黄铁矾的水解沉淀
2019-02-18 15:19:33
黄铁矾习惯上也统称为黄钾铁矾,在酸性溶液中具有很小的溶解度。矾是指两种或两种以上金属的硫酸盐所组成的复盐,它比其对应的单盐更易从溶液中结晶分出,还能构成较大的晶粒,有利于固液别离。黄铁矾是一组Fe(Ⅲ)的碱式硫酸盐的复盐,其分子式一般可写成M2O·3Fe2O3·4SO3·6H2O或MFe3(SO)2(OH)6,式中M+为下列一价阳离子(或称矾离子)之一:H3O+、Na+、K+、NH4+、Ag+、Rb+和 Pb2+等。在黄铁矾的化学组成中,高铁离子与硫酸根离子的比值(Fe3+∶SO42-=1.5)远大于1∕2,因此归于碱式盐而不是正盐。与正盐比较,它是在溶液酸度较低和SO3百分含量较小的条件下构成的,并可看成是氢氧化物向正盐过渡的中间产品。在正盐中,高铁离子的键合物是SO42-离子中的O2-离子,在氢氧化物中则为OH-离子。溶液酸度增大就会向正盐改变,酸度下降则分出氢氧化物。
自然界巳知有6种黄铁矾,别离为:黄钾铁矾,草黄铁矾,黄铵铁矾,银铁矾,黄钠铁矾和铅铁矾。它们都是在酸性环境中构成的,多为黄铁矿氧化成褐铁矿的中间产品,多发作在硫化矿氧化带发育的开始阶段。一价阳离子M+的品种对黄铁矾的沉积有影响。在160~200℃规模内别离参加Na2SO4,Na2CO3,NH4OH或K2SO4作为沉积黄铁矾的一价阳离子源进行比较,发现沉积后溶液中残留的铁浓度很不相同,残留铁浓度按此次序递减,但到180℃以上这种不同变小。几种黄铁矾中草黄铁矾最不安稳,尽管没有碱金属存在时能够见到草黄铁矾H3OFe3(SO4)2(OH)6生成,但即便少数碱金属的参加便会使之转化为碱金属黄铁矾,水合质子 H3O+被碱金属离子替代的程度随温度上升而添加。钾的铁矾安稳性最高,NH4+离子半径比K+大,Na+、Li+等离子的半径尽管比K+小,但它们的水合分子数多,其水合离子的半径大,因此它们的铁矾的安稳性都不及钾的铁矾。不过考虑到钾盐较贵,工业上铵一般是沉积黄铁矾首选的一价阳离子源。
黄铁矾一旦构成,就很安稳,不溶于酸,因此黄铁矾的沉积反响可用于从硫酸盐溶液中除铁,然后下降给定酸度下铁的溶解度。沉积反响可用下式标明:
(1)
如上式所见,黄铁矾沉积进程中有游离酸发作,需求随反响进程处以中和以坚持沉积要求的溶液pH值。因此,沉积黄铁矾运用的中和剂不只用以中和初始酸,也用以中和高铁水解发作的酸。不过如前所述,中和不宜运用强碱如,即便很稀的强碱液也很难操控pH值。在电解锌厂的实践中是用锌焙砂(首要含ZnO)作中和剂。
文献汇集了各种黄铁矾的自由能数据,从黄铁矾离解成它的组成成分的平衡常数能够核算在给定条件下铁的溶解度。黄钾铁矾沉积构成的速度随温度而异。在25℃下黄铁矾的构成速度缓慢,从pH值0.82~1.72规模的溶液中沉积彻底或许需耗时6个月。进步温度可改进沉积速度,80℃以上时沉积速度变得较快,100℃时可在数小时内沉积彻底。温度100℃以上沉积速度明显加速,不过就黄铁矾的安稳性而言,沉积温度有一个上限。尽管此温度上限会因溶液的组成而异,但180~200℃似为黄铁矾安稳性的上限。
诚如上述,除pH值和温度外,黄铁矾的构成及其安稳性还与一价阳离子浓度、铁浓度以及有无晶种或杂质存在等许多要素密切相关。假如把黄铁矾看作一种难溶电解质,其离解反响式可写为:
(2)
相应地,溶度积写为
(3)
能够看出,参加碱金属硫酸盐可促进黄铁矾的构成。不过上式中以一价阳离子M+的浓度方次最低,对溶液中铁的沉积影响最小,黄铁矾能够从含K+低至0.02mol∕L的溶液中沉积,但一般来说,铁沉积的程度随一价阳离子M+对Fe3+之浓度比添加而进步,且试验证明,抱负状况的M+浓度应满意分子式MFe3(SO4)2(OH)6所规则的原子比。从含Fe3+0.025至3mol∕L的溶液都彻底能够沉积黄铁矾,沉积的下限是10-3mol∕L。只需溶液中有过量的M+离子存在,沉积的黄铁矾的数量和成分与初始溶液中的Fe3+浓度无关。另一方面,OH-离子的浓度方次最高,因此溶液酸度对铁矾分出影响最大。在工厂实际操作条件(沉积温度~100℃)下,黄铵铁矾沉积时溶液中残留的Fe3+浓度与初始H2SO4浓度存在以下联系:
[Fe3+]/[H2SO4]=0.01
上式标明,初始H2SO4浓度越高,黄铁矾沉积残留的Fe3+浓度也越高。并且到达平衡所需求的时刻也越长。
黄铁矾沉积基本上是一个成核与成长的进程,其沉积数量和速度与晶种的运用很有联系。在均相系统中发作沉积反响发作固体表面或许需求一个诱导期,晶种的存在可望消除这种诱导期并加速铁矾沉积的速度。尽管因为反响设备的尺度然后壁效应、所用试剂的纯度等许多要素都或许影响新相成核进程,因此文献对晶种的效果的报导颇有收支,有的乃至以为晶种效果不大,但一般的观念都必定晶种对黄铁矾构成的促进效果。晶种的参加可大大添加黄铁矾的沉积速度并按捺诱导期,沉积的初始速度随晶种参加量呈线性添加。参加晶种还可使黄铁矾在更低的pH值及温度下沉积。
铅、银及其他二价金属如Cu、Ni、Co等在黄铁矾沉积中的行为也不容忽视。在酸度不高的条件下铅可按下式构成铅铁矾:
(4)
铅铁矾的生成量与铁浓度及酸度有关。铁浓度越高,能构成铅铁矾的酸度也越高。这类铁矾还会与其他黄铁矾如草黄铁矾和碱金属的黄铁矾构成固溶体。假如溶液中的铅浓度本来有收回价值,则铅铁矾的生成会构成铅的丢失。为避免铅铁矾的生成,提出过3种办法,(1)将酸度进步到能阻挠铅铁矾能构成的浓度,在95℃下铅铁矾能溶于1mol∕L硫酸;(2)在180~190℃规模内沉积铁,在此温度规模内铅铁矾不安稳;(3)在有足够高的碱金属离子浓度下有用地沉积铁,这样会构成比铅铁矾更安稳的碱金属黄铁矾。例如,在Fe3+为0.1mol∕L,H2SO4为0.1mol∕L、PhS为4.5kg/m3的矿浆中,在150℃、K2SO4或Na2SO4或(NH4)2SO4为0.3mol∕L下就能够有用避免铅铁矾的构成。而碱金属离子浓度较低时则会发作碱金属与铅的混合黄铁矾。
贵金属如银也易沉积为银铁矾或含银铅铁矾
(5)
当从含100×10-4%以下Ag的溶液中沉积黄钠铁矾时,有95%以上的银被结合到铁矾中。而二价金属如Zn2+,Cu2+,Ni2+则只在很小程度上结合到碱金属黄铁矾中,这使得黄铁矾法能够很方便地用于从这些金属的溶液(尤其是硫酸盐溶液)中除铁而不构成金属丢失。金属结合到碱金属黄铁矾中的次序是:Fe3+>Cu2+>Zn2+>Co2+>Ni2+。但这些金属结合到铅铁矾中的量要大得多。三价金属如Ga和In比较简单结合到黄铁矾类化合物中。
还有一种观念以为,二价金属离子替代的是黄铁矾结构中的Fe3+而不是碱金属离子。二价金属结合到黄铁矾中的总的趋势是随其离子浓度、pH及碱金属离子浓度添加而加强,并随Fe3+浓度削减而下降。
湿法炼锌黄铁矾法
2019-01-07 17:38:37
黄铁矾法作为有效的除铁方法在湿法炼锌厂的实践最具代表性。黄铁矾法的开发成功是在20世纪60年代中期,当时澳大利亚的电锌公司、挪威锌公司和西班牙阿斯图里亚那公司各自独立地开发了这项技术并几乎同时申请了专利。此后黄铁矾法迅速得到广泛应用,成为电解锌生产中主要的除铁技术,目前世界上至少有16家大型电解锌厂采用了此技术。现在用以除铁的黄铁矾法是将溶液pH值调到1.5且维持这一pH值,并在95℃左右加入一价阳离子从酸性硫酸盐溶液中沉淀黄铁矾。工业中最常用的一价阳离子是NH4+和Na+。黄铁矾沉淀后,溶液中铁的浓度一般降到1~5kg∕m3。
湿法炼锌中黄铁矾法典型的操作分3个基本步骤:中性浸出、热酸浸出和黄铁矾沉淀。在中性浸出阶段,酸性电解贫液被锌焙砂ZnO中和,得到含铁酸锌的渣和供电解沉积锌的中性硫酸锌溶液。铁酸锌渣在热酸浸出段用补克了硫酸的电解贫液造成的热酸中溶解,得到的含Zn和Fe的浸出液再在黄铁矾沉淀段处理,先用锌焙砂调整酸度,再加入硫酸铵或硫酸钠沉淀碱金属黄铁矾。沉铁后液返回中性浸出,黄铁矾渣则弃去。需要指出,沉淀黄铁矾时用作中和剂的锌焙砂中所含的铁酸锌将不溶解而进入铁矾渣中,因此新生成的黄铁矾渣不宜直接弃去,以免损失焙砂中和剂中未溶的铁酸锌。鉴于黄铁矾一旦生成则对酸相当稳定,实践上黄铁矾渣弃去前可在类似热酸浸出的条件下进行酸洗,溶解回收渣中残存的铁酸锌,而黄铁矾本身不致溶解。
黄铁矾法的3个基本步骤的具体操作条件及顺序在不同厂家不尽相同,但目的是相同的;最大限度地回收锌而不考虑少量的伴生元素如Pb和Ag。例如,铁酸锌的热酸浸出和黄铁矾的沉淀可以合而为一,即所谓转化法,其总反应如下:
(1)
该合并步骤的溶液然后可用新鲜焙砂中和,产出溶液供电解和渣返回循环。若精矿中含有较大量的Pb和Ag,则采用另外的流程,得到含Pb∕Ag的渣、黄铁矾沉淀和中性Zn电解液。这类流程中包含有一个预中和作业。在通常的黄铁矾流程中是用焙砂降低热酸浸出液的酸度,从而迅速而有效地沉淀黄铁矾。焙砂中存在的Zn2+,Cd2+,Cu2+,Pb2+和Ag进入黄铁矾而损失。在热酸浸出和黄铁矾沉淀作业之间引入一个预中和作业可以降低黄铁矾中的金属损失。在预中和作业中,溶液中的酸一部分被焙砂中和,所得的渣返回热酸浸出段溶解其中的Zn和Fe,而Pb和Ag留在铅-银渣中。部分中和过的溶液随后加入所需要的中和剂进行黄铁矾沉淀。
图1为集成的黄铁矾法流程示意图。它的设计中结合了各种黄铁矾法方案中的大多数改进环节。图1 集成黄铁矾法
除应用于湿法炼锌工业中外,黄铁矾法还在铜、镍、钴等金属提取中用作除铁工艺,尤其是在硫酸盐体系中。例如,在处理钴-铜精矿的阡比什(Chambishi)焙烧-浸出-电积法中,铜电积前的除铁就是采用黄钾铁矾沉铁。由于硫酸化焙烧本身提供了K+离子,沉淀黄钾铁矾时无需外加高成本的硫酸钾。
黄铁矾法的优点是沉淀容易过滤,Zn,Cd和Cu在沉淀中的损失最少,可以同时控制硫酸根和碱金属离子,容易与各种湿法冶金流程结合。但它也有其自身的缺陷,例如:1)所用试剂成本较高;2)渣的体积较大,为1.4kg∕(m3·t),堆存占地较大;3)需要充分洗涤以除去吸附的有害环境或可供利用的金属;4)需要在控制条件下存放以免分解放出有害组分污染环境。通过热分解或水热分解将黄铁矾转化为赤铁矿供生产铁并将硫酸钠/硫酸铵循环至黄铁矾沉淀作业,可望克服这些缺点。
铁矾渣直接还原-磁选-反浮选工艺探索
2019-01-17 10:51:29
铁矾渣是湿法炼锌厂产生的工业废渣,成分复杂,除含有大量的硫酸根和铁离子外,还含有丰富的铅、锌、银等有价金属元素,具有综合回收价值[1]。另外含有的铜、镉、砷等重金属元素在长期堆放过程中不断溶出,污染地下水和土壤。因此,开展铁钒渣的综合利用研究[2-5]可以减少环境污染、提高资源综合利用率意义重大。薛佩毅[3]等对黄钾铁矾渣采用中低温焙烧?NH4Cl浸出?碱浸工艺,同时回收有价金属和铁,但工艺生产效率低。路殿坤[4]等将铁矾渣在900℃还原焙烧后磁选,磁选精矿铁品位为58%,含硫2.5%~3%,但磁选精矿中锌含量仍较高,不能作为原料返回高炉冶炼。史玉娟[5]等利用黄钾铁矾渣和赤泥的反应制备石膏、芒硝和赤铁矿砂的方案,但是不能回收铅、锌等有价元素。本文采用配碳球团直接还原—磁选—反浮选工艺综合回收铁矾渣中铁、铅、锌。此工艺生产效率高,分离效果好,工艺简单。
1 试验
1.1 试验原燃料
以某铅锌厂湿法炼锌工艺固废铁矾渣为研究对象,试验用吉林森工无烟煤为还原剂,分析纯氢氧化钙为熔剂。铁钒渣和无烟煤的分析结果见文献[6]。
1.2 试验方法和流程
铁矾渣含水量较大(35%左右),因此,先在110℃鼓风干燥箱内充分干燥,然后按照一定比例将铁矾渣、消石灰、煤粉、黏结剂和水在混料机中混合均匀,再用造球机造球,将冷固结含碳球团烘干后称重装入刚玉坩埚放入硅钼棒加热井式炉内进行还原试验。直接还原结束后将金属化球团进行磨样,采用化学容量法、ICP法测定还原球团中全铁、金属铁和铅、锌含量,计算金属化率和铅、锌挥发率。金属化球团磨样后经Φ50mm磁选管、磁场强度47.76~238.8kA/m (60~300 mT,1 mT=796 A/m)的条件下进行磁选,分别计算磁选铁精矿品位和铁的回收率。最后在3L单槽浮选机内对磁选铁精矿进行浮硅抑铁的反浮选,脱除硅质脉石提高铁精矿品位。
2 试验结果与讨论
2.1 直接还原过程金属化率的变化
高金属化率球团的制备是磁选回收铁精矿的基础。试验条件:还原温度1 300℃、配碳比1.4、碱度2.5(铁钒渣原始碱度为0.31,通过加入氢氧化钙调节),试验结果如图1所示。
从图1可见,随着还原时间的增加,金属化率逐渐增加,还原10 min时金属化率为86.3%,还原30min时金属化率达到98.47%,之后趋于稳定。前期试验发现,自然碱度下球团熔点较低,在1 100~1 200℃间,还原温度不可以设定得太高,还原金属化率最高仅为90.60%,提高碱度后熔点提高,有利于高温下碳的气化反应进行,促进直接还原发生。
2.2直接还原过程铅、锌挥发率的变化
试验条件:还原温度1 300℃、配碳比1.4、碱度2.5,还原时间对铅锌挥发率的影响如图2所示。图2表明,随着还原时间的延长,铅、锌挥发率逐渐增加,还原10min时铅、锌挥发率较低,分别为41.5%和53.2%,还原30min时,铅、锌挥发率分别达到86.26%和98.54%,分别提高了44.76%和45.34%,之后锌挥发率趋于稳定,铅挥发率略有提高,还原40min时,铅挥发率为90.1%。可见含碳球团直接还原可使铅、锌得到有效挥发,最终可以从烟尘中回收铅、锌。
2.3 磁选试验
直接还原试验得到金属化率为98.47%的金属化球团,经振动磨磨细后进行磁选试验。磁选设备为DTCXG-ZN50型磁选管,磁场强度0~450mT,磁选管直径50 mm,磁极间距52mm,磁选结果如图3所示。由图3可以看出,随着磁场强度的增加,铁的回收率逐渐增加,最后稳定在80%左右。铁精矿品位随着磁场强度增加呈下降趋势,50mT时铁精矿品位50.31%,但是收得率仅为33.93%,大部分的海绵铁随着渣相进入到尾矿。整体观察,磁场强度变化对铁精矿品位影响不大,对回收率影响比较大。综合考虑,适宜的磁场强度为200mT。此时铁精矿Ⅰ品位达到46.66%,并不能作为商用铁矿粉出售,低于普通铁精矿等级划分标准五级(54.0~
2.4 反浮选试验
反浮选试验在XFD Ⅲ型单槽浮选机中进行,功率250 W,容积3 L,叶轮直径70 mm,主轴转速1 400 r/min。称取500g品位为46.66%的磁选铁精矿Ⅰ加水至3 L,调浆2 min;淀粉作为铁的抑制剂,添加比例为200 g/t,搅拌3min;碳酸钠作为pH调整剂(亦为强化分散剂[7]),添加比例为1 250 g/t,并搅拌3 min;之后添加阳离子捕收剂十二胺(分析纯)300 g/t并搅拌2min;最后在鼓气量为600 L/h的条件下反浮选6min,试验结果表明,反浮选铁精矿Ⅱ的品位提高至60.30%,铁回收率为83.15%,说明此工艺路线可行。
3 结论
(1)在配碳比为1.4、碱度为2.5、1 300 ℃还原30min的条件下,配碳球团直接还原金属化率达到98.47%,铅、锌挥发率分别为86.26%和98.54%。经磨矿磁选,得到品位46.66%的铁精矿Ⅰ,再经反浮选工艺可获得品位60.30%的铁精矿Ⅱ。
(2)铁矾渣含碳球团直接还原—磁选—反浮选工艺路线综合回收铅、锌和高品位铁精矿是可行的。
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湿法炼锌酸浸液除铁-黄钾铁矾法沉淀除铁(一)
2019-01-25 15:49:24
A 黄铁矾法除铁原理 a 黄铁矾沉淀组成及热力学稳定性 黄铁矾的分子式通常可以写成A20·3Fe203·4S03·6H20或AFe3(S04)2(OH)6,或A2[ Fe6( SO4)4(OH)12,式中A代表一价阳离子,即可以是K+、Na+、NH4+、Rb+、Ag+、—Pb2+或H3+O等,例如: 黄钾铁矾:KFe3(S04)2(OH)6,其化学组成:K20 9.41%,Fe203 47.83%,S03 31.97%,H20 10.79%。黄钠铁矾:NaFe3(S04)2(OH)6,其化学组成:Na20 6.4%;Fe203 49.42%;S03 33.04%,H20 11.14%。黄铵铁矾:NH4 Fe3(S04)2(OH)6,其化学组成:(NH4)2O 5.43%,Fe203 49.93%,S03 33.37%,H20 11.27%。 这些化合物通常称黄钾铁矾或黄铁矾。在自然界里,有些矿物具有类似的组成,相同的结构和结晶形态,即所谓类质同晶。所谓矾,是一系列类质同晶矿物的总称,而黄钾铁矾是矾中的一种。 波北兹涅克和麦尔文研究了Fe203-S03-H20三元系在某些温度下的平衡情况,如下图所示。所有碱式盐、酸式盐及正盐都位于三元系相图内部,这是由于它们都含有结晶水的缘故。无水硫酸高铁位于Fe203-S03二元系线上,但它在50℃和75℃的条件下不是平衡相,即不会从溶液中以这种成分析出,因而没有在图上出现。按照平衡固相来分类,图大致可分成以下三类区域: 平衡固相是氧化铁的水化物。这是一个非常狭小的区域,位于图中最左端的三角形1中。在这个区域内,从液相析出的固相是一水氧化铁或三水氧化铁。由于后者是介稳相而不是平衡相,因而未在图上标出。液相线基本上不和Fe203-S03二元系边线相交,因而氧化铁的水化物在水中的洛解度非常小。三角形1远离组分S03,表示系统酸度非常低,高铁以氢氧化铁和针铁矿的形态从铸旅由析出需要符合这种条件。黄铁矾除铁必须偏离这个区域,即必须使溶液保持一定酸度。[next] 平衡固相是碱式盐或碱式盐和氧化铁水合物的混合物。三角形2-7都属于这样的区域,它们由液相和固相很合组成。可以看出,三角形2的平衡固相是氧化铁的水合物和含结晶水的硫酸高铁碱式盐(3Fe203·4S03·9H20),在3-7中,平衡固相则为一种或两种不同的碱式盐。 平衡固相是正盐、酸式盐或它们的混合物。三角区域9-13就属于这样的区域,体系中S03%的增加将使平衡液相线即母液的含铁量急剧下降。这些区域的特点是平衡液相线含有很高的S03%。与黄铁矾沉铁直接有关的是区域2-3,与它们相应的稳定平衡固相是碱式盐草黄铁矾3 Fe203·4S03·9H20,也可以写成[H(H20)]20·3 Fe203·4S03·6H20,不论在成分或物理化学性质方面都和黄钾铁矾非常相近。所以当溶液中存在K+、Na+、NH4+时,平衡固相将由更为稳定的黄铁矾所代替。随溶液酸度减小,黄铁矾趋于不稳定,并将转变为含水氧化铁。为使高铁以铁矾析出,必须使溶液保持一定酸度。 从硫酸铁溶液中沉淀铁矾的反应如下: 3Fe2(S04)3+6H2O ==== 6Fe(OH)S04+3H2S04 4Fe(OH)S04+4H20 ==== 2Fe2(OH) 4 S04+2H2S04 2Fe(OH)S04+2Fe2(OH)4S04+2NH40H ====(NH4)2 Fe6(S04)4(OH)12 2Fe(OH)S04+2Fe2(OH)4S04+Na2S04+2H20 ==== Na2Fe6(S04)4(OH)12+H2SO4 2Fe(OH)S04+2Fe2(OH)4S04+4H20 ====(H30)2 Fe6(S04)4(OH)12 黄铁矾形成时,有硫酸产生。必须将酸中和,反应才能继续进行。在锌冶炼中通常采用焙砂作中和剂。在其他情况下可用Fe203 、Na2C03等作中和剂。 黄铁矾结晶的形成需要的是Fe3+,在实际的工业滤液中均含有比例不等的Fe2+,因此氧化Fe2+成为Fe3+是结晶前的首要步骤。氧化剂有KMn04, Mn02 , C12 , NaC1O3和过氧硫化物等。在湿法炼锌工业实践中,多用02或空气为氧化剂。沉矾速度是人们关注的重要问题,长沙矿冶研究院马荣骏等做出了系统的动力学方面的工作。 b 一价阳离子对结晶的影响 黄铁矾的生成条件是,溶液中必须有Na+,K+或NH4+等离子。通常使用的化合物有NH40H,(NH4)2S04,NH4HC03,Na0H,Na2S04及KC1等。一价离子加入量必须满足化学式AFe3(OH)6所规定的原子比,即Fe/A必须等于或大于3方能取得好的除铁效果。不同种类和数量的一价阳离子除铁效果如下图。由图可知,钾离子效果最好,钠和铵离子效果接近。[next]
c 溶液酸度对沉淀的影响 溶液pH值对黄铁矾的稳定性和沉淀率有重要影响。黄铁矾在形成过程中产生大量酸,酸度增高将降低铁的沉淀量和速率。沉淀母液中Fe3+浓度与硫酸浓度的关系,理论上为CFe3+ /CH2SO4=0.004,但工厂操作时上述比值常取0.01。有人研究了温度-pH值关系,如上图右所示。图中阴影部分是黄铁矾稳定存在的区域。表明在低pH值下,必须在较高温度下黄铁矾才能稳定存在:20℃时,pH值范围是2~3;100℃时,pH值范围是1~2.3 ;而在200℃时,pH值则为0~1.2。实际上,pH<2.5,溶液电位大于0.60V和Fe3+浓度大于0.001 mol/dm3,黄铁矾即可以稳定存在。下图示出了电位与pH值关系图。表明黄铁矾在pH =0.5 ~2.5范围内是稳定的。[next]
d 反应温度对沉淀的影响 黄铁矾在室温下形成的速度非常缓慢。如在25℃时由K2S04-Fe2(S04)3溶液中沉淀钾铁矾,在水相pH值为0.82~1.72范围内,需要1~6个月。如将温度升到100℃,数小时后沉淀则已近于完全;温度若达到180~200℃,黄钾铁矾则开始破坏。 沉矾的操作温度要求高于85℃,温度对沉淀结果的影响如上图右所示。温度低不仅沉淀缓慢而且过滤困难。黄铁矾在酸性介质中的溶解度随温度升高而急剧下降。
湿法炼锌酸浸液除铁-黄钾铁矾法沉淀除铁(三)
2019-01-25 15:49:24
低污染的黄铁矾法基本原理是在“沉矾”之前,先通过低温预中和调整溶液的组成,在沉矾过程中不需添加中和剂就能满意地除铁。主要流程可由下两图表示。上图左示出低沮预中和流程。预中和既可采用焙砂,也可采用中性浸出后的浓密底流。如果热浸出液中铁含盆较高,则铁矾沉淀后对浓密上清液的返回可能有益处;下图右表示用中性浸出液作稀释剂的流程。
[next]
因为在低污染黄铁矾法中所产生的铁矾只含少量的有价金属。减少了铅、锌、银、金、锡、铜等有价金属的损失。下表一示出低污染黄铁矾法及常规铁矾法金属回收率对比;下表二示出两种沉淀法铁矾渣组成。这些数据显示出新方法的优越性。该法是由世界第二大炼锌厂,年产200kt锌的澳大利亚电锌有限公司发展的处理锌渣的方法,并在日产500t锌的中间工厂进行了试验。生产流程如下图所示。澳大利亚电锌公司已决定在生产厂改造中引人低污染黄铁矾法。表一 不同铁矾法金属回收率元素金属回收率/%常规黄铁矾法低污染黄铁矾法Zn94~9798~99Cd94~9798~99Pb~75>95Ag~75>95Au~75>95Cu~90>95表二 不同铁矾渣组成元素常规黄铁矾法低污染黄铁矾法Fe25%~30%32.40%Zn2~60.25Cd0.05~0.20.001Pb0.2~2.00.05Ag10~15g/t4g/tAu0.6g/tCo0.01%0.00%Cu0.1~0.30.016[next] 我国长沙矿冶研究院马荣骏等于20世纪80年代开展了低污染黄钾铁矾法的研究,也得到了较好的结果。我国赤峰冶炼厂已采用低污染黄钾铁矾法进行工业性生产,取得了良好的经济效益和社会效益。
湿法炼锌酸浸液除铁-黄钾铁矾法沉淀除铁(四)
2019-02-14 10:39:49
c 转化法除铁及其使用 奥托昆普转化法是奥托昆普公司拟定的。办法的特点是铁酸锌的浸出及铁沉积进程合并在一个阶段完成。自1973年2月以来,已经在科科拉电锌厂付诸实践。 在浸出和沉铁一起进行,所构成的铁矾称为混合型黄铁矾,上图所示出H2S04-Fe2(S04) 3-(NH4)2SO4-H20-(NH4)x(H30)(1-x)-[Fe3(S04)2(OH)6〕系生成混合型黄铁矾的安稳曲线。假如代表溶液成分的点坐落曲线的上方,溶液内的Fe3+将生成混合型黄铁矾沉积。沉积速度决定于Fe3+浓度间隔相应平衡值的远近。当代表液相成分点坐落平衡曲线(固体物料的安稳区域)以上时,有可能在大气压下浸出铁酸锌并一起沉铁,对铁酸锌物猜中的有价金属一起将以硫酸盐形状提取出来,反响可表示如下:
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从理论上看,铁酸锌的浸出及铁的沉积可在下图平衡线以上的条件进行。但因为当溶液含酸量减少时铁酸锌的浸出速度将下降;又当溶液含酸量添加时,残留铁量将添加。因而实践中有必要挑选在最佳酸度范围内操作。如图所示在科科拉厂转化法使锌的浸出收率由早年的92%上升到96%。 d 铁矾渣的处理及使用 黄铁矾法在锌冶炼厂一般选用焙砂做中和剂,构成有价金属的丢失。因为铅、银、锢等在除铁进程中也能生成黄铁矾型复盐,因而怎么从矾渣中收回有价金属、硫酸盐、铁制品以及渣的固化,引起各国学者的注重。 有人用化学和矿藏办法调查了银在湿法炼锌中的行为。焙烧时,精矿中的银矿藏转变成硫酸银、和金属银。浸出时,银首要先以硫酸银(Ag2SO4)方式溶解,然后当即转成不溶性Ag2S沉积并环包着细的或粗的闪锌矿颗粒。在热酸浸出时,构成元素硫一黄铁矾粒群,其中有细微的Ag2S或Ag2S的夹杂物和替代黄铁矾中的一价阳离子的银存在。溶解后的银对黄铁矾型化合物具有很强的亲和力。大于90%的可溶性银与Na+、NH4+、Pb2+等型黄铁矾共沉积。 在黄铁矾沉积中,银黄铁矾比钠或铵型黄铁矾更安稳。在银、钠共存系统中,黄铁矾中含银量随溶液中银浓度添加而添加。但钾型黄铁矾比银型更安稳。因而假如以K+作沉积剂,对捕集溶液中的微量银是晦气的。 我国会东炼锌厂做了热酸浸出-铁矾沉铁一段转化法处理锌渣的工业实验。产出的铅银铁矾渣经选矿产出产品含银1.5%。 沈阳冶炼厂和辽宁冶金研讨所从前研讨从黄铁矾渣中归纳收回有价金属的工艺流程。
湿法炼锌酸浸液除铁-黄钾铁矾法沉淀除铁(二)
2019-02-14 10:39:49
e 参加晶种对沉积影响 黄铁矾晶核的生成比较缓慢。从含硫酸lOg/dm3,Fe3+10.98g/dm3的热酸浸液中除铁,大约1h后溶液中才有结晶分出。加人晶种后半小时便有晶体分出。在整个沉矾进程中拌和也是必要的。 向热力学稳定相搬运的相变都将下降整个系统的自由能。新相的生成,使系统的相数由一相变为两相。一方面部分原子由高的自由能(旧相)向低的自由能(新相)改变,下降系统内部自由能;但另一方面,新相表面的构成,又需求能量,然后添加系统的自由能。因而新相(如黄铁矾结晶)构成时自由能的改变可用下式标明: △F = -V△fvSσ
式中 V——结晶新相的体积; △fv——单位体积中旧相、新相间自由能之差,△fv = F液-F固; S——新相的表面积; σ——单位相界面上,新旧两相间的表面张力,即两相间比表面能。 假定新相为球形,上式可改写成: 4 △F = - —— πr3n△fv + 4πr2nσ 3式中 r——球形晶粒的半径; n——新相生成的颗粒数。 从下图左能够看出,△F的改变取决于新相颗粒的巨细。当晶粒的半径小于临界颗粒半径rk时,系统总自由能增高;当半径大于rk时,状况相反;半径等于r0时,△F的添加等于零,标明因为新相的生成,构成的相界面表面能抵消了部分原子由液相向自由能较低的固相改变带来的自由能下降;当半径大于r0时,自由能的添加为负值,标明整个系统内的自由能趋于下降。由此可知,在结晶开端后,能够有许多晶粒,可是遭到必定约束,只要那些因为涨落现象等原因使粒径增大到引起系统自由能减小的晶粒得以生长,即半径大于rk的晶粒,才或许成为晶核。下图右标明外加晶种能够大大加速沉矾速度。
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f 黄铁矾沉积进程中其他离子的行为 黄铁矾法除铁首要用于湿法炼锌,因而锌对沉积的影响是首先要考虑的要素。调查锌的影响时发现,即便溶液中含有100g/dm3的Zn2+,沉积由结晶向无定形改变的临界pH值也简直不变,即不加Zn2+,临界pHJA为: pHJA = 0.211lg[Fe3+]+1.84而参加100g/dm3的Zn2+(ZnSO4参加)后: pHJA = 0.21log[ Fe3+]+1.80 标明在沉矾进程中,锌能够看作是一种慵懒物质。但工业上,要考虑的是假如锌浓度过高,溶液黏度增高,对操作晦气。 B 黄铁矾法在锌冶炼中的运用 a 黄钾铁矾除铁法 在湿法炼锌中黄钾铁矾除铁法运用最多,今罗列几个厂的运用状况如下。 澳大利亚雷斯顿电锌厂将残渣处理放到浸出车间(如下图所示)。由锌电解系统来的浸出渣(800~1000g/dm3浓度)和堆积的浸渣浆化后(用预热到75`C的废电解液)一同进入浸出槽,在85~95℃下浸出7h。浸出后的残渣用水力旋流器分级,富锌渣(ZnS 80%)与富铅渣分隔。此外,浸出液中和至pH =0.90 (15g( H2S04 )/dm3),随后将25%的参加溶液。在加焙砂一起,在pH=1.3~1.7中坚持4.5h,生成黄铁矾,以除掉大部分铁。
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挪威锌公司把浸出渣处理进程合并到浸出系统中,如下图左所示。整个系统中包含中性浸出,将焙砂中80%的可溶性锌溶解,一起少数铁和其他杂质沉积而发生一种中性溶液。别离后的残渣进行热酸浸出,温度为90~95℃,酸度40~80g(H2S04)/dm3,使残渣锌溶解。不同焙砂的溶解度有所不同,因而有必要参加浓硫酸操控恰当的酸度以到达最高的提取率。不溶的铅、银残渣为中性,浸出进程中参加焙砂量的10%~12%,别离后剩余的含锌、铁溶液中的铁以黄铁矾方式沉积。
长沙矿冶研讨院马荣骏等针对我国的高锢高铁锌矿资源,研讨出一个有用收回锌、锢的湿法联合流程。流程中的要害工序为焙烧料的热酸浸出-黄铁矾除铁。在低酸浸出液用黄铁矾法沉铁时,锢先富集于铁矾渣,再从渣中收回铟,一起收回一部分锌及钠,然后提高了锌的总收回率,并下降了钠试剂的耗费。研讨了在铟、铁共存的多元系统中,铟、铁进入黄铁矾的规则。铁以黄铁矾沉积时,生成的是钠(或铵)铟铁矾晶体,它的热力学性质与黄铁矾类似。在530~590℃焙烧时大部分铁成三氧化二铁而铟仍为硫酸复盐,铟易被稀酸浸出。1983年在柳州有色金属冶炼厂对此流程进行了工业实验,1985年9月完成了锌流程工业实验。工业实验选用的准则流程如上图右所示。 柳州有色金属冶炼厂用此流程进行了工业出产多年,获得了很好的效益,填补了我国铁矾法的空白。目前我国已稀有家湿法炼锌厂运用热酸浸出铁矾法进行湿法出产锌,均学习了这一效果的经历,而在我国炼锌工业中占有了重要位置。 b 低污染黄钾铁矾法 现有的湿法炼锌厂,广泛选用惯例黄铁矾法除铁,但铁矾渣中仍丢失了一些有价金属。
铝氧化制作标牌氧化方法
2019-02-28 10:19:46
铝氧化标牌制造、面板的氧化办法有以下几种: 1.沟通氧化上色,氧化膜软合适冲压凸字后加工; 2.室温硫酸氧化合适染黑色; 3.低温硫酸氧化,氧化膜详尽又硬,合适染印地素、金色染料等; 4.硫酸、草酸混酸氧化可在常温条件下得到硬氧化膜; 5.瓷质氧化用铬酸和阳极氧化,表面同瓷釉.
紫铜氧化
2017-06-06 17:50:09
紫铜氧化以后是会变成黑色,长期在潮湿环境中会变绿色。紫铜很容易氧化,这对于一些工厂想要长期的储存紫铜是一个很大的问题。那么如何有效的防治紫铜氧化这个问题呢?首先来了解一下紫铜的一些性质:紫铜 因呈紫红色而得名。它不一定是纯铜,有时还加入少量脱氧元素或其他元素,以改善材质和性能 ,因此也归入铜合金。中国紫铜加工材按成分可分为:普通紫铜(T1、T2、T3、T4)、无氧铜(TU1、TU2和高纯、真空无氧铜)、脱氧铜(TUP、TUMn)、添加少量合金元素的特种铜(砷铜、碲铜、银铜)四类。紫铜的电导率和热导率仅次于银,广泛用于制作导电、导热器材。紫铜在大气、海水和某些非氧化性酸(盐酸、稀硫酸)、碱、盐溶液及多种有机酸(醋酸、柠檬酸)中,有良好的耐蚀性,用于化学工业。另外,紫铜有良好的焊接性,可经冷、热塑性加工制成各种半成品和成品。20世纪70年代,紫铜的
产量
超过了其他各类铜合金的总
产量
。防治紫铜氧化主要有一下几个方法:1.定期用稀盐酸清洗铜锈,因为附着的铜锈也会加速铜的氧化。 2.可在铜棒表面涂抹油类,减少与空气接触。3.保持储存环境的通风,干燥4.防锈油漆5.铜棒中的杂质
金属
或者碳元素都会加速氧化。想要了解更多关于紫铜氧化的信息,请继续浏览上海
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黄铜氧化
2017-06-06 17:50:00
黄铜氧化是指黄铜件经过一系列的氧化工艺从而给黄铜件镀上一层氧化膜的过程。对于黄铜件的防腐蚀具有重要的作用。 黄铜氧化方法一般是黄铜件在含有碱式碳酸铜的氨液中进行氧化,该黄铜氧化工艺具有工艺设备简单,可室温操作,成膜速度快,生产成本低等优点,被认为是黄铜材料的主要氧化方法。 黄铜氧化缺点:常因氧化前预处理方法选用不当和难以避免沉淀于膜上的红色挂霜等问题的存在,往往不能获得理想的氧化膜质量,阻碍了该工艺进一步应用和发展。 黄铜氧化成膜速度过慢原因: 黄铜氧化速度过慢,一般是因为氧化溶液使用一定时间之后,溶液开始老化,由原来的清亮透彻的深蓝色变成混浊的蓝黑色,这是溶液中积聚过多的锌盐和消耗过多的原溶液所致,这时应该更换溶液,但更换时最好留下1/l0~1/20旧液作为“药引子”,这样使用效果好。虽然这样,但也不要当天即用。 黄铜氧化溶液若要继续使用,则需加点温(30~40℃),但此时所获膜层颜色显得较黑,光泽性也比较差。 为提高黄铜氧化溶液的利用率,黄铜氧化溶液使用时尽可能不加温,使用后妥善保管。 黄铜氧化氧化膜表面红色挂灰,其产生的原因是:(1)黄铜氧化氧化液使用过久,有少量金属铜游离析出;(2)黄铜氧化氧化过程中的置换铜层;(3)黄铜氧化氧化前预处理过程中酸洗不当,工件表面已有置换铜层。 上述三点中除了(3)可在酸洗中采取措施去除之外,(1)和(2)两点较难避免,只能黄铜氧化氧化后在膜上设法除去。经过多种酸、碱处理试验发现,用5~7g/L的氰化钠溶液清洗黄铜氧化氧化膜上的红色挂灰效果最好,经此溶液中清洗后的黄铜氧化氧化膜表面不但红色挂灰全部消失,而且黄铜氧化氧化膜色泽更佳,呈深乌黑色,操作也很方便,是一种理想的除挂灰方法。 更多关于黄铜氧化的资讯,请登录上海有色网查询。
铝板氧化
2017-06-06 17:50:09
有关铝板氧化的过程:以铝板为阳极置于电解质溶液中,利用电解作用,使其表面形成氧化铝薄膜的过程,称为铝板的阳极氧化处理。其装置中阴极为在电解溶液中化学稳定性高的材料,如铅、不锈钢、铝等。铝阳极氧化的原理实质上就是水电解的原理。当电流通过时,在阴极上,放出氢气;在阳极上,析出的氧不仅是分子态的氧,还包括原子氧(O)和离子氧,通常在反应中以分子氧表示。作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化,形成无水的氧化铝膜,生成的氧并不是全部与铝作用,一部分以气态的形式析出。 阳极氧化膜生长的一个先决条件是,电解液对氧化膜应有溶解作用。但这并非说在所有存在溶解作用的电解液中阳极氧化都能生成氧化膜或生成的氧化膜性质相同。 阳极氧化按电流形式分为:直流电阳极氧化,交流电阳极氧化,脉冲电流阳极氧化。按电解液分有:硫酸、草酸、铬酸、 混合酸和以磺基有机酸为主溶液的自然着色阳极氧化。按膜层性子分有:普通膜、硬质膜(厚膜)、瓷质膜、光亮修饰层、半导体作用的阻挡层等阳极氧化。铝及铝 合金常用阳极氧化方法和工艺条件见表-5。其中以直流电硫酸阳极氧化法的应用最为普遍。 阳极氧化膜由两层组成,多孔的厚的外层是在具有介电性质的致密的内层上上成长起来的,后者称为阻挡层(也称活性层)。用电子显微镜观察研究,膜层的纵横面几乎全都呈现与
金属
表面垂直的管状孔,它们贯穿膜外层直至氧化膜与
金属
界面的阻挡层。以各孔隙为主轴周围是致密的氧化铝构成一 个蜂窝六棱体,称为晶胞,整个膜层是又无数个这样的晶胞组成。阻挡层是又无水的氧化铝所组成,薄而致密,具有高的硬度和阻止电流通过的作用。阻挡层厚约 0.03-0.05μm,为总膜后的0.5%-2.0%。氧化膜多孔的外层主要是又非晶型的氧化铝及小量的水合氧化铝所组成,此外还含有电解液的阳离子。 当电解液为硫酸时,膜层中硫酸盐含量在正常情况下为13%-17%。氧化膜的大部分优良特性都是由多孔。 外层的厚度及孔隙率所觉决定的,它们都与阳极氧化条 件密切相关。 更多铝板氧化信息请详见于上海
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阳极氧化及化学氧化的区别
2018-12-28 09:57:31
★阳极氧化的概念:铝及其合金在相应的电解液和特定的工艺条件下,由于外加电流的作用下,在铝制品(阳极)上形成一层氧化膜的过程.阳极氧化如果没有特别指明,通常是指硫酸阳极氧
1、阳极氧化的作用:
☆防护性
☆装饰性
☆绝缘性
☆提高与有机图层的结合力.
☆提高与无机覆盖层的结合力
☆开发中的其它功能
2、铝合金的化学转化膜处理(化学氧化,钝化,铬化)
★铝合金的化学转化膜通过化学氧化取得,可参考美军标MIL-C-5541。
★为什么要进行铝合金的化学转化膜处理?
☆加强铝合金的防锈能力。
☆可以起稳定接触电阴的作用。(曾经一客户产品要求导电氧化,其目的就是起稳定接触电阻及导电作用)
☆转化膜较薄(约0.5~4um),质软、导电、多孔,有良好的吸附能力,通常做为油漆或其他涂料的底层。
☆不改变材料的机械性能。
☆设备简单、操作方便、价格便宜。
☆不影响工件尺寸。
★转化膜厚度
铝合金表面的化学转化膜较薄约0.5~4um,转化膜是一种凝胶体,很难直接测量,通常只是称量工件化学氧化前后的重量,或以表面色泽和盐雾试验来判断氧化膜的耐蚀能力。
★划伤后的防腐功能
铝合金表面的化学转化膜是一种凝胶体,此胶体在转化膜划伤后可以移动,划伤痕周围的凝胶会移动至划伤表面,结合在一起,继续、阻挡铝合金被腐蚀,仍然有防腐功能。
★颜色
铝合金化学转化膜的色泽有灰色、白色、草绿色、金黄色、彩虹色,转化膜的最终色泽,由采用的转化膜药水、操作工艺条件有关。
3、阳极氧化与导电氧化的区别
1).阳极氧化是在通高压电的情况下进行的,它是一种电化学反应过程;导电氧化(又叫化学氧化)不需要通电,而只需要在药水里浸泡就行了,它是一种纯化学反应。
2).阳极氧化需要的时间很长,往往要几十分钟,而导电氧化只需要短短的几十秒。
3).阳极氧化生成的膜有几个微米到几十个微米,并且坚硬耐磨,而导电氧化生成的膜仅仅0.01—0.15微米左右。耐磨性不是很好,但是既能导电又耐大气腐蚀,这就是它的优点。
4).氧化膜本来都是不导电的,但因为导电氧化生成的膜实在是很薄,所以就是导电的了。
阳极氧化与导电氧化的区别
2018-12-28 09:57:24
1)阳极氧化是在通高压电的情况下进行的,它是一种电化学反应过程;导电氧化(又叫化学氧化)不需要通电,而只需要在药水里浸泡就行了,它是一种纯化学反应。
2)阳极氧化需要的时间很长,往往要几十分钟,而导电氧化只需要短短的几十秒。
3)阳极氧化生成的膜有几个微米到几十个微米,并且坚硬耐磨,而导电氧化生成的膜仅仅0.01-0.15微米。耐磨性不是很好,但是既能导电又耐大气腐蚀,这就是它的优点。
4)氧化膜本来都是不导电的,但因为导电氧化生成的膜实在是很薄,所以就是导电的了。
氧化稀土
2017-06-06 17:50:12
氧化稀土(分子式:Re2O3,分子量:328)包括混合稀土氧化物、钐铕钆富集物、单一稀土氧化物。(1)混合稀土氧化物:主要由吸附性矿经过酸溶、草酸沉淀灼烧成混合稀土氧化物。呈深棕色粉末,不溶于水,可溶于酸。用于制取混合稀土
金属
、单一稀土产品。采用双层塑料袋,外套铁桶,每桶净重50kg包装。其质量规格为企业标准。(2)钐、铕、钆富集物:是由混合稀土氯化物经P204或P507分组制得,其氧化物为粉状,氯化物为结晶状。可提取钐、铕、钆的纯
金属
。采用内双层塑料袋,每袋净重5~10kg,外套钙质塑料箱包装。出口规格为:REO不小于92%;Sm2O3不小于30%;EuO3 不小于8%;Gd2O3不小于10%。检验标准GB11065.1~11065.3—89。(3)单一稀土氧化物:包括氧化镧、氧化铈、氧化镨、氧化钕、氧化钐、氧化铕、氧化钆。 由氯化稀土经电解或P507萃取分离制得。采用内衬塑料袋,外套铁桶,每桶净重50kg 包装。可制造各种光导玻璃部件、光导纤维、用于陶瓷、催化剂、电子、激光材料和磁性材料等。注意事项产品易吸水潮解,须存放在干燥的地方,不得露天存放,包装必须严密。更多有关氧化稀土的内容请查阅上海
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铝线氧化
2017-06-06 17:50:04
铝线氧化会产生很大的不良后果。铝线和铜线氧化后的后果,一般会缩短使用周期。接触面电流过大,会产生高热量,产生热量会进一步氧化,如果在接头处会形成一层氧化膜不导电,严重的会使导线电阻加大,容易引起火灾。防止铝线和铜线氧化最好的办法就是在含盐、酸、碱高的环境里不要让它裸露在外面。也有专用的铜铝接头,一边是铜管,一边是铝管,中间的连接是采用闪光焊焊接的,电工器材商店有卖.买时注意规格尺寸,用时铜线插入铜管,铝线插入铝管,用压线钳子把他们压紧。所以要及时注意铝线氧化。
白铜氧化
2017-06-06 17:50:03
白铜氧化怎样才能不让白铜氧化?在表面镀锡,锡不易氧化,有国家安全标准。不会引起镍敏感等情况。磷化是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程,所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。磷化的目的主要是:给基体
金属
提供保护,在一定程度上防止
金属
被腐蚀。进行磷化处理,在工件表面生成一层磷化膜.一般的磷化膜可以防氧化几天到几年. 现在工业上大多用磷化来防氧化 电镀 diàndù [electroplate; galvanization] 电镀:利用电解作用使
金属
或其它材料制件的表面附着一层
金属
膜的工艺。可以起到防止腐蚀,提高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用[编辑本段]电镀的概念 就是利用电解原理在某些
金属
表面上镀上一薄层其它
金属
或合金的过程。电镀时,镀层
金属
做阳极,被氧化成阳离子进入电镀液;待镀的
金属
制品做阴极,镀层
金属
的阳离子在
金属
表面被还原形成镀层。为排除其它阳离子的干扰,且使镀层均匀、牢固,需用含镀层
金属
阳离子的溶液做电镀液,以保持镀层
金属
阳离子的浓度不变。电镀的目的是在基材上镀上
金属
镀层(deposit),改变基材表面性质或尺寸.电镀能增强
金属
的抗腐蚀性(镀层
金属
多采用耐腐蚀的
金属
)、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性、和表面美观。[编辑本段]电镀作用 利用电解作用在机械制品上沉积出附着良好的、但性能和基体材料不同的
金属
覆层的技术。电镀层比热浸层均匀,一般都较薄,从几个微米到几十微米不等。通过电镀,可以在机械制品上获得装饰保护性和各种功能性的表面层,还可以修复磨损和加工失误的工件。镀层大多是单一
金属
或合金,如钛靶、锌、镉、金或黄铜、青铜等;也有弥散层,如镍-碳化硅、镍-氟化石墨等;还有覆合层,如钢上的铜-镍-铬层、钢上的银-铟层等。电镀的基体材料除铁基的铸铁、钢和不锈钢外,还有非铁
金属
,如ABS塑料、聚丙烯、聚砜和酚醛塑料,但塑料电镀前,必须经过特殊的活化和敏化处理。[编辑本段]电镀原理 在盛有电镀液的镀槽中,经过清理和特殊预处理的待镀件作为阴极,用镀覆
金属
制成阳极,两极分别与直流电源的正极和负极联接。电镀液由含有镀覆
金属
的化合物、导电的盐类、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。通电后,电镀液中的
金属
离子,在电位差的作用下移动到阴极上形成镀层。阳极的
金属
形成
金属
离子进入电镀液,以保持被镀覆的
金属
离子的浓度。在有些情况下,如镀铬,是采用铅、铅锑合金制成的不溶性阳极,它只起传递电子、导通电流的作用。电解液中的铬离子浓度,需依靠定期地向镀液中加入铬化合物来维持。电镀时,阳极材料的质量、电镀液的成分、温度、电流密度、通电时间、搅拌强度、析出的杂质、电源波形等都会影响镀层的质量,需要适时进行控制。[编辑本段]电镀方式 电镀分为挂镀、滚镀、连续镀和刷镀等方式,主要与待镀件的尺寸和批量有关。挂镀适用于一般尺寸的制品,如汽车的保险杠,自行车的车把等。滚镀适用于小件,如紧固件、垫圈、销子等。连续镀适用于成批生产的线材和带材。刷镀适用于局部镀或修复。电镀液有酸性的、碱性的和加有铬合剂的酸性及中性溶液,无论采用何种镀覆方式,与待镀制品和镀液接触的镀槽、吊挂具等应具有一定程度的通用性。更多白铜氧化信息请详见上海
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阳极氧化和化学氧化的区别
2018-12-19 17:40:03
★阳极氧化的概念:铝及其合金在相应的电解液和特定的工艺条件下,由于外加电流的作用下,在铝制品(阳极)上形成一层氧化膜的过程.阳极氧化如果没有特别指明,通常是指硫酸阳极氧 1、阳极氧化的作用 ☆防护性 ☆装饰性 ☆绝缘性 ☆提高与有机图层的结合力. ☆提高与无机覆盖层的结合力 ☆开发中的其它功能 2、铝合金的化学转化膜处理(化学氧化,钝化,铬化) ★铝合金的化学转化膜通过化学氧化取得,可参考美军标MIL-C-5541。 ★为什么要进行铝合金的化学转化膜处理 ☆加强铝合金的防锈能力。 ☆可以起稳定接触电阴的作用。(曾经一客户产品要求导电氧化,其目的就是起稳定接触电阻及导电作用) ☆转化膜较薄(约0.5~4um),质软、导电、多孔,有良好的吸附能力,通常做为油漆或其他涂料的底层。 ☆不改变材料的机械性能。 ☆设备简单、操作方便、价格便宜。 ☆不影响工件尺寸。 ★转化膜厚度 铝合金表面的化学转化膜较薄约0.5~4um,转化膜是一种凝胶体,很难直接测量,通常只是称量工件化学氧化前后的重量,或以表面色泽和盐雾试验来判断氧化膜的耐蚀能力。 ★划伤后的防腐功能 铝合金表面的化学转化膜是一种凝胶体,此胶体在转化膜划伤后可以移动,划伤痕周围的凝胶会移动至划伤表面,结合在一起,继续、阻挡铝合金被腐蚀,仍然有防腐功能。 ★颜色 铝合金化学转化膜的色泽有灰色、白色、草绿色、金黄色、彩虹色,转化膜的最终色泽,由采用的转化膜药水、操作工艺条件有关。 3、阳极氧化与导电氧化的区别 1).阳极氧化是在通高压电的情况下进行的,它是一种电化学反应过程;导电氧化(又叫化学氧化)不需要通电,而只需要在药水里浸泡就行了,它是一种纯化学反应。 2).阳极氧化需要的时间很长,往往要几十分钟,而导电氧化只需要短短的几十秒。 3).阳极氧化生成的膜有几个微米到几十个微米,并且坚硬耐磨,而导电氧化生成的膜仅仅0.01—0.15微米左右。耐磨性不是很好,但是既能导电又耐大气腐蚀,这就是它的优点。 4).氧化膜本来都是不导电的,但因为导电氧化生成的膜实在是很薄,所以就是导电的了。
铝阳极氧化与化学氧化,谁更强?
2018-12-19 11:14:20
铝及其合金的氧化处理分为化学氧化和电化学氧化(俗称阳极氧化)两大类。用于装饰的目的往往需进行着色处理,着色的方法有化学着色和电解着色之分。 化学氧化处理所获得的膜层比较薄,一般厚度为0.5μm——4μm,质软不耐磨,抗蚀能力低于阳极氧化膜,一般不宜单独使用。由于化学氧化膜吸附能力较好,主要作用油漆的底层。 阳极氧化的氧化膜厚度约为5——20微米(硬质阳极氧化膜厚度可达60——200微米),拥有较高硬度,良好的耐热和绝缘性,抗蚀能力高于化学氧化膜,多孔,有很好的吸附能力。 化学氧化处理所需设备简单、操作方便,生产效率高而成本低,适用范围广,不受零件大小和形状的限制,可以氧化大型零件和组合件(如点焊件、铆接件、细长管子等)。经化学氧化后涂装,可有效地提高零件的耐蚀能力。 铝阳极氧化膜综合性能优于化学氧化膜,应用更为广泛,主要用途有: (1)防护性。提高零件的耐磨、耐蚀、耐气候腐蚀。 (2)装饰性。制成本色光亮膜,看成彩色膜。 (3)绝缘性。作为电容器介质膜,铝线卷绝缘膜,每微米厚度可耐25V电压。 (4)提高与有机涂层的结合力,作涂装底层。 (5)提高与无机覆盖层的结合力,作电镀、搪瓷的底层。 (6)开发中的其他功能用途,在多孔膜中沉积磁性合金作记忆元件、太阳能吸收板、超高硬质膜、干润滑膜、触媒膜等。 因此铝及其合金的氧化处理在建筑业、航空和航天工业、电气和电子工业、食品工业、化工和医药工业、交通运输业等领域获得了广泛应用。同时随着这些行业的发展,它们对阳极氧化的要求也越来越高。
氧化锌
2017-06-27 14:42:42
氧化锌是锌的一种氧化物。难溶于水,可溶于酸和强碱。氧化锌是一种常用的化学添加剂,广泛地应用于塑料、硅酸盐制品、合成橡胶、润滑油、油漆涂料、药膏、粘合剂、食品、电池、阻燃剂等产品的制作中。氧化锌的能带隙和激子束缚能较大,透明度高,有优异的常温发光性能,在半导体领域的液晶显示器、薄膜晶体管、发光二极管等产品中均有应用。此外,微颗粒的氧化锌作为一种纳米材料也开始在相关领域发挥作用。氧化锌生产厂家主要集中在辽宁(大连)、山东(潍坊)、河北(高邑、邢台)、江苏、浙江等地,生产的氧化锌以99.7%含量的为主,俗称997(99.7)氧化锌。近年,纳米氧化锌以其优异的纳米特性,增长迅速,应用领域也越来越广泛。
氧化钨
2017-06-06 17:50:12
受原材料
价格
支撑,中国氧化钨
市场
近日也再次显露上扬迹象。据
市场
消息,99.95%氧化钨低价位成交价已经涨到了152,000-153,000元/吨,而数周前在150,000-152,000元/吨。 湖南一位冶炼商说道:“现在钨精矿和APT
价格
持续上涨,氧化钨也略有上调,尽管需求和成交量还是较弱。”他报道现在其公司报出了高于152,000元/吨的
价格
,较前几星期要高。 大多数钨冶炼商都看好未来
市场
,氧化钨
价格
有望缓慢上移。 同时,出口
市场
也更为活跃,氧化钨出口价区间低价位已经涨到了242-243美元/吨度,而之前为237美元/吨度。出口
交易
量增加,
市场
前景明朗。三氧化钨三氧化钨(化学式:WO3)是钨(VI)的氧化物,是从钨矿制取单质钨工业的重要中间体。[1]该冶炼过程涉及两步:第一步用碱处理钨矿,制得WO3,然后用碳或氢气还原三氧化钨,得到
金属
钨:WO3 + 3H2 → W + 3H2O2WO3 + 3C → 2W + 3CO2制备三氧化钨可由很多方法制备:先用钨酸钙与盐酸反应生成钨酸沉淀,然后钨酸高温分解成为三氧化钨和水。CaWO4 + 2HCl → CaCl2 + H2WO4H2WO4 → H2O + WO3氧化剂存在下,仲钨酸铵热分解:(NH4)10[H2W12O42]·4H2O → 12 WO3 + 10NH3 + 11H2O结构三氧化钨的结构取决于温度:它在740°C以上为四方晶系、330-740°C为正交晶系、17-330°C为单斜晶系、-50-17°C为三斜晶系。单斜的结构最常见,其空间群为P21/n。化学性质三氧化钨的性质随制备条件的不同(速率和温度)而不同:低温下制得的三氧化钨较活泼,易溶于水;高温制得的三氧化钨则不溶于水。此外,若仲钨酸铵热分解时为还原性气氛,则产物为蓝色氧化钨(钨蓝,WO3-x),组分不定,主要是三氧化钨、铵盐和二氧化钨。用还原剂,如锡还原钨酸盐溶液也可得到“钨蓝”,使整个溶液呈蓝色。用途除制取
金属
钨外,黄色的三氧化钨也可作为颜料,用在陶瓷和涂,使用红外线的非接触式车窗控制系统(Smart windows)中,也应用了三氧化钨。 更多有关氧化钨请详见于上海
有色
网
氧化膜铝线
2017-06-06 17:50:05
氧化膜铝线、铝箔(带)及生产工艺:涉及一种用电化学的方法来生产氧化膜铝线、铝箔(带)及其生产工艺。氧化膜铝线、铝箔(带)是裸铝线、铝箔(带)表面生成一层Al2O3氧化膜而成,其生产工艺为用裸铝线、铝箔(带)碱溶液去油污,冲洗再用硝酸中和,水冲洗后,在低压大电流的交流电解液前、后槽内进行阳极氧化,生成Al2O3氧化膜之后,再用冷、热水冲洗、烘干、收线下盘,该工艺简单,成本低,其产品耐热耐压,用该产品所绕制的变压器等电器,功率因数高、节能省料,其应用范围广、经济效益大。氧化膜铝线,耐温耐压性能更好,成本降低、工效提高,电器产品体积小,性能好,使用安全,是对现有方法创造性的改进。
氧化铜
2017-06-06 17:50:00
氧化铜中文名称: 氧化铜英文名称: copper oxide black英文别名: copper monoxideC A S 号: 1317-38-0分 子 式: CuO分 子 量: 79.54氧化铜(CuO)是一种铜的黑色略显两性,氧化物,稍有吸湿性。相对分子质量为79.545,密度为6.3-6.9 g/cm,熔点1326℃。不溶于水和乙醇,溶于酸、氯化铵及氰化钾溶液,氨溶液中缓慢溶解。氧化铜的急救措施:皮肤接触: 脱去污染的衣着,用流动清水冲洗。 眼睛接触: 提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。 吸 入: 脱离现场至空气新鲜处。如呼吸困难,给输氧。就医。 食 入: 饮足量温水,催吐。就医。氧化铜的泄漏应急处理:隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩),穿防毒服。避免扬尘,小心扫起,置于袋中转移至安全场所。若大量泄漏,用塑料布、帆布覆盖。收集回收或运至废物处理场所处置。氧化铜的消防措施:危险特性: 未有特殊的燃烧爆炸特性 有害燃烧产物: 氧化铜 灭火方法: 消防人员必须穿全身防火防毒服,在上风向灭火。灭火时尽可能将容器从火场移至空旷处。氧化铜的操作处置与储存:操作注意事项: 密闭操作,局部排风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩,戴化学安全防护眼镜,穿防毒物渗透工作服,戴橡胶手套。避免产生粉尘。避免与还原剂、碱金属接触。搬运时轻装轻卸,防止包装破损。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。储存注意事项: 储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应与还原剂、碱金属、食用化学品分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。氧化铜的主要用途:用作玻璃、陶瓷、搪瓷的绿色、红色或蓝色颜料,光学玻璃磨光剂,油类的脱硫剂,有机合成的催化剂,制造人造宝石及其它铜氧化物。也可用于气体分析和制造人造丝等。氧化铜的物理性质:主要成分: 含量: ≥98%;盐酸不溶物≤0.20%;水可溶物≤0.10%;氯化物≤0.20%;硫酸盐≤0.20%。 外观与性状: 黑褐色粉末。 熔点(℃): 1026 相对密度(水=1): 6.32(粉末) 溶解性: 不溶于水,溶于稀酸,不溶于乙醇。氧化铜的稳定性和反应活性:稳定性:稳定 禁配物: 强还原剂、铝、碱金属。 避免接触的条件:高温,酸性环境。 分解产物:氧化亚铜、氧气氧化铜还原:灼热的氧化铜可以和氢气(H2)、碳(C)、一氧化碳(CO)等具有还原性物质反应,生成铜+X(氧化物)。 所以氧化铜自身具有氧化性。氧化铜的实验室制备:利用CuSO4与碱(NaOH)反应生成Cu(OH)2 ,再将 Cu(OH)2 加热分 解以制得 CuO。氧化铜的制备及应用专利技术: 1. 氨法直接制备氧化亚铜 2. 氨浸沉淀法处理低品位铜渣或氧化铜矿的工艺 3. 低品位氧化铜矿生产硫酸铜的方法 4. 低温氧化湿法分解生产活性氧化铜的工艺方法 5. 电解铝用氧化亚铜基的金属陶瓷惰性阳极材料 6. 多功能氨浸氧化铜矿石反应罐 7. 废蚀刻液中铜的回收方法 8. 高强度无氧银铜合金材料的双层覆盖脱氧制造方法 9. 固态易流动的氢氧化铜杀菌剂.杀真菌剂及其制法与应用 10.含巯氧吡啶锌、氧化亚铜和松香的色漆和漆基组合物及其形成方法 11.含铜氧化矿中提取铜的工艺方法 12.含氧化铜矿物物料的处理方法 13.化铜-氧化铟复合纳米晶材料的制备方法 14.化学沉淀法制备稳定的纳米氧化亚铜晶须的方法 15.还原法制备氧化亚铜纳米线的方法 16.将氧化铜还原成金属铜的组合物及方法1 17.将氧化铜还原成金属铜的组合物及方法2 18.金属铜阳极氧化法制备纳米氧化亚铜材料的方法 19.利用多杂低品位氧化铜矿制取优质硫酸酮的方法 20.纳米级氧化亚铜机械催化降解对硝基苯类物质的方 21.难选氧化铜矿氯化浸出法 22.溶浸-电积提铜新工艺 23.生产碱式碳酸铜或氧化铜的一种高效工艺方法 24.碳氨法浸取氧化铜矿电积沉积铜粉工艺 25.铜包钢氨浸法制氧化铜或硫酸铜 26.铜回收的方法 27.铜盐溶液还原氧化法制铜粉催化剂 28.铜阳极炉还原期还原氧化铜的还原剂和还原方法 29.铜氧化矿的复分解选矿方法 30.锡青铜保护精炼熔剂和使用技术 31.氧化铜萃取设备 32.氧化铜的萃取方法及其生产线系统 33.氧化铜粉末的制造方法 34.氧化铜粉生产工艺1 35.氧化铜粉生产工艺2 36.氧化铜矿的选矿方法 37.氧化亚铜制备方法 <b
氧化镍
2017-06-06 17:49:58
氧化镍又名一氧化镍,是镍的一种氧化物,其化学式为NiO,常态为绿色粉末,故又称绿色氧化镍。受热时为黄色。NiO为氯化钠型结构,Ni2+和O2−都为八面体型配位。像很多二元金属氧化物一样,一氧化镍也常是非化学计量的,即其中的镍和氧的比例在1:1周围变化。一氧化镍可用作搪瓷、陶瓷和玻璃的着色剂以及制造催化剂、电子元件、蓄电池等。氧化镍矿的冶炼提取方法,可分为火法和湿法两大类。前者又可分为镍铁法和造硫熔炼法,后者有还原焙烧—常压氨浸法和加压酸浸法。1 火法冶炼工艺硅镁镍矿通常采用火法冶金工艺处理。火法主要有两种:一种是用鼓风炉或电炉还原熔炼得到镍铁,又称镍铁法;另一种是添加硫化剂进行硫化熔炼生产镍硫,又称镍锍法。镍铁法是采用电炉熔炼,可以达到较高的温度,炉内的气氛也比较容易控制。但为了保证矿石处理的经济性,通常要求矿石达到一定品位,所以在开始熔炼前,首先需对矿石进行筛选,排除风化程度低,品位低的矿石。炉料需预先在回转窑中干燥脱水,在700~800℃条件下进行预焙烧。所得焙砂与粒度在10~30mm的挥发性煤混合一起加入电炉进行还原熔炼,产出粗镍铁合金。在电炉还原熔炼的过程中几乎所有镍和钴的氧化物都被还原成金属,而铁则不必全部还原成金属,铁的还原程度可通过还原剂的加入量加以调节。粗镍铁合金再经过精炼产出成品镍铁合金,镍铁合金主要供生产不锈钢,其生产工艺原则流程,如图XX所示。采用该法生产镍铁合金的工厂主要有法国的新喀里多尼亚多尼安博冶炼厂、哥伦比亚塞罗马托莎厂和日本住友公司的八户冶炼厂,镍铁产品中含镍20~30%,全流程回收率为90~95%,钴进入合金。此外硅镁镍矿也可以采用外加硫化剂的方法进行硫化熔炼得到镍锍,石膏是最常用的硫化剂。造锍熔炼一般在鼓风炉中进行,也可以用电炉。镍锍的成分可以通过还原剂(焦粉)和硫化剂(石膏)的加入量加以调整。得到的低镍锍(通常含Ni+Co=20~30%)再送到转炉中吹炼成高镍锍。生产高镍锍的工厂主要有印度尼西亚的苏拉威西梭罗阿科冶炼厂。高镍锍产品一般含镍79%,含硫19.5%。全流程镍回收率70~85%。火法工艺主要应用于处理硅镁镍矿,适合于处理镍含量>1%,铁含量30%左右,钴含量低的红土镍矿。其最大特点是处理工艺简单,流程短。缺点是钴也进入镍铁合金或镍锍中,失去了钴应有的价值。2 湿法冶炼工艺褐铁矿类型的红土镍矿和含MgO比较低的硅镁镍矿通常采用湿法冶金工艺处理。湿法主要形成了两种工艺,一种是还原焙烧—氨浸工艺(简称RRAL),另一种是加压酸浸工艺(简称HPAL)。近年来,红土镍矿的湿法冶金技术有了很大的发展,特别是加压浸出技术和各种溶剂萃取技术。RRAL工艺由Caron教授发明,又称为Caron流程,适合于处理含镁较高(MgO>10%),含镍1%左右的硅酸盐型红土矿,基本流程是还原焙烧—氨浸。还原焙烧的目的是使硅酸镍和氧化镍最大程度地还原成金属,同时控制还原条件,使Fe还原成Fe3O4。焙砂中的镍、钴采用氨性溶液浸出,浸出渣中的铁可以通过磁选回收。古巴尼加罗(Nicaro)冶炼厂是最早使用还原焙烧—氨浸工艺回收低品位红土镍矿中镍、钴的冶炼厂,还原焙烧在多膛式反射炉中进行,流程见图XX。为了防止湿料在焙烧过程中结团,在焙烧之前用回转窑干燥,除去95%的水分,其还原焙烧时间为90min,还原气体由煤气发生器供给,控制炉膛底部还原气氛CO/CO2或H2/H2O为1:1,焙烧温度730~760℃。焙砂在还原气氛下冷却至150℃左右后,在含NH3 6.5%,CO2 3.5%,Ni 1%的碳铵溶液(ACC溶液)中淬冷。浸出过程在鼓空气浸出槽中进行,金属镍、钴浸出进入溶液并形成镍、钴氨络离子。除铁后液直接蒸氨,得碱式碳酸镍,煅烧得到最终产品NiO。在此,氧化镍产品中含有大量钴,这种氧化镍产品即不符合各种镍合金生产要求,钴的回收率又非常低,只有40%左右。鉴于Nicaro冶炼厂钴没有得到充分利用的缺陷,Caron法在相继建成的澳大利亚昆士兰州Townsville镍冶炼厂和菲律宾的Marinduque冶炼厂分别得到了相应改进。在Towsville 镍冶炼厂,还原焙烧设备使用层式Herreschoff还原焙烧炉,入料前混入矿重4%的重油。在燃烧室内还原气体将逐层向下走的物料加热至焙烧温度760℃。淬冷后在ACC体系溶液中浸出,浸出液用H2S沉钴得到Ni/CoS产品(含Ni约39%,Co约13%),沉钴后液蒸氨,煅烧,在带式还原炉中用H2还原焙烧得含镍90%的镍粉,最后在980℃,惰性气氛条件下压制成Ni块。采用化学沉淀法分离钴后得到的镍产品中钴含量较低,适合镍合金生产要求,钴也得到了有效富集。Marinduque冶炼厂与Townsvillen镍冶炼厂流程相似,不同之处主要表现在以下两点:(1)还原焙烧还原剂和沉钴剂不同:Marinduque冶炼厂使用的还原剂是含H2 75%,N2 25%的气体,还原温度较低,才650℃。在浸出液镍、钴粉分离工序中,沉钴剂使用的是(NH4)2S,并认为是最好的化学沉钴剂。(2)Marinduque冶炼厂将蒸氨所得碱式碳酸镍用AAC溶液再溶解,部分蒸氨除杂后,在165℃,3.5MPa条件下用H2还原制镍粉产品。
氧化银!
2019-03-14 10:38:21
棕褐色立方晶系结晶或棕黑色粉末。键长(Ag-O)205pm。200度分化,开释氧气。密度7.220g/cm3(25度)。见光逐步分化。与硫酸反响生成硫酸银。水中难溶。溶于、溶液,稀硝酸,硫代硫酸钠溶液。不溶于乙醇。由溶液与溶液效果制得。有机组成用羟基替代卤素时用湿的Ag2O作催化剂。还用作防腐剂,电子器件材料。 溶液中加苛性碱溶液即得。加热到 100℃即开端分化, 放出氧气, 到 300℃时分化完。微溶于水, 但在硝酸、及、硫代硫酸钠等溶液中极易溶解。它的溶液久置后, 有时会分出有激烈爆炸性的黑色晶体━━可能是氮化银或亚基化银。在有机组成中, 常借以使羟基置换卤素, 或用作氧化剂。在玻璃工业中也可用作着色剂。
氧化镁
2019-01-25 15:49:17
MgO俗称苦土,是一种白色粉末状固体。熔点3125K,沸点3873K,密度3.58g/cm3(298K),硬度6.50。MgO对水呈一定惰性,特别是高温煅烧后的MgO难溶于水。MgO溶于酸。 MgO的制备方法: (1)金属镁在高温下燃烧。 2Mg + O2 == 2MgO (2)工业上一般通过煅烧碳酸镁或氢氧化镁来生产氧化镁。 MgCO3 ==== MgO + CO2 Mg(OH)2 ==== MgO + H2O 煅烧温度在923K左右制成的为轻质MgO,煅烧温度在1923K以上时制成的为MgO。 MgO大量用于耐火材料、金属陶瓷、电绝缘材料,轻质MgO与MgCl2或MgSO4溶液混合后可制成镁质水泥。医疗上用MgO作抗酸药和轻泻药。常与易致便秘的CaCO3配合应用。在水处理、人造纤维织物加工、造纸、催化剂生产等方面MgO都有重要应用。
铝氧化加工
2017-06-06 17:50:10
铝氧化加工 主要有两类:①化学氧化,氧化膜较薄,厚度约为0.5~4微米,且多孔,质软,具有良好的吸附性,可作为有机涂层的底层,但其耐磨性和抗蚀性能均不如阳极氧化膜;②电化学氧化,氧化膜厚度约为5~20微米(硬质阳极氧化膜厚度可达60~200微米),有较高硬度,良好的耐热和绝缘性,抗蚀能力高于化学氧化膜,多孔,有很好的吸附能力。 铝及铝合金的化学氧化处理设备简单,操作方便,生产效率高,不消耗电能,适用范围广,不受零件大小和形状的限制。 铝及铝合金化学氧化的工艺按其溶液性质可分为碱性氧化法和酸性氧化法两大类。 按膜层性质可分为:氧化物膜、磷酸盐膜、铬酸盐膜、铬酸-磷酸盐膜。 铝是比较活泼的
金属
,标准电位-1.66v,在空气中能自然形成一层厚度约为0.01~0.1微米的氧化膜,这层氧化膜是非晶态的,薄而多孔,耐蚀性差。但是,若将铝及其合金置于适当的电解液中,以铝制品为阳极,在外加电流作用下,使其表面生成氧化膜,这种方法称为阳极氧化。 通过选用不同类型、不同浓度的电解液,以及控制氧化时的工艺条件,可以获得具有不同性质、厚度约为几十至几百微米的阳极氧化膜,其耐蚀性,耐磨性和装饰性等都有明显改善和提高。 铝及其铝合金阳极氧化的方法很多,常用的有硫酸阳极氧化、铬酸阳极氧化、草酸阳极氧化、硬质阳极氧化和瓷质阳极氧化。 硫酸阳极氧化:在稀硫酸电解液中通以直流和交流电对铝及其合金进行阳极氧化处理,可获得5~20微米厚,吸附性较好的无色透明氧化膜。 硫酸阳极氧化工艺简单,溶液稳定,操作方便,允许杂质含量范围较宽,电能消耗少,成本低,且几乎可以适用于铝及各种铝合金的加工,所以在国内已得到了广泛的应用。 铝氧化的用途 1. 红宝石、蓝宝石的主成份皆为氧化铝,因为其它杂质而呈现不同的色泽。红宝石含有氧化铬而呈红色,蓝宝石则含有氧化铁及氧化钛而呈蓝色。 2. 在铝矿的主成份铁铝氧石中,氧化铝的含量最高。工业上,铁铝氧石经由Bayer process纯化为氧化铝,再由Hall-Heroult process转变为铝
金属
。 3. 氧化铝是
金属
铝在空气中不易被腐蚀的原因。纯净的
金属
铝极易与空气中的氧气反应,生成一层薄的氧化铝薄膜覆盖在暴露于空气中铝表面。这层氧化铝薄膜能防止铝被继续氧化。这层氧化物薄膜的厚度和性质都能通过一种称为阳极处理(阳极防腐)的处理过程得到加强。 4. 铝为电和热的良导体。铝的晶体形态金刚砂因为硬度高,适合用作研磨材料及切割工具。 5. 氧化铝粉末常用作色层分析的媒介物。 更多有关铝氧化请详见于上海
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铁矾法从富铟高铁硫化锌精矿加压浸出液中沉铟研究
2019-02-18 15:19:33
锢的收回办法主要有氧化造渣法、电解富集法、离子交换法、硫酸化焙烧法、热酸浸出铁矾法、热酸浸出针铁矿法等。铁矾法除铁在国内外现已得到广泛应用。但用于从富铟高铁加压浸出液中沉铟的报导很少。本文企图找到一种从富铟高铁加压浸出液中沉铟的工艺办法。既能更好的富集铟,一起又能使铁于主体金属锌得到别离,下降生产本钱的工艺。一、试验
(一)铁钒的构成及沉铟原理
铁矾类化合物的构成是在较高的温度和有碱金属离子或NH4+存在的条件下,从弱酸性硫酸盐溶液中缓慢的构成不易溶解的合作物及结晶的碱式硫酸钾(钠、铵)等复盐化合物。此沉积物十分安稳,溶解度很低,易于沉降过滤和洗刷。反响机理如下:3Fe2(S04)3+lOH20+2NH3·H20=(NH4)2Fe6 (S04)4 (OH)12+5H2S04由反响式可知,为使反响进行彻底,需中和水解生成的硫酸,本文所用中和剂为分析纯ZnO。
铁矾类化合物除具有较强的吸附功能外,其晶体化学方位,如K+ 、Fe3+、S042-的方位均会构成广泛的类质同象,然后可使In以吸附或置换的办法进入铁矾类化合物。
关于In与铁矾的相互作用机理,本文以为可能发作了如下反响:
In2(S04)3+36H2O+9Fe2(S04)3=3In2/3Fe6(S04)4(OH)12+18H2S04In3+替代了Na+、K+、NH4+的方位,然后进入铁矾,生成沉积。
(二)试验质料及试剂
试验质料为富铟高铁碗化锌精矿加压浸出液,其成分为( g/L):In O.045~0.14、Fe10~15、Fe3+4.6~6.O、H2S0440~50、CuO.4-0.5、PbO.7~1.0、As O.4~0.5、CdO.3~0.40试验试剂为分析纯硫酸铁、氧化锌、、硫酸钾等。
(三)试验过程
在一个用水浴锅恒温的玻璃反响器中,用适量的H2O2将浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+。溶液用电动拌和器不断拌和,拌和速度40r/min,溶液pH用酸度计测定,升到所需的温度后,开端计时。因为反响中H+浓度不断升高,因而需求不断参加ZnO进行中和,此刻要注意操控缓慢的中和速度。为研讨在不同的In3+,Fe3+初始浓度下,铁矾法对沉铟的影响,还需求对浸出液进行浓缩、稀释或参加一定量的In3+、Fe3+。
二、成果与评论
(一)铁铟摩尔比对黄钾铁矾沉In的影响
铁铟摩尔比是影响铟沉积率的一个重要条件。铁铟摩尔比过低,浸出液中铟不能彻底被沉积下来;反之,铁铟摩尔比过高,则增加了后处理量,导致本钱升高。固定条件:pH=1.75,温度96~98℃,时刻3h,增加黄钾铁矾晶种,试验成果如图1所示。图1 铁/铟摩尔比对铗矾沉In的影响
Fig.1 Effect of Fe/In mole ratio on indium precipitation rate
从图1可看出:铟沉积率跟着铁铟摩尔比的进步呈上升趋势,当铁铟摩尔比到达1 40时,铟沉积率的上升趋势开端变得陡峭,铁铟摩尔比到达200时改变已不显着。因而,最佳的铁铟摩尔比为200。此刻,铟的沉积率可到达98%以上。
(二) 溶液中铁沉积率与铟沉积率的联系
固定条件:pH=1.75,温度96~98℃,时刻3h,铁浓度4.8g/L,铁铟摩尔比200,增加黄钾铁矾晶种,试验成果如图2所示。图2 铁沉积率与铟沉积率的联系
Fig.2 Relationship between indium and iron precipitation rate
从图2可知:铟沉积率随溶液中铁沉积率的升高出现出显着的上升的趋势。且溶液中的铟初始浓度越低,铟的沉积作用越好,当溶液中铟的初始浓度为0.045g/L时,铟沉积作用最好,铟沉积率到达95%以上。
(三)结尾pH对黄钾铁矾沉铟的影响
溶液pH是生成黄钾铁矾的一个显着影响要素,并且与平衡铁离子浓度有关,溶液中平衡Fe3+浓度越低,黄钾铁矾生成的pH规模越大。本试验所用Fe3+浓度为4.8g/L,并增加晶种。选定条件:温度96~98℃,时刻3h,铁铟摩尔比200,增加黄钾铁矾晶种,试验成果如图3所示。图3 结尾pH对黄钾铁矾沉铟的影响
Fig.3 Effect of pH value on indium precipitation rate
从图3可知:跟着溶液结尾pH的升高,铟和铁的沉积率均显着升高。当溶液pH=1.75时,铟沉积作用最佳,铟沉积率到达98%以上,铁沉积率到达95%以上。持续增大pH,铟和铁的沉积率并没有什么显着改变。由铁的水解平衡p H可知,当溶液中铁的浓度为4.0~5.6g/L时,其开端沉积的pH规模为1.867 ~1.914。充沛阐明,溶液中的Fe3+并没有发作水解而生成Fe(OH)3沉积。此工艺条件下的沉积渣的XRD分析成果也标明,此沉积物为黄钾铁矾,并有较好的结晶度,没有发现Fe(OH)3。
(四)反响时刻对铟沉积的影响
反响时刻的延伸可使溶液中Fe3+充沛参如反响生成铁矾,进而可确保溶液中In3+充沛被生成的铁矾吸附或发作置换反响。选定条件:pH=1.75,温度96~98℃,浸出液中Fe3+的浓度4.8g/L,铁铟摩尔比200,增加黄钾铁矾晶种,试验成果如图4所示。
图4 反响时刻对铟沉积率的影响
Fig.4 Effect of reaction time on indium precipitation rate
从图4可看出,不管是否增加铁矾晶种,In沉积率均随反响时刻增加而升高。增加铁矾晶种后,铁矾的构成速率显着快于不增加铁矾晶种。增加晶种后,反响3h时,In的沉积率就现已到达98%以上。3h今后曲线趋于陡峭,In沉积率无显着改变,反响到达化学平衡。而未增加晶种反响时刻在3h时,In沉积率仅为80%左右。但跟着反响时刻的延伸终究两者的In沉积率简直适当,阐明增加与不增加铁矾晶种对In沉积率无显着的影响,影响的铁矾生成速率。
(五)反响温度对铟沉积率的影响
在pH=.75,反响时刻3h,铁铟摩尔比200,增加铁矾晶种的条件下的试验成果见图5。图5 反响温度对铟沉积率的影响
Fig.5 Effect of reaction temperature on indium precipitation rate
由图5可知,反响温度对铁和铟的沉积率影响很大,铟铁的沉积率随温度升高而出现上升趋。当温度低于92℃时,铟铁的沉积率均较低,并且沉积的结晶欠好,过滤功能变差。因而,铁矾沉铟过程中,温度应操控在92℃以上。当温度在98℃左右时,铟的沉积率可到达97%以上。
(六) 黄钾铁矾法与黄铵铁矾法的比较
为调查铁矾法中,黄钾铁矾法与黄铵铁矾对铟的沉积率的差异,做以下试验。固定条件:PH=1.73~1.75,Fe3+初始浓度4.8g/L,铁铟摩尔比200,反响温度96~98℃。两种铁矾办法中均增加对应的铁矾晶种,晶种参加量为铁矾量的1.5倍。试验成果见表1。表1 黄钾铁矾与黄铵铁矾对铟的沉积作用
Table l Effect on indium precipitation rate by Jarosite and Ammonium jarosite
从表1可看出,在选定工艺条件下,在相同的反响时刻内,黄钾铁矾法铟铁的沉积率现已沉积速率均高于黄铵铁矾法。黄钾铁矾法到达化学平衡反响时刻为3h,而黄铵铁矾法为6h。当到达平衡时,黄钾铁矾法的沉铟率为97.4%,黄铵铁矾法为94.23%,标明黄钾铁矾法比黄铵铁矾法具有更大的沉铟才能。
三、定论
(1)当pH=l.73~1.75,温度96~98℃,铁铟摩尔比大于200,厦应时刻3h,增加晶种为理论生成铁矾量的1.5倍时,使用黄钾铁矾法从富铟高铁锌精矿加压浸出液中富集铟在技术上是可行的,铟沉积率98%左右;
(2)沉积化合物为黄钾铁矾和黄铵铁矾,没有Fe(OH)3生成,反响机理是:In3+替代Na+、K+、NH4+的方位,然后进入铁矾,生成沉积;
(3)黄钾铁矾法比黄铵铁矾法更具有沉铟的才能,且沉铟用时刻较短为3h左右。
阳极氧化铝板氧化过程
2019-03-11 09:56:47
1、阳极氧化铝板氧化膜生成的一般原理
以铝板为阳极置于电解质溶液中,使用电解效果,使其表面构成氧化铝薄膜的进程,称为铝板的阳极氧化处理。其设备中阴极为在电解溶液中化学稳定性高的材料,如铅、不锈钢、铝等。铝阳极氧化的原理实质上就是水电解的原理。当电流经过期,在阴极上,放出;在阳极上,分出的氧不仅是分子态的氧,还包含原子氧(O)和离子氧,通常在反响中以分子氧表明。作为阳极的铝被其上分出的氧所氧化,构成无水的氧化铝膜,生成的氧并不是悉数与铝效果,一部分以气态的方式分出。
2、阳极氧化铝板氧化电解溶液的挑选:
阳极氧化膜成长的一个先决条件是,电解液对氧化膜应有溶解效果。但这并非说在所有存在溶解效果的电解液中阳极氧化都能生成氧化膜或生成的氧化膜性质相同。
3、阳极氧化铝板氧化的品种:
阳极氧化按电流方式分为:直流电阳极氧化,交流电阳极氧化,脉冲电流阳极氧化。按电解液分有:硫酸、草酸、铬酸、混合酸和以磺基有机酸为主溶液的天然上色阳极氧化。按膜层性质分有:普通膜、硬质膜(厚膜)、瓷质膜、亮光润饰层、半导体效果的阻挡层等阳极氧化。铝及铝合金常用阳极氧化办法和工艺条件见表-5。其间以直流电硫酸阳极氧化法的使用最为遍及。
4、阳极氧化铝板氧化膜结构、性质:
阳极氧化膜由两层组成,多孔的厚的外层是在具有介电性质的细密的内层上上成长起来的,后者称为阻挡层(也称活性层)。用电子显微镜调查研讨,膜层的纵横面简直全都出现与金属表面笔直的管状孔,它们贯穿膜外层直至氧化膜与金属界面的阻挡层。以各孔隙为主轴周围是细密的氧化铝构成一个蜂窝六棱体,称为晶胞,整个膜层是又无数个这样的晶胞组成。阻挡层是又无水的氧化铝所组成,薄而细密,具有高的硬度和阻挠电流经过的效果。阻挡层厚约0.03-0.05μm,为总膜后的0.5%-2.0%。氧化膜多孔的外层主要是又非晶型的氧化铝及小量的水合氧化铝所组成,此外还含有电解液的阳离子。当电解液为硫酸时,膜层中硫酸盐含量在正常状况下为13%-17%。氧化膜的大部分优秀特性都是由多孔外层的厚度及孔隙率所觉决议的,它们都与阳极氧化条件密切相关。
铜精矿氧化焙烧
2019-01-07 17:38:11
反射炉或电炉熔炼铜精矿时,为了调整铜铳品位以减轻转炉吹炼负担并回收铜精矿中的一部分硫制酸,通常先经过半氧化焙烧。
图1 为流态化焙烧设备连接图实例。
图1 流态化焙烧设备连接图实例
1-桥式抓斗起重机;2-粗矿仓;3-精矿斗;4、5-胶带运输机;
6、9-精矿斗;7-圆盘给料机;8、10-皮带秤;11-流态化焙烧炉;
12-废热锅炉;13-φ1200旋风收尘器;14-φ650旋风收尘器;
15-排烟机;16-电收尘器;17-鼓风机
氧化铝纤维
2017-06-06 17:50:09
氧化铝纤维 一种主要成分为氧化铝的多晶质无机纤维,主晶形可呈γ-,δ-,θ-,α-氧化铝,通常它还含有 5%左右的二氧化硅,用以稳定晶相、抑制高温下晶粒的长大。由于氧化铝熔点高达2323°C,其熔体粘度低,成纤性差,故无法用熔融法制取氧化铝纤维。目前,主要的工业制法多用先驱物法。典型的制造过程为:①将氧化铝的先驱物(如将铝粉悬浮在某种铝盐水溶液中形成的粘稠浆液)和二氧化硅的先驱物(如硅胶或有机硅烷),以及控制液体流变学性质的有机添加剂,制成胶体溶液。②借助离心喷吹,或喷丝头纺丝加空气流喷吹等成纤手段,将上述胶体溶液制成凝胶状短纤维。③加热干燥。④高温烧成,去除有机物,使两种先驱物分别转变成氧化铝和二氧化硅,同时生成晶体结构。氧化铝纤维导热率、加热收缩率和热容都较低。长期使用温度为1300~1400°C,高于普通硅酸铝纤维(1000~1100°C)。它具有较好的化学稳定性,可在酸性环境、氧化气氛、还原气氛和真空条件下使用,对碱性环境也有一定耐蚀性,但易受铅蒸气和五氧化二钒的侵蚀。这种纤维主要用做钢铁工业各种热处理炉、陶瓷烧成窑、石油化工中的裂解炉、燃烧炉等的隔热炉衬,节能效果显著。对间歇作业的窑炉还能较大幅度地增加产品
产量
。此外,它可用做化学工业中的催化剂载体,称为氧化铝载体。核反应堆及航天飞机的隔热材料,轻合金的增强材料等,也用这种纤维。氧化铝纤维成本很高,为此常把它和普通硅酸铝纤维按不同比例混合,制成板,毡等制品以适应不同用途和强度的需要。