用菱锰矿制备四氧化三锰工艺研究,中国矿冶网,金属矿产资源矿冶技术中小企业服务平台,国家金属矿产资源综合利用工程技术研究中心,中国矿冶技术中小企业联盟 用菱锰矿制备四氧化三锰工艺研究 高纯四氧化三锰是电子工业生产锰锌氧软磁材料的重要原料之一。随着国家“绿色照明”工程的实施，电视机、移动通讯、计算机与节能灯等迅速发展，软磁铁氧体需求量迅速增长，使得四氧化三锰的需求量迅速增大。因而四氧化三锰的开发具有广阔前景。 目前四氧化三锰生产采用氧化法，此法以纯净的电解金属锰片为原料，制备高纯四氧化三锰，具有工艺简单，操作方便，锰回收高，污染小等优点，但需要使用电解金属锰作原料，生产成本相对较高。 用原生锰矿直接制备四氧化三锰工艺与氧化法相比，省去了电解工序，节省了大量的电力资源，对降低四氧化三锰的生产成本，提高产品竞争力具有重要的意义。 1 原料与试剂 原料：碳酸锰矿粉由金瑞新材料科技股份有限公司贵州分公司提供，粒度：-100目，化学成分列于表1。 试剂：H2SO4工业级、NH3·H2O工业级、SDD工业级、NH 4F工业级、NH4HCO3工业级 2 基本原理 硫酸浸出：用硫酸浸出碳酸锰矿粉的目的就是以硫酸为浸出剂，使碳酸锰矿粉中的低价锰转变成硫酸锰溶液。化学反应为：MnCO3+H2SO4→MnSO4+H2O+CO2↑ 硫酸锰溶液净化：碳酸锰矿粉中都不同程度地含有钙、镁、硅、铁、铝、铜、钴、镍和铅等杂质。在浸出过程中，这些杂质的除去是分四步进行的：第一步是氧化中和水解法除铁;第二步是硫化沉淀法除铜、钴、镍等重金属;第三步是氟化沉淀法除钙镁;第四步是浓缩絮凝除硅。

（六）二氧化钛（中间半成品）脱氛    从布袋搜集下来的半成品二氧化钛吸附必定量的(0.1％一0.5％）的游离氯，微量的TiC14氯氧化物如TiOC12、Ti2O3C13等。这些杂质不脱除带人后处理会影响产品的白度，制漆时氯与树脂反响影响漆用功用，产品吸潮变黄，使设备的腐蚀严峻。工艺要求脱出二氧化钛粒子吸附的及其他氯化物。    脱氯的办法首要分为干法脱氯和湿法脱氯。    1.干法脱氯    干法脱氯首要为沸腾床脱氯。干法脱氯工艺流程如图10所示。    流化床通电加热，温度控制在400-500℃，吸附的氧化半成品从炉中间加人，炉底筛板吹入枯燥空气，使Ti02粉料流化被空气从Ti02粒子表面脱出进人空气中，稀释从气固混合流经旋风、布袋收尘器别离，气相进人碱淋洗塔净化。    脱氯后的料制浆经泵送到后处理涣散后砂磨。也有的把干料送入粉磨机磨成细粉。    这种办法工艺杂乱，设备繁复，耗能多，现在氯化法生产工艺已被筛选。    2.湿法脱氯    现在大型氯化法钛白的设备基本上都选用湿法脱氯。湿法脱氯工艺流程如图11所示。[next]     一般用的脱氯剂有焦钠(Na2S2O5),硫代硫酸钠（Na2S2O3）、（H202），脱氯反响式如下：    （1）H202脱氯反响            2HC1（g)＋H202（I）===C12（g)＋2H2O（1）          NaC1O（1）＋H202（1）===NaCl（1）＋O2（g）＋H20（1）    （2）焦钠、硫代硫酸钠反响                    C12＋H2O===HC1O（1）＋HCl                    NaOH＋HC1O===NaCIO＋H20    Na2S2O3（1）＋4C12（g)＋5H2O（1）===                                    Na2SO4（1）＋H2SO4（1）＋8HC1                  NaOH＋HCl===NaCl＋H2O              H2S04＋2NaOH===Na2S04＋2H20    Na2S203＋NaCIO十H2O===Na2S404＋2NaOH＋NaCl    （3）Na2S03脱氯：                    Na2S205===Na2S03十S02                Na2S03＋Cl2===Na2S04＋2NaCl    脱氯反响首要是把具有较强氧化性的游离氯、次氯酸、次氯酸盐还原成安稳的氯化物如氯化钠，而钠、硫代硫酸钠、焦钠等脱氯剂被氧化成硫酸盐在后处理时很简略被洗去，不影响产品漆用功用。    （七）氧化尾气的循环运用    经过脉冲布袋别离后的氧化尾气大致成分见表2。表2  氧化尾气成分成分Cl2COCO2O2HClN2含量/%68~790.8~1.64~64~81~310~13     浓度很高一般回来氯化运用。回来运用最简洁的办法是直接运送到氯化工序运用，杜邦、美礼联等一些公司都是这样做的。条件是氧化炉的工作压力高，从氧化运送到氯化进程中通导才能大，阻力丢失小，无需加压可直接运用。因氧化尾气中含有4％-8％的氧气在氯化炉与碳反响放出热量，使氯化炉气的温度给后边TiC14的冷凝带来更多的困难。    此外，为防止氧化尾气直接用于氯化带来的热量、废气量大的缺陷，国外某公司运用低温TiCl4吸收氯的特色，运用TiC14在低温下吸收把与其他无用成分的气体分隔，然后将TiC14加热后吸收的释放出来，再经过加压以较纯的循环运用。    在TiCl4中的溶解度见表3.[next]表3  在TiCl4中的溶解度温度t/℃-2020406080100120含量/%56.728.116.310.16.754.713.272.27     尽管这样的工艺较为杂乱，但送到氯化工序的纯，不含氧气，能够进步氯化率，削减反响热，使TiCl4冷凝的工艺得到简化。    氧化尾气直接运送的管道因压力较高，其含HCl很简略液化腐蚀管线，在生产中运用衬四氟乙烯的钢管作用很好。    （八）晶粒细化剂参加    在氧化反响进程中为了得到产品均匀粒径0.25μm且粒径散布窄的产品，实验证明，必需要加人晶粒细化剂。细化剂多为碱金属盐类的水溶液。其中最经济、作用也非常好的晶粒细化剂是KCl。    晶粒细化剂加人流程如图12所示。     经过实践人们认识到氧化反响器首要应具有以下功用。    ①使与TiC14反响的氧气被加热到≥1180℃，并能完成使其气流成平稳轴向脉冲流。    ②使被加热到420一500℃的TiCl4气体能均匀、接连地径向喷人反响器内。    ③使轴向高温氧流与沿必定视点径向喷人的TiC14气流穿插，快速混合完成传热、传质同步开端反响，该视点与轴向成60°-90°角。    ④具有穿插混合气流升温胀大不向燃烧室返混的办法。    ⑤有牢靠的使TiC14喷口邻近及喷口下流反响器不结疤，及时冲刷除疤，确保反响器长周期运转的功用。    ⑥反响器中温度高达1450℃以上，有强腐蚀介质热氧及浓度≥65％（体积）的流，设备材料应具有耐腐蚀、耐高温的牲能和保护办法。    ⑦反响器结构上易腐蚀件易替换保护，结构简略。    ⑧反响器结构有利于高温悬浮气流快速脱离反响区进人冷却区。    依据以上功用的要求，氧化反响器的开发阅历了不断创新的进程，因此为满意反响器首要功用，各氯化法钛白生产厂研发了多种多样的氧化反响器，其技术创新推进着氯化法钛白的技术进步。

四氧化三锰是出产软磁铁氧体的首要原材料，其制成的锰锌铁氧体广泛应用于电子、电器、电力、信息等工业。自20世纪90年代中期开端进入工业出产以来，通过十余年的开展，我国四氧化三锰的出产值和规划均居国际首位，到2005年年末全国产值已到达7万余吨。四氧化三锰的制备办法现在首要选用金属锰粉悬浮液法，每吨四氧化三锰用水量5～20 t，废水中含锰离子(100～600)×10-6，远大于国家污水排放标准所规则的2×10-6，假如直接排放将对环境构成损害。本研讨对四氧化三锰废水进行了处理，经处理后废水中锰离子到达国家污水排放标准GB8978－1996，收回的锰离子通过除杂后能够再制成高纯四氧化三锰，在工业出产中能够获得较好的经济效益和社会效益。 一、试剂及仪器 (一)试剂。、、氯化、碳酸（氢）钠、絮凝剂等。 (二)仪器。反响釜、拌和槽、真空过滤机、空气压缩机等。 二、实验原理与流程 四氧化三锰出产排放的废水中首要含锰、钙、镁、钠、氯、硅等离子，其间锰离子对环境有害，但经收回后具有经济价值。其他离子影响软磁铁氧体功能，需求别离处理。用化学二氧化锰作过滤层除掉微量悬浮物及H2SiO3胶体，参加生成钙、镁沉积过滤除掉钙、镁离子。收回锰离子有两种办法：一是氢氧化锰转化法（图1），即用或或其混合物将锰离子沉积为氢氧化锰，参加氯化铵作催化剂，然后通空气氧化生成四氧化三锰；二是碳酸锰转化法，即用碳酸钠或碳酸氢钠沉积锰离子生成碳酸锰，然后高温焙烧生成四氧化三锰。其反响式为：图1  氢氧化锰转化法实验流程 三、实验进程 取出产排放的废水进行水质成分分析，将废水匀速通过由化学二氧化锰组成的过滤层。在拌和的条件下参加适量的，静置、陈化必定时刻，用压滤机过滤去除钙、镁沉积物，在清液中参加、、碳酸钠、碳酸氢钠或其间的组合，别离实验参加量、参加次序、拌和强度、沉积温度、絮凝剂品种等条件。将得到的氢氧化锰或碳酸锰沉积陈化必定时刻，过滤除掉大部分杂质，将氢氧化锰沉积物配成必定浓度，参加氯化铵作为催化剂，通人空气氧化生成四氧化三锰，参加络合剂除掉少数杂质，终究烘干、破坏得到产品；或将碳酸锰沉积在1050℃氧化焙烧生成四氧化三锰。废水水质成分分析成果见表1 。 表1  车间排放废水水质成分分析成果×10-6成分Mn2+Ca2+Mg2+Cl-SiO2Na+SO2-4含量3862035400247120 四、实验成果及分析 （一）氢氧化锰转化法 将锰离子转化为氢氧化锰再氧化生成四氧化三锰办法中，关键在于怎么将废水中锰离子沉积彻底以到达国家规则的排放标准，以及怎么避免将废水中的其他杂质带人产品中。经实验发现沉积剂品种及量、沉积温度、絮凝剂、陈化时刻是首要影响要素，在不同的沉积剂及量的条件下通过实验得到的成果见表2。通过正交实验标明依据锰离子沉积所需的氢氧根数量的1.02倍，在常温下别离将和按理论量的30%和70%匀速参加拌和0.5 h，滴加1.5‰的聚酰胺类絮凝剂，静置、陈化1.5h，过滤后再用pH =6～7的去离子水洗刷2～3次，氧化后得到四氧化三锰，再参加少数络合剂洗刷除掉有害杂质，能够到达四氧化三锰化工职业标准HG/T2835 -1997（表3）。废水中锰离子为1.5×10-6，低于国家污水排放标准的2×l0-6。 表2  氢氧化锰转化法中锰中离子收回实验成果实验编号实验条件水中Mn2+/×10-6沉积剂用量沉积温度/℃絮凝剂/‰陈化时刻/hX01理论量NaOH201.02.08.3X021.05倍理论量NaOH401.03.01.7X03理论量301.54.021.5X041.05倍理论量401.53.03.8X05NaOH与按恰当份额室温1.51.51.5 表3  氢氧化锰转化法中四氧化三锰首要目标与职业目标比照成果%含量MnSiO2KNaCaMgPbX0271.080.00850.00180.02680.00680.00450.0003X0471.140.00480.00160.00280.00580.00370.0005X0571.120.00350.00090.00680.00370.00180.0002职业标准≥71.0≤0.01≤0.005≤0.01≤0.01≤0.005≤0.001 1、沉积剂及用量的影响 依据化学反响式核算后参加理论量的或，在不同的温度和絮凝剂用量下，锰离子沉积成果很难合格。其原因是沉积锰离子需求必定的pH值，废水中存在少数的钙、镁、铁等离子所以需求耗费一部分的氢氧根离子。通过实验标明，参加1.05倍理论量的能够将锰离子沉积彻底，废水中锰离子能够到达1.7×l0-6。但由于很多钠离子的存在，反响进程中会发生包裹、吸附等现象，通过洗刷很难将钠离子等除掉。实验标明，1.15倍理论量的能够到达最优成果，废水中锰离子可到达3.8×10-6，再持续增加并不能将锰离子进一步沉积出来。所以单独用或沉积废水中锰离子不能合格排放或不能得到合格产品。通过实验发现，将和按恰当的份额分阶段按必定速度匀速参加，废水中锰离子能够低于2×10-6，终究产品中钠离子、硫酸根等能够到达要求。其原因是削减了反响溶液中的钠离子量；构成的铵盐或许有助于生成的氢氧化锰晶体颗粒变粗，削减对钠离子的包裹、吸附现象；沉积剂的参加速度影响沉积的生成速度、影响颗粒结晶巨细。 2、温度的影响 温度高时生成的氢氧化锰晶体颗粒较粗，沉积比较彻底，溶液中悬浮形状的微细颗粒少。颗粒粗不简略包裹吸附杂质离子，易于洗刷过滤除掉杂质。但温度升高不利于硫酸根及钙离子的去除，在其他条件恰其时室温沉积也能够得到抱负成果。 3、絮凝剂的影响 由于生成的氢氧化锰是胶体状态，生成的碳酸锰有部分微细颗粒很难沉积，不加絮凝剂则需沉积时刻较长，过滤进程中简略穿滤，所以需求参加絮凝剂将其絮凝生成较大的颗粒以便沉降和过滤。为避免带人杂质离子，能够挑选聚酰胺类絮凝剂、聚乙烯醚、聚乙烯醇等有机高分子絮凝剂，其参加量与溶液pH、悬浮物量、胶体物质等有关。实验发现絮凝剂参加机遇与溶液中悬浮物浓度有联系，悬浮物浓度大时参加絮凝剂则锰离子沉积比较彻底，但包裹搀杂的钠离子等较多，不易去除；悬浮物浓度过小时参加，或许由于吸附载体较少难以构成大颗粒，锰离子沉积很难彻底。 （二）碳酸锰转化法 将锰离子沉积转化为碳酸锰，洗刷过滤后再高温焙烧为四氧化三锰，其长处是碳酸锰沉积颗粒粗，沉积疏松，在常温下即可洗刷除掉钙、镁、钠、硫酸根等杂质。缺陷是用量较多时才能将锰离子沉积合格，需求高温焙烧氧化，能耗较高，焙烧生成的产品反响活性较差。锰离子的沉积作用依然与沉积剂用量、沉积温度、絮凝剂、陈化时刻等有关。焙烧后的四氧化三锰目标见表4，处理后废水中锰离子浓度见表5。 表4  硫酸锰焙烧氧化的四氧化三锰首要目标与职业标准%含量MnSiO2KNaCaMgPbX0771.220.00450.00080.00180.00170.00310.0002职业标准≥71.0≤0.01≤0.005≤0.01≤0.01≤0.005≤0.001 表5  碳酸锰转化法锰离子收回实验成果实验编号实验条件水中Mn2+/×10-6沉积剂用量沉积温度/℃絮凝剂/‰陈化时刻/hX061.05倍理论量碳酸钠551.81.520.8X071.2倍理论量碳酸钠552.80.51.6X081.15倍理论量碳酸氢钠501.52.035.5X091.25倍理论量碳酸氢钠501.21.51.4 五、定论 （一）使用和的混合物或碳酸（氢）钠沉积处理四氧化三锰出产中的含锰废水，可使废水含锰离子量低于国家规则的污水排放标准2 ×l0-6，用收回的锰离子能够出产高纯四氧化三锰。 （二）碳酸锰转化法简略去除杂质，但存在能耗高、本钱高，产品活性差的缺陷。 （三）氢氧化锰转化法工艺操作简略、本钱较低，能够获得较好的生态效益和经济效益。

从上表4中能够看到，晶型转化率受温度影响很大。在1500K时晶型转化所需的时刻与反响所需的时刻在数量级上大体一致，可同步完结。    实践中证明，单一TiCl4与O2反响的金红石型转化率只要30％-65％，为取得金红石型产品含量≥98. 0％需求加人晶型转化剂。我国在开发氯化法钛白技能中从前做过很多晶型转化剂的挑选实验，终究以为AIC13是最经济、作用较好的晶型转化剂。氧化产品中A1203含量达0.9%-1.2％时，产品中金红石型的含量就完全能够完成）98.0％的要求。    实践也证明，TiCl4气相氧化反响过程中没有引人成核剂，产品的均匀粒度粗、粒度散布宽，很难得到优秀的颜料级Ti02粒子。一般的成核剂有水蒸气及元素周期表中榜首主族元素、第二主族元素及镧系元素的盐类，如锉、钠、钾、钙、、铈的各种盐类，它们在高温下很简单生成氧化物。一般把它们按必定份额溶解在水中，使用氮气或许氧气作载体把它们压送到氧化反响器中，最好加人到热氧气流中。    经过实验，以为最好的成核剂为。当加人KC1量为(90-110)×10-6时，产品的CBU（炭黑底彩值表明产品消色力）进步5-6，到达12.4。满意颜料对氧化半成品的要求。    各种碱金属氯化物作成核剂的挑选性实验见下表5。美国专利2791490、5201949、3208866较具体地叙说了加人晶粒细化剂对炭黑底调的影响。炭黑底调是Ti02粒子巨细和粒子巨细均匀度的一种测量方法的衡量单位，值愈大，其粒子愈细，散布愈会集。其反响条件氧气过量系数为1.10,预热到1000℃，TiC14蒸气预热到800℃，反响区温度在1000-1400℃之间，把盐溶液喷到紧靠反响区的热氧流之中。

三氧化二镍Ni2O3 又称氧化高镍。黑色有光泽粉末。密度4.83。不溶于水，溶于硫酸和硝酸放出氧，溶于盐酸放出氯，也溶于氨水。在600℃时还可还原一氧化镍。用作陶瓷、玻璃、搪瓷的颜料，并用于制镍粉。由温和地加热硝酸镍、碳酸镍或氢氧化镍而得。 硫酸镍溶液与碳酸钠溶液进行复分解生成碳酸镍，经过滤、浓缩、冷却结晶、离心分离、干燥得到干燥的碳酸镍固体，再经煅烧、球磨粉碎，制得三氧化二镍。三氧化二镍制备硫酸镍溶液与碳酸钠溶液进行复分解生成碳酸镍，经过滤、浓缩、冷却结晶、离心分离、干燥得到干燥的碳酸镍固体，再经煅烧、球磨粉碎，制得三氧化二镍。 三氧化二镍用途用作玻璃、陶瓷和搪瓷的着色材料，也用于制造镍粉和磁性体的研究。操作注意事项： 密闭操作，局部排风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴防尘面具（全面罩），穿连衣式胶布防毒衣，戴橡胶手套。避免产生粉尘。避免与酸类接触。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。 　　三氧化二镍储存注意事项： 储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应与酸类、食用化学品分开存放，切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。 

三氧化二铝又名活性氧化铝。    活性氧化铝（分子式Al2O(3-x)(OH)2x,0＜x＜0.8)是当前世界上大量使用的无机化工产品之一。由于活性氧化铝具有多孔结构，高比表面积且处于不稳定的过渡态，因而具有较大的活性。在石油化工、化肥工业中，广泛用作催化剂、催化剂载体。活性氧化铝又具有吸附特性，因而用作气体和液体的干燥剂、气体净化的吸附剂、饮水除氟剂、工业污水的颜色和气味消除剂等。当今得到的主要的工业活性氧化铝产品都是靠快速脱水法生产的。活性氧化铝是指经过充分细磨、以原晶尺寸大小1μm的α- Al2O3为基本组成（20%-90%）的煅烧氧化铝。    高性能的活性氧化铝在不定形耐火材料配料中能带来以下好处：提高坯体密度、流动性、强度，提高二次莫来石生成量等，降低加水量和气孔率。此外，活性氧化铝还能做干燥剂，吸水量大、干燥速度快，能再生（400 -500K烘烤)。活性氧化铝属于化学品氧化铝范畴，主要用于吸附剂、净水剂、催化剂及催化剂载体，根据不同的用途，其原料和制备方法不同。    在催化剂中使用的三氧化二铝的通常专称为“活性氧化铝”，它是一种多孔性、高分散度的固体材料，有很大的表面积，其微孔表面具备催化作用所要求的特性，如吸附性能、表面活性、优良的热稳定性等，所以广泛地被用作化学反应的催化剂和催化剂载体。    该纳米氧化铝XZ-L14显白色蓬松粉末状态，晶型是α型。粒径是20nm；比表面积≥50m/g。粒度分布均匀、纯度高、高分散、α-Al2O3，其比表面低，具有耐高温的惰性，但不属于活性氧化铝，几乎没有催化活性；耐热性强，成型性好，晶相稳定、硬度高、尺寸稳定性好，可广泛应用于各种塑料、橡胶、陶瓷、耐火材料等产品的补强增韧，特别是提高陶瓷的致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和高分子材料产品的耐磨性能尤为显著。由于α相氧化铝也是性能优异的远红外发射材料，作为远红外发射和保温材料被应用于化纤产品和高压钠灯中。此外，α相氧化铝电阻率高，具有良好的绝缘性能，可应用于YGA激光晶的主要配件和集成电路基板中。    了解更多有关三氧化二铝的信息，请关注上海 有色 网。 

三氧化二氯俗称氧化铝概要　　三氧化二铝，刚玉型晶体接近于原子晶体，其它晶型的基本上是离子晶体，熔点为2050℃，沸点为3000℃，真密度为3.6g/cm。 　　三氧化二铝的流动性好，难溶于水，能溶解在熔融的冰晶石中。它是铝电解生产中的主要原料。 　　有四种同素异构体β－氧化铝 δ－ 氧化铝 γ－氧化铝 α－氧化铝 ，主要有α型和γ型两种变体，工业上可从铝土矿中提取。 　　名称 氧化铝;刚玉;白玉;红宝石;蓝宝石;刚玉粉;corundum 　　化学式 Al?O?外观 白色晶状粉末或固体物理属性　　式量 101.96 amu   熔点 2303 K 　　沸点 3250 K 　　真密度 3.97 g/cm3 　　松装密度：0.85g/mL（325目~0）0.9g/mL（120目~325目） 　　晶体结构 三方晶系 (hex) 　　导电性 常温状态下不导电 　　热化学属性 　　ΔfH0liquid −1620.57 kJ/mol 　　ΔfH0solid −1675.69 kJ/mol 　　S0liquid, 1 bar 67.24 J/mol•K 　　S0solid 50.9 J/mol•K安全性　　食入 低危险 　　吸入 可能造成刺激或肺部伤害 　　皮肤 低危险 　　眼睛 低危险 　　在没有特别注明的情况下，使用SI单位和标准气温和气压。 　　氧化铝是铝和氧的化合物，分子式为Al?O?。在矿业、制陶业和材料科学上又被称为矾土。编辑本段应急处理　　隔离泄漏污染区，限制出入。建议应急处理人员戴防尘面具（全面罩），穿防毒服。避免扬尘，小心扫起，置于袋中转移至安全场所。若大量泄漏，用塑料布、帆布覆盖。收集回收或运至废物处理场所处置。用途　　1. 红宝石、蓝宝石的主成份皆为氧化铝，因为其它杂质而呈现不同的色泽。红宝石含有氧化铁和氧化钛而呈红色，蓝宝石则含有氧化铬而呈蓝色。 　　2. 在铝矿的主成份铁铝氧石中，氧化铝的含量最高。工业上，铁铝氧石经由Bayer process纯化为氧化铝，再由Hall-Heroult process转变为铝 金属 。 　　3. 氧化铝是 金属 铝在空气中不易被腐蚀的原因。纯净的 金属 铝极易与空气中的氧气反应，生成一层致密的氧化铝薄膜覆盖在暴露于空气中铝表面。这层氧化铝薄膜能防止铝被继续氧化。这层氧化物薄膜的厚度和性质都能通过一种称为阳极处理（阳极防腐）的处理过程得到加强。 　　4. 铝为电和热的良导体。铝的晶体形态金刚砂因为硬度高，适合用作研磨材料及切割工具。 　　5. 氧化铝粉末常用作色层分析的媒介物。 　　6. 2004年8月，在美国3M公司任职的科学家开发出以铝及稀土元素化合成的合金制造出称为transparent alumina的强化玻璃。 　　资料刚玉粉硬度大可用作磨料，抛光粉，高温烧结的氧化铝，称人造刚玉或人造宝石，可制机械轴承或钟表中的钻石。氧化铝也用作高温耐火材料，制耐火砖、坩埚、瓷器、人造宝石等，氧化铝也是炼铝的原料。煅烧氢氧化铝可制得γ-Al2O3。γ-Al2O3具有强吸附力和催化活性，可做吸附剂和催化剂。刚玉主要成分α-Al2O3。桶状或锥状的三方晶体。有玻璃光泽或金刚光泽。密度为3.9～4.1g/cm3，硬度9，熔点2000±15℃。不溶于水，也不溶于酸和碱。耐高温。无色透明者称白玉，含微量三价铬的显红色称红宝石；含二价铁、三价铁或四价钛的显蓝色称蓝宝石；含少量四氧化三铁的显暗灰色、暗黑色称刚玉粉。可用做精密仪器的轴承，钟表的钻石、砂轮、抛光剂、耐火材料和电的绝缘体。色彩艳丽的可做装饰用宝石。人造红宝石单晶可制激光器的材料。除天然矿产外，可用氢氧焰熔化氢氧化铝制取。 　　氧化铝化学式Al2O3，分子量101.96。矾土的主要成分。白色粉末。具有不同晶型，常见的是α-Al2O3和γ-Al2O3。自然界中的刚玉为α-Al2O3，六方紧密堆积晶体，α-Al2O3的熔点2015±15℃，密度3.965g/cm3，硬度8.8，不溶于水、酸或碱。γ-Al2O3属立方紧密堆积晶体，不溶于水，但能溶于酸和碱，是典型的两性氧化物。 　　Al2O3+6H+=2Al3++3H2O 　　Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O当能源 价格 不断攀升之时，世界各大铝业公司开始把建设铝业生产基地的目光转向电价低廉的中东和非洲。通过降低左右生产成本的电费，确保铝业生产的 价格 竞争力，成为世界各大铝业公司的着眼点。从国内政策面上分析，国家 产业 政策给铝 行业 定位在满足国内需求上，且在对高精尖产品和低技术含量产品在政策上将会有区别。因此，上下游铝企业对于 行业 所出现的政策性和结构性拐点，应着眼于内销 市场 ，扩大铝在国内 市场 的应用；扩大铝应用领域，提高铝应用的附加值、提升技术含量。另外，铝生产企业应该多关注相关 行业 和下游 行业 发展动向，特别是掌握交通运输、电力、包装、家电等 行业 发展趋势，同时加大技术攻关和科技投入。

续上表9长石Na2O·Al2O3·6SiO2524.619.44　68.711.8　　2.616~6.5　　K2O·Al2O3·6SiO2556.818.3　64.8　16.9　　　10白云石K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O796.838.44.545.3　11.8　　211石榴石K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O436.623.4　55　21.6　2.55~12方沸石Na2O·Al2O3·6SiO2·2H2O560.618.26.464.311　　2.3513绢云母K2O3·Al2O3·6SiO2·2H2O796.838.44.545.3　11.8　　　14高岭石Al2O3·2SiO2·2H2O258.239.513.946.6　　　2.61

表4  铝矿物一览表序号名称分子式相对分子质量质量/%密度/（g/cm3）莫氏硬度Al2O3H2OSiO2Na2OK2OSO31一水铝石Al2O3·H2O1208515　　　　3.01~3.53.5~7.02三水铝石Al2O3·3H2O15665.434.6　　　　2.35~2.422.5~3.53霞石Na2O· Al2O3·2SiO2284.235.9　42.321.8　　2.635.5~6.0　　K2O· Al2O3·2SiO2316.432.2　38　29.8　2.4~2.664明矾石K2SO4·Al2（SO4）3·4Al（OH）3838.236.913.05　　11.438.652.6~2.83.5~4.05刚玉Al2O3102100　　　　　4~.196蓝晶石Al2O3·SiO2162.162.9　37.1　　　3.56~3.684.5~7.07红柱石Al2O3·SiO2162.162.9　37.1　　　3.157.58红线石Al2O3·SiO2162.162.9　37.1　　　3.247

一、工艺流程。 如图1。图1  湿法出产氧化铋工艺流程 包含溶解、中和、枯燥等工序，产出氧化铋；滤液经转化、结晶，产出。 二、首要技能条件。 水淬与硝酸溶解同火法出产。中和：与液碱反响如下式： 2Bi（NO3)3＋6NaOH＝Bi2O3＋6NaNO3＋3H2O 将固体碱用蒸馏水溶解制成30%的NaOH溶液，弄清后撇去悬浮物，取上清液备用。要求上清液清亮通明，不染杂色。然后取体积1.5～2.5倍于硝酸溶液的NaOH溶液加热至95℃左右，将饱满的溶液逐步缓慢注入加热后的NaOH溶液，边加边拌和边升温，使生成的氧化铋沉积呈黄色。留意不能加得太快，太快则易发生白色的氢氧化铋与碱式沉积。 当参加之饱满溶液体积约为NaOH溶液之一半时，尽管此刻溶液中NaOH浓度仍约为5N，但不能再加，再加则生成白色絮状氢氧化铋胶体物。持续拌和及保温半小时，使生成的氧化铋由浅黄色转变为澄黄色，再转变为暗黄色，然后坚持暗黄色不变。 过滤洗刷：中和后中止加温拌和，弄清过滤，沉积即Bi2O3粉末，用水屡次淋洗至洗水呈中性，枯燥后的氧化铋粉末（约200目）即产品。 硝酸转化：滤液中除NaNO3外，尚有NaOH存在，缓慢参加HNO3于滤液中，使NaOH转化为NaNO3，其反响为：当溶液呈中性时，阐明已悉数转化为溶液，然后加温浓缩结晶，分出副产物。 三、首要设备。 不锈钢溶解槽一只：中和罐一个、浓缩结晶罐一个、选用夹套式珐琅反响釜，附机械拌和：离心机一台；烘箱一台。 四、产品质量。 当用自来水出产时，可达工业纯级，其成分为（%）：Bi2O3＞98.5%，Fe＜0.01，碱金属硫酸盐低于0.1，不溶物低于0.1；当用蒸馏水出产时，可达化学纯级，其成分为（%）：Bi2O3高于99.5，Fe＜0.005，碱金属硫酸盐低于0.03，不溶物低于0.005。

一、工艺流程。 如图1。图1  火法出产氧化铋工艺流程 二、首要技能条件。 将1号精铋熔化，缓慢呈细流参加水淬池中水淬成疏松多孔、粒度为5毫米以下的颗粒。 硝酸溶解：将硝酸体积用蒸馏水稀释一倍，常温下参加水淬铋，其反响为： Bi＋4HNO3＝Bi（NO3）3＋NO＋2H2O 为避免氮氧化物很多逸出，水淬铋应缓慢参加。反响后之溶液即溶液。 浓缩结晶：浓缩温度控制在100℃左右，溶液体积蒸发到50%再冷却结晶，10小时后溶液中所含的有60%～70%结晶分出来；将分出之结晶别离后，一次母液再进行浓缩，体积缩小一倍，还可得到20～30%的结晶，杂质悉数留在二次母液中，将二次母液加热并用水处理以构成碱式沉积，将Bi（OH）2NO3滤出后再回来用硝酸溶解：将分出的结晶用少数含酸水洗刷（H2O∶HNO3＝5∶2），常温下风干，此进程将开释部分氮氧化物尾气。 煅烧：温度控制在600℃左右，焚烧时刻为3～4小时，此刻有很多氮氧化物气体逸出。其反响为： 4Bi（NO3）2＝2Bi2O3＋12NO2＋3O2 煅烧至无氮氧化物逸出停止，然后降温，取出煅烧后的氧化铋，用瓷球磨机破坏至粒度一60目。 三、首要设备。 马弗电炉一台；瓷球磨机一台。

氧化锌行情 随着二季度金属价格上涨,季报业绩超预期等因素刺激.预计氧化锌行情后市有望延续上涨.氧化锌作为一种较为常见的产品,用途也比较广泛.首先，让我们来了解下氧化锌。氧化锌（ZnO），俗称锌白，是锌的一种氧化物。难溶于水，可溶于酸和强碱。氧化锌是一种常用的化学添加剂，广泛地应用于塑料、硅酸盐制品、合成橡胶、润滑油、油漆涂料、药膏、粘合剂、食品、电池、阻燃剂等产品的制作中。氧化锌的能带隙和激子束缚能较大，透明度高，有优异的常温发光性能，在半导体领域的液晶显示器、薄膜晶体管、发光二极管等产品中均有应用。此外，微颗粒的氧化锌作为一种纳米材料也开始在相关领域发挥作用。氧化锌具有除臭、抗菌的功能，因而常被添加入棉织物、橡胶、食品包装等。在食品中添加的氧化锌不仅具有一定的防腐作用，更能作为锌源为人体补充必需的锌元素。氧化锌可用于改良皮肤健康状况，如婴儿爽身粉、尿布疹药膏、锌膏、抗头屑洗发水和防腐药剂。混有约0.5%氧化铁的氧化锌被称为炉甘石，制造用于治疗急性瘙痒性皮肤病的炉甘石洗剂。一些运动绷带也掺入了氧化锌，防止运动员在运动中发生软组织损伤。氧化锌吸收波长280-400nm的紫外线的能力格外强，因此常应用于各种防晒霜产品中，以防止晒伤和其他由紫外线引起的皮肤病。以氧化锌为原料的丁香油氧化锌粘固粉可用作补牙材料或窝洞封闭材料，而氧化锌常作为丁香油氧化锌粘固粉的简称。氧化锌是香烟过滤嘴的一种添加物，混合氧化锌和氧化铁的木炭过滤嘴能够除去烟雾中的大量氰化氢和硫化氢，而不会影响其香味。氧化锌行情的持续走好,是众多网民所期盼已久的,但由于中国新经济制度的出台,势必会对氧化锌行情产生影响.  

③混联法混联法是指拜耳法与烧结法联合在一起，既有串联的内容也有并联的内容；高品位矿石先经拜耳法处理，产出的残渣赤泥再经烧结法处理，同时在烧结配料时又加入低品位矿石与拜耳赤泥同时处理，最终的残渣赤泥由烧结法排出。    本法是中国的独创，解决了赤泥熟料烧成时的技术难题，但是带来了配料复杂、烧结法产能加大使产品成本加高等不利因素。中国目前的郑州铝厂、贵州铝厂及山西铝厂都是混联法工艺流程。    目前世界上只有凰夫洛达尔厂在采用联合法（串联法）生产，其实际生产主要指标如下。    a.入厂铝矿低品位三水铝石矿。组成如下：                  组成      A12O3   Fe2O3   SiO2    CaO   TiO2   A/S                含量／％     42     17.7    11.7    0.9   2.3    3.58    b.氧化铝总回收率87.87%；碱耗Na2CO3 100% 114.2kg/t; NaOH 100% 10.6kg/t;石灰石单耗：附水10%，1.42t/t；熟料单耗2.62t/t；电力单耗456 kW?h/t；蒸汽单耗12.9MJ/t;新水单耗3.9t/t;烧成煤耗464.4kg/t;产品比例：70%拜耳法，30%烧结法。

倒班是因为工作需要，有一些单位需要24小时或者更多时间生产不停歇作业(如钢厂、电厂等)，所以需要有几个班次进行轮流的更替工作。倒班容易打乱人的生物钟，对身体有一定的伤害。倒班制有两班两倒、三班两倒、四班两倒、四班三倒、五班三倒、五班四倒、六班三倒等等，这些你都了解吗?你所在钢铁企业属于哪一类呢?你觉得钢企实行哪种最为合理呢?(欢迎文末投票) 1、两班两倒 两班制又叫两班倒，一般分成白班和夜班。这就说明有人必须要上夜班，企业考虑到员工生理周期问题，所以两班制一般情况都是每隔一个星期或两个星期进行一次员工上班时间的倒换，即上批上白班的这回轮到上夜班。同理，上批上夜班的这回上白班。所以就是说这些人必须一个月会有一两回上班时间是二十四小时的。(两班制是相对于三班制而言的，但其工作时间大于三班倒，会累很多) 2、三班两倒 1)配置3班(组)人员 2) 以工作地点角度看：每天有2班人工作(分为白班、夜班)、1班人休息 3)工作、休息按顺序轮换。也称倒班 4)以工作人员角度看，如：二天白班、二天夜班、二天休息。(6天一循环周期) 三班两倒排班表3、四班两倒 把职工分为4个班，四天上两个班次。比如: 第一天：0:00—8:00 一班上班，8:00—24:00(也有的企业是22:00，那么下个班接班的就是22：00接班)二班上班 第二天：0:00—8:00 三班上班，8:00—24:00四班上班 第三天：0:00—8:00 二班上班，8:00—24:00一班上班 第四天：0:00—8:00 四班上班，8:00—24:00三班上班 第五天：0:00—8:00 一班上班，8:00—24:00二班上班 以一班为例，四天一个循环，第一天白班，第三天零点班，第五天白班 四班两倒排班表4、四班三倒 也叫“四班三运转”或“四三制”，也就是用四个班的工人轮流从事三班倒生产的一种轮班工作制度。 四班分别是甲乙丙丁 三班指每个班上八个小时 三天早班上完，休一天，第二天上中班 三天中班上完，休一天，第二天上夜班 三天夜班上完，休一天，第二天上早班 早班00:00-08:00 中班08:00-16:00 晚班16:00-24:00 安排的时候要考虑到交通问题，早晚班车的问题，方便工人上下班。早中晚班安排不尽相同，也有这样安排的。 早班6:30—14:30 中班14:30—22:30 晚班22:30—6:30 四班三倒排班表5、五班三倒 “五班三倒制”也称五班三运转制，是电力生产或石油化工等需要连续生产的行业所采取的一种运行倒班的方法。其具有独特的作息时间和作息周期：它不以星期为作息周期，不因节假日而休息。 五班：实质就是 五个班组(电力生产叫值)，分别为一值(也叫班，同值，下同)，二值，三值，四值，五值。 三倒：实质就是一天二十四小时的工作时间分成三部分。 早班(有些称大夜班，后夜班，夜班)：00:00-08:00; 中班(有些称白班，正常班)：08:00-16:00; 晚班(有些称中班，前夜班，小夜班)：16:00-24:00。6、五班四倒 “五班四倒”中的“五班”就是指这份工作共有五个班组轮番替代工作;“四倒”就是一天中24小时的时间分为4个时间段，早班、下午班、前夜班、后夜班。五班四倒通常为单倒，五天为一个周期。员工上班顺序为前夜班，下午班，早班，后夜班，然后休息一天，每个班工作6个小时(交接班时间不算在其中)。五天中有四天时间在上班。 第一天 前夜班：20:00-02:00; 第二天 下午班：14:00-20:00; 第三天 早 班：08:00-14:00 第四天 后夜班：02:00-08:00 第五天 休 班 第六天 前夜班：20:00-02:00 以此类推 每天中有四个班在四个时间段工作，一个班在休息。 五班四倒排班表7、六班三倒 即六班次人来倒每天三班制的工作班。每班次工作8小时，休息40小时，轮流进行。 六班三倒是指：把全部人员分为6个工作班，每个工作班工作24÷3=8小时，6批人分别轮换制，一批人上8小时的班。 即上8小时，休息8*(6-1)=40小时。 六班三倒排班表

主要生产过程简述如下。    ①原料准备系统  为熟料烧成准备原料——生料浆，要满足水分、配比及细度的要求。    由矿山来的铝矿石先经破碎、均化及贮存达到粒度小于15mm及化学成分稳定的要求，然后送入管磨机中进行生料浆磨制，同时加入磨机中的物料还有5种：工业碱粉（补充生产过程中碱的损耗）、脱硫用煤（在烧成窑中脱硫）、石灰（与SiO2反应用）、蒸发母液（循环碱液）及硅渣（生产过程中间产物）。本工序控制的主要技术指标是：料浆水分38%；细度120#筛残留 90%，Na2O>93％。    ④调整液配制  虽然熟料中的有用成分能溶解于热水中，但为了溶出泥浆的稳定性避免二次反应损失，要保持溶出液有一定的Na2O浓度及苛性比值，这就要靠调整液来完成。配制调整液就是把四种溶液按比例掺配，以满足对调整液的要求。这四种溶液是氢氧化铝洗液、种子分解母液、赤泥洗液及碳酸分解母液。配制所用的设备是贮槽及泵。    ⑤赤泥分离及洗涤  将固（熟料溶出后的残渣——赤泥）液（溶出后的溶液——铝酸钠溶液）混合物进行分离并将赤泥进行洗涤的过程称赤泥分离及洗涤。分离得到的溶液称粗液，送中压脱硅工序处理；洗涤后的残渣——赤泥送堆场或水泥厂，赤泥可做水泥制造的一种原料。对这一过程的要求是“快速”，尽力缩短固液接触的时间，以防固液之间发生二次反应，使溶液中的氧化铝再返回固相中。这一过程通常用的设备是沉降槽、真空过滤机。本工序控制的主要技术指标是：分离沉降槽底流固体含量百分数30%-40%；过程温度95℃；弃赤泥附液中碱含量Na2O≤5kg/t干泥。[next]    ⑥溶液脱硅  这是对溶液进行净化的一种手段。根据对净化后溶液的质量要求不同，可采取一段脱硅（中压脱硅）及二段脱硅两种方法。中压脱硅即将粗液（加入硅渣种子及部分种分母液）加热到170℃并保持1.5-2h，使溶液中的组分发生化学反应产生固相硅渣，进而将硅渣分离出去返回配料，将溶液进行控制过滤分离出细小的固体悬浮物后即得精制液，送往分解工序处理。中压脱硅使用的主要设备是脱硅机、分离沉降槽及叶滤机。    二段脱硅系将中压脱硅所得的分离沉降槽溢流，加入石灰乳在常压下再搅拌反应2h,使溶液中的SiO2进一步以固相析出，得到更纯净的溶液，此时溶液中A12O3/SiO2（质量比）可达1500，然后再分离固相及液相。一般情况下都使用一段中压脱硅，当对氧化铝产品有特殊要求时才采用二段脱硅。    ⑦种子分解  烧结法中采用种子分解的目的是获取苛性溶液（种分母液），以返回使用保证溶液的安定性，同时获得固态氢氧化铝是其副产品。种子分解的分解率低（小于50%）、分解时间长（55h以上）、占用设备多是其不足。种子分解所用设备及工艺流程与拜耳法的相同。    ⑧碳酸分解  与种子分解相比，碳酸分解的分解率高（大于90％）、分解时间短（2-3h)、所用设备少。但是，分解后所得的溶液（碳分母液）是Na2CO3水溶液，只能经过蒸发浓缩后，再经原料磨配料后在烧成窑中与矿石中的成分起反应。碳酸分解所使用的主要设备是碳分槽，可间断分解也可连续分解。分解所使用的CO2气体来自经净化后的石灰炉烟气，其浓度为CO2>38％（体积百分数）。    当前在运行的处理铝土矿的烧结法厂有3个，联合法厂有7个，处理霞石矿的有3个厂。    烧结法存在的问题主要是能耗高，工艺综合能耗为46.05MJ/t氧化铝。主要技术经济指标为：氧化铝总回收率87%；铝土矿单耗2t/t;石灰石单耗1.8t/t;苏打单耗108kg/t;焦炭单耗95kg/t;烧成煤单耗770kg/t;生料加煤量100kg/t;焙烧耗油量78kg/t;电力消耗450kW.h/t；蒸汽单耗4.2t/t；压缩空气消耗980m3/t；新水消耗18t/t。[next]    (3)联合法联合法是将拜耳法与烧结法联合使用生产氧化铝的方法，方法的最大特点是可用烧结法系统所得的铝酸钠溶液，来补充拜耳法系统中的碱损失。方法适于大规模生产和用于处理A12O3/SiO2＝5-7的原料。    联合法有三种形式，即并联法、串联法及混联法。世界上只有美国、前苏联和中国采用联合法，美国曾用过串联法，中国开发了混联法。    ①并联法  并联法是指拜耳法与烧结法平行地进行，各自处理高品位及低品位的矿石，各自排出自己的废渣——赤泥。拜耳法与烧结法互为利用的方面是：拜耳法析出的碱不设苛化来处理，而是送烧结法配料；拜耳法的碱耗用烧结法的铝酸钠精液来补充；拜耳法与烧结法生产出来的氢氧化铝合并洗涤而焙烧。    使用并联法时，工厂必须要有高品位矿及低品位矿的供应，高品位矿供拜耳法处理，低品位矿供烧结法处理。    ②串联法串联法是指拜耳法与烧结法的串联，矿石先经拜耳法处理，产出的残渣—赤泥再经烧结法处理，最终的残渣由烧结法排出。    该生产方法与纯拜耳法及纯烧结法的不同点是：    a.拜耳法的赤泥不外排而是送烧结法配料，再经烧结法处理，配料时不加矿石；    b.拜耳法生产过程中循环积累起来的碱（Na2CO3）析出后，不设苛化处理而是送烧结法配料，简化了拜耳法工艺流程；    c.烧结法产出的铝酸钠精液不设碳酸化分解处理，而是送往拜耳法种子分解工序，简化了烧结法工艺流程又补充了拜耳法的碱耗。    串联法的优点是：矿石经二道处理，矿石中氧化铝的回收率高；拜耳法部分的能力大，烧结法部分的能力小，故使工厂投资较小、产品成本较低。    目前，在世界上只有惟一的一个串联法生产厂—哈萨克斯坦的巴夫洛达尔氧化铝厂。该厂也是经过了多年研究、改进，终获成功。该厂的工艺流程如图3。[next]

当料液中的交流离子分散到树脂表面后，还需求以下进程才干完结交流的完好进程：①膜分散即溶液中的交流离子抵达离子交流树脂和溶液构成的表面膜后，在向这层膜内进行分散；②粒子分散即交流离子抵达离子交流树脂相后，持续在离子交流树脂颗粒内部进行分散；③发作交流反响；④交流下来的离子在离子交流树脂内分散，分散到离子交流树脂颗粒表面；⑤交流下来的离子持续分散穿过颗粒表面膜。    影响离子交流反响速度的要素有交流树脂的品种、交流离子、离子浓度、搅搅拌作业温度等，真实影响交流速度的是分散。    （六）电渗析    是一种以电．位差为推动力，使用离子交流膜的挑选透过性，从溶液中脱除或富集电解质的膜别离技能。电渗析的功用首要取决于离子交流膜，它以高分子材料为基体，接上可电离的功用基团而成。按功用基团的性质，能够把交流膜分为阳膜和阴膜两类。从膜结构上分析阳膜含有酸性功用基团，能离解出阳离子，只允许透过阳离子。阴膜含有碱性功用基团，能离解出阴离子，只允许透过阴离子。离子交流膜的挑选透过性是根据膜上固定离子的电性效果，由于它的电荷和活动离子的电荷电性相反，故能招引溶液中的异性电荷离子进人膜内，随后又透过膜转人另一侧溶液中；与此一起排挤同性电荷离子，不能进人膜内，留在溶液中。    进行电渗析的设备为电渗析器，它由离子交流膜、隔板和电极组成。片状的阳膜和阴膜替换摆放，隔板放置在其间，隔板仅1-2mm厚，内有隔网起坚持膜的距离和扰动液流，这样构成一系列相间的小水室，设有进出水管。渗水器的两头设电极室，端侧有电极，阳极用石墨或涂钉的钦制造，阴极则用不锈钢制造。    当含盐溶液通人渗析器的每个水室时，在直流电场的效果下，溶液中的离子作定向的搬迁。由于阳膜只允许阳离子经过而截留阴离子，反之也相同，其结果是相邻的水室，一个室变成无离子的无盐溶液，另一室则聚集了离子，到达浓缩和别离的意图。在湿法冶金中电渗析作为技能别离杂质或富集金属的单元技能得到广泛使用。    （七）膜别离技能    是在外加推动力下，使溶液中的溶剂或溶质挑选性地经过隔阂的别离办法。根据外加推动力和别离膜的不同，膜别离包含反浸透、超滤、微孔过滤、分散渗析和液膜别离等。反浸透、超滤和微孔过滤以不同的压力差作外加推动力，到达溶剂与溶质、巨细溶质粒子和悬浮物与溶液别离的意图。分散渗析以离子浓度差作为推动力。液膜别离则使用物质在液膜中的溶解度和浸透速度不同完成物质的别离。    膜别离在湿法冶金使用中的开展趋势是：①开展新式膜材料和别离技能，以习惯湿法冶金中高温高酸碱介质的要求，进步材料的稳定性和使用寿命；②开展别离技能的归纳工艺，扩展使用规模，进步别离功率；③结合膜别离和惯例别离技能，以下降能耗、节约出资、进步经济效益；④开展新式膜别离设备。[next]    四、从溶液中提取金属    把水溶液中所含的金属物料经过金属状况的转化从溶液中分出收回单元的操作进程，是湿法冶金的重要进程之一。从溶液中提取金属的办法分电解法和化学法两种。而化冶金则是兼具二者的一种特殊冶金办法。    电解提取又称电解堆积，是向含金属盐的水溶液或悬浮液中经过直流电而使其间的某些金属堆积在阴极的进程。    化学提取是用一种复原剂把水溶液中的金属离子复原成金属的进程。    电解提取和化学提取各有其优缺陷。电解提取不需很多试剂，对环境污染小，特别适合于大规模出产，是工业上从水溶液中提取铜、镍、锌的首要办法。但该法耗费很多电能，不适用于电力缺少的区域。此外，一次性设备出资大，占地面积大，操作周期长。而化学提取规律具有不需求耗费很多的电能、设备出资少、占地面积小、操作周期短等长处；缺陷是需求耗费复原剂，发作的废液经处理才干排放。    精粹冶金是使用浸取固体物猜中的金属，然后用歧化沉积从含液中提取金属的进程。化冶金只适用于提取铜、银等少量几种金属，除电解提取则详见第三节电冶金部分。现别离叙说化学提取和腈法冶金。    （一）电解提取    内容详见第三节电冶金部分。    （二）化学提取    用复原剂把水溶液中的金属离子复原为金属态分出的提取金属的办法。工业常用的复原剂有、SO2气体、亚铁离子、铁、锌、铝、铜等金属以及草酸和联胺等。    1．加压氢复原法    在压煮器（高压釜）内用使水溶液中的金属水溶物复原成金属、化合物或贱价离子的化学提取办法。    氢从水溶液中分出金属的反响为： [next]    当金属的电极电位大于氢的电极电位（ФMe>ФH）时，能够用氢复原分出金属，直至ФMe=ФH停止。    经过上式可知，增大金属复原程度，其一是经过增大氢分压和进步溶液的pH值来下降氢电位；其二是靠添加溶液中金属离子浓度来进步金属电位。跟着复原进程的进行，溶液中的金属浓度不断下降，ФMen+/Me也不断下降，而H+浓度不断添加，Ф2H+/H2不断上升，当ФMen+/Me=Ф2H+/H2时复原反响到达平衡。当然，随之压力、温度升高对复原金属是有利的。为了处理分出金属的新相生成问题，需预先往水溶液中加人晶种。现在该办法用于别离金属和出产金属粉末与金属氧化物。    2．二氧化硫复原法    以二氧化硫为复原气体将溶液中的金属离子复原成贱价离子或金属的化学提取办法。    SO2溶于水生成H2SO3 ,是杰出的复原剂。因而，二氧化硫的复原效果实质上是经过进行的。电极SO42-/SO32-的标准电极电位Ф0=+0.20V，因而，二氧化硫能将溶液中电位较正的一些金属离子复原成贱价离子或金属。    二氧化硫复原法在湿法冶金中广泛用于铜、金和锌等出产中。    3．亚铁复原法    以亚铁离子为复原剂将溶液中金属离子直接复原沉积出金属的化学提取办法。由于亚铁具有较正的标准电极电位，因而许多常见杂质难以分出而可得到高纯度金属粉末，且亚铁复原剂制备简单和报价便宜。    4．置换    用电极电位较负的金属将金属盐水溶液或某些不溶盐悬浮液中电极电位较正的金属离子复原成金属的进程。具有电极电位较渗（的金属称为置换剂。在湿法冶金出产进程，置换既可作为溶液中金属提取的一种手法，也可作为溶液净化的办法。    按金属在水溶液中标准电极电位排序，任何一种金属都可将其后边的金属置换出来。任何一种金属都能够作为置换剂。常见金属的标准电极电位列入表1中。[next]表3-1  常见金属的标准电极电位（298K，1mol/L溶液）金属电极标准电极电位Ф0/V金属电极标准电极电位Ф0/V金属电极标准电极电位Ф0/VK+/K-2.925Fe2+/Fe-0.44Sb2+/Sb0.1Ca2+/Ca-2.87Cd2+/Cd-0.402Bi3+/Bi0.2Na+/Na-2.713Co2+/Co-0.3As3+/As0.3Mg2+/Mg-2.37Ni2+/Ni-0.25Ca2+/Ca0.337Al3+/Al-1.66Sn2+/Sn-0.14Ag+/Ag0.8Mn2+/Mn-1.19Pb2+/Pb-0.126Mg2+/Mg0.854Zn2+/Zn-0.7632H+/H2±0.000Au3+/Au1.5    在挑选置换剂时，首要考虑的是电极电位的巨细，一起还有必要考虑溶液特性、金属收回的难易程度和经济要素以及是否污染溶液对提取金属发作影响等。常用的置换剂有铁、锌、铅、镍、钻等，其形状有板、粒和粉，粉状的表面积大，效果最好。置换广泛用于浸出液提取金属，并用于溶液净化。    5．联胺复原法    联胺即用N2H4·H2O与适量合作将水溶液中的金属盐复原成金属粉末的化学提取办法。又称肼或复原法，是制取金属粉末的重要办法之一。    联胺是一种无色油状液体，但有毒和有气味，具有很强的复原效果。联胺将金属离子复原成金属，无论是不溶性盐（AgCl）或可溶性盐（AgNO3），都是先与效果转变成金属配离子，然后将金属配离子复原成金属，如：[next]                      AgCl＋2NH3·H2O====Ag（NH3）2·Cl＋2H2O            4Ag（NH3）2Cl＋N2H4＋4H2O====4Ag＋N2＋4NH4Cl＋4NH3·H2O    该法出产的银粉粒度细、纯度高，是制造银触头的抱负材料。    6．歧化沉积法    操控必定条件使溶液或溶盐中具有多种价态的金属离子，发作本身的氧化复原生成高价态的离子和金属的化学办法。    一些具有多种价态的金属如铜、镓、铟、铝、钛、锆、铪、铌和钽等，都可用歧化沉积法提纯，其特点是金属有必要具有多价态的特性。如铟的歧化沉积提纯，是先用氯化氢使铟生成InCl：                        2In（I）＋2HCl（g）→2InCl（s）＋H2（g）    制得的InCI（s）在水中发作歧化反响得到高纯海绵铟。                          3InC1（s）→InCl3（t）+2In（海绵）    （三）腈法冶金（nitrile metallurgy)    是用腈的水溶液提取金属的一种湿法冶金办法。又叫甲基腈，是出产腈的一种副产品。对Cu+和Ag+有很强的合作力。此法是由澳大利亚人帕克（A.J.Parker）在20世纪70年代提出的。    在的存在情况下常温反响：                      Cu0＋Cu2＋====2Cu+    向右进行平衡常数K=10-6，但当有时，以上反响的K=108-1022，并随浓度的添加，K值持续增大，阐明Cu0简单氧化成Cu+而进人溶液。这是帕克提出该法的根据。    该法首要用于从含铜的固体物料（粗铜粉、置换铜、废杂铜屑以及氧化铜离析产品），氧化铜矿和硫化铜中提取铜。应该说，该法仍是一种很有出路的办法，由于该法出资少，总处理费用低，产品质量高。但现在还处在实验阶段，真实用于工业出产，还需做很多的作业。

包膜罐一般比较大，直径5500-6000mm,高5400-6000mm,体积在120m3左右。罐体留意防腐，材料选用Cr18Ni9Ti。拌和多为螺旋桨式，功率≥11kW，转速60-75r/min。选用国产立式摆线型动力设备较高，当料浆浓度高、涣散欠好、黏度高时拌和阻力大，摆线减速机晃动。而从美国进口莱宁减速机设备小、速比大、效率高、工作平稳，很值得引荐。    液相均匀悬浮相中螺旋桨式（近似美国莱宁公司）拌和的规划参数如下：                            D/Do＝1／3                              H/Do =1                                CID＝1    式中，D为拌和桨直径；H为包膜罐高度；Do为包膜罐直径；C为包膜罐底与第一层拌和桨的高度。    临界浮游速度Ne（颗粒悉数脱离罐底时的速度）的计算公式如下：式中  Ne—拌和转速，r/min;      dp—颗粒均匀粒径，mm；      ρs—固体密度，g/cm3；      ρl—液体密度，g/cm3；      μ—主液体黏度，mPa·s；      VP-固体颗粒假密度，g/cm3；      VP—固体颗粒真密度，g/cm3；      K -常数，选取无挡板，K=189；壁挡板，K=199；底挡板，K＝142。    包膜时多选用蒸汽直接加温，留意避免停蒸汽后的虹吸现象，形成蒸汽管线阻塞倒灌。    为确保包膜的质量，进步出产能力，包膜进程中的进料和液位操控；各种包膜助剂的加料量和速度操控；特别是pH值的调控等参数宜选用功能杰出的外表和DCS操控作用更好。    包硅膜时操控温度与包铝膜时相差大一些，特别包硅膜时，温度更高一些。因而包膜罐保温材料及保温方法规划要习惯出产需求。    （三）过滤、洗刷工艺及设备    1.后处理过滤、洗刷的作用    通过表面处理后的二氧化钛又从头变成絮凝状况，并且其间含有许多水溶性盐类。这些水溶性盐类首要来自表面处理时所发作的盐（例如Na2S04）、硫酸法锻烧前所加人的盐处理剂、研磨时加人的研磨助剂、氯化法出产氧化除疤时加人的岩盐、湿法脱氯时发作的可溶性盐等。这些盐类特别是氯化物盐类的氯根不除掉将会影响产品涂料的运用功能，如研磨涣散性、漆料储存稳定性和漆膜的耐水性、耐候性。SO42-离子在电泳涂漆进程中显示出很大的危害性，氯根易使产品变黄，白度下降。一般采纳多级过滤、水洗的工艺除掉。[next]    2.过滤、洗刷设备    表面处理后二氧化钛的洗刷设备能够选用真空叶滤机（也称莫尔过滤机）、转鼓过滤机。近两年一些钛厂引入德国连恩舍(Lenser)公司隔阂压滤机，运用作用很好。    (1)叶滤机真空叶滤机在钛白后处理中运用较少，多用于硫酸法偏钛酸洗刷进程，很有用。常呈现的问题是密封欠好，真空缓冲罐走漏严峻；滤片上滤饼易裂缝；洗刷短路，下降洗刷作用；脱真空后易脱片，影响产能，糟蹋动力。    常见国产叶片结构有三种方式，即星点式、沟槽式、矩形孔式。洗刷作用有差异，但各有特色。星点式叶片，在叶片周围有压条函，用橡胶压条将滤布牢固地压在压条函内，运用可靠，拆开便利；沟槽式叶片，比较扎实，经久耐用，习惯性强；矩形孔式叶片，选用ABS原料制作，耐腐蚀性、耐老化性强，因而习惯规模广，自身质量小，开孔率高，过滤速度快，洗刷作用好，省时、节能。    (2)转鼓过滤机后处理最常常选用的设备是转鼓过滤机，一般为两台联用。第一台专用于洗刷，转鼓上部按分区喷淋去离子水屡次洗刷。第一台的滤饼落人打浆槽加水制浆，后流入第二台过滤机，通过转鼓滤干落人枯燥机。第二台转鼓过滤机带有揉捏脱水设备，意图是在滤料脱离转鼓前揉捏脱水，下降滤饼中含水量，使在烘干、枯燥时进步产能。转鼓过滤洗刷流程如图8所示。     国产转鼓过滤机有20m2、40m2、50m2三种规格的产品，20m2功能较好。德国(KRASS MAFFEL)的50m2和美国(EM-CO）的40m2转鼓过滤机运用作用很好。现在习惯进口设备的过滤介质国内现已能够出产，例如，抚顺天成工业用布厂产品在进口40m2转鼓过滤机上运用作用很好，能够替代进口聚原料的滤布。    (3)隔阂压滤机隔阂压滤机最近两年用于钛白职业后处理浆料的洗刷过滤工艺，反响杰出。杜邦公司也有选用。    隔阂压滤的长处如下：①滤饼含固量高；②过滤周期短，出产能力大；③水洗时间短，洗刷用液量少，洗刷作用好；④滤饼强度高，带式枯燥机易压条，节能；⑤简化工艺流程。据资料介绍，选用KMZ1200KD40滤板总过滤面积242. 4m2，每天能够处理40吨制品的后处理浆料。每吨钛用洗刷水量为2. 5m3。滤板的首要参数见表7。表7  滤板的首要参数项目参数滤板材料PP、PVDF、EP、PE、EPDM、FMP最大过滤压力/MPa2.5最大压榨压力/MPa3最高过滤温度/℃135    3.过滤、洗刷的操控[next]    为确保把表面处理后的钛浆液中的可溶性盐洗洁净，滤饼含水量低，一般要求以下几点。    ①要求洗刷水质电阻率到达200000Ω·cm，水温70-80℃。    ②洗刷溶结尾操控，可用10％的BaC12溶液检定滤液中不含SO42-；用10％的AgN03溶液检定滤液中不含C1-。    ③滤液的电阻率不低于7000Ω·cm    ④真空度要求≥0.02-0.04MPa。    ⑤滤布不穿滤。如果穿滤，在增稠器中加人絮凝剂收回穿滤的钛白颗粒。滤液含固量要求≤5mg/L。    滤饼含水量45％-50％，滤饼电阻率≥30000Ω·cm。    （四）枯燥工艺及设备    1.枯燥使命及流程    洗刷滤干的钛滤饼含水量在50％左右，需求脱水枯燥到含水量<1.0％才干进行破坏。在枯燥时温度不能超过200℃，一般操控在120-150℃，只能脱去表面水，不能脱去结晶水或结合水，这样能够坚持包膜物中的水合氧化物的结构。温度过高不只会使有机包膜剂炭化，分化，还会使水合三氧化二铝晶化，形成二氧化钛颗粒凝聚难以破坏，下降涣散性。    枯燥的工艺比较简单，一般是包硅膜不太高，可滤性强的物料，一般选用带式枯燥机烘干。有天然气或发作煤气的条件时可选用喷雾枯燥器（见图9）。最近又引人旋转闪蒸技能，扩展了枯燥流程及设备挑选时机（见图10）。

一、替代—EDTA容量法 　　很多锰存在对EDTA络合滴定法测定铝有搅扰，使滴定结尾无法判别。在滴定溶液中，即便只要0.5～1毫克锰，也会使滴定结尾不稳定，影响严峻。因而有必要把锰别离后再进行测定。 　　汲取别离二氧化硅后的滤液用硝酸—别离锰后，再用—氯化钠小体积别离别离除掉铁和钛。参加过量的EDTA溶液，调理溶液至pH6，用锌盐回滴过量的EDTA，加煮沸置换出铝络合的EDTA，再用锌盐滴定。求得三氧化二铝的含量。 　　分析手续 　　分取前节钙、镁的测定中经硝酸—法别离除锰的滤液100毫升(相当于0.16克试样)，置于250毫升烧杯中，加热浓缩至2～3毫升。参加8克氯化 钠，摇匀，参加50%溶液10毫升，再搅匀。用水稀释至40～50毫升，微沸，冷却。将溶液连同沉积一同移入100毫升容量瓶中，用1% 溶液稀释至刻度，摇匀，干过滤。滤液供测定铝用。 　　汲取滤液50毫升 (相当于80毫克试样)，置于250毫升锥瓶中，参加0.1%甲基红指示剂1滴，用1∶1中和至溶液刚变赤色。参加1%EDTA溶液 10～20毫升，微热，用1∶1中和至溶液刚变黄色。参加20毫升pH6的乙酸盐缓冲溶液，煮沸1～2分钟。冷却，参加几滴0.2%二橙指示剂， 用乙酸锌溶液滴定至紫赤色(不用计读数)。参加20%溶液5～6毫升，加热煮沸1～2分钟。冷却，用乙酸锌标准溶液滴定至紫赤色为结尾。由第2次滴 定所耗费的乙酸锌标准溶液毫升数核算三氧化二铝含量。 　　二、铬天蓝S比色法 　　铝含量小于5%时，用铬天蓝S比色法进行测定。但取样不宜超越5毫克，中和前应参加1%羟胺以消除锰的搅扰。 　　汲取别离二氧化硅后的部分滤液，按“铝及铝土矿、粘土、高岭土分析”中铝的测定手续进行。

3选冶联合工艺 选冶联合工艺是将浮选与冶金工艺优势相结合的一种选别工艺。 关于一些性质杂乱，含钙、镁、硅等较高的氧化矿，运用单一的浮选法难以收回，选冶联合工艺常能获得不错的作用。 选用“硫化焙烧—人工硫化矿浮选”的选冶技能思路，石云良等人对兰坪氧化铅锌矿进行了硫化焙烧浮选实验研讨，焙烧产品通过惯例硫化矿的浮选后获得的混合精矿铅档次7.85%、锌档次34.24%，铅锌收回率分别为79.13%和79.04%。 李珊珊等人选用循环浸—萃取—酸性电积—浸出渣浮选的工艺流程处理云南兰坪高碱性脉石型低档次氧化锌矿，对浸渣再磨后以硫化—黄药法一起浮选浸出渣中闪锌矿和残留菱锌矿。终究得到锌档次为22.16%的锌精矿，收回率为68.97%，锌的总收回率达92.57%。 简胜等人选用选冶联合工艺归纳收回铅、锌及铁。选用惯例硫化浮选工艺能得到铅档次为50.43%、铅收回率为72.46%的铅精矿;选铅尾矿选用配煤高温复原一磁选工艺，能得到铁档次为87%左右、铁收回率在90%左右的金属铁粉，锌在高温复原过程中的蒸发率高达90%左右。 选冶联合工艺对氧化铅锌矿的处理能躲避氧化铅锌矿中钙、镁、硅等杂质的不良影响，既能充分发挥冶炼技能对有价金属的收回，又能充分发挥浮选技能收回硫化铅锌矿的优势，从全体上进步了资源使用率，降低了能耗。 4结语 ①因为氧化铅锌矿矿藏组成杂乱，共伴生矿多，嵌布粒度细，性脆而易过磨而发作泥化现象，且可溶性盐含量高，各种不免离子对铅锌可浮性的影响极大，造成了其难以选别和使用。 ②关于氧化铅锌矿的使用，国内外的学者做了很多研讨，近年来虽然在氧化铅锌矿浮选工艺和药剂方面研讨获得必定效果，但大都还停留在实验室研讨阶段，局限性较强，因为经济技能上的原因，难以进行工业化使用。 ③使用新技能简化药剂组成的条件，开发廉价高效的新式浮选药剂，进一步研讨细微粒浮选的新工艺，完成氧化铅锌矿的高效低成本收回，是当下选矿工作者们尽力的一大方向。一起选冶联合工艺结合冶金和浮选的优势，能大幅度简化选别流程和进步选别目标，在氧化铅锌矿的选别中有极大的发展潜力。而现在对选冶联合工艺研讨相对较少，值得进一步深入研讨。

在湖南、贵州、重庆三地交界处有一个“锰三角”，这里生产的锰矿和金属锰占全世界的40%，曾经因为开矿矛盾不断的“锰三角”吸引了大家的视线。 　　湖南湘西的花垣县是“锰三角”的重要支点，文学大师沈从文笔下的“边城”写的就是花垣县的茶峒，现在这里已经改名叫边城镇了。华如启是边城的一个村长，曾经带领村民上山砸了200多个矿洞的老华，最近却自愿到一家矿山企业干起了管理工作。 　　老华说，前几年带着村民砸矿洞，是因为看着千疮百孔的大山心痛，更不想把有限的资源白白浪费光。 　　更让大家忍无可忍的是，电解锰生产把水都污染了，当年大师笔下清澈见底的清水江被一层厚厚的黑砂泥盖住了江底的彩色石头。 　　后来在各级政府的严厉督导下，“锰三角”地区的污染整治才明显好转。看到政府整顿了矿山，治理了污染，老华的心气顺了，这才上矿山做了管理人员。但工作没一个月，老华又头痛了，公司的尾矿库眼看就要填满了，新的场地却没有批下来。 　　这里就是花垣县重新规划的大型尾矿库，在它的旁边，一个两亿元的国家863项目日前正式投产，新的技术和工艺让这家企业省去了高耗能、高污染的电解锰过程，直接生产半导体工业急需的四氧化三锰。同时，一项新的选矿技术也完成了中试。 　　目前，花垣县锰矿企业已经从200多家整合为27家，清水江的水质也越来越好，老华家门口的边城河街上，游客逐渐多了起来。

铜锍中的杂质Pb和Zn在吹炼中简直悉数进入烟尘，As和Sb大部分以氧化物形状或蒸发除去或进入炉渣，少数残留于粗铜中，贵金属Au和Ag则悉数转入粗铜。    2．转炉结构    现代锍吹炼转炉均为水平卧式转炉，又称PS型转炉（见图7）。炉壳用锅炉钢板制成圆筒状，内衬优质耐火砖，炉壳外固定有两圈钢环，借此钢圈将转炉体支撑在4对滚轮上。炉体一端有齿轮圈，电动机和减速器组成的驱动组织经过小齿轮操控滚动的作业方位。在转炉作业方位后侧沿炉子轴线方向设有等距离的一系列风口，风口上装有可用于整理风口结渣的风盒，压缩空气经由风口进入炉内。转炉上部中心开有炉口，这是进料、出料、烟气出炉的必经之路。炉口上有水冷或汽化冷却烟罩。转炉首要尺度规格见表3。表3  主转炉规格目标规格粗铜容量/t155080100直径×炉长/mФ（2.2×4.3）Ф（3.6×7.7）Ф（4×9）Ф（4×10.7）风口直径×个数/mmФ（50×13）Ф（48×34）Ф（49×48）Ф（49×48）送风量/（m3/min）140340500540处理铳量/（t/炉）20100160204[next]     3．工艺操作    铜锍转炉吹炼成粗铜的进程分为两个周期。榜首周期是从参加榜首包铜锍开端，经过分批参加铜锍和熔剂吹炼，直到所加铜锍到达额外容量，并悉数吹炼成由Cu2S组成的白冰铜倒出最终一批炉渣止。这一周期的效果是将铜锍中的FeS组分别离以2FeO·SiS2炉渣和SO2方式除去，一同除去部分杂质元素。第二周期炉内不加任何物料，只经过风口鼓风使部分Cu2S氧化成Cu2O和SO2，再靠Cu2O与Cu2S反响取得粗铜。第二周期有必要严厉把握吹炼结尾，当炉内粗铜档次到达98.5%-99%时，即可滚动转炉风口显露液面、停风，将粗铜倒入铜水包中，或送精粹炉精粹，或送浇铸机铸锭。为进步生产率和烟气SO2浓度，现遍及选用转炉富氧鼓风吹炼。    首要技能经济目标：送风时率80％-90%；粗铜档次98.5％-99.1％；送风压力60-120kPa；粗铜工艺能耗0.87-0.91标煤/t；氧气浓度23%-28%（造渣期）；炉渣含铜4％-4.5％。    （三）铜的精粹    这是除去粗铜中的杂质产出精铜的炼铜进程。粗铜精粹分为火法精粹和电解精粹。    1．铜火法精粹    矿产粗铜或紫杂铜在精粹炉中氧化除杂和复原熔炼产出精粹铜，铸成阳极板供电解精粹用。有些含杂质低、不含贵金属的紫杂铜，经过火法精粹后，即可直接直销商场。    矿产粗铜常含有S、Fe、Pb、Zn、Ni、As、Sb、Sn、Bi等杂质，其总量约占粗铜总量的1%-2%。这些杂质均具有易氧化、氧化物比Cu20安稳和在铜液中溶解度低的特性。使用杂质元素的这些性质，先向熔铜中鼓入空气，将杂质氧化成氧化物，或成气体蒸发或和参加的熔剂造渣除去。因为少数杂质散布于主体铜水中，所以鼓入空气中的氧首要氧化的是铜，所生成的Cu2O作为一种氧化剂再将杂质氧化，氧化除去杂质后，再通以碳氢质复原剂除去铜水中的氧，产出契合电解要求的精粹铜。火法精粹包含氧化和复原两个进程。    (1)氧化进程空气吹炼时，铜首要被氧化：                                  4Cu＋O2====2Cu2O    生成的Cu2O可溶于铜水中，经再与熔铜中杂质元素效果，将它们氧化，自身被复原成金属：                                Cu2O＋Me====MeO＋2Cu[next]    杂质中的Zn和As、Sb的贱价氧化物均可在高温条件下变成气体蒸发除去，而Fe、Pb、Co、Sn以及As、Sb高价氧化物则与参加的石英、石灰、碳酸钠等熔剂生成各种盐类进入炉渣。当金属杂质氧化完毕时，Cu2S开端剧烈氧化，放出SO2气体：                                Cu2S＋O2====2Cu＋SO2    经核算，当氧化精粹后期铜液中含氧0.6%、系统温度1373 K时，铜液中S含量可降到0.001％。以Cu2O形状存在的氧鄙人一步复原进程除去。    (2)复原进程  通常以重油和作复原剂，这些有机物受热分化发作H2、CO和C等强复原剂，它们再和Cu2O效果发作以下复原反响：                                Cu2O＋H2====2Cu＋H2O                                Cu2O＋CO====2Cu＋CO2                                  Cu2O＋C====2Cu＋CO    复原期结尾判别十分重要，复原缺乏或过复原，都会下降用火法精粹铜铸成的阳极板的成分和物理性质。别的要求铜中氧量降到0.05%-0.1%的水平。    (3)精粹炉结构  我国现有两种精粹炉炉型：反射炉和回转式炉。前者使用遍及，后者使用时刻较晚，至1999年全国只要2家冶炼厂选用。精粹炉首要技能特色见表4。表4  我国要为法精粹炉首要参数目标参数炉子容量/t2680120150240100炉型反射炉反射炉反射炉反射炉回转炉回转炉炉床面积/m210152123Ф3.9m×9.2mФ3.4m×7.5m复原剂品种柴油重油重油木炭粉重油复原剂用量/（kg/t）1198137　阳极板重/（kg/块）125150220210370　[next]     ①反射炉精粹  精粹炉外形与铜熔炼反射炉类似，但尺度相对较小，炉顶密闭无加料口，炉料是从炉墙上的加料口参加。炉子巨细由生产能力而定，每炉产铜可在20-150t规模，大型炉的长一般有15m，宽5m，炉体用耐火砖砌筑在钢筋混凝土支撑的钢板上，四周用钢板拉杆固定，炉头设置供热燃烧器，炉尾开设竖直烟道，烟道下有放渣口，侧墙有放铜口，炉子中部侧墙上开有尺度较大的加料口和操作门，并设可升降的门盖。    精粹作业包含质料预备、加料、熔化、氧化、复原、阳极浇铸等。炉料中一般加粗铜量占80%，回来残阳极占20％，收回的废紫杂铜少数。热粗铜用溜槽参加，冷料用加料机参加。加料后行将炉温进步到1623℃，熔化炉料，然后扒出炉渣。氧化是火法精粹进程中的一项关键步骤，压缩空气是经过外面涂有耐火泥的刺进铜水中的长铁管鼓入铜水，在吹炼的一同还要参加石英等造渣熔剂，为了有用除去Zn等蒸发元素，熔池面还需盖上一层木炭粉或焦炭末。氧化完毕扒净炉渣即进入复原操作。复原剂重油用空气或蒸汽雾化喷入铜水除去Cu2O中的氧，复原终了时铜水含氧0.05%-0.1%。复原完毕时炉内坚持1390-1423K、零负压即可浇铸。    ②回转式精粹炉  我国贵溪冶炼厂和大冶冶炼厂备有1台回转式精粹炉。前者为引入的芬兰技能和设备。后者为自行设计制造的设备。回转炉呈圆筒形，外面为钢板制成，内衬耐火砖。炉子中上部设置炉口，用于加料和倒渣，其上有盖，平常盖上。炉子一端有燃烧器，相对一端有排烟口。炉口下方有2个Ф50mm的圆孔风嘴，用于插管通气氧化或通复原剂复原，风嘴对侧有放铜口，转炉炉子将铜口转到液面以下即可放铜。整个炉体支在滚轮上。    回转炉是一种新式铜精粹设备，它的密封性好，无烟气走漏，环境清洁，能耗低，机械化程度高，但比反射炉一次出资大。    2.铜的电解精粹    在电解槽中将火法精粹铜提炼成电解精铜的进程。火法精粹所得的铜一般仍含有0.5%左右的杂质成分，选用电解精粹可将火法精铜中的杂质进一步下降到契合产品质量标准的要求。    (1)铜电解的根本进程  铜电解精粹是以硫酸性硫酸铜溶液为电解质，以火法精铜为阳极，纯铜片或不锈钢板作阴极，在电解槽中进行电解。电解时在直流电压效果下，阳极铜发作电化学溶解溶入电解液，电解液中铜离子Cu2+趋向阴极，并在阴极上沉积为金属铜。电极反响是：    阳极    Cu-2e====Cu2+    阴极    Cu2++2e====Cu[next]    电解进程中，电位比铜正的金、银不被溶解而沉落于阳极泥。与铜电位挨近的As、Sb可与铜一同溶入电解液，当堆集到必定程度时就会在阴极上分出，下降电解铜的质量。因而有必要对电解废液进行净化处理，除去对电解铜质量有害的杂质。    (2)电解设备首要设备有电解槽、阴极片、阳极板、整流电源、阳极作业线、阴极作业线以及核算机操控系统等。电解槽为一长方形槽体，多用混凝土制造，内衬耐酸防腐的铅板、PVC或玻璃钢等材料。槽子一端上边有进液口，另一端稍低处有排液口，槽底歪斜最低处有排泥斗。阳极机械化作业线已彻底替代以往靠手艺完结的一切作业，如压平、矫耳、铣耳、摆放极板等。阴极作业线有始极片整形、穿孔、吊耳、穿导电棒等。阴极洗刷、打捆也由机械完结。大型电解槽的尺度为：长5-5.5m，宽11-1.3m，深1.2-1.4m;阳极板重370kg，尺度0.98m×0.96m；阴极（始极）片6-7kg，尺度1m×lm。

三氧化钼的熔点，沸点均较低，其熔点为795℃沸点为1155℃。三氧化钼在熔化前就已开端提高，当温度达900~1100℃时，蒸腾已适当快。气相的三氧化钼是以重聚合分子（MoO3）3状况存在。纯三氧化钼随温度改变，其蒸汽压的改变见下表。   表  温度与三氧化钼蒸汽压联系  温度（℃）600610625650720750800蒸汽压（Pa）0.001.202.406.6779.99233.311346.55温度（℃）8509009501000105011001150蒸汽压（Pa）3119.747186.0614012.1426504.4138436.7363487.94101324.7       液态三氧化钼上面的蒸汽压与温度之间联系，可用如下方程式表明： LgP（MoO3）3＝-1024580+1101.2T   式中P——（MoO3）3蒸汽压（Pa）；T——标定温度（K）。     此刻，蒸腾热△H蒸＝147KJ/mol，蒸腾熵△S蒸＝103J/mol。     纯三氧化钼的蒸腾速度随气流温度，速度而改变。即与重聚分子（MoO3）3从液面迁移出的速度相关。当气流速度在0.2~0.3cm/s时，气流温度为900℃，纯三氧化钼蒸腾速度为12.3kg/（m2·h），气温升至1100℃后，蒸腾速度骤升至110kg/（m2·h）。     提高法出产高纯三氧化钼的质料是工业钼焙砂，其间含有不少杂质，它们混入液体三氧化钼内，将下降三氧化钼的蒸汽压，因此下降三氧化钼的蒸腾速度。杂质含量愈高，影响愈显着。同一质料随蒸腾的继续进行，剩余物中杂质比率也显着加大。所以，出产实践中三氧化钼蒸腾速度也在逐步下降。在1000℃和气流速度2.3cm/s条件下，三氧化钼从含MoO348%~50％的钼焙砂中蒸腾速度仅为10~20kg/ (m2·h）。     钼焙砂所含杂质都是随钼精矿带入的。它们包含：氧化钙、氧化镁、氧化铁、氧化铅、氧化铜、氧化锌及二氧化硅等。对三氧化钼蒸腾速度影响最大的是那些能生成安稳钼酸盐并在提高温度（950~1100℃）下也不分化的钙、镁、铅、铁的氧化物杂质。明显，这些钼酸盐中的钼是无法提高出三氧化钼。至于氧化铜、氧化锌与三氧化钼生成的CuMoO4、ZnMoO4在≥900℃后就已分化；二氧化硅与三氧化钼间不发生化学反响。而PbMoO4不只储留了MoO3并且由于它的沸点为1060℃与MoO3明显提高温度共同，在1000~1100℃时，蒸汽压也适当可观，会随三氧化钼一起蒸腾进人高纯三氧化钼产品。所以，对用于提高法出产高纯三氧化钼的钼焙砂含铅量要求较严。当含量较高时，应严格操控提高温度，不该高于1000℃。可是，不论是否参予三氧化钼的反响，一切杂质都会影响三氧化钼的提高速度。[next]     美国克莱迈克斯选用含Mo56％、Cu0.16％、Fe 0.38%、SiO24.5％、A13O3 0.28％、CaO0.06%、Pb0.04％高质量钼精矿，经焙烧成含三氧化钼约90％的钼焙砂作质料，用电炉加热到1100~1200℃，并不断送入空气，提高的三氧化钼由空气带入收尘体系搜集，所得产品纯度可达99.9％，乃至高达99.975%MoO3。松装密度约0.2g/cm3。但质料中三氧化钼提高率仅60%~65％，余下的炉渣往往还含20%~30％未提高的MoO3被送去由湿法收回或冶炼钼铁。     前苏联在提高工艺中操控气流中MoO3浓度≥0.05g/L，气流速度7~14cm/s，温度＞690℃，出产出高松装密度0.8~1.2g/cm3的高纯三氧化钼。提高用电炉常有接连与间歇两种。 美国的一些厂商往往选用环形旋转炉底能接连出产的电炉，如下图。   图  电提高炉示意图       为防剩余物料烧结，炉底铺有一层石英砂。在炉上部径向摆放有硅碳加热电极。钼焙砂不断参加电炉炉底上，一边焙烧一边浸透石英层构成固定炉床，空气按要求的流速从炉底流过，带走已提高的三氧化钼，经过总集气管，表面冷凝体系，进入空气集尘器，高纯三氧化钼产品在此与空气别离。电炉由电极加热至1000~1100℃，并不断旋转。钼焙砂随电炉旋转一周后，其间三氧化钼已提高60％~65％，剩余炉料被螺旋耙料机从炉底卸出，并由给料器补加新的钼焙砂。被卸出的残渣还含有20%~30％的三氧化钼，往往经过浸收回，也有送去冶炼钼铁。此种电炉昼夜可出产3.75t高纯三氧化钼。     奥地利普兰杰厂出产规模较小，所以选用小型间歇式电炉提高三氧化钼。他们将钼焙砂与石英砂的混合物装入石英坩锅中，再放入与地表成35℃的旋转电炉内。歪斜增大了炉料的蒸腾面积，通入坩锅的空气将三氧化钼蒸汽带走。经电炉上通风罩由抽风机抽到带滤器中。     提高法出产高纯三氧化钼，工艺简略，产品纯度高。可是，对质料质量要求高，产品钼收回率低。

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一、概述 铝合金作为一种重要金属材料，近年来在在轿车，电子，家电，航空航天，建材等新式工业范畴的运用越来越广。作为铝合金的一种首要防腐技能，铬酸盐钝化工艺被广泛运用达半个多世纪。但是因为六价铬的高危害性和致癌性，严峻阻止了该材料的运用。跟着欧盟RoHS，ELV，WEEE法规的施行，六价铬酸盐将被严厉约束运用，终究将被全面停止运用。近年来，关于六价铬酸盐代替物(或称绿色防腐材料)的研讨开发在全球正方兴未已。现时国际上已开宣布许多新技能并已商业化。首要类型有： 1.锆-钛系统。 2.硅烷偶联剂系统。 3.铈盐系统。 4.三价铬盐系统。 5.钼酸盐系统 6.钒酸盐系统 为点评各种技能代替六价铬酸盐的或许性，由美国国防部牵头安排建立的污染物防治一起小组(JG-PP)对铝合金的非六价铬酸盐转化膜产品进行了很多比照实验，测验结果表明，从工业运用视点看，三价铬系统是现在最有或许全面代替六价铬酸盐的。其它系统现在尚只能满意铝合金表面处理的部分要求，表现在： 1.与铬酸盐比较，运用工艺较严厉，杂乱； 2.本钱较高； 3.在某些功能，特别是裸铝耐蚀功能上还难以满意需要； 4.对原料有选择性。 由珠海市奥美伦公司在吸收国外先进技能基础上开发成功的铝合价铬钝化剂AllmeluxSF-565，选用低浓度三价铬及其它成膜助剂，被验证为可彻底代替六价铬酸盐工艺。到达乃至超越国外同类产品技能水平。首要特点： 1.低污染，无环保约束问题，满意RoHS，ELV，WEEE法则要求。 2.高功能，满意乃至超越MIL-DTL-81706B，MIL-DTL-5541FClass1A&Class3的耐蚀要求 3.运用操控简略，合适工业运用环境。 4.有竞争力的运用本钱。 下面将以数据图解说明SF-565的首要特性及运用。 二、转化膜的质量 按MIL-DTL-81706B4.5.4测得转化膜的质量在20-23mg/ft2 三、转化膜的硬度 与传统六价铬不同，AllmeluxSF-565构成的转化膜枯燥后具有很硬的表面，在批量生产中不易引起工件划伤，下降膜层损害及粘连。

工业仲钼酸铵是一系列钼的同多酸铵盐的混合物，它主要包括有：钼酸铵，四钼酸铵与仲钼酸铵。     下表列出了常见几种钼酸铵盐。   表  常见几种钼酸铵盐  名称分子式脱水温度（℃）转化温度（℃）转化产品仲钼酸铵（NH4）6Mo7O24·4H2O90°脱一个结晶水230四钼酸铵四钼酸铵（NH4）2MoO13130°脱其余结晶水315三氧化钼钼酸铵（NH4）2MoO4·2H2O120 三氧化钼       仲钼酸铵热离解反应及条件如下：  （NH4）6Mo7O24·4H2O90~130℃（NH4）6Mo7O24·4H2O+4H2O↑→    （NH4）6Mo7O24150~250℃（NH4）2Mo4O13+NH3↑+2H2O↑→    （NH4）2Mo4O13280~380℃4MoO3+2NH3↑+H2O↑→         工业生产中，这一系列反应在同1台回转炉内进行。炉温保持在450~500℃。炉温偏低，仲钼酸铵等热解离不彻底；炉温偏高，解离后的三氧化钼蒸汽压上升，会因升华而损失。回转炉的加热通常由炉外缠绕的电阻丝来实现。     由仲钼酸铵热解离生产的三氧化钼呈极淡的黄绿色，基本可满足高纯三氧化钼的要求。此工艺对原料——仲钼酸铵的质量要求较高，原料中的杂质往往进入焙烧后钼砂——高纯三氧化钼的产品中。所以，当原料含杂质较高时，必须先经除杂纯化，直至达到要求之后，再进入热解离段工艺。

高纯三氧化钼中MoO3的分量百分含量一般为99.8%~99.99%，它是制取金属钼粉的根本质料，也可作高纯试剂的质料。出产高纯三氧化钼的根本质料是钼焙砂——工业三氧化钼粉。     由钼焙砂出产高纯三氧化钼粉，有两条截然不同的工艺道路：一条习惯上称湿法——由焙砂经浸，湿法提纯净化，出产成仲钼酸铵粉，仲钼酸铵经加热解离，驱逐净气而获高纯三氧化钼；另一条习惯称火法—由钼焙砂直接加温，钼焙砂中杂质残留在焙烧渣中，而大部分三氧化钼经提高，再结晶而净化，生成高纯三氧化钼粉。     火法，湿法都可出产出纯度很高的产品，常见标准见下表。       表  高纯三氧化钼质量标准  供应商        含量 元素克莱麦克斯标准   1971年典型分析规范MoO399.9599.95Al0.00100.0025Ca0.00100.0025Cr0.00050.0015Cu0.00100.0025Fe0.00100.0030Pb0.00200.0040Mg0.00050.0010Ni0.00050.0010Si0.00900.0140S0.00150.0300Sn0.00500.0100Ti0.00050.0010

式中，OST为反响温度为T时嫡的改变。    常压不同反响温度时自由能、平衡常数、平衡转化率见上表3。    使用上边的计算结果绘成标明TiC14转化率X与热力学温度T的联系图1。氧化反响热力学计算结果通知咱们在氧化反响器及流场规划中，不但要考虑产能、质量、热平衡等问题，还要统筹TiCl4平衡的转化率问题，这样才干辅导咱们正确地设定氧化的操作参数。    实践中TiC14气相氧化反响是在高温下进行的（≥1300℃)，Ti02的粒子受反响温度、反响区的逗留时刻和加人的成核剂影响很大，欲制得均匀粒度为0. 2μm的高档颜料用Ti02是很不简单的事。下面临影响反响和产品功能的首要因素反响温度、反响时刻、成核剂、晶型转化剂及从反响区移出的时刻进行评论。    （一）反响温度    TIC14和氧在500-600℃就能够缓慢进行，700℃时就可显着察觉到TiO2气溶胶存在。跟着反响温度的进步，反响速率呈幂次函数添加。在600-1100℃温度范围内反响从受化学反响操控变为受动力学操控。在高于1100℃时，已到达很高的反响速率，反响时刻小于0.01s,反响的活化能为138kJ/ mol。    NB安基波夫等在电阻丝加热的石英管反响器中测定了TiC14氧化反响的动力学数据（见图2)。    从图2中能够看出，当反响温度＞900℃时，反响速率进步是十分快的。依此看，氧化操作中TiCl4和O2混合后的温度＞900℃是十分必要的。    研讨标明，该反响产品的晶型结构首要取决于反响物的开始温度（即反响的引发温度）和化学反响时刻。当反响温度为500-1100℃时，反响产品首要是锐钛型Ti02；当引发温度进步到1200-1300℃时，反响产品的金红石率可达65%-70％。因为由锐钛型Ti02转化为金红石型Ti02的活化能较高(460 kJ/mol)，特别是在反响区高温下逗留时刻极短的情况下，反响的开始温度就更显得更重要一些。实践证明，即便温度进步到1300℃，假如不加晶型转化促进剂也无法完成金红石型Ti02的转化率≥98％的目标。    （二）反响时刻    TiC14气相氧化反响需求在高温下进行，反响温度的进步尽管有利于生成粒子长大，可是生成粒子在高温区逗留时刻过长会使其过火长大，难以获得颜料用的Ti02产品。为了避免其过火长大，有必要操控生成粒子在高温区的逗留时刻。    从反响进程看，反响逗留时刻应包含TiC14与02混合成核时刻、化学反响时刻、晶粒长大和晶型转化时刻。一些研讨者经过对试验数据的数理统计处理，得出了Ti02均匀粒度与微观逗留时刻的联系，经历公式如下：[next]    结合温度操控有人曾绘出一条曲线来标明反响物和产品的温度改变（见图3）。    （三）晶型转化剂的效果    锐钛型Ti02在高温条件下能够向金红石型Ti02转化，在转化过程中自由能下降，晶体表面缩短，体积缩小，结构细密，稳定性好。应提出，因为晶型转化所需求的活化能高，晶型转化的动力学速度是缓慢的。即便在很高的温度>1300℃下，逗留数秒钟其转化率也不够大。在较低的温度≥850℃，要经20-30min才干使转化率到达抱负的程度。

强化溶出新技术有：（1）管道化溶出；（2）单管预热-高压釜溶出；（3）管道化加热-停留罐溶出。     一、管道化溶出     管道化溶出就是“溶出过程在管道中进行，且热量通过管壁传给矿浆”的溶出。有单流法和多流法两种。德国采用单流法，匈牙利采用多流法。     1980年RA-6管道化溶出装置在Nab厂投产，采用图1所示的工艺流程。LWT表示原矿浆-溶出矿浆热交换管，外管Φ368mm，内装4根Φ100mm管，共长160mm。BWT（1～8）是溶出矿浆经八级自蒸发产生的二次蒸汽与原矿浆进行交换的管，有200×10=2000m。BWT（1～6）的外管直径为400mm，BWT（7～8）的则为508mm，内装4根Φ100mm管。E（1～8）为八级溶出矿浆自蒸发器，E（1～6）的规格为Φ2200mm×Φ4500mm，E（7）Φ2600mm×Φ4500mm，E（8）Φ2200mm×Φ4500mm。K（0～7）为八级冷凝水自蒸发器，K（0～3）的规格为Φ1000mm×Φ1400mm，K（4～6）Φ1400mm×Φ1800mm，K（7）Φ3300mm×5000mm。图1  RA-6管道化溶出流程 1-矿水槽；2、3-混合槽；4-泵；5-高压泵；6、8-管式加热器； 9-保温反应器；10-冷凝水自蒸发器；11-矿浆自蒸发器；12-泵；13-融盐槽     原矿浆经LWT管加热到90℃，在BWT管中加热到220℃，再往SWT管中加热到280℃，经反应器充分溶出后，到八级自蒸发和LWT换热系统降温后排出。RA-6管道化溶出装置还配有检测、控制和数据处理系统。管道化溶出技术在德国用于处理三水铝石型和一水软铝石型铝土矿。获得较好的经济指标。     1984年11～12月在Nab用RA-6装置对我国山西孝义一水硬铝石型铝土矿进行了工业试验。矿石成分（%）：Al2O366.7，SiO212.27，Fe2O32.08，TiO22.74，CaO0.68，灼碱14.4。矿物组成（%）：一水硬铝石68.2，高岭石24.9，针铁矿2.3锐钛矿2.6，金红石0.4，方解石0.7。工业生产用碱液为种分母液Na2Ok。浓度152.3g/L，苛性比2.76。要得到90%以上的氧化铝溶出率及1.50以下的溶出苛性比，就必须按以下要求操作：温度为280℃，时间为10min，添加CaO6%。原郑州铝厂于1990年购入Nab的RA-6型管道化溶出装置，用于处理铝硅比7.58的铝土矿。在原有保温反应管后串联Φ1200mm×Φ1200mm的6个停留罐，矿浆流量300m3/h，使氧化铝溶出率从69%提高到80%，每生产1t氧化铝的脱硅、溶出、蒸发的热耗由19GJ降至10.3GJ。     与RA-6管道化溶出过程不同，匈牙利采用多流管道化溶出装置，即碱液和预脱硅的矿浆分别用高压泵送入管式反应器中，先用高温矿浆产生的二次蒸汽加热至215℃，再用新蒸汽加热至溶出温度（240～260℃）。已加热的矿浆和碱液在混合管中合流充分溶出，之后进入多级自蒸发系统降温，排出反应器后进入稀释槽。匈牙利用这套装置处理一水软铝石型铝土矿（成分（%）：Al2O350、SiO26.67、Fe2O322.8），氧化铝的溶出率为85%。所用的技术条件为：溶出温度248℃，矿浆流量120m3/h，Na2Ok浓度为200g/L，溶出液苛性比为1.44。匈牙利的多流管道化液出装置的主要问题是碱液结疤，后来也改为单流法。     二、单管预热-高压釜溶出     广西平果铝业公司从法国引起了单管预热-高压釜溶出技术，溶出系统流程如图2所示。固体含量300g/L的矿浆在Φ8000mm×Φ8000mm的矿浆槽加热至100℃，用高压橡胶隔膜泵送入五级长2400m的单管预热器（外管Φ336mm，内管Φ253mm），用后五级自蒸发器产生的蒸汽加热矿浆至155℃。随后进入中温脱硅器分段保温（同时也加热）停留20min脱硅，即到5台Φ2.8m×16m的加热高压釜，用前五级自蒸发器产生的蒸汽加热矿浆至200℃。再进入6台Φ2.8m×Φ16m的反应高压釜，用6MPa的新蒸汽加热矿浆至260℃。然后在3台Φ2.8m×Φ16m的终端高压釜中，保温反应45～60min。溶出矿浆经十级自蒸发降温到130℃以下，经缓冲现槽进入稀释槽稀释。加热高压釜和反应高压釜都配有机械搅拌及加热管束，终端高压釜只有机械搅拌装置。图2  广西平果铝业公司从法国引进的单管预热-高压釜溶出流程图     单管预热-高压釜溶出装置用于处理一水硬铝石型铝土矿，矿浆流量为450m3/h，设计年产氧化铝33万t。广西平果铝业公司用该设备于1998年生产38万t氧化铝。溶出液的αk为1.50，蒸发母液的Na2Ok浓度为230g/L，氧化铝的相对溶出率达91%。工业生产表明溶出效果好，存在的问题是磨损严重，需要定期频繁停产检修。       三、管道化加热-停留罐溶出     管道化加热时矿浆在管道内高速流动，雷诺系数Re达到105，处于高度湍流状态，传热系数达8000kJ/（m2·h·℃），比列管式热交换器高5倍，所需热交换面积减少。然而，对于一水硬铝石型铝土矿，即便溶出温度达310℃，若没有充足的停留时间，氧化铝的溶出率是很低的，管道化溶出的停出时间要延长，管道就会长得难以经济摆布。为此提出了管道化加热-停留罐溶出强化技术。     1988年广西平果铝业公司的铝土矿进行管道化加热-停留罐溶出的结果为：碱液浓度为Na2Ok230g/L，石灰添加量为7%～10%，管式反应器预热时间为10～12min，停留罐溶出时间为40min，氧化铝的相对溶出率达92%，溶出液的αk为1.50。管道化加热-停留罐溶出技术对我国其他矿的试验也收到良好效果。

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国内1000吨／年、3000吨／年的工业实验配备是在常压下进行的设备，出产能力小，特别是氧化炉除疤体系很杂乱，作业率低。只要在锦州引入1. 5万吨／年氯化法技能并攻关成功后才使我国氯化法钛白的中心技能—气相氧化技能有了腾跃，设备水平挨近国外先进水平。    （一）四氛化钛预热器    预热器的效果是把精TiCl4气化并预热到450-550℃，其设备与炼油厂的原油加热炉类似（见图1）。    （二）氧气预热器    TiCl4气相氧化工艺要求是将氧气加热至1800℃后，再与450-550℃的TiC14气体均匀混合进行反响。一般选用两段式加热：榜首段预热器先把氧气预热到850-920℃；第二段在氧化炉内用焚烧发作的热量再把流人的热氧流加热到1800℃。氧气预热器的结构如图2所示。    （三）三发作器    TiC14气相氧化进程中晶型转化剂AIC13的参加和发作的工艺有以下几种。    (1)溶解法。把AIC13溶解在TiC14中，这种办法工艺进程杂乱，设备多，加人量难以操控得精确，需求定时除掉水解的AIC13，操作条件恶劣，环境很差。这种办法现已被筛选。    (2) AIC13提高法。国内3000吨／年的工艺中曾选用。因AIC13装料条件差、蒸发量操控困难等要素，没有构成产业化设备。    (3)用铝粉与反响直接发作AIC13，一起与TiC14气体均匀混合后进人氧化炉进行反响。这种办法发作的AIC13活性强，反响热得到充沛使用，工艺进程简略，可控性强。现在国外大型设备都选用这种办法出产。    该办法又分为两种工艺：一种为熔融铝法，国外有K. M公司选用；另一种为流化床法发作AIC13，许多大公司选用。流化床发作器的结构如图3所示。[next]    作业原理：参加慵懒填料的发作器经过预热到200℃以上。按产能要求，加人过量铝粒的一起别离通人TiC14和定量的C12，使慵懒物床流化的一起，铝粒与反响生成AIC13并放出很多的热，与同步导人的TiC14进行热交换并混合。炉气上升到扩大段，铝粉颗粒沉下去，炉气净化后由出口进人氧化炉。因为慵懒填料丢失由慵懒物加人体系补加新的填料。填料的效果是避免铝粒彼此触摸，在高温下熔结在一块，一起也有强化传热、传质的功用。停产时可由放料管放出床中的慵懒填料和残留的铝粒。    这种工艺设备体积小，出产能力大，传质、传热效果好，结构简略，安全可靠，悉数参数由DCS操控。其反响式如下：                  2A1（s）＋3C12（g）===AIC13（g)                      △H0＝-584.5048kJ/mol              △G0＝-99000＋16. 4T（500～932K)    国外大型设备根本都选用此办法。    国外加人碱金属盐的流化床AIC13发作器流程如图4所示。 [next]     该设备在用铝粉与反响生成AIC13的一起，也在流化床内加人定量的碱金属盐（一般可以加人无水油酸钾），并随气流一块进人反响区，既有促进晶型转化的效果，又有促进晶粒细化的效果，一箭双雕。    （四）氧化反响器    氧化反响器的方法多种多样，按氧化加热方法分为焚烧二次提温型、CO作燃料反响器、等离子加热等多种方法。最为遍及的是焚烧二次加热使氧气提温到1800℃的方法。按除疤方法分为喷砂除疤式、喷盐除疤式、喷盐和气流维护式、高速气流和气膜维护相结合等多种方法。而最为遍及、先进的为高速气流、加盐除疤的方法。按TiC14喷人方法分为单狭缝和双狭缝喷人节能型。    氧化反响器是TiC14气相氧化技能的中心设备，它关系到氧化产品是否具有杰出的颜料功能，高的使用价值。氧化反响器的除疤体系关系到全体系的安稳运转，设备耐高温、耐腐蚀功能关系到全体系的安全可靠性，它是氯化法钛白出产厂和工程技能人员最为重视的关键设备。    在这里需求着重指出，TiC14气相氧化进程是在高温、高压、强腐蚀介质下进行的，简略手工操作现已不能满意安全出产和出产出高品质产品的需求，所以不管是国内、国外，都彻底是计算机自动操控，即我们常说的DCS操控体系。这样的DCS操控体系曩昔需求进口，现在国内现已彻底可以出产，满意各种杂乱工艺的要求。    下面要点介绍几种用户反响器。    (1) CO作燃料的氧化反响器。CO和氧气从反响器炉头进入，经散布板整流，轴向喷入焚烧室焚烧，温度达2000℃（见图5）。下流榜首环慵懒气体沿切向多孔喷人，意图方法旋转气幕（膜），维护第二环TiCl4喷人环不过热，喷口不结疤和反响高温胀大气流不返混。第二环为TiCl4喷入环，TiC14沿环进人流道，经缓冲稳压室稳压之后，又经过均布分配孔沿径向喷人反响器内与高温（≥18000C）的热氧正交混合，并瞬间发作反响。因发作很多的热量和，极易被氧化的反响器内层表面经过冷却剂冷却。第三环为气膜有防结疤的效果，慵懒气体在此环沿切线快速喷入构成气膜，使新生成的Ti02粒子无法与反响器内壁触摸，避免结疤。又因旋转气速较快对器壁有必定的吹扫效果，减平缓冲刷去结疤，延伸反响器的作业时间。一起对体系轴向气流和器壁有冷却效果，操控Ti02长大和避免内层被热腐蚀。TiCl4与O2充沛反响的反响室，此处温度可达1400℃，器壁有水冷维护。反响后混合气流温度可达1400℃，反响器出口规划有混合气流骤冷设备。该反响器反响室为价200mm*1500mm，反响室各部件用镍制成，水冷，出产能力为5.0吨/h TiO2。 [next]     这套氧化反响器简直与锦州的结构十分类似，区别只在于锦州厂是用加热。锦州厂的实践证明，这种三环式结构杂乱，各喷孔易热腐蚀烧坏，特别在预热500℃的TiC14气体中搀杂没有彻底反响完的铝粉时，第二环即TiC14喷入孔十分易被烧损变形，影响TiC14和O2的充沛混合，反响导致TiO2的粒子不能满意颜料的要求。    (2)多孔壁反响器。多孔壁反响器的结构如图6所示。热氧与TiCl4气流笔直穿插混合后进入反响区，反响区圆筒壁有小孔以高速喷人C12或慵懒气体，冷却反响壁不被腐蚀的一起构成气幕阻隔新生成TiO2粒子不与反响器壁触摸，完成避免结疤。多孔壁开孔率为0.1％-0.6％，清洁气体的用量为TiC14的1/20-1/3（质量比）。孔壁原料以镍质为最好。内径305mm，每平方英寸①（lin2=6.4516*10-4m2）开有一个直径1.6mm小孔，600-700℃的TiC14以18t/h的速度加人，1400℃的氧气以2260m3/h的速度加人，枯燥的室温C12以1130-1360kg/h的速度送人穿过多孔镍壁，使壁温在300℃以下，长期反响后多孔壁不结疤，清洁润滑。    特色：进人冷风量比较小，当出产能力较大的反响器引人的气量占炉气中份额很小，对氧化反响的搅扰和对浓度的冲稀效果都是很小的。这种氧化反响器的改进型正在线上运转。    (3)固体颗粒冲刷法除疤的氧化反响器。选用喷砂或粗粒子的Ti02使用高速运动固体颗粒的冲刷效果，处理喷口及反响器壁结疤的问题。选用喷砂法要求后处理严格操控，喷砂不能进人包膜罐，否则会影响产品质量。而Ti02的颗粒会使后边处理工艺简略化，较为适用。典型的喷砂除疤反响器如图7所示。