碲化镉
2017-06-02 16:18:18
金属
碲是地壳中的稀散元素,全球探明储量仅4-5 万吨,在冶金,半导体,航天航空,以及太阳能领域有巨大用途,是一种战略金属。碲化镉的性质 棕黑色晶体粉末。不溶于水和酸。在硝酸中分解。 密度:6.20 熔点:1041℃ 碲化镉的用途 光谱分析。也用于制作太阳能
电池
,红外调制器,HgxCdl-xTe衬底,红外窗场致发光器件,光电池,红外探测,X射线探测,核放射性探测器,接近可见光区的发光器件等。全球碲年产量约为300-400吨,随着碲在半导体行业的应用和CdTe 在太阳能薄膜电池中的大规模应用,碲的供应远不能满足快速增长的需求。碲化镉太阳能电池的优缺点碲化镉薄膜太阳能电池在工业规模上成本大大优于晶体硅和其他材料的太阳能电池技术,生产成本仅为0.87美元/W。其次它和太阳的光谱最一致,可吸收95%以上的阳光。工艺相对简单,标准工艺,低能耗,无污染,生命周期结束后,可回收,强弱光均可发电,温度越高表现越好。目前实验室转换效率16.5%,目前工业化转换效率10.7%。理论效率应为28%。发展空间大。然而碲化镉太阳能电池自身也有一些缺点。第一,碲原料稀缺,无法保证碲化镉太阳能电池的不断增产的需求。过去碲是以铜,铅,锌等矿山的伴生矿副产品形式,也就是矿渣,以及冶炼厂的阳极泥等废料的形式存在。碲化镉太阳能电池的不断成长的市场需求,无法得到原料的保证。第二,镉作为重金属是有毒的。碲化镉太阳能电池在生产和使用过程中的万一有排放和污染,会影响环境。碲化镉太阳能电池继续发展的可能性中国四川发现了世界上唯一的、独立存在的碲矿,目前已探明的储藏量为 2000多吨,已经可供全球可用50年。太阳能级高纯碲化镉是由高纯碲和镉在高温密闭的惰性气体,还原性气体和真空 环境中反应得到的。反应容器为石英管,在这一反应过程中,通过回收清洗液中的碲和镉,回收使用过的碲化镉太阳能电池,可实现零排放。美国国家实验室做过碲化镉高温燃烧试验,温度为760-1100度,试验发现,在火灾发生时每100万千瓦,释放的镉总量极限为0.01克。目前的火力发电厂排放的镉大大高于碲化镉电池。生产一节镍镉电池需用10克镉,而峰值功率100瓦的一平米太阳能电池,仅用7克镉。每产生一度电,镍镉电池需消耗3265毫克金属镉,而碲化镉太阳能电池仅需1.3毫克。二者相差2000倍。碲化镉不是镉元素。碲化镉是稳定的,同镉在其他方面的应用相比,镉在碲化镉太阳能电池中的应用是最安全和环保的,所以对环境危害性很小。此外,政府支持发展碲化镉电池。碲化镉太阳能电池技术以他特有的优势,得到了多国政府支持。美国政府开放市场,建多个发电厂。德国政府由欧盟资助,有多个建设项目。中国政府支持建设世界最大的电站。更多关于碲化镉的信息请登入上海
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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。
什么是钠化焙烧提钒
2019-02-25 15:59:39
钠化焙烧提钒是含钒质料提钒使用较多的工艺,研讨也较为透彻,其基本原理是以食盐或苏打为添加剂,经过焙烧将多价态的钒转化为水溶性五价钒的钠盐,再对钠化焙烧产品直接水浸,可得到含钒及少数铝杂质的浸取液,后参加铵盐(酸性铵盐沉积法)制得沉积,经焙烧得到粗V2O5,再经碱溶、除杂并用铵盐二次沉钒得,焙烧后可得到纯度大于98% 的V2O5。也可用硫酸浸出焙烧产品,该工艺已用于石煤和低钒钢渣提钒中。
碲常识
2019-03-14 09:02:01
碲 碲有结晶形和无定形两种同素异形体。结晶碲具有银白色的金属外观,密度6.25,熔点452℃,沸点1390℃。无定形碲(褐色),密度6.0,熔点449.5℃,沸点989.8℃。碲在空气中焚烧带有蓝色火焰,生成二氧化碲;可与卤素反响,但不与硫、硒反响。溶于硫酸、硝酸、和溶液。易传热和导电。 碲矿藏首要与黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等共生,首要碲矿藏有碲铅矿、碲铋矿、辉碲铋矿以及碲金矿、碲铜矿等。铜电解精粹所得的阳极泥是碲的首要来历。处理阳极泥的首要办法是硫酸化焙烧法,其他办法如苏打烧结法等运用较少。依据阳极泥中碲含量的凹凸,选用不同的处理办法:对含碲高的阳极泥,枯燥后在250℃下进行硫酸化焙烧,然后在700℃使二氧化硒蒸发,碲则留在焙烧渣中。对含碲低的铜阳极泥和铅电解阳极泥混合处理时,可进行还原熔炼。高纯碲的制取首要选用电解法。 碲在冶金工业中的用量约占碲总消费量的80%以上。参加少数碲,能够改进低碳钢、不锈钢和铜的切削加工功用。在白口铸铁中,碲用作碳化物稳定剂,使表面巩固耐磨。在铅中添加碲,可进步材料的抗蚀功用,可用来制造海底电缆的护套,也能添加铅的硬度,用来制造电池极板和印刷铅字。碲可用作石油裂解催化剂的添加剂以及制取乙二醇的催化剂。氧化碲用作玻璃的着色剂。高纯碲可用作温差电材料的合金组分,超纯碲单晶是一种新式的红外材料。 镓、铟、、锗、硒、碲和铼一般称为稀散金属,这7个元素从1782年发现碲以来,直到1925年发现铼才被悉数发现。这一组元素之所以被称为稀散金属,一是因为它们之间的物理及化学性质等类似,划为一组;二是因为它们常以类质同象的方式存在于有关的矿藏傍边,难以构成独立的具有独自挖掘价值的稀散金属矿床;三是它们在地壳中的均匀含量较低,以稀疏涣散状况伴生在其他矿藏之中,只能随挖掘主金属矿床时在选冶中加以归纳收回和运用。 稀散金属具有极为重要的用处,是今世高科技新材料的重要组成部分。由稀散金属与其他有色金属组成的一系列化合物半导体、电子光学材料、特殊合金、新式功用材料及有机金属化合物等,均需运用共同功用的稀散金属。用量尽管不大,但至关重要,缺它不行。因此广泛用于今世通讯技能、电子计算机、宇航、医药卫生、感光材料、光电材料、动力材料和催化剂等职业。 稀散金属在自然界中首要以涣散状况赋存在有关的金属矿藏中,如闪锌矿一般都富含镉、锗、镓、铟等,单个还含有、硒与碲;黄铜矿、黝铜矿和硫砷铜矿常常富含、硒及碲,单个的还富含铟与锗;方铅矿也常富含铟、、硒及碲;辉钼矿和斑铜矿富含铼,单个的还富含硒;黄铁矿常富含、镓、硒、碲等。现在,尽管已发现有近200种稀散元素矿藏,但因为稀疏而未富集成具有工业挖掘的独立矿床,迄今只发现有很少见的独立锗矿、硒矿、碲矿,但矿床规划都不大。 我国稀散金属矿产资源比较丰富,已探明有稀散金属矿产储量的矿区:锗矿散布在11个省区,其间广东、云南、吉林、山西、四川、广西和贵州等省区的储量占全国锗总储量的96%;镓矿散布在21个省区,首要会集在山西、吉林、河南、贵州、广西和江西等省区;铟矿散布在15个省区,首要会集在云南、广西、内蒙古、青海、广东;矿散布在云南、广东、甘肃、湖北、广西、辽宁、湖南等7个省区;硒矿散布在18个省区,首要会集在甘肃,其次为黑龙江、广东、青海、湖北和四川等省区;碲矿散布在15个省区,首要会集在江西、广东、甘肃;铼矿散布在陕西、黑龙江、河南和湖南、湖北、辽宁、广东、贵州、江苏9个省。
碲知识
2019-03-08 09:05:26
碲有结晶形和无定形两种同素异形体。结晶碲具有银白色的金属外观,密度6.25,熔点452℃,沸点1390℃。无定形碲(褐色),密度6.0,熔点449.5℃,沸点989.8℃。碲在空气中焚烧带有蓝色火焰,生成二氧化碲;可与卤素反响,但不与硫、硒反响。溶于硫酸、硝酸、和溶液。易传热和导电。
碲矿藏首要与黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等共生,首要碲矿藏有碲铅矿、碲铋矿、辉碲铋矿以及碲金矿、碲铜矿等。铜电解精粹所得的阳极泥是碲的首要来历。处理阳极泥的首要办法是硫酸化焙烧法,其他办法如苏打烧结法等运用较少。依据阳极泥中碲含量的凹凸,选用不同的处理办法:对含碲高的阳极泥,枯燥后在250℃下进行硫酸化焙烧,然后在700℃使二氧化硒蒸发,碲则留在焙烧渣中。对含碲低的铜阳极泥和铅电解阳极泥混合处理时,可进行还原熔炼。高纯碲的制取首要选用电解法。
碲在冶金工业中的用量约占碲总消费量的80%以上。参加少数碲,能够改进低碳钢、不锈钢和铜的切削加工功用。在白口铸铁中,碲用作碳化物稳定剂,使表面巩固耐磨。在铅中添加碲,可进步材料的抗蚀功用,可用来制造海底电缆的护套,也能添加铅的硬度,用来制造电池极板和印刷铅字。碲可用作石油裂解催化剂的添加剂以及制取乙二醇的催化剂。氧化碲用作玻璃的着色剂。高纯碲可用作温差电材料的合金组分,超纯碲单晶是一种新式的红外材料。
镓、铟、、锗、硒、碲和铼一般称为稀散金属,这7个元素从1782年发现碲以来,直到1925年发现铼才被悉数发现。这一组元素之所以被称为稀散金属,一是因为它们之间的物理及化学性质等类似,划为一组;二是因为它们常以类质同象的方式存在于有关的矿藏傍边,难以构成独立的具有独自挖掘价值的稀散金属矿床;三是它们在地壳中的均匀含量较低,以稀疏涣散状况伴生在其他矿藏之中,只能随挖掘主金属矿床时在选冶中加以归纳收回和运用。
稀散金属具有极为重要的用处,是今世高科技新材料的重要组成部分。由稀散金属与其他有色金属组成的一系列化合物半导体、电子光学材料、特殊合金、新式功用材料及有机金属化合物等,均需运用共同功用的稀散金属。用量尽管不大,但至关重要,缺它不行。因此广泛用于今世通讯技能、电子计算机、宇航、医药卫生、感光材料、光电材料、动力材料和催化剂等职业。
稀散金属在自然界中首要以涣散状况赋存在有关的金属矿藏中,如闪锌矿一般都富含镉、锗、镓、铟等,单个还含有、硒与碲;黄铜矿、黝铜矿和硫砷铜矿常常富含、硒及碲,单个的还富含铟与锗;方铅矿也常富含铟、、硒及碲;辉钼矿和斑铜矿富含铼,单个的还富含硒;黄铁矿常富含、镓、硒、碲等。现在,尽管已发现有近200种稀散元素矿藏,但因为稀疏而未富集成具有工业挖掘的独立矿床,迄今只发现有很少见的独立锗矿、硒矿、碲矿,但矿床规划都不大。
我国稀散金属矿产资源比较丰富,已探明有稀散金属矿产储量的矿区:锗矿散布在11个省区,其间广东、云南、吉林、山西、四川、广西和贵州等省区的储量占全国锗总储量的96%;镓矿散布在21个省区,首要会集在山西、吉林、河南、贵州、广西和江西等省区;铟矿散布在15个省区,首要会集在云南、广西、内蒙古、青海、广东;矿散布在云南、广东、甘肃、湖北、广西、辽宁、湖南等7个省区;硒矿散布在18个省区,首要会集在甘肃,其次为黑龙江、广东、青海、湖北和四川等省区;碲矿散布在15个省区,首要会集在江西、广东、甘肃;铼矿散布在陕西、黑龙江、河南和湖南、湖北、辽宁、广东、贵州、江苏9个省。
粗铋的碱性碲渣回收碲
2019-01-31 11:06:04
粗铋碱性精粹产出的碱性碲渣,其成分已列于下表,其间含Te6~30%,是收回碲质料。
一、工艺流程
出产碲的流程如图1。图1 碲出产工艺流程图
二、首要技能条件
(一)球磨与浸出。碲渣装入湿式球磨机磨至100~120目,液固比为1∶1,每批球磨4小时,然后将球磨液泵至浸出罐,用水稀释至原体积的三倍,加温至80~95℃,拌和6小时后弄清。上清液成分为(克/升):Te30~32,Se2~3,Bi<0.1,Pb0.01~0.03,Fe<0.1,As0.1~0.3,Sb0.1~0.2,Ca<0.1,Zn<0.1,游离NaOH30~32。
(二)净化。净化的意图是除掉重金属杂质和SiO2。加Na2S使重金属杂质变成硫化物沉积,每升溶液参加Na2S量一般为1.5~2.5克,反应为:
Na2PbO2+Na2S+2H2O=PbS↓+4NaOH
参加适量CnCl2,使SiO2生成硅酸钙沉积,其反应为:
Na2SiO8+CaCl2=CaSiO8↓+2NaCl
操控溶液含NaOH量为25~35克/升,液温85℃以上,当滤纸呈棕灰色即为结尾。
(三)中和。中和的意图是使转化为TeO2,一起为了脱硒,加温至60~80℃,用稀硫酸(酸∶水=1∶4)中和至pH4.5~6,生成TeO2沉积,反应为:
Na2TeO3+H2SO4=TeO2+Na2SO4+H2O
鼓风拌和、过滤、TeO2沉积用沸水洗刷后,其化学成分为(%):Te70~75,Se<0.1,Cu<0.1,Pb0.5~1.5,SiO24~5,Bi0.2~0.4,Sb0.2~0.3。
(四)煅烧。煅烧的意图是为了进一步脱硒。煅烧温度300~450℃,恒温1~3小时,当TeO2呈黄白色即为合格品。
(五)造液。TeO2能溶于NaOH溶液,反应为:
TeO2+2NaOH=Na2TeO3+H2O
每千克TeO2参加0.55~0.65千克NaOH,液固比为5∶1,液温90℃,溶液密度大于1.36克/厘米3,静置两天后运用。
(六)电积。电解液为净化后的溶液。其化学成分为(克/升):Te180~220,NaOH80~100,Se<0.3,Pb<0.003,Cu<0.003。室温下电积,电流密度40~60安/米2;同极距为50~110毫米;槽电压1.5~2.8伏;电解液循环补加新液,使溶液含碲大于100克/升;阳极选用铁板,阴极选用不锈钢板;电解周期5~12天。
通直流电后,碲在不锈钢阴极板上分出,阳极开释氧气。
(七)铸型。出槽后,用木锤轻敲阴极,将分出碲敲碎落入不锈钢桶内煮洗,可先加少数草酸,煮洗36小时后,再用蒸馏水煮洗48小时。将洗净的分出碲烘干,坩埚熔铸,铸型温度为480~600℃可加少数硼砂扒渣,铸锭表面吹风冷却。
三、首要设备
(一)球磨机。φ600×1000毫米,转速45转/分。
(二)浸出罐,中和罐,净化罐。各一个,选用夹套式珐琅反应釜(φ1000×1500毫米),机械拌和。
(三)真空泵。SZ-2二台。
(四)电解槽。六个,钢板衬胶,790×600×640毫米。
(五)硅整流器。GZH3-40型一台,100安,50伏。
四、产品用处
碲用于半导体工业温差发电与温差致冷;作冶金添加剂,改进钢铁和铜,铅及其合金的功能;还用于有机化工组成作催化剂,用于玻璃、陶瓷工业作染色剂。
五、产品质量
一号精碲的化学成分(%):Te≥99.99,Cu≤0.001,Pb≤0.002,Al≤0.001,Bi≤0.001,As≤0.0005,Fe≤0.001,Na≤0.003,Si≤0.001,S≤0.001,Se≤0.002,Mg≤0.001。
六、其它办法收回碲
(一)还原法。还原法是将TeO2粉末配入面粉作还原剂,在坩埚内还原熔炼,待白色蒸气挥发完后,加硼砂扒渣。所产出之碲锭含碲99%,可用作冶金添加剂和玻陶染色剂。
(二)可溶阳极电解。阳极板由含碲99%的粗碲铸成,阴极选用不锈钢板,选用电解液,含NaOH 80~100克/升,Te 90~100克/升,室温,电流密度50~100安/米2,槽电压1.5~2伏。可产出1号精碲。
碲铜
2017-06-06 17:50:05
碲铜,即碲和铜的合金。 碲铜常用的有两种:含1%碲的碲铜具有良好的切削加工性能;含50%碲和50%铜的碲铜用作中间合金。 碲铜常应用于:具有优良的导电、导热、耐腐蚀、抗高温性,广氾应用於电气插件、端子、电气元件、汽车零件、弹性元件、焊接电极、炉内组件等。 碲铜是一种高导、高强度、高灭弧的碲铜合金材料,涉及电器电子
行业
中使用的高导合金材料。高导、高强度、高灭弧的碲铜合金材料按以下组分构成(百分含量比):铜98.6~99.3%,碲0.5~1%,稀有元素0.2~0.4%。除具备高导电性和高灭弧性外,还具有高强度,高塑性和高起晕电压和击穿电压等优良特性。碲铜合金材料可替代现有的银铜合金使用,还是大型发电机组导线、固体微波管底座热层和18GH2的PIN管的特选材料,同时也是电线、电缆的新型基本材料。 以下是碲铜的产品标准、化学成分以及机械性能的指标:
碲铜
2017-06-06 17:50:03
碲铜是碲和铜的合金。根据两种
金属
的含量不同,碲铜的主要性能有两种:含1%碲的碲铜具有良好的切削加工性能;含50%碲和50%铜的碲铜用作中间合金。此外碲铜具有优良的导电、导热、耐腐蚀、抗高温性,广氾应用於电气插件、端子、电气元件、汽车零件、弹性元件、焊接电极、炉内组件等。碲铜的具体物理及化学特性如下:
碲锭
2017-06-02 16:19:17
碲锭碲的产品形态物质。碲有结晶形和无定形两种同素异形体。结晶碲具有银白色的
金属
外观,密度6.25克/厘米3,熔点452℃,沸点1390℃,硬度是2.5(莫氏硬度)。不溶于同它不发生反应的所有溶剂,在室温时它的分子量至今还不清楚。无定形碲(褐色),密度6.00克/厘米3,熔点449.5±0.3℃,沸点989.8±3.8℃。碲在空气中燃烧带有蓝色火焰,生成二氧化碲;可与卤素反应,但不与硫、硒反应。溶于硫酸、硝酸、氢氧化钾和氰化钾溶液。易传热和导电。碲除了兼具金属和非金属的特性外,碲还有几点不平常的地方:它在周期表的位置形成“颠倒是非”的现象──碲引比碘的原子序数低,却具有较大的原子量。如果人吸入它的蒸气,从嘴里呼出的气会有一股蒜味。碲有结晶形和无定形两种同素异形体。电离能9.009电子伏特。结晶碲具有银白色的金属外观,密度6.25克/厘米3,熔点452℃,沸点1390℃,硬度是2.5(莫氏硬度)。不溶于同它不发生反应的所有溶剂,在室温时它的分子量至今还不清楚。无定形碲(褐色),密度6.00克/厘米3,熔点449.5±0.3℃,沸点989.8±3.8℃。碲在空气中燃烧带有蓝色火焰,生成二氧化碲;可与卤素反应,但不与硫、硒反应。溶于硫酸、硝酸、氢氧化钾和氰化钾溶液。易传热和导电。碲消费量的80%是在冶金工业中应用:钢和铜合金加入少量碲,能改善其切削加工性能并增加硬度;在白口铸铁中碲被用作碳化物稳定剂,使表面坚固耐磨;含少量碲的铅,可提高材料的耐蚀性、耐磨性和强度,用作海底电缆的护套;铅中加入碲能增加铅的硬度,用来制作
电池
极板和印刷铅字。碲可用作石油裂解催化剂的添加剂以及制取乙二醇的催化剂。氧化碲用作玻璃的着色剂。高纯碲可作温差电材料的合金组分。碲化铋为良好的制冷材料。碲和若干碲化物是半导体材料。超纯碲单晶是新型的红外材料。 碲有毒,属于危险品 ,碲是一种稀有的元素,在地壳中的含量和金、铑差不多,化学性质和硒差不多,而毒性较小。在空气中将碲加热熔融,会生成氧化碲的白烟。它使人恶心飞头痛飞眩晕飞口渴、皮肤搔痒、呼吸短促和心悸 人体吸入碲后,在呼气、汗、尿中产生一种令人不愉快的大蒜臭气。这种臭气很容易被别人感觉到而本人往往感觉不到。若口服适量的维生素C,即以消除气味。较大剂量的碲能抑制汗腺的分泌,损害皮肤,并能妨碍消化机能。碲锭目前的市场价格是每公斤1400元人民币左右。本文为转载稿,仅代表作者本人的观点,与本网立场无关。上海有色网信息科技有限公司不对其中包含或引用的信息的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。对于任何因直接或间接采用、转载本文提供的信息造成的损失,上海有色网信息科技有限公司均不承担责任。媒体合作事宜, 敬请联系info@smm.cn 或 021-6183 1988 转 5009。
钠化焙烧提取五氧化二钒工艺
2019-02-11 14:05:44
一、工艺流程
石煤钒矿石破碎→烘干→球磨→加盐制球→焙烧→水浸→离子交换→沉积→热解→五氧化二钒。
含钒石煤矿石经破碎、烘干、球磨至-80目占90%以上,加氯化钠制球,球粒在750~850℃下焙烧2~4 h后,用水静态浸出。浸出液中钒质量浓度1~3 g/L,浸出渣堆积。选用717强碱性阴离子树脂以离子交换法富集浸出液中的钒,用氯化钠解吸。解吸液中钒质量浓度达18~22g/L,加硫酸铵或氯化铵沉积钒得,在550℃下热解得五氧化二钒产品。
二、工艺原理及使用
钠化焙烧过程中发作如下反响:xNa2O·yV2O5+xCl2↑,
当有水蒸气存在时发作以下反响:
yV2O+2xNaCl+xH2O→
xNa2O·yV2O5+2xHCl↑
氯化钠单独在空气中高温加热(熔点808℃)基本上不分化,但在某些物质,如铁、锰、SO3、V2O5等存在时会发作分化,发生或氯化体,氧化矿藏晶格中的钒,使生成xNa2O·yV2O5:
yV2O5+xNa2O→xNa2O·yV2O5
钒酸钠在水溶液中很简单溶解,使钒转入溶液。
钠化焙烧工艺是一种经典的提钒工艺,钒总收率40%~50%。本钱在4万~5万元/t,因出产过程中发生氯化氢、等有毒有害气体,对环境有污染,所以现在已较少选用。
稀土硅铁合金的粉化及防治措施
2019-02-20 11:03:19
合金的粉化现象 某些稀土中间合金放置在空气中会主动粉化,特别是用稀土精矿为质料出产的合金和碳热复原法出产的合金,粉化倾向更为严重,有的仅在几十分钟内就悉数粉化成暗灰色的粉末,装桶的块状合金曾因粉化发生过爆破。据调查,合金粉化时逸出的气体常有冲鼻的气味,会自烯并伴有爆裂声。有粉化倾向的合金在湿润空气中会加速粉化进程。粉化的合金给传统运用领域形成必定困难。
将易粉化合金置于研究其粉化进程的设备中,收集到的气体以为主,复原少数的PH3和AsH3等。排出的量和总气体与时刻联系曲线如图1和图2所示。图1 合金粉化逸出氢量与时刻联系
图2 合金粉化逸出气体体积改变状况
据文献报导,合金在空气中粉化后,其质量增加0.62%左右。磷含量改变为0.07%,砷含量改变为0.01%。 表1 合金粉化前后部分元素分析成果 单位:%炉 号状 态OPFeRESiA-30未粉块
粉末
入水后0.05
0.06
0.020.65
0.53
0.4127.30
27.30
27.33 21.33 46~48A-32末粉块
粉末
入水后0.08
0.07
0.030.59
0.50
0.4325.54
24.73
25.27 18.07 46~48
选用纯洁质料,在真空感应炉中冶炼出的稀土硅铁合金和稀土硅化物也有粉化现象。
合金粉化的原因分析
影响合金粉化的要素许多,如冶炼温度杂质含量、冷却速度和周围环境的温度等。在实践中长时间调查发现,凡易粉化合金一般晶粒比较粗大,结构疏松,特别是在图3所示的Ⅱ区组分的合金,在空气中会主动粉化。这个区域的边线外延到硅铁线上,其规模刚好也是硅铁易粉化区。因而合金粉化的首要原因可能是易粉化组成的合金缓慢冷却时,稀土硅化物或ξ相硅铁在晶粒鸿沟分出,分出的化合物被空气中水气所氧化,体积胀大而使合金破坏。
合金遇水会加速粉化,分出的气体有味,因而能够揣度粉化与合金中搀杂有微量的碳化物或渣相有关。
避免合金粉化的办法
(1)供给质料碱度,下降质料中有害杂质含量 进步质料碱度,能够有用下降合金中的硅含量,使其处于易粉化区以外。但碱度的改变会影响到整个冶炼进程。下降质料中有害杂质,特别是磷的含量至关重要,在稀土精矿脱铁时只需留意操控温度和碱度,必要时增加一些强化办法如增加少数硅铁就能够确保渣中磷含量符合要求。南京冶金研究所选用稀土精矿粉在高碱度下直接炼硅铁合金,使磷进入大气和渣中,所得的合金不粉化。
图3 稀土合金粉化区域图
(2)进步出炉温度 进步出炉温度要避免合金中混入渣等杂物,渣铁别离较好;出炉温度进步后,也易于进行包中处理。
(3)浇铸薄锭和水淬处理 浇铸薄锭和水淬均是加速合金的冷却速度,避免合金偏析,细化晶粒的办法,对按捺合金粉化有必定作用。尤其是水淬,操作简略,水淬前后合金化学成分改变不大,详细数据列于表2。但水淬后合金粒常有空心,堆密度较小,还需对这种处理方式进行深化一步实验。北京科技大学选用氩气制粉,能够使合金粉直接用于喷吹设备。
表2 水淬前后合金化学成分比较 单位:%试 样RESiFeCaMgPAl水淬前
水淬后18.55
18.7955.73
51.3516.73
20.362.53
2.140.14
0.170.018
0.0240.96
0.90
粉化合金的运用与处理
(1)直接运用于喷吹法或包芯线中 对稀土在钢铁中运用的传统参加办法-冲入法来说粉化合金的粒度太小,表面能较大,不免漂浮在需处理的钢液或铁液的表面被白白氧化掉,使处理工艺失利。但现在,跟着稀土参加办法的改善,喷吹法、包芯线喂丝法已推行和运用,块状的合金需破坏到必定粒度,具有必定形状才干适用。从很多分析数据看,合金粉化前后化学改变不大,表面的氧化层也很薄,不至影响运用。
(2)制造其他种类合金 我国除稀土硅铁合金是选用硅热复原法冶炼的以外,其他种类的合多选用熔融配料法出产。
(3)重熔处理 粉化后的合金在配有必定碱度的稀土富渣(或冶炼稀土合金后的废渣)维护下进行重熔处理,稀土档次略有进步,硅含量略有下降,详细数据列于表3,重熔后合金一般不再粉化。
表3 合金重熔前后首要化学成分比较 单位:%试 样RESiFe粉化合金
重熔后合金24.79
25.9258.50
55.109.26
10.06
碲铜 英文
2017-06-06 17:50:14
碲铜 英文是?碲铜英文:tellurium copper碲和铜的合金。常用的有两种:含1%碲的碲铜具有良好的切削加工性能;含50%碲和50%铜的碲铜用作中间合金。合 金 美国 ASTM 中国 GB 日本 JIS 德国 DIN 英国 BS碲铜 C14500 QTe0.5 C1450 CuTeP C109化学成分 合 金 化学成分 %Cu Te P碲铜 C14500 99 % 0.4-0.7 % 0.01 %机械及物理性能 合 金 状态 抗拉强度 MPa 硬度 HV 延伸率 % 导电率 %IACS 车削性 %碲铜 C14500 H04 330 100 15 93 85应用:具有优良的导电、导热、耐腐蚀、抗高温性,广氾应用於电气插件、端子、电气元件、 汽车零件、弹性元件、焊接电极、炉内组件等。铜是一种化学元素,它的化学符号是Cu(拉丁语:Cuprum),它的原子序数是29,是一种过渡
金属
。 铜呈紫红色光泽的
金属
,密度8.92克/立方厘米。熔点1083.4±0.2℃,沸点2567℃。常见化合价+1和+2。电离能7.726电子伏特。铜是人类发现最早的
金属
之一,也是最好的纯
金属
之一,稍硬、极坚韧、耐磨损。还有很好的延展性。导热和导电性能较好。铜和它的一些合金有较好的耐腐蚀能力,在干燥的空气里很稳定。但在潮湿的空气里在其表面可以生成一层绿色的碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3,这叫铜绿。可溶于硝酸和热浓硫酸,略溶于盐酸。容易被碱侵蚀。铜是古代就已经知道的
金属
之一。一般认为人类知道的第一种
金属
是金,其次就是铜。铜在自然界储量非常丰富,并且加工方便。铜是人类用于生产的第一种
金属
,最初人们使用的只是存在于自然界中的天然单质铜,用石斧把它砍下来,便可以锤打成多种器物。随着生产的发展,只是使用天然铜制造的生产工具就不敷应用了,生产的发展促使人们找到了从铜矿中取得铜的方法。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CuCO3·Cu(OH)2或者Cu2(OH)2CO3,深蓝色的石青2CuCO3Cu(OH)2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。纯铜制成的器物太软,易弯曲。人们发现把锡掺到铜里去,可以制成铜锡合金──青铜。铜,COPPER,源自Cuprum,是以产铜闻名的塞浦路斯岛的古名,早为人类所熟知。它和金是仅有的两种带有除灰白黑以外颜色的
金属
。铜与金的合金,可制成各种饰物和器具。加入锌则为黄铜;加入锡即成青铜。更多有关碲铜请详见于上海
有色
网
碲铜合金
2017-06-06 17:50:05
碲铜合金广泛应用于特种精密电机绕线、铜排、电缆、空调、冰箱散热管、晶体管底座、IT芯片、引线框架铜带、冷凝器、汽车水箱等
行业
。 目前,太阳能作为全球的清洁能源受到各国政府的大力支持和重点发展,这个
行业
的发展带动了连接器的大量
市场
需求。一般连接器为了成本等方面的考虑很多都采用无氧铜或者黄铜来加工生产,但是,由于太阳能的许多连接都是暴露在野外高温潮湿等复杂的气候环境条件下使用,环境的复杂性加快了对连接部件材料的腐蚀,从而缩短部件的使用寿命。另由于太阳能在转换为电能的过程中,对连接器的传导性能提高可以减少电能在传输过程中的损失和衰减,从而保持和提高了太阳能的转换率。连接器腐蚀产生的氧化物会造成连接件端子的电阻增大,增大了在传输过程中的能耗,使太阳能的光电转换大大降低。所在在太阳能
行业
的连接器生产就需要一种高传导和在复杂气候环境下耐腐蚀的材料。 碲铜合金材料由于有优良的切削性能可以精密加工成各种精密部件,材料的抗腐蚀性能可以应用于复杂气候环境下的连接器及端子而不被轻易腐蚀或氧化从而提高部件的使用寿命,碲铜保持了较高的传导性能,保证了在传输过程中的能耗和衰减对太阳能造成的影响。 在高端连接部件端子以及复杂气候环境条件要求的太阳能连接部件生产方面,以碲铜合金来生产加工,其优越性是很明显的。
碲铜合金
2017-06-06 17:50:02
碲铜合金(DT) 该合金广泛应用于特种精密电机绕线、铜排、电缆、空调、冰箱散热管、晶体管底座、IT芯片、引线框架铜带、冷凝器、汽车水箱等
行业
。 目前,太阳能作为全球的清洁能源受到各国政府的大力支持和重点发展,这个
行业
的发展带动了连接器的大量
市场
需求。一般连接器为了成本等方面的考虑很多都采用无氧铜或者黄铜来加工生产,但是,由于太阳能的许多连接都是暴露在野外高温潮湿等复杂的气候环境条件下使用,环境的复杂性加快了对连接部件材料的腐蚀,从而缩短部件的使用寿命。另由于太阳能在转换为电能的过程中,对连接器的传导性能提高可以减少电能在传输过程中的损失和衰减,从而保持和提高了太阳能的转换率。连接器腐蚀产生的氧化物会造成连接件端子的电阻增大,增大了在传输过程中的能耗,使太阳能的光电转换大大降低。所在在太阳能
行业
的连接器生产就需要一种高传导和在复杂气候环境下耐腐蚀的材料。 碲铜合金材料由于有优良的切削性能可以精密加工成各种精密部件,材料的抗腐蚀性能可以应用于复杂气候环境下的连接器及端子而不被轻易腐蚀或氧化从而提高部件的使用寿命,碲铜保持了较高的传导性能,保证了在传输过程中的能耗和衰减对太阳能造成的影响。 在高端连接部件端子以及复杂气候环境条件要求的太阳能连接部件生产方面,以碲铜材料来生产加工,其优越性是很明显的。
金-碲矿石选矿技术
2019-02-12 10:07:54
金与银都或多或少地能与碲结合成化合物。金的碲化物用起泡剂就能浮选。但因为碲化物很脆,磨矿过程中易泥化,然后给碲化物的浮选形成困难。因而,处理金-碲矿石时,必须进行阶段浮选。
金-碲矿石的优先浮选准则流程如图1所示。首要,从矿石中收回金的碲化物和其他易浮矿藏。在苏打介质(pH=7.5~8)中只用松根油或其他起泡剂进行浮选,使一部分游离金进入精矿中,而尾矿则用巯基捕收剂进行硫化物浮选。金-碲精矿进行长期化(4~5d)处理,而金-硫化物精矿则实施焙烧,然后对焙砂进行化。
图1 金-碲矿石优先浮选准则流程
另一个准则流程(如图2所示),是从混合浮选精矿及其化尾矿平分选出含碲产品。必要时,可对精矿进行再磨、洗刷和脱水,然后在苏打-介质中以碳氢油作为捕收剂进行碲化物浮选。
图2 金-碲-黄铁矿矿石的混合-优先浮选流程
当时,金-碲矿石可用下列两种计划进行处理。
(1)将难溶金用浮选法选入精矿中,对精矿实施氧化焙烧,焙砂和浮选尾矿进行化。
(2)将矿石直接进行化,化尾矿进行浮选。对浮选精矿进行焙烧,其焙砂进行化。
澳大利亚的莱克-维尤恩德-斯塔尔选金厂选用第一种计划处理难溶金-碲矿石的选冶工艺流程如图3所示。
图3 澳大利亚某选金厂处理难溶金-碲矿石的选冶工艺流程
所处理矿石含金7.5g/t,金主要为碲化物的细粒包裹体,粒度由微细到5mm。图3为重选-浮选和浮选精矿焙烧-化以及浮选尾矿化的联合流程。矿石进行三段破碎(至小于10mm)和四段磨矿,以防碲化物过破坏。在磨矿与分级循环中先用绒布溜槽收回粗金粒金,粗选溜槽给矿粒度为15%-1.65mm,扫选溜槽给矿粒度为20%+0.074mm。磨碎后的矿石用浮选法收回难溶金。浮选精矿经脱水并焙烧(500~550℃),以便解离含金硫化物和碲化物,使之适合于化。因为浮选精矿含硫量很高,所以进行独自焙烧,其焙砂先用溜槽收回单体金,然后进行两段化。重选精矿进行混。
该厂金总收回率为94.2%。其间,原矿溜槽选别收回率为13.02%;焙砂溜槽选被收回率为20%;焙烧化收回率为57.60%;浮选尾矿化收回率为3.60%。
粉体粒径对陶瓷烧结的致密化有什么影响?
2019-01-03 09:37:07
在2150 ℃烧结温度下,酚醛树脂2.0%+碳化硼2.5%,按配方依次选用A2 : A1(4 : 1)、A2、A3 : A1(4 :1)、A3四种粉体进行试验,平均粒径依次约为0.8 μm、1.0 μm、1.6 μm、2.0μm,研究粉体粒径对碳化硅陶瓷烧结致密化的影响。下面来为大家分析结论。
粗/细混合粉体烧结后SiC陶瓷颗粒结合相比单一粉体烧结而言晶粒细小,结合更加紧密,由于使用的粗、细粉体粒径差别适中,使细颗粒可以较好地填充至粗颗粒之间的孔隙处,故烧结后晶粒大小较为一致,碳和气孔分布较均匀,没有明显的聚集和异常晶粒长大;
使用的粗颗粒相比粒径较大,使细颗粒的填充不够充分,因此可以观察到烧结后存在晶粒结合不够紧密,尺寸大小不一,气孔分布不均等现象,使用单一粉体烧结时,粉体粒径较细的粉体烧结后晶粒交织生长,结合较为紧密,气孔分布较为均匀,而粉体粒径较粗的粉体烧结后存在部分晶粒生长大小不一,气孔分布不均且有增大的趋势。
采用粗/细混合粉体进行烧结的样品抗弯强度和密度均高于使用单一粉体烧结的样品,这一结果与显微结构相吻合。其中进行烧结的SiC陶瓷样品的密度和抗弯强度达到3.11g/cm3和428 Mpa,略大于使用单一粉体进行烧结后样品。
尽管它的力学性能距离单一粉体进行烧结的样品还存在较大的差距,但这依然可以为低成本常压烧结SiC陶瓷提供一个思路,表明若粗/细粉体的颗粒分布优化出合理的比例之后,将极有可能使用部分混合粉体替代全部为细颗粒的粉体实现SiC陶瓷常压致密化烧结。
金-碲矿石的处理
2019-02-14 10:39:49
金与银都能或多或少地与碲结合成化合物。金的碲化物脆而易浮(单用起泡剂就能浮),在金-碲矿石中部分为细粒浸染的碲化物。因而处理此类矿石可有二种计划: 1.将难溶金用浮选法选入精矿中,对金-碲精矿实施氧化焙烧,焙砂和浮选尾矿进行化。但在焙烧时,应逐步升温以避免金的碲化物溶化吸收与其连生体的金,而延伸化时刻;一起焙烧时还要避免部分金随烟尘而丢失。 2.将矿石直接化,化尾矿进行浮选,对浮精进行焙烧,其焙砂再进行化。由于金的碲化物比游离金难溶于中,其溶解度随溶液中含氧和硷浓度的进步而添加,一起能分化碲化物,化能将物料细磨(到达-200目占99%),延伸浸出时刻(50~60小时),使用高硷度溶液(CaO浓度大于0.02%),往矿浆中激烈充气或参加氧化剂(Na2O2用量 1为200~500克/吨)和化(用量为的—)等 3办法。
碲金矿的浮选和氰化
2019-02-19 10:03:20
恩佩罗尔(Emperor)矿业公司处理斐济维图考兰(Vatukoula)邻近的由细粒天然金与碲化金及黄铁矿和毒砂紧密结合的矿石。矿石湿润而易碎。其间细粒矿泥占矿石总重量的22%,它含有占总量48%的金。为了战胜处理这种矿石进程中所存在的困难,改善后的流程如图1。图1 恩佩罗尔矿业公司简明流程
工厂处理矿石的才能为1200t∕d。矿石经破碎、磨矿和浓缩,溢流抛弃。浓浆加碳酸钠于阿格特(Agitair)浮选机中浮选产出精矿送二次磨矿。尾矿抛弃,选用这种处理办法是因为浓缩机溢流中的有害可溶盐和浮选尾矿中的矿泥难于除掉的原因。
二次磨矿在化液中进行,矿石虽磨到65% -0.074mm(200目),但金一般仍是不能与脉石别离。磨过的矿浆经粗选、精选和二次精选产出含金30kg∕t的高品位浮选碲精矿。所用的浮选药剂丁基黄药11g/t、Teric402 4g/t。为按捺黄铁矿和毒砂,浮选液中还含0.02%NaCN、0.015%CaO。
处理碲精矿运用图2的流程。行将精矿再磨矿后,于0.9m×1.2m的拌和机中将矿浆调整至含2%的NaOH和等量的Na2CO3,并按原猜中每公斤碲参加相当于2.2kg氯的漂(或次等),拌和2h使碲化物氧化后分批过滤。渣再经磨矿和压滤后,滤饼于0.9m×1.8m拌和机中化3~4h后过滤洗刷。图2 恩佩罗尔矿业公司收回金属碲生产流程
洗刷渣于0.9m×1.5m拌和机中加Na2S浸出一夜使碲溶解。此刻,铁、铜和铅等被硫化沉积。硫化渣送焙烧。矿浆过滤洗刷后,滤液和洗液兼并,于1.5m×1.8m拌和机中稀释到含碲5~10g∕L,按含碲量的3倍参加钠使碲复原沉积。沉积物过滤,于真空炉中枯燥后,在硼砂覆盖下熔铸成碲锭。
矿石含碲12.2g∕t,碲的收回率约为88%。
浮选碲矿后的尾矿,经浓缩于串联的5台拌和机中化。矿浆于穆尔过滤机中过滤,滤液用焙烧炉来的SO2充气使金复原沉积。滤渣调浆再于华莱士(Wallace)充气机中充气使硫化物活化后进浮选。经粗、扫、精选产出精矿。尾矿抛弃。所用的浮选药剂硫酸铜200g∕t、捕收剂(乙基黄药、丁基黄药和气体促进剂404)164g∕t、起泡剂86g∕t。
浮选精矿于3台60型长耙式爱德华焙烧炉焙烧后,水洗收回铜。洗刷后的焙砂先加石灰浆化,然后化60h。
药剂总消耗量为370g/t、石灰4.73kg∕t。矿石含金8g∕t,金总收回率为86.2%。
碲金精矿的氧化焙烧
2019-02-20 14:07:07
碲金精矿中的碲化金,在碱性化液中经长期化虽可分化,但经过预先焙烧
Au2Te+O2 2Au+TeO2
使金复原呈金属状况,更易分化。
此外,当碲化物与黄铁矿等硫化物共生时,经过焙烧可一起将它们除掉。
从含钒钢渣中提钒
2019-01-03 15:20:48
含钒钢渣是含钒铁水直接在转炉里按一般碱性单渣法炼钢而得到的钢渣。该种渣成分复杂,又经常波动。含钒钢渣的特点是氧化钙含量高,钒含量较低。研究结果表明,硅酸三钙(Ca3SiO5),其形状受空间限制,自行性差,一般呈不规则粒状填充于其他矿物格架之间,并包裹其他矿物。硅酸三钙相中V2O5的含量较低,约1.47%,但由于该相在渣中占得比例大,仍有17.88%的V2O5夹杂其中。镁--方铁石系方镁石、方锰石构成的固溶体系列,其分子为(Mg0.58,Fe0.36,Mn0.06)1.00O,该矿物中含钒很少。
钙钛氧化物是一种新矿物,分子式为(Ca3.02,Mn0.013.03(Ti1.36,V0.37,Fe0.23,Mg0.01,Si0.09)2.12O7,可简写成Ca3(Ti,V)2O7。该矿物是一种黑色厚薄不等的长板状矿物,并与其他矿物连生,钒置换钛进入晶格中。该矿物中V2O5含量为9.78%,其钒量占渣中总钒量的78%,是提钒的主要对象。含钒钢渣返回高炉处理是我国首创的一种提钒工艺。它是把含钒钢渣再烧结后返回小高炉,练出含钒2~3%的铁水,再兑入氧气底吹转炉内吹炼,得到V2O5含量高于35~40%的高钒渣。此渣在电炉内直接还原,制取含钒大于35%的钒铁合金。含钒钢渣的特点是氧化钙含量高。用传统的钠盐焙烧--水浸提钒工艺,钒浸出率很低。目前研究出的钠盐焙烧--碳酸化浸出工艺较好的解决了氧化钙的危害。
在含钒钢渣中,钒主要赋存在钒钙钛氧化物中,焙烧时钒钙钛氧化物与碳酸钠反应:2Ca3V2O7+Na2CO3+O2=3CaO+2NaVO3+Ca3(VO4)2+CO2硅钒酸钙与碳酸钠也发生类似反应:2[Ca2SiO4·Ca(VO4)2]+Na2CO3+O2 =2Ca2SiO4+2NaVO3+Ca3(VO4)2+5CaO+CO3烧结后水溶性钒约20%,碳酸化浸出的钒约60%。
焙烧主要技术条件:渣碱比100:18,钢渣的磨细度-200目大于60%,制粒后的粒度直径5~10mm,焙烧温度1100℃,物料停留时间3.7小时。技术指标是:生产能力1.58T·m-2·d-1,烟尘率0.5%,熟料转浸率85%。
铋的碱性精炼除碲、锡
2019-01-07 17:37:58
一、碱性精炼机理
图1为Te-Bi系状态图。图1 Te-Bi系状态图
从图1可见,在585℃,碲与铋组成中含Bi 52.2%时,出现化合物Bi2Te3结晶:在266℃含Te 2.4%(原子),出现(Bi+Bi2Te3)共晶;在413℃含Te 90%(原子),出现(Bi2Te3+Te)共晶;在540℃时,出现BiTe包品反应;在420℃时,在较宽的区域内出现均质的Bi2Te包晶反应;在312℃时,在较窄的区域内出现均质的包晶反应。碲在铋中的溶解度,在272℃时为2.6%(原子),在300℃时为4%(原子)。
Sn-Bi系状态图如图2所示。图2 Sn-Bi系状态图
铋与锡组成的低熔点合金在液态完全互溶,共晶点温度139℃,组成为含铋43%(原子)或含铋57%(重量)。当温度139℃时,铋在锡中溶解度为13.1%(原子),而锡在铋中的溶解度为0.2%(原子)。
碱性精炼的目的是为了回收碲与锡。
碱性精炼除碲,可以看作是一种改良的哈里斯(Havris)法,即以鼓入之压缩空气为氧化剂,以NaOH为吸收剂。加入NaOH可减少过程中铋以Bi2O2形式损失,同时NaOH与碲的氧化物的反应比Ri2O3与碲的氧化物的反应更为强烈,使碲可以在低于Bi2O3的氧势下氧化。
已被压缩空气氧化之碲,反应为:
对尚未被压缩空气氧化之碲,其反应为:
由于NaOH熔点为318℃,碲熔点为452℃,TeO2熔点为733℃,将碱性精炼温度控制在500~520℃,可保持反应在液态进行,而反应产物呈浮渣分离。
在除碲的同时,少量锡也能与NaOH反应,生成亚锡酸钠:碱性精炼除锡,是在铋液中加入NaOH、NaCl与NaNO3,其中NaNO3是强氧化剂,而NaOH是有效的吸收剂,NaCl加入后,有助于提高NaOH对锡酸钠的吸收能力,降低碱性浮渣的熔点和粘度,减少NaNO3的消耗。其反应为:
分析反应的气相成分为N2 77%、NH3 23%,说明锡的氧化主要按第一反应进行。
某厂碱性精炼中碲、锡的去陈程度如图3所示。图3 碲、锡的去除程度
二、碱性精炼实践
为了防止碲与锡在碱性精炼中同时入渣,采用先除碲,后除锡的工艺,以利于分别回收碲与锡。
将氧化精炼除砷、锑后的铋液,降温至500~520℃,加入料重1.5%~2%的固体碱,熔化后,鼓入压缩空气除碲,固体碱分几次加入,除碲精炼时间一般控制在6~10小时,至加入之固体碱在压缩空气搅动下不再变干,则为除碲终点。除碲后的铋液,含碲降至0.05%以下,在以后的精炼工序中,还能进一步有效地除碲,所以无需过多地延长除碲操作时间,以免产出大量贫碲渣,降低铋的直收率。碲渣呈淡黄色,重量约为料重的3%~5%。
捞出碲渣后,降温至400~450℃,加入NaOH与NaCl,熔化后覆盖在铋液表面,用鼓入的压缩空气搅拌15~20分钟后加入NaNO3,再搅拌30分钟后捞出干渣。碱的加入量为Sn∶NaOH∶NaCl∶NaNO3=1∶2∶0.6∶0.5。操作反复进行三次,第一次加入量占总加入量的3∕5,第二次为1/5,第三次为1/5。锡渣量约为料重的1%~3%。
某厂碱性精炼产出之碱渣成分如下表所示,从中分别回收碲与锡酸钠。
表 碱性精炼渣成分(%)
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
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碲的理化性质和用途
2019-03-07 10:03:00
一、碲的理化性质 元素碲(音帝),源自tellus意为“土地”,1782年发现。除了兼具金属和非金属的特性外,碲还有几点不往常的当地:它在周期表的方位构成“颠倒是非”的现象——碲比碘的原子序数低,具有较大的原子量。假如人吸入它的蒸气,从嘴里呼出的气会有一股蒜味。 元素称号:碲 元素符号:Te 相对原子质量:127.6 原子序数:52 摩尔质量:128 所属周期:5 所属族数:VIA 碲有结晶形和无定形两种同素异形体。电离能9.009电子伏特。结晶碲具有银白色的金属外观,密度6.25克/厘米3,熔点452℃,沸点1390℃,硬度是2.5(莫氏硬度)。不溶于同它不发作反响的一切溶剂,在室温时它的分子量至今还不清楚。无定形碲(褐色),密度6.00克/厘米3,熔点449.5±0.3℃,沸点989.8±3.8℃。碲在空气中焚烧带有蓝色火焰,生成二氧化碲;可与卤素反响,但不与硫、硒反响。溶于硫酸、硝酸、和溶液。易传热和导电。磅首要从电解铜的阳极泥和炼锌的烟尘等中收回制取。
二、碲的用处: 首要用来添加到钢材中以添加延性,电镀液中的光亮剂、石油裂化的催化剂、玻璃上色材料,以及添加到铅中添加它的强度和耐蚀性。碲和它的化合物又是一种半导体材料。 三、碲的发现 碲在自然界有一种同金在一起的合金。1782年奥地利首都维也纳一家矿场监督牟勒从这种矿石中提
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。
石煤流态化焙烧-酸浸-离子交换提钒新工艺
2019-02-21 13:56:29
由湖南省煤炭科研所与长沙有色冶金设计院共同开发的流态化焙烧-酸浸-离子交换流程已被湖北某石煤冶炼厂选用(下图)。图 流态化焙烧-酸浸-离子交换法提钒流程
这一新工艺半工业实验取得的首要技能经济指标为:焙烧酸浸转化率67.03%,酸浸回收率大于98%,离子交换吸附率99%以上,淋洗解吸率99%以上,沉积回收率99%以上,从原料到产品钒回收率约65%,离子交换树脂的作业吸附容量高达420mg/g(湿树脂),淋洗液V2O5均匀浓度约100g/L,产品质量契合GB3283-87中冶金99级要求。
石煤流态化燃烧灰酸浸-中间盐法提钒新工艺
2019-02-21 13:56:29
浙江化工研究院提出的石煤流态化燃烧灰(或石煤)酸浸-中间盐法提钒新工艺见下图。图 酸浸-中间盐法提钒工艺流程
半工业实验取得的首要技能经济指标为:V2O5浸出率93.69%,中间盐回收率99.07%,萃取率98.10%,反萃率98.16%,沉积率99.0%,V2O5总回收率大于80%。产品质量契合冶金98级要求,每吨产品耗硫酸30.46t,P204 7.5kg,TBP60kg,火油60kg,9.09t,蒸汽20t,电8000kW·h,副产铵明矾48。
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。
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
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。