黑色金属钒简介及应用
2019-03-07 10:03:00
钒(V)元素简介 单质:钒 单质化学符号:色彩和状况:银白色。密度:5.96克/厘米3。熔点:1890±10℃沸点:3380℃,发现人:塞夫斯唐姆 发现时代:1830年元素描绘高熔点金属之一,呈浅灰色。密度5.96克/厘米3。熔点1890±10℃,沸点3380℃,化合价+2、+3、+4和+5。其间以5价态为最安稳,其次是4价态。电离能为6.74电子伏特。有延展性,质坚固,无磁性。具有耐和硫酸的身手,并且在耐气-盐-水腐蚀的功能要比大多数不锈钢好。于空气中不被氧化,可溶于、硝酸和。
金属钒介绍
2019-03-08 12:00:43
钒是一种稀有金属,钒是从英语的Vanadium音译过来的。钒的化学符号是V,它的原子序数是23。钒的化学性质非常安稳,在常温下不会被氧化。钒对食盐溶液及海水具有高度的耐蚀性。碱溶液及硫酸对它不起作用,、热的浓硫酸和硝酸以及能溶解钒。熔融的碱、碳酸钾、可溶解钒并构成钒酸盐钒与硅和碳构成的硅化物和碳化物具有高的硬度及化学安稳性。
钒在933K(660℃)以上的温度中被氧化成五氧化二钒V2O5。钒的结构强度适当高,但极易燃、钒的化合物毒性很高、含钒的尘土被吸入后会致肺癌。在氧化物中钒一般显+5价,但也有+2、+3和+4价的氧化物存在,不过它们比较简单过渡为+5价的氧化物。2价和3价的钒氧化物是碱性的,4价的氧化物是双性的,5价的氧化物是酸性的。
在自然界,钒的矿藏一般与其它金属矿藏共生在一起。钒一般以化合物方式
存在,自然界中约有65种钒的化合物。在自然界中,矾土、石油、煤和油页岩中都含有不少钒。光谱分析发现,在太阳和一些恒星的表面也有钒。
钝金属钒是用钙在钢制容器内复原五氧化二矾的方法制得的。得到的金属钒微粒洗刷后于真空炉中熔成块,如此取得的金属含99.99%的钒。不过,大多数钒来自于其它矿藏加工时的副产品。
石煤是一种含碳少、发热值低的残次无烟煤,又是一种低档次多金属共生矿,钒是其间最主要的有价金属元素。含钒石煤遍及我国湘、鄂、川、黔、浙、桂、赣、皖、陕、晋、豫、甘等20余个省区,大多处于经济落后地带。据有关统计资料,石煤中钒的总储量是我国闻名于世的钒钛磁铁矿中钒总储量的7倍,仅浙江至广西一条长约1600多公里的石煤矿,就蕴含着1亿吨以上的五氧化二钒。由此可见,对如此丰厚名贵的含钒石煤资源进行开发利用,具有巨大的经济潜力和社会效益。
钒的主要应用
2019-03-08 12:00:43
在我国,钒90%左右用于钢铁工业,钒在钢中的使用首要是经过增加钒来提
高强度和耐性。在结构钢中参加0.1%的钒,可进步强度10%—20%,减轻结构分量15%—25%,降低成本8%—10%。因为钒钢具有强度大,耐性、耐磨性及耐蚀性好的特色而广泛使用于输油(气)管道、建筑、桥梁、钢轨和压力容器等工程建设中。2000年我国钒钢使用量现已到达120万t/a,含钒钢使用量年均增加10%。
钒和钛组成重要的金属合金Ti—6Al—4V,用于飞机发动机、宇航船舱骨架、、军舰的水翼和引入器、蒸汽涡轮机叶片、火箭发动机壳等。此外,钒合金
还使用于磁性材料、硬质合金、超导材料(如V,Ca)及核反应堆材料等范畴。国内出产钒铝中间合金的厂商有宝鸡有色金属加工厂和锦州铁合金厂,国内的钒铝合金产值不能彻底满意国内需求,每年需要从国外进口一部分,钒铝中间合金的商场发展潜力相当大。
在化工中首要使用的钒制品有深加工产品V2O5,(98%—99.99%),NH4VO3()、NaVO3及KVO3等。它们别离使用于催化剂、陶瓷着色剂、显影剂、干燥剂及出产高纯氧化钒或钒铁的质料。V2O5作催化剂具有特殊的活性,其它元素难以替代。国内的粉状V2O5现首要由石煤提取。因为国内相关厂商规模小、产值低、且难出产高级产品。因而这部分高级产品现首要靠进口处理。
钒的盐类的色彩五颜六色,有绿、红、黑、黄等。如二价钒盐常呈紫色;三价钒盐呈绿色,四价钒盐呈浅蓝色,四价钒的碱性衍生物常是棕色或黑色,而五氧化二钒则是赤色的。这些色彩缤纷的钒的化合物,被制成艳丽的颜料,如加到玻璃中,可制成彩色玻璃,也能够用于制作各种墨水。
此外,二氧化钒薄膜和超细粉体因为其本身共同的相变特性,可广泛使用于电学和光学开关设备、太阳能操控材料、光盘介质材料、涂层、热敏电阻等范畴;北京烁光特晶科技有限公司研制出长距离光纤通讯用的钒酸钇晶体材料,具有双折射率大、透过率高、透光性好,是功能极佳的双折射晶体。
金属钒生产方法
2018-12-12 09:37:10
工业上常以各种含钒矿石为原料制备钒。如在钒炉渣中加入NaCl,经空气焙烧后,先生成NaVO。
金属钒制取和用途
2019-03-07 10:03:00
金属钒制取(preparation of vanaciilam metal)用金属或碳将钒氧化物复原成金属钒的进程,为钒冶金流程的重要组成部分。首要有钙热复原、真空碳热复原、氯化物镁热复原和铝热复原四种办法。 钙热复原一种工业规划出产金属钒的办法。以V2O5或V2O3为质料,屑为复原剂。钙用量为理论量的60%。钙屑和V2O5或V2O3混合后,参加到放置在用惰性气体清洗过的钢质反响罐的氧化镁坩埚(朴昌林)中,再加碘(也可用硫)作发热剂,碘参加量按生成1mol钒增加0.2mol碘计量,充氩气密封后,用高频感应器加热,温度达973K时便开端反响:V2O5+5Ca≈ 2V+5CaO+1620.07kJ V2O3+3Ca≈ 2V+3CaO+683.24kJ因系放热反响,反响开端后便中止加热。中止加热后温度会主动上升到2173K。生成的塑性金属钒块或钒粒用水洗去附着物,钒收率约74%。若在炉料中加铝时,钒收率可提高到82%~97.5%,但因钒含铝高而变脆。真空碳热复原将V2O5粉与高纯碳粉混合均匀,加10%樟脑溶液或酒精,压块后放入真空碳阻炉或感应炉内。炉内真空压力到6.66×10-1Pa后,升温至1573K,保温2h。冷却后将反响产品破碎。依据第一次复原产品的组分再配入适量碳化钒或氧化钒进行二次复原。二次复原炉内的真空压力为2.66×10-2Pa,温度控制在1973~2023K之间,并保温一段时间。真空碳复原法所得金属钒的成分(质量分数m/%)为:钒99.5,氧0.05,氮0.01,碳0.1。
钒收率可达98%~99%。 镁热复原金属镁的纯度高,报价比钙低,反响生成的氯化镁比氯化钙易挥发,所以用镁复原比用钙复原更为合理。其复原进程如下:(1)用含钒80%的钒铁氯化制取粗;(2)用蒸馏法脱除粗四氧化钒中的;(3)在圆柱形镁回流器中将转化为VCl3;(4)用蒸馏法去除VCl3中的VOC13;(5)将冷却后的破碎后放置在复原反响罐中,在氩气维护下参加镁将VCl3复原成金属钒;(6)用真空蒸馏法除掉金属钒中的镁和氯化镁;(7)用水洗去金属钒中残留的氯化镁,枯燥后取得产品钒粉。复原作业在软钢坩埚中进行。软钢坩埚放在软钢罐内,用煤气加热。先将酸洗后的镁锭参加坩埚,再参加3倍于镁锭量的。复原温度控制在1023~1073K。依据温度指示器判别反响的快慢,如反响缓慢则补加镁,保温约7h后冷却到室温。每批可出产18~20kg金属钒。然后取出坩埚放在蒸馏炉中缓慢加热至573K温度,并在573K下保温。当指示压力达0.1333~0.6666Pa时再升温到1173~1223K保温8h,快速冷却到室温,所得海绵钒的纯度为99.5%~99.6%,钒收率为96%。铝热复原法德国选用铝热复原法出产粗金属钒。这种办法是将五氧化二钒和纯铝放在反响弹进行反响,生成钒铝合金。钒合金在2063K的高温文真空中脱铝,可制得含钒94%~97%的粗金属钒。金属钒用处:用处:首要用于制造合金钢和有色金属合金,还用于制造电子工业中的电子管阴极、栅极、射线靶及吸气剂、电极管的荧光体等,或许用作钛基合金的增加元素和高强度耐热特种合金的增加元素。可制造高速增殖堆、核燃料包套。
超细铜粉大应用
2019-03-08 11:19:22
1.超细铜粉在MLCC内电极上的使用
铜具有电阻率小、电搬迁速度小、报价优廉等长处,是银钯内电极的抱负替代品之一,但其化学性质较生动,在空气中,比表面积大的粉状铜极易被氧化,表面会构成Cu2O和CuO的薄膜,使其导电性敏捷下降,乃至变为不导电。相还原法制备的超细铜粉制造的片式多层陶瓷电容器内电极,则克服了以上缺陷,具有涣散性好、球形度高、粒度均匀等长处,必将成为MLCC的极佳挑选。
2.超细铜粉在导电涂猜中的使用
导电涂料是伴跟着科学技术的前进而敏捷开展的一种功用涂料,现在其主要填料有碳系、银系、铜系和镍系及复合系等。作为电磁波屏蔽用涂猜中的导电填料,铜粉以电导率高,报价相对廉价,材料易得,不存在银粉在涂层中发作“银搬迁”而影响涂层功能等长处倍受青睐。但铜简单氧化,且其氧化物电导率低,构成涂层的电导率下降,所以低报价、耐金属搬迁的铜粉复合导电涂料的研讨和开发越来越受到重视。
3.超细铜粉在润滑剂上的使用
超细铜粉以适合的方法涣散于各种润滑油中构成一种安稳的悬浮液,可成为一种功能优秀的润滑剂,大幅度下降材料和设备的磨损和冲突,尤其在重载、低速和高温振荡情况下效果愈加明显,对材料与设备起到极其重要的维护效果。如五水硫酸铜为主要原料制备出纳米铜粉,其抗磨减摩等功能要比传统润滑油更强,已成为新一代润滑油的抗磨减摩添加剂。
4.超细铜粉在催化剂上的使用
超细铜粉的颗粒细而均匀,比表面活性很大,人们使用其这一特性制造高效催化剂。如在汽车尾气净化处理过程中,超细铜粉作为催化剂部分地替代贵金属铂和钌,使毒性的转变为二氧化碳,使转变为。超细铜粉因具有较高的催化活性,还作为二氧化碳和氢组成甲醇等反响过程中催化剂。纳米铜粒子催化聚合也取得了令人满意的效果。
5.超细铜粉在其他方面的使用
超细铜粉用于制备纳米铜材料,可得具有较好的延展性、杰出强度和塑性的铜材料,极有利于材料的加工与微型机械的制造。
此外,因为铜的熔点低,人们还经常将超细铜粉用于航天范畴,制造火箭喷嘴等。在医疗方面,超细铜粉关于医治骨质疏松、骨折等疾病也有适当重要的效果。
可以说,超细铜粉因其具有的小标准效应、表面界面效应、量子标准效应及量子地道效应等基本特征,具有了许多与相同成分惯例材料不同的优秀功能,而被人们广泛使用于力学、电学、化学等范畴,往后跟着科技的进一步开展,其必将展现出更多的潜在使用报价,在更宽广的范畴发挥更大的效果。
CIS系粉体的应用
2019-01-03 09:36:51
CuInSe2(简称CIS)及其衍生物因其低成本、高的光吸收系数(105/cm)和良好的稳定性被认为是最有潜力的薄膜太阳能吸收层材料,近年来逐渐受到研究者的重视。目前CIS系粉体的制备多集中于实验室规模,量产化工艺有待进一步研究和改进。CIS系粉体的应用例举如下。
1 涂覆法制备太阳能电池吸收层
涂覆法是一种很有前景的的CIS系吸收层薄膜低成本制备工艺,该方法先制备出符合原子计量比的前驱物,使用各种涂覆工艺沉积在基板上后在控制气氛下热处理而转变为CIS系薄膜。以CIS系纳米粉末作为涂覆原料可保证薄膜原子计量比接近既定计量比,有利于提高薄膜质量,并且工艺简洁。Ahn等将Cu0.90In0.64Ga0.23Se2.0(15nm)溶于甲醇,使用喷雾的方法沉积到Mo/Glass基板上并在160℃热处理,后经固态源硒化成膜。升高硒源蒸发温度和增加载气流速均有利于形成结晶良好的大尺寸CIGS晶粒,但同时也在Mo和CIGS之间形成MoSe2层。Guo等采用“墨水印刷”的工艺制备CIS系薄膜,将CIS系纳米粉体溶于有机溶剂作为“墨水”,将其直接涂覆于基板上经硒化处理成膜。基于CuInSe2的电池器件达到了3.2%的转换效率;而基于Cu(In1–xGax)(S1–ySey)2的电池器件转换效率为4.76%(有效面积效率5.55%)。
2 纳米晶–聚合物太阳能电池
纳米晶–聚合物太阳能电池又称为混合太阳能电池(Hybrid SolarCell),是将n型半导体纳米晶植入p型掺杂的聚合物而得的新型异质结太阳能电池。该类太阳能电池近年来成为国内外研究的热点。由于CIS系材料的导电类型依赖于自身的缺陷种类,调整其原子计量比就可以得到所期望的导电类型。Arici等[34]将n型CuInSe2纳米颗粒植入p型P3HT聚合物,在ITO玻璃上制得了异质结。当CISe/P3HT质量比为6:1时,其光电响应较好;所制得的器件开路电压最高值为1V,光电流为0.3 ×10–3 A/cm2。Arici等同时研究了基于CuInS2纳米颗粒的异质结,该工作中,作者采用了不同的聚合物体系。
含钒石墨尾矿提钒新技术应用实例
2019-02-20 11:03:19
金溪石墨矿是一个储量达2600万t的大型鳞片石墨矿床,矿石石墨含量高,固定碳均匀档次为10.18%。该矿最大的特色是矿石中有档次较高的钒。钒以氧化钒的方式赋存于钒白云母中,钒白云母呈片状或扇状集合体与鳞片石墨共生,单晶片径0.2~5mm,集合体可达1cm以上,大多沿片理平行散布。石墨矿石中钒白云母的含量占5%~10%,V2O5的含量为0.4~0.7%。该类型的伴生钒资源是我国发现的一种新的共同的钒资源类型。
华东理工大学的研讨标明:选用一段磨矿4次浮选工艺选别金溪石墨矿,可得到固定碳含量为73.72%的石墨精矿;选用酸法和碱法对浮选石墨精矿进行化学提纯,能够取得固定碳含量≥99.9%的高纯石墨产品;石墨矿中伴生的钒绝大部分都进入尾矿中,若随尾矿被抛弃,将构成钒资源的巨大糟蹋。因为金溪石墨矿中的钒是一种新的共同的钒资源类型,钒首要以类质同象的方式赋存在钒的钒白云母中,而钒白云母的结构十分安稳,因而金溪石墨矿中钒的提取技能尚有待研讨。有关专家从维护资源的视点动身,提出要开发金溪石墨矿,有必要处理以下几个问题:1、石墨矿石中钒的赋存状况;2、含钒白云母与石墨的别离;3、钒白云母中钒的提取。
钒作为具有重要战略意义的稀有金属,在航空工业、原子能工业、宇航工业、国防顶级工业等范畴中被越来越广泛地使用,是一种不行短少的重要资源。因而,对金溪石墨尾矿进行提钒技能研讨,对促进该石墨矿的开发,进步我国钒资源的保证程度具有现实意义。
一、实验计划
金溪石墨矿石现在发现的仅有的含钒石墨矿类型,该类型含钒资源的提钒技能在国内均属空白。而从石煤中提取钒是我国取得钒资源的一个重要途径,我国石煤提钒技能十分老练,为含钒石墨尾矿的提钒打下了较好的技能根底。金溪石墨矿中钒的赋存状况等虽与石煤有必定的不同,但也有其相似之处。本实验在学习石煤提钒技能成果的根底上,对金溪石墨尾矿进行提钒技能探究研讨。
依据金溪石墨矿石中钒的特色,结合石煤提钒工艺技能,拟定了从金溪石墨尾矿中提钒的实验计划,其准则工艺流程如下图所示。图 金溪石墨尾矿提钒准则工艺流程
二、实验质料、试剂及仪器设备
实验质料:华东理工大学对金溪石墨矿石进行浮选实验取得的尾矿。石墨尾矿的粒度为-0.074mm,化学组成见表1。
表1 金溪石墨矿石浮选尾矿化学组成 %成分V2O5Fe2O3TiO2SiO2Al2O3CaOMgOK2ONa2O烧失含量0.5562.231.6079.339.890.234.402.560.131.30
试剂:浓硫酸,分析纯;火油,工业级;磷酸三丁酯(TBP),工业级;磷酸二异辛酯(P-204),工业级;碳酸钠,分析纯;过氧化氢,分析纯;氯化钠,分析纯;,分析纯;,分析纯。
实验设备及仪器:马弗炉,SXZ-10-12型;恒温水浴锅HH-2型;电动拌和器,JJ-1型;冰箱,家用型。
实验中钒的测验依照国标GB731511-1987,选用氧化-硫酸亚铁铵复原滴定法。
三、实验成果
(一)加酸焙烧-水浸
金溪石墨尾矿中含钒的矿藏为钒绿云母,v首要以类质同象方式替代硅酸盐矿藏晶格中的Al。含钒的铝硅酸盐矿藏结构十分安稳,难以被水、酸和碱溶解,归于难浸难溶物质。要浸出含钒铝硅酸盐矿藏中的钒,有必要先损坏铝硅酸盐矿藏的晶体结构,使赋存在铝硅酸盐中钒的价态发生变化,即便三价或四价钒转变为五价钒。有实验标明,焙烧可使云母类矿藏中的V3+削减,V4+和V5+增多。
实验发现,选用直接氧化焙烧和氯化钠焙烧工艺,钒的浸出率均很低。因而,改用加酸焙烧工艺进行了探究实验。成果标明,在500℃下加硫酸焙烧2h后进行水浸,钒的浸出率显着比直接氧化焙烧和氯化钠焙烧时高得多。
依据探究实验成果,进行了加酸焙烧-水浸条件实验。实验办法为:称取100g石墨尾矿样品于坩埚中,参加10mL浓H2SO4和适量的水,混合均匀,置于马弗炉中,在必定的温度和时刻下焙烧,然后取出天然冷却。将冷却后的焙烧产品置于烧杯中,参加500mL水,于90℃恒温水浴中拌和浸出必定时刻,使钒以离子方式转入溶液中,然后将渣滤出。
通过实验,断定石墨尾矿加酸焙烧-水浸的最优条件为:硫酸参加量10%,焙烧温度550℃,焙烧时刻3h,浸取时刻2h。在此条件下,钒的浸出率到达95.4%~95.6%,得到的滤渣量超越80g。
(二)除钾除铝
焙烧产品的浸出进程中,石墨尾矿中的Al2O3、Fe2O3、K2O等组分也会随钒一同溶出,以K+、Al3+、Fe3+离子的方式进入浸出液中,因而在提钒前有必要对浸出液进行净化处理。实验选用冷凝结晶和加络合的办法使钾和铝以钾明矾[K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O]和铵明矾[(NH4)2SO4·Al2(SO4)3·24H2O]的方式结晶出来(钒不参加结晶),到达除钾除铝的意图。
实验办法:先将浸出液浓缩到所需浓度,放入5℃左右的冰箱中冷凝24h,使钾和部分铝结晶成钾明矾晶体,然后将钾明矾晶体从浸出液中别离出来。别离出钾明矾晶体之后的浸出液中还有部分Al3+存在,通过参加必定量的,一起参加适量的浓硫酸以弥补硫酸根离子,使剩下Al3+被根离子和硫酸根离子络组成铵明矾结晶而得以别离。
依据实验,加络合的最佳条件为浸出液、、浓硫酸的体积比=50∶7∶3.1(溶液pH值在1左右)。
依照上述办法,处理100g石墨尾矿可取得钾明矾9.2g、铵明矾23.2g。
(三)萃取和反萃取
通过焙烧-浸出的办法将含钒白云母中的钒转变为水溶性或酸溶性的含钒离子团(如 等)后,用有机萃取剂(85%火油+5%TBP+10%P-204)将浸取液中的钒离子转移至有机相中,然后使钒与其它金属离子别离(其它金属离子大都不能进入有机相)。含钒有机溶液再用反萃取剂(0.5mol/L的Na2CO3溶液)进行反萃取,使钒从有机相转入再水相中。
实验办法:使水相(浸出液)与有机相(萃取剂)的体积比=4:1,调整混合液的pH值在2~3之间,于分液漏斗中振动、静置,使钒从水相转入有机相中,然后测萃余液(水相)中剩余钒的含量。对萃取液(有机相)依照水相(反萃取剂)与有机相的体积比=1:4的条件进行反萃,使钒转入水相中,然后测水相中钒的含量。
实验成果标明,萃取-反萃取的最佳pH值为2.6。在此条件下,浸出液通过3次萃取,钒的总萃取率到达87.6%;萃取液通过1次反萃取,钒的反萃取率到达99.9%。
反萃取液中的钒呈四价,沉钒之前须将其用氧化成五价。氧化后在拌和条件下用调溶液pH=1.9~2.2,然后在90~95℃下持续拌和1~3h,沉积出(红钒),沉积率可到达99.0%。
实验标明:pH值控制在2左右可取得最高沉积率;进步温度可加快钒的沉积;拌和能使沉积物均匀分散,进步反应速度,特别是在沉积后期溶液中钒浓度不断下降时,拌和的影响更显着。
沉积出的红钒经洗刷后,在氧化气氛中于500~550℃下热解2h,可得到棕黄色或橙红色粉状精钒产品。
四、三废处理计划
石墨尾矿提钒的进程中,会发生废气、废水和废渣,假如直接排放会对环境构成极大的损害,因而有必要加以管理。
废气管理:废气首要为石墨尾矿加酸焙烧进程中发生的SO2气体。此外,烟道中还含有必定量的烟尘。关于SO2气体,能够选用天然高比表面积多孔矿藏材料进行吸附。如斜发沸石、丝光沸石具有杰出的耐酸、耐高温功能,能够用来吸除SO2气体,并可通过解吸办法收回SO2。
废石管理:浸出、萃取和沉钒进程中会发生废水,其间含有酸、有机物、金属离子等,不能直接排放,须通过管理。可选用直接循环回用工艺技能,尽量削减废水排放量。终究排出的废水,可选用中和技能处理其间的废酸,选用活性炭吸附工艺处理其间的有机物。对废水中的铁、钛、镁等金属杂质,可使其以氢氧化物的方式沉积;对少数的铬离子等有害元素,能够使用构成的氢氧化物进行吸附。
废渣管理:废渣首要指石墨尾矿经焙烧浸出后发生的滤渣。该滤渣的首要组分是由SiO2、Al2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、Fe2O3、TiO2等组成的硅酸盐,并且粒度较细(-300目),又通过热处理,因而具有较高的活性,能够将其替代粉煤灰和矿渣作为水泥掺合料和出产建筑材料的质料,然后完成废渣的资源化。
五、定论
选用加酸焙烧-水浸-除钾铝-萃取-反萃取-氧化沉钒处理金溪石墨矿浮选尾矿,钒的浸出率、萃取率、反萃取率和沉积率可别离到达95.5%、87.6%、99.9%和99.0%,一起可取得对浮选尾矿产率别离为9.2%和23.2%的钾明矾和铵明矾。此外,浸出渣首要由硅酸盐组成,并具有较高的活性,能够作为水泥掺合料和出产建筑材料的质料。
国家金属钒铁标准
2019-01-04 09:45:31
钒铁主要用于冶炼合金钢。如在弹簧钢、轴承钢和铸铁上都有广泛的应用、钒铁的含钒量30%以上,在电炉中炼制。钒的各种化合物广泛应用于化学工业中作触媒剂。钒所以这样广泛地用于钢铁工业上,是由于钒能同钢中的碳生成稳定的碳化物,它可以细化钢的组织和晶粒,提高晶粒粗化的温度。因此,钢中加入少量钒就可显著地改善钢的性能,大大提高钢的强度、韧性、耐磨能力、承受冲击负荷的能力和抗腐能力等。
我国钒铁的技术条件,国家标准(GB 4139-87)作了规定。钒铁按钒和杂质含量的不同,分为6个牌号,其化学成分见表1。
表1 钒铁化学成分牌号化学成分 /%VCSiPSAlMn不小于不大于FeV40-A40.00.752.000.100.061.0 FeV40-B40.01.003.000.200.101.5 FeV50-A50.00.402.000.070.040.50.50FeV50-B50.00.752.500.100.050.80.50FeV75-A75.00.201.000.050.042.00.50FeV75-B75.00.302.000.100.053.00.50 钒铁以块状供货;最大块重不得超过8kg,通过10mm*10mm筛孔的碎块,不得超过该批总重的3%。
金属铜粉、电解铜粉、663和氧化铜粉有何不同?
2018-12-13 10:37:27
电解铜粉:纯铜粉、紫铜粉,呈浅玫瑰红树枝状粉末,在潮湿空气中易氧化,能溶于热硫酸或硝酸。广泛应用于金刚石工具,电碳制品,摩擦材料,导电油墨及其他粉末冶金制品。663青铜粉:呈青色球形粉末。Sn5~7%Zn5~7%Pb2~4%Cu余量。广泛应用于粉末冶金含油轴承及金刚石工具。黄铜粉:金黄色非规则形状。轴瓦材料、金刚石制品、粉末冶金制品等雾化铜粉:呈浅玫瑰红不规则粉末,采用雾化法生产。广泛应用于金刚石工具,粉末冶金零件,化学催化剂,碳刷,摩擦材料及焊接电极。氧化铜粉:氧化铜的粉粒。100的粒度是指粒度为100目。
非金属矿物粉体填料在建筑涂料改性中的应用
2019-03-06 10:10:51
导读建筑涂料作为建筑物的装修、维护材料涂刷在建筑物表面,要求有必定的细度、附着力、遮盖力、耐沾污、耐洗刷、耐老化、耐热性、流平性、较短的枯燥时刻、适合的最低成膜温度等性质。当以惯例的配方制备的建筑涂料达不到要求的功用时,就要求对其进行改性。 因为非金属矿藏具有其他矿藏材料所不具备的多种特性,如可塑性、粘性、高强度和化学安稳性等,因此人们在制备建筑涂料时,常参加各种非金属矿藏材料,用于改善或增强涂料某方面的功用,一起还能够下降涂料的本钱。
在建筑涂料的改性制备中,常用的几种非金属矿藏有膨润土、硅藻土、高岭土以及累托石等。膨润土是以蒙脱石为首要成分,与很多矿藏如高岭石、水铝英石和绿泥石等伴生的一种非常重要的粘土矿藏;硅藻土是一种水合镁、铝、硅的粘土矿,首要成分首要为高岭石、水云母、蒙脱石和少数的石英、长石及有机质;高岭土是以高岭石为主体,由多种粘土矿藏组成的含水铝硅酸盐混合体;累托石是一种由类云母单元层和蒙脱石单元层在特殊天然条件下构成有序混层结构的稀有粘土矿藏。以上几种非金属矿藏在建筑涂料改性中的运用首要有以下几个方面。1改善涂料涣散性、安稳性膨润土系层状硅酸盐矿藏,具有优秀的亲水性,与适量水结组成胶体状,在水中能开释出带电微粒,这种微粒的电斥性使之在涂猜中具有杰出的涣散、悬浮、安稳等特性,因此常用于涂猜中作涣散剂。以膨润土、水玻璃和水等为质料制备水性内墙涂料,试验标明,在水性内墙涂猜中参加适量膨润土制出的涂料比一般涂料涣散更均匀(不易沉积),更耐水,涂料膜更平坦润滑均匀,保色性、耐候性更好。蒙脱石矿藏晶体结构属2∶1型层状硅酸盐,结构单位层由两片(Si-A l)-O四面体和中间的一片[Al(Mg,Fe)-(O,OH)]八面体组成,结构单元层中存在着阳离子异价类质同象置换,使得蒙脱石晶胞像一个带电的“大阴离子”,具有吸附阳离子的才能,可是阴阳离子间的捆绑力较弱,这些阳离子能够交流。正因如此,蒙脱石可与涂料成膜物中有机分子中的极性基因生成“蒙脱石-有机分子”复合物,这种复合物一旦生成后不可逆转,失水后成为疏水性物质,因此添加了涂膜的耐水性。以聚乙烯醇(PVA),轻质碳酸钙、滑石粉、膨润土、适量助剂为质料制成了涂料。试验成果标明,加了膨润土的涂料和未加膨润土的涂料比较,耐水性由1d变为7d,涂膜由掉粉变成了不掉粉。高岭土作为涂料工业的添加剂,能改善涂料系统贮存安稳性、涂刷性、抗吸潮性及抗冲击等机械功用,还能改善颜料的抗浮色和发花性。用水洗高岭土、钛、碳酸钙、成膜助剂等屡次制备建筑涂料,试验发现,运用高岭土制得的涂料在长时刻保存后,其表面未发现其它乳胶涂料常见的分水现象。试验还测得:含有15%高岭土的乳胶涂料的触变指数为3. 8,而用等量的碳酸钙替代高岭土后制得的乳胶涂料的触变指数为2. 5,这说明含有高岭土的涂料具有杰出的触变性、贮存安稳性。这样在施工时就会不流挂,还具有杰出的流平性。选用高岭土作添加剂,有助于满意对涂料提出的日益严厉的功用和耐久性方面的许多要求。当要求制备低VOC,高固体涂料而要求更薄和无疵滑润,亮光的涂膜时,特别如此。因为累托石粘土颗粒极细,其铝硅酸盐矿藏结构中Si-O四面体与Al-O八面体片中的羟基或氧原子和有机硅树脂中烷氧基或环氧树脂中的羟基与环氧基构成氢键,构成交错网状结构,使得累托石矿藏与涂猜中有机物互相连接,使系统的粘度和稠度添加,起到防止或减缓涂猜中填颜料矿藏的沉降效果。以有机硅树脂、钛等为质料,以钙基累托石替代部分填料制备有机硅树脂涂料,将制的涂料枯燥成膜后,在200℃下烘烤3h,试验标明,钙基累托石作高温涂料,涂层附着结实,无起泡掉落现象,且放置进程比较安稳不沉积结块,涂层外观质量显着改善。经钠化改型的累托石涣散于水中,其电动电位增大,颗粒不易絮凝而具有杰出的悬浮效果。以累托石为悬浮剂制备涂料现场试验证明,累托石在涂猜中的悬浮性和触变性好,涂料的流平性、涂刷型、防裂开性、涂层表面强度和耐高温性等目标均优于膨润土作悬浮剂制造的涂料。2进步涂料遮盖力作为白色填料,高岭土自身并没有遮盖力,但以必定的比率参加到涂猜中,则可起到增亮剂的效果,进步涂料的遮盖力。高岭土添加剂已在简直一切类型的水性和溶剂型涂猜中,被用于对许多种颜料进行延展。有一个制造商在一种建筑用醇酸漆中以一种高亮度细粒高岭土添加剂替代了8%~10%的各色颜料,成果油漆功用简直未发作任何改动。美国Enge Lhard公司以一种亮堂型细粒高岭土产品替代了17%的酚菁绿颜料和14%的钛白,所得涂层具有高反射率和色彩强度。这是因为,高岭土粒子改善了颜料粒子之间的距离。以高岭土为根底的颜料具有不献身遮盖力、光泽、铅笔硬度、柔韧性和其他性质,还能使其功用得到改善的才能。从矿源挑选、加工办法、配方改善等方面下手,做了一系列试验,分别用高岭土和碳酸钙在水性涂猜中替代15%的钛,最终成果显现,在很大的比照颜料体积浓度规模内,选用高岭土替代15%的钛,涂料系统的遮盖力根本没有改动;在相同的用量下,高岭土比碳酸钙具有更佳的遮盖力。3制备特殊功用涂料因为硅藻土多孔,因此具有吸湿和放湿呼吸功用以及优秀的吸附功用,由组成树脂和硅藻土组成涂料,当涂膜表面的温度低于露点时,可敏捷吸收很多的湿气或结露珠;而当高于露点时,能敏捷开释吸收的水分,然后可有效地防止墙面和天花板等处发生结露现象,起到主动空调效果,维护物品。日本报导使用硅藻土成功研发了几种“绿色”建材:一是用经高温焚烧后的硅藻土多孔粉,加热烘干,分级后制备成内墙涂料,能有效地调理室内空气的湿度;二是将一种经熔融处理的改进水泥混入硅藻土,并按0.3%~0.5%的配比,在混合物中添加水制成的,把它涂改在内墙上特别是厕所的墙面上,具有显着的除臭成效。瑞典弗伦高技术公司也使用硅藻土自身有数目为活性炭数千倍的超微细孔,研发成一种能吸收难闻气味的墙面涂料,把硅藻土参加灰泥中,涂改在墙上,具有吸臭效果。除了上述效果之外,在涂猜中参加硅藻土,还可操控涂料的色泽光度。昆明某研讨单位研发成一种硅藻土内墙涂料,其特点是墙面不反光,室内光线柔软,并且内墙的色彩可随室温改动而改动。4下降涂料本钱关于薄利多销的涂料职业,人们一直在寻觅涂猜中的一部分基料和其他填料的替代品,然后到达下降涂料本钱的意图。比如现在聚乙烯醇水溶性内墙涂料的首要研讨方向是寻求聚乙烯醇的代用品,并以此来削减聚乙烯在涂猜中的用量。试验证明,在以聚乙烯醇(PVA)为首要成膜物的水性涂猜中参加膨润土后,聚乙烯醇和轻质碳酸钙的用量大为削减:聚乙烯醇的用量规模从3.0~3.5减至2.0~2.5;轻质碳酸钙的用量规模从15.0~20.0减至13.0~15.0,涂膜的成膜功用简直没什么改动,并且可防止一般聚乙烯醇涂料存在的冬天凝集现象,且仅此一项,涂料的本钱将下降150元/t。在涂猜中参加适量的改型钙基膨润土后发现,涂猜中基料的用量下降了1/3~1/2,然后大大下降了涂料的本钱。在涂猜中参加必定量的高岭土替代贵重的钛来进步涂料的遮盖力,也可下降涂料的本钱。在以聚乙烯醇(PVA)为首要成膜物的水性涂猜中,因为高岭土与聚乙烯醇的聚合效果能够添加涂膜强度,因此能够削减聚乙烯醇用量,使每吨涂料本钱下降约400元。5定论与展望跟着房地产业的开展,全球对建筑涂料的需求量越来越大,人们对建筑涂料质量、功用性要求也越来越高,高功用、高档次、高性价比的涂料越来越受欢迎。比如说对环保要求的进步,需求开发出具有抗污染及管理污染物功用的建筑涂料。非金属矿藏材料因为其在晶体结构、物理和化学性质方面的共同性质,所以在建筑涂料功用的进步方面具有较大的运用,例如在基材如膨润土上掩盖具有反响活性的材料,使建筑涂料具有抗菌功用及去除有机污染物的功用等等。跟着科技的开展,对膨润土、硅藻土、高岭土、累托石等这几种非金属矿产资源研讨的逐渐深化,其用处将被不断的开发完善,其在建筑涂料改性中将有着更为宽广的运用远景。
贵金属应用
2017-06-06 17:50:14
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应用在不同的领域,根据贵
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元素不同性质来分别使用。贵
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包括铂、钯、铑、铱、钌、锇和金、银八种元素,现代贵
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材料被广泛应用于航空航海、国防军工、电子、能源、化工、石油、汽车、玻璃玻纤及环境保护和治理等现代工业领域,并在作为知识经济三大构成部分——电子信息技术、新能源技术和环境技术方面发挥着不可替代的作用,如何在这个广阔而高新的领域占据一席之地,是全世界范围同类企业的关注焦点。贵
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。随着集成电路及无线电元器件小型化、片状化、组合化的发展,贵
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厚膜浆料的需要剧增。现在已经形成包括导电、电极、电阻、电位器及介质浆料的包封材料的系列产品。混合集成电路(其中约80%是厚膜集成电路)广泛用于电子计算机、传真、电视、录像、电影、无线电等部门。 贵
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的电镀从全面电镀向局部电镀转变,引线框架等元件镀银或镀钯代替镀金,从低速电镀和高速电镀发展,最近正在发展微细部分的高精度电镀技术。 铱、铑用于生长激光晶体的坩埚。由于激光技术在彩色电视、卫星直播、军工、通讯、材料加工、医疗、印刷等方面的应用,拉制单晶的铂族
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坩埚需要量随之增加。最近提出用Ir - Re合金制作石榴石晶体生长的新型坩埚,可以延长使用寿命,减少贵
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消耗。航空航天材料中的贵
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贵金属的应用
2019-02-15 14:21:10
贵金属在现代社会发展中具有重要战略地位,特别铂族金属在20世纪中期即被称为“现代工业维他命”,20世纪80年代被誉为“榜首重要的高技能金属(First and foremost ahigh-technology metal)",工业发达国家作为“稀有的重要战略物资储藏”。 贵金属的运用特色可归结为“少、小、精、广、贵”,即批量及用量少,单件物品及元器材体积、质量小,技能功用要求精、运用于要害和中心部位,运用范畴很广,运用价值贵重。 (一)首饰及金融储藏 金、银及铂钯首饰、工艺制品,古今中外经久不衰,20世纪初,50多个国家钱银实施金本位制后,黄金成为永久价值的标志。黄金储藏量从前作为衡量国家财力和贫富的重要标志,在国际经济发展中发挥过重要作用。近十几年来黄金作为金融通货的功用渐趋萎缩,白金首饰的佩带和收藏在发达国家已日益遍及(约占铂年用量的36%),在日本等国民间铂储藏份额更大。铂族金属不只作为重要的战略物资,也或许成为代替黄金的首选金融储藏。 (二)催化剂 85%的化学化工及石油工业中的产品出产、提纯、氧化、脱氢、异构、组成等皆需依托催化剂,其间一半以上是含贵金属的催化剂。最遍及的的催化氧化制作硝酸(国际年产4 000万吨,我国250万吨),进而出产硝铵、尿素等化肥和,需依托铂-铑或铂-钯-铑合金网催化。石油重整出产高辛烷值汽油,芳烃类产品、二、(分别是塑料、组成橡胶、纤维、农药、医药、和染料的重要质料)的出产,环氧乙烯、甲醛、、乙酸、、草酸酯、乙二醇的出产,扑热息痛、二氢链霉素、普罗帕酮等药物制备,大多运用含贵金属的催化剂。新式贵金属催化剂材料、载体材料和膜技能的研讨开发方兴未已。化学工业及有色金属冶炼工业很多运用镀、涂铂族金属的阳极,可大幅下降电解进程的电耗。 (三)抗高温腐蚀的器皿器材 高档光学玻璃和玻纤的出产需运用弥散强化铂,铂-铑合金及用铂包覆钼或其他高熔点金属的坩埚和漏板。优质大功率激光器的心脏部件—单晶宝石有很高的熔点(如红宝石为2 050℃,掺钕的钇铝石榴石为1 970℃),需用高熔点的铱坩埚熔制。 (四)信息传感材料 信息传感材料是遥测遥控技能的根底。全国际运用的传感器材已达2万多种,运用贵金属传感材料的范畴主要有如下几个。[next] (1)测温元件和基准 运用铂族金属高熔点、抗氧化、热电功用安稳(热电一温度改变呈线性关系)、电阻及电阻温度系数小、易加工的特性,广泛用于制作测温基准和测温元件,特别是1 000℃以上的高温精确丈量和基准。高纯铂丝制成的铂电阻温度计,用作13.81-630.74℃温度规模的测温基准和测温元件。厚膜铂电阻温度计(膜厚1-10μm)已在工业中广泛运用。而Pt-PtRh10, Pt-PtRh13, PtRh6-PtRh30等系列热电偶,则分别是630.74-1 064.43℃温度规模的测温基准和1 800℃以内的测温元件,铑铱系热偶测温规模可达2 100℃以内。 (2)气敏传感元器材铂、钯对气体的高吸附才能及高氧化活性,使其成为气敏传感的抱负材料。用贵金属浆料、薄膜、化合物制作的各种传感器,对氟里昂、、、煤气、酸、、氯乙烯、卤素、、、二、甲醇等几十种有毒、有害、可燃气体的勘探传感,在工业出产及日常日子、环境保护、消除污染方面发挥重要作用。 (五)高技能材料 (1)电触摸材料 如航空发动机焚烧接点Pt-25lr,电话继电器及精细外表中的Pd-Ag接点,航空及航天器外表中高精细长命命的电位器绕组、电刷、导电滑环、整流片、换向片等。 (2)钎料 用于电子产品、电真空器材、特种材料的牢靠钎接,钯基钎料适用于宇航及高技能中各种高温合金、难熔金属与石墨或陶瓷的牢靠焊接。 (3)包覆材料 在铼、钼、钨等高熔点金属或石墨上包覆铱层,进步其高温抗氧化性,不锈钢包覆铂或铱制作涡轮发动机叶片、航天火箭燃烧器、空间站指向天线和推动发动机核燃料包覆容器。 (4)电镀及复合材料 如表面质量要求很高的科学仪器、医疗器械、触摸腐蚀性液体的外表、探头、探照灯聚光镜表面等,只需镀铂0.0025mm或镀铑0.0004mm薄层即可满意运用要求。 (5)浆料 贵金属粉末与添加剂、胶粘剂等组成的具有必定粘度的浆状物,是小型化、片状化、组合化厚膜和薄膜混合集成电路及微型电子元器材中作电阻、电感、电容及导电等元件的要害材料,具有安稳、牢靠、长命、高精度等杰出长处。 (六)动力材料 贵金属作为产氢的电极材料、催化材料、贮氢透氢净化材料具有特殊的运用。 核能工业中,贵金属作为电极材料、中子控制棒材料,是核动力设备中使氢和氧再生为水的反应器催化剂,在宇宙飞船的同位素发电机中作核燃料箱的包覆材料。[next] (七)医药 贵金属作为药物已有悠长的前史,入类早已知道银具有很强的灭菌性质。药典中列入的含银药物有十多种。如、乳酸银、柠檬酸银、乙酸银等。磺胺嘧啶银(AgSD)的强灭菌才能可有用地医治烧伤。银蛋白胶体的强灭菌力及无过敏反应,也已临床运用。 金的药物中运用最有用的是金诺芬(Auronafin),即2,3,4,6-四乙酰-β-D-1-硫代葡糖三乙基膦金,是医治类风湿关节炎的特效药,且副作用小。1992年被评为全球最热销的50种药物之一。 “顺铂”[顺式二氯二合铂(Ⅱ),即cis-Pt(NH3)2CI2]抗癌新药是一种疗效显著的广谱抗癌药物。第二代“碳铂”,即1,1-环丁二酸二合铂(Ⅱ)为口服药,运用方便,疗效显著。 把很多用于牙科材料及制作医疗器械。 (八)环保材料 铂族金属的轿车尾气净化催化剂,可将轿车尾气中的有害碳氢化合物、及氮的氧化物转变为无害的化合物。十多年来已成为铂族金属的最大运用范畴,全国际现有6亿辆轿车中已有约一半安装了含铂族金属的尾气净化设备,每年耗费铂量占当年产值的约1/3(约130t)。但凡排放有害废气的工业部门都有有害物质的监测、监控及净化合格排放的相同问题,铂族金属的共同功用将在这方面进一步表现。
超细铜粉的制备技术及其应用
2019-02-18 10:47:01
摘要 总述了超细铜粉的各种制备技能,对各种制备办法的优缺陷进行了评述,并扼要介绍了超细铜粉在材料范畴的运用,终究针对现在国内外的研讨现状,对往后超细铜粉的制备研讨工作提出了几点主张。 超细材料是20 世纪80 时代中期开展起来的新兴学科,而金属超细材料是超细材料的一个分支。现在,在化学范畴对超细材料并没有一个严厉的界说,从几个纳米一直到几百个纳米的粉体,都可称之为超细材料。因为存在着小标准效应、表面界面效应、量子标准效应及量子地道效应等基本特征,使其具有许多与相同成分的惯例材料不同的性质,在力学、电学、磁学及化学等范畴有许多特异功能和极大的潜在运用价值[1]。 1 超细铜粉的运用 超细铜粉为浅玫瑰红粉末,在湿润空气中易氧化,能溶于热硫酸和硝酸。具有较高的表面活性和杰出的导电、导热功能,因而是重要工业质料,首要运用在粉末冶金、催化剂、光滑剂、导电涂料和电磁屏蔽材料等范畴。 1.1 粉末冶金[2~4] 跟着轿车和家电等产值的增加,粉末冶金零件在其间的运用越来越广泛,进而影响了制造粉末冶金零件用的各种铜粉的需求量。在粉末冶金零件方面,青铜粉首要用于制造含油轴承、过滤器、轴瓦等;电解铜粉首要用来出产主动光滑轴承,将铜粉与锡和石墨混合,或独自与锡混合,可取得具有互联孔隙的部件,这些孔隙能吸附高达30%的油,并构成一层接连光滑的油膜。电解铜粉与锌混合或与锌、镍混合出产黄铜和镍银,用于齿轮、凸轮、工业部件等多种用处中。它与各种非金属材料一同运用还可出产冲突部件,如刹车闸带、离合器圆盘等。 1.2 光滑剂和催化剂[5~8] 超细铜粉作为光滑油增加剂的研讨已有10 多年的前史,其以适宜的办法涣散于各种光滑油中构成一种安稳的悬浮液,这种光滑剂每升含有数百万个超细的金属微粒,它们与固体表面结合构成一个光滑的维护层,一起将微划痕填塞,可大起伏下降磨损和冲突,尤其在重载、低速和高温振荡情况下效果愈加显着,正因为如此,国外已有参加超细铜粉的光滑油供应。 将铜及其合金超细粉体用作催化剂,功率高、选择性强,可用于二氧化碳和氢组成甲醇等反响进程中的催化剂。超细铜粉还能够作为催化剂直接运用于化工行业(如聚合)。铜超微粒子因为在腈水化反响中有很高的催化活性和选择性而被用作反响的催化剂。[next] 1.3 导电涂料[9~10] 导电涂料最早运用于20 世纪初,铜系导电涂料是20 世纪80 时代后才开端进入实用化阶段,其开展速度也十分引进注视,但因为铜系导电涂猜中,超细铜粉颗粒表面很简略在空气中构成一层氧化膜而得不到低电阻的聚合物,导电性和安稳性都遭到影响,因而对超细铜粉导电涂料的运用开发特别注重。近年来,跟着抗氧化技能的进步,铜粉导电涂料的运用也逐步增多。现在,选用的抗氧化技能首要是用抗氧剂对超细铜粉进行表面改性处理或用不生动金属掩盖铜粉表面,然后进步超细铜粉的导电性、安稳性。 1.4 电磁屏蔽材料[11] 跟着高分子材料的不断开发和塑料成型技能的日益开展,工程塑料制件在电子工业中越来越遭到注重和运用。可是,因为塑料对电磁没有屏蔽效果,迫切需求处理塑料表面金属化的问题,铜粉导电涂料具有本钱较低,易于涂装,电磁屏蔽效果好,运用规模广等长处,特别适宜用于以工程塑料为壳体的电子产品的抗电磁波搅扰。选用铜粉导电涂料能够方便地喷涂或刷涂于各种形状的塑料制品表面,将其塑料表面金属化,构成电磁屏蔽导电层,然后使塑料到达屏蔽电磁波的意图。因而,铜粉导电涂料用于处理ABS、PPO、PS 等工程塑料及木材的电磁屏蔽和导电问题,有着广泛的运用和推行价值。 2 超细铜粉的制备技能 近年来,有关超细铜粉的制备研讨,国内外都有不少报导,如气相蒸气法、γ 射线法、等离子法、机械化学法、液相复原法等,总的来说可归结为物理法和化学法,现将对各种制备办法的制备进程及优缺陷进行评述。 2.1 物理法 2.1.1 气相蒸气法[12,13] 该办法是制备金属超微粉末最直接、最有用的办法,法国的Lair Liquid 公司选用感应加热法,用改进的气相蒸汽法制粉技能制备了铜超微粉末,产率为0.5kg/h。感应加热法是将盛放在陶瓷坩埚内的金属料在高频或中频电流感应下靠本身发热而蒸腾,这种加热办法具有激烈的诱导拌和效果,加热速度快、温度高。 在蒸腾进程中,惰性气体在温度梯度的效果下携带着粉末在粉末搜集器中对流。粉末弥散于搜集室内并堆积在搜集器内的各种表面上。粉末搜集器的结构和规格是决议粉末产率和产值的关键因素之一。经过工艺参数的操控能够制备出10nm~1μm 的金属超微粉末。Champion 等[14]选用气相蒸气法制备了均匀粒径为35nm 的超细铜粉,颗粒成球形。[next] 2.1.2 γ-射线法γ-射线辐射制备各类金属颗粒是近年来开展起来的一种新办法,其基本原理是金属盐在γ-射线下复原成金属粒子。γ-射线使溶液生成了溶剂化电子,不需求运用复原剂即可复原金属离子,下降其化合价,经成核成长构成金属颗粒。 与其它制备办法比较,γ-射线法工艺简略易行,可在常温常压下操作,易于扩展出产规模。特别是选用该办法制备金属粉时,颗粒的生成和粒径的维护能够一起进行,然后有用地避免颗粒的聚会,特别适于堆积在固体表面制备高活性的电化学电极,并有或许制备载有金属微粒的金属氧化物粉末。但是γ-射线辐射法的产品处于离散胶体状况,因而颗粒的搜集十分困难,为此人们又将γ-射线辐射法与水热结晶技能结合起来,近年来被用于制备各种金属粉末。陈祖耀等[15]运用Co 源强γ-射线辐射法制备金属超微粒子,选用γ-射线辐射-水热结晶联合法取得了均匀粒径为50nm 的超细铜粉。 2.1.3 等离子体法该法是用等离子体将金属等粉末熔融、蒸腾变成气体,使之在气体状况下发作物理或化学反响,终究在冷却进程中凝集长大构成超纤细粉,是制备高纯、均匀、小粒径的金属系列和金属合金系列超纤细粒的最有用办法。等离子体法温度高、反响速度快,能够取得均匀、小颗粒的超细粉体,易于完结批量出产,简直能够制备任何超细材料。 等离子体法分为直流电弧等离子体法(DC)、高频等离子体法(RF)和混合等离子体法(HP)。DC法运用设备简略、易操作,出产速度快,简直可制备任何纯金属超细粉,但高温下电极易于熔化或蒸腾而污染产品;RF 法无电极污染、反响速度快、反响区大,广泛运用于出产超细粉,其缺陷是能量运用率低、安稳性差;混合等离子体法将DC 法和RF 法结合,既有较大的等离子体空间、较高的出产功率和纯度,也有较好的安稳性。孙维民等[16]选用直流电弧等离子体法制备了超微铜粉,铜粉粒径在50~100nm 之间,呈类球形。 作者在原材料中参加高熔点金属W、Mo 后,使得铜粉的产率有较大起伏的进步,而且制得的铜粉中简直不含有W 和Mo。 Dorda 等[17]用氮等离子体将硝酸铜溶液在高温下分化复原,成功制备出均匀粒度为70nm,粒度散布均匀、涣散性好的超细铜粉。[next] 2.1.4 水雾化法雾化法又称喷雾法,是用高速喷发的气体或高压水,将熔融状况的金属液流击碎,并冷凝成固体粉末颗粒。用气体作雾化介质的办法称为气雾化,气体介质一般为氮气,气雾化本钱略高。用水作雾化介质的办法称为水雾化,一般是用净化后的自来水或循环水。该工艺能耗低、不污染环境,且粉末具有杰出的流动性和涣散性,粒度也较易操控。但也存在成形性差,松装密度较高的缺陷,简略在混料和运送进程中发作比重偏聚。针对雾化铜粉的该项缺乏,许多新的低松装密度雾化铜粉出产工艺相继发作。该工艺出产的铜粉既具有电解铜粉低的松装密度,又具有水雾化铜粉杰出的流动性。 李占荣等[18]以电解铜为质料(其纯度不低于99.95%),选用水雾化工艺出产铜粉,然后将水雾化铜粉在必定温度、必定时间内进行氧化。经过氧化复原,使水雾化铜粉加以表面改性而取得的海绵状铜粉,其松装密度显着下降,流动性有进一步的进步。该办法制得的铜粉粒径较大,一般在10~200μm 之间。 曲选辉等[19]在原有雾化铜粉的基础上,选用氧化复原工艺对其进行处理,有用的改进了雾化铜粉的表面状况,使其成为海绵状多孔安排,而且在很大程度上坚持了原有铜粉的杰出涣散性和流动性。 2.2 化学法 2.2.1 机械化学法机械化学法是运用高能球磨法并发作化学反响的办法,其长处是产值高,工艺简略,能制备出惯例办法难以制备的高熔点金属、互不相溶系统的固溶体、超细金属(或金属间化合物)及超细金属陶瓷复合材料;缺陷是所制粉体粒径散布不均匀,且球磨进程中易引进杂质。Ding 等[20]运用机械化学法组成了超细铜粉。将和钠粉混合进行机械破坏,发作固态替代反响,生成铜和氯化钠的超细晶混合物,清洗去除研磨混合物中的氯化钠,得到超细铜粉。若仅以和钠为初始物机械破坏,混合物将发作焚烧。如在反响混合物中预先参加氯化钠可避免焚烧,且生成的铜粉较细,粒径为20~50nm 之间。 2.2.2 电解法电解法是用稀释的酸性硫酸铜溶液作电解液,以铸铜板作阳极,当电流从阳极经过阴极,在阴极上分出海绵状的铜,定时地刷下或摇抖到槽底。铜粉从电解液中取出后,要经过完全的清洗。然后烘干、复原、破坏、过筛即可得到铜粉。它的首要长处是:可制得许多一般办法不能制备或难以制得的高纯金属超微粒,尤其是电负性较大的金属粉末。只需稍加改动电解条件,就能够取得不同功能的粉末。产品纯度高,能够作为特殊用处的高纯铜粉。产品的颗粒形状为树枝状,成型性好,压坯强度高。粉末粒度和松装密度规模广,能够满意不同用处的需求。缺陷是:要耗费许多的电能,粉末活性大,需求复原处理,本钱较高,不易出产铜基合金粉末。[next] 何峰等[21,22]选用电解法,将制粉进程和表面包覆一次完结,然后取得了纯度高、均匀粒度为80nm、粒度散布均匀、表面包覆、高弥散、抗氧化的超细铜粉,一起该办法设备简略,本钱低,可方便地扩展并完结工业化出产。 普通电解法制备铜粉能够说是一种比较老练的办法,但是其制备进程一般是距离10~20min 才将堆积在阳极的金属粉刮掉,这样堆积的颗粒不能及时脱离阳极表面,就会敏捷长大,使其粒径很大;别的还需经过球磨、分筛等工艺方能得到终究粉末,王菊香等[23]选用超声电解法处理了普通电解中的刮粉问题,制得了100nm 以下的超细铜粉。 魏琦峰等[24]对普通电解法进行改进,在阴阳两个电极之间加上一层阴离子膜,离子交换膜电解的长处在于氧化反响和复原反响能够别离在各自的极室内进行,互相独立,使阴阳极一起产出产品成为或许。作者根据离子交换膜电解的这一长处,以酸性硫酸稀土为阳极液,在阳极室将氧化铈电解为铈;以酸性硫酸铜溶液为阴极液,在阴极制备铜粉。 2.2.3 液相化学复原法液相复原法是选用具有必定复原才能的复原剂,将溶液中的二价铜离子复原至零价态,经过操控各种工艺参数来得到不同粒径等级、描摹的粉末。复原剂的品种许多,常用的有、抗坏血酸、甲醛、次钠和KBH4等,下面别离进行叙说。 2.2.3.1 以为复原剂近年来用进行组成铜、银以及铁系金属粉的系列研讨工作,取得了一系列效果,而且证明:用这种办法制备的金属粉产品纯度高,结构成分愈加好操控,质料本钱低价,因而更具有工业化的远景。作为复原剂的最大长处是在碱性条件下复原才能强,它的氧化产品是洁净的N2,不会给产品引进杂质金属离子。 赵斌等[25]选用化学复原法,以作复原剂,明胶作为涣散剂,反响温度70¡æ的条件下制备出了50~500nm 不同粒径的铜粉;经过葡萄糖预复原法,改进了直接复原制备的超细级铜粉的粒度散布。Sano 等[26]用复原铜盐得到铜粉,参加高分子维护剂聚乙烯烷酮(PVP)有利于安稳晶粒、避免聚会。 Lisicecki 等[27]选用微乳液法,以为复原剂,制备出均匀粒径为50nm、单涣散性好的超细铜粉。高杨等[28]选用改进的溶胶-凝胶法,以为复原剂,由溶胶直接制备出了超细铜粉,粉末的均匀粒径约10nm。[next] 2.2.3.2 以抗坏血酸为复原剂抗坏血酸是一种中等强度的复原剂,它无毒且其氧化产品对人体亦无害,故遭到人们的遍及欢迎。 刘志杰等[29]选用液相化学复原法,以抗坏血酸为复原剂制备出了500nm~7μm 不同粒径规模的铜粉。选用葡萄糖预复原法显着改进了直接复原制得的铜粉末的粒度散布,得到较均匀、粒径为1μm的铜粉。 2.2.3.3 以甲醛为复原剂用甲醛法直接复原硫酸铜溶液制备超细铜粉,在很短时间内就能够将反响系统中生成的氢氧化铜和氧化铜微粒复原为铜超微粒子,没有呈现氧化亚铜中间体。因为粒子成核速度快,而且成长进程太短,导致发作的颗粒小但均匀性差,粒径在100nm 以下。 陈宏等[30]选用化学镀的办法,以甲醛为复原剂,用氯化钯作为反响催化剂,并增加聚乙二醇6000和十二烷基磺酸钠作为涣散剂,在反响温度45~50℃下制得了粒径为200~300nm 的超细铜粉。 为了改进甲醛法制备铜超微粒子的均匀性,刘志杰等[31]选用葡萄糖预复原法,即先用葡萄糖在强碱性介质中将二价铜离子复原为一价的氧化亚铜,再参加将氧化亚铜复原至金属铜粉,该法相当于延长了甲醛复原法中间体的成长进程,以氧化亚铜颗粒的巨细和散布来影响铜粉特性,然后改进了铜粉的均匀性。 2.2.3.4 以次钠为复原剂张志梅等[32]选用液相复原法,以次钠为复原剂,将2560mL浓度为0.0715mol/L 的溶液和240mL 浓度为1.032mol/L 的NaH2PO2 溶液在反响温度为55~60℃和参加涣散剂的条件下进行复原反响,制得粒径为30~50nm、纯度较高、产率在90%以上的超细铜粉。 赵斌等[33]以次钠为复原剂制备了粒径约为50nm 的铜粉,并对其进行了改性研讨,磷化处理后铜粉末的表面构成了磷化膜,然后增强了铜粉的抗氧功能,它可在空气中安稳存在,其氧化温度高于220℃。 2.2.3.5 以KBH4 为复原剂Suryanara[34]选用液相复原法,在室温下用KBH4 复原CuCl2 溶液制备出100nm 以下的超细铜粉。黄钧声等[35]选用KBH4 在液相中复原CuSO4,并参加KOH 和络合剂EDTA(乙二胺四乙酸),制得了超细纯洁的铜粉,经过调整反响物的浓度,能够消除Cu2O 等杂质,但制备的超细铜粉还存在必定程度的聚会。 张虹等[36]选用KBH4 作复原剂,探究用化学复原法制备超细铜粉的可行性。结果标明:在CuCl2 溶液中增加适宜的络合物,可制备出粒径为40nm 的铜粉,微粉呈球形;在溶液中增加表面活性剂PVP(聚乙烯烷酮),可制造粒径为20nm 的铜粉。[next] 2.2.4 铵盐歧化法铵盐歧化法首要是运用一价铜离子在水溶液中的不安稳性,歧化分化为二价铜离子和单质铜。该办法又可分为加压歧化和常压歧化,常压铵盐歧化法与高压铵盐歧化法比较具有产品质量好、出产周期短、工艺简洁且设备出资少等长处,但不管是哪一种歧化,因为反响中只要50%的铜生成了单质铜,因而产率较低。 余仲兴等[37]选用常压铵盐歧化法制备了0.5~1.5μm 粒径规模的铜粉,铜粉颗粒描摹为类球形多面体,经强制氧化试验标明其抗氧化功能大大优于普通电解铜粉。在该工艺进程中,制取一价铜络离子溶液是关键步骤,因为它直接关系到工艺能否顺利进行以及技能经济指标的凹凸。铜系中的一价铜络离子是不安稳的,在空气中极易被氧化,然后大大下降产品的收率乃至使出产进程无法正常进行。 3 结语 总的来看,超细铜粉的制备技能大多还处于试验探究阶段,与工业化大规模出产运用还有较长的旅程,无论是那一种制备办法,都有其本身的长处,但也或多或少的存在问题。就物理法而言,气相蒸汽法设备杂乱、本钱高;γ-射线法产品难以搜集;等离子法能量运用率低;水雾化法制备的产品粒度大,且成形性差。就化学法来说,机械化学法制备的铜粉不均匀,粒径散布宽,易引进杂质;电解法能耗大,本钱高;铵盐歧化法产率过低;液相化学复原法尽管设备简略,易工业化出产,但现在所运用的复原剂要么有剧毒,要么本钱过高。正因为以上缺陷,使得这些制备办法的运用推行遭到了约束。因而,针对现有各种制备办法的缺乏,在往后的工作中应从几个方面进行:完善设备,改进流程,下降能耗,削减废物排放。一起,能够学习其他粉末的制备办法,提出新的出产工艺。因为纳米铜粉的粒径较小,表面活性较大,易于聚会,而且粉末表面易被氧化成Cu2O,因而怎么改进纳米铜粉的涣散性及怎样避免铜粉被氧化也是一个重要研讨方向。 参考文献 [1] 高濂,李蔚. 纳米陶瓷. 北京: 北京工业出版社, 2002. 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从含钒钢渣中提钒
2019-01-03 15:20:48
含钒钢渣是含钒铁水直接在转炉里按一般碱性单渣法炼钢而得到的钢渣。该种渣成分复杂,又经常波动。含钒钢渣的特点是氧化钙含量高,钒含量较低。研究结果表明,硅酸三钙(Ca3SiO5),其形状受空间限制,自行性差,一般呈不规则粒状填充于其他矿物格架之间,并包裹其他矿物。硅酸三钙相中V2O5的含量较低,约1.47%,但由于该相在渣中占得比例大,仍有17.88%的V2O5夹杂其中。镁--方铁石系方镁石、方锰石构成的固溶体系列,其分子为(Mg0.58,Fe0.36,Mn0.06)1.00O,该矿物中含钒很少。
钙钛氧化物是一种新矿物,分子式为(Ca3.02,Mn0.013.03(Ti1.36,V0.37,Fe0.23,Mg0.01,Si0.09)2.12O7,可简写成Ca3(Ti,V)2O7。该矿物是一种黑色厚薄不等的长板状矿物,并与其他矿物连生,钒置换钛进入晶格中。该矿物中V2O5含量为9.78%,其钒量占渣中总钒量的78%,是提钒的主要对象。含钒钢渣返回高炉处理是我国首创的一种提钒工艺。它是把含钒钢渣再烧结后返回小高炉,练出含钒2~3%的铁水,再兑入氧气底吹转炉内吹炼,得到V2O5含量高于35~40%的高钒渣。此渣在电炉内直接还原,制取含钒大于35%的钒铁合金。含钒钢渣的特点是氧化钙含量高。用传统的钠盐焙烧--水浸提钒工艺,钒浸出率很低。目前研究出的钠盐焙烧--碳酸化浸出工艺较好的解决了氧化钙的危害。
在含钒钢渣中,钒主要赋存在钒钙钛氧化物中,焙烧时钒钙钛氧化物与碳酸钠反应:2Ca3V2O7+Na2CO3+O2=3CaO+2NaVO3+Ca3(VO4)2+CO2硅钒酸钙与碳酸钠也发生类似反应:2[Ca2SiO4·Ca(VO4)2]+Na2CO3+O2 =2Ca2SiO4+2NaVO3+Ca3(VO4)2+5CaO+CO3烧结后水溶性钒约20%,碳酸化浸出的钒约60%。
焙烧主要技术条件:渣碱比100:18,钢渣的磨细度-200目大于60%,制粒后的粒度直径5~10mm,焙烧温度1100℃,物料停留时间3.7小时。技术指标是:生产能力1.58T·m-2·d-1,烟尘率0.5%,熟料转浸率85%。
粉体粒度对各行业的应用影响
2019-03-06 10:10:51
总述了粉体工业的开展状况以及超微粉体的制备工艺,一起介绍了超细粉体材料在电子信息、医药、农药、食物、模具、军事等方面的运用,侧重讨论了其在塑料改性加工中的重要效果,还系统地论述了粉体表面改性的重要性及办法,并评论了现在无机粉体制作技能中存在的问题,并总结了其运用和远景。
一、粉体粒度对水泥功用的影响:
1,微米以下细颗粒因为在加水拌和的时刻短进程中就彻底水化,对强度没有奉献。其含量多,阐明存在过度破坏,糟蹋了磨机电能;一起还下降了水泥的流动性,不利于浇筑。因而,这部分颗粒是有害的,应尽或许削减。
2,微米颗粒水化速度较快,几个小时到两三天时刻就根本水化结束。这部分颗粒多,水泥的3天强度(水泥重要功用参数之一)就高,一起制造水泥浆需水量会相应增加,水泥浆流动性下降。因而,该规模颗粒在3天强度能满足要求的前提下,也应尽或许少。
3,水泥浇筑28天后的水化深度约为5.46μm。这就意味着大于两倍水化深度(约11μm)的颗粒,总是有一部分内核未水化,未被水化的内核在混凝土中只起填充效果,对胶凝没有奉献。16、32和64μm颗粒的水化率分别为97%、72%和43%,因而一般以为3~32μm颗粒对28天强度(水泥重要功用参数之一)起首要效果。32μm以上颗粒,尤其是65μm以上颗粒水化率较低,是对熟料的糟蹋,应尽或许下降。
4,水泥的球形度参数对水泥的硬化时刻、强度等具有重要意义,也是粒度测验的重要方向。高端厂商的粒度测验不光应该测验其颗粒粒径的散布,还需求测验其球形度等描摹参数。
从以上几点研讨能够看出,水泥颗粒粒度散布对水泥的功用和出产本钱影响是很大的。
1)原有筛分粒度分析办法和试验手法现已不能满足现有技能需求。
长期以来,水泥职业都用RRSB曲线描绘水泥的粒度散布。它的长处是简洁易于分析,只要做两种筛孔的筛余量(一般为80μm筛余和45μm筛余)就能求出散布。可是RRSB散布仅仅水泥实践粒度散布的一种近似表达,与水泥实在粒度散布有必定距离,对一般性的功用研讨有协助,可是如要深化的讨论粒度散布对水泥功用的影响,RRSB散布就力不从心了。因为它无法做到实在、准确的描绘1微米以下颗粒含量、1~3微米颗粒含量、3~32μm颗粒含量等对水泥功用有重要影响的数据。
2)高端水泥的粒度测验,需求颗粒图画工作站进行描摹测验。
现代比较盛行的粒度测验仪器中,激光粒度仪无疑是现阶段最盛行的颗粒测验设备,具有测验快,代表性强而且操作简略等优势,但其最大的缺点就是只能够供给粒径巨细的散布状况,却不能对颗粒的描摹进行描绘,而水泥的球形度是水泥颗粒测验的重要目标,其对硬化时刻、强度等具有重要意义。这儿咱们就需求用到别的一种检测设备——颗粒图画工作站。
颗粒图画工作站,是选用直接测验法,以颗粒的图片作为测验根据,不同于激光粒度仪和沉降仪,等选用直接测验法的颗粒测验仪器,愈加直观的一起也杜绝了因为仪器部件呈现问题导致的测验失准。而且咱们这个产品能够获得颗粒的球形度、长径比等形状参数,在许多职业中,不光需求知道颗粒的粒径散布还需求知道颗粒的形状参数散布状况。而在一切颗粒测验仪器中,只要颗粒图画工作站能够获得球形度、长径比等形状参数,这是其他仪器设备所无法代替的。
在水泥高端出产、研讨范畴引进颗粒图画工作站对错常有必要且能够发作巨大技能和经济效益的工作。现阶段一般选用激光粒度仪与颗粒图画工作站相配合的颗粒测验计划是比较有效地。
二、粉体粒度对涂料功用的影响:
粉体涂料– 它是具有保护性的及装饰性的物质,或两者特性都具有的物质– 这种物质是运用涂料粉体加到底层上构成,然后运用热能或辐射能熔化涂料到一种接连的薄膜. 涂料粉体被精密分红有机聚合物粒子, 有机聚合物一般包含颜料,填料及增加剂,它们在适当地条件下贮存而且存储时要精密地分隔. 它和水性涂料相反, 水性涂料或许含有蒸发性的有机溶剂, 而它能到达和水性涂料相同或更好的特性, 比方质量好,经久耐用, 及抗腐蚀等等特性. 出产本钱比液体涂料要低, 因为粉体涂料的出产是一个高效率的进程且需求的动力及劳动力少. 因为粉体涂料没有蒸发性有机溶剂,它的更吸引人的长处是消除了有机溶剂的发出及下降了废物处理的本钱.
一种粉体涂料的功用是受各种要素影响的. 粉体粒子的尺度巨细能够对出产进程许多阶段中的功用有一个首要的影响, 包含处理, 装料, 投递,及涂料特征化等进程. 涂料的配方是不同的, 它取决于运用时的各种状况的要求, 比方涂层的厚度, 被涂物体的形状, 及周围环境条件.
粉体粒度对抛光的功用影响:
1)抛光粉粉体的粒度巨细:决议了抛光精度和速度,常用多少目和粉体的均匀粒度巨细来。过筛的筛网目数能把握粉体相对的粒度的值,均匀粒度决议了抛光粉颗粒巨细的全体水平。
2)抛光粉粉体莫氏硬度:硬度相对大的粉体具有较快的切削效果,一起增加一些助磨剂等等也相同能进步切削效果;不同的运用范畴会有很大收支,包含本身加工工艺。
3)抛光粉粉体悬浮性:好的粉要求抛光粉要有较好的悬浮性,粉体的形状和粒度巨细对悬浮功用具有必定的影响,片形及粒度细些的抛光粉的悬浮性相对的要好一些,但不是决对的。抛光粉悬浮功用的进步也可经过加悬浮液(剂)来改进。
4)抛光粉粉体的晶型:粉体的晶型是聚会在一起的单晶颗粒,决议了粉体的切削性、耐磨性及流动性。粉体聚会在一起的单晶颗粒在抛光进程中别离(破碎),使其切削性、耐磨性逐步下降,不规则的六边形晶型颗粒具有杰出的切削性、耐磨性和流动性。
5)抛光粉外观色彩:原猜中Pr的含量及灼烧温度等要素有关,镨含量越高,其粉体显棕赤色。低铈抛光粉中含有很多的镨(铈镨料),使其显棕赤色。高铈抛光粉,灼烧温度越高,其显偏色,温度低(900度左右),其显淡黄色。
三、粉体粒度对陶瓷的影响:
压电陶瓷是一种能够完成机械能和电能彼此转化的功用陶瓷材料。与压电单晶材料比较,具有机电耦合系数高,压电功用可调理性好,化学性质安稳,易于制备且能制得各种形状、尺度和恣意极化方向的产品,报价低廉等长处,被广泛运用于卫星广播、电子设备、生物以及航空航天等高新技能范畴。
但是,现在所运用的压电陶瓷系统首要是铅基压电陶瓷,这些陶瓷材料中PbO(或Pb3O4)的含量约占质料总质量的70%左右。因为PbO、Pb3O4等含铅化合物在高温时的蒸发性,这些陶瓷在出产、运用及抛弃进程中都会对人类健康和生态环境形成很大的损害。假如对含铅陶瓷器材收回施行无公害处理,所需本钱也会很高。另一方面,PbO的蒸发也会形成陶瓷的化学计量比违背配方中的化学计量比,形成产品的一致性和重复性下降。因而,研发和开发对环境友好的无铅压电陶瓷成为一项急迫且具有严重有用意义的课题。
无铅压电陶瓷,又被称为环境友好压电陶瓷,其直接表层意义指不含铅、又具有满足的高的压电功用的压电陶瓷材料。现在国内外研讨的无铅压电陶瓷系统首要包含:BaTiO3基无铅压电陶瓷,(Bi0.5Na0.5)TiO3(BNT)基无铅压电陶瓷,铋层状结构无铅压电陶瓷及铌酸盐基无铅压电陶瓷(包含钙钛矿结构的碱金属铌酸盐和钨青铜结构铌酸盐)。
粉体粒度对3Y-TZP材料微观结构的影响:从两种材料的表面和断面的XRD图谱中能够看出,两种材料的原粉只要单一的t相氧化锆,无单斜(m)相氧化锆的衍射峰呈现。而烧结后在表面(代表材料内部)只要微米粉烧结体呈现了m相,纳米粉烧结体仍是悉数由t相组成,这或许是微米粉烧结温度高,烧结后晶粒有反常长大,超过了相变临界晶粒尺度,冷却时自发发作了少数相变;断面上两者均呈现了m相氧化锆的衍射峰。经过核算得知:开裂时纳米颗粒烧结的试样较微米颗粒烧结的试样发作t-m相变的相变量大。SEM相片提示:纳米粉烧结试样的微观结构更为均匀、细密,颗粒散布规模窄;而微米粉烧结体有少数不规则小气孔,在微米颗粒的试样中呈现了晶粒的反常长大现象,这是因为在这些颗粒周围存在的毛细孔阻止正常晶粒的成长,质料粉中的较大颗粒将其吞并所造成的,这对微米颗粒的力学功用的进步会起必定的负面效果。在晶粒尺度上,因为纳米粉原始颗粒小,加之烧结温度又低于微米粉,晶粒尺度比微米粉烧结的材料小。
四、粉体粒度对材料硬度的影响:
陶瓷材料的硬度表明材料反抗硬的物体压陷表面的才能。硬度测验时显微镜下可见两种材料压痕各夹角均无延伸裂纹,这或许是3Y—TZP的应力诱发相变增韧的成果:压头向材料表面施加外力,受压部分的t相发作向m相的改变,随同的体积胀大对周围及晶界上发作了压应力。
钒知识
2019-03-08 09:05:26
钒是高熔点稀有金属,密度5.96,熔点1890℃,沸点3380℃,有耐性,在中加热变脆,含氧和氮的钒也有脆性。钒是电的不良导体,其电导率仅为铜的十分之一。室温下,钒不与氧效果,在加热条件下被氧化成VO、V2O3、VO2、V2O5,高温下与大都非金属元素(如氮、碳、硫)发作反响。钒还能与铝、钴、铜、铁、锰、钼、镍、钯、锡、硅构成合金。钒的氧化态为-1、+1、+2、+3、+4、+5,一般+2和+3价钒的氢氧化物呈碱性,+4和+5价钒的氢氧化物呈,+5价钒在不同酸度的水溶液中构成不同组成的钒酸盐。在常温下,钒有较好的抗蚀性,本领、稀硫酸、碱溶液和海水腐蚀,但能被硝酸、或浓硫酸腐蚀。
钒在地壳中常与其他元素伴生,富集成工业矿床的很少。首要涣散于钒钛磁铁矿、铀矿、磷矿、铝钒土及煤炭中。钒的矿藏首要有绿硫钒矿(V2S+nS)、钒云母〔K2(Mg,Fe)(Al,V)4Si12O32•4H2O〕、钒铅矿〔PbCl2•3Pb3VO4〕2〕、钒钾铀矿(K2O•2V2O3•V2O5•3H2O)等。
钒矿的分化办法有:①酸法,用硫酸或处理后得到(VO2)2SO4或VO2Cl。②碱法,用或碳酸钠与矿石熔融后得到NaVO3或Na3VO4。③氯化物焙烧法,用食盐和矿石一同焙烧得到NaVO3。
金属钒的制取:含钒的矿藏经处理后得到五氧化二钒,再将五氧化二钒用碳、硅、铝复原得到金属钒;或用、镁复原的办法制取金属钒。
钒是冶金工业的重要质料。在钢铁中,钒首要是以钒铁的方式参加,首要起脱氧和脱氮的效果,一起可进步钢的强度、耐性、淬透性和回火稳定性。现在,90%的钒用作钢铁增加成分出产高强度低合金钢、高速钢、工具钢、轴承钢、耐热钢、不锈钢和铸铁等。钒还用于钛合金、钴和镍基高温合金的增加剂。
V2O5广泛用作有机和无机氧化反响的催化剂,用于出产硫酸、精粹石油。钒在电子工业中可用作电子管的阴极、栅极、X射线靶、真空管加热灯丝。硅化钒和镓化钒是杰出的金属间化合物超导材料。在玻璃工业,钒可用于制作吸收紫外线的玻璃,以及用于制作护目玻璃和防护屏等。
磷铜粉
2017-06-06 17:50:03
磷铜粉的用途及规格 用途及规格:主要用作添加剂 功能说明:粒度可控,铜含量可调,松装密度可根据客户要求生产。更多磷铜粉信息详见上海
有色
网。
有色金属粉体材料在新型高科技产业应用前景广阔
2019-01-10 09:44:11
有色冶金粉体材料如镍粉、铜粉、钴粉及合金粉末等被广泛应用于家电、摩托车、硬质合金、金刚石工具、汽车工业等许多行业和领域,其市场需求量与日剧增,在新型高科技产业应用前景更为广阔。
目前汽车、摩拖车、家电、农机、缝纫机、办公自动化等行业应用粉末冶金机械零件的领域和范围越来越广。在工业化程度较高的国家,粉末冶金零件的主要用途在汽车工业。北美成为世界上粉末冶金零件用量较多、技术发展较快的地区,粉末冶金零件中用于汽车工业的高达70%,在日本用于汽车工业的高达84%左右,在西欧约为80%。从目前的技术水平来看,每辆车使用冶金粉末零件的数量呈不断增多的趋势。
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非金属矿物粉体表面改性方法
2019-03-08 11:19:22
表面改性的办法许多,能够改动非金属矿藏粉体表面或界面的物理化学性质的办法,如表面物理涂覆、化学包覆、无机沉积包覆或薄膜、机械力化学、化学插层等可称为表面改性办法。现在工业上非金属矿藏粉体表面改性常用的办法主要有表面化学包覆改性法、沉积反响改性法和机械化学改性法及复合法。
(1)表面化学包覆改性法:是现在最常用的非金属矿藏粉体表面改性办法,这是一种运用有机表面改性剂分子中的官能团在颗粒表面吸附或化学反响对颗粒表面进行改性的办法。所用表面改性剂主要有偶联剂(硅烷、钛酸酯、铝酸酯、锆铝酸酯、有机络合物、磷酸酯等)、表面活性剂(高档脂肪酸及其盐、高档胺盐、非离子型表面活性剂、有机硅油或硅树脂等)、有机低聚物及不饱和有机酸等。改性工艺可分为干法和湿法两种。
(2)沉积反响法:是运用化学沉积反响将表面改性物沉积包覆在被改性颗粒表面,是一种“无机/无机包覆”或“无机纳米/微米粉体包覆”的粉体表面改性办法。粉体表面包覆纳米TiO2、ZnO、CaC03等无机物的改性,就是经过沉积反响完成的如云母粉表面包覆TiO2制备珠光云母颜料、钛表面包覆Si02和Al203。
(3)机械力化学改性法:是运用超细粉碎进程及其他激烈机械力效果有目的地激活颗粒表面,使其结构杂乱或无定形化,增强它与有机物或其他无机物的反响活性。机械化学效果能够增强颗粒表面的活性点和活性基团,增强其与有机基质或有机表面改性剂的运用。以机械力化学原理为根底发展起来的机械交融技能,是一种对无机颗粒进行复合处理或表面改性,如表面复合、包覆、涣散的办法。
(4)化学插层改性法:是指运用层状结构的粉体颗粒晶体层之间结合力较弱(如分子键或范德华键)或存在可交换阳离子等特性,经过化学反响或离子交换反响改动粉体的性质的改性办法。因而,用于插层改性的粉体一般来说具有层状或似层状晶体结构,如蒙脱土、高岭土等层状结构的硅酸盐矿藏或粘土矿藏以及石墨等。用于插层改性的改性剂大多为有机物,也有无机物。
(5)复合改性法:是指归纳选用多种办法(物理、化学和机械等)改动颗粒的表面性质以满意使用的需求的改性办法。现在使用得复合改性办法主要有物理涂覆/化学包覆、机械力化学/化学包覆、无机沉积反响/化学包覆等。
铝钒土粉磨机转子速度是如何进行调节的?
2019-01-18 09:30:18
铝钒土粉磨机要适用于冶金、建材、化工、矿山等矿产物料的粉磨加工,可粉磨石英、长石、方解石、滑石、重晶石、萤石、稀土、大理石、陶瓷、铝矾土、锰矿、铜矿、磷矿石、氧化铁戏、锆英砂、矿渣、水泥熟料、活性碳、白云石、花岗岩、石榴子石、氧化铁黄、复合肥、粉煤灰、烟煤、焦煤、褐煤、菱美砂、氧化铬绿、金矿、红泥、粘土、高岭土、焦碳、煤矸石、瓷土、蓝晶石、氟石、膨润土、麦饭石流纹岩、浑绿岩、浑绿岩、叶腊石、页岩、紫砂石、迭岩石、玄武石、石膏、碳化硅、保温材料等莫氏硬度在9.3级以下,湿度在6%以下的各种非易燃易爆矿产物料的加工。
该机主要有主机、细度分析机、鼓风机、成品旋风集粉器、布袋除尘器及联接风管组成。根据用户需要可配备破碎机、提升机、储料仓、电磁振动给料机及电器控制柜等附助设备。在主机中,磨辊总成通过横担悬挂在磨辊吊架上,磨辊吊架与主轴及铲刀架固定联接,压力弹簧压在磨辊轴承室的悬臂外端面上,以横担轴为支点迫使磨辊紧紧压在磨环内圆表面上,当电动机通过传动装置带动主轴转动时,装在铲刀架上的铲刀与磨辊同步旋转,磨辊在磨环内圆滚动的同时绕自身轴自转。电动机通过传动装置带动分析机叶轮旋转,叶轮转速越高,分选出的粉子越细。
铝钒土粉磨机主要特点:
1、与其它磨机相比同等动力条件下产量提高20~30%,磨辊对物料的碾压力在高压弹簧的作用下提高1000-1500kg。
2、莫氏硬度小于6.0级的矿产物料均可加工粉碎。
3、成品粒度范围广,粒度最粗可达0.595毫米(30目)粒径一般可达0.033毫米(425目)。少部分物料最细可达到0.013毫米(1000目)。
4、除尘效果完全达到国家粉尘排放标准。
5、分析机调整方便。
6、研磨装置采用重叠式多级密封,密封性能好。
铝钒土粉磨机的工作过程:大块物料经破碎后由提升机送至储料斗,再由振动给料机连续均匀地送入主机磨室内,进入磨室的物料被铲刀铲起并送入磨辊与磨环之间被碾压搓碎,鼓风机将空气从机座周围吹入磨室,将被粉碎料带入分析机内,大颗粒物料落回重磨,合格细粉则随气流进入成品旋风集粉器,细粉与空气分离后从卸料口排出即为成品。而空气从上端返回风机内,重复上述循环。
在磨室内因被磨物料中有一定的含水量,研磨时产生热量导致水气蒸发,以及整机各管道连接不严密使外界气体被吸入,使循环气流风量增加,为保证磨机在负压状态下工作,所增加的气流量通过风机与主机间的余气管排入布袋除尘器,被净化后排入大气。
含钒溶液的水解沉钒
2019-01-21 18:04:28
含钒溶液经净化后,钒多以五价钒酸根存在。随溶液酸度增加,钒酸根会以钒酸的形式析出,俗称红饼。钒的水解主要取决于酸度、温度、钒浓度及杂质的影响。析出的沉淀也会因pH值、钒浓度的变化呈不同的聚合状态。有关的机理在认识上还不统一。大致可勾画如下,由图1及图2关于钒酸水溶液的性质图可以看出:钒浓度/(mol·L-1)溶液pH值主要的钒离子水解产物低,10-4酸性低4~8高,50×10-32~3高,50×10-31~6高,50×10-310~12高,50×10-313~当pH值约1.8时,V2O5的溶解度最小,约230mol/L。V2O5与H2SO4之间的浓度关系如下:[H2SO4]/(g·L-1)2.312.017.121.2V2O5/(g·L-1)0.240.781.142.04
表1列出一组V2O5-H2SO4-H2O系的数据。
表1 V2O5-H2SO4-H2O系统平衡数据30℃75℃V2O5/%H2SO4/%密度/(g·㎝-3)析出相V2O5/%H2SO4/%析出相1.637.31.066①1.4817.43①4.7923.51.219①2.0024.18①7.437.261.370①5.0633.0①4.4145.01②5.4838.02②5.554.361.519②5.2741.01②9.1460.421.661②5.1346.56②5.4466.76③8.0952.31③1.5974.67③9.0857.33③6.2173.26④10.860.20④0.27680.411.727④7.514.98④0.05399.161.817④7.5270.50④9.2640.491.440①②0.1393.44④10.4962.221.734②③6.1034.30①②1.5077.481.714③④8.2949.53②③11.9657.56③④表中析出相:①V2O5·3H2O,V2O5 红褐色、针状;
②V2O5·2 H2O,2SO3·8H2O 粉红色、无定形、棕红色、针状;
③V2O5·H2O,V2O5·2SO3·3H2O 淡黄、针状、红色、柱状;
④V2O5,V2O5·5SO3·4H2O 黄色、针状、黄色、晶状。
对钒水解有重要影响的因素有温度、酸度、钒浓度及杂质含量等。图1 图2 V2O5溶解度与pH的关系(25℃)
1—V2O5/ ,lg =-0.82-pH;2—不析出V2O5
lg =-0.04-pH;3—V2O5/ ,lg =-4.44+pH;
4—不析出V2O5,lg =-3.00+pH;5— / ,
pH=1.03-0.333 lg ;6— / ,pH=2.62;
7— / ,pH=7.38+lg图2 钒在水溶液中的状态与钒浓度及pH的关系(25℃)
一、温度
钒水解沉淀应在90℃以上进行,最好在沸腾状态。不同温度及酸度下沉淀率与时间的关系见图3。图3 沉淀率与时间的关系:Ⅰ-0.855;Ⅱ-0.954;Ⅲ-1.16;Ⅳ-1.18
二、钒浓度
溶液中含V以5~8g/L为宜。浓度过高,则结晶成核过快,易形成疏松的滤饼,吸附较多杂质及游离水。红饼组成xNa2O·yV2O5·z H2O中的x/y偏大。当溶液中含钒浓度低时,则会有负面影响。
三、杂质的影响
磷与钒形成稳定的络合物H7[P(V2O5)6],还与Fe3+、Al3+形成磷酸盐沉淀,会污染红饼。为此要求净化后液含P小于0.15g/L。当酸度较高时,可使FePO4、AlPO4的溶解度提高,而减少磷对红饼的污染。
硅、铬、铝、铁等离子浓度较高时,水解生成的胶体沉淀物,妨碍V2O5晶体的长大,使水解速度变慢,生成的红饼沉降、过滤困难。适当提高酸度,可以改善此类不良的影响。
氯离子可以加快钒水解沉淀的速度。而硫酸钠含量在20~160g/L,会使钒水解沉淀速度下降,主要表现为延长晶核孕育期。氯化钠或硫酸钠过多都会使红饼中V2O5含量降低。
四、搅拌
钒的水解沉淀是一个伴有热量、质量传递的水解反应过程,因此必须保持适宜的搅拌速度,已达到临界悬浮状态,没有任何死角为宜。工业用的机械搅拌沉钒罐为圆柱形,内径2~5m,容积4~5m3。罐内壁衬耐酸瓷砖或辉绿岩。中心安装不锈钢搅拌器。罐壁附近设不锈钢蒸汽加热管。
水解沉钒是间歇作业,先加入25%的沉钒前液,开始搅拌,再加入所需的硫酸,然后通蒸汽加热到90℃以上接近沸点。继续添加剩余的75%的沉钒前液。最后分析溶液中游离酸及钒的浓度,调整酸度或补加沉钒前液,以使最后溶液中含钒小于0.1g/L为终点。停止加热、搅拌、再静置10~20min后过滤,即得红饼。根据生产规模,过滤设备可采用吸滤盘、压滤机或鼓式真空过滤机。
红饼须先经干燥去除水分,再在1073~1173K温度下熔化,浇铸成片状,作为炼钒铁的原料。
水解沉钒早期用得比较普遍,但所产红饼熔片V2O5的含量仅为80%~90%,纯度较低,且耗酸量大,污水量大,故现已基本为铵盐沉钒所取代。
贵金属应用情况
2019-03-05 09:04:34
简介
贵金属包含铂、钯、铑、铱、钌、锇和金、银八种元素,现代贵金属材料被广泛运用于航空帆海、国防军工、电子、动力、化工、石油、轿车、玻璃玻纤及环境保护和办理等现代工业范畴,并在作为知识经济三大构成部分——电子信息技能、新动力技能和环境技能方面发挥着不行代替的效果,怎么在这个宽广而高新的范畴占有一席之地,是全世界规划同类厂商的重视焦点。
贵研铂业股份有限公司依托昆明贵金属研讨所雄厚的技能实力,携几十年贵金属范畴的技能、办理及运营等人才优势和技能优势,在贵金属高纯材料和功用材料的出产供应范畴敏捷生长。
公司及控股股东承当或首要参与的国家根底研讨、科技攻关、技能开发、高新技能工业化项目占国家同类项意图80%以上。
截止到2002年12月31日,贵研铂业股份有限公司正在建造、研发及试制的项目83项,其间国家高技能工业化演示工程项目1项、国家新材料严重专项1项、国家要点工业性实验项目1项、国家自然科学基金项目1项、国家中小厂商立异基金1项、国家要点新产品项目1项、国家科技攻关项目1项、国家社会公益性基金项目2项、国家“863”高技能项目3项、国家科技部院所专项基金项目1项、国家新材料配套材料项目26项、云南省要点基金项目2项、云南省世界合作项目2项、云南省省院省校合作项目1项、云南省科技攻关项目4项、云南省中小厂商技能立异基金项目1项、云南省自然科学基金面上项目8项。 部分科技立异项目
二次资源再生收回运用技能
1999年承当的以陈景院士掌管的国家要点工业性实验项目,将建造成为年处理等离子富集物5吨、一般失效催化剂300吨以及出产600公斤铂族金属的出产实验车间,为大规划出产供给技能根据和确保,现在正在积极开展检验准备工作
稀土—贵金属轿车尾气净化催化剂及净化器 选用自主知识产权技能研发开发的稀土-贵金属三效稀土基催化剂,其归纳目标现在处于世界先进和国内抢先水平。以稀土氧化物为主体增加少数贵金属的根本技能道路,具有工艺先进、产品功用优胜、稳定性和牢靠性高的共同之处,对轿车尾气排放污染物CO、HC、NOX 的净化率均匀到达90%以上,寿数超越80,000公里。1999年列为国家支撑的严重专项项目——国家高技能工业化项目,总投资1.42亿元,建造规划占地30亩,建成我国最大现代化轿车尾气净化催化剂出产厂商。引入国外先进出产和检测设备,出产的催化剂产品到达欧洲Ⅰ号、Ⅱ号排放标准。出产的净化器产品已经过我国环科院、我国轿车质量检验中心(长春)、国家环境保护总局、北京轿车附件研讨所、北京切诺基厂、香港轿车环保检测有限公司、美国福特轿车公司等权威机构的认证。已获得2项国家专利权和1项美国专利权 新式贵金属合金催化、捕集网
选用自主知识产权技能研发开发的的Pt-Pd-Rh-RE四元合金催化针织网,具有节铂、减重、下降铂耗、抗毒化能力强、氧化率高及运用寿数长等特征。出产、制备技能水平现在处于国内抢先。广泛用于硝酸、氢酸及己内酰胺出产,属国家贵金属材料工程技能中心。钯合金捕集网是收回铂合金催化网运用中蒸发丢失的铂,运用失效后的铂合金催化网及钯合金捕集网均可再收回制新网。该类技能效果具有较好的经济效益和社会效益。 微功耗及参比可作热导的双功用催化传感器
微功耗及双功用催化传感器是最近几年国外开端开展起来的高技能新式传感器,现在,世界上仅二三个国家把握此两种传感器技能,贵研铂业股份有限公司已挤身于此范畴。并选用自主知识产权技能研发成功的长寿数微功耗可燃性气体催化传感器,1997年经过美国质量认证,并得到国内外专家学者的高度评价。与美国RAE公司合作开发的参比元件可作热导的双功用新式催化传感器,可对0~100%浓度的可燃性气体进行精确丈量,克服了一般催化传感器不能丈量高浓度可燃性气体的缺点。该类产品在石油、化工、煤矿、冶金、消防、环保及家用等许多范畴中对可燃性气体精确丈量、报警和监控,产品已在国内推广运用并打入美国商场,具有宽广的运用和商场开发远景,关于安全保证具有重要意义。 新式轿车继电器直流触头Cu/Pd复合材料
Cu/Pd复合材料是一种新式的功用性复合材料,它具有优异的可加工性、适中的硬度和较高的电导率,特别是抗直流触头材料细小搬迁特性,是现在世界上最佳的直流触头材料之一。我公司研发的新式Cu/Pd复合材料系列(Cu/Pd60、Cu/Pd40 、Cu/Pd30、Cu/Pd25)更具优胜的技能功用,在轿车及摩托车继电器直流触头材料,特别是闪光灯继电器触头材料,导热率很高,导电率比传统Cu/Pd材料进步3~10倍以上, 在直流条件下,具有极好的抗材料细小搬迁特性,触头寿数大大进步,因为Pd含量低,可大大下降材料本钱。现在,新式Cu/Pd复合材料系列产品已在上海、华东、贵州等首要国内轿车继电器出产供应商批量运用,并为桑塔纳、红旗、捷达等轿车配套运用,获得了明显的技能经济效益。Cu/Pd60复合材料还用作军用微型继电器弹性触点材料。 高功用贵金属精细复合材料
包含贵金属嵌镶复合和微异型功用复合材料,是当今高技能新式要害电触摸根底材料,具有归纳功用好、制作本钱低一级长处,在当今很多的同类材料中别出心裁,成为世界各国抢先开展的重要材料,广泛用于电子工业、航天航空、交通、动力、通讯、计算机等范畴,一起还用于国防军工电子配备。其共同的优胜功用,在计算机网络终端、程控电话、传真机的衔接端子和计算机键盘开关等触点以及家用电器、照明开关、继电器、控制器、保护器、微电机、接插件等要害部件有着极其重要的运用价值。公司先后承当了“七五”、“八五”和“九五”国家科技攻关项目及一系列国家军工配套科研试制项目,获得多项国家和部省级奖赏,获10多项国家创造专利权。材料产品的技能达世界先进或国内抢先水平。现已逐步形成了功用化、系列化,并具有了今世高新技能材料根本特征,成为本公司新材料开展的主导材料之一。 贵金属厚膜电子浆料
厚膜电子浆料是信息工业中电子元器材、集成电路的根底材料,一起也是现代信息、航天、航空及国防军事等工业的要害材料。贵研铂业股份有限公司从六十年代末开端研研讨开发厚膜电子浆料,在“六五”、“七五”、“八五”及“九五”期间先后承当完成了国家科技攻关和国防军工科研试制项目,获得了一批重要效果,其间40多项获得国家创造奖、金龙奖、全国科学大会奖及部、省级科技进步奖、优异新产品奖,获得多项国家创造专利,拟定了30多项国家标准,供给了近百种规格的贵金属粉末及浆料产品,其功用和技能达世界先进和国内抢先水平。厚膜电子浆料是贵研铂业股份有限公司首要支撑工业,在该范畴的研讨开发上形成了自己的特征,建立了网络供应体系,作为现代微电子技能用片式元件、电容器、薄膜开关、多层布线、包封玻璃、太阳能电池、导电橡胶、轿车玻璃化霜导带、传感器等重要的要害根底材料。 电真空及微电子器材用贵金属钎料
贵金属钎料首要有银合金钎料、金合金钎料、铂合金钎料和钯合金钎料。近年来,开宣布商场急需的银复合钎料、低银低蒸汽压钎料系列、微电子工业用金基钎料系列产品,大都已获国家创造专利权、部省级科技进步奖,具有了工业化根底和条件。自主开发的微电子器材用AuSn20合金钎料箔材,广泛用于高牢靠大规划集成电路、模块电路封装、单立元器材电路气密封装(预成形、复合盖板);半导体管芯焊接(箔材),其首要功用到达国外同类产品水平,多层复合制作办法获国家创造专利权。研讨开宣布在熔化温度Tm=602~1230℃的分级钎焊电真空钎料系列,功用目标到达美国ASTM标准和日本JIS工业标准。还研发成功熔化温度Tm=400~600℃的可供有用的Ag基、Au基复合电真空钎料,开发大功率器材硅片与铂散热板钎焊料复合钎料。
钒矿提钒工艺技术
2019-02-25 09:35:32
概 况
钒在地壳中的含量大约是地壳分量的0.02%,散布较广,但涣散。含钒矿藏已发现的就有70多种,其间的绿硫钒矿、钒云母矿和钒铅锌矿等含钒氧化物高达8-20%,钒钛磁铁矿含钒档次低,一般含v2o5为0.2-1.4%,但它的储量最多,国际储量在400亿吨以上,是提取钒的首要质料。
全球的钒铁磁铁矿和钒资源恰当丰厚,已查明国际钒铁磁铁矿的储量为400亿吨以上,且会集在少数几个国家,有前苏联、美国、我国和南非,首要赋存于钒钛磁铁矿、磷块岩矿、含铀砂岩和粉砂岩型矿床中。此外还有许多钒赋存于铝土矿和含碳质的原油、煤、油页岩和沥青沙中。
据美国矿藏局统计资料标明,按现在挖掘规划,已探明的钒资源可继续挖掘150年,且会集散布在南非洲、亚洲、北美洲等区域,(南非占47.0%,前苏联占24.6%,美国占13.1%,我国占9.8%,其他国家总和占小于6%)。
钒具有杰出的可塑性和可锻性,常温下可制成片、拉成丝和加工成箔。但少数的杂质,特别是空隙元素(如碳、氢、氧、氮)会显着影响钒的物理性质。如钒含氢0.01%时引起脆变,可塑性下降;含碳2.7%时其熔点升高到2458。K。钒的熔点高,硬度大,电阻率高,呈弱顺磁性,线胀系数小,钒的弹性模量密度和钢附近,可用作结构材料。
钒是重要的战略物资之一,首要用于冶金工业,作为合金元素增加剂,改进钢材的结构、功能,进步强度和耐性,次之与钛制成具有高温高强度合金,再次之是化学工业,以钒的氧化物形状,用作出产催化剂、触媒等等。
国外钒的提取基本上是从副产品中收回的,如南非、芬兰、前苏联等国家是从钒钛磁铁矿炼铁中收回,美国大部分钒是钾钒铀矿及磷铁矿中收回,加拿大是从焚烧石油焦搜集的尘中收回,少数国家还从石煤中提取钒。总归,国际上钒首要是从钒钛磁铁矿中收回的,现在从钒钛磁铁矿收回的钒,每年约为7万吨左右,约占总产量的%。
钒的产品分为初级产品、二级产品和三级产品。初级产品包含含钒矿藏,精矿、钒渣、作废的粹的废催化剂,作废触媒和其他残渣。二级产品包含v2o5,也可所以一种可用的工业产品,即出产硫酸的触媒和粹用的催化剂。三级产品包含钒铁、钒铝合金、钼钒铝合金、硅锰钒铁合金及钒化合物,其间钒铁是最为重要钒材料,它占钒消费量的85%。各国钒铁标准可分为50-60%和70-85%的二类。
我国钒工业起步于20世纪50年代,1958年康复并扩建锦州铁合金厂提钒车间,以承德大庙含钒铁矿精矿为提钒质料,1960年今后我国的其他提钒厂相继建成投产,70年代攀枝花钢铁公司建成投产,从此我国的钒工业便进入一个新的历史时期,至80年代中已成为国际首要产钒国家之一,能出产各种钒制品,钒的推广运用也取得较快的开展。
从含钒质料提取纯钒化合物的技能,视质料不同而有所差异。钒钛磁铁矿、钒铁精矿、含钒石煤、石油渣、钒铀矿、钒磷铁矿等等,现分述收回技能。
一、 钒钛磁铁矿提钒技能:
钒钛磁铁矿提钒能够概括为火法和湿法两大类。火法流程能够处理含钒档次低的质料,能够经过火法富集,然后处理收回,也称之为简接法;湿法流程具有流程短、收回率高的长处,但要求处理的质料含钒档次相对较高,也称之为直接法。
1.火法工艺流程
将选出的钒铁精矿参与高炉或电炉炼铁,矿石中的钒大部分进入铁水中,将含钒铁水送入转炉吹炼成钢,钒高度富集在表面渣中,即钒渣,钒渣再经破碎、焙烧、浸出、过滤即得到V2O5。这是前苏联、挪威和南非等国所选用的办法。我国也选用相似的办法收回钒。
2、湿法工艺流程
选用含钒铁精矿加芒硝制团、焙烧、水浸,使钒酸钠进入溶液,再加硫酸使之转化为V2O5沉积,过滤后直接得到V2O5,水浸后的球团用于炼铁质料。
南非海威尔德公司是西方国家一起运用以上两流程(即生铁—钒渣流程和焙烧浸出流程)的典型比如。
生铁—钒渣流程
含钒铁精矿
料仓配料
回转窑预复原
含钛炉渣 炼铁
暂存堆积未处理 含钒铁水
板坯 氧气 吹炼 出售
钢水 顶吹炼钢 半钢 钒渣
钢坯 出产V2O5
焙烧浸出流程
含钒铁精矿
H2O 芒硝(碱或Na2SO4)NaCl
配料制团
钠化氧化焙烧1000℃
水浸
过滤 铵盐
球团 溶液
炼铁 过滤 H2SO4
废液废液 V2O5
含钒铁精矿或钒渣的浸出首要化学反响为
(1)4FeO.V2O3+4Na2CO3+5O2=8NaVO3+2Fe2O3+4CO2
(2)4FeO.V2O3+8NaCl+5O2=2Fe2O3+8NaVO3+4Cl2
(3) 4FeO.V2O3 +8NH4Cl +5O2=2Fe2O3+8NH4VO3+4Cl2
(4)2NaVO3+H2SO4=V2O5 + Na2SO4+H2O
(5)2NH4VO3+H2SO4=V2O5 + (NH4)2SO4+H2O
3、生铁—钒渣流程主体设备
① 首要视炼铁的主体设备,曾经苏联炼铁主体设备是高炉,挪威、南非等国则是电炉。
② 吹炼:不同国家选用的设备也不相共同
a.底吹转炉提钒:前苏联丘索夫联合公司是将含钒铁水装入底吹转炉吹炼,在炼半钢进程氧化表面构成含钒渣,钒渣经破碎、焙烧、水浸收回V2O5,然后炼成钒铁。从精矿到钒铁、钒的总收回率为60%左右。
b.顶吹转炉双联提钒:前苏联下塔吉尔钢厂则用顶吹转炉将含钒铁水吹成半钢和钒渣。就铁水到钒渣钒的收回率达92%—94%。我国的承钢、马钢和攀钢也用该法出产钒渣,钒的收回率为80%—88%。
c.高炉铁水雾化法提钒,该法实际上是将含钒铁水倾入中间缸,然后进雾化器,经雾化反响之后,使钒由V2O3氧化成V2O5、 V2O4、V2O3的混合物流入半钢缸,半钢面上构成钒渣。该法由我国攀钢首要实验成功并投入出产运用的,并且是我国钒渣出产的首要办法,钒的氧化率达85~90%,收回率为73.6%,半钢收回率为93.9%。该法的首要长处是:炉龄长(最高炉龄已达12000炉)、处理才干大(可达366吨/时)、可半接连化出产、设备简略、操作简略。
d.曹式炉提钒:我国马钢曾用槽式炉吹炼提钒,槽式炉才干为70T/h,实验的首要技能目标,钒的氧化率达88.5~95.2%,钒的收回率为81.3~90.49%,半钢率90.20~94.1%,出产目标不如实验目标。该法的长处是能接连出产、设备简略、出产本钱低,缺陷、钒渣含铁高、钒收回率还欠低。因而现在已停止运用,需求进一步完善,仍不失可供挑选的好办法之一。
4、焙烧浸出流程设备
湿法流程即焙烧浸出流程的中心首要是使钒氧化然后转化构成水可溶性的钒酸盐,选用何种焙烧设备,完成其意图。
a. 南特殊特腊厂,所运用钒钛磁铁矿成分: Fe 50~60%,V2O5 2.5% ,TiO2 8~20%, Al2O31~9%, Cr2O31%,选用回转窑焙烧完成氧化和转化。
b. 前苏联和澳大利亚阿格纽克拉夫有限公司都选用欢腾炉焙烧使97~98%的钒转化可溶性钒而被浸出。
c. 芬生奥坦馬基,运用原矿成分Fe40%,TiO215.5%,VO26%(V2O5:0.71%)原矿制团,在竖炉焙烧和转化,转化率达80~90%。
二、钾钒铀矿和磷铁矿收回钒技能
1、 美国钒的出产供应商处理的质料的以钾钒铀矿石、铀钼钒矿和磷铁矿石为主,钾钒铀矿的化学式为:K2(VO2)2(V2O8)" 3H2O或K2O" 2UO2"V2O5"3H2O。最近澳大利亚西部伊利里的钙结石乐岩中发现大型钾钒铀矿,我国陕西、湖南区域也发现钒铀共生矿。国际上最大的矿冶公司——美国联合碳化物公司从钾钒铀矿石出产钒的工艺流程是焙烧、浸出、沉积、复原和再浸出。该法钒铀浸出率别离为70~80%和90~95%,其流程如下:
钾钒铀矿
6~9%NaCl 钠化氧化焙烧 (多膛炉850℃ φ5m.8层)
1~2%Na2CO3
急冷
浸出
H2SO4 浸出液中和煮沸
PH:3
NaOH或NH3 沉积PH7 钒滤液
滤饼 沉积
Na2CO3 或NaCl 复原熔化 钒化含物
H2O 浸出 钒溶液
含铀沉积物收回铀
酸法和碱法浸出含钒溶液,可用离子交换法、溶剂萃取法、或挑选性沉积法进行别离提纯。该公司年产V2O8454吨,V2O51360吨。
2、 钒铁矿的处理与钾钒铀矿有所不同,钒铁矿运用真空揉捏和焙烧炉,先将矿粉与盐混合,送揉捏机揉捏成条、堵截,焙烧浸出提纯沉积后得V2O5。
3、 钒磷铁矿的处理
钒磷铁矿电炉出产单质磷和磷肥的副产品(含钒磷铁)用来作提钒质料,美国的克尔麦吉(KerrMeGee)化学公司所用的含钒磷铁含钒3.26%~5.2%,磷24.7%~26.6%,铁59.9%~68.5%,铬3.4%~5.7%,镍0.84%~1.0%。
先将含钒磷铁磨至粒度小于0.42mm,配入1.4倍纯碱和0.1倍的食盐在回转窑中770~800℃下焙烧,钒便转变成水溶性的钠盐,焙砂在沸水中浸出,钒、铬、磷均溶入浸出液,过滤后滤液结晶折出磷酸钠晶体,粗磷酸钠可再行纯化直至产品合格。磷酸钠结晶母液含磷>0.98g/L,可参与适量CaCl2,使其以磷酸钙(CaPO4)沉积,然后水解收回钒,随后往母液中参与以沉积。此工艺的钒、铬和磷的收回率别离能够到达85%、65%和94%。
三、含钒褐铁矿收回钒技能
含钒褐铁矿五氧化二钒含量为0.5~2.5%,Fe20~40%,SiO230~65%.
矿石首要由针铁矿、赤铁矿和脉石组成。脉石以石英为主,其次是泥质还有少数的绢云母。钒在褐铁矿中没有呈独立矿藏存在,而是以离子型吸附状况存在于铁和泥质中。处理的准则流程是:破碎球磨 焙烧 浸出 沉积Nu4VO3 或V2O5。
研讨标明褐铁矿V2O5含量不同,钒的转化率受矿石组分的影响,其间首要影响要素是矿石CaO的含量,跟着的CaO的含量增加,影响钒的转化,焙烧温度的进步能进步钒的转化率。不同含钒矿石,最高转化率的温度是有差异的。
四、含钒石油渣提钒技能
一般讲,原油和石油砂都含有钒,虽然有些国家至今仍未把油含钒列为钒资源,但这些原油确是钒的潜在资源,全球的石油中钒的含量改动很大,委内瑞拉、墨西哥、加拿大和美国原油含钒为220~400ppm,是全球石油含钒量较高的少数几个国家。
美国、日本、德国、加拿大和俄罗斯等国家从石油渣,石油灰中提钒,提钒的终究产品首要是V2O5,但也能够直接炼成钒铁。提取的办法许多,首要依据质料成分或性质上的差异,挑选不同的工艺。
1、 从石油会集收回钒技能
委内瑞拉的原油经过裂化处理得到石油焦含0.4%V,石油焦用作蒸气锅炉的燃料,焚烧后烟尘用电收尘器收尘,尘含V2O5达15%,作为收回钒的质料。收回办法是将搜集烟尘直接酸浸,经过滤滤液加次(NaClO4)将钒氧化成五价,滤液由兰色变黄色后,加NH3调PH由0.3至1.7,使钒以铵盐方式沉出,然后枯燥锻烧得V2O5或V2O5熔化铸片。流程图:
石油焦尘埃 酸
浸出
滤液 残渣NaClO4氧化 沉积 调PH 洗刷
滤块 残渣 洗液
抛弃
烘干
锻烧 V2O5
首要化学反响:酸浸工序: V2O5+6HCl 2VOCl2+3H2O+Cl2 或V2O5+2H2SO4 VOSO4+2H2O
NaClO4氧化: VOCl2+NaClO4 NaVO3+2NaCl+Cl2VOSO4+NaClO4 NaVO3+NaSO4+Cl2
沉积锻烧 NaVO3+NH4Cl NH4VO3+NaCl2NH4VO3 V2O5+2NH3+H2O
2、 从炼油渣中收回钒技能
美国Amax和CRIVentures公司就是处理炼油渣、归纳收回钒、钼、钴、镍和铝。他们处理的工艺:炼油渣与烧碱混合磨矿进行加压浸出,在高温和加压下氧化,硫转化硫化物,碳氢化合物大部分分化,钒、钼溶入溶液,经过滤别离,从溶液收回钒钼。或石油渣加Na2CO3或NaCl配料后,在硫化物和硫酸盐存鄙人进行电炉熔炼,取得钒渣和镍锍。钒渣首要惯例处理办法制取工业V2O5。美国是20世纪80年代末开端用石油渣,石油灰为质料出产钒的,现在仍然是该质料出产钒的最大出产国。
五、石煤提炼钒技能
在普查磷矿时意外地发现了石煤含有钒,进而发现石煤中还有铀、铜和镍等金属和非金属60多种,就当时的技能水平而言,具有挖掘和商业价值的只要钒。我国的石煤资源非常丰厚,估计石煤中钒的总储存量为钒钛磁铁矿中钒总储存量的七倍。但石煤中含钒档次各矿相差甚大。现在条件下石煤含钒超越0.8%,才有挖掘价值。美国内华达州含钒页岩分为风化页岩(V2O30.93%)和碳质页岩(V2O50.84%)。我国石煤资源会集在南边各省,现有钒的厂20多家,年产量为2500~3000吨,本钱2.5~30万元/吨。
石煤提钒选用加食盐焙烧、浸出、萃取、沉积的出产工艺。含钒碳质页岩是用于烧锅炉或液态化床发电的脱碳焚烧,在焚烧进程中钒富集在烟灰中,富集钒烟灰加NaCl或Na2Co3进行化焙烧,使钒转变为水溶性的NaVO3和Na2V2O5.
4FeOV2O3+4Na2CO3+5O2=4Na2OV2O5+2Fe2O3+4Co2
NaCl+1/2O2= Na2O+Cl2
Na2O+V2O3=2NaVO3
用热水浸出钠化焙烧产品,钒酸钠和偏钒酸钠便溶于热水而与大部分不溶杂质别离,含钒浸出液经提纯和别离,产出钒的纯化合物。
美国内华达对含钒页岩提钒流程:
页岩
↓
破碎、枯燥
↓
焙烧
↓ H2O
残渣←弱酸浸出 H2SO4
NH3 ↓
浸出液除硅 PH值由2.5调至5
↙ ↘
硅渣 含钒溶液 PH5调回PH3
↓
萃取(三级)
萃取有机相 萃取废液
↓
再生萃取 ←二级反萃 ←NaCO3 溶液
有机相 ↓
含钒溶液
↓
NH4Cl →钒酸铵沉积
↓
过炉、洗刷、枯燥→废液
↓
制品
阐明:除硅需将溶液调至PH值5,但萃取别离又需将溶液PH从头调回至PH3,用的萃取剂是混合十三胺(DITDA),偏钒酸胺煅烧脱后能够得到V2O5。
在我国,已建有从含钒石煤中提取钒的工厂,各厂依据其资源特色开发出具有必定特色的提钒工艺流程,他们的准则流程是:
石煤提钒的准则流程
石煤破碎、磨矿
↓
加水→配料←NaCl
↓
成球
↓
平窑焙烧
↓
水浸
↙ ↘ ↙H2SO4或HCL
浸出渣 浸出液
↙ ↘
粗钒 废水
↓
NAOH → 碱熔
↓ NH4CL
水溶
↙ ↘
废水↓
热分化
↓
五氧化二钒
石煤提钒的新工艺有:1.石煤加食盐,欢腾焙烧—酸浸—离子交换法。2.石煤无盐焙烧—酸浸—溶剂萃取法。3.酸浸—中间盐提钒
新工艺的所谓新,会集在二个环节上,首要是焙烧所选用的炉型,由平窑焙烧转而运用欢腾炉,回转窑,竖炉等,成果是竖炉的操作条件不简略操控,转化率不稳定,劳动条件差,未能在工业上取得大规划运用。回转窑广泛运用于钒渣的钠化氧化焙烧,但石煤含硅(SiO2)较高(65%--68%),在焙烧进程中简略呈现粘窑、结圈、影向回转窑正常操作和钒的转化率,故不宜作为石煤焙烧设备,作为石煤焙烧设备最好是欢腾炉。
其次的环境是溶液的处理,除已有的化学沉积法外引证了离子交换法和溶剂萃取技能,因为新技能的引证,能够带来技能目标的进步,削减废水的处理,视操作的差异,或许影响加工本钱。
六、废催化剂和触媒的提钒技能:
钒的化合物具有杰出的催化功能,即它自身不参与化学反响,但在它的参与下,可加快反响的进行。用钒化合物与其载体作成的能改动某些化学反响速率,而自身又不参与反响的化学试剂,称之为催化剂。钒催化剂(V2O5•NH4VO3)替代铂用于出产硫酸,使SO2转化为SO3。在石油工业中,钒首要用做裂解催化剂(VS),以及脱硫剂。在橡胶工业中,用乙烯和的交联合成橡胶的催化剂(VCl4)。化学工业上的氧化成马来酐,蔡氧化成酞酐的钒催化剂(NH4VO3)等等。特别是化学工业和石油工业运用过的废钒催化剂数量较大,是很好的钒二次资源,不只能够从中收回许多的钒,并且一起收回镍、钼等价金属。
1. 石油裂解用废催化剂(VS)的收回技能
废硫化钒催化剂经焙烧得到产品,能够选用高温浸法,钒废质料在参与压煮器中,473。K温度下用1—14MOL/L浓度的压煮4小时,钒酸铵便溶于中,经过炉别离后,将钒酸铵滤液的温度降至323。K,便分出钒酸铵结晶,结晶浆液经过滤、水洗、枯燥后,在473--873。K温度下煅烧,便得到V2O3,结晶的母液回来浸出循环运用。
除以上办法外,也能够用碱浸出从这种钒废猜中收回钒,用NaOH或Na2Co3溶液在363--378。K温度下浸出1-6个小时,然后过滤别离,在浸液中通入和二氧化碳,坚持298--308。K温度,按1MOL钒参与1.5—5MOL量,并将溶液PH调至6—9。经处理,坚持308。K,便能够沉积出钒硫铵。滤液送解吸器,用蒸气驱逐液体中的NH3和CO2,然后回来浸出,钒硫铵处理同前。
2. 从原油脱硫用的废催化剂的收回技能:
废催化剂在1073。K温度下进行氧化焙烧,先制得含钒10.88%,钼5.49%,钴2.03%,镍1.94%,铝35.48%的焙烧料,然后按150g焙烧猜中参与300ml含溶液NaOH15%的溶液,在333。K温度下拌和浸出3小时,浸出料液在323。K温度下过滤,浸出液由323。K降至278。K,便分出含钒结晶体,母液回来运用,结晶体经水洗、枯燥、煅烧后得到V2O3。
除此之外,焙烧料也可用酸浸流程,催化剂除钒外,其他有价元素Mo、Ni、Co等都转入流液,除杂后钒用萃取别离法收回。
美国AMR是一家从石油裂变废催化剂提钒大公司,其处理的废催化剂的量占全美的50%,年处理废催化剂16000吨,能够归纳收回1500吨V2O3,1000多吨Mo,400—600吨Ni,110—180吨Co,还有部分Al2O3.
3、从《制酸废触媒(V2O5,NH4VO3)》收回钒技能
硫酸工业上用矾触媒进程中,因为SO2气体中的AS2O5和触媒中V2O5构成络合物,在触媒的正常操作温度480摄氏度下该络合物随气体蒸发掉。蒸发量占V2O5总量的40—50%,除此以外还有K2SO4和SiO2。新废触媒成分如下:
成分称号 V2O5 K2SO4 SiO2
新触媒成分 9---------10% 20-------------22% 20%
废触媒成分 5---------6% 10------------12% 80%
因而废触媒中的三中首要成分都是名贵资源。废触媒的处理,工业上能够选用①直接酸浸工艺②化焙烧水浸工艺:
直接酸浸工艺:为了下降溶液杂质和游离酸,削减酸碱耗费。用两段逆流浸出,一段为弱酸浸,二段为高酸浸。高酸浸出液参与到新加废触媒进行弱酸浸出。二段浸出成果钒浸出率可达88.5-91.1%,浸出渣含V2O5能够降到0.59%,当进步二段浸出酸浓度到80—100G/T,渣含V2O5可降到0.3%。溶液的净化选用N235或P204萃取,碱反萃取,用NH4Cl沉,煅烧得到V2O5。
考虑到直接酸浸液除钒外,还含有许多Fe离子为溶液处理带来费事。经过预焙烧使钒氧化成高价钒,一起使其转型,削减了提钒的困难。因为废触媒自身含有10%硫酸钾组分,因而氧化焙烧水浸流程可分为不加钠盐和加钠盐两种。前者焙烧温度900摄氏度到达最佳转化率(~80%)。再高或再低温度的焙烧,钒的转化率都不抱负,后者增加5%的Na2CO3在800摄氏度下焙烧2小时,钒的转化率可达92%,是比较抱负的。
焙砂进行两段浸出,即先水浸后酸浸或碱浸,它的特色是先将钾盐、钠盐和近80%钒水浸进入低酸溶液。这种溶液杂质少,易处理,可收回运用钾盐。酸浸或碱浸意图在于不容于水的钒盐尽或许多地溶解,以进步钒的收回率。
溶液中的钒用N235萃取别离,碱返萃,NH4CL沉积,煅烧得V2O5。
总归,流程的挑选,要视供应商的现状,以为钠化氧化焙烧水浸提钒工艺较好。物料过滤功能好,浸出液中钒呈高价,杂质少,下步钒别离、净化进程简略,也能够直接用NH4CL沉积,省去萃取进程,下降产品加工本钱。
七.钒铁出产技能:
钒和铁组成铁合金,首要在炼钢中用作合金增加剂,高钒钒铁还用作有色合金的增加剂。常用的钒铁含钒40%、60%和80%三种,国内外首要选用电炉铝热法和硅热法冶炼钒铁的工艺,先分述如下:
1. 铝热法:
电炉铝热法冶炼钒铁的质料,可所以V2O5或贱价氧化钒混合物(V2O4、V2O3等)或钒铁渣。用铝作复原剂,在碱性炉衬条件下进行。
首要反响:V2O5+ AL(豆或粒状)=V+AL2O3
V2O4(V2O5)+AL= V+AL2O3
铝热法冶炼钒铁反响为放热反响,反响速度快,因而冶炼进程V2O5喷溅丢失严峻,为削减丢失,进步钒的收回率,特意将V2O5加工成片状,一起将铝粒改为铝豆,恰当减缓反响,下降放热量。
以贱价氧化钒为质料时,则冶炼进程反响速度缓慢,反响热量合适,削减进程的喷溅。然后进步钒的收回率,一起吨铁钒节省了铝复原剂40—60公斤,钒铁含钒60—80%,钒的收回率达90—95%。
2. 硅热法:
该法的本质是:片状V2O5用75%的硅铁和少数铝作复原剂,在碱性电弧炉中,经复原,精粹两个阶段炼得合格产品。复原期是把复原剂和V2O5进行硅热复原。当渣中V2O5小于0.35%时,即可作为废渣处理(或作建筑材料用),作为冶炼作业讲,即能够转入精粹期,此刻再参与部分V2O5和CaO,用以脱除合金液中过剩的硅、铝等。当合金成分到达要求即可出渣和出含金,精粹期渣含V2O5达8—12%,此渣可回来冶炼复原期收回。合金液可铸成圆锭后破碎成制品。此法出产的钒铁含钒40—60%,钒收率可达98%。
除此之外,还开发了高钒铁、硅钒铁、硅锰钒铁、碳化钒、碳氮化钒、氮化钒铁以及金属钒等产品,在此不再赘述。
八、几点观点:
1.依据所用的含钒质料有:含钒铁水,钒铁精矿,钒渣、钒铀铁矿,钒磷铁矿,含钒石煤,含钒褐铁矿,含钒石油渣,以及化学石油以及橡胶工业用过的废催化剂等。
2.提取钒的流程遍及都存有:焙烧、浸出与净化、溶液中钒的提取和提取尾液处理四大过程组成,前两过程最为重要:
①焙烧:含钒质料和Na2CO3 NaClNa2SO4等钠盐混合在回转窑、竖炉、平窑、多膛炉或欢腾炉,在800—1000。C下进行氧化和转化,使钒转变为XNa2O•YV2O5以便溶于水。
单个情况下,含钒质料可加石灰或石灰乳(Ca(0H)2),在上述提取各种炉内进行焙烧,它的意图与钠化焙烧正好相反,使钠转化为不溶于水,但溶于碳酸盐溶液,构成钒酸钙,到达与其他杂质别离的意图。
②浸出:焙烧熟料浸出有:水浸、酸浸、碱浸和碳酸化浸出等四种办法,水浸时,钒酸钠进入溶液,酸浸则不同,能够有三种办法:A、含钒物料直接酸浸;B、含钒物料经焙烧后酸浸;C、含钒熟料经水浸之后再进行酸浸,酸浸还能够适用于处理其他物料,为钾钒铀矿、磷钒铁矿、含钒灰烬、废钒催化剂等。常用碱浸出剂有NaOH、Na2CO3或两者混合等,碱浸时还有必要使钒成高价态才行。氧化剂有氧气、空气、富氧空气,、、次、等。
溶液净化:含钒浸出液悬浮物可经过弄清除掉Fe、Mn、Si、Al可用中和沉积除掉,可用钙盐、镁盐沉积除掉P、AS,对高碱度溶液可用电渗析脱钠、收回碱。
③溶液中钒提取:有沉积法、溶剂萃取和离子交换法
沉积:A、铵盐沉积:生成(NH4)2V6O16沉积,生成Na2(NH4)4V10O28.11H2O沉积,生成NH4VO3沉积。
B、水解沉积:加H2SO4,分出赤色钒酸钙沉积,Na2H2-X.V12O31。
C、钙盐或铁盐沉积: 碱性溶液用CaCl2或其他CaO、Na(OH)2沉积出钒酸钙,或用高铁盐沉积出钒酸铁(XFe2O3•YV2O5•2H2O)。
溶剂萃取:钒和铀别离法:用二乙基已基磷酸 磷酸三丁酯及N235
离子交换:合适处理碱性溶液
④尾液处理:五价钒和六价铬离子游离酸、盐都是有毒的,有必要处理好才干扫除,工业上有三种处理办法:
A、 复原中和扫除法
B、 气体中二氧化硫复原法
C、 离子交换法
3、已探明的钒储量,按现在挖掘规划够150年运用,年产钒量已处在供需平衡状况,钒的供需改动随合金钢产量改动而改动
稀土金属的应用
2019-02-11 14:05:30
在冶金工业方面:稀土金属或氟化物、硅化物参加钢中,能起到精粹、脱硫、中和低熔点有害杂质的效果,并能够改善钢的加工功能;稀土硅铁合金、稀土硅镁合金作为球化剂出产稀土球墨铸铁,因为这种球墨铸铁特别适用于出产有特殊要求的杂乱球铁件,被广泛用于轿车、拖拉机、柴油机等机械制造业;稀土金属添加至镁、铝、铜、锌、镍等有色合金中,能够改善合金的物理化学功能,并进步合金室温及高温机械功能。
在石油化工方面:用稀土制成的分子筛催化剂,具有活性高、选择性好、抗重金属中毒能力强的长处,因此替代了硅酸铝催化剂用于石油催化裂化进程;在组成出产进程中,用少数的硝酸稀土为助催化剂,其处理气量比镍铝催化剂大1.5倍;在组成顺丁橡胶和异戊橡胶进程中,选用环烷酸稀土-型催化剂,所取得的产品功能优秀,具有设备挂胶少,工作安稳,后处理工序短等长处;复合稀土氧化物还能够用作内燃机尾气净化催化剂,环烷酸铈还可用作油漆催干剂等。
在玻璃陶瓷方面:稀土氧化物或经过加工处理的稀土精矿,可作为抛光粉广泛用于光学玻璃、眼镜片、显象管、示波管、平板玻璃、塑料及金属餐具的抛光;在熔制玻璃进程中,可利用二氧化铈对铁有很强的氧化效果,下降玻璃中的铁含量,以到达脱除玻璃中绿色的意图;添加稀土氧化物能够制得不同用处的光学玻璃和特种玻璃,其间包含能经过红外线、吸收紫外线的玻璃、耐酸及耐热的玻璃、防X-射线的玻璃等;在陶釉和瓷釉中添加稀土,能够减轻釉的碎裂性,并能使制品出现不同的色彩和光泽,被广泛用于陶瓷工业。在新材料方面:稀土钴及钕、铁、硼永磁材料,具有高剩磁、高矫顽力和高磁能积,被广泛用于电子及航天工业;纯稀土氧化物和三氧化二铁化合而成的石榴石型铁氧体单晶及多晶,可用于微波与电子工业;用高纯氧化钕制造的钇铝石榴石和钕玻璃,可作为固体激光材料;稀土六硼化物可用于制造电子发射的阴极材料;镧镍金属是70年代新发展起来的贮氢材料;铬酸镧是高温热电材料;近年来,世界各国选用钇铜氧元素改善的基氧化物制造的超导材料,可在液氮温区取得超导体,使超导材料的研发取得了突破性发展。此外,稀土还广泛用于照明光源,投影电视荧光粉、增感屏荧光粉、三基色荧光粉、复印灯粉;在农业方面,向田间作物施用微量的硝酸稀土,可使其产值添加5%~10%;在轻纺工业中,稀土氯化物还广泛用于鞣制毛皮、皮裘染色、毛线染色及地毯染色等方面。
由含钒铀矿提钒工艺实例
2019-02-19 12:00:26
美国科罗拉多的钒铀矿是美国钒的首要来历。前期以出产钒为主,铀是副产品。1943年后调整为以出产铀为主。矿石中的钒除钒钾铀矿(K2O·2UO3·V2O5·3H2O)外,还有钒云母[3(AIV)2O3·K2O·18SiO2·2H2O]及含钙钒酸盐。含U3O8约0.24%~1.23%,V2O5约0.07%~1.16%。矿石可不经焙烧,直接用碱液(Na2CO3、NaHCO3)浸取,可是浸取率低,原因在于钒云母中的钒不溶于碱溶液。为此需在氧化气氛下850℃加碱焙烧,然后再在高压釜中120℃,0.21MPa压力下浸取4~6h。钒、铀的浸取率别离可到达70%~80%、90%~95%。
美国阿特拉斯矿藏公司,选用新工艺处理米维达铀矿,工艺流程如图1所示。图1 阿特拉斯矿藏公司莫亚比铀厂工艺流程
矿石破碎至19mm,依据质料的不同,分酸浸、碱浸两条路线处理。
一、碱浸
参加Na2CO3 50~60g/L,溶液进湿球磨、水力旋流器分级,然后进稠密机。溢流回来,加碱,调理至Na2CO3 50~60g/L,再用于球磨。底流分两组,每组串联7个高压釜浸取,120℃、0.35MPa、6h。排出料浆与进料进行热交换,头两个高压釜用直接蒸汽加热。浸取后的矿浆用鼓式过滤机过滤,残渣送尾矿池。滤液进入4个串联的拌和槽,通蒸汽加热,增加NaOH,生成Na2U2O7沉积,经浓缩过滤,得铀产品。滤液通CO2气后,作为浸取液,送往提钒车间。
二、酸浸
将矿石与水在湿球磨及分级机中细磨,液固比5/1,进浮选槽回收得铜精矿。浮选后进入一段浸取槽。浸取后进入水力旋流器分级。溢流经弄清、过滤得清液。底流进2级浸取槽,用蒸汽加热,参加H2SO4,逗留21h。排料经耙式分级机,溢流用作一级浸取用液;底流过滤、洗刷后,残渣送尾矿池。1、2级的清液兼并送萃取工序。
三、萃取
萃取液加酸,调pH值至1.0~1.2。送4级混合弄清槽用叔胺先萃取铀。萃取有机相为:
成分 1号柴油 叔胺 异癸醇
% 92.5 5 2.5
萃取后有机相用碳酸钠碱液反萃得铀产品。萃取铀后的萃余水相,参加金属铁粉,使溶液的电动势降至150mV以下,使铁离子悉数还原为二价,部分钒也被还原为四价,以便进步钒的萃取率。加调停pH=2,在5个混合弄清槽中逆流萃取。有机相为
成分 1号柴油 二-2-乙基-乙基磷酸 异癸醇
% 91 6 3
萃钒后的萃余液排入尾矿池。含钒有机相用15%H2O4反萃。反萃液送沉积槽,通蒸汽加热,参加NH4Cl、NH4OH沉钒得钒酸铵。最终将钒酸铵枯燥、熔化成薄片出售。
钠化钒渣提钒工艺
2019-02-19 12:00:26
直接往含钒铁水中增加6%的纯碱、8%的铁皮,处理后得钠化钒渣。含钒铁水的脱钒率可达60%~80%。钠化钒渣含V2O5达6%以上。主要成分为NaVO3、Na4V2O7、Na3VO4的复合物。硫构成Na2S进入渣相,脱硫率大于80%;磷构成Na3PO4进入渣相,脱磷率60%~80%。所得半钢的硫、磷含量均低于制品钢的规格,因而可在转炉内完成无渣或少渣炼钢。
选用天然碱处理含钒铁水得到的钠化钒渣,曾在四川西昌410厂进行过湿法提钒及收回钠盐的扩展试验。天然碱取自河南吴城及内蒙古西林郭勒盟及鄂尔多斯湖等地。天然碱是Na2CO3及少数NaHCO3、Na2SO4、NaCl的混合物。所得钠化钒渣的成分如下:成分V2O5Na2OPSiO2S%12.8840.861.289.42.09
工艺流程共分6步:1)碳酸化浸取;2)浸取液的氧化及净化;3)深度碳酸化、浓缩结晶分出NaHCO3;4)碱性铵盐沉钒、制取;5)沉钒后液蒸、回来沉钒、后液回来浸取;6)NaHCO3煅烧得纯碱、煅烧得产品V2O5。
此流程在技术上有诱人的远景,扩展试验已成功,产品合格。但纯碱直销严重,故未能施行。
纯铜粉
2017-06-06 17:50:03
纯铜粉是纯铜的一种产品形态。铜的颜色很像金,但发红,铜离子的颜色为蓝色。有剧毒,不过,用特定加工法加工的铜没有毒。铜在干燥空气中安定,可保持
金属
光泽。但在潮湿空气中,表面会生成一层铜绿(碱式碳酸铜,分子式:Cu2(OH)2CO3),保护内层的铜不再被氧化。自然界中含铜的矿物比较多见,大多具有鲜艳而引人注目的颜色,例如:金黄色的黄铜矿CuFeS2,鲜绿色的孔雀石CuCO3Cu(OH)2,深蓝色的石青2CuCO3Cu(OH)2,赤铜矿Cu2O,辉铜矿Cu2S等,把这些矿石在空气中焙烧后形成氧化铜CuO,再用碳还原,就得到
金属
铜。纯铜主成分为铜加银,主要杂质元素有磷、铋、锑、砷 、铁、镍、铅、锡、硫、锌、氧等。它是一种坚韧、柔软、富有延展性的紫红色而有光泽的
金属
,又被称为紫铜。1克的铜可以拉成3000米长的细丝,或压成10多平方米几乎透明的铜箔。纯铜的导电性和导热性很高,仅次于银,但铜比银要便宜得多。中国纯铜加工材按成分可分为:普通纯铜(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。纯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。纯铜在大气、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,纯铜有良好的焊接性,可经冷、热塑性加工制成各种半成品和成品。20世纪70年代,纯铜的
产量
超过了其他各类铜合金的总
产量
。目前世界铜冶炼厂分布:亚洲 :中国 白银(金川)/甘肃; 山东/阳谷祥光铜业;大冶;贵溪;葫芦岛; 金昌; 上海;天津; 云南;印度 伯尔拉铜(代海伊); 杜蒂戈林;伊朗 萨尔 切什梅;日本 别子/爱媛(东予冶炼厂);小坂(秋田) 直岛(香川); 小名滨(福岛) ; 佐贺关(大分) ;玉野(冈山);哈萨克斯坦 巴尔卡什米斯; 杰兹卡兹甘冶炼厂;韩国 温山冶炼厂Ⅰ; 温山冶炼厂Ⅱ;菲律宾 伊莎贝尔/莱特(菲律宾熔炼与精炼协会);乌兹别克斯坦 阿尔马雷克冶炼厂。欧洲:奥地利 布里克斯莱格比利时 贝尔瑟; 霍博肯; UM 皮尔多普芬兰 哈尔亚瓦尔塔德国 汉堡 ; 黑特施泰;吕嫩 Lunen 170 ;意大利 波代 马格拉;波兰 格沃古夫Ⅰ;格沃古夫Ⅱ ; 莱格尼察冶炼厂;罗马尼亚 兹拉特纳冶炼厂; 俄罗斯 基洛夫格拉德(卡拉塔);克拉斯诺乌拉尔斯克冶炼厂; 纳杰日金斯基; 诺里尔斯克冶炼厂; 中乌拉尔斯克冶炼厂;西班牙 韦尔瓦;瑞典 伦岛;英国 沃尔索尔;南斯拉夫 博尔。非洲 :刚果 卢伊卢(科卢韦齐);希图鲁;纳米比亚 楚梅布冶炼厂;南非 纳巴比普冶炼厂(乌基普);帕拉博拉冶炼厂;赞比亚 卢安夏和巴利巴; 穆富利拉; 恩昌加 TLP ;恩卡纳(罗卡纳)。目前,
市场
中纯铜粉的
价格
在每公斤60元左右。
废铜粉价格
2017-06-06 17:49:57
废铜粉价格,沪铜反弹势头强劲,昨日涨停后今日再度高开高走,为现货铜市带来乐观情绪。投资者普遍认为在众多基本金属中,铜最具投资价值,而本轮行情反弹力度之强多少印证了市场的眼光。当然,当前追铜的仍是以炒家为主,厂家继续按需采购。今日,山东地区废铜市场行情与昨日基本持平,废铜持货商叫价坚挺,受利好消息影响,市场整体交易气氛乐观,贸易商对后市看涨,积极入市采购低价货,加上废铜现货供应较为紧张,预计后期购货难较为普遍,今日市场报价:1#光亮铜:50000元/吨左右。今日河北地区铜价与昨日持平,市场交易一般,货源供应平稳,持货商逢价出售,下游商家按需采购,多是按需采购 ,市场观望氛围浓厚。最新报价:1#光亮铜50000元/吨左右。今日,江苏地区废铜价格与昨日基本无明显波动,持货商叫价坚持,市场交易气氛良好,进口商家低价订货,市场库存能基本满足厂家的需求,部分商家们对后市行情看涨。最新报价:1#光亮铜线 49600-50400元/吨。铜:中国宣布将提高人民币汇率弹性的举措的消息为市场带来乐观情绪,投资者普遍预期中国对铜及其他金属的购买力增加,昨日伦铜一度大涨至6729美元。经过近段时间的略为乐观的走势,铜市忧虑明显改善,业内普遍预期后市铜价将会逐步走出低谷,但目前来看,市场积极做高的信心仍有所欠缺,铜价在冲高后遭遇获利盘打压而有所调整,价格重回6500美元一线。得益于外围铜市的强势上扬,沪铜高开高走,午后疯狂飚升,为现货废铜市场带来乐观情绪,废铜交易价格不断走高。虽然对铜后市的整体观点都转趋乐观,但随着午后铜价的逐步走高,铜市买家追货略有谨慎,未过份追高买货,部分商家选择观望,寄望今日铜市走势能给予一些指引。同时,铜价走高引发持货商的乐观预期,部分商家出现惜售情绪。据他们反映,前期的下跌行情令他们遭遇较大的亏损,现在好不容易涨起来了,希望能够再涨一些,让亏损少一些,因此在目前价位还是先看一下。经过昨日的急涨后,今日铜市涨势明显放缓,买卖气氛略有降温,业内期待新一轮上涨行情来临。废铜粉价格未能延续昨日强势,小幅走低。纵观近期铝市走势,上涨动能并不充分,昨日的涨势也是随金属大市而上涨,其基本面压力依然沉重,供过于求局面短期仍难有改观。近日市场传闻铜厂减产的消息,或将对铜价形成一些支持。废铜粉价格于20000美元一线区间波动,暂未有明朗走向。纵观近期本地废铜价格变化,涨跌幅度较为有限,而废铜市场交易更显平淡。据回收商反映,钢厂采购到目前为止仍未有起色,出货难仍是制约收货积极性的主要因素。
钒常识
2019-03-14 09:02:01
钒是高熔点稀有金属,密度5.96,熔点1890℃,沸点3380℃,有耐性,在中加热变脆,含氧和氮的钒也有脆性。钒是电的不良导体,其电导率仅为铜的十分之一。室温下,钒不与氧效果,在加热条件下被氧化成VO、V2O3、VO2、V2O5,高温下与大都非金属元素(如氮、碳、硫)发作反响。钒还能与铝、钴、铜、铁、锰、钼、镍、钯、锡、硅构成合金。钒的氧化态为 -1、+1、+2、+3、+4、+5,一般+2和+3价钒的氢氧化物呈碱性,+4和+5价钒的氢氧化物呈,+5价钒在不同酸度的水溶液中构成不同组成的钒酸盐。在常温下,钒有较好的抗蚀性,本领、稀硫酸、碱溶液和海水腐蚀,但能被硝酸、或浓硫酸腐蚀。 钒在地壳中常与其他元素伴生,富集成工业矿床的很少。首要涣散于钒钛磁铁矿、铀矿、磷矿、铝钒土及煤炭中。钒的矿藏首要有绿硫钒矿(V2S+nS)、钒云母〔K2(Mg,Fe)(Al,V)4Si12O32•4H2O〕、钒铅矿〔PbCl2•3Pb3VO4〕2〕、钒钾铀矿(K2O•2V2O3•V2O5•3H2O)等。 钒矿的分化办法有:①酸法,用硫酸或处理后得到(VO2)2SO4或VO2Cl。②碱法,用或碳酸钠与矿石熔融后得到NaVO3或Na3VO4。③氯化物焙烧法,用食盐和矿石一同焙烧得到NaVO3。 金属钒的制取:含钒的矿藏经处理后得到五氧化二钒,再将五氧化二钒用碳、硅、铝复原得到金属钒;或用、镁复原的办法制取金属钒。 钒是冶金工业的重要质料。在钢铁中,钒首要是以钒铁的方式参加,首要起脱氧和脱氮的效果,一起可进步钢的强度、耐性、淬透性和回火稳定性。现在,90%的钒用作钢铁增加成分出产高强度低合金钢、高速钢、工具钢、轴承钢、耐热钢、不锈钢和铸铁等。钒还用于钛合金、钴和镍基高温合金的增加剂。 V2O5广泛用作有机和无机氧化反响的催化剂,用于出产硫酸、精粹石油。钒在电子工业中可用作电子管的阴极、栅极、X射线靶、真空管加热灯丝。硅化钒和镓化钒是杰出的金属间化合物超导材料。在玻璃工业,钒可用于制作吸收紫外线的玻璃,以及用于制作护目玻璃和防护屏等。