钨电极
2017-06-06 17:50:12
什么是钨电极?由于钨的特性,使得它很适合用于tiG焊接以及其它类似这种工作的电极材料。在
金属
钨中添加稀土氧化物来刺激它的电子逸出功,使得钨电极的焊接性能得以改善:电极的起弧性能更好,弧柱的稳定性更高,电极烧损率更小。通常的稀土添加剂有氧化铈、氧化镧、氧化锆、氧化钇和氧化钍等。应用范围:钨电极用于TIG焊接,这是在钨基体中通过粉末冶金的方法掺入0.3%-5%左右的稀土元素如:铈、钍、镧、锆、钇等而制作的钨合金条,再经过压力加工而成,直径从0.25到6.4mm,标准长度从75到600,而最常使用的规格为直径1.0、1.6、2.4和3.2,电极端的形状对TIG而言是一项重要因素,当使用DCSP时,电极端需磨成尖状,且其尖端角度随着应用范围,电极直径,和焊接电流来改变,窄的接头需要一较小的尖端角,当焊接非常薄的材料时,需以低电流,似针状的最小电极来进行,以稳定电弧,而适当的接地电极可确保容易引弧,良好的电弧稳定度及适当的焊道宽度。当以AC电源来焊接时,不必磨电极端,因为使用适当的焊接电流时,电极端会形成一半球状,假如增加焊接电流,则电极端会变为灯泡状及可能熔化而污染熔金。钨电极的特性:钨电极在钨极氩弧焊中对电弧的起弧、电弧的稳定性和焊接质量都起到重要的作用。在电弧的高温作用下钨电极发生质量的损失,称为钨电极的烧蚀。为了便于讨论钨电极的烧蚀机理,烧蚀可分为添加氧化物的烧蚀和钨本身的烧蚀。由于钨熔点高(3683℃±20℃),电子发射能力强,弹性模量高,蒸气压低,故很早就被用作热电子发射材料。纯
金属
钨极的发射效率很低,且在高温下再结晶形成等轴状晶粒组织而使钨丝下垂、断裂。 为克服上述缺点,适应现代工业新技术、新工艺的发展,各国材料工作者正致力于研究和开发各种新型电极材料。以钨为基掺杂一些电子逸出功低的稀土氧化物,既能提高再结晶温度,又能激活电子发射。稀土
金属
氧化物具有优良的热电子发射能力,稀土钨电极材料一直是替代传统放射性钍钨电极材料的开发方向。本文介绍了几种稀土钨电极材料的制备和研究成果,以及电极材料的有关应用情况,并展望了钨电极广阔的应用前景,旨在为我国稀土钨电极材料研究与应用提供参考。更多有关钨电极请详见于上海
有色
网
铈钨电极
2017-06-06 17:50:12
铈钨电极是在钨基中添加稀土氧化铈经过粉末冶金和压延磨抛工序制作而成的钨电极产品,是我国最早生产的无放射性钨电极产品,该产品的特点是在低电流条件下有着优良的起弧性能,维弧电流较小。因此,它常用于管道,不锈钢制品和细小精密部件的焊接。在低电流直流条件下或电极直径在2.0mm以下,铈钨电极是钍钨电极的首选替代品。牌号、成份、色标、逸出功 Model 牌号 Added Impurity 掺杂质 Impurity quantity% 掺杂量% Other Impurities% 其他杂质量% Tungsten%钨% Electric discharged power 电子逸出功 Color sign色标 WC20 CeO2 1.80-2.20 <0.20 余量 The rest 2.7-2.8 灰Grey 其优点是铈钨极的X射线剂量及抗氧化性能比钍钨极有较大改善;电子逸出功比钍钨极约低10%,故引弧更容易,电弧稳定性更好。另外铈钨极化学稳定性好,阴极斑点小,压降低、烧损少等,因此是目前TIG焊中应用最广的一种钨极。 常用钨极的化学成分及牌号 纯钨极 W1 W≥99.92 SiO2≤0.03 Fe2O3Al2≤0.03 Mo≤0.01 CaO 钍钨极 WTH-7 W余量 其他杂质成分总的质量分数不大于 0.15%.铈钨极 WCe-20 W余量 CeO1.8-2.2 SiO2≤0.06 Fe2O3AI2O3≤0.02 Mo≤0.01 CaO≤0.01 铈钨极 电子逸出功低,化学稳定性高,允许电流密度大,无放射性,是目前普遍采用的一种电极. 纯钨极 熔点和沸点高,不易融化挥发、烧损,尖端污染少,但电子发射较差,不利于电弧的稳定燃烧。 钍钨极 电子发射能力强,允许电流密度高,电弧燃烧较稳定,但钍元素具有一定放射性,推广应用受到一定影响. 锆钨极 对必须防止电极污染基体
金属
的特殊条件下,可以选用这种钨极。这电极的尖端易保持半球形,适于交流焊接。更多有关铈钨电极请详见于上海
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钍钨电极
2017-06-06 17:50:12
钍钨电极是最早使用的稀土钨电极,也是迄今为止焊接性能最好的钨电极品种,因此,在全球范围内该品种钨电极
市场
占有率最高,但因为钍钨电极在粉末冶金和压延磨抛过程中会发生放射性污染,因此欧美国家限制生产该品种电极,但因为其优良的焊接性能,其使用并没有受到限制。铈钨极是在纯钨极配料中加入质量分数为1.8%-2.2%的氧化铈及杂质≤0.1%的电极。其优点是铈钨极的X射线剂量及抗氧化性能比钍钨极有较大改善;电子逸出功比钍钨极约低10%,故引弧更容易,电弧稳定性更好。另外铈钨极化学稳定性好,阴极斑点小,压降低、烧损少等,因此是目前TIG焊中应用最广的一种钨极。由于钨的特性,使得它很适合用于tiG焊接以及其它类似这种工作的电极材料。在
金属
钨中添加稀土氧化物来刺激它的电子逸出功,使得钨电极的焊接性能得以改善:电极的起弧性能更好,弧柱的稳定性更高,电极烧损率更小。通常的稀土添加剂有氧化铈、氧化镧、氧化锆、氧化钇和氧化钍等。在钨中掺杂氧化钍,生产钨钍电极。具体数据如下表: 牌号 掺杂物 掺杂量 色标涂头 WT10 ThO2 0.90~1.20% 黄色 WT20 ThO2 1.8~2.2% 红色 WT30 ThO2 2.80~3.20% 紫色 WT40 ThO2 3.80~4.20% 桔黄色 与纯钨材料相比,钨钍有如下特点: *电子功能更低 *在结晶温度更高 *导电率更好 *机械切割性能好。 钨钍电极一种普遍使用的钨电极材料,它有比纯钨还要优越的焊接性能,因而广泛应用于直流电焊接领域。 钨钍电极操作简便,即使在超负荷的电流下也能很好的运作,现在仍然有很多公司使用这种材料,它被看作是高质量焊接的一部分。 虽然如此,人们还是逐渐的将目光转到其他类型的钨电极,例如钨铈和钨镧,这不仅仅是因为它们在大部分应用领域都表现出卓越的性能,而且,重要的是它们没有辐射伤害。由于钨钍电极中的氧化钍产生微量的辐射,使得部分焊接人员不愿意靠近它们。 在使用钨钍电极焊接时一定要保持良好的通风环境,废弃的焊接头要妥善处理。常用钨极的化学成分及牌号 纯钨极 W1 W≥99.92 SiO2≤0.03 Fe2O3Al2≤0.03 Mo≤0.01 CaO 钍钨极 WTH-7 W余量 其他杂质成分总的质量分数不大于0.15% 铈钨极 WCe-20 W余量 CeO1.8-2.2 SiO2≤0.06 Fe2O3AI2O3≤0.02 Mo≤0.01 CaO≤0.01 铈钨极 电子逸出功低,化学稳定性高,允许电流密度大,无放射性,是目前普遍采用的一种电极. 纯钨极 熔点和沸点高,不易融化挥发、烧损,尖端污染少,但电子发射较差,不利于电弧的稳定燃烧。 钍钨极 电子发射能力强,允许电流密度高,电弧燃烧较稳定,但钍元素具有一定放射性,推广应用受到一定影响. 锆钨极 对必须防止电极污染基体
金属
的特殊条件下,可以选用这种钨极。这种电极的尖端易保持半球形,适于交流焊接。更多有关钍钨电极请详见于上海
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钨钇电极
2017-06-06 17:50:12
钨钇电极在焊接时,弧束细长,压缩程度大,在中、大电流时其熔深比较大目前主要应用于军事工业和航空航天工业。在钨中掺杂氧化锆,生产钨锆电极。具体数据如下表: 牌号 掺杂物 掺杂量 其他掺杂量 电子逸出功 色标涂头 WY YO2 1.80~2.20% <0.20% 2.0~3.9 蓝色钇钨电极特色: *纯钨电极在所有的钨电极中
价格
最便宜,适合在交流条件下镁、铝及其合金的焊接。 *钇钨电极在焊接时,弧束细长,压缩程度大,尤其在中、大电流溶深最大,目前主要用于军工和航空航天工业。 *复合电极是在钨中添加了两种或更多种的稀土氧化物,各添加物互为补充,相得益彰,使其焊接性能更出众。由于钨的特性,使得它很适合用于tiG焊接以及其它类似这种工作的电极材料。在
金属
钨中添加稀土氧化物来刺激它的电子逸出功,使得钨电极的焊接性能得以改善:电极的起弧性能更好,弧柱的稳定性更高,电极烧损率更小。通常的稀土添加剂有氧化铈、氧化镧、氧化锆、氧化钇和氧化钍等。钨熔点高(3683℃±20℃),电子发射能力强,弹性模量高,蒸气压低,故很早钨电极就被用作热电子发射材料[。纯
金属
钨极的发射效率很低,且在高温下再结晶形成等轴状晶粒组织而使钨丝下垂、断裂。 为克服上述缺点,适应现代工业新技术、新工艺的发展,各国材料工作者正致力于研究和开发各种新型电极材料。以钨为基掺杂一些电子逸出功低的稀土氧化物,既能提高再结晶温度,又能激活电子发射。稀土
金属
氧化物具有优良的热电子发射能力,稀土钨电极材料一直是替代传统放射性钍钨电极材料的开发方向。本文介绍了几种稀土钨电极材料的制备和研究成果,以及电极材料的有关应用情况,并展望了钨电极广阔的应用前景,旨在为我国稀土钨电极材料研究与应用提供参考。钨电极用于TIG焊接,这是在钨基体中通过粉末冶金的方法掺入0.3%-5%左右的稀土元素如:铈、钍、镧、锆、钇等而制作的钨合金条,再经过压力加工而成,直径从0.25到6.4mm,标准长度从75到600,而最常使用的规格为直径1.0、1.6、2.4和3.2,电极端的形状对TIG而言是一项重要因素,当使用DCSP时,电极端需磨成尖状,且其尖端角度随着应用范围,电极直径,和焊接电流来改变,窄的接头需要一较小的尖端角,当焊接非常薄的材料时,需以低电流,似针状的最小电极来进行,以稳定电弧,而适当的接地电极可确保容易引弧,良好的电弧稳定度及适当的焊道宽度。当以AC电源来焊接时,不必磨电极端,因为使用适当的焊接电流时,电极端会形成一半球状,假如增加焊接电流,则电极端会变为灯泡状及可能熔化而污染熔金。钨电极在钨极氩弧焊中对电弧的起弧、电弧的稳定性和焊接质量都起到重要的作用。在电弧的高温作用下钨电极发生质量的损失,称为钨电极的烧蚀。为了便于讨论钨电极的烧蚀机理,烧蚀可分为添加氧化物的烧蚀和钨本身的烧蚀。更多有关钇钨电极请详见于上海
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铈钨电极
2017-06-06 17:50:13
铈钨电极是在钨基中添加稀土氧化铈经过粉末冶金和压延磨抛工序制作而成的钨电极产品,是我国最早生产的无放射性钨电极产品,该产品的特点是在低电流条件下有着优良的起弧性能,维弧电流较小。因此,它常用于管道,不锈钢制品和细小精密部件的焊接。在低电流直流条件下或电极直径在2.0mm以下,铈钨电极是钍钨电极的首选替代品。牌号、成份、色标、逸出功 Model 牌号 Added Impurity 掺杂质 Impurity quantity% 掺杂量% Other Impurities% 其他杂质量% Tungsten%钨% Electric discharged power 电子逸出功 Color sign色标 WC20 CeO2 1.80-2.20 <0.20 余量 The rest 2.7-2.8 灰Grey铈钨电极中的铈的主要应用:(1)铈作为玻璃添加剂,能吸收紫外线与红外线,现已被大量应用于汽车玻璃。不仅能防紫外线,还可降低车内温度,从而节约空调用电。从1997年起,日本汽车玻璃全加入氧化铈,1996年用于汽车玻璃的氧化铈至少有2000吨,美国约1000多吨。(2)目前正将铈应用到汽车尾气净化催化剂中,可有效防止大量汽车废气排到空气中美国在这方面的消费量占稀土总消费量的三分之一强。(3)硫化铈可以取代铅、镉等对环境和人类有害的
金属
应用到颜料中,可对塑料着色,也可用于涂料、油墨和纸张等
行业
。目前领先的是法国罗纳普朗克公司。(4)Ce:LiSAF激光系统是美国研制出来的固体激光器,通过监测色氨酸浓度可用于探查生物武器,还可用于医学。铈应用领域非常广泛,几乎所有的稀土应用领域中都含有铈。如抛光粉、储氢材料、热电材料、铈钨电极、陶瓷电容器、压电陶瓷、铈碳化硅磨料、燃料电池原料、汽油催化剂、某些永磁材料、各种合金钢及
有色金属
等。元素描述:灰色
金属
,有延展性。熔点799℃,沸点3426℃。密度:立方晶体6.76克/厘米3,六方晶体6.66克/厘米3。外围电子层排布4f15d16s2。第一电离能5.47电子伏特。化学性质活泼,用刀刮即可在空气中燃烧(纯的铈不易自燃,但稍氧化或与铁生成合金时,极易自燃);加热时,在空气中燃烧生成铈钨电极。能与沸水作用,溶于酸,不溶于碱。受低温和高压时,出现一种反磁性体,比普通形式的铈致密18%。铈是稀土元素中最丰富的
金属
元素。有四种同位素:136Ce、138Ce、140Ce、142Ce。142Ce是放射性的α放射体,半衰期为5×1015年。铈钨电极中的铈是稀土元素。稀土元素是指钪、钇和全部镧系元素。铈和另一稀土元素钇是稀土元素中在地壳中含量较大的两种元素,因而它们在稀土元素中首先被发现。欧洲北部斯堪的纳维亚半岛上的挪威和瑞典是稀土元素矿物比较丰富的产地,因而这两种元素在这个地区最先被发现。钇和铈的氧化物以及其他稀土元素氧化物和土族元素的氧化物一样很难还原。直到1875年希尔布郎德利用电解熔融的铈的氧化物,获得
金属
铈。这是今天取得稀土元素
金属
的一种普遍的方法。综上所述,铈钨电极的铈(Ce)(cerium)(shì) "铈"这个元素是由德国人M.H.Klaproth,瑞典人J.J.Bergelius和W.Hisinger于1803年发现并命名的,以纪念1801年发现的小行星--谷神星。熔点为 799 ℃,沸点为3 426 ℃,密度为8.240 g/cm3(α)(25 ℃)。灰色活泼的
金属
,是镧系
金属
中自然丰度最高的一种,性质活泼。在空气中失去光泽,加热时燃烧,与水迅速反应,溶于酸。用于制造玻璃、打火石、陶瓷和合金等。铈钨电极的铈元素的来源:铈主要存在独居石和氟碳铈矿中,也存在于铀、钍、钚的裂变产物中。常由氧化铈用镁粉还原,或由电解熔融的氯化铈而制得。元素用途:铈可作催化剂、电弧电极、特种玻璃等。铈的合金耐高热,可以用来制造喷气推进器零件。硝酸铈可用来制造煤气灯上用的白热纱罩。
纯铜回收
2017-06-06 17:50:04
目前纯铜回收的方法非常多。 通常的方法是制备出硫酸铜,然后利用电解解析出铜。 (a)以矿浆形态生物氧化硫化铜精矿,以溶解铜成为可溶性硫酸铜; (b)使矿浆经受固/液分离,以产生铜浓度高的溶液; (c)用溶剂萃取剂处理该溶液,以通过该试剂使铜离子与氢离子交换,以产生在硫酸方面高的而在硫酸铜方面低的残液; (d)用硫酸溶液洗提溶剂萃取剂; (e)从硫酸溶液中电积铜; 最新的方法是: 从含铜的有用成分的氨水溶液中回收铜的改进方法,其中采用溶于与水不混溶的有机烃溶剂中的二酮铜萃取剂构成的有机相萃取氨水溶液中的铜的有用成分,改进之处在于从该有机萃取相中反萃该铜,其中反萃的改进之处在于将催化量的羟基芳基肟掺入或加于该二酮萃取剂相中。还提供了改进的萃取剂组合物,它由二酮铜萃取剂和催化量(最好相对二酮为约0.5-约5%摩尔)的羟基芳基肟如壬基或十二烷基水杨醛肟的混合物组成。具体步骤: (A)使含铜的有用成份的富铜的氨水溶液与溶于水不相溶混的有机溶剂中的水不溶性β-二酮铜萃取剂相接触,从而将铜的有用成份从所述含氨溶液萃取到所述的有机溶液中,因而形成富铜的有机相和贫铜的水相; (B)使所述的水相和所述有机相分离; (C)使富铜的有机相与酸性的反萃水溶液接触,借以将铜的有用成份从该有机相反萃入所述的酸性反萃水溶液中; (D)将现已含该铜的有用成份的所述酸性反萃水溶液与所述的有机相分离; (E)从所述的酸性反萃水溶液中回收此铜; 其改进之处包括向该二酮萃取剂中掺入或添加催化量的羟基芳基肟化合物。纯铜回收一般都需要先置换出铜离子然后固化铜离子。
钍钨电极的基本知识
2018-12-12 09:36:37
钍钨电极一种普遍使用的钨电极材料,它有比纯钨还要优越的焊接性能,因而广泛应用于直流电焊接领域。 钍钨电极操作简便,即使在超负荷的电流下也能很好的运作,现在仍然有很多公司使用这种材料,它被看作是高质量焊接的一部分。 WT20 ThO2 1.8~2.2 红色 WT30 ThO2 2.80~3.20% 紫色 WT40 ThO2 3.80~4.20%
钨尾矿回收钨、铋、钼实例
2019-01-21 18:04:37
棉土窝钨矿是以钨为主的含钨铜铋钼的多金属矿床,在棉土窝钨矿每年选钨后所产生的磁选尾矿(选厂摇床得到的钨毛砂,经抬浮脱硫、磁选选钨后的尾矿)中,含Bi20%、WO310%~20%、Mo1.45%、SiO230%~40%,铋矿物以自然铋、氧化铋、辉铋太及少量的硫铋铜矿、黄铁矿、辉钼矿、褐铁矿以及石英、黄玉等。镜下鉴定表明,钨铋矿物互为连生较多,钨矿物还与黄铜矿、褐铁矿及脉石连生,也见有辉铋矿被包裹在黑钨矿粒中,极难实现单体解离。尾矿取样测定的粒度组成和单体解离度见表1、表2。从表中可以看出,试样中+0.074mm的产率仍占75.55%,且3种主要矿物也主要分布在+0.074mm的粒级中。
表1 试样粒度筛析结果粒级/mm产率/%品位/%占有率/%个别累计BiWO3MoBiWO3Mo-0.63+0.3218.6318.6323.5420.841.2719.1018.4717.76-0.32+0.1634.2556.8822.5819.611.3933.6731.9535.73-0.16+0.07424.6777.5522.0321.001.3723.6624.6525.37-0.074+0.049.4687.0123.9523.031.339.8710.379.44-0.0412.99100.0024.2223.561.2013.7014.5611.70原矿100.00 22.9621.021.33100.00100.00100.00
表2 试样单体解离度测定粒级/mm解离度/%黑钨矿铋矿物- 0.63+0.3259.969.4-0.32+0.1662.871.50.16+0.07482.282.0-0.074+0.0491.589.8-0.0498.596.4
选厂根据小型试验结果在生产实践中采用重选-浮选-水冶联合流程(见图1)处理磁选尾矿,综合回收钨、铋、钼。考虑到磁选尾矿中含硅高达30%~40%,远远超过了铋精矿的含硅标准(小于8%),故在选铋作业前先用摇床重选脱硅,重选精矿经磨矿分级后,进入浮选作业,先浮易浮的钼和硫化铋,后浮难浮的氧化铋;为进一步回收浮选尾矿中的微粒铋矿物及铋的连生矿物,在常温下对得到的浮选尾矿(钨粗精矿)进行浸出,再通过置换而得到合格的铋产品和剩下的钨粗精矿产品。生产实践表明,通过该工艺可得到含铋分别为36%和71%的硫化铋精矿和氯氧铋,铋的总回收率高达95%,还得到了含钨36%、回收率90%的钨粗精矿,使选钨厂的总回收率提高了2%
图1 铋钨综合回收流程
钨铜电极
2017-06-06 17:50:12
钨铜电极综合了
金属
钨和铜的优点,其中钨熔点高(钨熔点为3410℃,铁的熔点1534℃),密度大(钨密度为19.34g/cm3,铁的密度为7.8 g/cm3) ;铜导电导热性能优越,钨铜合金(成分一般范围为WCu7~WCu50)微观组织均匀、耐高温、强度高、耐电弧烧蚀、密度大;导电、导热性能适中,广泛应用于军用耐高温材料、高压开关用电工合金、电加工电极、微电子材料,做为零部件和元器件广泛应用于航天、航空、电子、电力、冶金、机械、体育器材等
行业
。 一、军用耐高温材料 钨铜合金在航天航空中用作导弹、火箭发动机的喷管、燃气舵、空气舵、鼻锥,主要要求是要求耐高温(3000K~5000K)、耐高温气流冲刷能力,主要利用铜在高温下挥发形成的发汗制冷作用(铜熔点1083℃),降低钨铜表面温度,保证在高温极端条件下使用。 二、高压开关用电工合金 钨铜合金在高压开关128kV SF6断路器WCu/CuCr中,以及高压真空负荷开关(12kV 40.5KV 1000A),避雷器中得到广泛应用,高压真空开关体积小,易于维护,使用范围广,能在潮湿、易燃易爆以及腐蚀的环境中使用。主要性能要求是耐电弧烧蚀、抗熔焊截止电流小、含气量少、热电子发射能力低等。除常规
宏观
性能要求外,还要求气孔率,微观组织性能,故要采取特殊工艺,需真空脱气、真空熔渗等复杂工艺。 三、电加工电极 电火花加工电极早期采用铜或石墨电极,便宜但不耐烧蚀,现在基本上已被钨铜电极顶替。钨铜电极的优点是耐高温、高温强度高、耐电弧烧蚀,并且导电导热性能好,散热快。应用集中在电火花电极、电阻焊电极和高压放电管电极。电加工电极特点是品种规格繁多,批量小而总量多。作为电加工电极的钨铜材料应具有尽可能高的致密度和组织的均匀性,特别是细长的棒状、管状以及异型电极。 四、微电子材料 钨铜电子封装和热沉材料,既具有钨的低膨胀特性,又具有铜的高导热特性,其热膨胀系数和导热导电性能可以通过调整钨铜的成分而加以改变,因而给钨铜提供了更广的应用范围。由于钨铜材料具有很高的耐热性和良好的导热导电性,同时又与硅片、砷化镓及陶瓷材料相匹配的热膨胀系数,故在半导体材料中得到广泛的应用。适用于与大功率器件封装材料、热沉材料、散热元件、陶瓷以及砷化镓基座等。物理指标:钨铜CuW55% (RWMA Class 10) 硬度:72HRB,导电率:45%IACS,软化温度:900℃钨铜CuW75% (RWMA Class 11)硬度:94RHRB,导电率:40%IACS,软化温度:900℃钨铜CuW80% (RWMA Class 12)硬度:98RHRB,导电率:35%IACS,软化温度:900℃ 更多有关钨铜电极请详见于上海
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由纯钨酸钠溶液转型制备纯钨酸铵溶液
2019-03-05 09:04:34
一、有机溶剂萃取法转型
(一)基本原理
1、莘取剂。钨萃取工艺中,常用的萃取剂主要为有机胺和季铵盐,在有机胺中又分为伯胺、仲胺和叔胺萃取剂。
在胺类萃取系统中,有机相一般由胺、相调节剂和稀释剂组成。作为相调节剂的有醇类、酮类和磷酸三丁酯(TBP),但大都用醇类,作为稀释剂的多用火油。上述三种溶剂的份额视萃取条件而定。某些萃取系统萃钨的功能见表1。
表1 某些萃取剂萃钨的功能注:N235-三烷基胺;N263-季胺盐。
在用有机胺时,先用无机酸(常用H2SO4)与有机相效果,使胺生成胺盐,例如用2~3mol∕L H2SO4效果,则:用H2SO4≥5mol∕L效果时,则:2、萃钨进程。先用无机酸(如H2SO4)将Na2WO4溶液酸化至pH=2.5~3.0,钨以(HW6O21)5-、(H2W12O40)6-、(W12O39)6-等存在。当这些溶液与酸化后的叔胺触摸时,发作阴离子交流萃取反响。
关于叔胺萃钨(Ⅵ)的反响,在不同文献报导中有所不同,即萃合物中萃取剂与钨的摩尔比动摇于1∶3~1∶2之间。因而,有的作者提出了叔胺萃钨的通式,即在Na2WO4溶液pH=1~3条件下,用体积比为:% Alamine336∶癸醇∶火油为7∶7∶86的有机相萃钨(Ⅵ)的通式为:依据Kim等的数据,在此pH值范围内,通式中钨的阴离子为(W12O40H2)6-、(W6O21H)5-(低钨浓度下)和(W12O40)8-。
当Na2WO4溶液中存在着硅、磷、砷和钼时,在溶液pH=2.5~3.0的条件下,它们均与钨生成杂多酸阴离子被叔胺萃取,这样,不只玷污终究钨产品,并且还给萃取作业带来困难。例如杂多酸根(SiW12O40)4-、(PW12O40)3-、(AsW12O40)3-与叔胺生成的萃合物是密度大于1g∕cm3的黏性物质,当沉降到萃取器底部时会阻塞溢流口。因而,当有这些杂质时,先向料液中参加F-离子(以氟盐参加),以生成不被萃取的H2SiF6、HPF6等。
3、反萃进程。为了直接获得(NH4)2WO4溶液,工业上用(或含部分钨酸铵)反萃钨。关于不同的有机相萃合物组成,其反萃的反响别离如下:可见,虽然有机相中萃合物的组成不同,但都是1mol钨耗费2mol氮。所用的浓度一般为3~4mol∕L NH4OH,反萃终了的平衡水相应保持在pH=8.5左右。
(二)工业实践
用叔胺萃钨的准则流程参见图1。图1 从粗Na2WO4溶液制取钨化合物准则流程图
叔胺萃钨工艺中各阶段的条件及目标见表2。
表2 叔胺萃钨工艺中各阶段的技能条件及目标阶段称号技能条件目标各物料组成萃取比较(o∕a)=1,混合2~3min,温度25~40℃,3~5级逆流钨萃取率大于99%,萃余液中低于0.1g∕L WO3①有机相φ∕%:10叔胺+10仲辛醇+80火油,酸度(H2SO4)0.1~0.2mol∕L;
②Na2WO4料液:(WO3)90~100g∕L,pH=2.5~3
③萃取洗剂和反洗剂为纯水;
④酸化剂为(H2SO4)0.1~0.2mol∕L
⑤反萃剂为(NH4OH)3~4mol∕L萃洗比较(o∕a)=4~5,混合2~3min,温度25~40℃,3~5级逆流洗出液中WO3含量低于0.5g∕L反萃取比较(o∕a)=3(未计水相回流),混合10min以上,温度25~40℃,1级箱式回流反萃取率大于99%,反萃液中250~300g∕L WO3反洗比较(o∕a)=4~5,混合2~3min,温度25~40℃,3~5级逆流洗出液中低于0.5g∕L WO3酸化比较(o∕a)=5,混合2~3min,温度25~40℃,2~3级逆流 纳尔契斯克湿法冶金厂用萃取法处理白钨精矿苏镇压煮液的工艺条件、设备及成果如下。
工艺条件:
有机相φ∕%;20叔胺,20异辛醇,60火油;
料液组成/(g·L-1);(WO3)45~55;(Mo)0.03~0.05;(SiO2)0.03~0.06;(F-)0.1;(NaCl)50~60。
设备。萃取和有机相的洗刷在带有分配器的脉冲填料塔中进行,反萃取在混合弄清器中进行。钛材脉冲塔直径1.6m,填料区高10m,有两个弄清区,脉冲频率50次∕min,振幅20min,塔总体积30m3,生产才能按两相总计为50m3/h。脉冲塔中的比较约为1。在塔上部用水洗刷,其比较(o∕a)为(5~10)∶1,从塔出来的富钨有机相流入第二个填料塔(不必脉冲)顶用稳定剂处理,塔直径为1.3m。反萃用的混合弄清器的混合室和弄清室别离为5m3和16m3。反萃后的有机相送至第三个填料塔(不必脉冲)水洗,塔直径为1.6m。
钨和其他成分在流程中的分配见表3。
表3 钨和其他成分在流程中的分配 (g∕L)美国联合碳化物公司用苏镇压煮所得的Na2WO4溶液为55~110g∕L WO3,2.1~4.5g∕L Mo,pH=10.5~11.0。首要除掉钼。除钼后溶液含51. 8g∕L WO3,0.0012g/L Mo,0.75g∕L SiO2。有机相为5(V)%三癸胺-10(V)%十二醇-火油。在混合弄清器中3级逆流萃取。萃取比较O∕A为1,洗刷比较(O∕A)为 1∶0.75。然后用3mol∕L NH4OH反萃钨,比较(O∕A)为1∶(1~1.1)。将反萃液循环至(NH4)2WO4溶液中WO3浓度为225g∕L停止。这时反萃液中含0.4g/L SiO2以上。将溶液在55℃和2.7mol∕L NH4OH条件下弄清约1.5h,使SiO2沉积分出。萃取和反萃取均在50℃下进行。
中科院赵由才等曾研讨用伯胺及磷酸三丁酯(TBP)为萃取剂别离钨酸钠或钼酸钠溶液中的砷、磷、硅杂质,获得较满足的成果,估量被萃取杂质以杂多酸方式进入有机相,有待展开更多的作业。
二、离子交流法转型
乌兹别克斯坦某厂使用活动床经过AH-80П树脂将经典法净化所得的Na2WO4溶液转型为(NH4)2WO4,其准则流程见图2。图2 用AH-80П将Na2WO4溶液转型的流程
—树脂运动道路;----各种溶液运动道路
1-吸附柱;2-洗刷柱;3-解吸柱;4-再生柱:5-交流后液贮槽;
6-中和槽;7-(NH4)2WO4液贮槽;8-中和槽;9-过滤器
Na2WO4溶液含125g∕L WO3;0.01~0.08g∕L Mo;≤0.05g∕L P、As;115~135g∕L NaCl+Na2CO3;pH=2.5~3.0。溶液中钨主要以偏钨酸根离子形状存在。溶液由吸附柱1底部进入,AH-80П树脂(Cl-型)由上部进入吸附柱悬浮在溶液中并缓慢下沉,两者相对运动并进行离子交流进程,树脂与溶液的流比为1∶(4.2~5.0),吸附柱处理才能为0.2~0.45m3/(m2·h)。从吸附柱底部卸出的树脂当密度到达1.36~1.40g/cm3,则阐明已饱满送往洗刷,当密度小于1.36g∕cm3,则回来吸附柱持续吸附。树脂在吸附柱内与溶液触摸时刻达8~12h,交流后液含WO3 0.02g∕L,WO3吸附率达99.95%。饱满WO3的树脂在洗刷柱2内用pH=2的水洗去Na+后。再进入解吸柱3用15%~25%的解吸。解吸液中高浓度部分送蒸腾结晶APT,低浓度部分回来解吸。解吸后的树脂经60~80g∕L HCl再生成Cl-型后,进行再吸附。
依据测定当溶液中WO3浓度为15~20g/L时,AH-80П的全改换容量达1g干树脂吸附1610mg WO3,比经典的人工白钨酸分化再溶的工艺WO3回收率可进步1.3%~1.5%,耗费下降65%~70%,CaCl2耗费下降100%;电能耗费下降30%~40%。
在生产条件下,当用HNO3系统,则树脂亦可用BП-14K型。
三、沉积人工白钨-酸分化法转型
其实质是将净化除杂后的Na2WO4溶液首要参加CaCl2使Na2WO4转化为CaWO4沉积,而Na+留在溶液中,然后完成了Na+与WO42-的别离,反响为:生成的CaWO4(又称人工白钨)再与HCl效果转化为H2WO4,H2WO4进而用NH4OH溶解得(NH4)2WO4溶液。