工业级钒除杂制备高纯钒化合物技术
2019-03-08 12:00:43
高纯钒化合物广泛使用于航空、电子材料、荧光粉、钒氧电池等范畴。跟着技能的前进,一些钒下流高端技能产品的工业化出产,对钒化合物质量有更高的要求。我国钒资源丰富,高纯钒化合物的出产在我国具有宽广的远景。因为高纯钒化合物出产技能高,国内尽管供应商较多,但出产技能水平大多比较落后,产品质量不高。高纯钒化合物的出产技能开发具有严重的技能和社会价值。由吉首大学副教授邹晓勇总经理掌管研制的工业级钒除杂制备高纯钒化合物技能,工艺流程短、出产成本低、产品质量可达分析纯、出产过程发生的废水少,现在已在自己公司批量出产,取得了杰出的经济效益。 工艺原理用工业级做质料,经过除杂处理后得到高纯度的钒化合物。 技能长处 ★工艺流程短; ★出产成本低; ★产品质量达分析纯; ★ 出产过程发生的废水少。 工业化使用 2009年2月,在自己公司批量出产。 产品检测成果:五氧化二钒质量达化学工业部标准HG/T3485-2003 分析纯。
五氧化二钒简介
2019-03-07 11:06:31
控制信息
五氧化二钒(剧毒) 本品依据《易制毒化学品管理条例》受公安部门控制。
称号
中文称号:五氧化二钒 中文别号:五氧化钒,无水钒酸,氧化钒(V) 英文别号:Vinylchloroformate,Vanadic acidanhydride,Vanadium pentoxide
化学式
V2O5
相对分子质量
181.880
性状
液体。对湿灵敏。相对密度(d?25)1.160。沸点67~69℃。折光率(n?20D)1.4100。闪点-4℃。易燃。有刺激性和催泪性。有毒。产品常加0.05%2,6-二叔丁基对或0.02%对二酚一甲酯作稳定剂。
五氧化二钒原矿石
贮存
充氩密封4℃枯燥保存。
用处
基和羟基的维护试剂。工业上硫氧化法制硫酸工艺中SO2转变为SO3过程地催化剂。
高纯金属制备技术(二)
2019-01-25 13:38:01
式中,V为离子漂移速度;U为离子迁移率;F为作用于离子的外力,它由电场作用力和导电电子散射作用于离子的力组成。这些作用力和离子有效电荷数有关。依母体离子和杂质离子的电荷数不同和扩散、漂移速度不同而达到分离目的。如图4。 电迁移和区域熔炼方法结合使用效果更好(如图5),以镓为例,经过上述方法提纯后,镓的残余电阻率达到R残余=100000。这种方法已广泛用于铍、钨、钇、镧、铈等金属的提纯。
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5.电磁场提纯 在电磁场作用下深度提纯高熔点金属的技术越来越多地被采用。电磁场不限于对熔融金属的搅拌作用,更主要的是电磁场下可使熔融金属在结晶过程中获得结构缺陷的均匀分布,并细化晶粒结构。在半导体材料拉制单晶时,在定向结晶时熔体中存在温度波动,这种温度波动会导致杂质的层状分布,而一个很小的恒定磁场就足以消除这种温度波动。在多相系统结晶时,利用电磁场可使第二相定向析出,生成类似磁性复合材料的各向异性的组织结构。电磁场还用于悬浮熔炼,这时电磁场起能源支撑作用和搅拌作用,利用杂质的蒸发和漂走第二相(氧化物、碳化物等)来纯化金属。由于不存在和容器接触对提纯金属造成的污染问题,被普遍用于几乎所有高熔点金属的提纯,如钨、钼、钽、铌、钒、铼、锇、钌、锆等。 6.提纯方法的综合应用 各个提纯方法都是利用金属的某个物理性质或化学性质和杂质元素间的差异而进行分离达到提纯目的的,如真空蒸馏是利用金属和杂质的饱和蒸气压和挥发速度的差异。区域熔炼是利用杂质在固相和液相间的溶解度差异而进行提纯分离的,因而各个方法都有一定的长处(对某些杂质分离效果好)和短处(对另一些杂质分离效果差)。即使是同一个提纯方法,也因金属性质的不同,提纯效果差别很大,如区域熔炼对高熔点金属的提纯效果好,但对某些稀土金属的提纯效果则不理想。欲获深度提纯金属的效果,一般需要综合应用多种提纯手段。在这方面,各个方法的合理结合应用和先后顺序使用十分重要,通常是将电子束熔炼或蒸馏和区域熔炼或电迁移法相结合,即先进行电子束熔炼或蒸馏提纯,再以区域熔炼或电迁移提纯作为终极提纯手段,以铍为例,为获超高纯铍,最好先多次蒸馏提纯,再真空熔炼,最后进行区域熔炼或电迁移提纯,经这样提纯后所得铍单晶纯度达99.999%,残余电阻率R残>1000。在制取超纯锗时,一般先用化学法除去磷、砷、铝、硅、硼等杂质,再用区熔法提纯得到电子级纯锗;最后多次拉晶和切割才能达到13N的纯度要求。表2为各种方法结合使用提纯金属铼的效果。表2 各种提纯方法提纯金属铼的效果提纯方法剩余电阻率RRR值铼粉末真空熔炼1000铼粉末真空熔炼+区域熔炼6000粉末在H2和O2气中退火+真空熔炼+区域熔炼8000氢还原提纯+真空熔炼15000氢还原提纯+真空熔炼+区域熔炼30000氢还原提纯+真空熔炼+电迁移区熔50000[next]
7.宇宙空间条件下提纯金属 宇宙空间的开发为提纯金属制造了新的机会。宇宙空间的超高真空(约10-10Pa),超低温和基本上的无重力(g=10-5g0),为金属提纯提供了优越条件。在这种条件下,液态金属中将不会有对流的问题,结晶时杂质的分布将只具有纯扩散性质,熔化金属毋需坩埚,超高真空尤其有利于杂质的挥发和脱气。这些对于采用熔炼、蒸发、区域熔炼等方法提纯化学活性大的金属和半导体材料来说更是非常理想的条件。以提纯锗为例,在地球上锗垂熔时杂质镓的分离系数为0.1/0.15,而在宇宙空间时则达0.23/0.17。在无重力条件拉制的晶体的完整性较在重力条件下的完整性好很多。以锑化锢为例,其位错密度比只是在重力条件下的位错密度的1/6。由于宇宙中液态金属表面张力系数值很大,故在宇宙间用无坩埚区域熔炼法必定能制备出极高纯度和完整性的单晶来。此外,超低“宇宙”温度也具有良好的应用前景。
由纯钨酸钠溶液转型制备纯钨酸铵溶液
2019-03-05 09:04:34
一、有机溶剂萃取法转型
(一)基本原理
1、莘取剂。钨萃取工艺中,常用的萃取剂主要为有机胺和季铵盐,在有机胺中又分为伯胺、仲胺和叔胺萃取剂。
在胺类萃取系统中,有机相一般由胺、相调节剂和稀释剂组成。作为相调节剂的有醇类、酮类和磷酸三丁酯(TBP),但大都用醇类,作为稀释剂的多用火油。上述三种溶剂的份额视萃取条件而定。某些萃取系统萃钨的功能见表1。
表1 某些萃取剂萃钨的功能注:N235-三烷基胺;N263-季胺盐。
在用有机胺时,先用无机酸(常用H2SO4)与有机相效果,使胺生成胺盐,例如用2~3mol∕L H2SO4效果,则:用H2SO4≥5mol∕L效果时,则:2、萃钨进程。先用无机酸(如H2SO4)将Na2WO4溶液酸化至pH=2.5~3.0,钨以(HW6O21)5-、(H2W12O40)6-、(W12O39)6-等存在。当这些溶液与酸化后的叔胺触摸时,发作阴离子交流萃取反响。
关于叔胺萃钨(Ⅵ)的反响,在不同文献报导中有所不同,即萃合物中萃取剂与钨的摩尔比动摇于1∶3~1∶2之间。因而,有的作者提出了叔胺萃钨的通式,即在Na2WO4溶液pH=1~3条件下,用体积比为:% Alamine336∶癸醇∶火油为7∶7∶86的有机相萃钨(Ⅵ)的通式为:依据Kim等的数据,在此pH值范围内,通式中钨的阴离子为(W12O40H2)6-、(W6O21H)5-(低钨浓度下)和(W12O40)8-。
当Na2WO4溶液中存在着硅、磷、砷和钼时,在溶液pH=2.5~3.0的条件下,它们均与钨生成杂多酸阴离子被叔胺萃取,这样,不只玷污终究钨产品,并且还给萃取作业带来困难。例如杂多酸根(SiW12O40)4-、(PW12O40)3-、(AsW12O40)3-与叔胺生成的萃合物是密度大于1g∕cm3的黏性物质,当沉降到萃取器底部时会阻塞溢流口。因而,当有这些杂质时,先向料液中参加F-离子(以氟盐参加),以生成不被萃取的H2SiF6、HPF6等。
3、反萃进程。为了直接获得(NH4)2WO4溶液,工业上用(或含部分钨酸铵)反萃钨。关于不同的有机相萃合物组成,其反萃的反响别离如下:可见,虽然有机相中萃合物的组成不同,但都是1mol钨耗费2mol氮。所用的浓度一般为3~4mol∕L NH4OH,反萃终了的平衡水相应保持在pH=8.5左右。
(二)工业实践
用叔胺萃钨的准则流程参见图1。图1 从粗Na2WO4溶液制取钨化合物准则流程图
叔胺萃钨工艺中各阶段的条件及目标见表2。
表2 叔胺萃钨工艺中各阶段的技能条件及目标阶段称号技能条件目标各物料组成萃取比较(o∕a)=1,混合2~3min,温度25~40℃,3~5级逆流钨萃取率大于99%,萃余液中低于0.1g∕L WO3①有机相φ∕%:10叔胺+10仲辛醇+80火油,酸度(H2SO4)0.1~0.2mol∕L;
②Na2WO4料液:(WO3)90~100g∕L,pH=2.5~3
③萃取洗剂和反洗剂为纯水;
④酸化剂为(H2SO4)0.1~0.2mol∕L
⑤反萃剂为(NH4OH)3~4mol∕L萃洗比较(o∕a)=4~5,混合2~3min,温度25~40℃,3~5级逆流洗出液中WO3含量低于0.5g∕L反萃取比较(o∕a)=3(未计水相回流),混合10min以上,温度25~40℃,1级箱式回流反萃取率大于99%,反萃液中250~300g∕L WO3反洗比较(o∕a)=4~5,混合2~3min,温度25~40℃,3~5级逆流洗出液中低于0.5g∕L WO3酸化比较(o∕a)=5,混合2~3min,温度25~40℃,2~3级逆流 纳尔契斯克湿法冶金厂用萃取法处理白钨精矿苏镇压煮液的工艺条件、设备及成果如下。
工艺条件:
有机相φ∕%;20叔胺,20异辛醇,60火油;
料液组成/(g·L-1);(WO3)45~55;(Mo)0.03~0.05;(SiO2)0.03~0.06;(F-)0.1;(NaCl)50~60。
设备。萃取和有机相的洗刷在带有分配器的脉冲填料塔中进行,反萃取在混合弄清器中进行。钛材脉冲塔直径1.6m,填料区高10m,有两个弄清区,脉冲频率50次∕min,振幅20min,塔总体积30m3,生产才能按两相总计为50m3/h。脉冲塔中的比较约为1。在塔上部用水洗刷,其比较(o∕a)为(5~10)∶1,从塔出来的富钨有机相流入第二个填料塔(不必脉冲)顶用稳定剂处理,塔直径为1.3m。反萃用的混合弄清器的混合室和弄清室别离为5m3和16m3。反萃后的有机相送至第三个填料塔(不必脉冲)水洗,塔直径为1.6m。
钨和其他成分在流程中的分配见表3。
表3 钨和其他成分在流程中的分配 (g∕L)美国联合碳化物公司用苏镇压煮所得的Na2WO4溶液为55~110g∕L WO3,2.1~4.5g∕L Mo,pH=10.5~11.0。首要除掉钼。除钼后溶液含51. 8g∕L WO3,0.0012g/L Mo,0.75g∕L SiO2。有机相为5(V)%三癸胺-10(V)%十二醇-火油。在混合弄清器中3级逆流萃取。萃取比较O∕A为1,洗刷比较(O∕A)为 1∶0.75。然后用3mol∕L NH4OH反萃钨,比较(O∕A)为1∶(1~1.1)。将反萃液循环至(NH4)2WO4溶液中WO3浓度为225g∕L停止。这时反萃液中含0.4g/L SiO2以上。将溶液在55℃和2.7mol∕L NH4OH条件下弄清约1.5h,使SiO2沉积分出。萃取和反萃取均在50℃下进行。
中科院赵由才等曾研讨用伯胺及磷酸三丁酯(TBP)为萃取剂别离钨酸钠或钼酸钠溶液中的砷、磷、硅杂质,获得较满足的成果,估量被萃取杂质以杂多酸方式进入有机相,有待展开更多的作业。
二、离子交流法转型
乌兹别克斯坦某厂使用活动床经过AH-80П树脂将经典法净化所得的Na2WO4溶液转型为(NH4)2WO4,其准则流程见图2。图2 用AH-80П将Na2WO4溶液转型的流程
—树脂运动道路;----各种溶液运动道路
1-吸附柱;2-洗刷柱;3-解吸柱;4-再生柱:5-交流后液贮槽;
6-中和槽;7-(NH4)2WO4液贮槽;8-中和槽;9-过滤器
Na2WO4溶液含125g∕L WO3;0.01~0.08g∕L Mo;≤0.05g∕L P、As;115~135g∕L NaCl+Na2CO3;pH=2.5~3.0。溶液中钨主要以偏钨酸根离子形状存在。溶液由吸附柱1底部进入,AH-80П树脂(Cl-型)由上部进入吸附柱悬浮在溶液中并缓慢下沉,两者相对运动并进行离子交流进程,树脂与溶液的流比为1∶(4.2~5.0),吸附柱处理才能为0.2~0.45m3/(m2·h)。从吸附柱底部卸出的树脂当密度到达1.36~1.40g/cm3,则阐明已饱满送往洗刷,当密度小于1.36g∕cm3,则回来吸附柱持续吸附。树脂在吸附柱内与溶液触摸时刻达8~12h,交流后液含WO3 0.02g∕L,WO3吸附率达99.95%。饱满WO3的树脂在洗刷柱2内用pH=2的水洗去Na+后。再进入解吸柱3用15%~25%的解吸。解吸液中高浓度部分送蒸腾结晶APT,低浓度部分回来解吸。解吸后的树脂经60~80g∕L HCl再生成Cl-型后,进行再吸附。
依据测定当溶液中WO3浓度为15~20g/L时,AH-80П的全改换容量达1g干树脂吸附1610mg WO3,比经典的人工白钨酸分化再溶的工艺WO3回收率可进步1.3%~1.5%,耗费下降65%~70%,CaCl2耗费下降100%;电能耗费下降30%~40%。
在生产条件下,当用HNO3系统,则树脂亦可用BП-14K型。
三、沉积人工白钨-酸分化法转型
其实质是将净化除杂后的Na2WO4溶液首要参加CaCl2使Na2WO4转化为CaWO4沉积,而Na+留在溶液中,然后完成了Na+与WO42-的别离,反响为:生成的CaWO4(又称人工白钨)再与HCl效果转化为H2WO4,H2WO4进而用NH4OH溶解得(NH4)2WO4溶液。
锡酸钠
2017-06-06 17:50:01
锡酸钠是一种投资者想知道,因为了解它可以帮助操作。【中文名称】锡酸钠 【英文名称】sodium stannate 锡酸钠【结构或分子式】Na2SnO3·3H2O 【分子量】 266.73 【CAS号】12209-98-2 【性状】 白色至浅褐色晶体 【溶解情况】 溶于水,不溶于乙醇、丙酮。 【用途】 可用作纺织品的防火剂、增重剂和媒染剂,也可用于制玻璃、陶瓷,碱性镀锡和镀酮锡合金、锌锡合金等。 【制备或来源】 由锡与氢氧化钠、硝酸钠灼烧共熔,或由锡与氰酸钠溶液共沸而制得。 【其他】 加热至140℃时失去结晶水。在空气中易吸收水分和二氧化碳而分解为氢氧化锡和碳酸钠,因而水溶液呈碱性。化学性质无色六角板状结晶或白色粉末。溶于水,不溶于醇和丙酮。加热至140℃时失去结晶水而成无水物。在空气中吸收二氧化碳而成碳酸钠和氢氧化锡。熔点 140°C如果你想更多的了解关于锡酸钠的信息,你可以登陆上海
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钒矿石无盐焙烧提取五氧化二钒试验
2019-02-20 11:03:19
一、导言
钒在地壳中的均匀含量为0.015%,比铜、镍、锌 、锡 、钴 、铅等都多,但因为自然界中的钒首要以三价形状存在,而三价钒的离子半径与三价铝、三价铁的离子半径很挨近,因而,三价钒几乎不生成自身的矿藏 ,而是以类质同象部分替代三价铁和三价铝存在于一些铁及铝的矿藏中,如钒钛磁铁矿和硅铝酸盐,这也是钒在自然界高度涣散的首要原因。传统提钒办法为了损坏钒矿藏的结构,都有一道添加钠盐为转化剂的焙烧工序,绝大部分添加NaCI。因为添加NaCI后在焙烧进程中发生很多含HCI、CI2等强腐蚀性气体的尾气,管理难度大,对工厂周边环境形成严峻污染,损害人们的生命及产业安全。
2005年以来国家环保总局加大了对小钒厂的整治力度,封闭、炸毁了选用NaCI为添加剂的小钒冶炼厂,仅湖南 2005年6月以来就封闭和整治小炼钒厂近100家。湖北、河南、陕西等省也相继展开了相似整治举动。但是,钒作为钢铁工业不行短少的添加剂以及在石化、电子、玻璃与陶瓷等职业的运用日益广泛,其在世界市场上的报价稳步攀升,如档次为98%的五氧化二钒从2003年头的1.5美元/磅涨至2005年4月底的30美元/磅,上涨了20倍。尔后虽有回落,但至2005年10月稳定在10美元/磅 ,比2003年头仍要高出6倍。其不菲的经济价值,对我国许多蕴藏有钒矿床的贫穷偏僻山区来讲,钒矿床就是一座财库。近年来,国内一些科研、生产部门,为进步矿石中V2O5的总回收率、简化工艺流程、下降钒生产成本、削减“三废”对环境的污染,做了很多的实验研讨工作,提出了石煤直接酸浸一溶剂萃取、石煤氧化焙烧一碱浸、钙化焙烧一碳酸化浸出、空白焙烧一酸浸等新的工艺。近两年来,湖南有色金属研讨院冶金所在对全国各地托付的十几个钒矿样进行探究实验或小型实验研讨时,发现有一类钒矿石选用无盐焙烧一硫酸漫出一溶剂萃取工艺提取五氧化二钒,其焙烧一浸出段钒回收率可达90%以上,全流程钒回收率到达85%,大大超越一般钒生产厂50%回收率的水平。因为是无盐焙烧,焙烧进程中无HCI、C12等强腐蚀性气体发生,废气、废水与废渣稍加管理即可合格排放,因而是一项有出路的清洁生产工艺。笔者对该工艺的焙烧、浸出与萃取进程进行了较为具体的小型实验研讨,并进行了2.5 kg级的扩展闭路循环实验。
二、实验质料
(一)矿样该钒矿样首要矿藏组成有玉髓、石英、粘土矿藏类,少数长石、褐铁矿、赤铁矿、方解石。钒首要赋存于粘土矿藏类,以高岭石、伊利石为主。钒矿石多元素化学分析成果见表1,物相分析成果见表2。表2的物相分析成果标明,钒首要以V3类质同象方式置换6次配位的Al 而存在于云母类矿藏中,其次存在于氧化铁及粘土矿藏中,还有一小部分存在于电气石及石榴石中。钒的价态分析成果标明,该矿样中贱价钒占了绝大部分,到达74.14%五价钒25.86%。
表1 钒矿石多元素化学分析成果表2 钒矿石物相分析成果(二)试剂
硫酸:分析纯(95%~98%,密度 1.84g/mL);
:分析纯;:工业级,NH3约20%;铁粉:工业级;P2O4:工业级。
三、实验原理和办法在硅铝酸盐矿藏中以V3类质同象方式置换次配位的AP而存在于云母晶格中的钒,有必要损坏云母结构并使之氧化才能够溶出。含钒质料直接或许与添加剂混合后于氧化性气氛下高温焙烧,其意图就是损坏钒矿藏的安排结构,将三价或四价钒氧化为五价钒,并与添加剂或矿石自身分化出来的氧化物生成偏钒酸盐。焙烧进程中生成的碱金属和镁的偏钒酸盐可溶于水与酸,Fe(VO3)2、Fe(VO3)3、Mn(VO3)2、Ca(VO3)2以及未彻底氧化的四价钒化合物不溶于水,但溶于酸。
酸浸进程没有选择性,除了钒化合物溶解外,许多杂质也溶解进人溶液,因而得到的浸出液杂质较多,需进一步净化处理。钒矿石硫酸浸出液的净化有多种办法,既能够直接沉钒后再碱溶提纯,或许离子交换直接提纯,也能够选用溶剂萃取的办法净化后沉钒。本实验选用 P2O4(二(2一乙基 己基 )磷酸 )与 TBP(磷酸三丁酯)的磺化火油溶液萃取的办法,P2O4可萃取四价或五价钒阳离子,且萃取V4+的才能比V5+强。P2O4对V4+的萃取系数颇大,萃取 反响可标明为:
(1)
式中,HA为P2O4。当nl>1时萃取进程中生成多核络合物。
在实践萃取进程中,P2O4的浓度一般在 10%~20%,另参加5%的。TBP协同萃取,磺化火油用量为75%~85%。萃取进程 pH维持在2左右。萃取前溶液用铁粉、或处理,将溶液中的v5+ 复原为。溶液中的Fe3+也被复原为非萃取状况的Fe2+。反萃 P2O4中的钒一般用l5%的硫酸溶液或许10%的碳酸钠溶液,本实验选用l5%硫酸溶液作为反萃剂。
反萃液中的钒是以四价形状存在,有必要氧化成五价钒后方可铵盐沉钒。本实验选用作为氧化剂。V2O5在 pH=1.9~2.2条件下的溶解度最小,这也是沉钒的最佳酸度,因为反萃剂为硫酸溶液,沉钒时用调pH值,溶液中和发生过量的硫酸铵,故用调pH到2.2即可到达沉钒意图。进步温度可加快钒的沉积,一般每进步 l0℃沉积速度可加快1.6~2倍。拌和能使沉积物均匀分散,进步反响速度,特别是在沉钒后期溶液中钒浓度不断下降时,拌和的影响愈加显着。别的,沉钒时加一些先期沉积的钒化合物作晶种能够加快沉积进程,进步沉积率。沉积后的红钒枯燥后于马弗炉内涵 550℃温度下煅烧3 h,即可得到V2O5产品。
小试选用单要素条件实验断定焙烧温度、焙烧时刻、浸 出温度等工艺参数,扩展闭路循环实验选用小型实验得到的最佳条件进行。扩展实验工艺流程见图1。四、实验成果与分析
(一) 磨矿粒度1、原矿磨矿粒度
原矿磨矿粒度对钒浸出率的影响非常大,因为在硅铝酸盐矿藏中钒是以V3+类质同象方式置换6次配位的Al而存在于云母晶格中,磨矿粒度越细,越简单损坏云母结构,其间的钒也就更简单被氧化。
原矿磨矿粒度的条件实验做了两组:①原矿磨细至小于0.074 mml(以下标明为-0.074 mm)占50%时钒浸 出率为76.2%;②原矿 磨细至-0.074mm占71.5%时钒浸出率为94.39%。磨矿粒度越小,磨矿费用越高,在-0.074mm占71.5%粒度条件下已到达了90%以上的钒浸出率,所以,没有必要用更细的粒度作实验。故选定原矿磨矿粒度为-0.07mm目占71.5%即可。
2、焙烧矿磨矿粒度
焙烧之后的矿(烧结矿),其磨矿粒度对钒浸出率的影响实验标明,焙烧矿磨细至小于1.19mm(以下标明为-1.19mm)占50%,钒浸出率82.4%;焙烧矿磨细至-1.19mm占84%,钒浸出率可到达90%以上;粒度再细,对钒浸出率的添加不显着。所以,选取焙烧矿的磨矿粒度为-1.19mm占84%。
(二)焙烧准则
将原钒矿磨细至-0.074mm占71.5%,加水制成φ8mm~φ20mm颗粒,枯燥后焙烧,以断定最佳焙烧准则。
1、焙烧温度进行了不同焙烧温度 (650、750、800、850、950、1050 ℃,焙烧时刻1h)对钒浸出率的影响实验,成果见图2。由图2能够看出,焙烧温度在 650℃时钒浸出率只要48%;750℃时钒浸出率86.2%;800℃时钒的浸出率最高,达93.8%,再升高焙烧温度钒浸出率反而下降。这是因为物料烧结使得钒被包裹或许生成了捆绑钒的方钠石类与霞石类矿藏,使钒难以浸
出。而较低焙烧温度贱价钒的氧化不彻底,导致浸出率偏低。所以,选定800℃为基准焙烧温度。2、焙烧时刻进行了不同焙烧时刻(1.0、1.5、2.0、3.0h,焙烧温度800℃)对钒浸出率的影响实验,成果见图3。由图3能够看出,焙烧时刻1h,钒浸出率仅87%,很显然焙烧时刻缺乏,矿藏结构未能彻底损坏,导致贱价钒氧化不充分而使钒难以浸出;焙烧1.5h,钒浸出率最高,达94.4%;再添加焙烧时刻,钒的浸出率并没有添加,且消耗更多的动力。所以,选定焙烧时刻为1.5h。(三)浸出条件的断定焙烧矿磨细至 -1.19 mln占84%,在液∶固 =1.2∶1的条件下进行浸出实验。1、硫酸参加量进行了不同硫酸参加量 (按焙烧矿量的2%、4%、6%、8%、10%、l2%参加)对钒浸出率的影响实验,成果见图4。由图4能够看出,只需参加焙烧矿量 6%的硫酸,即可到达90%以上的浸出效果。当溶液中钒浓度大于2.55 g/L、pH=2—3时,V2O5水解沉积;当pH约 1.8时,V2O5的溶解度最小。该焙烧矿中有多达65%的水溶性钒存在,而焙烧矿中含有必定量的耗酸物质,因而,当浸出时硫酸参加量下降至2%-4%,浸出液 pH即升高至 1.8-3,导致现已浸出的五价钒水解沉积,使钒的浸出率大大下降。浸出时硫酸用量在6%的基础上再添加,对钒浸出率的进步不显着。所以,选定浸出用酸量为焙烧矿量的6%。2、浸出温度不同浸出温度(30、60、90℃)对钒浸出率的影响见图5。由图 5能够看出,温度对钒浸出率的影 响不显着,各温度条件下(30~90℃)钒的浸出率都在90%以上,考虑到高温浸出时动力消耗与对浸出 设备的更高要求,实验选定常温浸出。3、浸出时刻进行了不同浸出时刻(0.5、0.67、1.0、2.0、12 h)对钒浸出率的影响实验,成果见图6。由图6可见,浸出时刻0.5h,钒浸出率仅72.5%;浸出时刻0.67h,钒浸出率87.54%;浸出时刻1h,钒浸出率93.4%;再 延伸浸 出时刻,钒浸出率进步不大,因而,选定浸出时刻为1h。上述实验得到的最佳条件为:原钒矿磨细至一0.074mm占 71.5%,加水制粒 (粒径φ8mm~φ20mm ),枯燥后焙烧。焙烧温度800℃,时刻1.5h;焙烧矿磨细至-1.19mm占84%;浸出温度常温,时刻1h;浸出液:固 =1.2∶1;浸出时的硫酸用量为焙烧矿量的6%。(四)全流程扩展实验按上述单要素条件实验得到的最佳条件,进行了2.5 kg级的全流程扩展(闭路)实验。实验流程见图1。扩展实验 的目标为:钒浸出率均匀为 91.6l%,到达了条件实验时的水平;中和复原进程钒损失率为3.97%;选用六级萃取(A/O=1),钒萃取率为 99.44%;六级反萃(A/O=10),钒的反萃率璐墨为99.23%;加沉钒,沉钒率99.05%;煅烧进程钒回收率99.24%。实验产品V2O5含量为98.74%, 产品质量到达国家 GB3283-1987冶金用五氧化二钒质量标准。扩展实验(闭路)全流程钒回收率为 85.33%。假如考虑部分溶液的循环运用,钒的总回收率还可进一步进步。
实验浸出废渣首要成分为(%):V2O5 0.10,Si0256.84,TFe1.56,A1203 1.59。因为焙烧与浸出进程中未参加其它试剂,所以废渣没有污染物。废渣的pH值为3—4,加石灰中和至 pH=7后能够到达国家 GB8978--1996工业废渣排放标准。
本工艺进程发生的废水首要为萃余水相,其他如负载有机相洗水、沉钒母液、红钒洗水等均可回来到装备浸出液或许洗刷浸出渣用,所以只要萃余水相需求处理。萃余水相可考虑部分回来浸出,剩下的用石灰中和到 pH>7,铁、铝等杂质以氢氧化物方式沉积,硫酸根则以硫酸钙方式沉积。因为氢氧化铁、氢氧化铝都有必定的絮凝效果,在沉积进程中还可带着其它有害元素共沉积,所以水中的其它有害元素也一起得到了净化。处理后的废水明澈通明,有害元素含量到达国家工业废水外排标准。废水多元素化验成果见表3。
表3 废水化学成分及相关国标本工艺实验进程中有两处发生废气。1、生球焙烧进程依据对相似钒厂φ2.4m×45m的回转窑焙烧钒矿生球核算,生球焙烧进程产出的废气组成为(体积百分数,%):CO29.43,S02 0.031,O25.17,N271.3,H2Ol4.02。工业生产中严格控制燃煤硫含量的情况下,废经收尘器处理后即能够直接由烟囱合格排放。2、用硫酸沉钒,生成六,其煅烧反响为:在氧化性气氛中四价钒被氧化为五价钒。六煅烧时排出对环境无污染的氮气与水蒸气。考虑到工业生产时因为洗刷不洁净,沉积所得红钒或许带着微量硫酸铵,硫酸铵在煅烧进程中分化释放出气与二氧化硫 ,可规划一级水喷淋吸收塔予以吸收。五、定论(一)该钒矿 选用无盐焙烧一硫酸浸出一有机溶剂萃取的工艺提取五氧化二钒,焙烧一浸出段钒回收率可达90%以上,全流程钒回收率到达 85.33%实验产品V2O5含量为 98.74%,产品质量到达国家GB3283-1987冶金用五氧化二钒质量标准。(二)与现行工业生产运用的其他提钒工艺比较本流程钒回收率高,产出的废气、废水、废渣稍加处理即可合格排放,各技术目标超越一般钒厂生产水平,是一项很有出路的清洁生产工艺。
钨酸钠
2017-06-06 17:50:12
什么是钨酸钠?钨酸钠是白色具有光泽的片状结晶或结晶粉末,溶于水呈微碱性(PH8.5-9),不溶于乙醇, 微溶于氨。在空中风化。加热到100℃失去结晶水而成无水物。与强酸(氢氟酸除外)反应生成不溶于水的黄色钨酸, 与磷酸或磷酸盐反应生成磷钨杂多酸络合物, 与酒石酸、柠檬酸、草酸等有机酸反应生成相应有机酸络合物。英文名称: Sodium tungstate dihydrate中文名称: 钨酸钠MF: H4Na2O6WMW: 329.85CAS: 10213-10-2【英文名】Sodium Tungstate【分子式】有二水物和无水物二种,二水物分子式为Na2WO4·2H2O ,无水物分子式为Na2WO4【分子量】二水物为329.86 ,无水物为293.86钨酸钠的化学性质,质量标准及用途化学性质白色晶体,易溶于水,不溶于醇,在干燥空气中风化。熔点 698 °C(lit.)密度 4.18 溶解度 H2O: 1 M at 20 °C, clear, colorless水溶解性 730 g/L (20 oC)Merck 14,8698质量标准 AR / CP / 4N / SP化学成分 化学纯 一级品 二级品Na2WO4.2H2O 99 98 97Mo 0.001 0.02 --AS 0.001 0.001 0.001Cu 0.0005 0.001 0.001Fe 0.001 0.001 0.005Si 0.004 0.04 0.04水不溶物 0.005 0.05 0.05PH 8.5-9 8.5-9 8.5-9用途1 生产钨材料的中间产品,也可用于媒染剂、催化剂颜料和分析试剂,纺织工用作织物加重剂、水处理药剂,制造防火、防水材料, 以及磷钨酸盐、硼钨酸盐。2 用于制造
金属
钨、钨酸、钨酸盐、染料、油墨、催化剂等3 用于
金属
钨、钨酸及钨酸盐类的制造。用做媒染剂、颜料和催化剂。还可做织物防火剂以及分析化学试剂。4 本品用作织物助剂,由钨酸钠、硫酸铵磷酸铵等组成的混合物用于纤维的防火和防水。此种纤维可制作防火人造丝和人造棉。亦可用于织物加重,皮革鞣制,电镀镀层防腐。本品作助溶剂引入瓷釉色料能起降低烧成温度和补色作用。更多有关钨酸钠请详见于上海
有色
网
五氧化二钒国家标准
2019-01-03 14:43:41
本标准适用于钒渣或其他含钒矿物经焙饶、浸出、沉淀、分解、熔化制得的冶金、化工等用的片状或粉状五氧化二钒。
1 技术要求
1.1 牌号和化学成分
1.1.1 产品按用途和五氧化二钒品位分为三个牌号,其化学成分应符合下表的规定:
适用范围牌 号化学成分,%物理状态
V2O5SiFePSAsNa2O+K2OV2O4
不小于不大于
冶金V2O599990.150.20.030.010.011-片状
V2O598980.250.30.050.030.021.5-
化工V2O597970.250.30.050.10.0212.5粉状
1.1.2 需方如有特殊要求,可协商供应杂质含量更低的产品。
1.1.3 需方要求时,可协商提供表列以外其他元素的实测数据。
1.2 物理状态
冶金用五氧化二钒以片状交货,片径不大于55×55mm,厚度不大于5mm;化工用五氧化二钒以分解后自然粉状交货。
2 试验方法
2.1 取样
化学分析用试洋的采取按附录A所规定的方法进行。
2.2 制样
化学分析用试样的制取按附录B所规定的方法进行。
2.3 化学分析
五氧化二钒的分析暂按各生产厂现行分析方法进行,如有异议,通过协商解决。
3 检验规则
3.1 产品质量的检查和验收,由供方技术监督部门进行,需方有权按规定对产品质量进行复验。如有异
议,应在到货后30天内提出。
3.2 同一牌号的产品可以归为—‘批交货,其批量—般在4—10t之间,或由供需双方商定。
4 包装、标志、储运和质量证明书
4.1 包装
产品采用铁桶包装,桶内壁须刷一层防护漆。每桶净重一般不大于250kg,或由供需双方商定。
4.2 标志、储运和质量证明书
产品标志、储运和质量证明书应符合GB 3650-83《铁台金验收、包装、储运、标志和质量证明书的—般规定》的要求。
氢氧化钠或碳酸钠烧结分解锆英砂制备二氧化锆
2019-03-05 10:21:23
一、工艺流程
工艺流程见图1。各过程中首要反响举例如下:图1 碱分化锆英砂工艺流程
二、烧结
首要反响:
ZrSiO4+2NaOH=Na2ZrSiO5+H2O
ZrSiO4+4NaOH=Na2ZrO3+Na2SiO3+2H2O
ZrSiO4+6NaOH=Na2ZrO3+Na4SiO4+3H2O
ZrSiO4+2Na2ZrSiO5=Na4Zr2Si3O12+ZrO2
ZrSiO4+Na2ZrO3=Na2Zr2SiO5+ZrO2
2ZrSiO4+3Na2SiO3=Na4Zr2Si3O12+Na2SiO5
反响过程中ZrSiO4与各反响物的反响速度为:
ZrSiO4/Na2ZrO3>ZrSiO4/Na4SiO4>
ZrSiO4/Na2SiO3>ZrSiO4/Na2ZrSiO5>
三、碳酸钠烧结
首要反响:
ZrSiO4+Na2CO3=Na2ZrSiO5+CO2
ZrSiO4+2Na2CO3=Na2ZrO3+Na2SiO3+2CO2
四、水浸
假如碱度不行,则部分发作下列水解反响:
Na2ZrO3+2H2O=ZrO(OH)2+2NaOH
Na2SiO3+2H2O=SiO2·H2O+2NaOH
五、浸出
Na2ZrO3+4HCl=ZrOCl2+2NaCl+2H2O
Na2ZrSiO3+4HCl=ZrOCl2+SiO2·2H2O+2NaCl
ZrO(OH)2+2HCl=ZrOCl2+2H2O
六、煅烧
ZrOCl2·8H2O=ZrO2+2HCl+7H2O
ZrO(OH)2·nH2O=ZrO2+(n+1)H2O
七、首要工艺条件
碱分化锆英砂制备锆、铪化合物的首要工艺条件见表1。
表1 碱分化锆英砂制备锆、铪化合物的工艺条件工艺过程工 艺 条 件备 注烧结ZrSiO4∶NaOH=1∶1.3(质量比);700~800℃,1.5h 分化率95% ZrSiO4∶NaOH=1∶1.1(质量比);650℃,1~2h 分化率90% ZrSiO4∶NaOH=1∶(3~4)(摩尔比);600~700℃,2~3h 分化率95% ZrSiO4∶Na2CO3=1∶1.1(摩尔比);1050℃,2h水浸 1%~3% NaOH;60~80℃;20min;固液比(质量比)1∶5 水浸沉积物Na2ZrO3,Na2ZrSiO5,ZrO(OH)2,Fe2O3,NaTiO3,H2SiO3;浸洗三次,除硅率大于98%酸浸 5~5.5mol/L HCl;100℃;ZrO2∶HCl=1∶5(摩尔比);0.5h 锆转化率大于98%碱式硫酸锆水解分出① Zr4+=40~60g/L;70~80℃;HCl=1~1.5g/L;SO42-∶Zr4+=0.55∶0.6∶1(摩尔比) 碱式硫酸锆组成为:2ZrO2·SO3·5H2O硫酸锆结晶分出② Zr4+=120~130g/L(对硫酸锆溶液);
Zr4+=200~220g/L(对氧氯化锆溶液);
VH2SO4浓∶VZr液=1∶2(体积比);洗液H2O∶H2SO4∶HCl=75∶40∶5(体积比) 沉积率94%~95%,沉积物H2[ZrO(SO4)2]·3H2O煅烧 800~900℃ ZrO(OH)2·nH2O煅烧 800~900℃ ZrOCl2·8H2O煅烧 850~900℃ 2ZrO2·SO3·5H2O850~900℃ H2[ZrO(SO4)2]·3H2O煅烧
① ② 用硫酸浸出的成果。
八、碱分化锆英砂的相关物化数据
图2~图5给出了HCl、H2SO4系中锆、铪的相关数据。图2 ZrO2-HCl-H2O系中锆的溶解度
1-0℃;2-30℃;3-50℃;4-75℃;5~80℃;6~90℃图3 ZrOCl2·8H2O热分化产品中氯含量与温度的联系
(287℃时[Cl]=2%;305℃时[Cl]≈0)
1-晶体结构不变;2-晶体结构发作小改变;3-晶体结构简直不变;
4-非晶氧化锆;5-四方结构氧化锆图4 Zr(OH)2Cl2·7H2O溶解度与HCl浓度的联系(20℃)图5 ZrOCl2·8H2O脱水曲线
1-55℃;2-65℃
九、氧氯化锆的脱水机理
氧氯化锆ZrOCl2·8H2O脱水机理为:
十、碱式硫酸锆的分化机理
碱式硫酸锆(2ZrO2·SO3·5H2O)的热分化机理为:
<600℃脱水,产品呈无定形;≈600℃产品组成约为ZrO2·0.57 SO3;>600℃开端分化出SO3,呈现四方晶二氧化锆(T-ZrO2);1000~1050℃,SO3彻底分化,产品呈单斜晶系;1150℃,单斜二氧化锆(M-ZrO2)从头转变为四方二氧化锆(T-ZrO2);由1150℃冷却至室温,样品又转化为M-ZrO2。
锑酸钠
2017-06-06 17:50:12
锑酸钠 英文名称:sodiumantimonate;sodiummetantimonate详细说明: NaSbO3又称偏锑酸钠。有粒状结晶与等轴结晶的白色粉末。耐高温,在1000℃仍不分解。溶于酒石酸、硫化钠溶液、浓硫酸,微溶于醇、铵盐,不溶于乙酸、稀碱和稀无机酸。冷水中不溶,热水中发生水解形成胶体。有毒。用作显像管、光学玻璃和各种高级玻璃的澄清剂,纺织品、塑料制品的阻燃剂,搪瓷乳白剂,制造铸件用漆的不透明填料及铁皮、钢板抗酸漆的成分;化学分析中用于鉴定纳离子。由锑块粉碎后与硝酸钠混合加热,通空气进行反应,再经硝酸浸取而得。也可由粗三氧化二锑与盐酸混合,再经氯气氯化、水解、用过量碱中和而得。 锑酸钠用途: 1.用作不透明填料、搪瓷的乳白剂及铁皮、钢板的抗酸漆; 2.用作显像管、光学玻璃等高档玻璃澄清剂、裉色剂。能抗暴晒,灯工性能极好; 3.用于塑料、橡胶等工业阻燃剂: 4.用于工程塑料待业着色力低,节约颜料; 用于搪次和耐酸陶瓷、高档陶瓷。