铁和铜哪个密度大?
2018-12-13 10:40:31
铁密度小于铜密度
硼知识
2019-02-28 11:46:07
硼 硼是一种典型的非金属元素,硼有多种同素异形体:四方晶体、α菱形体、β菱形体及无定形体。无定形硼是一种由深棕色到黑色的粉末。晶体硼是十分硬而脆的固体,有由漆黑到银灰的金属光泽。硼的电导率随温度的升高而添加。硼的化学性质首要取决于它的物理状况,无定形硼在空气中甚至在常温下就缓慢氧化,而晶体硼在加热时也很安稳,只能同强氧化剂缓慢地发作效果。高温下无定形硼能在空气中焚烧,发作赤色火焰;也能同卤素、氮和金属效果,构成卤化硼、氮化硼和金属硼化物,但不与氢直接发作效果。硼与氢可构成一系列的共价氢化物--。 硼在自然界散布很广,含硼矿藏许多,依据含硼矿藏的化学组成,可将其分为三类:硼硅酸盐矿藏、硼铝硅酸盐矿藏和盐矿藏。其间,硼硅酸盐矿藏首要是硼石和赛黄晶;硼铝硅酸盐矿藏首要有电气石和斧石。这两类硼矿藏中,除了硼石尚具有工业价值外,其他或是难以加工,或因未很多聚集成工业矿床而含义不大。现在,作为硼工业原料的首要是第三类--盐矿藏。这类矿藏有100多种,但作为工业硼资源开发利用的仅有10余种,如天然硼砂、遂安石、硼镁石、硬硼钙石、天然、钠硼解石、柱硼镁石等。在我国,硼镁石、遂安石、硼镁铁矿、硼砂、钠硼解石、柱硼镁石等均可构成大、中型矿床。工业上制取硼用金属热还原法和熔盐电解法。熔盐电解法是一种较经济、适于很多生产的办法。 硼矿是一种用处广泛的化工矿藏,硼与氢、锂、铍等的化合物能焚烧,是高能喷气燃料。硼和硼的化合物,广泛用于化工、冶金、光学玻璃、国防、原子能、医药、橡胶及轻工业。在化学工业,硼砂、可作为番笕、洗涤剂等日用化工产品的添加剂。含硼洗涤剂具有维护头发、去污力强、无污染等功能。某些硼化物还可制成杰出的还原剂、催化剂、化剂等。 在冶金工业,硼砂有熔融金属氧化物的才能,用作冶金熔剂。硬硼钙石可替代萤石用于碱性氧化转炉炼钢。铜铝合金参加微量硼可进步其导电功能。硼在高温下能同氧和氮起反响,常用作去气剂。加0.001-0.005%的硼到钢中,可进步高温强度,使钢的晶粒细化,进步淬透性。钢表面渗硼后,能明显添加表层硬度,一起也进步化学安稳性。加0.001-0.003%的硼到可锻铸铁中,可缩短热处理时刻,使石墨细化,散布均匀。在机械工业,硼被用作硬质合金、宝石等硬质材料的磨削、研磨、钻孔及抛光等。“渗硼”是机械加工职业中一种新工艺,它能进步零件表面的硬度和耐磨、抗氧化功能。 在电子工业,硼系列化合物中某些硼化物是绝缘材料,而有些硼化物则是杰出的导电材料,具有半导体的特性,又有电子放射等功能,可用来制作各种电子元、器材,用作点燃管的点燃极、电讯器材、电容器、半导体的掺合料、高压高频电及等离子弧的绝缘体、雷达的传递窗等。 在国防工业,硼的化合物可作高能喷气燃料和火箭燃料。碳化硼用于制作喷气机叶片和金属陶瓷。氮化硼是超高温、超硬质材料,用以制作火箭喷嘴、焚烧室内衬等。硼的同位素吸收中子才能强,所以硼化物在原子反响堆中用作控制棒调节器和防护屏材料。塑料参加硼就具有防辐射功能。 硼还很多用于玻璃、陶瓷工业,制作高品质耐热硼硅酸玻璃、玻璃纤维、光学透镜、绝缘材料和玻璃钢。硼和钴、钛、镍等可制成金属陶瓷。硼还用于制作搪瓷和搪瓷、彩釉等。此外,硼还用作防腐剂、焊接剂、制作超硬磨料。
钴铁和金属钴的牌号及用途
2018-12-10 14:19:47
1735年,瑞典教授发现和分离出了金属钴,并指出钴能染蓝色,且描述了钴的性质。1802年,特纳尔德开始从化学和冶金方面,对钴的化合物进行了较多的研究。1912年,在加拿大德洛罗熔化和精炼公司的第一家重要的钴冶炼厂投产,至1940年加拿大一直是世界上领先的钴生产国家。1924年,加丹加(现属刚果(民))成了最大的钴生产地,加丹加矿业联合公司投产了潘达的电熔炼车间,1926年扎伊尔伊户的年产3500t的铜钴精炼厂投产。1926年,德国杜伊斯堡铜冶炼厂,用来源不同的黄铁矿灰渣生产3t钴,到1965年达到1400t,几乎占世界总产量的8%。1952年,首次在挪威的克里斯蒂安松生产出了电解钴。1956年,才由美国矿山局制得了纯度为99.99%的钴。钴可以提高钢的固相线温度,并能扩大γ相区。钴在高合金钢中可提高奥氏体的淬火稳定性。钴是含钨工具钢的一个重要成分,因为它可提供必要的热硬度,并可提高高温切削效率,经常采用的含钨快速切削钢含Co5%-15%。在磁性合金中,添加3%-40%Co可以提高饱和磁化强度,产生明显的晶体各向异性,并阻止残余奥氏体的形成。钴可提高AlNiCo合金的饱和磁化强度,且可改善剩磁感应。
无线电电子管中的灯丝,除必须具有良好的电阻外,耐热性能也要好,这种灯丝除含有镍铁钛外还含有钴。钴铬铁合金Co50Cr30Fe20在铸造状态下可不用热处理,因而可以用来作耐持久负荷,且还要受腐蚀影响的部件。可锻型的这种合金,在相同条件下可耐更大的负荷。
钴基合金是一些以无铁或低铁的钨镍钼钴合金。一种常用的司太特合金的成分为Cr25%,Ni11%,W7.5%及余量Co。生产钟表和精密仪表用发条,采用含Co40%,Cr20%,Ni15%,C7%及B0.04%的合金。必须在高温下工作的弹簧,用含Co52%,Cr20%,W15%,Fe2%及C0.15%的钴合金制造。要求导电性良好的弹簧,由含Be1%-3%和Co1%-2%的铜合金制成。
钴在硬质合金中用作添加剂。用H2还原的钴粉(3%-25%),在球磨机中用高熔点金属的碳化物或复合碳化物研磨,在研磨中得到的钴由于其晶体构造而要比镍或铁细得多。添加石蜡之类可使压制坯更密实,烧结时暂时生成富钴的碳化物混晶。钴根据温度而要溶解部分碳化物。冷却时碳化物再次析出。在形状相同的弥散碳化物相和钴基体间将发生紧密的聚结和良好的凝聚。添加TiC(即TiC-WC混晶)可显著改进钢的切削性能。再加例如8%TaC在负荷相同时可延长寿命一倍。从烧结温度迅速冷却到凝固点之下,可使硬度和密度达到最大值。
一般认为,钴和镍在铸铁中的应用相似,有轻微的石墨化作用。
钴可以提高钢的固相线温度,并能扩大γ相区。钴在高合金钢中可提高奥氏体的淬火稳定性。钴是含钨工具钢的一个重要成分,因为它可提供必要的热硬度,并可提高高温切削效率,经常采用的含钨快速切削钢含Co5%-15%。在磁性合金中,添加3%-40%Co可以提高饱和磁化强度,产生明显的晶体各向异性,并阻止残余奥氏体的形成。钴可提高AlNiCo合金的饱和磁化强度,且可改善剩磁感应。
无线电电子管中的灯丝,除必须具有良好的电阻外,耐热性能也要好,这种灯丝除含有镍铁钛外还含有钴。钴铬铁合金Co50Cr30Fe20在铸造状态下可不用热处理,因而可以用来作耐持久负荷,且还要受腐蚀影响的部件。可锻型的这种合金,在相同条件下可耐更大的负荷。
钴基合金是一些以无铁或低铁的钨镍钼钴合金。一种常用的司太特合金的成分为Cr25%,Ni11%,W7.5%及余量Co。生产钟表和精密仪表用发条,采用含Co40%,Cr20%,Ni15%,C7%及B0.04%的合金。必须在高温下工作的弹簧,用含Co52%,Cr20%,W15%,Fe2%及C0.15%的钴合金制造。要求导电性良好的弹簧,由含Be1%-3%和Co1%-2%的铜合金制成。
钴在硬质合金中用作添加剂。用H2还原的钴粉(3%-25%),在球磨机中用高熔点金属的碳化物或复合碳化物研磨,在研磨中得到的钴由于其晶体构造而要比镍或铁细得多。添加石蜡之类可使压制坯更密实,烧结时暂时生成富钴的碳化物混晶。钴根据温度而要溶解部分碳化物。冷却时碳化物再次析出。在形状相同的弥散碳化物相和钴基体间将发生紧密的聚结和良好的凝聚。添加TiC(即TiC-WC混晶)可显著改进钢的切削性能。再加例如8%TaC在负荷相同时可延长寿命一倍。从烧结温度迅速冷却到凝固点之下,可使硬度和密度达到最大值。
一般认为,钴和镍在铸铁中的应用相似,有轻微的石墨化作用。
钴铁的牌号及化学成分名称 牌号 化学成分% Co Fe Ni Cu Mn S C Ca ≤ 钴铁FeCo8518-818-80.80.020.050.010.02 金属钴Co9795-99<1.52.50.020.020.010.01 纯钴Co99>99<0.20.60.04 0.040.06 钴粉Co99>99<0.050.30.0010.015 0.015电解钴Co99.5>99.5<0.070.30.0030.0150.0050.01
废金属:钴铁和金属钴的牌号及用途
2018-12-10 14:19:22
1735年,瑞典教授发现和分离出了金属钴,并指出钴能染蓝色,且描述了钴的性质。1802年,特纳尔德开始从化学和冶金方面,对钴的化合物进行了较多的研究。1912年,在加拿大德洛罗熔化和精炼公司的第一家重要的钴冶炼厂投产,至1940年加拿大一直是世界上领先的钴生产国家。1924年,加丹加(现属刚果(民))成了最大的钴生产地,加丹加矿业联合公司投产了潘达的电熔炼车间,1926年扎伊尔伊户的年产3500t的铜钴精炼厂投产。1926年,德国杜伊斯堡铜冶炼厂,用来源不同的黄铁矿灰渣生产3t钴,到1965年达到1400t,几乎占世界总产量的8%。1952年,首次在挪威的克里斯蒂安松生产出了电解钴。1956年,才由美国矿山局制得了纯度为99.99%的钴。钴可以提高钢的固相线温度,并能扩大γ相区。钴在高合金钢中可提高奥氏体的淬火稳定性。钴是含钨工具钢的一个重要成分,因为它可提供必要的热硬度,并可提高高温切削效率,经常采用的含钨快速切削钢含Co5%-15%。在磁性合金中,添加3%-40%Co可以提高饱和磁化强度,产生明显的晶体各向异性,并阻止残余奥氏体的形成。钴可提高AlNiCo合金的饱和磁化强度,且可改善剩磁感应。
无线电电子管中的灯丝,除必须具有良好的电阻外,耐热性能也要好,这种灯丝除含有镍铁钛外还含有钴。钴铬铁合金Co50Cr30Fe20在铸造状态下可不用热处理,因而可以用来作耐持久负荷,且还要受腐蚀影响的部件。可锻型的这种合金,在相同条件下可耐更大的负荷。
钴基合金是一些以无铁或低铁的钨镍钼钴合金。一种常用的司太特合金的成分为Cr25%,Ni11%,W7.5%及余量Co。生产钟表和精密仪表用发条,采用含Co40%,Cr20%,Ni15%,C7%及B0.04%的合金。必须在高温下工作的弹簧,用含Co52%,Cr20%,W15%,Fe2%及C0.15%的钴合金制造。要求导电性良好的弹簧,由含Be1%-3%和Co1%-2%的铜合金制成。
钴在硬质合金中用作添加剂。用H2还原的钴粉(3%-25%),在球磨机中用高熔点金属的碳化物或复合碳化物研磨,在研磨中得到的钴由于其晶体构造而要比镍或铁细得多。添加石蜡之类可使压制坯更密实,烧结时暂时生成富钴的碳化物混晶。钴根据温度而要溶解部分碳化物。冷却时碳化物再次析出。在形状相同的弥散碳化物相和钴基体间将发生紧密的聚结和良好的凝聚。添加TiC(即TiC-WC混晶)可显著改进钢的切削性能。再加例如8%TaC在负荷相同时可延长寿命一倍。从烧结温度迅速冷却到凝固点之下,可使硬度和密度达到最大值。
一般认为,钴和镍在铸铁中的应用相似,有轻微的石墨化作用。
钴可以提高钢的固相线温度,并能扩大γ相区。钴在高合金钢中可提高奥氏体的淬火稳定性。钴是含钨工具钢的一个重要成分,因为它可提供必要的热硬度,并可提高高温切削效率,经常采用的含钨快速切削钢含Co5%-15%。在磁性合金中,添加3%-40%Co可以提高饱和磁化强度,产生明显的晶体各向异性,并阻止残余奥氏体的形成。钴可提高AlNiCo合金的饱和磁化强度,且可改善剩磁感应。
无线电电子管中的灯丝,除必须具有良好的电阻外,耐热性能也要好,这种灯丝除含有镍铁钛外还含有钴。钴铬铁合金Co50Cr30Fe20在铸造状态下可不用热处理,因而可以用来作耐持久负荷,且还要受腐蚀影响的部件。可锻型的这种合金,在相同条件下可耐更大的负荷。
钴基合金是一些以无铁或低铁的钨镍钼钴合金。一种常用的司太特合金的成分为Cr25%,Ni11%,W7.5%及余量Co。生产钟表和精密仪表用发条,采用含Co40%,Cr20%,Ni15%,C7%及B0.04%的合金。必须在高温下工作的弹簧,用含Co52%,Cr20%,W15%,Fe2%及C0.15%的钴合金制造。要求导电性良好的弹簧,由含Be1%-3%和Co1%-2%的铜合金制成。
钴在硬质合金中用作添加剂。用H2还原的钴粉(3%-25%),在球磨机中用高熔点金属的碳化物或复合碳化物研磨,在研磨中得到的钴由于其晶体构造而要比镍或铁细得多。添加石蜡之类可使压制坯更密实,烧结时暂时生成富钴的碳化物混晶。钴根据温度而要溶解部分碳化物。冷却时碳化物再次析出。在形状相同的弥散碳化物相和钴基体间将发生紧密的聚结和良好的凝聚。添加TiC(即TiC-WC混晶)可显著改进钢的切削性能。再加例如8%TaC在负荷相同时可延长寿命一倍。从烧结温度迅速冷却到凝固点之下,可使硬度和密度达到最大值。
一般认为,钴和镍在铸铁中的应用相似,有轻微的石墨化作用。
钴铁的牌号及化学成分名称牌号化学成分%CoFeNiCuMnSCCa≤钴铁FeCo8518-818-80.80.020.050.010.02 金属钴Co9795-99<1.52.50.020.020.010.01 纯钴Co99>99<0.20.60.04 0.040.06 钴粉Co99>99<0.050.30.0010.015 0.015电解钴Co99.5>99.5<0.070.30.0030.0150.0050.01
硼的知识
2019-03-12 11:03:26
硼,原子序数5,原子量10.811。约公元前200年,古埃及、罗马、巴比伦曾用硼沙制作玻璃和焊接黄金。1808年法国化学家盖·吕萨克和泰纳尔分别用复原制得单质硼。硼在地壳中的含量为0.001%。天然硼有2种同位素:硼10和硼11,其间硼10最重要。硼为黑色或银灰色固体。晶体硼为黑色,熔点约2300°C,沸点3658°C,密度2.34克/厘米³,硬度仅次于金刚石,较脆。
莫氏硬度:9.3晶体结构:晶胞为三斜晶胞。
硼在室温下比较稳定,即便在或中长时间煮沸也不起效果。硼能和卤组元素直接化合,构成卤化硼。硼在600~1000°C可与硫、锡、磷、砷反响;在1000~1400°C与氮、碳、硅效果,高温下硼还与许多金属和金属氧化物反响,构成金属硼化物。这些化合物一般是高硬度、耐熔、高电导率和化学慵懒的物质,常具有特殊的性质。硼的使用比较广泛。硼与塑料或铝合金结合,是有用的中子屏蔽材料;硼钢在反响堆中用作操控棒;硼纤维用于制作复合材料等。元素称号:硼元素原子量:10.81元素类型:非金属原子序数:5元素符号:B元素中文称号:硼元素英文称号:Boron相对原子质量:10.81核内质子数:5核外电子数:5核电核数:5质子质量:8.365E-27质子相对质量:5.035所属周期:2所属族数:IIIA摩尔质量:11氢化物:BH3氧化物:B2O3最高价氧化物化学式:B2O3密度:2.34熔点:2300.0沸点:3658声响在其间的传达速率:(m/S)
16200外围电子排布:2s2 2p1核外电子排布:2,3色彩和状况:固体原子半径:1.17常见化合价:+3发现人:戴维、盖吕萨克、泰纳 发现时代:1808年发现进程:1808年,英国的戴维和法国的盖吕萨克、泰纳,用钾复原而制得硼。元素描绘:它是最外层少于4个电子的仅有的非金属元素。其单质有无定形和结晶形两种。前者呈棕黑色到黑色的粉末。后者呈乌黑色到银灰色,并有金属光泽。硬度与金刚石附近。无定形的硼密度2.3克/厘米3,(25-27℃);晶形的硼密度2.31克/厘米3,熔点2300℃,沸点2550℃,化合价3。在室温下无定形硼在空气中缓慢氧化,在800℃左右能自燃。硼与或,即便长时间煮沸,也不起效果。它能被热浓硝酸和与硫酸的混合物缓慢腐蚀和氧化。过氧化氢和过硫酸铵也能缓慢氧化结晶硼。上述试剂与无定形硼效果剧烈。与碱金属碳酸盐和氢氧化物混合物共熔时,一切各种形状的硼都被彻底氧化。氯、、氟与硼效果而构成相应的卤化硼。约在600℃硼与硫剧烈反响构成一种硫化硼的混合物。硼在氮或气中加热到1000℃以上则构成氮化硼,温度在1800-2000℃是硼和氢仍不发作反响,硼和硅在2000℃以上反响生成硼化硅。在高温时硼能与许多金属和金属氧化物反响,生成金属硼化物。元素来历:在自然界中,硼只以其化合物方式存在着(像在硼砂、中,在植物和动物中只存在有痕量的硼),一般由电解熔融的钾和或热复原它的其他化合物(如氧化硼)制得制备办法有:硼的氧化物用生动金属热复原;用氢复原硼的卤化物;用碳热还硼砂;电解熔融盐或其他含硼化合物;热分化硼的氢化合物上述办法所得初产品均应真空除气或操控卤化,才可制得高纯度的硼。元素用处:它首要用于冶金(如为了添加钢的硬度)及核子学中,因为它吸收中子能力强因为硼在高温时特别生动,因而被用来作冶金除气剂、锻铁的热处理、添加合金钢高温强固性,硼还用于原子反响堆和高温技能中。棒状和条状硼钢在原子反响堆中广泛用作操控棒。因为硼具有低密度、高强度和高熔点的性质,可用来制作的火箭中所用的某些结构材料。硼的化合物在农业、医药、玻璃工业等方面用处很广。元素辅佐资料:天然含硼的化合物硼砂(Na2B4O7·10H2O)早为古代医药学家所知悉。我国西藏是世界上盛产硼砂的当地。1702年法国医师霍姆贝格首先从硼砂制得,称为salsedativum,即冷静盐。1741年法国化学家帕特指出,硼砂与硫酸效果除生成外,还得到硫酸钠。1789年拉瓦锡把基列入元素表。1808年英国化学家戴维和法国化学家盖吕萨克、泰纳各自取得单质硼。硼的拉丁称号为 boracium,元素符号为B。这一词来自borax(硼砂)。硼,原子序数5,原子量10.811。约公元前200年,古埃及、罗马、巴比伦曾用硼沙制作玻璃和焊接黄金。1808年法国化学家盖·吕萨克和泰纳尔分别用复原制得单质硼。硼在地壳中的含量为0.001%。天然硼有2种同位素:硼10和硼11,其间硼10最重要。硼为黑色或银灰色固体。晶体硼为黑色,熔点约2300°C,沸点2550°C,密度2.34克/厘米³,硬度仅次于金刚石,较脆。硼在室温下比较稳定,即便在或中长时间煮沸也不起效果。硼能和卤组元素直接化合,构成卤化硼。硼在600~1000°C可与硫、锡、磷、砷反响;在1000~1400°C与氮、碳、硅效果,高温下硼还与许多金属和金属氧化物反响,构成金属硼化物。这些化合物一般是高硬度、耐熔、高电导率和化学慵懒的物质,常具有特殊的性质。硼的使用比较广泛。硼与塑料或铝合金结合,是有用的中子屏蔽材料;硼钢在反响堆中用作操控棒;硼纤维用于制作复合材料等。
硼镁铁矿(Ludwigite)
2019-01-21 10:39:06
(Mg,Fe)2Fe3+[BO3]O2
【化学成分】硼镁铁矿中Mg2+和Fe2+间为完全类质同像,据Mg2+含量可分为两个亚种:镁硼镁铁矿和铁硼镁铁矿。Fe3+可为Al3+所代替(≤11%)。
【晶体结构】斜方晶系;a0=0.923~0.944nm,b0=0.302~0.307nm,c0=1.216~1.228nm;Z=4。
【形态】晶体呈长柱状、针状、纤维状、毛发状。并呈放射状、纤维状、粒状、致密块状集合体。
【物理性质】暗绿色至黑色(随Fe含量增大颜色变深);条痕浅黑绿色至黑色;光泽暗淡,纤维状体的新鲜面上有丝绢光泽;不透明(含镁高者稍透明)。无解理。硬度5.5~6。相对密度3.6~4.7(含Fe量高,相对密度增大)。粉末具弱磁性。
【成因及产状】我国东北之硼镁铁矿均为内生硼矿,产于不同程度的蛇纹石化白云质大理岩或镁夕卡岩中,常与磁铁矿、硅镁石族矿物及金云母、镁橄榄石、硼镁石等共生。在热液影响下,硼镁铁矿在不同程度上发生变化,其产物一般为纤维状硼镁石和磁铁矿。
【鉴定特征】颜色、条痕深,相对密度、硬度均较大。在空气中烧之变成红色。溶于浓H2SO4,加几滴酒精稍加热,用火点燃火焰呈鲜艳的绿色(B的反应)。
【主要用途】提炼硼的矿物原料。
硼镁矿选矿技术
2019-01-21 18:04:49
根据不同的矿石类型,采用不同的选矿方法。
一、硼镁石型
辽宁地质中心实验室曾对这一类型的辽宁后仙峪硼矿的矿石进行了浮选中间试验。试验矿石采用经过手选后剩下的中矿,B2O3含量为7%~8% 。
浮选工艺控制条件为:给矿粒度3~0 mm,Ⅰ段磨矿细度-200目占40%,分级溢流浓度25%;Ⅱ段磨矿细度-200目占75%,分级溢流浓度14% 。浮选矿浆pH值为6.5~7.0,浮选温度40℃左右。
二、硼镁石-磁铁矿-蛇纹石型
此类矿石主要矿物为硼镁石、磁铁矿和蛇纹石。硼镁石以纤维状为主,浸染粒度一般为0.05~0.10 mm。磁铁矿浸染粒度0.30~0.1 mm,且与硼镁石紧密共生。采用弱磁选或弱磁选-浮选联合流程。图1是辽宁凤城二台子硼矿的阶段磨矿阶段、磁选的单一弱磁选流程。
三、硼镁石-碳酸盐型
吉林集安高台沟硼矿的主要矿物为硼镁石、蛇纹石、菱镁矿,此类型硼矿可采用优先或混合浮选两种方法。如图2和图3。
四、硼镁石化硼镁铁矿-磁铁矿
此类矿石中,硼镁铁矿、磁铁矿和蛇纹石为主要矿物。根据它们的比磁化系数,采用弱磁-强磁的全磁选流程,可获得硼镁铁精矿。硼铁的分离率可用电炉熔炼-加压碱解法、直接还原-磁选法。
五、含铀硼镁铁矿化硼镁石-磁铁矿型
该类矿床主要有用元素为铁、铀、硼、镁。辽宁翁泉沟铀铁硼矿床就属此类。其选矿方法步骤是:以湿式弱磁选收磁铁矿;以重选回收晶质铀矿,并得到硼镁铁精矿;以水力旋流器分级获得硼精矿,总选别工艺流程如图4。
此外,“八五”期间由东北大学等单位进行的“硼铁资源综合利用——硼铁矿高炉分离生产含硼生铁及富硼渣技术研究”,使高炉铁硼分离,富硼渣活化、提硼,硼、铀分离及铀的治理等重大技术关键已取得了很大进展。
初始溶液中钴铁摩尔比对钴取代FE3O4中铁的影响
2018-12-10 14:19:22
初始溶液中钴铁摩尔比对钴取代FE3O4中铁的影响.pdf
富钴铁锰壳:地质、资源和技术
2019-02-21 10:13:28
富钴铁锰壳生成于全球大洋的海山、海脊、海台,那里数百万年来水流不断冲刷岩石,因而没有堆积物。这些富钴铁锰壳从周围严寒的海水中堆积到岩底上,构成最厚达250毫米厚的铺砌层。富钴铁锰壳之所以重要,首要是因为这或许是钴的来历,一起也因为其间含有钛、铈、镍、铂、锰、、碲、钨、铋、锆等其他金属。富钴铁锰壳生成于水深400至4000米处,最厚、含钴量最高的矿壳生成于水深800至2500米处。矿壳的散布和厚度受地崩等重力进程、堆积物外层、水下和水面礁石以及水流的影响。
矿壳在各式各样的底面岩石上生成,因而用遥感数据难以区别矿壳和底层,而遥感数据是开展勘探技能的一个重要方面。幸亏矿壳的伽马辐射高得多,因而据此能够将两者加以区别。矿壳的物理特征包含均匀孔隙度高(60%),均匀表面面积极大(每克300平方米),成长速度极慢(每一百万年1~6毫米)。这些特征有助于将许多有经济价值的金属从海水里吸到矿壳表面。
矿壳由水合软铁矿(氧化锰)和大方纤铁矿(氧化铁)构成,厚的矿壳还有一定量的碳酸氟磷灰石(CFA),大都矿壳都含有少数石英和长石。水合软铁矿一般吸收的元素包含钴、镍、锌和;氧化铁吸收的有铜、铅、钛、钼、砷、钒、钨、锆、铋和碲。
大块矿壳的钴含量最高为1.7%,镍含量最高为1.1%,铂含量最高为百万分之一点三。就大片海洋水域而言,矿壳的均匀含钴量达0.5%至1%,因而矿壳成为陆地和海岸外最丰厚的潜在钴矿。在大陆边际和接近西太平洋火山弓弧处,矿壳的钴、镍、钛和铂含量削减,而硅和铝含量添加。矿壳生成处的水越深,水合软铁矿相关元素削减,铁和铜添加。在矿壳中钴、铈、、钛、铅、碲和铂的高集度很高,高于其他金属之上,因为这些金属经氧化反响生成较为安稳、较不活动的化合物。稀土元素一般为0.1%至0.3%不等,连同其他水成元素、钴、锰、镍等等,均来自海水。铈是一种稀土元素,在矿壳中高集度很高,具有重要的经济潜力。
矿壳在其上成长的海山和海脊阻止海洋水体活动,然后发生许多由海山引发的水流,相对自海山向外的水流而言,这种水流的能量一般较强。在海山峰端外沿,这些水流的效应最强,那里的矿壳最厚。这种海山特有的水流还增强涡流混合,形成上升流,然后增强了初级生成率。这些物理进程对海山生物群落发生了影响,而不同的海山有不同的生物群落。海山群落的特征是,在矿壳最厚、含钴量高的当地,密度相对较低,差异相对较小,海山群落构成的决定因素是:水流形状、地势、底部堆积和岩石形状及掩盖规模、海山巨细、水深以及氧气最少区的巨细和规模。如要编写关于环境影响的文件,现有常识是不行的,需求更好地了解海山生态体系及群落。
约有40次研讨调查飞行是专门研讨富钴壳的,研讨工作首要由德国、日本、美国、大韩民国、俄罗斯联邦、我国和法国进行。所估量的40次调查不包含作者不知道的由苏联(后因由俄罗斯联邦)和我国进行的一些调查。但从1981年至2001年约42次调查飞行的状况来看,每艘调查船及实地科学研讨费用估量约为3 200万美元,陆上研讨费用估量约为4 200万美元,投资总额约为7 400万美元。
矿壳挖掘技能的研讨与开发刚刚起步。矿壳散布详图尚缺,对小型海山地势也尚无全面了解,但这些关于拟定最为恰当的采矿战略是不可或缺的。实地勘探作业一般是制作海束水深图、衍生反向散射和斜角图,编制地震概略,同时用以挑选采样点。进行调查时,在每一海山挖泥取样和抽取岩心15~20份。随后,用摄像机进行调查,判定壳、岩和堆积类型和散布状况,如有或许,还判定壳厚度。因为底部声测信标许多,需有大型拖曳设备,搜集的样品也许多,因而这些勘探活动需求用大型、设备精巧的研讨船舶。在勘探的高级阶段进行定点调查时,拟运用深水拖曳侧扫描声纳,包含宽带测深技能,并可运用系联线遥控车,借以制作和标划小规模的地势。可采用挖泥取样,抽取岩心,用遥控车勘察,并用一种尚待研发的用具进行短距离取样等办法对堆积物进行广泛的取样。伽玛放射丈量将判定壳厚度,并判定薄堆积层下有无矿壳存在。要了解海山环境,需求运用流量仪系泊设备,需求进行生物抽样和调查。
现己制定的12条矿壳勘探挖掘原则如下:
一、“区域”原则:
(一)浅于1000~1500米的大火山机体;
(二)2000万年以上的火山机体;
(三)顶部没有大型环礁或礁石的火山结构;
(四)底部水流强、且不断的区域;
(五)开展完善的浅海氧气最少区;
(六)不受许多河蚀岩屑和风成岩屑影响的区域。
二、定点原则:
(七)平整小规模地势;
(八)峰端平顶、峰脊线低点和斜道;
(九)斜坡安稳;
(十)当地无火山活动;
(十一)均匀含钴量≥0.8%;
(十二)壳均匀厚度≥40毫米。
从技能上来说,矿壳挖掘比锰结核挖掘更为困难。挖掘锰结核之所以相对简单,是因为锰结核下面是软质堆积层,而矿壳则与基底岩石或紧或松连在一起。为了挖掘成功,有必要使壳脱离基底岩石,因为基底岩石会大大下降矿石等级。矿壳挖掘或许有五种作业办法:碎裂、破坏、进步、接取和别离。拟议的矿壳挖掘办法是运用海底爬行车,用液压管升降体系和电缆与水面的采矿船联合。采矿机自行推动,速度每秒钟约20厘米。在根本采矿状况下,物料经过量为1000000t∕y。在这种状况下,合理的采矿才能为碎裂功率80%,基底岩石在矿壳中的掺混率25%。提议用于挖掘矿壳的一些具有创造性的新体系包含:用喷水器使壳脱离基底;现场过滤技能;用声波使壳脱离基底。这些主张给人带来期望,但有待进一步研讨。
矿壳所含金属对世界经济的重要性从其消费办法中清楚明了。锰、钴和镍的首要用处是制作钢,这些金属使钢具有特性。钴还用于电力、通讯、航空、发动机和东西制作工业。镍也用于化工厂、炼油厂、电器和机动车。钴是铜矿挖掘的副产品,因而,钴的直销与对铜的需求密切相关。碲的景象也相同,碲是铜和金挖掘的副产品。因为直销不安稳,厂商只得寻求钴和碲的替代品,成果曩昔十年中钴和碲的商场添加很有限,因而报价较低。假如这些金属的其他丰厚的来历得到开发,在产品中从头运用这两种金属的积极性就会随之添加,商场就会扩展。
最近经判定,矿壳除含有锰、钴、镍、铜和铂以外,还含有或许使人们更有积极性挖掘的其他金属。例如,钛的价值仅次于钴,铈的价值高于镍,锆的价值与镍适当,碲的价值近乎是铜的两倍。上述分析假定对每种金属都能研讨出经济上可行的冶金提炼办法。
依据等第、总吨数和海洋条件,中赤道太平洋区域矿壳挖掘潜力最大,约翰斯顿岛专属经济区(美国)、马绍尔群岛和中太平洋山的国际水域特别如此,但法属波利尼西亚、基里巴斯和密克罗尼西亚联邦的专属经济区也应予以考虑。
在矿壳中发现的许多金属对保持现代工业社会功率、进步21世纪生活水平至关重要。人们日益认识到,富钴壳是重要的潜在资源。因而需求经过研讨、勘探和技能开发,添补关于矿壳挖掘各方面问题的信息距离。
如何提高磷酸铁锂材料的振实密度
2019-01-03 09:36:46
磷酸铁锂作为常用的锂离子电池正极材料以其安全性能好、循环性能优异、环境友好、原料来源丰富等优点,成为当前锂离子电池正极材料的研究热点之一。但是磷酸铁锂的缺点也制约着它的发展,振实密度低、实际比容量低是其相对于另一大热的正极材料三元材料的一大短板。
下面介绍一些改善磷酸铁锂振实密度的途径。
1 合成方法
目前制备LiFePO4方法很多,不同制备方法对LiFePO4的振实密度影响很大。不规则的粉末颗粒不能紧密堆积,如果合成的LiFePO4粉末颗粒为不规则形貌,会造成产物的振实密度很低。一般来说,由规则的球形颗粒组成的粉体,因其不会有团聚和粒子架桥现象,从而具有较高的振实密度。得到规则球形颗粒的方法如下:
①用高密度球形FePO4前驱体合成球形LiFePO4颗粒
制得高密度球形前驱体是得到高密度球形产物的有效途径之一。先合成高密度球形FePO4前驱物,再与其他原料混合均匀,通过高温反应,使锂通过球形前驱体颗粒表面的微孔向各方向均匀、同步地渗入前驱体的中心,保持球形形貌。此方法中,球形前驱体可以消除反应过程中由于扩散途径不同引起的微观组分差异,生成组成均匀的LiFePO4,从而提高材料的性能。
②喷雾干燥法制备球形LiFePO4颗粒
喷雾干燥(热解)法是将各金属盐按制备复合型粉末所需的化学计量比配成前驱体溶液,经雾化器雾化后,由载气带入设定温度的反应炉中,在反应炉中瞬间完成溶剂蒸发、溶质沉淀形成固体颗粒、颗粒干燥、颗粒热分解和烧结成型等一系列的过程,最后形成规则的球形粉末颗粒。
③熔盐法制备球形LiFePO4颗粒
熔盐法通常采用一种或数种低熔点的盐类作为反应介质,合成过程会出现液相,反应物在其中有一定的溶解度,这大大加快了反应物离子的扩散速率,使反应物在液相中实现原子尺度混合,反应就由固-固反应转化为固-液反应。反应结束后,采用合适的溶剂将盐类溶解,经过滤洗涤后即可得到合成产物。
2 粒径分布
LiFePO4的振实密度与颗粒的粒径之间存在着密切的联系。如果由球形颗粒组成的粉体具有理想的粒径分布,使得小颗粒能尽量填补大颗粒之间的空隙,则可以进一步提高其振实密度,从而有利于提高电池的体积比容量。研究表明,纳米级别的LiFePO4振实密度一般较低,而微米级别的LiFePO4具有较高的振实密度。
多孔材料可以实现高的振实密度:大颗粒的产物振实密度一般较高,但也会导致锂离子在固体材料中的扩散路径变长,材料的电化学性能也变差。研究发现多孔的LiFePO4具有相互连接的三维孔通道,且孔之间的距离是纳米级的,孔隙之间相互连接的三维通道缩短了锂离子的脱嵌距离;且多孔材料这种独特的微观结构,使材料具有更大的比表面积,可使材料与电解液充分接触,增大了锂离子的扩散面积,提高了锂离子的迁移速率,有利于解决LiFePO4扩散系数小所导致的电化学性能差的问题。由于制备多孔材料时得到的都是尺寸较大且形貌良好的颗粒,所以多孔材料在保证了材料有较高振实密度的同时,也能具有良好的电化学性能。
3 碳包覆
研究表明碳包覆能增强LiFePO4颗粒之间的导电性,使其电化学性能有明显改善。但是过量的碳将严重降低LiFePO4的振实密度。选择合适的碳源,改进制备工艺,都可以使碳包覆层更加均匀,从而提高材料的振实密度。
4 金属离子掺杂
金属离子掺杂是在LiFePO4中掺杂金属离子,改变其晶格结构,从而提高其自身的导电能力。近年来部分研究表明,掺杂特定种类的金属离子能提高材料的振实密度,从而提高LiFePO4的体积比容量。
目前在提高LiFePO4振实密度的研究方面取得了一定的进展,但还存在一些问题。LiFePO4的形貌和粒度控制工艺通常很复杂,要想稳定大批量制备具有特定形貌和粒径分布的材料存在一定的难度。且不同的制备工艺,不同的原料对LiFePO4的振实密度也有很大影响,因此需要继续探索出简单、低成本且能控制LiFePO4材料的形貌和粒径分布的制备方法。