铋矿三氯化铁浸出－铁粉置换法
2019-01-31 11:06:17
流程由6道工序组成：铋矿的浸出与复原；铁粉置换沉积海绵铋；氧化再生；海绵铋熔铸粗铋；粗铋火法精练；铋浸出渣中有价金属的选矿收回。浸出进程的首要反响如下：浸出液经加铋矿复原，使溶液中残存的三价铁复原为二价。加铁粉，沉积出海绵铋，经过氧化，再生三价铁。
此法在工艺上比较老练，铋的浸出率高（渣计98%～98.5%），综合利用好，污染较小，为进步铋资源的综合利用供给了一种有用的途径。但此工艺材料耗费比较高，1t海绵铋耗用工业1.5～1.8t，氧气0.4～0.5t，铁粉0.5～0.6t。因为选用铁粉置换和再生技能，铁和氯离子在溶液中的堆集不容忽视，废液排放量大，浸出液中因为离子浓度相对较高，黏度较大，渣的过滤和洗刷较为困难。工艺流程见图1。图1 铋锡中矿浸出－铁粉置换提铋工艺流程图
水氯化法提金—氯化铁溶液浸出工艺
2019-02-14 10:39:39
桂林冶金地质学院分析了FeC13溶液浸出金的热力学。浸出金是氧化复原反响进程。因为反响： Fe3+ + e-====Fe2+的标准复原电极电位E1ө ＝0.771 V。而 Au3+ + 3e- ==== Au的E2ө=1.420 V。因而，用Fe3+不能将Au氧化为Au3+。假如溶液中存在C1-，C1-可与Au3+络合生成AuC14-： AuCl4-＋3e- ==== Au＋4C1-E3ө=0.994 V，因而在氯离子存在的条件下，Fe3+将Au氧化为AuC14-就较简单了。经过操控系统中参与反响有关物质的浓度，就能使浸出金得以完结，浸出反响为： Au＋3Fe3++40- ==== AuC14-＋3Fe2+ 该反响对应的原电池电动势为： RT α（AuC14-）· α3（Fe3+） E = Eө（Fe3+/Fe2+）-Eө（AuC14-/Au）- ——In ——————————— 3F α4（Cl-）·α3（Fe3+）要使该反响从左向右自发进行，E有必要大于零。若取a (AuC14-）＝10-2, a (Cl-）＝10,不难算出，当a（Fe 3+）/a（Fe2+）＞101.80时，E大于零。 在实际操作进程中这些条件是不难满意的，比方，在298 K下，当参加FeCl3使[Fe3+]＝3 mol/L，调理［Cl-]＝10 mol/L（FeC13电离C1-，浓度缺乏部分参加HCl或NaCl )。溶液中AuC14-浓度可达10-2.28mol/L。在整个反响进程中[Fe3+ ]／「Fe2+]＞102.80。这样的成果关于工业生产是有价值的。热力学分析标明，只需操控必定的热力学条件，坚持满足的Fe3+和C1-浓度，在常温(25℃）下，pH为1.0时，即可用FeCl3溶液来浸出金。 相同，某些金属（Fe, Sn, Pb, Cu, Ag）硫化物、砷化物均可与反响，耗费FeC13，一起生成的S附在矿粒表面，构成一层硫膜，阻止浸出反响。再者，有机物质和粘土的存在对浸出也是晦气的。 近年来，美国呈现了200t/d规划的堆浸场，其工艺办法十分简洁，只需在地上挖一些平行的槽坑，堆一层矿石，喷一层浸出溶液，再堆一层矿石，喷一层浸出溶液，如此循环往复，直至堆淋作业完结，最终从槽中取出富液并从中收回金。这种办法适于处理低档次的金矿，但因为矿粉空隙小，渗透性差，因而金的浸出率不高。 别的，湖南有色金属研究所对龙山砷锑金矿渣焙砂选用FeCl3浸出，金浸出率达98%-99%。电堆积率为98% -99%，金总的收回率达96.54％。与化法比较，浸出率高出4%-6%，总收回率高出5.34%，浸渣中的含金量也从3-5g/t降至0.75-1.5g/t。
铋矿三氯化铁浸出－水解沉铋法
2019-01-31 11:06:04
此法实质上是使用氯氧铋的水解性，在弱酸性溶液中水解铋氧络合物，生成氯氧铋白色沉淀物，制取氯氧铋精矿。
为使水解彻底，溶液pH值一般控制在2，这就要求很多的水稀释溶液，形成酸耗高、水耗大、试剂耗量大、铋回收率低、废水排放量大的缺陷。某小型铋冶炼厂曾选用此法出产氯氧铋精矿，但作用不抱负，其技能经济指标为：吨精矿耗工业800kg，铋回收率为60%～70%。
铋矿三氯化铁浸出－隔膜电积法
2019-01-31 11:06:04
为了简化流程，研讨用隔阂电积来替代图1流程中的铁粉置换和再生工序。其原理是在操控恰当电位的情况下，让铋在隔阂电解槽的阴极复原：阳极则发生铁的氧化反响：图1 铋锡中矿浸出－铁粉置换提铋工艺流程图
该流程的技能关键是电极电位的操控和溶液透过隔阂速度的操控。在阴极区，溶液中首要的阳离子是Bi3＋、Fe2＋和H＋、在阳极区，溶液中首要的阳离子是Bi3＋、Fe3＋和H＋，为使阳极区的三价铁不致在阴极放电而下降电流效率，应选用恰当的隔阂材料把阴、阳极分隔，阴极区液面应高于阳极区，并操控电解液的浸透速度，使流速与二价铁的氧化速度适当。
此工艺与－铁粉置换法比较，流程简略。但由于溶液中铁离子浓度较高，电积进程在电场力的效果下三价铁会不可避免地透过隔阂在阴扳复原，使电流效率下降（电流效率42%～50%），操作进程比较严厉。
三氯化铁浸出-二氯化铅融盐电解
2019-02-14 10:39:59
方铅矿在酸性的饱满食盐水中浸出，生成二氯化铅和元素硫，二氯化铅溶于热的食盐水中，趁热过滤，滤液冷却后得到二氯化铅结晶；二氯化铅再进行融盐电解，得到金属铅和；用于氧化二，使之变成，循环运用。首要反响如下： 浸出：PbS＋2FeC13 ==== PbCl2＋2FeCl2＋So 电解：负极：PbCl2＋2e ==== Pb↓＋2Cl- 正极：2Cl- -2e ==== Cl2 再生：2FeC12＋Cl2 ==== 2FeC13 M. M. Wong 1980年报导了美国矿务局雷诺冶金研究中心进行的方铅矿浸出-二氯化铅融盐电解扩展实验的有关细节[1]，此扩展实验规划为每次处理铅精矿50kg，连续操作，浸出槽是带有聚氯二乙烯面料和钛加热管的钢桶,容积为1.5m3。浸出液含73g/L的FeC13,254g/L的NaCl、pH＝3。温度约100`C，反响30min，铅的浸出率达98%，铜和银的浸出率达80%，锌浸出率约为70%。 电解槽内壁用石英砖砌成，尺度为865mm x 635 mm x457mm，阴极为石墨板，阳极为石墨棒，下图为电解槽的示意图。 电解液由25% LiCl、32% KCl和45% PbCl2组成，电解时通入3000A电流，电解温度450℃，电解产出的液态金属铅用虹吸管放入置于真空室的铸模内，分出的C12经过纤维强化塑料管引至氯化塔底部，使FeCl2氧化为FeCl3，循环运用。此电解槽日产金属铅226.8 kg,电耗为每吨铅1168kW·h。此进程每吨铅的生产成本（包括除矿石外的食盐、、、石灰等原材料、人工、修理、税、稳妥、折旧等费用）为108美元，与火法附近。 此进程的长处是：完成了湿法炼铅，基本解决火法炼铅中的环境污染和铅中毒问题；可收回大部分伴生金属和硫；生产规划可大可小。 此进程的缺陷是：选用氯化物系统浸出和电解，对设备原料要求高PbCl2简单结晶，给矿浆运送、过滤等作业添加困难；电解温度450℃，又要发生，存在不安全要素；电解槽结构比较复杂；矿石中的金不能收回。 参考文献： 1 M. M. Wong，Paper Presented at the 109th AIME Annual Meeting at Lasvegas，Nevada，Feb. 24-28，1980
含钒四氯化钛泥浆的处理技术
2019-02-15 14:21:16
不管哪一种方法，在精制除钒进程中都发生含钒(VOCI2）、高沸点杂质的TiCl4泥浆，其处理难度较大。 铝粉除钒的TiCl4泥浆按国外熔盐氯化的经历，是返回到独立的熔盐炉中处理。首要收回TiC14，之后通人C12，使VOC12从头转变成VOC13、VC14，经冷却、冷凝、收回，再制成V2O5，做到综合利用，变废为宝。 国内铜丝球除钒工艺，因铜复原后生成的VOCI2被吸附在铜丝球上，定时用HCI,清水清洗，没有办法收回钒，操作环境恶劣，影响环境。法除钒的泥浆需求独自的蒸腾设备收回TiCl4，其固体杂质弃去处理。有机物除钒的TiC14泥浆选用接连返氯化炉处理的工艺收回TiC14，钒渣(VOC12)落人氯化钒渣桶中一块被净化处理。工艺简略接连，处理才能大，节能作用非常好。含钒泥浆的处理工艺流程如图所示。 该技能已由锦州钛厂申获发明专利。 几种除钒工艺比较见下表。
矿物中提取氧化铁
2019-02-25 10:50:24
现在国内外首要选用化学法出产a-氧化铁，产品用于永磁和软磁铁氧体材料。在化学法出产中，因为含铁质料的来历不同，其杂质品种和含量则不同，在同一出产工艺的条件下，不免呈现氧化铁质量的差异，然后影响铁氧体器材的出产。而天然矿藏赤铁矿的晶体结构安稳，在同一矿床中矿石的化学组分、含杂质品种根本相同，因而从赤铁矿矿石中提取6t一氧化铁，有较好的安稳性和共同性。
1氧化铁的制备工艺
1.1 a-Fe203粗精矿的提取
经过调研，选定安徽某矿山的赤铁矿作为矿源产地，其首要矿藏为赤铁矿和石英。它们之间比重差较大，可选用重选别离。此外，该矿石中，强磁性矿藏较少(磁铁矿约占1～2)，选用磁选丢掉部分尾矿，再进行重选，可削减铁矿藏在重选中的丢失。依据原矿石细度实验和不同磁场强度实验，宜选用磨细度～200目6O，磁场强度6.366×106A/m的产品进行摇床重选，可获得较佳的粗精矿。
1.2 a-Fe203粗精矿的深加工
流程所提取的氧化铁在纯度、杂质含量等方面尚不契合要求，为进一步下降Si、Mg等有害杂质，仅靠物理分选已很难到达，深加工考虑了运用挑选性溶解，使杂质元素得到有用消除。经过实验，发现选用含氟溶剂时，能明显地下降Si02而不损创伤a-Fe2o3。与此同时，在屡次洗刷倾析时，稀释的水溶液中还带走了部分被胶凝吸附的杂质，以及细微的飘浮物，使其它杂质含量如钙、镁等随之下降。因而，对挑选性溶解进行了相关扩展实验，断定工艺条件：
1.3制品制备
经过深加工的口-Fe203精矿，其纯度、杂质含量根本合格，但粒度须进一步细磨，经过多计划的比较，挑选Co6—1型砂磨机进行湿磨5h，再经离心机脱水甩干、烘干、破坏、包装，即制得制品氧化铁。
2产品质量
2.1产品杂质元素含量
经过对赤铁矿的分选工艺处理和终究粗精矿的深加工处理，得到了口-Fez含量达99.68%的产品，经检测其杂质元素含量。该纯度和杂质含量根本契合出产铁氧体器材所需氧化铁的要求。
3结语
因为天然矿藏赤铁矿在自然界散布广泛，储量较大，在相同地质条件下的矿藏理化性质比较共同，就可以用同一工艺大量出产安稳性、共同性较好的优质氧化铁，为铁氧体器材供给较为抱负的原材料。
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%。
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。
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。
