化时，三价钛先被氧化。这就按捺了物猜中的二价铁被氧化成三价铁，然后确保了产品的质量。因此坚持适量的三价钛，对水洗是有利的。一般水解后浆液中坚持三价钛在0. 5g/L左右。    十、滤布的挑选    因为浆料的酸度很高，滤布有必要挑选耐酸材料。现在广泛运用的是240＃和758＃两种牌号的耐酸涤纶布。240＃为长纤维涤纶布，孔度较小，操作时不易落片，但简单阻塞，运用时应该常常冲洗。758＃为短纤维涤纶布，过滤速度快，但有时会发作穿滤或落片现象，特别是调换新布后更易落片。为此，需求运用絮凝剂予以弥补。运用新布时，需求事前浸泡1一2天，使其孔度缩小，避免穿滤丢失过大。    十一、水洗时有时要加絮凝剂的原因    因为在水解时操作条件操控欠好，而呈现一些胶状的偏钛酸小颗粒，使沉降率升高。这些小颗粒会穿滤丢失而使收回率下降，或阻塞滤孔使水洗困难。为了使这些偏钛酸小颗粒絮凝成疏松的凝集体，然后削减胶状微粒因为其形状易为压力所改动而构成阻塞滤孔或穿滤丢失，就有必要加人絮凝剂。工业上常用的絮凝剂是甲基改性的聚酞胺。它能在酸性介质中，使偏钛酸絮凝成简单过滤和洗刷的凝集体，然后缩短水洗时刻，进步水洗功率。原本水解后浆料的沉降率若≥440者，就不用加絮凝剂。可是现在每一锅(2.6m3）浆料在冷却锅冷却到50℃左右，都加人1. 35kg 1％的絮凝剂（配成0.5％运用）。在这个基础上若查验其沉降率仍大于470时，则应再多加絮凝剂，另外在水洗的滤饼裂缝和穿孔过多时，要在水洗槽内加人适量的絮凝剂，在调换新滤布时，也要在表面涂絮凝剂。[next]    不过絮凝剂也不是加得越多越好，因为絮凝剂在与偏钛酸胶体微粒构成凝集体时，会吸附一些亚铁离子而构成水洗困难，或许絮凝剂过多会使偏钛酸变滑而构成吸片困难和吸片后落片。因此，过多地加人絮凝剂也没有优点。    十二、用纸浆助滤的优点及其操作程序    选用常压水解，生成细微粒子的偏钛酸比加压水解多，因此过滤和水洗穿滤流到收回池的偏钛酸比较多。这样，既添加了沉降剂的用量，又大大添加了收回偏钛酸的费事。    为了处理这些对立，能够采纳纸浆助滤的方法：先到纸业公司买回厚质白纸，然后在一个锅内，按1吨水加人l0kg纸的份额，把水和纸加人锅内，通人直接蒸汽煮成均匀的纸浆，再配成很稀的纸浆液放到吸滤方箱中，在方箱下面用多孔管道通人压缩空气拌和均匀，再把用高压水冲洗净的吸滤叶片，整组浸没在方箱中，开动真空负压吸滤1-2min，使吸滤叶片的滤布上，吸附了薄薄一层疏松纸质，取出整组吸滤叶片，再放到吸偏钛酸的方箱去吸滤偏钛酸。    经过这种纸浆助滤，小颗粒的偏钛酸就难以穿滤了，这样，收回池的偏钛酸就少了，收回偏钛酸的费事削减了，沉降剂的用量削减了乃至不用了，水洗速度加快了，收回率也进步了。    粘在偏钛酸中的纸质，在锻烧的高温下，生成碳和氢的气体氧化物经过烟囱跑掉了，对产品的白度等质量指标没有不良影响。经核算每吨钛只用去白纸0.3-0.4kg。    十三、水洗不正常的原因及采纳的办法（见表3-7) [next]

3.水洗    将复原漂白好的偏钛酸浆料，用叶滤机过滤，再用去离子水（最好是40-60℃并含有0.1％-2.0％的酸性水）洗刷偏钛酸，进一步洗去硫酸亚铁，直到偏钛酸含Fe203低于30*10-6为合格。    七、三价钛溶液漂白的操作进程、要求、缺陷及改善定见    1．酸溶    在带有拌和的夹套加热的珐琅反响锅中加人水洗合格的偏钛酸和水，拌和并调整浆液浓度在含Ti02 300g/L左右（若制金红石型钛，此刻应加人煅烧晶种），然后加人一定量的工业硫酸，使浆料的硫酸浓度在40-50g/L之间，通蒸汽加热至50-55℃，使氢氧化高铁溶解为硫酸高铁溶液。    2.复原    按Ti02计加人0.4％-1.0％的三价钛溶液作复原剂，持续拌和，持续加热，使温度在50-55℃下保温1h，让硫酸高铁悉数复原成硫酸亚铁。取样测定浆猜中三价钛浓度（以Ti02计）为0.3-0.5g/L,冷却至40℃以下，即可水洗。在运用三价钛溶液时，有必要滤去其间的固体杂质，以确保漂白的质量。一起三价钛离子简单在空气中被氧化，因而漂白时，浆料的温度不宜过高，保温期间的拌和不宜过快。    3.水洗    将复原漂白的偏钛酸浆料，用带有真空负压的叶滤机或转筒真空过滤机吸浆过滤，再用砂滤水或去离子水（最好用40-50℃的含有硫酸0.1％-2.0％的酸性水）洗刷偏钛酸，进一步洗去硫酸亚铁，以便下降铁的含量，直到偏钛酸中Fe203的含量低于0.003％为合格。    三价钛溶液漂白的缺陷如下：三价钛溶液的制备需求独自的设备和添加制备工作量，一起制备进程杂乱，制备时耗能大、耗酸多、本钱高。为了战胜这些缺陷，某厂进行了下列改善：先将少数的偏钛酸悬浮液参加漂白锅，然后，参加悉数漂白用的硫酸，让二者充沛反响，经过30min后，开动拌和，分次加人按Ti02计的铝粉至0.5％，让其混合均匀，即为三价钛溶液。再加人剩下的悉数偏钛酸。在加人剩下偏钛酸时，敞开直接蒸汽阀门，加热至85℃左右，保温1.5-2h，完结漂白工序。明显这种方法是在运用铝粉漂白的一起，已含有三价钛漂白的成分，漂白作用更令人满意。一起简化了制备进程，不用独自另行制备三价钛溶液，漂白锅一起又是三价钛的制备锅，不用独自添加三价钛的制备锅。因而其能耗、酸耗和本钱都大为下降。    八、能否用“酸洗”替代漂白    偏钛酸在水洗进程中，其间的杂质硫酸亚铁会被溶于水的氧氧化为硫酸铁，当水洗的酸度pH值≥1. 5时，硫酸铁即水解生成氢氧化铁沉积混在偏钛酸中。漂白的意图就是加硫酸把这些氢氧化铁溶解为硫酸铁，然后加复原剂将其复原为硫酸亚铁。由于硫酸亚铁水解的酸度pH值≥6.5,偏钛酸中的酸度不可能弱到这个程度，因而硫酸亚铁不会水解生成氢氧化亚铁沉积，这样便能够经过水洗而除掉铁。懂得这个原理后，就能够在源头上经过水洗后期pH值逐渐升高后，恰当地在洗刷水中加人少数硫酸，不让洗刷水的pH值>1. 5，这样硫酸铁就不会水解生成氢氧化铁沉积混在偏钛酸中，偏钛酸中没有氢氧化铁，就不用漂白。由此可见酸洗可防止铁盐水解，可起到与漂白恰当的作用，能够省掉漂白工序。[next]    九、酸溶、铝复原制取三价钛溶液的方法    酸溶、铝复原制取三价钛溶液的方法如下：将用水洗合格的偏钛酸与硫酸按H2S04：Ti02 = 5：1的份额，在耐酸珐琅锅内配成180g/L的浓度，在拌和下进行酸溶制得硫酸钛溶液，这个酸溶进程实际上是一个运用“溶解法”制备胶体溶液，进而变成硫酸钛溶液的进程。在此进程中，第一步是加热至沸，跟着水分的蒸腾，沸点逐渐上升，当温度到达120-125℃时，偏钛酸胶粒逐渐酸溶和涣散成胶体颗粒；第二步是保温阶段，被涣散的胶体颗粒悉数被溶解。其反响式如下：    待溶液弄清后，冷却即得茶褐色明澈通明的硫酸钛和硫酸氧铁的混合溶液。    在制备进程中，溶液内既存在Ti4+离子，也存在胶溶性偏钛酸微粒。两者之间的分配份额决定于温度、溶解的连续时刻、钛的浓度和酸的浓度。为了防止制得的硫酸钛溶液呈现胶体溶液的聚结不稳定性，以至于产生出沉积而无法进一步复原，就有必要确保制备时浆料的酸钛比值≥5。    在拌和下将硫酸钛溶液冷却并加水稀释至80g/L左右，不然浓度过高，复原剂用量要相应添加，并且反响生成的硫酸铝会结晶分出。当温度降到75-80℃，将铝粉先用水调成浆状，在20一30min内分次加人，要防止因反响剧烈而呈现冒锅事端。持续升温至80-90℃，保温1h，冷却后测定其三价钛浓度，必要时溶液过滤后才运用。复原率按下式核算：    十、用酸溶、铝粉复原制取三价钛溶液所用硫酸和铝粉的核算    设复原100kg Ti02，需求铝粉xkg，则其反响式如下： [next]     按理论核算需求铝粉11. 26kg。可是有一部分铝粉耗费在与硫酸作用生成上了，因而要用理论量的150％才能使复原率到达90％以上。即每复原100kg Ti02，实际上约需铝粉16. 9kg。    【例］现有二氧化钛浓度为200g/L的偏铁酸浆料1. 5m3，假如铝漂白时要求浆料硫酸浓度为70g/L,铝粉参加量为0.5％（以Ti02计），问需求浓度为92％的工业硫酸多少升和铝粉多少公斤？    解：需求的工业硫酸为：                    70×1000×1．5＝105（kg)    需求92％的工业硫酸为：                  105÷92％＝114．13（kg)    需求工业硫酸的容积为：                      114.13÷1．824＝62. 57（L)    需求铝粉为：              200×1000×1．5×0.5％＝1．5（kg)    因而，需求92％工业硫酸62. 57L和铝粉1. 5kg。    十一、直接用冷冻除铁后的钛液进行铝复原制取三价钛溶液的长处及其制备的方法    直接用冷冻除铁后的钛液进行铝（或锌）复原制取三价钛溶液的漂白复原剂的长处是酸耗少，溶程短，不会呈现聚结不稳定性和便于操作。这种方法的特点是操控偏钛酸浆液浓度尽可能高，而游离酸的浓度尽可能低，从而使三价钛在偏钛酸上的吸附量添加，以利进步漂白作用。其制备方法如下。    ①为了防止用铝复原后生成的硫酸铝在三价钛溶液中结晶分出，因而要在钛液中加水稀释，使其总钛浓度操控在80g/L左右。    ②加人总钛量1. 5-2.0倍的硫酸。    ③升温至70℃，缓慢分次加人用水调匀的铝粉浆料。    ④操控复原温度在80℃。    ⑤复原结束后，在85-90℃温度下保温1h。为了防止三价钛被空气氧化，拌和不宜过快。    ⑥冷却至室温，过滤除掉固体杂质，以确保漂白质量。    ⑦三价钛是强复原剂，易被空气中的氧氧化而下降复原作用，因而储存不宜超越48h。    为了下降制取费用，亦有供应商用铁粉替代铝粉来制取三价钛溶液，可是这种方法所制得的三价钛液杂质较多，对制品质量有影响，因而许多供应商不敢选用。    十二、漂白偏钛酸时测不出三价钛或测出三价钛过高或过低的原因、不良影响及弥补措施    为了确保偏钛酸中的三价铁悉数被复原成二价铁，有必要从头到尾都要坚持浆猜中有一定量的三价钛。由于三价钛的被氧化势比二价铁大，即三价钛比二价铁易氧化，三价钛的存在，阐明浆猜中不含三价铁。    浆猜中测不出三价钛，阐明三价铁没有彻底被复原为二价铁，若将这种浆料锻烧，则制品会因含有Fe203而呈黄相；若测出浆料含三价钛过低，则在漂白后的水洗时，三价钛很快就被水中的氧所氧化，接着二价铁就被氧化成三价铁，三价铁很简单水解生成氢氧化铁而难以除掉，致使缎烧时也形成制品呈现黄相；若测出浆料三价钛过高，则水洗易洗去三价钛而下降回收率。要是漂白水洗后仍有三价钛就进行缎烧，而缎烧时又没有充沛氧化成四价钛，那么制品会因含有Ti203而呈灰相。[next]    测不出三价钛的原因如下：①所加复原剂的量缺乏；②偏钛酸中含铁量较高，所加的三价钛缺乏以将三价铁悉数复原成二价铁；③复原剂质量差，加人温度太高，发生了钝化现象；④漂白温度低，酸度操控不妥或拌和速度太快，浆猜中三价钛被从头氧化。弥补的方法是从头补加复原剂，使浆猜中的三价钛坚持在0.3-0.5g/L之间。并改善操作条件，恰当延伸保温时刻，使复原进行彻底；三价钛含量过低的原因，主要是所加复原剂的量缺乏，应补加复原剂。三价钛过高的原因如下：①所加复原剂太过量；②拌和不均匀，一部分偏钛酸中还未渗人复原剂。弥补的方法如下：①精确核算应加复原剂的量；②延伸拌和时刻，使复原剂均匀地渗人到浆猜中去。    十三、复原后的偏钛酸应该用去离子水洗刷    由于普通自来水还含有少数铁等杂质。要是用普通自来水洗，则会从头污染到偏钛酸，达不到漂白的意图。因而复原后的偏钛酸不能用普通自来水洗刷，而要用去离子水进行洗刷。

十五、偏钛酸含水量凹凸对产品质量的影响    偏钛酸含水量的凹凸，决议了物料在枯燥区中脱水、脱硫的彻底程度。含水量过高，由于脱水、脱硫不彻底，物料就以团状或大颗粒状况进人高温区，而高温区的停留时刻是很短的，因而媛烧品烧不透，易呈现夹生现象，使产品消色力下降，吸油量上升，pH值下降；若含水量过低，物料在枯燥区脱水、脱硫很充沛，物料以粉末状况进人高温区，易烧结变硬，色泽变黄变灰，白度下降。一般颜料钛出产操控含水量在65％左右。非颜料钛出产操控含水量在50％左右。    十六、煅烧时物料颗粒巨细对产品质量的影响    偏钛酸颗粒度是出产钛时影响脱硫的重要要素。颗粒度小，脱硫简单且彻底，物料不会向窑头冲流，得到的煅烧品色泽较白；颗粒度大，脱硫较难，由于含硫高的钛在高温下具有很强的活动性，物料简单向窑头冲流。偏钛酸颗粒度的巨细，首要是从钛液水解进程中构成的，因而有必要按种类的不同要求，严格操控水解工艺条件，制得颗粒度适宜的偏钛酸。    十七、煅烧时物料在窑内运动的正常状况    物料在窑内的运动状况，可用物料在运动中的堆积高度H值来衡量。H值越大，而物料呈块状下滑，则表明物料现已发作烧结；H值越小，且物料呈团状向窑头翻滚，则表明窑温太低，将有生料混入煅烧品中；H值适中，而物料呈均匀的颗粒状向窑头推动时，煅烧才是正常的。在出产非颜料钛时，物料在窑内的运动状况能明显地反映出煅烧品含硫量的凹凸。窑内物料呈“液体”向窑头冲流时，煅烧品含硫极高。H值大，物料向窑头推动很慢时，煅烧品的含硫量极低。窑内物料在进人高温区前有“欢腾”状冒气现象，进人高温区后，物料也并不向窑头冲流时，缎烧品的含硫量能契合出产工艺的要求。    十八、煅烧品pH值的测定及运用全能pH试液滴在瓷板的落料品呈现红、黄、黄绿、蓝色彩的原因    测定煅烧品pH值的办法如下：用取样的长柄勺从窑头下料口取出少数的落料品，置瓷钵中研细后，放在比色瓷板上，滴人几滴全能pH试液，再与标准样板相比较，即可测出落料品的pH值。    全能pH试液滴在瓷板的落料品上呈现赤色，阐明pH值在6以下，表明物料呈酸性，烧不透，含硫高。构成的原因或许是：①盐处理时加碳酸钾缺乏或加磷酸过多；②煅烧温度过低；③物料在窑内停留时刻过短；④投料量过大，料层过厚；⑤偏钛酸含水量过大；⑥偏钛酸颗粒大。试料呈现黄色，表明挨近中性；呈现黄绿色，阐明pH值在6.5一7.5之间，表明含硫量合格，煅烧适宜；呈现蓝色，阐明呈碱性，现已到达要求或稍超越要求。假如试料一起呈现红、黄绿、蓝，阐明煅烧不均匀，既有烧不透的，又有烧得适宜的，还有烧过火的。由于钛制品要求pH值在6.5-8之间，那么烧至黄中带绿即契合要求。    十九、非颜料级钛的窑前分析    在电焊条级和珐琅级钛的出产中，窑前分析首要靠操控含硫量。测定硫大都用煅烧一碘量法。电焊条级钛含硫标准为≤0. 05％，窑前操控应在0.04％以下；珐琅级钛含S03标准为≤0. 15％，窑前应操控在0.12％以下，这样才干确保制品的质量，但含硫量不宜过低，过低时产品色泽较差，而且会多耗用燃料。至于冶金级钛由于其出产时煅烧温度操控在1250℃以上的高温下进行，落窑品含硫量极低，窑前测定硫已无实际意义。[next]    二十、从落窑品的外观与色泽判别缎烧状况    正常的落窑品色泽皎白而柔软，颜料级钛落窑品呈颗粒状；非颜料级钛大多用常压法水解，落窑品黏结成小粒状，这种落窑品色泽较白，含硫量也较低。如落下粉状料，大都是偏钛酸颗粒过粗，含硫量过高，致使窑温不得不相应进步所构成，产品往往发灰。如落窑品发黄，首要是水洗工序中偏钛酸内的杂质铁未洗净所构成的。    二十一、从调查窑内状况判别煅烧好坏    反转窑内煅烧正常时，料层平稳，上面空间中比较明晰。如发现上部空间烟尘许多，要留意窑内经过状况，查看窑尾烟道是否堵塞。在出产非颜料级钛时，如发现料层向前滑动，乃至滑落到下料口，俗称跑粉或冲窑头。这阐明偏钛酸颗粒过粗，含硫量高，虽已到烧成区，但还坚持能自在活动的粉末状况，冲出的粉末往往很细。一般状况下，从窑头调查口是看不到有大块物料的。如发现大块物料，表明物料脱水区延伸，应恰当削减投料量，减慢窑速，进步窑温或加强通风，或相互配合运用。    二十二、开窑和焚烧该做的作业    开窑前应对窑体及其附属体系进行全面的查看，并进行空车试转以消除隐患。为防止杂质污染钛产品，新窑、窑体大修、互换内衬耐火砖或互换种类时，窑内有必要进行打扫。换砖今后有必要经过一昼夜以上的阴干，方可焚烧烘窑。    焚烧前，先翻开部分灰箱门，然后滚动窑体，开动鼓风机，向窑内输入空气，排出或许残留在窑体内的可燃气体。持引火器从窑头调查口引进并对准喷嘴，翻开燃料气旋塞，此刻，操作人员有必要背对窑头，防止窑内有异物或粉尘冲出，或由于气体配比不妥发作爆破而被击伤。如一次点不着点，应立即堵截可燃气，但不要中止空气运送，有必要待窑内剩下可燃气排尽，再行焚烧，不然会构成爆破事端。如选用液体燃料，可先开动油泵打循环油，点着引火器置于喷嘴前，渐渐通气送油，再恰当调整油气比。    二＋三、反转窑在投料前要进行烘窑    烘窑是为了扫除内衬中的水分，并使内衬温度均匀地升高到作业温度。烘窑时要防止升温过快，防止构成内衬开裂和破损。烘窑时刻长短应根据换砖多少来断定，新窑或悉数换砖窑，而其窑又比较大，则烘窑时刻约为2-3昼夜，其逐步升温到350℃左右；部分换砖的窑，烘窑时刻约为10-16h；不换砖的窑，烘窑时刻约为6-8h。烘窑后，窑温逐步升高到正常作业温度以下（100-200℃）时即可投料出产。    二十四、停窑应该留意的事项    锻烧反转窑的钢外壳在高温受热时，简单变形。无论是方案中的停窑或方案外因设备或供电、供气体系发作毛病俄然停窑，熄火后有必要持续滚动窑体和鼓风，直到冷却。不然受热窑体将在窑体巨大的自重力效果下，发作曲折变形，变成严重的设备事端。    方案中的停窑，窑内的物料可维持到悉数锻烧结束。停窑前应逐步削减投料，并在停窑前将物料尽量悉数排出，跟着窑内物料的逐步削减，应相应削减燃料和空气量，当物料根本排清后再熄火，窑体空转冷却后停窑。若遇方案外的俄然停窑，窑内物料没有烧透，为了不影响设备检修，也有必要将其悉数排出，待今后再回烧。    二十五、煅烧偏钛酸所用反射炉的结构及操作程序    运用反射炉煅烧偏钛酸，虽然其劳动强度较大，可是由于其出资少，占地不多，操作便利，许多小型的铁厂，特别是出产等级低的珐琅、冶金、电焊条级钛对技能要求不高的厂，还在运用它。其结构是用耐火砖砌结而成，分上、中、下三层，直接加热，热气把耐火板加热，再经过耐火板把热传递给料层。物料与烟气逆流工作，烧煤在基层，发作的热气经过烟道向中层、上层工作，最终从烟囱排出。而偏钛酸投料放在上层烘于，进行脱水，然后耙到中层预热，再耙到基层进行煅烧，脱硫、晶体转化及粒子生长都在中层、基层完结。当在基层取样查验合格后，即可从基层出料，出料后，将中层料耙到基层，再将上层料耙到中层，最终将偏钛酸用皮带运送机运送到上层。[next]    二十六、反转窑的组成及其所起的效果    反转窑首要由筒体、支承设备（含滚圈、托轮和挡轮）、传动设备、密封设备和其他附属设备（加料和焚烧设备等）组成。    筒体是用18-28mm厚的优质钢板卷焊而成，内衬耐火砖，以防止筒体遭到高温效果，并削减热量的丢失。出产时物料在筒体内部随筒壁旋转到必定高度后，因受重力效果而下滑前移，并由筒体内的高温气流加热使物料温度逐步上升，最终到达工艺所要求缎烧的温度。    支承设备的滚圈支承着整个反转筒，使其能在托轮上反转，因而它有必要具有满足的刚度和耐久性，可用铸钢或煅钢制成；托轮支承着反转窑；挡轮的效果是阻挠筒体的上下轴向窜动，一般坐落滚圈的两边。    传动设备的效果是带动筒体按工艺要求的旋转速度滚动。因反转窑转速较慢，故需用减速器。关于需求常常调理转速的场合，可选用无级变速器，圆筒的反转速度较慢，故设备在圆筒上的大齿轮接受很大的圆周力，可用铸铁制作。    密封设备是为了防止在锻烧偏钛酸时散发出的S03等有害气体及Ti02粉尘逸出，转筒内是负压操作，因而在转筒和其两头的小室之间有必要有密封设备，它在结构上的要求是期望既不漏气，又不影响转筒的正常工作。    其他附属设备有加料设备和焚烧设备。关于含水量较高的偏钛酸浆料一般选用揉捏泵，偏钛酸经揉捏泵、进料管进人窑内。关于离心机脱水的干料可用提升机及转盘加料机等设备，乃至用人工卸料、送料。作为反转窑的燃料有煤气、柴油和重油等，相应的有煤气焚烧器和重油焚烧器。为了防止对钛的污染，在选用柴油和重油作燃料时，可设置焚烧室。    二十七、在反转窑窑头设置焚烧室的效果    反转窑有没有一个独自的焚烧室，对产品质量有很大影响。由于火焰温度可高达1300℃左右，如火焰与物料触摸，焚烧气与物料间温差很大，烧成的物料自身温度很高，就不可防止要发作烧结。一般以为焚烧气与物料最高温度间的温差应不超越200℃，因而设备一个焚烧室使燃料充沛焚烧后用空气稀释至必定温度后再输人窑体与物料触摸，对进步产值和质量都有长处。一个48m长的反转窑，焚烧室约6m左右，所得的焚烧物像米粒巨细，色泽皎白而且比较柔软。    二十八、反转窑的巨细、长短对焚烧的影响    锻烧偏钛酸的反转窑宜短而粗，内径从1.0-4.2m不等，长度与直径之比一般为(12-20)：1,直径小的份额大一些，直径大的份额小一些。直径为2.4-4.2m的窑，其长度大都为48m左右；直径小于2.4m的，其长度也相应短一些。一般来说，产值与直径成正比。直径大时，物料充填系数相应低一些，这对进步产品质量有长处。由于偏钛酸脱水约耗用热量的一半以上，细而长的窑为使脱水带有满足的热量，窑头温度有必要相应进步，或加大气量。温度进步简单构成过烧，加大气量使物料的线速度增大，构成阻力添加，粉尘丢失也添加，这对煅烧是晦气的。    二十九、燃料焚烧发作热量的传递    在反转窑内，高温气流、窑壁和物料三者之间存在着杂乱的热交换进程。燃料焚烧发作的高温气流向物料和窑壁辐射热量；受热后的窑壁向物料和气体辐射热量；高温气体在窑内活动时以对流办法传热给物料表面和窑壁；与物料触摸的窑壁经过传导办法把热量传给物料。一般来说，物料在温度较低的脱水带，热的传递首要以对流和传导办法为主，跟着温度的升高，传热办法逐步以辐射为主。    三十、液体燃料焚烧的要求及其所用的设备    钛对白度要求很高，有必要防止由于液体燃料不彻底焚烧而发作的污染。为了使燃料焚烧彻底，应设法使燃料液滴很快加热并与氧气密切触摸，以求在较低温度下完结燃料的分化进程，并使分化出的碳氢化合物彻底焚烧。为此，需将液体燃料雾化成很细的油滴。燃油雾化得越细，与空气中氧气触摸的表面积就越大，燃油焚烧便越快、越彻底。燃油的雾化进程是在喷嘴里完结的，喷嘴一面将燃油涣散成细微的雾滴，一面使雾滴与空气均匀混合。喷嘴有机械式喷嘴、高压蒸汽一空气喷嘴和低压空气喷嘴。钛出产中现在较多供应商用C形低压喷嘴，并在喷嘴外面有一喇叭形管改进雾化状况，以空气为雾化剂。[next]    三十一、气体燃料焚烧运用的焚烧设备    反转窑气体燃料的焚烧，常运用混合式喷嘴，为了进步焚烧强度，用鼓风机将空气强制送人喷嘴与煤气混合进行焚烧，煤气焚烧时的焚烧速度和焚烧程度取决于煤气和空气的混合进程，混合得越好焚烧得越彻底，火焰长度也就越短。混合式喷嘴的长处是出产率大，结构紧凑，可以用低压煤气，有较高的热工目标（化学不彻底焚烧小于2％）；缺陷是需用鼓风机送风，火焰较长，焚烧室也就较大。    三十二、煅烧偏钛酸的反转窑还不是抱负的煅烧设备    现在煅烧设备都选用反转窑，可是煅烧偏钛酸用的反转窑并不是抱负和完美的设备，由于它不能为被加热粉状物料营建杰出的传热条件。反转窑的热传递根本上是靠窑内热气流来加热露出的料面以及靠热窑壁加热紧贴窑壁的物料。而在两种物料之间的许多物料却不能直接与热气流或窑壁触摸，即便在同一截面上，温度也是不均匀的。反转窑的充填系数只要10%-20％，所以空间利用率和热功率都不高。别的，偏钛酸煅烧时，跟着温度的升高，逐步被粉碎成粉状物料，其粗细很不均匀，物料的料层又适当厚，要使物料烧透，热气流的温度需高出煅烧温度许多，成果当大颗粒烧透时，小颗粒现已烧过头，因而产品往往是烧不透和烧过头的物料的混合物。部分物料发作烧结也是难以防止的。    国外从20世纪60年代起就进行了二氧化钛欢腾煅烧的研讨，而且早已应用于出产实践，欢腾焙烧早已在冶金和化工范畴被广泛选用。选用欢腾煅烧，物料在欢腾床内处于高度湍动状况，气流简直能与每个颗粒表面触摸，因而传质、传热功率大为进步。    三十三、煅烧钛呈现色变的原因及其防止色变现象的办法    在出产锐钛型钛时，常会碰到煅烧落窑品或经粉碎成钛后，表面层露出于日光下，会呈现色变现象，由本来的白色转变成浅灰色或浅黄色。发作的原因有以下两方面：①有一部分锐钛型晶体转变成金红石型晶体；②铁、铬、铜、镍等杂质进人了金红石型晶格内，构成晶格变形所引起。防止的办法有以下几种：①运用定点矿源，以操控钛矿里的杂质含量；②将偏钛酸进行漂白处理，以下降铁杂质的含量；③添加盐处理剂磷酸的用量，以掩蔽铁杂质；④调理煅烧窑内的气氛，以防止金红石型晶体的发作；⑤从反转窑出来的半制品是以强力集合的大块晶体方式而存在，有必要让其缓慢冷却，以松懈Ti02的晶格。当呈现色变现象，处理的办法有以下几种：①下降煅烧温度，由于锐钛晶型转变成金红石晶型有必要在较高的温度下进行，下降了窑温就难以构成金红石型晶体；不过窑温也不能降得太低，窑温太低脱水、脱硫不彻底，pH值太低，会引起产品消色力的下降；②在盐处理时，多加碳酸钾，下降脱硫温度，加速锐钛型微晶体的生长速度，削弱由高温引起烧结而呈现的色变现象。    三十四、煅烧呈现不正常现象的原因及处理的办法    煅烧呈现的不正常现象、原因分析及处理办法见表3。[next]    三十五、煅烧要素对产品质量的影响    煅烧要素对产品质量的影响见表4。[next]

一、对偏钛酸进行漂白所起的效果及出产金红石型颜料钛一定要漂白的原因    水洗后偏钛酸中痕量铁杂质是以固体氢氧化高铁的方式存在的，折成Fe203含量在0.009％以上。关于出产涂料用钛来说，它将严重地影响到钛的白度。经漂白后，Fe203含量可下降到0. 003％以下，一起也能除掉偏钛酸中吸附的铬、铜、钒等有害杂质，使制得的制品的白度和光泽有明显的进步。    因为偏钛酸中痕量铁经高温锻烧后，生成赤色的Fe203 ,Fe203具有同金红石型钛相同的晶型结构，往往以同晶混合物混人在金红石晶格，构成晶格变形，使金红石型钛对铁杂质的影响要比锐钛型钛对铁杂质的影响灵敏得多。当Fe203含量在0.003%时，已使金红石钛出现黄色；而Fe203含量在0. 009％时，才开端影响锐钛型钛的白度。铁杂质的影响，不只在于Fe203自身的赤色，更重要的是Fe203进人Ti02晶格，构成晶格缺陷，构成发色活化点，然后进步了产品的光吸收能，导致白度和消色力的下降，影响到钛的光学性质。因而出产金红石涂料钛时，一定要漂白。经过漂白，把氢氧化高铁除掉，锻烧后就不会发作与金红石型钛同晶型结构的Fe203，这样钛的白度和消色力就不会下降。    二、水洗后偏钛酸中痕量铁杂质的发作及其除掉的方法    水洗后偏钛酸中痕量铁杂质是从两方面发作的。    1.因为硫酸亚铁的水解要在pH值>6. 5的条件下进行，因而在水洗进程的前期酸度较大，硫酸亚铁直接发作水解生成氢氧化亚铁沉积是不可能的。可是跟着水洗的持续进行，偏钛酸滤饼中残存的三价钛离子很快就被悉数洗尽，但此刻滤饼中的亚铁离子含量还比较高，亚铁离子逐步被洗刷水中的氧气或自来水消毒用的氧化成高铁离子，跟着水洗的进行，滤饼中的硫酸含量越来越少，pH值越来越高，当pH值大于1.5时，高铁离子即发作水解反响，生成氢氧化高铁沉积。其反响式如下：    2.有些厂水洗偏钛酸用的自来水是用硫酸亚铁作清水剂的。先将亚铁离子氧化成高铁离子，然后调整pH值，高铁离子即水解生成很多的絮状氢氧化高铁沉积与水中的泥沙等悬浮杂质共沉积而到达清水的意图。这样处理尽管大部分高铁已沉积，可还有少数氢氧化铁微粒漂浮在水中，在水洗进程中这些微粒就在白色的偏钛酸滤饼表面不断积累，终究覆盖成一层棕黄色的铁质层。    水洗后偏钛酸中痕量铁杂质是不溶于水的固体氢氧化高铁，不可能持续用水来把这种铁洗去，有必要用漂白的方法将其除掉。漂白就是先将固体氢氧化铁与硫酸效果，转化为可溶性的硫酸高铁，然后用化学生动性强的金属或金属离子将其复原为贱价的硫酸亚铁，终究经过水洗把它除掉。其有关的反响式如下：[next]    三、漂白不能在铜质设备中进行的原因    漂白不能在铜质设备中进行。因为铜质设备在湿润的空气中表面会生成一层碱式碳酸铜，俗称铜绿。铜绿在漂白的酸溶进程中也被硫酸溶解而生成硫酸铜。在漂白的复原进程中，硫酸铜被复原成铜粉。这种夹带在偏钛酸中的固体铜粉是不能在水洗进程中除掉的，锻烧时，铜粉生成黑色的氧化铜，对钛发作了新的污染而失去了漂白的效果。其有关反响式如下：    四、偏钛酸的漂白方法    偏钛酸漂白的方法可分为：①锌粉漂白；②铝粉漂白；③三价钛漂白；④电漂白（电漂白可使Fe203含量低于0.01％，并且H2S04耗量低，不必锌粉和铝粉，并可完成接连化和自动化）；⑤在偏钛酸浆液中，先加离子型表面活性剂，再加金属粉末作复原剂进行漂白，这种漂白可使Fe, Cr, V的含量均不超越0.002％。工业上常选用铝粉漂白和三价钛漂白两种。其间三价钛漂白比较好，原因是三价钛溶液漂白与锌粉或铝粉漂白相比较，具有硫酸用量少、复原剂用量少、操作温度低、漂白时刻短、无残留物污染、漂白效果好等长处。可是三价钛溶液的制备需求添加设备和添加制造工作量，一起制备进程杂乱，制备时能耗高，酸耗大，本钱高。为了战胜这些缺陷，某厂已进行了改善（改善方法后边有胪陈）。    五、锌粉漂白的操作进程及其缺陷    1.酸溶    在带有拌和的夹套加热的珐琅反响锅中，加人水洗合格的偏钛酸和水，拌和并调整浆液浓度在180-220g/L之间（若作为出产金红石型钛时，为了促进晶型转化，并使产品具有更好的颜料功能，有必要加人2.5%-5.0％的煅烧晶种。因为在制备煅烧晶种时，偏钛酸与碱液在不锈钢反响器中长时刻煮沸，后来又加人进行酸溶，会有铁、铬等金属离子带人，在漂白前加人煅烧晶种，就可以在偏钛酸漂白的一起，把煅烧晶种所带人的高价金属离子及氢氧化物复原成贱价状况，再经过水洗除掉）。然后加人一定量的工业硫酸，使浆液的硫酸浓度在65-80g/L之间，通蒸汽加热至70-75℃，使氢氧化高铁溶解在硫酸中，生成硫酸高铁溶液。一起使一部分偏钛酸溶解生成硫酸氧钛溶液。其反响式如下：[next]    2.复原    按Ti02计加人0.5％-1.0％的复原剂。复原剂有必要是活性较好的工业锌粉，一些长时刻敞口储藏而结块的锌粉表面钝化而下降了活性，会影响漂白效果，不宜运用。锌粉是一种固体粉末，为使锌粉能均匀地涣散在偏铁酸浆猜中，应先将干的锌粉用水调成浆状后，再分次加人。因为锌粉不只能和浆猜中的硫酸高铁效果，还会和浆猜中的硫酸效果放出，在浆猜中发作很多泡沫，为此有必要缓慢加人，以防止反响过于剧烈而构成浆料的飞溅或冒锅。加完锌粉后持续加热使温度在85-90℃下保温1. 5-2h，使硫酸高铁悉数复原成硫酸亚铁，并有少数的钛也被复原为三价铁，使浆料呈淡紫色。取样测定浆猜中三价钛含量（以Ti02计）为0.3-0.5g/L。保温完毕后，改通冷却水将物料冷却至45℃以下。其有关反响式如下：    3.水洗    将复原漂白的偏钛酸浆料，用附有真空负压的叶滤机或转筒真空过滤机吸浆过滤。再用砂滤水或去离子水（最好用40一60℃的含有0.1％-2.0％的酸性水）洗刷偏钛酸，进一步洗去硫酸亚铁，以便下降铁的含量，直到偏钛酸中Fe203含量低于0.003％即为合格。因为物料自身含铁较低，水洗时刻要短，一般不超越10h。有些供应商在漂白时采纳长时刻煮沸的方法，据说对除铬、钒离子有较好的效果。    锌漂白的缺陷如下：除了上述硫酸用量多，复原剂用量多，操作温度高，漂白时刻长，漂白效果差以外，残留物污染也是一个缺陷。因为锌漂白进程为液固反响，复原剂锌粉渗人偏钛酸颗粒内部需求较长时刻，效果也较差。若锌粉质量差，参加过多或操控条件不当，使部分锌粉残留在偏钛酸中，常使制品制成的漆光泽度差。因而偏钛酸的漂白已为铝粉漂白和三价钛盐溶液漂白所替代。引进技术中遍及选用铝粉漂白。[next]    六、铝粉漂白的操作进程及要求    铝粉漂白的原理和操作进程基本上与锌粉漂白相同。    1.酸溶    在带有拌和的夹套加热的珐琅反响锅中加人水洗合格的偏钛酸和水，拌和并调整浆液浓度在180-220g/L之间（若制金红石型钛，此刻加人缎烧晶种），然后在拌和下加人定量的工业硫酸（按Ti02计的31％），使浆液的硫酸浓度在65-80g/L之间，通蒸汽加热至70-75℃，使氢氧化铁溶解在硫酸中，生成硫酸高铁溶液。一起使一部分偏钛酸溶解生成硫酸钛。其反响式如下：    2.复原    按Ti02计，加人0.5％-1.0％的铝粉。铝粉是固体粉末，为使铝粉能均匀地涣散在偏钛酸中，应先将铝粉用水调成浆状后，分次加人。因为铝粉既能和浆猜中的硫酸高铁效果，又能和浆料的硫酸效果而放出，使浆猜中发作很多气泡，为此有必要缓慢加人，以防止反响过于剧烈而构成浆料飞溅或冒锅。加完铝粉后，持续加热，使温度在80一90℃下保温1.5一2h，使硫酸高铁悉数被复原成硫酸亚铁，硫酸钛被复原为三价铁而使浆料呈淡紫色。取样测定三价钛含量为0. 3-0. 5g/L（以Ti02计），即为复原完毕。保温完毕后，改通冷却水将物料冷却到45℃以下。其反响式如下：

一、偏钛酸在煅烧前要进行盐处理的原因    偏钛酸在锻烧前加人少数化学品添加剂进行改性处理的进程，称为盐处理，亦称前处理。    偏钛酸如不进行盐处理而直接锻烧，得到的产品颗粒往往很硬，色相及其他颜料功能很差，漆用功能低质。因此，出产颜料钛时，都要依据不同等第的需求，在偏钛酸中加人少数化学品进行改性，然后再在恰当的温度下锻烧，使产品具有杰出的色相、光泽，较高的消色力、遮盖力，较低的吸油量和适宜的晶粒巨细、形状以及在漆料介质中的易涣散性。某些非颜料型产品中，有时也需求加人某些化学品，使产品具有某种特殊功能。    二、出产锐钛型颜料钛的盐处理常运用的添加剂及其效果    出产锐钛型颜料钛的盐处理时，常运用的添加剂有钾盐和磷酸（或磷酸盐）。加人添加剂的效果主要有两个：①使产品具有优秀的颜料功能；②使锐钛晶型起安稳效果，按捺构成金红石晶态，防止产品中混有金红石晶型。可是添加剂加人量过多会使钛的水溶性盐含量明显添加和水选时水涣散性下降，只要严厉控制加人量，才干既发挥添加剂自身的效果，又不影响钛的其他功能。    三、出产锐钛型颜料钛的盐处理要添加钾盐的原因及其添加量    出产锐钛型颜料钛的盐处理时，加人碳酸钾或硫酸钾等钾盐，其效果是：①能够使偏钛酸在较低温度下脱硫，然后下降锻烧温度，使物料在较低温度下到达中性，防止高温烧结而引起产品的变黄或变灰或呈现色变现象，构成产品漆用功能低质，涣散功能极差。添加了钾盐，即便在较高温度下煅烧，也不失掉钛的优秀的颜料功能，由于在较高温度锻烧时，Ti02颗粒比较细密，有利于进步耐候性和下降吸油量；②能促进锐钛型Ti02微晶体的成长；③能够改进颜料功能，使钛颗粒松软、色泽皎白、消色力进步。钾盐的添加量一般为Ti02的0.4％-2.0％，恰当于0.25％-1.40％的K2O。    四、出产锐钛型颜料钛时要添加磷酸的原因    在出产电焊条级钛时，由于钛含磷高，对焊缝有冷脆性，因此要求钛的含磷量不能大于0. 05％，这样，在出产中不只不能加人磷酸，并且还要严厉控制，特别在矿源上不允许有偏高的含磷量。可是在出产锐钛型颜料钛时，不只没有严厉的含磷要求，并且还要参加磷酸或其盐，使之进步钛的白度和耐候性。不过钛矿含磷过高也欠好，由于酸解后磷以磷酸或磷酸二氢盐的方式而存在，很简单与钛结合成对应的难溶钛盐跟着残渣被除掉，而构成钛回收率下降。    依据在出产锐钛型钛时，偏钛酸经水洗或漂白后，pH值仍在2-3之间，硫酸亚铁仍未到达其水解的pH值6. 5，仍以二价铁离子存在。有些供应商没有漂白工序，一部分二价铁在水洗时遭到水中的溶解氧氧化而变成三价铁，三价铁在水洗至pH值为1.5时，即水解生成氢氧化铁沉积，夹杂在偏钛酸中。这些二价铁和氢氧化铁杂质，假如不加处理，直接送去锻烧，则在锻烧条件下，会生成红棕色的氧化铁，这就大大地影响到钛的白度。因此，在锻烧前有必要进行盐处理，在盐处理中加人适量的磷酸或其盐，使磷酸与氢氧化铁反响生成淡黄色的安稳的磷酸铁；使磷酸与二价铁反响生成白色或灰白色的亚铁的磷酸一元或二元盐，这些二价铁的磷酸盐，在锻烧的条件下，也被氧化成淡黄色的磷酸铁。由于淡黄色的磷酸铁远比红棕色的氧化铁淡得多，这样，对钛的白度影响就小得多，以到达进步钛白度的意图。其磷酸与氢氧化铁的反响式如下： [next]     五、参加磷酸过多或过少的坏处    在盐处理时，参加适量的磷酸或其盐，能够进步钛的白度和耐候性，并且使颗粒松软、简单破坏，在出产锐钛型钛时能促进其向锐钛晶型转化和防止金红石晶型生成。可是若参加的磷酸过多，则其入窑偏钛酸的酸度增大，脱硫困难，使到达最大消色力的煅烧温度移向较高温度处，进步了煅烧温度，使物料在较高温度下煅烧，有时还会发作烧结现象，不只糟蹋燃料，并且会使煅烧物粒子坚固，难以破坏，钛的白度和消色力下降，吸油量升高。    若参加磷酸过少，相对地增大碳酸钾的用量，使酸度下降，有利于物料在较低温度下脱硫，使煅烧物颗粒松软，色泽皎白和消色力进步及吸油量下降。乃至由于碳酸钾用量相对增大，即便在较高温度下煅烧，也不失掉其优秀的颜料功能，由于较高温度煅烧时，二氧化钛的颗粒细密，有利于进步产品的耐候性和下降吸油量。可是磷酸用量过少，缺乏以将悉数铁转化为淡黄色的磷酸铁，而未转化的铁终究仍以红棕色的氧化铁呈现，达不到进步钛白度的意图。    六、添加磷酸的量及添加办法的研讨    依据核算，水洗偏钛酸含铁为100*10-6的话，其真正与铁效果所需的磷酸并不多，若参加总钛0.1%的磷酸，则其与铁效果所需的磷酸只占参加总磷酸量的15.1%，即便含铁为150*10-6，则其与铁效果的磷酸也只要占参加总磷酸量的22.7%，由此可见，所参加的磷酸已捉襟见肘。    可是现实并非如此，检测盐处理后偏钛酸的滤液中，根本就没有磷酸根离子，阐明磷酸已悉数生在难溶的磷酸盐了。为什么参加的比核算量剩下那么多的磷酸，而终究在滤液中没有磷酸呢？原因是偏钛酸中含有较多的能与磷酸根离子生成难溶磷酸盐的金属离子，这些金属离子都需求与磷酸效果，生成难溶的磷酸盐而耗费了磷酸，因此在盐处理后的滤液中便测不到磷酸根离子。    别的，从盐处理后的滤液中，还发现含有不少的二价铁离子，阐明偏钛酸中还有可溶铁，这样的铁带人到回转窑去锻烧，终究会生成红棕色的氧化铁而影响钛的白度。    按核算量所加磷酸悉数与铁效果后，应该仍有较多的磷酸剩下，可是终究不只滤液中没有磷酸剩下，乃至连铁也没有效果完。究其原因如下。①是由于偏钛酸中含有能与磷酸根生成难溶磷酸盐的金属离子过多，这些金属离子浓度与磷酸根离子浓度积，比二价铁离子浓度与磷酸根离子浓度积小得多。这些金属离子先与磷酸根离子效果，生成难溶的磷酸盐而耗费了悉数或大部分磷酸，使整个系统现已没有或许很少有磷酸根与二价铁效果了，以至于在滤液中仍有较多的二价铁。②偏钛酸中的铁为二价铁，二价铁在pH值为2-3的酸度下，难以生成难溶的亚铁磷酸盐沉积，而需求在pH值为6的酸度下，才干悉数生成亚铁磷酸盐沉积。    依据上述分析，要使偏钛酸的滤液没有铁离子而稍有微量磷酸根离子，就有必要采纳下列办法。    1.除掉重金属离子    先除掉与磷酸根离子简单生成难溶磷酸盐的重金属离子，然后削减盐处理时磷酸根的耗费。[next]    一般重金属离子与磷酸根离子生成磷酸盐的离子浓度积都很小，尽管在酸解后浸取时，已参加铁屑将三价铁复原为二价铁，有些重金属离子已被铁复原而除掉，可是仍有一些重金属未被复原，这些未被复原的重金属中，尽管有些重金属离子与磷酸根离子生成的难溶磷酸盐是白色的，对影响钛白度无碍，可是有些难溶的磷酸盐却是带色的，会影响到钛的白度。别的，这些重金属离子与氢氧根离子生成重金属氢氧化物的离子浓度积也很小，在偏钛酸水洗的酸度较大时，就能生成难溶的重金属氢氧化物沉积夹杂在偏钛酸中，终究经过缎烧生成重金属氧化物，其间有些氧化物也是带色的，影响钛的白度。再有，重金属杂质的混人，不只由于重金属元素自身的显色效果而使钛带色，终究影响钛的白度，更重要的是重金属离子的引人，使二氧化钛晶格歪曲或晶格变形，失掉对称性而发作颜色反响，使钛带色而不行纯白。因此有必要从根本上将重金属除掉。除掉重金属的办法，是在酸解浸获得到的钛液中，参加少数某种无机物，让其与重金属离子效果生成重．金属化合物沉积，跟着残渣被除掉。由于简单与磷酸根生成难溶磷酸盐的重金属，浸取时已被除掉，因此，在盐处理时耗费的磷酸或磷酸盐就会削减。    2.增大磷酸的用量，生成难溶磷酸盐    有些金属离子尽管不是重金属离子，可是其与磷酸根离子生成磷酸盐的离子浓度积也很小，也很简单生成难溶的磷酸盐沉积，如钛离子与磷酸根离子生成难溶的磷酸钛就是一例。尽管磷酸钛是白色的，对影响钛的白度无碍，可是它毕竟要耗费磷酸根，而使磷酸或其盐的加人量增大。    已然所加磷酸缺乏，就应多加磷酸来满意要求，即由本来的0.1％逐步添加，至偏钛酸滤液中没有铁离子而稍有磷酸根停止。可是这种做法不可取。由于水洗合格的偏钛酸自身就含有8％-10％的硫酸，这些硫酸现已不利于偏钛酸的锻烧和分化，再多加磷酸，使其酸度增大，会使锻烧脱硫温度进步，产品的白度和消色力下降、吸油量升高。    也能够在增大磷酸用量的一同，也增大碳酸钾用量，用碳酸钾中和过大的酸性。可是这种做增大产品的水溶性盐，水溶性盐过高，除了使浆料胶凝和发胀外，还不利于钛质量的全面改进和进步。    要使磷酸根与铁能生成难溶的磷酸铁，然后进步钛的白度，一同又不影响钛的其他质量指标，就有必要到达以下三点要求：①有满意而又不太多的磷酸根离子；②整个系统的酸度不能太高，pH值要控制在6;③水溶性盐要到达产品质量指标的要求。要到达这三点要求，应按以下办法。    (1)添加满意的磷酸后，添加碳酸钾，使之中和其过高的酸性，下降酸度，直至到达二价铁与磷酸根生成难溶的亚铁磷酸盐停止。这种办法尽管水溶性盐会高，可是能够在盐处理时，在偏钛酸中多加一些水，使浆料稀一些，盐处理后尽量把偏钛酸吸得干一些，以吸去更多的水溶性盐。    (2)用适量的可溶性磷酸二氢铵或磷酸二氢钾来替代磷酸，既可确保有满意的磷酸根离子或磷酸二氢根离子，又可使其酸度和产品的水溶性盐不至于有较大的添加。    (3)在偏钛酸中由于酸性越弱（乃至碱性），就越有利于磷酸根与二价铁生成难溶的亚铁磷酸盐，也越有利于偏钛酸的煅烧和分化脱硫。因此国外有些供应商用将偏钛酸中的硫酸中和到pH值为5-8,然后洗去硫酸根，再加磷酸进行盐处理，用这种下降全体酸度的办法，促进亚铁与磷酸根的结合和促进偏钛酸的易分化，然后下降煅烧温度，使煅烧物松软，钛的白度和消色力得到进步。    尽管经过加磷酸或其盐能够使铁生成淡黄色的磷酸铁，而不像生成红棕色的氧化铁那样对钛的白度影响那么大，可是磷酸铁毕竟是淡黄色的，而不是白色的，若含铁过高，则得到淡黄色的磷酸铁就多。况且偏钛酸的酸度常常是达不到pH值为6的，这样二价铁便难以生成亚铁磷酸盐，不少的二价铁仍以离子状况存在于偏钛酸中，这些二价铁经过缎烧终究仍以红棕色氧化铁存在，由于氧化铁的红棕色和磷酸铁的淡黄色混在一同，使钛呈现黄相，对钛的白度影响较大。为此，在水洗时应该延伸一些时刻，尽量多洗去一些偏钛酸中的铁，使其含铁量小于90*10-6，由于大于90*10-6锐钛型颜料铁的白度就要遭到影响，可是寄希望于经过水洗把铁降得很低也是不可能的，由于跟着水洗的进行，滤饼的酸度越来越低，当pH值≥1. 5时，被洗水氧化的三价铁离子即水解生成难溶的无法洗去的氢氧化铁。[next]    正是由于靠延伸水洗时刻难以把铁降得很低，因此有些供应商就添加了漂白工序，加人硫酸将氢氧化铁溶解，然后加人铝粉将三价铁复原为二价的硫酸亚铁，再经过水洗将硫酸亚铁洗去，终究使铁下降到30*10-6以下（一同也能够除掉钒、铬、铜等有害杂质），使钛的白度得到较大的进步。    七、出产锐钛型钛盐处理的操作程序    出产锐钛型颜料钛的盐处理，一般是在装有拌和机的圆筒锥底形塑料质或铁质衬软塑的盐处理槽内进行。将漂洗合格的偏钛酸送人盐处理槽，开动拌和机将偏钛酸拌和均匀后，取样化验含铁量，再测定浆料浓度两次（关于涂料种类浆料浓度控制在270-310g/L）。然后依据含铁量（一般控制在0.012％以下）和Ti02浓度，核算出所需碳酸钾和磷酸的量，先加人碳酸钾，经拌和1h后，再参加磷酸，持续拌和1h，即可打敞开料阀，将处理好的浆料放到方槽，用叶滤机经过真空吸滤吸上叶片，再将叶片吊起来，持续用真空将其残液吸干，然后放到料槽上面，将偏钛酸铲下，开动揉捏泵将其送到偏钛酸贮槽，备煅烧之用。    现在大厂引进技术是将盐处理后的浆液用真空转鼓过滤机抽干，配用螺杆泵把物料送人回转窑。这样做会使偏钛酸含水量大减，煅烧耗能也大减。也有在打浆脱水后再加盐处理剂的，这样盐处理剂利用率高，加人量安稳。    八、偏钛酸浆料浓度要控制在必定规模的原因    按必定份额加人的盐处理添加剂，有必要充沛吸附在偏钛酸颗粒表面或夹带在空隙之中，才干在煅烧时发挥最好的盐处理效果。假如偏钛酸浆料浓度过低，则大部分可溶性添加剂在吸片抽干时被带走，以至于下降了实践被偏钛酸吸附的量，会影响盐处理效果；假如偏钛酸浆料浓度过高，则添加剂不能在浆料里均匀涣散，也会影响盐处理效果。为此应该把偏钛酸浆料控制在TiO2含量为270-310g/L为宜。    九、偏钛酸浆料浓度的测定办法    将偏钛酸打浆均匀后，取出必定的浆料，测出单位体积内Ti02的含量，一同测出浆料的相对密度，然后按其近似方程式求出成果：                Ti02含量（g／L)＝（d一1）*1190    式中，d为浆料相对密度；1190为实验常数。    再绘成偏钛酸浆料相对密度与浓度的联系曲线，便于出产时查找。    出产时偏钛酸浆料相对密度与浓度的联系如下图所示。测定浆料浓度可用沥青比重瓶或用泥浆比重瓶或用圆形薄壁塑料称量瓶。这些比重瓶的体积都是事前校正好的，其上部的盖都有一个小孔，待浆料拌和均匀后，取出一部分浆料装入称量瓶内，盖紧盖，剩余的浆料自小孔溢出，然后用干的滤纸将溢出的浆料擦去，称量，即可从曲线图查出浆料浓度，或用方程式核算出浆料浓度。[next]    十、盐处理剂的浓度要控制在必定规模的原因    为了使盐处理剂能与偏钛酸充沛混合，出产上运用的盐处理剂尽可能选用可溶性盐类，将其制构成溶液加人。盐处理剂所配成的溶液浓度，不宜过浓或过稀，过浓时混合不易均匀，过稀时真空抽滤丢失相对增大。一般碳酸钾浓度可配成(400士5) g/L;磷酸可配成100-140g/L（以P205计）。    十一、碳酸钾和磷酸不能一同参加的原因    要使磷酸发挥其荫蔽杂质元素铁的效果，就有必要确保添加的磷酸同偏钛酸中的氢氧化铁充沛反响。而碳酸钾是碱性物，磷酸是酸性物，要是将磷酸与碳酸钾一同加人，则这两种盐处理剂会彼此发作酸碱中和反响，大大地削弱磷酸与氢氧化铁的效果，然后达不到磷酸荫蔽杂质元素铁的应有效果。因此碳酸钾和磷酸不能一同参加，而应领先参加碳酸钾，充沛拌和让其与偏钛酸中的硫酸彻底效果，再参加磷酸。当然，一同参加对盐处理没有副效果，可是所参加的量就要进行恰当的调整，方能收到应有的效果。    现代改进的办法，能够将各种盐处理添加剂预先制构成混合液，然后一次性参加。这样做既可削减添加剂的制造设备，又可缩短浆料拌和混合的时刻。    十二、硫酸法金红石型钛出产亦需求进行盐处理的原因    金红石型钛在紫外区具有较大的吸收，在可见光区的反射率高于锐钛型钛，因此，金红石型钛的光化学安稳性和光泽度均高于锐钛型钛，具有更大的实用价值。用硫酸法钛液水解制得的偏钛酸是无定形的（运用金红石型晶种在外），在高温下(1050℃以下）长时刻锻烧尽管能够使产品悉数转化为金红石晶型，可是结晶进程会发作严峻烧结，晶格缺点许多，晶粒过大并且很硬，产品颜料功能极差，别的，高温常使晶格脱氧，使产品呈灰相。因此在出产中，有必要在偏钛酸中添加一些金红石化的促进剂和晶型调节剂，使Ti02以合理的速度成长，在较低的锻烧温度下出产出晶型转化彻底、巨细适中、外形规整的颜料粒子。    十三、金红石型促进剂所起的效果及其添加量    大多数金属氧化物在钛的锐钛型向金红石型转化进程中都具有诱导、促进和正催化剂的效果，一般以为阳离子的离子半径越小，促进金红石化的效果就越强。可是有实用价值的有必要是能生成白色氧化物的那些金属化合物。常用的促进剂有锌、镁、锑、锡、铿等元素的氧化物和盐类以及二氧化钛溶胶。[next]    锌盐是很强也是最广泛运用的金红石化促进剂，常用硫酸锌、氯化锌和氧化锌。选用锌盐可加速晶型转化，进步转化率，下降到达最高转化率的温度，进步产品耐候性和抗粉化性。可是若独自添加锌盐，由于粒子成长过快，简单构成烧结而下降产品的颜料功能，使底相泛红、颗粒变硬、涣散性下降、制成的涂料黏度添加、储存安稳性下降。如一同添加二氧化钛凝胶或铝盐，能够改进颗粒形状及削减烧结，因此锌盐大都与钾盐、磷酸、铝盐、二氧化铁溶胶等组合运用。一般锌盐添加量为TiO2的0.2％-1.2％（以Zn0计）。    镁盐是一种弱的金红石型转化剂，它对加速锻烧品的pH值到达中性具有明显的效果，一般用量为TiO2的0.2％-0.5％。    TiO2溶胶俗称煅烧晶种、乳化晶种或偏钛酸外加晶种，有恰当强的促进效果，能进步产品消色力，下降转化温度，改进锻烧物粒子外形，使之较为油滑规整，使产品疏松易于破坏。常和锌盐、铝盐组合运用、相得益彰。添加量为TiO2的2％-5％。晶种用量偏高，金红石型化的诱导期缩短，改变速度加速，构成金红石晶粒削减。    Ti02溶胶能够作添加在偏钛酸中的煅烧晶种，也能够作水解晶种，更能促进金红石型转化。工业上往往选用双晶种法，即用两种不同办法，如钛酸盐法和法制成Ti02溶胶。其间一种作水解晶种（一般用法制成），现代常选用普通锐钛型晶种；另一种作煅烧晶种（一般用钛酸盐法制成）能够得到颜料功能更为优秀的产品。    十四、金红石晶粒调整剂所起的效果及其添加量    为使金红石型钛在煅烧时转化速度不至于过快，并能构成油滑规整、功能优秀的颜料颗粒，以及满意各种等第钛的特殊要求，需求在偏钛酸中添加一些调整剂（又称晶型安稳剂）。常用的调整剂有钾盐、铝盐、磷盐、铵盐和锑盐等。这些调整剂大多是金红石型化的负催化剂。    1.钾盐    常用的有碳酸钾、硫酸钾和（是负催化剂的一种）。添加钾盐对改进产品的颜料功能有很大的优点，能够使颗粒疏松，进步白度和消色力，能够使二氧化钛在较高温度下锻烧而不失掉优秀的颜料功能，由于在较高温度下煅烧时二氧化钛颗粒比较细密，有利于进步耐候性和下降吸油量。添加量一般为Ti02的0.25％一0.70％（以K20计）。    2.铝盐    现在国外选用铝盐添加剂日益增多，一般运用硫酸铝并配成溶液加人偏钛酸中。添加铝盐能防止二氧化钛烧结，防止颗粒过火长大，产品比较柔软，即便在1000-1100℃下锻烧，产品白度仍很好。由于添加铝盐后能在更高的温度下锻烧，产品颗粒较细密，耐光性和耐候性都很好。但铝盐是一种负催化剂，因此有必要和其他正催化剂（如TiO2溶胶）组合运用，才干到达较高的转化率和消色力。添加量为TiO2的0.8%-1.0％（以Al2O3计）时，产品遮盖力为最高。    3.磷酸或磷酸盐（也是负催化剂）    能改进产品白度和耐候性，颗粒比较柔软，简单破坏。添加量一般为Ti02的0.1％（以P2O5计）。如一同添加锌盐，则磷酸用量可恰当进步，少数磷酸不会阻止金红石型化，可经过恰当进步晶种加人量来战胜消极影响，不过会使消色力稍有下降，并使到达最大消色力的锻烧温度进步。若偏钛酸浆猜中可溶性钛及稀土等重金属的量增多的话，则要多加磷酸，由于有一部分磷酸要先耗费在与钛及稀土等重金属元素的结合上。[next]    4.或铵盐    水洗合格的偏钛酸中约含有硫酸8％-10％，用中和到pH值为5-8，产品简单研磨，但会下降金红石型化的才干，如在中和后，将硫酸铵洗去，再加人1％的氧化锌，所得产品消色力可相对进步一些。一般来说，添加能使产品疏松柔软，白度和消色力进步，但吸油量较高。单加会使金红石型化才干下降，因此要与金红石型化促进剂合作运用。    5.锑盐    在锐钛型钛中加人锑盐，能够与物猜中的铁生成偏锑酸铁，有遮盖铁的效果，可使产品略带蓝相，可改进产品光泽度，进步耐候性，更重要的是能防止光色互变现象，但用量不能大，否则会影响涣散性，一般只加0.05％-0.15％。    十五、出产珐琅、陶瓷和电容器钛所用的盐处理剂    出产珐琅、陶瓷钛时，添加0.10%-0.15％的氯化镁和0.05%-0.10％的乙酸钻。氧化镁为金红石型化促进剂，使产品中金红石晶型保持在必定份额(80%-83％），进步运用效果，乙酸钻使制成的珐琅和陶瓷光泽度高，使产品亮光，色泽艳丽；出产电容器钛时，添加0.3％-0.4％的碳酸镁，可使电绝缘性进步，产品有必定程度的金红石型化。二价镁离子能够防止四价钛复原为三价钛，由于三价钛的存在会大大地下降电功能。    十六、盐处理的操作    1.拌和要均匀    能配成溶液的盐类［K2C03、H3P04、Al2(S04)3］，必定要配成必定浓度的溶液后才干运用，不能配成溶液的盐处理剂(ZnO、MgO)，要用水调成浆状后加人。加人后在常温下拌和1～2h。    2.偏钛酸浆料浓度不宜过低或过高    浆料Ti02浓度低，反响比较均匀，但一些可溶性盐处理剂在过滤时会随滤液带走而影响盐处理效果；浆料浓度过高，尽管过滤丢失少，但物料黏度较大，不简单涣散均匀，也影响盐处理效果。一般浆料浓度以Ti02计控制在270-300g/L。若能处理稠厚浆料的拌和与涣散问题，浆料浓度应该高一些为好，国外有些工厂选用螺旋运送拌和，其浆料浓度就进步到300-400g/L,这样还能够削减回转窑锻烧时脱水的能耗。    3.盐处理剂的添加量及添加次序    在考虑配方时要注意正、负催化剂之间的调配和加人次序，既要考虑下降煅烧温度、促进晶型转化，又要考虑不能转化得太快，避免粒子过大或烧结，一同还要考虑抵消色力、白度、耐候性、松软度等颜料功能的影响。一般加人量多少要经过实验来断定，加人量过多不只会下降产品纯度，构成水溶性盐增高，还会下降涣散性。一般加人量（按Ti02计）和加人次序如下。    （1）锐钛型    ①K2C03，0.5％～1.0％；    ②H3P04，0.20％一0.35％。[next]    （2)金红石型    ①锻烧晶种（Ti02溶胶），2%-5％；    ②ZnO，0.2％-1.5％；    ③MgO，0.2％-0.5％；    ④K2C03，0. 5％-1.0％；    ⑤H3PO4，0.01％-0.02％。    十七、各种盐处理剂的合作运用    在颜料钛出产中，有必要把握下列三种效果，才干使产品获得完好的颜料功能。    1.危害效果    所添加的盐处理剂，虽能进步产品的某种功能，但往往会危害另一种颜料功能。如添加磷酸或其盐，尽管能改进钛的白度，但会增高吸油量；添加钾盐和磷酸可使颗粒松软，简单破坏，但又使水溶性盐含量增高，影响今后水选时的涣散性。    2.加合效果    在添加金红石化促进剂时，一同添加两种或两种以上促进剂会起到加合效果。即在相同锻烧温度下进步金红石化转化率，或可下降转化温度。如添加6.0％TiCl4制的溶胶，再加人1. 85％的硫酸锌，转化温度约下降100℃。    3.互补效果    如独自添加锌盐，产品消色力不高，若一同添加钾盐，则消色力明显进步；一同独自添加铝盐，消色力不高，如再添加钾盐，则消色力得到补偿而明显进步。在金红石型钛出产进程中，在偏铁酸中添加Ti02的0.2％氧化锌、0. 2％氧化镁、0.5％碳酸钾和2％Ti02溶胶，在800℃下锻烧，金红石型转化率达98％，消色力可达日本R-930钛的90％以上。    可是盐处理剂的添加量，在确保颜料质量的情况下，应该越少越好，由于大部分添加剂是水溶性的，用量过多会构成水溶性盐升高和水选时水涣散性下降。也有说盐处理剂添加了，吸油量和吸水量也随之添加。

一、偏钛酸与母液的别离    水解产品在冷却槽中经盘管水冷却至40℃左右，即送人上片槽，将叶滤器接通真空管线，并使整组叶片浸没在偏钛酸浆猜中。真空叶滤机每组由10-15块叶片组成，并联摆放。每块叶片包上滤布，上片前先开动槽底拌和机或压缩空气，将浆料拌和均匀。因为真空的压力差，滤液逐步渗过滤布，而偏钛酸则沉积在叶片表面，跟着浆料的不断上片，槽内液位相应下降，需求不断弥补偏钛酸浆料，坚持液面高度。当偏钛酸滤饼沉积到厚度25一35mm时，用电动吊车将整组叶片吊起，稍稍抽干后，即放人一次水洗槽内进行水洗。此刻偏钛酸中一半以上的母液已被别离。母液抽人吸液罐，主动排出。前期的母液称为浓废酸，收回到酸解工序运用；一次水洗的母液流到沉降槽，收回稀废酸中少数穿滤的悬浮偏钛酸。    二、偏钛酸水洗的意图及其操作    水洗的意图是运用偏钛酸的水不溶性和杂质离子的水溶性进行液固别离，然后除掉偏钛酸以外的母液中的很多非钛的可溶性杂质和游离硫酸，得到比较纯洁的偏钛酸。    因为杂质含量的凹凸直接影响到钛产品的色相，例如，制品含0.009％的Fe203，即影响到锐钛型颜料钛的白度，含0.003％的Fe203将使金红石型颜料钛产品呈现黄相。原因是铁在锻烧进程中会转化为红棕色的Fe203。由此可见，水洗的好坏对产品的质量影响很大。    水洗的操作是将经过一次水洗(1-2h)后的叶片吊起来放到二次水洗槽中进行水洗。依据不同种类估量水洗大约的时刻。加压水解的颜料钛约洗8h左右，常压水解的颜料钛约洗4h左右。即从抽水总管顶用部分扫除真空之办法，取出少数水洗液，用0.5％的赤血盐（铁）试液进行定性查验，如呈蓝色，表明含亚铁离子尚多，需持续水洗；如呈绿色，表明行将洗净；如呈黄色，表明现已洗净。也可用硫酸铵试液进行查验，先将洗水用把亚铁离子氧化为高铁离子，然后加人硫酸铵试液，如呈赤色或棕黄色，表明需求持续水洗；如呈无色，表明现已洗净。洗净后的偏钛酸，可将整组叶片吊起，放到打浆槽上部，预备刮料，此刻滤饼含水尚多，可坚持真空到表面呈现很多裂缝中止，使其进一步下降含水量，再堵截真空，偏钛酸块料便落人打浆槽内。打浆槽内事前放置部分清水，并开动卧式拌和机拌和。残留在滤布上的偏钛酸可用塑料铲子人工刮落，或用高压水冲下。物料拌和均匀后，用泵送到漂白工序进一步除铁。有些供应商没有漂白工序，就直接送去进行盐处理。    三、偏钛酸别离和水洗操控的条件及留意事项    偏钛酸的别离与水洗需求操控下列八项条件：    ①浆料温度坚持在25-40℃；    ②真空度坚持在≥5.3*104Pa；    ③滤饼厚度坚持在25-35mm；    ④上片时刻约1.5h;    ⑤滤饼含水量≤65％；    ⑥偏钛酸含铁量≤0.01％；    ⑦水洗时刻，加压水解浆料约8～12h,常压水解浆料约3～6h；    ⑧水洗工序收回率≥94%；    需求留意下列事项：    ①上片抽滤时要留意调理浆料进料量，要始终坚持液面刚刚高过叶滤机上端。既要避免浆料太少构成吸片上薄下厚，又要避免过满而溢出槽外；    ②水洗槽要定时整理沉积在槽底的沉积物；    ③常常清洗和定时互换滤布；    ④避免断水、缺水，坚持水清洁、不污浊。[next]    四、偏钛酸别离与水洗的办法及其常用设备    偏钛酸别离与水洗的办法有下列两种。    1.直空过滤洗刷法    这种办法是运用抽真空构成的压力差，将滤液吸过过滤介质，而将固体吸附在过滤介质表面。水洗时清水不断将溶解的杂质离子带过过滤层而除掉。    常用的设备有叶滤机、真空反转过滤机等。被广泛应用的是叶滤机，叶滤机体积小，过滤面积大，洗刷时刻能够恣意操控，对各种不同颗粒度的沉淀物都能适用。    2.离心过滤洗刷法    这种办法是运用高速旋转发生的离心力，在过滤介质两头构成压力差，将滤液甩出滤层，然后到达固液别离和固体水洗的意图。此法常能够用于别离洗刷非颜料级常压法水解制得的颗粒较粗的偏钛酸。    常用的设备有离心机，用离心机过滤和洗刷的速度快，但劳动强度大。    五、叶滤机的结构及其作业原理    叶滤机是由叶片和吸液罐组成的。    叶滤机的每一组叶片，一般由10-30片叶片组成，每片双面过滤面积为2-5m2，并联摆放，与真空管线相连通。叶片由厚5mm左右的聚氯乙烯或聚硬塑料板及必定粗细的塑料管焊接而成，塑料板上布满直径5mm左右的小孔，外面包以涤纶布袋过滤介质。其作业原理是运用一种具有很多毛细孔的物料为介质，在真空的效果下，使溶液从小孔经过，而将固体截留，然后到达固液别离和固体水洗的意图。引入的摩尔过滤机（又叫叶片过滤机）单片过滤面积为6m2，每组过滤面积到达180m2。    六、真空吸液罐的结构、作业原理和优缺陷    真空吸液罐是配套于叶滤机运用的，它是由聚氯乙烯硬塑料或钢板内衬橡胶而制成，分为上、下两罐，内由连通管、上浮阀和下浮阀组成。    真空吸液罐的作业原理如下：当抽真空时，进气口及出料口均被橡胶皮板阻塞。从叶片中抽出来的滤液接连流入上罐，并经下液口流至下罐，跟着下罐内水位的不断上升，下浮阀逐步浮起，将连通管下口堵死，此刻上、下两罐彻底阻隔，上罐持续坚持真空，抽入的滤液只能逗留在上罐内，而下罐因为已与真空体系阻隔开，从进口边际不断涌人少数空气，使下罐内真空度逐步下降，至必定程度后，进气口及出料口的橡皮板便因为滤液的压力而主动翻开，使下罐压力敏捷上升至常压，罐内滤液便借自重力而排出。当液面降至下浮阀以下时，下浮阀因为所受吸力小于它的自重力而落下，由连通管将下罐从头与真空体系衔接，至下罐有必定真空时，上浮阀也因为自重力而主动下落，进行下一循环操作（见图1).[next]    真空吸液罐的内部运作和排液是接连的，但水洗抽滤和滤液的搜集过滤是接连的，不需求人工切换阀门。缺陷是每台真空叶滤机有必要配一台真空主动倒液罐，并且上浮阀、下浮阀、排气口等几个运动部件常常失灵需求修理。每一次排液进程，真空都要在短时刻内被损坏一次。    七、卧式主动接连排液体系的操作及其长处    卧式主动接连排液体系的操作如下：从真空叶滤机抽来的滤液进入别离罐，别离罐上部一根主真空管与真空体系（真空泵）衔接，副真空管作为平衡管与分流器衔接，滤液由罐底的出口经离心泵先送至lom以上的分流器，然后再从溢流槽排出，然后使离心泵的进出口均处于真空状态下，两头的肯定压力持平，处理了离心泵在真空状态下的工作问题。别离罐内设有液位操控器与离心泵联锁，避免液位过高将滤液抽至真空体系内，或液位过低构成离心泵空工作。卧式水洗主动接连排液体系如图2所示。[next]    这种卧式主动接连排液体系与上述真空吸液罐比较具有下列长处。    1.多台真空叶滤机可共用一台卧式主动接连排液器，假如不考虑水洗废酸的分类，原则上一台卧式主动接连排液器就能满意出产的需求。    2.用离心泵接连向外排液，排液时不损坏真空，可节省真空能耗，其技能关键是处理了离心泵在真空状态下的正常工作问题。    3.卧式安置，排液器的进口能够低于或等于叶滤机滤液的出口高度，削减无功丢失，节省真空能耗，因为真空提高高度每添加lm,实践真空丢失10％左右。    4.能够接连主动操作，修理量很小，因为不需求每台真空叶滤机都装备一台主动倒液罐。因而设备台数能够大幅度削减，占地面积不大，具有显着的经济效益。[next]    八、SS型三足式上部卸料离心机的结构和操作程序    这种离心机在小型非颜料钛厂仍有运用。其结构主要是由转鼓、主轴、底盘、机壳、机盖、刹车、机座、离心离合器和电动机组成。转鼓经过主轴支承在底盘上，主轴笔直装置于轴承箱内。底盘经过柱足上的3根吊杆悬挂支承，柱足经过螺栓与机座衔接在一起。离心机经过离心离合器和三角皮带传动动力。偏钛酸浆料在全速下加人转鼓内，以确保布料均匀。当加料量到达装料极限后当即中止加料。在离心力的效果下，悬浮的偏铁酸浆猜中的液相废硫酸经过滤布排出转鼓构成滤液，而固相偏钛酸则被搜集在转鼓内构成滤饼，再在上口加人自来水洗刷至合格，即停机用人工从转鼓上部卸料。因为整个处理进程都是在酸性环境中，因而一切与物料触摸的零部件均选用不锈钢制作。    运用这种离心机对偏钛酸浆料的过滤和洗刷，虽然有必定的劳动强度，可是其过滤和水洗速度快，关于珐琅和电焊条非颜料钛的常压水解得到的偏钛酸粒子较大的情况下，仍是适用的。运用离心机不必负压的那套真空设备，出资少、上马易、见效快、运用方便、占地不多、滤饼含水少，偏钛酸的锻烧快。一台这样的离心机每年可出产100多吨钛。其操作程序如下。    ①按转鼓的尺度，用耐酸涤纶布制好过滤袋。    ②开动储存偏钛酸浆料高位槽的拌和器，把浆料拌和均匀。    ③开动离心机，将高位槽出口的橡胶管伸人离心机内，并敞开放料阀让浆料自流进人离心机内。    ④浆料借助于离心力将母液（废酸液）经过滤布甩出去，固体的偏钛酸被滤布阻住在转鼓内壁的过滤袋内构成滤饼。甩出的废酸用管接到废酸池中，经弄清后将上层废酸送至酸解工段运用，穿滤在废酸池底的偏钛酸送回偏钛酸浆料槽。    ⑤当滤饼到达必定厚度，中止加偏钛酸浆料，改通自来水进行洗刷。自来水受离心力效果，经过滤饼将可溶性杂质带走，当水洗至取洗水用赤血盐试液查验呈现黄色即为合格。    ⑥中止加水，持续甩干，当看到出水口无水流出来时，即停机将滤饼从上口取出供下道工序运用。

一、工艺流程     矿石破碎→球磨→酸浸→固液别离→预处理→萃取反萃取沉钒→红钒热解→五氧化二钒。     石煤钒矿石破碎后湿式球磨至粒度－60目占80％以上，然后用占矿石质量15%的硫酸接连拌和，温度85℃，液固体积质量比（0.85～1）：1，钒以四价方式转入溶液。固液别离后，矿渣堆积，溶液预处理后，以P 204＋TBP ＋磺化火油为萃取剂，经7级箱式半逆流萃取，然后用1～1. 5mol/L的硫酸5级反萃取，得到质量浓度80～120 g/L的含钒溶液，加热氧化沉积得红钒（），红钒于550℃下加热分化得五氧化二钒。     二、工艺原理及运用     陕西山阳县境内的石煤钒矿石中的钒一部分在云母中以类质同象方式置换六次配位的三价铝而存在于云母晶格中｛云母分子式为K （Al，V）2[AlSi3O10]（OH）2｝，若从云母中浸出钒有必要损坏云母结构，故这部分钒难于浸出。直接用酸损坏云母结构，即在必定温度和酸度下，让氢离子进入云母晶格中置换A13+，使离子半径发生变化，将钒释放出来。钒被氧化成四价后用酸溶解，反应式为： （V2O3）·x＋2H2SO4＋1/2O2→ V2O2（SO4）2＋4H2O＋x， V2O2（OH）4＋2H2SO4→ V2O2（SO4）2＋4H2O，     得到的是蓝色的溶液，经过后续处理得五氧化二钒产品。     该工艺在陕西山阳县10余家钒加工厂得到广泛运用，总收率达65%～71%，出产成本控制在5.5～6.8万元/t。出产废水中的Fe2+，Fe3+、A13+等金属离子经过氧化、沉积、过滤、弄清去除，态氮经过调pH、加热、吹脱可除掉90%，废水可循环运用；出产过程中不发生有害气体，对大气无污染。

此法用来出产硫酸锌。 一、工艺流程。 如图1。图1  七水硫酸锌出产工艺流程图 二、首要技能条件。 浸出温度：80℃，液固比：4∶1，酸耗为理论量的1.4～1.5倍，残酸为15～20克／升，粒度：－40目，浸出时刻，2小时，锰粉参加量为渣量的1∕10。 一次净化除重金属铅，铜，铋：参加锌粉，分两次加，每次参加量为渣量3～4%，净化温度高于70℃，拌和，pH3～5。 二次净化除铁：参加，第一次参加理论量的40%，第2次参加30%，第三次参加40%，除铁至微量，溶液煮沸，拌和，pH3～5。 蒸腾结晶：净化后溶液蒸腾至密度1.52克／厘米3，冷却结晶，结晶用离心机过滤甩干即可包装。 三、首要设备。 浸出槽一个，净化槽二个，蒸腾浓缩槽一个，皆选用φ1000×1500毫米之珐琅反应釜：球磨机一台；颚式破碎机一台：离心过滤机一台。 四、产品用处。 产品可作印染媒染剂，木材及皮革防腐剂，医药催吐剂，人造纤维辅助材料，避免果树和苗圃病虫害，农肥，还用于电缆和电镀职业，用于出产锌盐和立德粉，用作选矿药剂。 五、产品质量。 一级品含ZnSO4·7H2O≥99%，游离酸不高于0.05%，水不溶物不高于0.02%，氯化物（Cl）不高于0.05%，铁不高于0.005，铅不高于0.01%；二级品含ZnSO4·7H2O98%，游离酸不高于0.1，水不溶物不高于0.05%，氯化物（Cl）不高于0.2，铁不高于0.01，铅不高于0.05%。

稀有金属钒是一种重要的战略物资，主要应用于钢铁工业、国防尖端技术、化学工业以及轻纺工业等领域。世界上钒的资源丰富，分布广泛，但无单独可供开采的富矿，而是以低品位与其它矿物共生。目前，世界各国生产钒的原料主要是钒铁磁铁矿在冶炼过程中副产的钒渣，我国的钒资源主要是以钒铁磁铁矿和含钒石煤形式存在。含钒石煤是我国特有的一种钒矿资源，其储量丰富，对钒的提取冶炼具有很大优势，但传统平窑钠化焙烧－水浸工艺的钒回收率，生产成本高，食盐焙烧过程中所放出的Cl2、HCI等有害气体严重污染了环境。国家已经因此强制关闭了数百家采用NaCll为添加剂，且毫无污染治理措施的平窑生产钒产品的小企业。空气焙烧和钙化焙烧工艺虽然避免了Cl2、HCl等有害气体的污染问题，但要根据石煤的矿相结构和化学成分而定，工艺的适应性较差。近几年来，伴随我国钢产量的迅速增长，钒需求量的逐渐上升，从石煤中提钒的研究引起了人们的高度重视。石煤提钒既是石煤综合利用的一个重要发展方向，又是我国钒冶炼产业发展的新方向。因此，新型低耗环保高回收率提钒工艺的研发迫在眉睫。       一、矿石物相分析及化学组成       （一）矿石物相分析       样品来源于贵州某地，分为块状和粉状，分别进行了岩相鉴定和电镜分析，其结果如下。       1、主要物相。脉石为主，次要物相为金属铁、含钒硅铝铁酸钾、石墨。       2、镜下特征。脉石呈大小粒状，多数为石英，粒径为0.05mm左右，少数为含钒硅滋酸钾。金属铁呈大小粒状，一般粒径为0.015～0.02mm之间为主，少数大者可达1mm左右，金属铁里都能见到发白的含钒元素（碳化钒）。石墨呈条状，其含量在10%左右。含钒的硅铝铁酸钾呈细粒状，一般在0.015～0.025mm左右。       （二）矿石的X－衍射分析结果       矿石的X－衍射分析结果如图1所示。图1  石煤的X－衍射分析结果       （三）矿石的化学组成       石煤矿先破碎到2～3 cm直径的小块，然后经破碎机破碎至直径0.5mm的颗粒，最后用球磨机干磨至一200目占100%，进行化学分析，其分析结果见表1。   表1  原矿主要化学成分分析结果     %成分V2O5CSiO2Al2O3MgOCaONa2O含量3.267.6053.0316.621.220.490.59成分K2OFe2O3FeOTFeMnOCrCr6＋含量3.362.702.383.840.00190.064痕量成分SP2O5AsTiO2ZnCuMo含量0.700.190.0430.980.0180.0190.087成分NiPbCd烧失量固定碳灰份挥发份含量0.0340.00040.001214.715.6285.299.09       二、石煤提钒理论研究       石煤提钒流程的选择应根据不同地区石煤物质组成、钒的赋存状态和价态等特征进行全面考察。石煤中钒的氧化是钒转化的基础和必要条件。因此在制定提钒方案之前，应对石煤中钒的价态、溶解性、氧化和转化作用作深人研究。       （一）石煤中钒的赋存状态       含钒石煤的物质组成比较复杂，钒的赋存状态变化多样。按钒的赋存状态分类，主要有含钒云母型（碳质岩型）、含钒粘土型（硅质岩型）和介于两种之间的中间类型。试验矿样的钒物相分析结果如表2所示。   表2  原矿样钒物相分析结果钒物相氧化铁及粘土云母类矿物难溶硅铝酸盐TVV2O5含量 占有率0.586 17.982.626 80.550.048 1.473.26 100.00       从表2可见，原矿中的钒主要以吸附状态赋存于云母类矿物中，少量以类质同相形式取代Fe3＋进入氧化铁及粘土矿等氧化矿物，并有极少量以类质同相形式取代A3＋进入难溶硅铝酸盐相。       （二）石煤中钒的价态       我国南方数省含钒石煤的物质组成比较复杂，钒的赋存状态和赋存价态变化多样，搞清这些间题，对制定石煤提钒的合理工艺流程具有重要的指导意义。钒在石煤中的价态分析的研究结果表明，各地石煤原矿中一般只有V3＋和V4+存在，极少发现V2＋和V3＋。除了个别地方石煤中V4＋高于V3＋外，绝大部分地区石煤中钒都是以V3＋为主。试验矿样的钒价态分析结果如表3所示。   表3  不同价态钒的分配率钒价态V3＋V4＋V5＋TV钒含量 占有率0.627 34.340.527 28.860.672 36.801.826 100.00       从表3可见，3种价态的钒的含量相差不是很大，但以五价形式为主，且三价钒与五价钒的含量相当，与多数文献中所研究的石煤中钒的价态情况有较大差别。结合表2分析可知，V3＋部分以类质同相形式取代Fe3＋、A13＋等进人氧化铁矿、粘土矿等氧化矿物及难溶硅铝酸盐相，部分以吸附状态赋存于云母类矿物中，而V4＋和V5＋则几乎全部以吸附状态赋存于云母类矿物中。       （三）石煤中不同价态钒的溶解性       1、V3＋。石煤中V3＋存在于粘土矿物二八面体夹心层中，部分取代A13＋。这种硅铝酸盐结构较为稳定，通常石煤中V3＋难以被水、酸或碱溶解，除非采用HF破坏粘土矿物晶体结构，因此可以认为V3＋基本上不被浸出。只有V3＋氧化至高价以后，石煤中的钒才有可能被浸出。       2、V4＋。石煤中V4＋可以氧化物（VO2）、氧钒离子（VO2＋）或亚钒酸盐形式存在。VO2可在伊利石类粘土矿物二八面体晶格中取代部分Al3＋，这部分V4＋同样不能被水、酸或碱浸出。石煤中游离的VO2＋不溶子水，但易溶于酸，生成钒氧基盐VO2＋，稳定，呈蓝色。   VO2＋H2SO4＝VOSO4＋H2O      （2）V5＋。V5＋离子半径太小，不能存在于粘土矿物二八面体之中。石煤中V5＋主要以游离态V2O5或结晶态（xM2O·yV2O5）钒酸盐形式存在，易溶于酸。       三、氧压直接酸浸出提钒       石煤氧压直接酸浸出提取钒新技术是由昆明理工大学研发的一种全湿法工艺流程，如图2所示。该法主要针对石煤提钒技术中的不足和缺点，抓住石煤提钒技术中的核心技术和关键技术，研究和开发在压力场或加压条件下，对石煤中的钒进行提取，在强化冶金条件的基础上，大辐提高钒的回收率，同时做到无废气排放，保护环境。图2  石煤氧压直接酸浸出提钒工艺流程       （一）有氧和无氧的对比试验       1、试验条件。时间4h、温度150℃，H2SO4用量25%，液固比1.2∶1，粒度－200目，添加剂（硫酸亚铁）5％。       2、试验结果。在有氧与无氧条件下分别进行3次平行试验，其浸出率结果见表4。    表4  有氧和无氧对比试验的浸出率结果试验条件试验次数平均值123有氧试验 无氧试验77.30 34.0275.27 36.5174.23 35.6975.60 35.41       从表4可见，有氧条件下的浸出率远高于无氧条件下的浸出率，说明氧气在反应器里起了明显的作用。由于原矿中有难以被水、酸所溶的V3＋形式存在的钒，在通人氧气后，溶解在水溶液中的O2把Fe2＋氧化成Fe3＋，然后Fe3＋再将V3＋氧化成易溶于酸的V4＋。因此，与无氧条件相比，通氧条件下钒的浸出率能大幅度提高。       （二）浸出时间对钒浸出率的影响       1、试验基准条件。温度150℃，H2SO4用量25%，液固比1.2∶1，粒度－200目，添加剂用量5%。       2、试验结果。以时间为变量，取5个点（1h、2h、3h、4h、5h）进行试验，试验结果如图3所示。图3  时间对钒浸出率的影响       从图3可见，钒的浸出率随时间的延长而提高，但是达到一定时间后（3h），钒浸出率反而有所降低，但是降低很缓慢。钒浸出率的峰值在3h～4h之间。钒的浸出率有所下降的原因可能是随着时间的延长，在密闭容器中，原矿结团，钒被包裹，其浸出率下降。因此选定浸出时间在3h～4h之间比较符合实际。       （三）浸出温度对钒浸出率的影响      1、试验基准条件。时间4 h，H2SO4用量25％，液固比1.2∶1，粒度－200目，添加剂用里5%。      2、试验结果。以温度为变量，取5个点（120℃、135℃、150℃、165℃、180℃）进行试验，结果如图4所示。图4  温度对钒浸出率的影响       从图4可看出，温度越高，钒的浸出率就越高。主要由于温度越高反应速度越快，相同时间内（4h），浸出的钒量就越大，因此浸出率就高。但是温度不能无限制的升高，其对浸出率的影响必有一极值点，且要综合考虑能耗、生产成本以及工业生产中设备的承受能力。温度的选择，只从浸出率的高低来看，应尽可能地选择高温，但在多段浸出的情况下，浸出率相差不大，则应选择低温，以利于减低能耗，适应工业生产需要。       （四）硫酸用量对钒浸出率的影响       1、试验基准条件。时间4h，温度150℃，液固比1.2∶1，粒度一200目，添加剂用量5%.       2、试验结果。以硫酸用量为变量，取5个点（15%、20%、25%、30%、40%）进行试验，结果如图5所示。图5  硫酸用量对钒浸出率的影响       从图5可看出，硫酸的用量对钒浸出率的影响比较大，钒的浸出率，呈上升趋势，在25%～30%之间钒的浸出率基本上没有多大的提高。说明硫酸浓度越大，则H＋浓度就越大，进人云母晶格中的几率就越大，有利于破坏云母的结构，从而钒的浸出率就越高。       （五）液固比对钒浸出率的影响       1、试验基准条件。时间4 h，温度150℃，H2SO4用量25%，粒度－200目，添加剂用量5%。       2、试验结果。以液固比为变量，取5个点（1.1∶1、1.2∶1、1.5∶1、2.0∶1、3.0∶1）进行试验，结果如图6所示。  图6  液固比对钒浸出率的影响       液固比对浸出率的影响和硫酸用量对浸出率的影响有些相似，液固比越低，硫酸的相对浓度就越大，钒的浸出率就越高。从图6可见，第1点1.1∶1的浸出率低于第2点1.2∶1，这可能是由于液固比太小时奋矿浆豁度过高，硫酸活度降低，导致钒的浸气出率降低。”       （六）矿物粒度对钒浸出率的影响       1、试验基准条件。时间4h，温度150℃，液固比1.2∶1，H2SO4用量25%，添加剂用量5%。      2、试验结果。以粒度为变量，取5个点（－150目、－200目、－250目、－300目、－350目）进行试验，结果如图7所示。图7  原料粒度对钒浸出率的影响       从图7可见，当原矿粒度为150目－250目时，钒的浸出率基本保持在77.3%左右；但当原矿粒度小于－250目时钒的浸出率开始有所降低；当原矿粒度小于－300目时钒的浸出率则表现为明显降低。说明粒度过细会使原料在浸出过程中发生结团现象，导致钒浸出率降低。故在本试脸中原矿粒度不宜过低，考虑实际中磨矿问题原矿粒度应控制在150目～250目为宜。       （七）硫酸亚铁用量对钒浸出率的影响       1、试验基准条件。时间4h，温度150℃，H2SO4用量25%，液固比1.2∶1，粒度－200目。        2、试验结果。以添加剂（硫酸亚铁）用量为变量，取5个点（15％、20%、25％、30%、40%）进行试验，结果如图8所示。                      图8  FeSO4用量对钒浸出率的影响       从图8可看出，硫酸亚铁的加入使同条件下钒的浸出率有较大提高，且钒浸出率随添加剂用量的增加而逐渐增大，但增大趋势较为缓慢，当其用量超过8%时，基本不再增加。同时由于硫酸亚铁的加入会使浸出液中含有更多的金属铁离子，不利于后序钒萃取工艺，因此，添加剂用量不宜过多。由图8可知，当投入的硫酸亚铁添加剂量为石煤矿量的5%时，钒浸出率与同条件下无添加剂加入时相比，可提高8.07个百分点。因此综合考虑，添加剂用量以5％左右为宜。       （八）两段浸出综合试验       综合以上试验结果，取最佳试验条件进行5组两段浸出试验，考察验证钒的浸出率，结果见表5。       浸出条件如下：       1、一段浸出条件。恒温时间3h，浸出温度150℃，硫酸用量25%，固液比1.2∶1，粒度－200目，添加剂用量3%。       2、二段浸出条件。恒温时间4h，浸出温度150℃，硫酸用量35%，固液比1.2∶1，粒度－200目，添加剂用量5％。   表5  两段浸出试验结果编号12345总浸出率90.8191.7190.9692.9690.99       从表5可看出，5组两段浸出试验钒的总浸出率都达到了90%以上，说明在上述条件下进行石煤氧压直接酸浸出提钒具有一定可行性。        四、结论       （一）通氧条件下钒的浸出率远高于不通氧试验条件下钒的浸出率，证明石煤氧压酸浸提钒是一条切实可行的工艺路线。       （二）氧压酸浸过程中硫酸亚铁添加剂的加入可进一步提高钒的浸出率，当其用量为石煤矿量的5%时，钒浸出率与同条件下无添加剂加入时相比，可提高8.07个百分点。       （三）研究表明，含钒石煤氧压酸浸提钒工艺的最佳工艺参数为浸出时间3～4h，浸出温度150℃，液固质量比1.2∶1，硫酸用量25%～35%，矿石粒度－200目，添加剂用量3%～5%。       （四）试验石煤矿样经两段通氧加压硫酸浸出，钒浸出率可达90%以上。       （五）石煤氧压直接酸浸提钒新技术具有工艺流程短、操作简单、钒浸出率高、环境污染小等优点，是一种具有良好发展前途的环境友好型提钒新技术。氧压酸浸无污染提钒工艺是我国石煤提钒工艺改革的应有趋势。

铜合金水封揉捏技能       近年来许多揉捏机采用了水封揉捏技能。其办法是:在揉捏过程中使制品不与空气触摸，而直接进人出料水植中，避免揉捏制品在高温下与空气触摸被氧化，以便削减酸洗等工序。水封揉捏适用于紫铜和从高温快速冷却时不发生相变的合金.能够削减金属报耗和进步揉捏制品表里表面质最与细化制品晶拉。对播要摔火处理的制品，在揉捏后使其直接进人冷却水中，当砚度操控适其时，也能够到达淬火的意图，使淬火与揉捏两道工序兼并，大大简化了加工工序，缩短了加工周期，节省了能量消耗。带水封装里的济压机如所示。       铜合金水封装首要包含:水封头、出料水相、水箱和泵。水封头是水封揉捏的首要设备。

铋是银白色金属，密度9.8，熔点271.3℃，沸点 1560℃，性脆，导电和导热性都比较差。铋是逆磁性最强的金属，在磁场效果下电阻率增大而热导率下降。铋及其合金具有热电效应。铋在凝结时体积增大，膨胀率为3.3％。在室温下，铋不与氧气或水反响，加热到熔点以上时能焚烧生成三氧化二铋，铋在红热时也可与硫、卤素化合。铋不溶于非氧化性的酸（如），但能溶于硫酸和硝酸。铋的氧化态为－3、＋3、＋5，其间＋5价化合物NaBiO5（铋酸钠）是强氧化剂，在分析化学中用于检测Mn。铋的硒化物和碲化物具有半导体性质。　　自然界中铋以单质和化合物两种状况存在，铋独自矿床少，常与铅、锌、铜、钨、钼、锡等伴生。首要矿藏有辉铋矿(Bi2S3)、泡铋矿（Bi2O3）、菱铋矿（nBi2O3•mCO2•H2O）、铜铋矿（3Cu2S•4Bi2S3）、方铅铋矿（2PbS•Bi2S）等。　　铋的冶炼分粗炼和精粹两个过程。粗炼的办法因质料而异，以硫化铋精矿、氧化铋和铋的混合矿、氧化铋渣以及氯氧化铋等作为炼铋质料时，选用混合熔炼法，配入适量的铁屑、纯碱、萤石粉、煤粉等，在反射炉中进行混合熔炼，得到粗铋，送去精粹。以铅的火法精粹过程中发生的钙镁铋浮渣为质料的炼制办法是：先将浮渣加热，使其间所含的铅下沉取出。持续加热熔渣，熔化后，参加氯化铅或通入，以除掉钙和镁，得到富含铋的铅铋合金，再送精粹。精粹一般包含氧化除砷锑碲、加锌除银、氯化除铅锌、高温除氯四个过程。　　铋的首要用途是以金属形状用于制作易熔合金，以化合物形状用于医药。前者熔点规模为47-262℃，最常用的是铋同铅、锡、锑、铟等金属组成的二元、三元、四元、五元合金。改动这些金属在合金中所占的百分比，就可取得一系列不同熔点和不同物理性质的合金，这些合金用于消防设备，做主动喷水器的热敏元件，锅炉和压缩空气缸的安全塞，焊料等。　　铋合金具有在冷凝时不缩短的特性，用于铸造印刷铅字和高精度的铸型。铋及其合金常作为铸铁、钢和铝合金的添加剂，以改进合金的切削性能。含锑11%的铋合金用于制作红外线检测计。铋锡和铋镉合金用于制作硒整流器的辅佐电极。使用铋在磁场效果下电阻率急剧减小的特性制作磁力测定仪。铋锰合金可用作永磁材料。铋的热中子吸收截面很小而且熔点低、沸点高，可用作核反响堆的传热介质。碲化铋广泛用于制作温差元件用于太阳能电池，铋银合金可用于制作光电放大器，硫化银铋用于制作半导体仪器，铋镉温差元件用于报警设备。

铋是银白色金属，密度9.8，熔点271.3℃，沸点1560℃，性脆，导电和导热性都比较差。铋是逆磁性最强的金属，在磁场效果下电阻率增大而热导率下降。铋及其合金具有热电效应。铋在凝结时体积增大，膨胀率为3.3%。在室温下，铋不与氧气或水反响，加热到熔点以上时能焚烧生成三氧化二铋，铋在红热时也可与硫、卤素化合。铋不溶于非氧化性的酸(如)，但能溶于硫酸和硝酸。铋的氧化态为-3、+3、+5，其间+5价化合物NaBiO5(铋酸钠)是强氧化剂，在分析化学中用于检测Mn。铋的硒化物和碲化物具有半导体性质。 自然界中铋以单质和化合物两种状况存在，铋独自矿床少，常与铅、锌、铜、钨、钼、锡等伴生。首要矿藏有辉铋矿(Bi2S3)、泡铋矿(Bi2O3)、菱铋矿(nBi2O3•mCO2•H2O)、铜铋矿(3Cu2S•4Bi2S3)、方铅铋矿(2PbS•Bi2S)等。 铋的冶炼分粗炼和精粹两个过程。粗炼的办法因质料而异，以硫化铋精矿、氧化铋和铋的混合矿、氧化铋渣以及氯氧化铋等作为炼铋质料时，选用混合熔炼法，配入适量的铁屑、纯碱、萤石粉、煤粉等，在反射炉中进行混合熔炼，得到粗铋，送去精粹。以铅的火法精粹过程中发生的钙镁铋浮渣为质料的炼制办法是：先将浮渣加热，使其间所含的铅下沉取出。持续加热熔渣，熔化后，参加氯化铅或通入，以除掉钙和镁，得到富含铋的铅铋合金，再送精粹。精粹一般包含氧化除砷锑碲、加锌除银、氯化除铅锌、高温除氯四个过程。 铋的首要用途是以金属形状用于制作易熔合金，以化合物形状用于医药。前者熔点规模为47-262℃，最常用的是铋同铅、锡、锑、铟等金属组成的二元、三元、四元、五元合金。改动这些金属在合金中所占的百分比，就可取得一系列不同熔点和不同物理性质的合金，这些合金用于消防设备，做主动喷水器的热敏元件，锅炉和压缩空气缸的安全塞，焊料等。 铋合金具有在冷凝时不缩短的特性，用于铸造印刷铅字和高精度的铸型。铋及其合金常作为铸铁、钢和铝合金的添加剂，以改进合金的切削性能。含锑11%的铋合金用于制作红外线检测计。铋锡和铋镉合金用于制作硒整流器的辅佐电极。使用铋在磁场效果下电阻率急剧减小的特性制作磁力测定仪。铋锰合金可用作永磁材料。铋的热中子吸收截面很小而且熔点低、沸点高，可用作核反响堆的传热介质。碲化铋广泛用于制作温差元件用于太阳能电池，铋银合金可用于制作光电放大器，硫化银铋用于制作半导体仪器，铋镉温差元件用于报警设备。

本实验是在前人提出的石煤焙烧—水浸—树脂交流—解吸—铵盐沉钒—煅烧制五氧化二钒工艺[1]基础上开展工作的。原工艺进程中，水浸能将焙烧样中70%的钒浸出。本文作者经过进一步的研讨发现，将水浸后的渣再用稀酸浸出，可使钒总浸出率进步10个百分点以上。但用稀酸浸出水浸渣中钒的一起，杂质硅、铝、铁、磷等也进入酸浸液。有材料标明，杂质的存在影响后续沉钒，故酸浸液沉钒前有必要进行除杂净化处理。本实验依据酸浸液含钒浓度低、杂质含量高级特色，用掩蔽溶液中的钒，再用铜铁试剂络合杂质离子，然后经过调理溶液pH值使杂质络合物发作沉积而被除掉，到达钒与杂质的有用别离，以便后续作业能顺畅收回钒。       一、酸浸液       对江西某石煤矿样（V2O5档次为0.87%）进行钠化焙烧，焙烧样经过两次水浸后，水浸渣再用稀酸处理，得到实验用酸浸液。酸浸液的钒浓度为0.1～0.3g/L，pH值在1.5～2之间，其首要离子成分分析成果见表1。   表1  酸浸液首要离子成分分析成果        mg/L离子VSiAlCa浓度281.33512.33406.332090.00离子CuFeZnP浓度35.5027.50365.331020.00       二、首要试剂和仪器       首要试剂：，，铜铁试剂。别离将铜铁试剂配成浓度为1g/L的溶液，的配成质量分数为33%的溶液备用。       首要实验仪器：79－1磁力加热拌和器，SHB－Ⅲ循环水真空泵，Model pHs－3C型pH计，全谱直读等离子体发射光谱仪。       三、实验办法       由表1能够看出，酸浸液中除含有低浓度的钒（281.33mg/L）外，还存在很多Zn2＋、Al3＋、Fe3＋、Cu2＋等杂质。因为很多杂质的存在，该酸浸液不能直接进入后续处理作业，否则将构成后续沉钒功率大大下降，乃至使沉钒作业不能进行。尽管直接调理酸浸液的pH值能使杂质离子在不同的pH值下别离沉积而除掉，但生成的Al(OH)3、Fe(OH)3、Zn(OH)2等胶体沉积会很多吸附溶液中的钒酸根离子，构成钒很多丢失，有时丢失率达50%以上。依据材料，酸浸液中钒首要以VO43－的方式存在，VO43－中的O2－离子可被过氧化氢（H2O2）中的过氧离子O22－替代，生成黄色的二过氧钒酸根阴离子络合物[VO2（O2）2]3－，然后掩蔽溶液中的钒酸根离子，阻挠钒酸根离子与溶液中的水合金属离子经过氢氧键的“架桥”效果而络合；而铜铁试剂分子羟上的氧和亚硝基特殊结构使其能吸附酸浸液中的杂质金属离子，按捺pH值调整进程中杂质离子生成的胶体颗粒在溶液中的运动，促进它们沉积而除掉，然后到达酸浸液的净化和削减钒丢失率的意图。       实验时，每次取400ml酸浸液，边拌和边参加适量，反响10min后，再参加必定体积的铜铁试剂溶液，持续反响10min后，用溶液酸处理液的pH值，生成杂质沉积，沉积充沛后固液别离，滤液即为酸浸液的净化液。实验流程如图1所示。图1  酸浸液净化除杂实验流程       四、实验成果与评论       （一）pH值对钒丢失率的影响       为断定Zn2＋、Al3＋、Fe3＋、Cu2＋等离子适合的pH沉积点，先直接对酸浸液进行了pH值调整实验。用调理酸浸液pH值别离为4、5、6、7和9，酸浸液中钒丢失率的改动如图2所示。图2  pH值对钒丢失率的影响       由图2能够看出，钒丢失率随pH值的改动曲线在pH值为5时呈现一个波峰，在pH值为6～7之间呈现波谷。当pH值小于5时，酸浸液中首要是Fe3＋生成氢氧化铁沉积，因为氢氧化亚铁胶体的吸附效果，会使钒有必定丢失；跟着pH值增大，酸浸液中的Al3＋开端生成沉积，当pH值为5时，Al3＋完全生成Al(OH)3沉积，因为Al(OH)3胶体的吸附效果激烈，使酸浸液中钒的丢失率到达57.90%，构成前述波峰；pH值持续升高到6～7之间进，溶液中钒的丢失率有所下降，呈现波谷，可能是生成的Al(OH）3胶体再溶解，使胶体吸附效果下降；当pH值超越7后，酸浸液中的钒丢失率再次急剧添加，可能是因为锌离子和铜离子生成沉积构成钒丢失，而跟着pH值持续上升，钙离子也开端沉积，且溶液中钙离子浓度较高，使得酸浸液中的钒丢失率也不断增大。因为后续作业要求净化液的pH值为6～8，归纳考虑，挑选沉积杂质时的pH值为6.5。       （二）用量对钒丢失率的影响       是常用的强氧化剂，将其参加含钒酸浸液中，可使酸浸液中的V（Ⅳ）氧化成V（Ⅴ），有利于后续沉钒作业；一起的O22－离子也可与酸浸液中的VO3-离子络合，阻挠VO3－离子在pH值改动时生成沉积。       在酸浸液与铜铁试剂的体积比为8∶1、酸浸液终究pH值调至6.5的条件下，按图1流程进行用量实验，使与酸浸液中钒的物质的量之比别离为5、10、15和20，酸浸液中钒丢失率的改动如图3所示。图3  用量对钒丢失率的影响       由图3能够看出：用量对酸浸液中钒的丢失率影响显着。跟着用量的添加，酸浸液的钒丢失率呈下降趋势，当与酸浸液中钒的物质的量之比为15时，钒丢失率降到最小值，为15.42%；持续添加用量，钒丢失率改动不大，简直呈与横轴平行的直线。与酸浸液中钒的物质的量之比小于15时钒的丢失率较大，可能是没有满足的氧根离子与VO3－离子络合，无法起到络合掩蔽效果。依据实验成果，与酸浸液中钒的物质的量之比取15较适合。       （三）铜铁试剂用量对钒丢失率的影响       铜铁试剂在不同pH值下可与多种金属离子构成络合物和沉积物，广泛用于贵金属的湿法冶金。实验发现，参加铜铁试剂后，可使酸浸液中发作的沉积方式发作改动，由胶体沉积转变为粒度更大的粒状沉积，不光使固液别离进程晚简单进行，还可大幅度下降因为胶体吸附效果构成的酸浸液净化进程中钒的丢失。       在与酸浸液中钒的物质的量之比为15、酸浸液终究pH值调至6.5的条件下，按图1流程进行铜铁试剂用量实验，当铜铁试剂溶液（1g/L）的用量别离为20mL、30mL、40mL、50mL、60mL和80mL时，酸浸液中钒的丢失率改动如图4所示。图4  铜铁试剂对酸浸液钒丢失率的影响       由图4看出：跟着铜铁试剂用量添加，酸浸液的钒丢失率明显下降，当铜铁试剂用量为50mL时，钒的丢失率到达最小值，为15.42%；再添加铜铁试剂参加量，钒的丢失率改动不大。因而，断定铜铁试剂用量为50mL，此刻酸浸液与铜铁试剂的体积比为8。       铜铁试剂在促进杂质离子发作沉降的一起，还可有用削减钒的丢失，可能是因为铜铁试剂破坏了Zn2＋、Al3＋、Fe3＋、Cu2＋等离子所构成的胶体颗粒的带电性，然后削弱了它们对VO43＋的吸附效果。       （四）归纳实验       依据上述实验成果，在与酸浸液中钒的物质的量之比为15、酸浸液与铜铁试剂的体积比为8、杂质沉降pH值为6.5的条件下，按图1流程对400mL酸浸液进行净化处理，用全谱直读等离子体发射光谱仪检处理前后果酸浸液中首要离子浓度的改动，成果见表2。   表2  净化处理前后酸浸液中首要离子的浓度  mg/L酸浸液VSiAlCa处理前281.33512.33406.332090.00处理后237.67330.1732.501211.67酸浸液CuFeZnP处理前35.5027.50365.331020.00处理后0.000.003.0075.98       由表2能够看出，净化处理后，酸浸液中Zn2＋、Al3＋、Fe3＋、Cu2＋等离子均大幅度去除，而酸浸液中残留的P、Si、Ca2＋等不会对后续提钒发作晦气影响，此刻酸浸液中的钒也大部分保存，钒丢失率仅15.52%。       五、定论       使用和铜铁试剂的掩蔽、除杂效果，对杂质含量高、钒浓度低的石煤提钒水浸渣酸浸液进行除杂净化处理，在与酸浸液中钒的物质的量之比为15、酸浸液与铜铁试剂（1g/L）的体积比为8、杂质沉降pH值为6.5的条件下，有害杂质去除比较完全，钒丢失率仅为15.52%，为后续提钒发明了良好条件。

铋的冶炼分粗炼和精粹两个过程。粗炼的办法因质料而异，以硫化铋精矿、氧化铋和铋的混合矿、氧化铋渣以及氯氧化铋等作为炼铋质料时，选用混合熔炼法，配入适量的铁屑、纯碱、萤石粉、煤粉等，在反射炉中进行混合熔炼，得到粗铋，送去精粹。以铅的火法精粹过程中发生的钙镁铋浮渣为质料的炼制办法是：先将浮渣加热，使其中所含的铅下沉取出。持续加热熔渣，熔化后，参加氯化铅或通入，以除掉钙和镁，得到富含铋的铅铋合金，再送精粹。精粹一般包含氧化除砷锑碲、加锌除银、氯化除铅锌、高温除氯四个过程。

银白色或微赤色，有金属光泽，性脆，导电和导热性都较差。铋在凝结时体积增大，膨胀率为 3.3％。铋的硒化物和碲化物具有半导体性质。室温下，铋不与氧气或水反响，在空气中安稳，加热到熔点以上时能焚烧，宣布淡蓝色的火焰，生成三氧化二铋，铋在红热时也可与硫、卤素化合。铋粉在内着火。铋不溶于水，不溶于非氧化性的酸（如），使浓硫酸和浓，也仅仅在共热时才稍有反响，但能溶于和浓硝酸。 　　        因为铋的熔点低，因此用炭等能够将它从它的天然矿石中复原出来。所以铋早被古代人们获得，但因为铋性脆而硬，缺少延展性，因此古代人们得到它后，没有找到它的使用，仅仅把它留在合金中。

一种低熔点核/壳型锡铋铜合金粉体及其制备方法      一种低熔点核／壳型锡铋铜合金粉体及其制备方法，涉及一种低熔点核／壳型合金粉体。提供一种低熔点核／壳型锡铋铜合金粉体及其制备方法。包括核和壳，核为铜锡基合金核，壳为锡铋基合金壳。按质量百分比，按预先设定的锡铋铜合金粉体的成分，称量锡、铋、铜各 金属 放入真空感应炉内的熔炼装置熔化；将熔化的合金液体倾倒于受液斗，在液体流入雾化室的瞬间，用惰性气体（最好为氩气或氮气等）吹之，即得核／壳型锡铋铜合金粉体。其工艺简单、成本低、效率高、污染少。 

铋首要用于制作易熔合金，熔点规模是47～262℃，最常用的是铋同铅、锡、锑 、铟等金属组成的合金，用于消防设备、主动喷水器、锅炉的安全塞，一旦发作火灾时，一些水管的活塞会“主动”熔化，喷出水来。 在消防和电气工业上，用作主动救活体系和电器保险丝、焊锡。铋合金具有凝结时不缩短的特性，用于铸造印刷铅字和高精度铸型。 　　        铋作为可安全运用的“绿色金属”，除用于医药行业外，也广泛应用于半导体、超导体、阻燃剂、颜料、化妆品、化学试剂、电子陶瓷等范畴，大有替代铅、锑、镉等有毒元素的趋势。

Bi 【化学组成】成分较纯,偶含微量Fe、S、Te、As、Sb等元素。 【晶体结构】三方晶系;arh=0.475nm,α=57°14′,Z=2;ah=0.456nm,ch=1.187nm，Z=8。砷型结构(图Z-12)。   图Z-12自然铋的晶体结构(砷型结构) (引自陈武，季寿元，1985) (a)NaCl型结构，(b)NaCl型结构沿L3方向变形而形成的砷型结构 【形态】单晶少见,常见呈粒状、片状、致密块状或羽毛状集合体。 【物理性质】新鲜断面呈微带浅黄的银白色,在空气中易变成具浅红的锖色；条痕灰色；金属光泽。{0001}完全解理。硬度2～2.5。相对密度9.70～9.83;具弱延展性;熔点271°C。具逆磁性。 【成因及产状】自然铋可形成于高温热液矿床、伟晶矿床中。自然铋在地表条件下易于氧化形成铋华和泡铋矿。 【鉴定特征】浅红的锖色，完全的解理，硬度较低和相对密度较大。

早在古希腊和罗马时期，就有金属铋的使用，人们用木炭复原辉铋矿制得它，首要用作盒子和箱子的底座。1450年，德国修士B•瓦伦丁曾描绘过铋。直到1556年，德意志的G.阿格里科拉才在《论金属》一书中提出锑和铋是两种独立金属的观点。1737年赫罗特用火法剖析钴矿时曾取得一小块样品，但当时并不知是何物。1753年，英国C. 若弗鲁瓦和T.伯格曼承认铋是一种化学元素，定名为bismuth。1757年法国人日夫鲁瓦(Geoffroy)经剖析研究，确定为新元素。铋的拉丁称号bismuthum和元素符号来自德文weisse masse(白色物质)，可是金属铋并非银白色，而是粉红色。

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%。

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。

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（下图）。图  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。

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－溶剂萃取流程见下图。这一工艺已用于双溪煤矿钒厂的工业生产。图  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。

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下图。图  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。

用酸溶性钛渣作质料比钛铁矿作质料有以下长处。     a.因为钛渣中的TiO2含量高，产品总收率可进步2%~3%，并可节省相应的储运、枯燥、原矿破坏的费用；     b.因为钛渣中钛含量高、铁含量低，因而酸耗也明显下降，每吨钛的酸(H2SO4)耗可节省25%~30%，但反响时硫酸浓度较高；     c.无副产品硫酸亚铁，也不需求用铁屑来复原，防止废铁屑带进的杂质对成品质量的影响；     d.能耗低，可节省0.6t蒸汽/钛，节电8%、节油或燃气4%、节水5%、节省制作本钱12%；     e.工艺流程短，可省去复原、亚铁结晶与别离和浓缩3个工艺操作进程；     f.反响生成的钛液稳定性好，晶种增加量也较少；     g.废酸，废水、废渣排放量以每吨钛计比普通钛铁矿酸解工艺要少得多，三废管理的费用相对少。      因为酸溶性钛渣在高温冶炼时要参加复原剂(无烟煤)，因而产品中不含Fe2O3而含有二价的FeO和金属铁，所以在酸解进程中不只不需求参加铁屑来复原高价铁，有时因为三价钛含量过高还要参加少数的氧化剂。别的因为酸溶性钛渣中二氧化钛含量高、总铁含量低、不含有Fe2O3,因而反响时放热低，需求蒸汽加热的时刻较长，反响时的硫酸浓度要求较高(91%)老练和浸取的时刻较长。       图1为运用加拿大QIT索利尔酸溶性钛渣的酸解反响进程，从图中能够看出：反响前的80min为加酸、投矿和拌和的进程，此刻的压缩空气流量为600m3/h，随后加稀释水7min，因为硫酸稀释放热温度从50℃升至80℃，然后通蒸汽加热25min温度上升至120℃，主反响当即开端，在5min内温度从120℃猛增至200℃左右。主反响期间保持约15min，从加稀释水前20min到主反响期间压缩空气的流量增大至800~1000m3/h,保温吹气0.5h，此刻压缩空气量可降至500m3/h，中止吹气老练约4h，在此期间温度从190℃缓慢降至85℃，接着在不超越90℃的情况下浸取约7h，浸取期间拌和用的压缩空气流量约800m3/h,所得钛液的相对密度为1.550g/cm3。[next]     图2是一个运用加拿大QIT索利尔酸溶性钛渣的工艺流程和物料平衡示意图。

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。

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