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
有色
网
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
有色
网
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
有色
网
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
有色
网
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。
纯钨化合物的制取
2019-01-07 07:51:26
为从碱分解钨矿物原料所得的粗钨酸钠溶液制取纯APT或WO3,原则上都要完成下列任务:净化除去杂质P、As、Si;将钨由Na2WO4溶液形态转型为(HH4)2WO4溶液,(NH4)2WO4溶液蒸发结晶得APT,此外还要经历除钼过程,为完成上述任务,常用的流程综合如图1所示,即常用的工艺有:
(1)Na2WO4溶液经离子交换除P、As、Si并转型得纯(NH4)2WO4溶液后,结晶得APT。
(2)Na2WO4溶液用化学沉淀法除P、As、Si后再转型得(NH4)2WO4溶液,转型主要是用萃取法,亦有用离子交换法的。
(3)Na2WO4溶液用化学沉淀法除P、As、Si后再用经典法得APT,现已基本被淘汰。图1 从粗Na2WO4溶液制取纯钨化合物原则流程图
铅锌尾矿回收银、回收钨实例
2019-01-21 18:04:37
一、从铅锌尾矿中回收银
八家子铅锌矿选矿尾矿堆存量300万t以上,其中银含量较高,达69.94g/t,将其再磨至-0.053mm91.6%解离银,用碳酸钠作调整剂(3000g/t),丁铵黑药(53g/t)和丁黄药(63g/t)作捕收剂,2号油(8g/t)作起泡剂,栲胶(100g/t)作抑制剂,浮选出含银精矿,品位达1193.85g/t,回收率63.74%。按尾矿处理量800t/d,年生产天数250天计,每年可回收银8.92t,产值约223万元。
二、从铅锌尾矿中回收钨
宝山铅锌银矿为一综合矿床,选矿厂处理的矿石分别来自原生矿体和风化矿体。矿石中的主要有用矿物为黄铜矿、辉钼矿、方铅矿、闪锌矿、辉铋矿、黄铁矿、白钨矿、黑钨矿等;主要脉石矿物为钙铝榴石、钙铁榴石、石英、方解石、辉石、角闪石、高岭土等。选厂硫化矿浮选尾矿中含有低品位钨矿物,主要是白钨矿。原生矿浮选铅锌后的尾矿中含0.127%的WO3,其中白钨矿约占81%,黑钨矿占16%,钨华占3%。白钨矿的粒度80%集中在-0.074mm+0.037mm内;黑钨矿的粒度65%集中在-0.037mm+0.019mm内。原生矿浮选尾矿中的主要矿物含量及粒度组成分别见表1、表2。
表1 原生矿浮选尾矿主要矿物含量 (%)矿物名称钙铝榴石钙铁榴石钙铁辉石方解石白云母石 英褐铁矿白铁矿赤铁矿其 他质量分数39.27.113.112.511.48.23.20.060.34.98
表2 原生矿浮选尾矿粒度组成与金属分布粒度/mm产率/%品位(WO3)/%WO3占有率/%+0.07431.740.1230.23-0.074+0.03722.610.1323.32-0.037+0.0198.340.138.60-0.019+0.01012.970.1212.35-0.01024.340.1325.50合计100.000.126100.00
风化矿石浮选尾矿的性质与原生矿类似,WO3含量为0.134%,但黑钨矿的含量比原生矿的稍高,约占25%。白钨矿的粒度较细,大部分集中在-0.074mm+0.019mm之间。脉石矿物以钙铁辉石为主并有较多的长石和铁矿物。
试验研究表明,选用旋流器、螺旋溜槽及摇床富集浮选尾矿中的钨矿物,可减少白钨浮选药剂消耗和及早回收黑钨矿。即尾矿先用短锥水力旋流器分级后螺旋溜槽选出粗精矿,粗精矿用摇床选出黑钨矿然后再浮选白钨矿,见图1,可获得WO3含量为47.29%~50.56%、回收率为18.62%~20.18%的精矿,同时选出产率为26.95%~34.027%的需再进行白钨浮选的粗精矿,与单一浮选相比,浮选白钨的矿量减少了73.05%~65.97%,从而可大量节省药剂用量,降低选矿成本。图1 试验流程
铍铜电极
2017-06-06 17:50:06
铍铜电极:
金属
电极指电极
金属
与电解液中的该
金属
离子达成平衡的电极,如银电极Ag/Ag+、锌电极Zn/Zn2+等。这里铍铜电极指的就是铍铜与电解液中的铍铜离子达成平衡的电极。电阻焊用铜电极的一种。铍铜是铜合金中强度和硬度最高的一种。w(Be)=2.0%的铍铜经固溶和实效处理后其强度和抗磨性可达高强度合金钢水平。但铍铜的电导率和软化温度较低,使用温度超过823K,便完全软化,因此不适合用于接触面积小,焊接表面温度高的点焊或缝焊电极,否侧因导电、导热性能低而引起严重粘附。铍铜是力学、物理、化学综合性能良好的一种合金,经过淬火调质后,具有高的强度,弹性,耐磨性,耐疲劳性和耐热性,同时铍铜还具有很高的导电性,导热性,耐寒性和无磁性,碰击时无火花,易于焊接和钎焊,在大气,淡水和海水中耐腐蚀性极好。铍铜合金在海水中耐蚀速度:(1.1-1.4)×10-2mm/年。腐蚀深度:(10.9-13.8)×10-3mm/年。腐蚀后,强度、延伸率均无变化,故在还水中可保持40年以上,是海底电缆中继器构造体不可替代的材料。在硫酸介质中:在小于80%浓度的硫酸中(室温)年腐蚀深度为0.0012-0.1175mm,浓度大于80%则腐蚀稍加快。铍铜是一种以铍为主加元素的铜基体合金材料。其适用范围在需求高导热,高硬度,高耐磨的要求下才使用铍铜材料的。铍铜以物料形式可以分为带、板、棒,线、以及管等,如果以铍铜物理功能使用来区分,一般来讲有3种。 1:高弹性的2:高导热,高硬度的 3:电极上使用的高硬度,高耐磨的。想要了解更多铍铜电极的相关资讯,请浏览上海
有色
网(
www.smm.cn
)铜频道。
钨渣处理回收锰综述
2019-02-22 09:16:34
一、锰及锰的化合物
(一)锰的性质及其用处[1]18世纪后半叶,瑞典化学家T.O.柏格曼和起帮手甘英研讨了软锰矿,并成功的别离出了金属锰。金属锰质硬性脆,呈银白色,密度7.20克/立方厘米,熔点1244℃,是一种难熔金属,沸点2097℃。化合价+2、+3、+4、+6和+7。其间以+2价(Mn2+的化合物)、+4价(二氧化锰,为天然矿藏)和+7价(高锰酸盐,如KMnO4)、+6价(锰酸盐,如K2MnO4)为安稳的氧化态。在固态状况时它以四种同素异形体存在,α锰(体心立方),β锰(立方体),γ锰(面心立方),δ锰(体心立方)。电离能为7.435电子伏特。在空气中易氧化,生成褐色的氧化物覆盖层。它也易在升温时氧化。氧化时构成层状氧化锈皮,最靠近金属的氧化层是MnO,而最外层是Mn3O4。
金属锰化学性质生动,易溶于酸。锰是炼钢时不行短少的质料,90%~95%的锰都用于冶金工业,首要作为脱氧剂和炼制合金,一般是将锰矿石炼成锰铁合金再参加钢中。含锰的钢品种许多,锰达15%的锰钢具高硬度及高强度,可用以制作粉碎机、球磨机和钢轨等。其他10%~5%的锰用于其他工业范畴,如化学工业(制作各种含锰盐类)、轻工业(用于电池、火柴、印漆、制皂等)、建材工业(玻璃和陶瓷的着色剂和褪色剂)、国防工业、电子工业,以及环境维护和农牧业,等等。总归,锰在国民经济中具有十分重要的战略地位。
别的,锰仍是与精神科联系最亲近的金属元素,它有可促进骨骼的成长发育,维护细胞中细粒体的完好,坚持正常的脑功用等重要生理功用,锰缺少时可影响生殖才干,有可能使子孙先天性变形,骨和软骨的构成不正常及葡萄糖耐量受损,还能够引起神经衰弱归纳症,影响智力发育。
由此可见,锰无论是对工业出产仍是对生命体的生计开展都起着无足轻重的作用。
(二)锰的首要化合物及其性质和用处锰的化合价为+2、+3、+4、+6和+7,故锰有各种价态的氧化物和锰盐,常见的锰化合物有二氧化锰、四氧化三锰、、硫酸锰、等。其性质和首要的用处如下:
1、二氧化锰(MnO2)
二氧化锰的骨架结构是[MnO6 ]八面体, 氧原子在八面体角顶上, 锰原子在八面体中,是一种氧化物。它是一种常温下十分安稳的黑色或棕色粉末状固体。为软锰矿的首要成分,密度5.0g/cm3 不溶于水,是最重要的一种锰的氧化物。氧化锰粉尘可引起人的锰尘肺。
遇复原剂时,表现为氧化性。如将二氧化锰放到流中加热至1400K得到氧化锰;将二氧化锰放在气流中加热,得到棕黑色的三氧化二锰;将二氧化锰跟浓反响,则得到二和。
遇强氧化剂时,还表现为复原性。如将二氧化锰,碳酸钾和或混合熔融,可得到暗绿色熔体,将熔体溶于水冷却可得六价锰的化合物。在酸件介质中是一种强氧化剂。
许多用于炼钢,并在玻璃制作业中,参加少数二氧化锰作脱色剂(将二价铁盐氧化成三价铁盐而退色)。此外,二氧化锰也可作火柴工业的助燃剂,电池工业的氧化剂和去极化剂,油漆和油墨的催干剂,与混合可制成成(KMnO4)。
在实验室常运用它的氧化性,与浓(HCl)混合加热制备(Cl2):MnO2 + 4HCl(浓)=MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
2、四氧化三锰(Mn3O4)
棕黑色粉末,密度4.856,熔点1705℃,不溶于水,部分溶于硫酸和。是电子工业出产锰锌铁氧体软磁材料的重要质料。它与三氧化二铁、氧化锌一同按必定的配比混合后,制模烧结成型,制成高功能的导磁材料—软磁铁氧体。该导磁材料具有狭隘的剩磁感应曲线,能够重复磁化。且其直流电阻率很高,能够防止涡流丢失。因而可用制作于高品质电感器、电视回扫变压器、电话用变压器、磁放大器、天线棒等,也可用来制作计算机存储信息的磁芯、磁盘、磁带、磁头号。
3、(MnCl2)
又叫氯化亚锰;二;四水合等等。依据其是否含有结晶水可分为:无水和含水,又依据其结晶水数目可分为:一水,二水,四水,五水等.最常见的是无水和四水及一水。现在,无水又依据其外观形状可分为:颗粒或球形无水和粉状无水。
玫瑰色单斜晶体,相对密度2.01,熔点58℃,沸点:119℃,易溶于水,溶于醇,不溶于醚。有吸水性,易潮解,106℃时失掉一分子结晶水,198℃时失掉悉数结晶水而成无水物。适用于医药组成及饲料辅助剂、分析试剂、染料和颜料制作。镁合金、铝合金冶炼,棕黑色砖瓦出产以及制药和干电池制作。在农业上还用作微量元素肥料。
4、硫酸锰(MnSO4)
白色或浅粉赤色单斜晶系细结晶。易溶于水,不溶于乙醇,加热到200 ℃ 以上开端失掉结晶水,约280℃时失掉大部分结晶水,700℃时成无水盐熔融物,850℃时开端分化,因条件不同放出三氧化硫、二氧化硫或氧气。
硫酸锰除作饲料添加剂外,仍是重要的根底锰盐,如用于冶炼高级锰铁合金,锰铜合金的电解金属锰;制作高级电池用的电解或化学二氧化锰,软磁铁氧体材料用的高纯碳酸锰、四氧化三锰;还广泛用于肥料、医药、油漆催干剂、造纸、陶瓷、印染、矿石浮选、电解锰的出产及其它锰盐的制作等。
二、锰资源状况
(一)锰矿产资源特色[2]1、资源概略
陆上锰(金属)储量约为17×103t,海底锰潜在储量约163×103t。国际上锰矿绝大部分会集在南非、前苏联、澳洲、加彭、巴西、印度六国,其间南非的锰矿会集在开普省的库鲁曼(Kuruman)区域,成矿时代为寒武纪。前苏联四分之三分佈在乌克兰的尼科波尔盆地(Nikopol Basin)和乔吉亚共和国的奇阿图拉盆地(Chiatura Basin, Georgia Republic)中,成矿时代为早第三纪。
我国的锰矿储量约佔国际的6%,锰矿石保有经济可采储量1.3亿吨,均匀档次22%。现在出产1吨钢需求34.5公斤制品锰矿。国内制品锰矿档次在30%以上,约2吨原矿出产1吨制品矿。猜测2005-2020年我国每年出产制品锰矿350万-450万吨,所需锰原矿石700万-900万吨,已探明的保有经济可采储量可持续挖掘10~15年,国产锰矿石可供年产钢1亿-1.3亿吨所需,2005-2020年国内锰矿石产值的确保程度为45%左右。
2、锰在地质作用中的行为
锰在地壳中的含量约为0.1%,是铁族元素之一,在岩浆作用中,常置换铁镁矿藏中的二价铁。海洋中的锰结核大部分是围绕着海底碎屑物成长,常为镁锰矿(Ba-Mg-Mn Ore)。堆积物含锰碳酸盐受蜕变作用可变为低档次的菱锰矿、方锰矿或黑锰矿等。
3、锰的工业矿藏和矿石类型
含锰矿藏约150馀种,但首要为软锰矿(Pyrolusite)、硬锰矿(Psilomelane,mMnO·MnO2·nH2O),方锰矿(Manganosite,MnO),水锰矿[Manganite, MnO2·Mn(OH)2]等。锰矿石依工业用处分为冶金矿石和化学矿石,后者首要用于制作干电池,前者再依锰铁比值分为三级:
锰矿石 Mn/Fe≧6~7,Mn=15~30%;
铁锰矿石 Mn/Fe1,Mn+Fe>30%;
含锰铁矿石 Mn=4~10%。 (二)锰的二次资源收回研讨现状众所周知,锰矿是一种不行再生的资源,我国锰资源短需对立也日益加剧,在依托采选冶技能进步和进步矿山厂商管理水平,加强资源归纳运用研讨,坚持归纳挖掘、归纳运用,下降成本,使难运用矿石转化为能经济运用的矿石的一起,从二次资源中收回锰的研讨也刻不容缓。现在锰的首要收回来自废旧电池和废旧合金及各类的冶金废渣。这儿首要介绍从废旧电池和废旧合金中收回锰的办法。
1、从废旧电池中收回锰的研讨
废干电池由锌、锰粉(MnO2) 、铜帽、碳棒、氯化铵等成份组成,运用完后,电池的部分锌、锰粉在化学反响中变成氯化锌、三氧化二锰等物质,但它们仍存在于废干电池中。按我国出产水平计,电池出产每年要耗费锌25万t 、锰24万t ,铜4500t ,60t,还有适当多的氯化锌、石墨、铁等物质[3,4 ],依据质量守恒定律,这些物质仍存在于废干电池中,“一扔了之”则意味着丢掉25万t 锌,24万t 锰、4500t铜以及其它有用物质。我国废干电池中96 %为含的锌锰干电池和碱锰干电池,其首要成份为锰、锌、等重金属,所以咱们已往研讨的废干电池处理工艺一般针对这两种电池。现在对电池中金属锰的收回研讨首要有:
昆明理工大学材料与冶金工程学院和贵州师范大学材料与建筑工程学院的马亚芹、龙晋明、杜爱华等人从废干电池中收回锌锰及电镀再运用。他们选用硫酸和的体积比为10∶1 的混合水溶液对废干电池进行浸酸处理,得到硫酸锌和硫酸锰的混合水溶液,并将该液作为首要质料制作电镀溶液进行锌锰合金电镀实验。镀液组成及工艺条件为23.4 g/L 的Zn2+,19.2 g/L 的Mn2+,252.8 g/L的Na3C6H5O7·2H2O,1 g/L 的聚乙二醇,1.5 g/L 的,50 mg/LNa2S2O3,pH 值为4~5,温度为20~30 ℃,阴极电流密度1~6 A/dm2。取得了含锰 4.07%~15.8%的锌锰合金镀层,该镀层表面平坦,结晶安排详尽,结合力好[5]。
上海电力学院电化学研讨室和国家电力公司热力设备腐蚀与防护关键实验室等单位对废旧锌锰电池制备锰锌铁氧体初级溶浸工艺进行了深化的研讨。研讨运用废旧锌锰电池制备锰锌铁氧体磁性材料,在初级溶浸工艺中浸取条件对溶浸作用的影响。选用混酸并结合添加草酸作为复原剂来溶浸废旧锌锰电池中的有用成分,调查液固比、温度以及时刻等条件对电池有用成分浸出作用的影响以及电池中的形状转化和散布状况。结果标明:40℃时选用体积比为3∶1的HCl、HNO3 组成混酸在液固比为4:6,添加草酸并操控其用量为理论用量的120%,溶浸时刻在12h以上的状况下,选用两步溶解的办法可得到很好的作用,锰、锌、铁、镍的收回率可到达99% 乃至100%,铜的收回率到达90% 以上,废旧电池中各种形状的转化为Hg2+进入到浸液中,对的收回做到很好地会集操控。
2、从废渣中收回金属锰的研讨现状[6]
周志明,苏文征,李坤等人的富锰渣制备无水的工艺探究,研讨了以富锰渣为质料,作浸出剂制备无水的工艺条件。研讨标明:选用定量分次加酸法,操控浓度为2 mol/L,用量为理论用量的180%,常温浸取1 h,浸出液经氧化萃取除铁,水解净化除硅、铝,硫化物除重金属,然后结晶、枯燥,可制得无水,其间的质量分数为98.1%,锰的总收率到达79.3%。
3、从废液中收回锰的研讨现状[7]
液别离收回废水中锰工艺及其别离机理的研讨,是广泛运用的无机强氧化剂,首要运用医药、化工、石油、采矿及日子用水和污水的处理等方面,低浓度的往往以废液的办法排出,构成资源的糟蹋。南开大学化学院的李红霞,李国江等人选用N7301为活动载体,Span-80为表面活性剂,火油为膜溶剂,以硫酸为内相试剂的乳状液膜体系收回废水中的MnO4-。研讨了搬迁机理,断定了制乳、别离等最佳操作条件。结构标明,关于7~125mg/L低浓度的含锰废水,一次性别离可降至0.1mg/L以下,锰的收回率达99.8%。
4、从废旧合金中收回锰的研讨现状
收回电炉炼锰硅合金和锰铁合金废渣中锰是一种收回电炉炼锰硅合金和锰铁合金废渣中锰的办法,将电炉炼锰硅合金和锰铁合金的废渣破碎至直径为3mm以下的颗粒成为渣浆;用摇床将渣浆按不同比重分级出床,比重最大的废渣颗粒为锰精渣,比重较锰精渣小的废渣颗粒为中渣,中渣经再破碎、重复洗选持续选出锰精渣;比重最小的废渣颗粒为尾渣,弃之。凡含锰量在10%以上的上述废渣,均可用此法收回废渣中的锰。
三、四氧化三锰的性质用处及制备办法
(一)四氧化三锰的性质及用处[8,9]在自然界中,四氧化三锰(Mn3O4),又叫黑锰矿。分子量228.81,理论含锰量72.03%。离子结构式为Mn2+[Mn23+]O4,正方晶系,黑色。密度4.7~4.9g/cm3,硬度为5,天然黑锰矿条痕为浅赤色或褐色。
任何其它锰的氧化物在空气中灼烧均可得到棕赤色Mn3O4粉末,如在空气中MnO2加热到950℃时,生成Mn3O4:
3MnO2 Mn3O4+O2
MnO2和CO2作用,构成Mn3O4 :
3MnO2+CO2Mn3O4 +CO
二在其熔点温度加热后冷却,生成Mn3O4:
3MnCl+ O2Mn3O4+3Cl
选用液相分化法制备高纯二氧化锰再由此进行高温焙烧可制得γ-Mn3O4。
Mn3O4能被铝复原成金属锰;在碳酸钠熔体中能被氧气氧化成锰酸盐:
3Mn3O4+8A1=9Mn+4A1203,
2Mn3O4+5O2+6Na2CO3=6Na2MnO4+6CO2
Mn3O4在强碱性介质中能被氧化成锰酸盐,能被复原成金属锰:
Mn3O4+4CO=3Mn+4CO2
Mn3O4与硝酸作用生成二氧化锰,与硫酸或作用则放出氧气或:
Mn3O4+4HNO3=2Mn(NO3)2+MnO2+2H2O
2Mn3O4+6H2SO4(浓)=6MnSO4+O2+ 6H2O
Mn3O4+8KC1(浓)=3MnC12+C12+4H2O
而用沸的稀硝酸或稀硫酸处理时,Mn3O4只能溶解2/3。任何其它锰的氧化物在空气中灼烧至1000℃左右均可得到棕赤色的Mn3O4粉末。
(二)四氧化三锰的用处[10,11,12]Mn3O4首要用于出产软磁铁氧体. 锰锌铁氧体是一种广泛用于通讯、声像设备、开关电源和磁头工业的软磁材料,首要由锰、锌、铁的氧化物按必定配比混合后烧结成型制成。
铁氧体是一种Fe2O3和二价金属氧化物的化合物,是一种新式的非金属材料,其间的锰锌铁氧体首要由MnO、ZnO和FeO组成。因为铁氧体的特殊功能,使其在电子工业中有着广泛的用处。例如电子计算机中用来存储信息的磁芯、磁盘和磁带,电话用变压器和高品质电感器,电视回扫变压器,磁记录用磁头,电感器,磁放大器,饱满电感器,天线棒等等都是软磁铁氧体制成的。
我国现在铁氧体的出产大都选用以高纯MnCO3为质料来烧制,因为MnCO3的锰含量低,烧失量大,加热分化时发作许多CO2气体,出产进程不易操控,在烧成的软磁元件中易发作显微裂纹,影响产品的质量。国外己许多运用比表面大、活性好的Mn3O4出产优质磁性元件。国外大都已选用高纯Mn3O4,出产优质软磁元件,克服了用碳酸锰为质料时缺陷,国内只要少数相似的元件出产,构成这种局势的首要原因是我国Mn3O4出产存在一些技能难题,Mn3O4首要依托进口。
Mn3O4也可作为某些油漆厂或涂料的色料,含有Mn3O4的油漆或涂料喷洒在钢铁上比含TiO2或含Fe2O3的油漆或涂料表现出更好的抗腐蚀功能。在必要的时分,Mn3O4或天然的黑锰矿能够作为制取其它锰的氧化物、锰盐、含锰酸等锰化物的质料。
(三)四氧化三锰的制备办法[13,14]跟着电子工业的迅速开展,对软磁铁氧体在质量上提出了更高的要求。现国外大都选用高纯二氧化锰或四氧化三锰出产优质磁性元件,国内也有相似元件的少数出产。因而,为了与国外引入的先进的出产线配套,确保优质的锌锰铁氧体产品质量,研制开发和出产高纯Mn3O4已成为软磁工业的燃眉之急。
Mn3O4的制备有多种办法,从制备原理来分,根本上能够分为两大类:一类是贱价锰的氧化,一类是高价锰的复原;按制备所需质料可分为金属锰法、高价锰氧化物法、碳酸锰法、锰盐法等。
下面将按制备所需质料对其进行介绍:
1、高价锰氧化物法 (MnOx,x > 1.33)
高价锰氧化物法又能够细分为4 种办法:
① 用过量的气体复原高价锰氧化物
MnOx + CH4Mn3O4+ CO2 + H2O
依据x的值不同所取的复原温度不同,且温度最好是操控在500 ℃以下,防止Mn3O4进一步复原成MnO。
② 高纯α- MnO2 在950℃以上焙烧时分化为γ- Mn3O4,其办法是将高纯α- MnO2在欢腾炉中加热到1000℃并坚持1h,然后冷却。
③ 将EMD焙烧并用H2SO4除杂
办法是将EMD置于瓷坩锅中并加热至1100℃,坚持90 min,然后将其冷却,再将产品碾细并过180 目(0.083 mm) 筛,然后用0.1~0.3 mol/ L H2SO4 在40~50℃下洗刷3 次,再用蒸馏水冲至pH=6~7,在105℃温度下烘干。
④ EMD 雷蒙磨半制品加 HNO3法
此办法是在办法(3)的根底上提出的,其意图是为了防止Mn3O4在高温焙烧后冷却回氧及在酸洗时发作歧化反响,其具体办法如下:
将EMD雷蒙磨半制品置于瓷坩锅中,在1050℃下经50~130 min时刻焙烧选用炉内缓冷、炉外封盖快冷或炉外真空快冷后,制取的Mn3O4不允许再磨样,用HNO3洗后再烘干,然后再高温焙烧(955~1170℃并坚持10 min) ,即可炉外封盖(或真空) 快冷,得到合格的Mn3O4产品。
2、碳酸锰法
由基盐法制得的碳酸锰(在79℃分化基锰铵络合物而制得) 在1000℃空气中焙烧处理而得到铁氧体运用的高密度、高纯度的Mn3O4,该产品的松装密度和敲实密度别离为1.95、2.55,它比由电解MnO2 得到的Mn3O4 的密度要高, 理由是粒子的不则缩短度引起的。取分析纯MnCO 3在不同温度(900~1200℃) 下焙烧、冷却,测定生成物锰含量,发现随温度升高,含锰量上升,生成Mn3O4的合适温度950~1050℃;产品研细并过180目筛,然后用0.1~0.3 M的H2SO4 洗刷,产品含锰71.42% ,杂质含量根本契合电子级产品要求。将碳酸锰与HNO3在pH=0.5~1.0下溶解,反响所得溶液与20%的NH3·H2O 在pH=7.5~8时反响构成锰氢氧化物,然后在600~650℃焙烧该氢氧化物,所得Mn3O4用于制作铁氧体。例如,碳酸锰悬浮液(S∶L=1∶3) 用55%的HNO3溶解、过滤后,该滤液和20%的NH3·H2O处理得锰氢氧化物,经过滤洗刷后,该氢氧化物含杂质0.01%,将其烘干后,在600~650℃焙烧4h得Mn3O4产品。
3、铁锰合金法
在转炉吹炼高碳锰铁制作中低碳锰铁时,在收尘体系搜集的粉尘,是一种超细球形颗粒,均匀粒度为0.1~3um,含四氧化三锰超越90%,含锰大于60%。例如把30 t高碳锰铁合金熔融物倒入预底吹转炉中,并添加氧化钙,然后经过上部氧以20m3/min的流速吹入氧气,一起别离经过风口的表里管吹入二氧化碳和氧气。转炉发作的粉尘,经布袋收尘器搜集的粉尘就是四氧化三锰粉末,其均匀粒径为0.06um的Fe-M n合金也可经过加酸溶解、除杂、氧化等湿法工艺来制取锰氧化物。
4、锰盐(或Mn2+) 法
①锰盐溶液参加3 % NH4OH溶液,将含Mn2+溶液pH进步到9.5左右,将该沉积物氢氧化锰洗刷和氧化枯燥,产品为Mn3O4,别的还要用恰当办法除杂。
②悬浮溶液在必定温度( 100~140 ℃)和必定压力(2.81~4.92 kg/cm2 )下,用10 %的NaOH处理矿山废水(含Mn2+为300~3000 g/t) 生成的Mn(OH)2,以空气或氧气为氧化剂制取易过滤的Mn3O4,在此进程中可拌和Mn(OH)2的悬浮液。
③在溶液中边吹入氧气边添加MnSO4溶液,溶液的温度设定在40~80℃之间,溶液中的浓度为MnSO4溶液中MnSO4浓度的2~3倍,在上述状况下可制得Mn3O4。
④往MnSO4·5H2O溶液中参加MnO2,再参加NaOH,抽真空拌和2h,此刻pH=9,此溶液过滤后的过滤液的pH值为9,用蒸馏水对过滤后的固体物洗刷20min,重复2次,最终过滤后的滤液pH值为6.7,生成物为Mn3O4。
⑤将Mn (NO3 )2与过硫酸铵混合,在低于20℃的冷水中溶解,参加28 %的,拌和5min生成的沉积物过滤。将除杂别离后的溶液加热煮沸30min后中止加热,静置,待发作的沉积物沉降,倒出上清液,加蒸馏水洗刷两次,过滤,用蒸馏水洗刷滤饼直到滤液不为酸性,将滤饼枯燥后,在温度为1000℃的条件下焙烧,得到黑色结晶物为Mn3O4产品。
5、金属锰法
①以NH4+盐和基酸为催化剂在50~70℃下,Mn与H2O在鼓泡通气条件下反响几小时得到高纯Mn3O4,催化剂与Mn构成络合物,致使Mn2+活性减小,反响速度增大。
②将高纯金属锰粉参加水溶液中构成悬浮液,接连导入含氧气体并加热至30~100 ℃,反响1~4h,使金属锰粉充沛氧化成Mn3O4产品,然后过滤枯燥。
③金属Mn 粒在含SO42-或Cl-溶液中通气加热或不加热反响,经过改动氧化条件(通氧量,氧化时刻,温度或Cl 浓度,Mn粉粒径),可得Mn3O4、MnOOH及它们的混合物。
尽管制作Mn3O4的办法有多种,但因为在制作进程中所需的质料来历、设备及出产出来Mn3O4的质量等问题,使得绝大部分的办法为实验办法。在实践出产中,现在国内的出产都是以电解金属锰粉为首要质料,再加上恰当的添加剂,操控必定条件,在水中氧化而出产出来的。
(四)四氧化三锰商场展望[15,16] 国际软磁铁氧体的产值由1985年11万t添加到1997年的22万t再添加到2000年的30万t,2005年全国际软磁铁氧体的产值到达了50万t,其间我国和东南亚添加速度最快。1985年我国软磁铁氧体的产值约7000t,到1997年开展到50000t,2000年到达了60000t,2005年到达了100000t,国际商场将坚持在10%以上的速度添加,我国也将以10%~15%左右的年添加率开展。
我国Mn3O4首要是以金属锰为质料出产的,年产值约3000吨,无法满意电子职业的需求,每年约需进口电子级Mn3O42000t。1996年原电子工业部已做出决议,截止到2000年末,要在全国规模内完成用Mn3O4替代高纯碳酸锰出产软磁材料。这将给国内Mn3O4商场添加超越1万吨的容量,因而,高品质Mn3O4的开展远景是十分宽广的。
四、钨渣的归纳收回运用(一)钨渣归纳收回运用的含义跟着冶金工业的开展,钨矿得到进一步挖掘与运用,高品质钨精矿数量削减。钨冶炼现行工艺以碱浸为主,简直一切钨碱浸渣中都含有少数的Ta、Nb、Sc Mn Fe等有价金属,我国每年出产仲钨酸铵、钨氧等产品耗钨精矿高达42万t,钨渣约19万t,国内钨渣中Ta2O5+Nb2O5总含量(质量分数,下同)达0.54~0.65%,WO3含量达4~7%,Mn含量17%,Sc2O3含量达0.02~0.04%,都具有较大的归纳收回价值。把这些含有许多有用金属的钨渣作为废料弃之,既糟蹋资源又污染环境。因而怎么经济有用地收回运用这些废渣,对维护环境、充沛运用资源具有重要含义。
(二)钨渣中有价金属收回运用的研讨现状我国钨冶炼现行工艺以碱浸为主,所得钨渣根本都是碱浸渣,其间含有Ta、Nb、W、Mn等多种有价金属。现在,国际上对钨渣中金属的收回有了较为深化的研讨,其首要研讨成果有:
1、酸浸与钠碱熔融法从钨渣中富集和收回钽铌的研讨[19]
钨渣用5%,在40℃下浸出30min,用量为理论用量2.5倍,可除去其间72.1%的铁和74.7%的锰,此刻的钽收回率达92%,铌收回率达84.6%。将所得酸浸出渣进行钠碱熔融,当钠碱与浸出渣的质量比为3∶2、反响温度为800℃、反响时刻60 min时,得到Ta2O5、Nb2O5含量别离为0.48%及2.74%的钽铌富集物,钽的收回率可达83%,铌的收回率可达74.8%。钽、铌的总收回率别离为76.4%和63.3%。实验标明钨渣经酸浸与钠碱熔融处理,钽铌能够得到有用富集和收回。
2、苏打焙烧-水浸与酸浸结合法收回钽铌的研讨[20]
苏打用量为理论量的6.0倍,焙烧温度为850-950℃,焙烧时刻为50min,水浸液固比为6:1,时刻为90min;酸煮时HCl浓度为20%,浸出液固比为6:1,时刻为60min。依照以上条件处理钨渣,可取得含Ta2O5+Nb2O5达15.89%(其间ω(Ta2O5)为4.06%)的钽铌富集渣,钽铌收回率达79.46%。该工艺既可完善我国现行的钨冶金流程,充沛运用自然资源,取得可直接运用的钽铌出产质料,又可削减许多钨渣堆存引起的环境污染问题。
3、莫斯科钢铁与合金学院的米德维杰夫等人提出了两种处理高锡钨渣或含锡低度钨质料的流程。第一种流程是依据将W—Sn中间产品中的锡复原为金属锡和含锡的金属间化物,然后选用低温氯化的办法将锡以的办法收回,氯化残渣经酸处理浸出Mn、Fe、Sc后,浸出液送Mn、Fe、Sc提取,浸出渣能够用湿法冶金的办法收回其间的Ta、Nb、W也能够在电弧炉中冶炼铁合金。第二种流程是依据将含WO3、SnO2、Mn、Fe、Sc、Ta、Nb的质料首要用酸处理得到含Mn、Fe、Sc的水溶液,浸出渣经浸得到钨酸铵溶液和含Ta、Nb、Sn、Si的浸渣。含Mn、Fe、Sc的水溶液用萃取法收回Sc,再从萃余液中收回锰盐或MnO2。钨酸铵溶液送仲钨酸铵出产,对浸渣可按进行复原熔炼先收回锡,再收回Ta、Nb。
五、溶液中铁的去除湿法冶金中常用酸性溶液浸出矿石,矿藏的中铁以二价或三价铁的办法存在于溶液中。铁的存在对后续工序如电堆积发作很大损害,因而有必要除去。常用的除铁办法有黄钾铁矾法、针铁矿法、赤铁矿法和溶剂萃取除铁。
(一)沉积除铁办法1、黄钾铁矾法
黄钾铁矾法是上世纪60年代澳大利亚电锌公司经过多年实验研讨和开展运用的除铁办法。一起,挪威锌公司和西班牙的阿斯图里亚那锌公司也别离开展了这种办法。黄钾铁矾法是种很好的除铁办法,具有除铁作用好、构成的铁渣过滤功能杰出等长处。黄铁矾法在湿法冶金炼锌中引起极大爱好,并很快得到推广运用。尔后,又拓宽到钴、镍、铜、锰等湿法冶炼范畴中。
黄铁矾呈纯黄色或淡黄色晶体,六方晶系,明矾石型结构,a=0.721nm,c=1.703nm,Z=3。黄铁矾的分子式一般能够写成A20·3Fe203·4S03·6H20或许AFe3(S04)2(OH)6,或A2[Fe6(S04)4(OH)12],式中A代表一价阳离子,既能够是K+,Na+,NH4+,也能够是Rb+、Ag+、1/2Pb2+等。[21]依据对含有硫酸铁和溶液水解进程有研讨的Babcan(1971)所述,黄钾铁矾安稳区域是在pH1-3及温度20℃-200℃之间。pH过低则没有沉积存在,pH过高铁将以针铁矿(可到100℃)和赤铁矿(100℃以上)存在。[22]研讨Fe203—S03—H20三元系在某些温度下的平衡状况,也能够运用三元系图看出铁矾的安稳区。
铁矾沉积的生成,首要受温度、pH值和晶种的影响。
①温度 在低温下,钾矾、钠矾、铵矾也能够在溶液中生成,但构成的速度适当慢,在20℃,pH为0.82~1.72的Fe2(SO4)3—S03—H20溶液中,铁钾矾沉积需四个星期至六个月的时刻才干生成,其它几种铁矾的沉积速度更慢,升高温度,能够加速铁矾净化除铁速度。
②pH值 溶液的酸度对铁矾沉铁有许多的影响,溶液的pH值上升,铁矾沉积除铁速度和除铁率都加大,不同的研讨者得到的结果是共同的。在100℃的溶液中,铁矾沉积除铁可给出平衡联系[Fe3+]/[H2S04]=0.01。
③晶种 一些研讨者的结果标明铁矾晶种对溶液中铁矾沉积除铁速度有显着的促进作用,而另一些作者却指出晶种的影响不显着,这可能是他们挑选的沉矾条件不同所造成的。事实上,铁矾的沉积是一个新相生成进程,晶种、所用试剂的纯度及容器壁状况等对铁矾沉积都会有影响,可是值得注意的是,挑选的沉矾实验条件不同,它们的影响巨细有很大的差异。在低温、高酸、低三价铁离子和碱离子浓度的溶液中沉矾除铁,铁矾生成化学反响很慢,在这种状况下,晶种对铁矾沉积的影响就不显着。
2、针铁矿法
针铁矿法也是一种成功运用于湿法冶金的除铁办法。一般以为,针铁矿型的沉铁渣,结晶体大,夹藏有价金属少,简单过滤。针铁矿法是比利时老山公司巴伦厂开展和运用的一种除铁办法,于1970年工业化。针铁矿法的杰出长处是合适于多种酸性介质浸出液,除铁作业可在常压和较低温度(70~100℃)下进行,在硫酸盐溶液中沉积为α-FeOOH,在介质中首要为β-FeOOH。针铁矿法除铁不需外加其它碱金属阳离子,就能取得过滤功能杰出的沉积渣,并能别离出铅、银、铟渣。渣量比黄铁矾法少,其含铁量也较高。针铁矿的缺陷是阴阳离子夹藏多,然后下降了铁渣作为副产品的价值。依据Fe203—H20系的平衡图,在Fe3+浓度很低的条件下,Fe3+将构成针铁矿,以FeOOH沉积。氧化复原电位和pH是操控铁在水溶液中行为的两个重要因素。氧化环境促进铁沉积,复原环境促进铁溶解。酸性条件一般有利于铁溶解,碱性条件则促进铁沉积。针铁矿为一种很安稳的晶体,其溶解反响的平衡常数很小。
湿法冶金中工业料液含铁为高价和贱价铁的混合物。为使针铁矿沉积过称顺利进行,有必要预先下降Fe3+,使沉积进程中Fe3+一直坚持在1g/l以下。完成这一方针有两条途径,即复原-氧化法(V.M法)和部分水解法(E.Z法)。
a 复原-氧化法(V.M法)
电锌厂一般选用闪锌矿精矿作复原剂,其反响为:
ZnS+2Fe3+=Zn2++2Fe2++S
ZnS是一种慵懒很大的复原剂,为加速反响速度,出产上选用近于欢腾的温
度(95~100℃),硫酸含量坚持高于50g/l,以防止Fe3+水解,一般复原3--6h。ZnS复原是一个高温高酸的缓慢进程。国外ZnS复原一般独自有一复原工序,使工艺流程长,蒸汽耗量大,硫渣需求回来焙烧等缺陷。
选用针铁矿法除铁,氧化除铁工序包含严密相连的两个反响,即低铁的氧化和高铁的水解。针铁矿法氧化沉铁是依据下列反响:
2Fe2++1/202+3H20=2FeOOH+4H+
空气氧化低铁是经过溶解在溶液中的氧来完成的。因而进步氧的溶解度可进步反响速度。
b 部分水解法(E.Z法)
与复原-氧化法不一样的是,部分水解法不是把Fe3+复原成Fe2+,反而是把溶液中少数的Fe2+氧化成Fe3+,再把含许多铁的弱酸浸出液以喷淋的办法洒入拌和均匀的含铁低于1g/l,的低酸溶液中,弱酸浸出液在触摸槽内底液(合适针铁矿产生的)的瞬间,在巨大的热力学推进下,以水解的办法分出针铁矿沉积,可视为三价铁离子直接水解,反响式如下:
Fe3++2H20=FeOOH+3H+
由上反响式能够看出,硫酸高铁水解发作酸,要是不必中和剂中和,产品必将发作变化,因而,要使反响槽内溶液坚持在必定规模的pH,湿法炼锌进程一般用焙砂不断中和余酸。
3、赤铁矿法
赤铁矿有二种结晶形状,即γ-Fe203和α-Fe203。天然赤铁矿在结构上归于α-Fe203,它是顺磁性的,而γ-Fe203则具有很强的铁磁性。γ-Fe203的改变温度到400℃,加热到400℃时,它就会向α-Fe203改变,一起磁性消失。加热从低温水溶液中分出的氢氧化铁时,首要得到的是针铁矿继而是水赤铁矿(α-Fe203·0.5H20),而γ-Fe203则是加热进程的第三级产品。针铁矿与γ-Fe203的改变温度是160℃。假如选用高温水解法,能够得到过滤功能杰出的赤铁矿。
从Fe203—S03—H20系在200℃高温下的等温线能够看出,在此温度下,Fe203能大部分析出。
(二)溶剂萃取除铁尽管现已对许多萃取剂作了许多研讨,可工业上能用于溶剂萃取技能除铁的却还没有,首要是因为溶剂萃取铁在萃取率和反萃率上总是此消彼长。萃取率高往往反萃困难,反萃率高时又因萃取率低而用处不大。
假如能处理上述难题,溶剂萃取技能因可得到纯的铁化合物,将会是一种最有远景的除铁办法。
(三)各种除铁办法比较 黄铁矾法的首要长处是:
1、可取得适于电解的硫酸盐溶液,一起锌、镉、铜的收回率进步;
2、铁呈结晶状况除去,过滤和洗刷功能较好;
3、铅、银、金富集在二次渣中,合适做炼锌厂的配料会进一步处理;
4、常压进程易和现有的电解锌车间结合;
5、最重要的长处是能从循环的电解液中除去硫酸根,坚持硫酸根在体系中的平衡。
黄铁矾法的缺陷是渣量大,硫酸耗费较多。按黄铁矾法处理锌渣的电锌厂,如锌精矿含铁量按8%计,年产100kt锌的工厂,每年渣量约为53kt,明显,渣量太大。
针铁矿法的关键是使溶液中三价铁离子浓度在沉积进程中坚持较低水平,如低于lg/L,老山公司巴伦厂运用的是复原氧化法,首要将溶液中的铁复原为三价,然后在三价铁离子水解的条件下将二价铁缓慢氧化成三价铁。该工艺功率较低;过滤的料液较大;动力耗费大;酸平衡难于把握;酸、碱耗费较大,设备较为杂乱。针铁矿法渣量较黄铁矾法低,关于炼锌,针铁矿法锌收回率与黄钾铁矾相同,但铜的收回率不如黄铁矾法高。针铁矿法流程中硫酸盐平衡问题未取得很好的处理,现在首要操控参加有生成不溶硫酸盐的质料(如铅)、扫除硫酸锌溶液以及用石灰中和电解液等办法坚持硫酸盐平衡。
赤铁矿法除铁最富有吸引力的是此法除铁铁渣量少,含铁高;但需求较高pH值,且能耗最高,蒸汽耗量约占全厂60%,所以运用该法除铁的单位不多。最终,三种除铁办法的操作条件比较列于表1-1,各种办法的沉积渣的首要成份列于表1-2。 表1-1 黄铁矾法、针铁矿法、赤铁矿法操作条件比较表1-2 不同办法沉积渣的首要成分 六、本实验研讨内容和含义本研讨首要是在现在现有的Mn3O4制备办法研讨的根底上,研讨以钨渣为质料收回锰,用针铁矿法除铁取得纯锰化合物的办法。该法不只能够下降产品成本,改进产品的质量,因为是以钨渣作为质料,还能够削减环境污染,节约能源。 (一)本次研讨的首要内容1、钨渣的酸浸
研讨浸出剂硫酸浓度及用量对锰浸出率的影响,找出锰浸出率最高时的硫酸浓度和用量。
2、酸浸液除铁
浸出液中含有许多的铁离子,要得到比较纯洁的锰化合物就有必要将铁除到适当低的程度。研讨了针铁矿除铁进程中pH值、温度及滴定速度对除铁率的影响,找出最优条件。
(二)本研讨的首要含义 近年来,国家工业部要在全国规模内完成用Mn3O4替代高纯碳酸锰出产软磁材料,所以Mn3O4需求量日积月累。但作为锰锌铁氧体粉末首要原材料之一的四氧化三锰报价正不断上涨,报价上涨的首要原因是国内锰矿富矿根本挖掘结束,资源直销量现已锐减,电解锰出产供应商的许多减产、封闭和一些刚性需求的开释,使商场现货直销量削减,导致电解锰报价上涨。因而,寻觅其他的锰来历显得十分重要。
本研讨以钨渣为质料制备高纯Mn3O4,为新锰源的运用供给了重要的理论依据。
参考文献
[1] 马世昌. 根底无机化学反响[M]. 陕西:公民教育出版社, 1995
[2] 丁楷如, 余逊贤等,锰矿开发与加工技能[M]. 长沙: 湖南科技出版社, 1991
[3] 廖戎, 景晓明, 马晨, 等. 废旧锌锰电池的收回运用[J]. 西南民族大学学报(自然科学版), 2003, 29 (4): 420~423
[4] 张俊喜, 王丽萍, 乔亦男, 等. 废旧锌锰电池收回运用研讨进展[J]. 电池, 2002, 32 (5): 310~311
[5] 马亚芹, 龙晋明, 杜爱华,等.从废干电池中收回锌锰及电镀再运用[J]. 昆明理工大学学报, 2007,1(8): 111~113
[6] 周志明,苏文征,李坤. 由富锰渣制备无水的工艺探究[J]. 无机盐工业, 2007年03期
[7] 李红霞, 李国江.液别离收回废水中锰工艺及其别离机理的研讨[J]. 南开大学学报,2002,20 (4)
[8] 李博达, 冯慈珍,普通化学[M]. 北京: 高等教育出版社,1999
[9] Ramachandran R, Rashmi. Preparation and characterization of manganous manganic oxide (Mn3O4 )[J]. Mater Elec, 2002, 5 ( 13) : 257~262
[10] 潘其经. 四氧化三锰的制备办法与开展远景[J]. 我国锰业,1998,16(3):51~55
[11] Hua Y, Lin Z, Yan Z. App lication of microwave irradiation to quick leaching of zinc silicate ore[ J ]. Minerals Engineering 2002, 15: 451~456
[12] 吴胜云, 朱春华, 四氧化三锰的制备办法及商场展望[J]. 我国锰业,1997, 15( 4) : 49~51
[13] Abdel Basir SM, Mahmoud A Rabah. Hydrometallurgical recovery of metal values from brassmelting slag[ J ]. Hydrometallurgy, 1999,53: 31~44
[14] 伍喜庆, 四氧化三锰的制备办法[J]. 我国锰业, 1996, 14 (1): 37~41
[15] M. Mozaffari, F. Ebrahimi, S. Daneshfozon. Preparation of Mn–Zn ferrite nanocrystalline powders via mechanochemical processing[J]. Journal of Alloys and Compounds,2007, 10: 1~3
[16] Tan, Z. Z.. Manganese metallurgy[M].Changsha: Central South University Press,2004.
[17] 李洪桂.稀有金属冶金学[M].北京:冶金工业出版社,2001
[18] 莫似浩主编. 钨冶炼的原理和工艺[M]. 北京: 轻工业出版社, 1995
[19 戴艳阳, 钟海云, 张立. 钨渣酸浸与钠碱熔融收回钽铌的研讨[J]. 稀有金属与硬质合金.2008,(2):6~9
[20] 戴艳阳, 钟海云. 钨渣中有价金属的归纳收回[J]. 中南工业大学学报2003,(1): 36~39
[21]陈家镛,于淑秋,伍志春.湿法冶金中铁的别离与运用.北京:冶金工业出业出版社,1991
[22] M.R.C. Ismael, J.M.R. Carvalho.Iron recovery from sulphate leach liquorsin zinc hydrometallurgy[J].Minerals Engineering 2003),(16 )31~39
锡炉渣回收钽铌钨
2019-02-27 12:01:46
锡炉渣收回钽铌钨(recovery of tantalum,niobium and tungsten from tin slag)从锡复原熔炼渣中提取钽、铌及钨富集物的进程。为锡冶金副产品处理内容之一,但仅有那些处理富钽、铌、钨精矿的锡冶炼厂所产炉渣方有收回价值。 锡炉渣组成锡精矿中所含钽、铌、钨在复原熔炼时以氧化物形状进入炉渣中,因为锡精矿成分不同,炉渣中所含钽、铌、钨量动摇很大(见表)。 工艺流程从锡炉渣中收回钽、铌、钨的办法有选冶法和冶金法两类,冶金法又可分为多种流程。 选冶法锡炉渣破碎后参加焦炭在电弧炉中进行复原熔炼得到含钽、铌碳化物的高碳铁合金。铁合金破碎、磨细后进行磁选别离出非磁性物质,接着加溶解杂质,然后再经过滤、枯燥、煅烧得钽、铌氧化物精矿。用此法处理含钽、铌氧化物各约4%的炉渣,可得到含钽、铌氧化物算计约60%的精矿。锡炉渣也能够先用摇床选、磁选和静电选矿后再用电炉富集,当锡炉渣含Ta2O3为2%~15%时,可得到含Ta2O520%~30%的精矿。 冶金法有碳酸钠焙烧一水浸出一酸浸出、酸浸出一酸分化、复原一氧化、复原电解、碳化一低温氯化和复原一酸处理一碱处理等多种流程。(1)碳酸钠焙烧-水浸出-酸浸出。锡炉渣配入40%的碳酸钠和6%木炭,磨细后于1123~1223K温度下进行焙烧。焙烧料湿窘后用水浸出,浸出温度363K,浸出1h可除掉大部分钨。过滤后得到的含钽铌滤渣用7%~9%稀浸出硅酸,脱硅率可达60~70。脱硅后的滤渣用含12%~14%的溶液在高于363K温度下浸煮,脱锡率可达50%~70%,并一起除掉铁、锰、钼、镁、钙等杂质。用此法处理含Ta2O54%~6%、Nb2O53%~4%的质料,可得到含(Ta、Nb)2O5达40%以上的钽铌富集物。
一品种似的办法,在水浸出后用含和硫酸各1mol/L的混合液在333K温度下进行酸浸出,可自含Ta2O54.2%和Nb2O55%的锡渣中制得含Ta2O511.3%、Nb2O536%的富集物。水浸出所得钨酸钠溶液可用以收回钨。一种办法是浸出液经过滤后用强碱性阴离子交流树脂处理并经解吸得到钨酸铵溶液,可用此溶液制取仲钨酸铵。亦可向钨酸钠溶液中参加、氯化铵和氯化镁后进行煮沸,往加热弄清后的上清液参加饱满氯化钙溶液制取人工白钨矿。脱锡所得滤液,先用铁复原sn4+为sn2+,再用不溶阳极进行电解堆积,可得到含锡75%~85%的阴极锡。 从锡渣收回钽、铌、钨工艺流程见图。(2)酸浸出-酸分化。锡炉渣用稀硫酸(<10%)浸出,含钽、铌的浸出渣再用98%浓硫酸及硫酸铵分化。用此法可自含Ta2O53%~9%、Nb2O53%~10%的锡渣得到含Ta2O516.2%、Nb2O57.2%的钽铌富集物。(3)复原-氧化。锡炉渣破碎后加焦炭在电弧炉中复原熔炼,得到钽铌碳化物的富集物。此钽铌富集物再经破碎后加进行氧化熔炼。氧化熔炼产品用水浸出除掉硅、钛、铝、钨等杂质,含钽酸钠和铌酸钠的滤渣用20%浸出除铁及过剩碱,得到钽铌氢氧化物富集物。用此法处理含Ta2O5及Nb2O5各为3.85%的锡炉渣,可得到含(Ta、Nb)2O540%~50%的富集物。(4)复原-电解。锡炉渣参加含铁60%的硫铁矿焙烧产品、焦炭及石灰石,在1673K温度下进行复原熔炼,得到含钽、铌和钨的铁合金,锡则进入烟尘。在由FeCl2-HCl-(NH4)2SO4组成的电解液中,以铁合金为可溶阳极进行电解,钽、铌和钨进入阳极泥而得到富集产品。此富集产品用石油和碳酸钠溶液先后洗刷脱硫。用此法可自含Ta2O51.7%~2.1%和Nb2O52.3%~3.5%、WO31%~3%的锡炉渣中得到含Ta25%、Nb30%和W24%的富集物。(5)碳化-低温氯化。锡炉渣破碎后与焦炭混合,在中性或复原气氛中,于1473~1723K温度下加热烧结。所得钽、铌碳化物于673~773K温度下用氯化,硫、钙、铝、镁留于渣中,而钽、铌、钛和铁等金属氯化物则蒸发入炉气被收得。使用氯化物沸点不同而别离钛,用别离沉积的办法别离铁。用此法可自含Ta2O51.9%和:Nb2O52.8%的锡炉渣得到含Ta2O520.7%、Nb2O529.2%的富集物。
钨尾矿中回收铜、钼实例
2019-02-21 12:00:34
赣州有色金属冶炼厂钨精选车间建于1954年投产,首要选用干式磁选、重力抬浮、白钨抬浮、浮选和电选加工处理江西南部中小型钨矿及全省民窿出产的钨锡粗精矿、中矿,设计能力为30t/d,收回钨、锡、钼、铋、铜五种金属。在几十年的出产过程中,每天都有很多的尾矿排入尾矿坝储存,尾矿内仍含有多种有用金属矿藏,为充分利用矿产资源,完成老尾矿的资源化,精选车间对尾矿坝的尾矿进行了归纳收回铜、钨、银等有用金属的研讨并在出产实践中获得成功。
尾矿中首要金属矿藏有黄铜矿、辉铜矿、辉铋矿、黑钨矿、白钨矿、辉钼矿、黄铁矿、毒砂、磁黄铁矿等,非金属矿藏有石英、方解石、云母、萤石等,尾矿含泥较多,矿藏表面有细微氧化。各矿藏间铜铋连生且可浮性相近,黑钨和锡石、石英连生,贵金属银伴生在铅铋硫等硫等矿藏中。铜矿藏以黄铜矿为主,呈细密状,部分解离。尾矿藏料粒径为-0.043mm+0.010mm,有用矿藏根本解离。物料松懈密度1.8g/cm3,密度2.76g/cm3。尾矿多元素分析成果见表1,物料筛析成果见表2。由表2可看出矿藏粒度特性,细粒级较多,其间-0.104mm+0.074mm占49.92%,且有用金属三氧化钨、铜在该粒级中别离占55.41%、56.08%,物猜中含砷、铁、硫、铋高且和铜矿藏可浮性相近,以至于浮选铜档次难以富集进步。
表1 尾矿多元素分析成果 (%)成分CuWO3SnZnBi白WO3AsAgFeSiO2S质量分数2.025.471.063.671.352.222.150.0258.93024.08
表2 物料筛析成果粒级/mm产率/%档次/%金属散布率/%单个累计WO3CuWO3Cu+0.4953.893.893.270.742.321.44-0.495+0.3515.548.433.910.813.251.83-0.351+0.2467.4615.893.991.285.454.77-0.246+0.17511.3427.233.562.047.4011.55-0.175+0.12411.0238.253.201.786.469.80-0.124+0.1042.9241.173.202.011.702.93-0.104+0.07449.9291.096.052.2555.4156.08-0.074+0.0434.8695.959.542.158.505.21-0.0434.05100.0012.813.169.516.39算计100.00 5.492.01100.00100.00
在小型实验和工业实验的基础上,断定尾矿再选的出产流程(见图1)为尾矿进行脱渣脱药后进入分级磨矿,浮选中选用一粗二扫三精得出铜精矿,浮选尾矿经摇床丢掉石英等脉石后经弱磁除铁再送湿式强磁选机选别得出黑钨细泥精矿和白钨锡石中矿,黑钨细泥送本厂钨水冶车间出产APT,铜精矿外销。
图1 尾矿再选出产实践流程图
出产流程中的工艺条件见表3,出产指标见表4。
由计算财务报表查得,自1994年7月至1996年7月两年时刻共收回铜金属56.2t,钨细泥金属47.6t,银292kg,价值138.32万元,获得效益52.96万元。
表3 出产测定工艺条件作业称号工艺条件(药剂用量单位g/t原矿)脱药3600磨矿质量分数58%,-0.074mm占77%,石灰3800,水玻璃2000浮选拌和质量分数30%,钠1400,硫酸锌1400,丁基黄药120,丁黄腈酯50浮选粗选火油30,松醉油60,pH8.5~9浮选精选Ⅱ钠1600,硫酸锌1600,石灰1000浮选扫选Ⅱ丁基黄药60,丁黄腈酯20重选丢尾质量分数20%,冲程12mm,冲次310r/min弱磁除铁质量分数30%,磁场强度1.15×105A/m湿式强磁选质量分数28%,布景场强11.94×105A/m,磁空隙1.45mm
表4 出产测定成果 (%)原矿档次精矿档次收回率CuAgWO3铜精矿钨细泥精矿CuAgWO31.990.0325.57CuAgWO313.410.147923.6483.8858.2341.16
从钨渣中回收钪
2019-02-18 15:19:33
钨精矿分化的滤渣含钪0.3%~0.4%,是收回钪的重要质料。
傅世业对钨渣经电炉还原熔炼所得的焙炼渣中,别离提纯钪进行了研讨。通过还原熔炼,钨渣中的铌、钽、钨、铁和锰等生成铁合金;而钪、铀及钍等富集于溶渣中,见下表。
表 钨渣和还原熔炼渣的成分 (%)熔炼渣用水调浆,加工业在80~90℃下浸出0.5h后,加软锰矿作氧化剂,恒温下拌和3.5h,固液比1∶6~7∶1。抽滤别离出滤液,用串级萃取收回钪。
在萃取时,先用50%仲辛醇的火油溶液,十二级逆流萃取除铁。萃余液用5% N263的火油溶液四级逆流萃铀,硫酸反萃得铀产品。萃铀余液用少数硝酸调理酸度,P350火油溶液二级逆流萃钍,有机相用碳酸钠溶液反萃钍。最终萃余液用P204 单级萃取钪。富钪有机相用洗刷后,溶液反萃得到氢氧化钪。再用溶解,草酸沉积,700~750℃下灼烧0.5h,得到白色疏松状的氧化钪,钪的收回率大于80%,其工艺流程见图1。图1 钨渣还原熔炼渣提取钪的工艺流程
钨铜的电镀技术说明
2019-05-27 10:11:36
钨铜电子封装和热沉材料,既具有钨的低胀大特性,又具有铜的高导热特性,其热胀大系数和导热导电功能能够经过调整钨铜的成分而加以改动,因此给钨铜供给了更广的用途。因为钨铜材料具有很高的耐热性和杰出的导热导电性,一起又与硅片、及陶瓷材料相匹配的热胀大系数,故在半导体材料中得到广泛的运用。钨铜电镀的特色电镀前主张按电镀厂现有电镀技术电镀样品,电镀后的钨铜放置在真空炉内800°保温20分钟进行老化试验。假如出炉后钨铜并未呈现气泡、变色、等不良,阐明电镀技术没有问题,可按此技术进行下一步钨铜电镀,假如呈现气泡等问题,请与电镀供应商参议电镀技术问题。钨铜是金属钨与金属铜结合在一起的二相“假合金”,因为钨金属与其他金属具有不相溶性,所以,钨铜合金的电镀比较困难。关于钨铜合金的电镀主张如下1、钨铜电镀前必定清洗,运用超声波+中性清洗液,将钨铜表面的氧化物质、油渍等脏化物质清洗洁净增强钨铜表面附着。清洗剂防止强酸强碱物质。2、清洗和电镀技术环节不能间隔时间过长,也就是说清洗后当即电镀。
紫铜电极
2017-06-06 17:50:09
紫铜电极,顾名思义即是以紫铜为材料的电极。先来了解下紫铜:紫铜 因呈紫红色而得名。它不一定是纯铜,有时还加入少量脱氧元素或其他元素,以改善材质和性能,因此也归入铜合金。中国紫铜加工材按成分可分为:普通紫铜(T1、T2、T3、T4)、无氧铜(TU1、TU2和高纯、真空无氧铜)、脱氧铜(TUP、TUMn)、添加少量合金元素的特种铜(砷铜、碲铜、银铜)四类。紫铜的电导率和热导率仅次于银,广泛用于制作导电、导热器材。 紫铜中的微量杂质对铜的导电、导热性能有严重影响。其中钛、磷、铁、硅等显著降低电导率,而镉、锌等则影响很小。氧、硫、硒、碲等在铜中的固溶度很小,可与铜生成脆性化合物,对导电性影响不大,但能降低加工塑性。普通紫铜在含氢或一氧化碳的还原性气氛中加热时,氢或一氧化碳易与晶界的氧化亚铜(Cu2O)作用,产生高压水蒸气或二氧化碳气体,可使铜破裂。这种现象常称为铜的“氢病”。氧对铜的焊接性有害。铋或铅与铜生成低熔点共晶,使铜产生热脆;而脆性的铋呈薄膜状分布在晶界时,又使铜产生冷脆。磷能显著降低铜的导电性,但可提高铜液的流动性,改善焊接性。适量的铅、碲、硫等能改善可切削性。紫铜退火板材的室温抗拉强度为22~25公斤力/毫米2,伸长率为45~50%,布氏硬度(HB)为35~45。纯铜呈紫红色﹐又称紫铜。纯铜密度为8.96﹐熔点为1083℃﹐具有优良的导电性﹑导热性﹑延展性和耐蚀性。主要用于制作发电机﹑母线﹑电缆﹑开关装置﹑变压器等电工器材和热交换器﹑管道﹑太阳能加热装置的平板集热器等导热器材。紫铜电极主要有以下优点:1.价格
实惠。应用例: 塑胶模、压铸模、 五金模、拉伸模 、冲压模 等模具及工业生产。2.红铜又名紫铜。因存放过久表面氧化呈紫色而得名。3. 高纯度,组织细密,含氧量极低,无气孔、沙眼、裂纹、杂质,导电性能佳。4. 电蚀出的模具表面光洁度高,电极无方向性,适合精打、细打。想要了解更多关于紫铜电极的信息,请继续浏览上海
有色
网。
纯钨化合物的制取—从钨酸盐溶液中除钼
2019-02-13 10:12:38
现在许多用户对钨制品中钼含量约束十分严苛,我国GB 10116-88规则0级APT含铝量应不超越20×10-6,因而钨冶金中除钼为重要的工序之一。 在钨冶金中,视原猜中钼含量的不同以及详细工艺流程的不同,除钼可能是从Na2W04溶液或净化转型所得的(NH4)2W04溶液或APT结晶母液中除掉(当原猜中铝钼含量很少时)。现在研讨的除钼办法甚多,但在工业中使用最广的都是根据钨、钼对硫的亲和力的不同,首要在pH =7.5~8的条件下(对(NH4)2W04溶液而言,pH值提至pH =10~11)向溶液中参加S2-,此刻,Mo042-与S2-作用: Mo042-+4S2-+4H20 ==== Mo042-+80H- Mo042-+nS2-+nH20 ==== Mo04-nSn2-+2nOH-而WO42-根本不变,因而使溶液中钨和钼别离以WO42-、Mo04-nSn2-+形状存在,然后使用两者性质的差异进行别离,现在已工业化的别离工艺为: A 选择性沉积法从钨酸盐溶液中除钼、砷、锡、锑 作者首要用量子化学核算的办法开始找出WO42-与Mo042-在微观性质上的差异,再用分子规划办法定向寻觅,发现参加M115对Mo042-有特殊的亲和力,构成沉积进入渣相,而WO42-不反响,保留在溶液中,经过滤后,钨钼到达高效别离。与此一起发现SnO32-、AsO43-、SbO43-等亲硫元素的含氧阴离子都能被硫化成硫代酸根离子,因而也能一起除掉。本工艺的特点是: (1)适用性广,能从各种钨酸盐溶液(包含Na2W04溶液、(NH4)2 W04溶液及APT结晶母液等)中一次性除掉上述多种杂质。 (2)除钼率高,对原始溶液中钼含量根本上没有约束,工业条件下其除钼作用如表1所示。表1 选择性沉积法除钼的工业生产成果料液品种批量/(m3·批-1)料液成分/(g·L-1)净液成分/(g·L-1)离子交流解吸顶峰液32.50.892090.0041982×10-5钨酸铵溶液14.50.552260.0122126×10-5离子交流解吸顶峰液18.03.72100.0122006×10-5离子交流解吸顶峰液10.00.042200.0012105×10-5离子交流解吸顶峰液5.02.451800.0071704×10-5离子交流解吸顶峰液7.00.72100.0062003×10-5APT结晶母液400.12300.00529
(3) W03回收率高,沉钼渣中含Mo15%~20% , W032%~4%,相当于除掉lkg Mo丢失0.2~0.3kgW03,对含lg/L Mo、200g/L W03的溶液而言,回收率达99.8%~99.9%。 本工艺在我国钨冶金技术市场中占有率已达72%。 B 离子交流法 根据强碱性阴离子交流树脂上的胺功用团对Mo04-nSn2-的亲和力比WO42-大,故将W042- ,Mo042-混合液加S2-转化后,用凝胶型或大孔型强碱性阴离子交流树脂吸附,钼优先吸附在树脂相,交流后液则为含钼很少的钨溶液。对吸附有Mo04-nSn2-的树脂则加氧化剂如NaC10、H202等进行解吸,其反响为: Mo04-nSn2-+4nNaC10+nH20 ==== Mo042-+nS042-+2nH++4nNaC1因而Mo04-nSn2-变成Mo042-解吸。其首要参数和目标如下: a 料液制备进程 对(NH4) 2 WO4料液含W03:100~250g/L, pH = 9~10, S2-参加量按生成MoS42-计过量0.57~1.43g/L,40~90℃保温1~2.5h。再在室温保温10~16h。 b 除钼进程 当除钼进程在离子交流柱进步行时:吸附流速2~8cm/min,至钼穿透停止。淋洗钨溶液含NH4Cl 1~3 mol/L,pH=8.5~13,流速2~8cm/min 。解吸钼选用NaC10+NaCl溶液(其间NaCl浓度为0.5~3.5 mol/L,NaC10浓度为含有效氯1~15 g/L)或H202的碱性液,pH=11~14。 使用上述氧化剂将树脂上吸附的Mo04-nSn2-氧化为Mo042-和SO42-,然后完成将其解吸的意图。 c 除钼作用 当溶液中MO/W03=0.05%左右,交流后液MO/W03约为0.005%。 d 回收率 当溶液中MO/W03 =0.05%左右,钨进入交流后液的回收率为85%~90%,进入淋洗液为7%~8%。钼进入解吸液回收率为87%~96%。 因为在离子交流柱进步行时,交流容量小,一起解吸进程氧化速度很慢。因而,肖连生等进行了改善,将除钼的吸附进程在移动床中进行,而将氧化解吸在流化床内进行,大幅度提高了交流容量和解吸速度,交流容量达Mo 70kg/ m3树脂,W03的丢失相当于lkg W03/kg Mo。 C MoS3沉积法 a 根本原理 上述硫化后的溶液加HCl中和到pH =2.5~3,则MOS42-成MoS3沉积,然后与钨别离,反响为: MOS42-+2HCl ==== MoS3+H2S+2C1- b 工业实践 MoS3沉积法除钼的操作进程、设备及首要操控条件、净化目标综合于表2中。
表2 三硫化钼沉积法除钼的工业实践操作进程及设备首要操控条件净化目标在耐酸珐琅反响锅中将Na2WO4溶液加热至70~80℃,参加理论量125%~150%的NaHS,拌和2~2.5h,用3~5mol/L的HCl(若除钼后直接用萃取法则用2~3mol/L H2SO4)中和至pH=2.5~3,煮沸1.5~2h后用耐酸真空抽滤器过滤MoS42-转化阶段:pH=7.2~7.3,温度为70~75℃,时刻为2~2.5h,NaHS加量为确保转化后溶液中游离S2-浓度1.5~3g/L;MoS3沉积阶段;pH=2.5~3,煮沸时刻1.5~2h除钼率98%~99%,或除钼后的溶液中Mo/W=0.01%~0.05%;钨的回收率大于98%
硫化钼沉积法除钼的缺陷是除钼作用欠佳,钨的回收率较低,一起放出有毒气体H2S,因而适宜含钼较低的Na2W04溶液,故在我国已被筛选。 D 有机溶剂萃取法除钼 现在用萃取法除钼的计划繁复,其间较老练的为季铵盐萃取,其实质是先参加S2-使溶液中的MoO42-+转化为MoS42-后,以季铵盐作萃取剂萃取钼,其反响为: 2(R3CH3N)+Cl-+MoS42- ==== (R3CH3N)2+MoS42-+2C1- 富钼的有机相用次溶液反萃,使MoS42-氧化成MoO42-进入溶液(与离子交流法除钼的解吸进程类似),反萃后有机相回来萃取。 黄蔚庄等处理的料液成分为W0375~85 g/L、Mo 0.03~0.17g/L、pH=8.2~8.4,经硫化后萃取,有机相为1.2% N263 +20% TBP,其他为火油,反萃剂为0.3 mol/L NaOH和30g/L NaCl 的次溶液,选用6级逆流萃取,二级逆流反萃,萃余液中MO/W03≤0.O1%,进程中W03丢践约0.5%,有机相丢践约3L/tW03。
钨钴铝钒回收方法
2019-02-25 15:59:39
一、高温处理收回钨钴法 超硬质合金是由钨、钴和炭粉混合成型烧结加工制成的。日本新金属公司开发的超硬质合金高温处理法能够收回钨钴再生粉末,年产可达80吨。高温处理法制作再生粉末流程: 超硬质合金碎屑洗净后 ,在 1800~2300℃高温下的惰性气体中进行热处理,超硬质合金中的钴呈易于粉末化的海绵状况。在热处理温度下 ,超硬质合金中钴在 1800 ℃以下不呈海绵状况 ,而在 2300℃以上合金中的碳化钨将分化并生成第三相 ,成果欠好。 热处理后的块状碎屑 ,用颚式破碎机或滚筒破碎机进行粗碎到 - 850μm ,这以后再微破坏成再生粉末。本法得到的再生粉末 ,因通过粗大粒子化进程 ,烧结时有易于粒子生长的倾向。其间的钴含量、碳含量处理后简直没有改变,仅杂质铁、硅量添加,对制作硬质合金没有影响。再生粉末粒度据破坏条件,或许微破坏到 1μm 以下。 本法用比较简单的工序 ,不危害超硬质合金的原组成,任何种类的超硬质合金均可再生成必定粒度的粉末,不需特殊设备 ,为经济的收回办法。较以往加化学试剂精粹后收回运用的办法,有很大优越性。
二、废饮料铝罐涂料剥离法 废铝罐收回处理中 ,熔解收回率低 ,质量差的问题 ,关键是铝罐的外面和里边运用的涂料引起的。首先是熔解收回率低,因涂料的高分子化合物在熔解时发热 ,促进铝氧化,使金属收回量削减;其次质量差 ,是因涂料中运用的颜料氧化钛(白色剂用),成为杂质元素混在铝熔液中,生成粗大介在物 ,使制品加工不良是发生缺点的原因之一。 为将引起这些要素的涂料除掉 ,运用加热焙烧的办法 ,但存在设备大型化和颜料原因的钛尚不能除掉等问题。日本选用溶剂化学办法(膨润剥离法)消除铝罐上的涂料 ,用新开发的涂料剥离设备 ,该设备剥离涂料 ,废铝罐熔解收回率,比不剥离涂料熔解时得到进步,且又避免涂料含钛成分的混入 ,铝熔液成分与市售铝罐主体材料(3004材)的分析值简直相同。该剥离设备、除掉涂料进一步进步铝的收回率,改进收回铝材的质量 ,因此被广泛选用。处理废铝罐剥离涂料,每小时处理量约为 200kg∕ h。除用于饮料铝罐涂料剥离外 ,也可用于铝制窗框、铝箔、铝制薄片的层制品等的涂料剥离除掉。 膨润剥离的原理:铝罐用涂料 ,一般外部用两种,清洁涂料和白色涂料;内部用一种清洁涂 料。涂料构成是高分子的物质 ,因为溶剂使其膨润,用以剥离涂料。即吸收了溶剂而膨润的高分子涂料的胀大力,超越涂料自身在铝罐材料上的附着力 ,涂料剥离成为或许。
膨润剥离的工序: (一)前处理。为有利于除掉涂料 ,将收回的废铝罐切成 1∕10 罐体的碎片,装入笼中。 (二)剥离工序。将笼浸入剥离液内。进行反转,剥离液使涂料膨润进行化学反应 ,反转中铝片彼此冲突促进剥离。 (三)漂洗工序。与剥离工序相同 ,一半投入剥离液中反转 ,使剥离的涂料和铝片分脱离。(四)蒸汽枯燥工序。将笼置蒸汽中反转 ,铝片表面附着的剥离液蒸腾 ,气化的剥离液用水冷管凝集收回,再循环运用。(五)枯燥工序。比(四)工序的蒸汽温度再升高,反转铝片残留的剥离液再进一步蒸腾枯燥。 (六)紧缩处理工序。膨润剥离后的铝片 ,从笼中取出,用压力机紧缩后送熔解工序,熔炼收回铝材。 运用的涂料剥离液 ,为、和起促进剥离作用的卤化乙酸混合液,这种混合液对铝罐涂料的膨润作用大,剥离功能高。
三、重油灰提钒法 石油中含有微量钒。日本在 50 时代后期 ,电力公司的首要燃料由煤炭转向石油,专烧重油的火力发电所渐多,然后发生很多废弃物重油灰。新式化学工业公司研讨处理重油灰提钒工艺成功,改变了悉数依靠进口钒的局势 ,于 1973年建造新工场,会集全国的重油灰,提钒收回运用有价金属。 重油灰是重油锅炉焚烧时发生的用收尘器收回的烟尘 ,亦叫集尘煤。还有水管式锅炉底的附着物,在守时修理时取出的焚烧壳也叫锅炉渣。 烟尘的首要成分是未焚烧的炭 ,含有价金属钒、镍的档次很低。收回时须经前处理 ,将其水洗除掉可溶成分,再在800~1000 ℃焙烧,焙烧后分量减到 1∕ 10 ,钒档次相应进步。焚烧壳要混合碱焙烧,再用水提取钒 ,提出的残渣镍成分升高,作为提镍质料。钒经盐类结晶分出 ,焙烧得V2O5 ,或再精制成各种用处的钒化合物出售(V、V2O5、NH4VO3、VOCl3)。
从含钨废料中回收钨的新工艺
2019-02-21 15:27:24
美国一家公司研究出一种从含钨废猜中收回钨的新工艺。该工艺的进程是:首先用溶液蒸煮含钨废料,生成钨酸钠溶液,结晶出钨酸纳晶体;然后将钨酸钠晶体溶解于循环的母液中,从头生成钨酸钠溶液;再用有机萃取剂萃取钨,纯化得钨酸铵,蒸腾构成仲钨酸铵和含有钨、硅、砷、磷和钼的母液,母液可循环运用。这种工艺的长处是,母液能够循环运用,避免了曩昔工艺进程中会释放出很多铵盐的问题。
从锡生产炉渣回收钽、铌、钨
2019-02-25 14:01:58
一、苏打焙烧和水浸 苏打焙烧和水浸的意图是除钨。为此在锡炉渣中配入占理论量1.25 倍的苏打,并参加少数木炭,进行磨矿。然后在回转窑中焙烧,操控温度850~900℃,焙烧时刻45 分钟。焙烧渣在球磨机湿磨,再水浸,浸出固液比1 : 2.5~3,温度90℃,时刻一小时。弄清别离后过滤,从滤液中收回入工组成的白钨。含钽酸钠和铌酸钠的滤渣送下工序处理。苏打焙烧,水浸的脱钨功率为56% ,并可除掉一部分硅、砷、磷,铝、锡等。 二、稀酸脱硅和脱锡 滤渣中的硅绝大部分呈硅酸钠形状存在,脱硅是用稀(7~95 %)浸出,使硅酸钠转变为硅酸进入溶液。浸出的固液比1:6,拌和1~3分钟后当即过滤,脱硅串可达60~70%,滤渣中担锯档次可富集2.5~3倍。将脱硅后的滤渣用玉2~14%的再浸出,在固液比1:6,温度80~90℃ 条件下拌和2小时脱锡,使锡呈SnCl4形状进入溶液,并除掉部分铁和钙等杂质。过滤后,滤渣即为钽铌富集物。假如此富集物档次太低且含杂质较高时,则有必要进一步用碱和酸浸处理。上述质料的富集物成分列于表二中。上述富集阶段担锯的收回率为71.5~85.5%;除杂质功率为:钨42~70 %,锡50~70%。
三、分化 分化是运用钽,铌氧化物能溶于生成H2TaF7和H2NbF7的性质,按固液比1:2.5参加6~7当量的到反响锅中,然后慢慢参加富集物,拌和浸出2小时,参加硫酸(5~6当量)调整酸度,分化后的溶液含钽、铌氧化物130~150 克/升,以及少数钨、锡等杂质,残渣为稀土和碱金属等的不溶性氟化物沉积。钽、铌的分化功率比较完全,收回率可达98~99%。 四、钽、铌的萃取别离 将上述含钽,铌溶液用磷酸三丁脂(T.B.P)为萃取剂,萃取别离钽和铌。为此在箱式萃取器中,经过10 级萃取,12 级酸洗;然后经过反萃,反萃钽为7 级,反萃铌为14 级,最终则分册得到钽液和铌液。有机萃取剂回来运用,萃余液抛弃。 别离出来的钽液和铌液分别加(pH≥9)和硼砂沉积,然后经过碱浸和酸浸除钨,锡,铁等杂质。产出的氢氧化钽和氢氧化铌,经过滤,洗刷、烘干(或锻烧)产出氢氧化钽和氢氧化铌(或氧化钽和氧化铝)产品,其成分列于表三中。
五、复原和熔炼 是用或氟铌酸钾在850一900℃ 于氩气维护下,在复原炉顶用复原,即得到钽粉和铌粉:K2TaF7 + 5Na = Ta + 5NaF + 2KF 也能够在1750 一1800℃ 下于真空复原炉内用碳或碳化铌复原氧化铌得到铌条,铌条经氢化,破坏、脱氢得到铌粉: 将钽粉和铌粉在电子束熔炼炉,烧结炉或电弧炉中进行真空熔炼,除掉气体杂质和简单蒸发的非金属杂质使其得到进一步提纯,然后熔炼成锭块。 六、钨、锡的收回 水浸产出的钨酸钠(含WO3 20 克/升)用于出产组成白钨,这种钨酸钠溶液常常含有硅、砷,磷等杂质,除掉这些杂质是用“镁铵净化法”,即先在溶液中参加和氯化铵脱硅,然后加MgCl2除砷、磷,使之生成溶解度小的H2SiO3、 Mg( NH4)PO4和Mg(NH4)AsO4沉积,弄清别离后,上清液加热至80~90℃,用饱满CaCl2溶液沉积CaWO4,将其过滤、洗刷,烘干,即得到人工白钨。
不管稀酸脱硅或脱锡的溶液,均含有不同数量的锡(6~12克/升),故须在贮液池参加铁屑将锡复原,使SnCl4变成SnCl2,然后用电积法便可取得阴极锡(75~85%Sn),为中间产品。 上述从炉渣收回钽、铌、钨的流程,钽、铌的总收回串为65~85%,钨为66~70%。 ,
钨渣提钪废液制备高纯硫酸锰
2019-02-25 13:30:49
现在,从钨渣中提取战略物资钪多选用硫酸为溶剂。在其工艺过程中,产出很多含有硫酸锰、硫酸亚铁和硫酸的废液。该废液假如直接排放,不只严峻污染环境,并且糟蹋很多有价资源。硫酸锰用处广泛,可用作油漆、油墨和涂料的催干剂、有机组成的催化剂、饲料添加剂、农业锰肥,以及制备金属锰、二氧化锰、其他锰盐的质料。跟着工业的高速开展,对硫酸锰的需求量必定日益添加,质量必将日益进步。
一、实验部分 (一)实验质料 废液:含MnSO470.56g/L,H2SO4139.7g/L,FeSO4138.1 g/L。软锰矿:含Mn32.67%,Fe8.45%,Ca0.28%,Mg0.11%(均为质量分数),200目。菱锰矿:含Mn 20.18%,Fe2.89%,Ca4.65%.Mgl.82%,Al2.36%,Si11.63%(均为质量分数),100目。 (二)实验原理 首要,使用软锰矿中的二氧化锰将废液中的二价铁氧化成三价;继之使用菱锰矿中和废液中的硫酸,当PH大于2时,三价铁水解发生沉积,水解所发生的酸相同可以使用菱锰矿来中和;然后参加碳酸锰,水免除铝,一起进一步水免除铁,过滤获得首要含硫酸锰的滤液。有关化学反响式为:在水免除铁、铝后的滤液中参加硫化锰,除掉钴、镍、铜、锌、铅等重金属。其化学反响式为:
在除重金属后的滤液中参加新制备的水合二氧化锰,吸附除硅。然后,在除硅后的滤液中参加氟化锰,除掉钙、镁、稀土元素(RE)。其化学反响式为:(三)实验办法 在2000mL烧杯中,参加提钪废液,加热升温至85℃,拌和下按必定份额参加软锰矿,反响30min;然后,拌和下缓慢参加适量菱锰矿,保持反响温度为85℃,反响50min;接着,拌和下参加新制备的碳酸锰浆液调理PH为在5.0~5.5,水解沉积除铁、铝,煮沸15min,过滤。滤渣用30~40℃蒸馏水洗刷。将滤液加热升温至90℃,拌和下参加适量硫化锰浆液,持续煮沸60min,重金属生成硫化物沉积,静置,过滤除掉不溶物。在隙重金属后的滤液中,于室温下参加适量新制备的水合二氧化锰,吸附除硅,持续拌和30~40min,静置,过滤除掉不溶物。将除硅后的滤液加热煮沸,拌和下滴加适量氟化锰饱满溶液,持续拌和30min,钙、镁、稀土元素生成氟化物沉积,静置,过滤除掉不溶物。将已净化除杂质的滤液加热浓缩,分出硫酸锰结晶,趋热过滤,用适量的近饱满的纯硫酸锰热溶液洗刷结晶,最终于120℃枯燥2h获得高纯硫酸锰。 二、成果与评论 (一)反响温度对锰浸出率的影响 保持废液、软锰矿、菱锰矿用量及反响时间不变,仅改动反响温度。反响结束,用3mol/L调理PH为5.5~6.0,煮沸,抽滤并洗刷。测定滤液中锰的含量,核算锰浸出率。反响温度的改动对锰矿中锰浸出作用的影响,见图1。从图1可以看出,跟着温度的升高,锰的浸出率增大,当温度高于353K,即80℃时,锰的浸出率增幅很小。可挑选反响温度为358K,即85℃。
图1 反响温度对锰浸出率的影响
(二)菱锰矿用量对锰浸出率的影响 保持废液和软锰矿用量、反响时间及反响温度不变,仅改动菱锰矿用量。反响结束,用3mol/L调理PH为5.5~6.0,煮
沸,抽滤并洗刷。测定滤液中锰的含量,核算锰浸出率,成果见图2。
图2 菱锰矿用量对锰浸出率的影响从图2可以看出,跟着菱锰矿用量的添加,锰的浸出率减小。归纳考虑锰的浸出率和废液中硫酸的使用率,挑选菱锰矿用量为220~230g/L较为合理,此刻菱锰矿中和反响的终究PH约为3.5。 (三)菱锰矿反响时间对锰浸出率的影响 保持废液、软锰矿、菱锰矿用量、反响温度及软锰矿的反响时间不变,仅改动菱锰矿的反响时间。反响结束,用3mol/L调理PH为5.5~6.0,煮沸,抽滤并洗刷。测定滤液中锰的含量,核算锰浸出率。菱锰矿反响时间对锰浸出作用的影响见图3。
图3 菱锰矿反响时间对锰浸出率的影响 从图3中可以看出,跟着菱锰矿反响时间的添加,锰的浸出率增大,当菱锰矿的反响时间大于40min后,锰的浸出率增幅不大。可挑选菱锰矿的反响时间为50min。 (四)硫酸锰溶液的净化 通过碳酸锰中和水解法除铁和铝;硫化锰法除重金属;水合二氧化锰吸附法除硅;氟化锰法除钙、镁和稀土元素。使用锰盐除杂质,不会带入阳离子杂质;结晶时也不会分出复盐如硫酸锰铵等。
2.5 高纯硫酸锰的质量指标 将已净化除杂质的滤液加热浓缩,分出硫酸锰结晶,趋热过滤,用近饱满的纯硫酸锰热溶液洗刷,最终枯燥获得高纯硫酸锰。在结晶母液中,参加碳酸氢铵制备碳酸锰;参加硫化铵制备硫化锰;参加过氧化氢和制备水合二氧化锰。将碳酸锰溶于浓制备氟化锰。
三、定论 使用软锰矿氧化废液中的二价铁;使用菱锰矿中和废液中的硫酸;再通过碳酸锰中和水解法除铁、铝;硫化锰法除掉钴、镍、铜、锌、铅等重属;水合二氧化锰吸附法除硅;氟化锰法除掉钙、镁、稀土元素;最终,浓缩结晶,过滤洗刷和枯燥,获得高纯硫酸锰。本实验除杂质办法可以获得令人满意的除杂作用,硫酸锰的质量指标优于国标一级品质量要求,锰的收率可达90%左右。本工艺充分使用了钨渣提钪废液中的有价资源,一起消除了污染。
铍铜电极材料
2017-06-06 17:50:07
铍铜电极材料,是一种以铍铜为原料制作的电极材料。铍铜电极材料与铬锆铜相比,具有更高的硬度(达HRB95~104)、强度(达800Mpa/N/mm2)及软化温度(达650℃),但其导电率要低得多,较差。 铍铜(BeCu)电极材料适用于焊接承受压力较大的板材零件,以及较硬的材料,如焊缝焊接用的滚焊轮;也用于一些强度要求较高的电极配件如曲柄电极连杆,机器人用的转换器;同时它具有良好的弹性和导热性,很适合制造螺柱焊夹头。 铍铜(BeCu)电极造价较高,我们通常将其列为特殊的电极材料.金属
(合金)电极材料:金、银、铂、钯、铱及其一些合金是电的良导体,还具有抗氧化、抗腐蚀、超电压低、不钝化等一个或若干个特性,适于作阳极材料,制成片、网、丝等形状的阳极。工业上生产过氧化氢、过氯酸(盐)、次氯酸钠、过硫酸铵等用铂丝缠成的阳极。在实验室中用镀有铂黑的铂电极作氢电极;铂、钯、金等用作研究电化学反应的电极,也用作放氧、放氯反应的阳极。铅银、铅银钙等合金制成的阳极用于锌电解工业。电子工业中用铂钡、钯钡、铱钨铼、铱钡锇等合金制作电子管栅极和阴极,用于高电流密度的超高频电路。用纳米粉末辅加适当工艺,能制造出具有巨大表面积的电极,可大幅度提高放电效率。铍铜电极材料具有足够的硬度和强度: 在经过很多次的试验之后,工程师才能够找出以及掌握铍铜合金最佳的沉淀析出的硬化条件以及最佳工况还有铍铜的弥撒特性(这一点是铍铜合金以正式产品开始应用在
市场
的前奏) ; 铍铜材料应用在塑胶模具之前是需要经过多次轮回的试验来最终把最佳的符合制造以及加工的物理特性和化学成分确定下来;理论与实践的证明--铍铜的硬度在HRC36-42时能够达到使用于塑胶模具制造要求的硬度、强度、高的导热率,机加工简易方便、模具使用寿命长的特点以及节省开发生产周期等。想要了解更多铍铜电极材料的相关资讯,请浏览上海
有色
网(
www.smm.cn
)铜频道。
电极铜价格
2017-06-06 17:50:00
电极铜价格,银铜80元/kg、钨铜580元/kg、铍铜250元/kg、铬铜130元/kg、进口红铜45元/kg、黄铜30元/kg、稀土铜140元/kg、银铜合金90元/kg.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;加进锡即成青铜。
钨渣中有价金属综合回收工艺
2019-01-31 11:06:17
我国的钨矿床具有多金属共生的特色,钨冶炼现行工艺以碱浸为主,简直一切的钨碱浸渣(以下称钨渣)中都含有少数的Ta,Nb,Sc等有价金属,国内钨渣中Ta2O5+Nb2O5总含量(质量分数,下同)达0.54%~0.65%,而钽铌矿中钽铌氧化物含量达0.02%以上便具有工业挖掘价值;一起,钨渣中WO3含量达4%~7%,Sc2O3含量达0.02%~0.04%,亦具有较大的归纳收回价值。但是,现在我国钨冶炼厂对钨渣的收回处理基本上还停留在简略收回钨、部分收回钪的阶段,而对钽铌均未进行收回。查询成果表明,我国钨冶炼厂近20年来产出的钨渣已高达60多万t,钨渣的堆存使有价金属资源未能充分利用,并对环境构成污染。因而,跟着矿产资源的不断耗费和对这些金属的需求不断增大,有必要对钨渣中有价金属进行归纳收回。在此,作者对钨渣中W,Ta,Nb和Sc的收回工艺进行研究。
一、试验办法
(一)试验质料
试验用钨渣试样由国内某钨冶炼厂供给,粒度小于180μm的钨渣占95%以上,其化学成分见表1。
表1 钨渣的元素分析w∕%(二)工艺流程
试验选用的工艺流程见图1。图1 钨渣中钽铌收回工艺流程图
(三)试验分析办法
试验进程中选用分光光度法分析钨含量,选用X射线荧光分析法分析钽、铌含量。
(四)工艺进程基本原理
1、焙烧水浸进程
钨渣中含有很多的铁、锰及少数的钨、锡、钽、铌、钪等。苏打焙烧时生成溶于水的钨酸钠、硅酸钠以及难溶于水的钽酸钠、铌酸钠,经水浸过滤后使钽、铌与钨、硅开始别离,钨以钨酸钠的方式进入溶液,钽、铌以钽酸钠、铌酸钠的方式进入渣中。但在水浸进程中,硅酸钠只要部分进入溶液,其余部分仍留在水浸渣中。
2、稀酸脱硅
若水浸渣直接经高酸浸出,则易呈现硅胶,下降杂质浸出率及浸出渣的过滤功能。因为硅酸在必定条件下可构成溶胶,溶胶中的溶质能穿过普通滤纸和滤布,当改动条件(如温度、酸度、时刻等)时又很简略聚合分出,因而,低温时可选用稀酸快速处理,在硅酸聚合沉积之前过滤,以除掉大部分硅。
3、高酸浸出
稀酸脱硅渣除掉了部分铁、锰、钙等杂质,但仍有大部分杂质留在渣中,可选用高酸浸出除掉。在高酸浸出时,钽酸钠、铌酸钠转化为溶解度小的钽酸和铌酸,绝大部分留在渣中,而大部分杂质铁、锰、钙等被浸出进入溶液,到达钽铌富集的意图。高酸浸出的首要反响如下:
NaTaO3+HCl=HTaO3+NaCl,
NaNbO3+HCl=HNbO3+NaCl。
高酸浸出时,酸度越大,杂质的浸出率越高,而钽铌的丢失也越大。
二、试验成果及评论
(一)苏打焙烧及水浸
选用正交试验调查了苏打焙烧水浸进程中苏打用量、焙烧温度、焙烧时刻、水浸液固比、水浸时刻、水浸温度等要素对钨浸出率的影响。成果表明,上述前3个要素对钨浸出率的影响顺次减小,后3个要素的影响不明显。苏打用量n、焙烧温度T、焙烧时刻t对钨浸出率的影响见图2~4。
归纳各要素的影响,断定本进程的最佳条件为:
a.苏打用量为理论量的6.0倍;
b.焙烧温度:850~950℃;
c.焙烧时刻:50min;
d.水浸液固比:6∶1;
e.水浸时刻:90min;
f.水浸温度:95~100℃。
在以上最佳条件下进行验证试验,成果表明,钨的浸出率可达80%。总的来说,钨浸出率不高,这首要是因为钨渣中存在CaO或CaCO3,进入浸出液中的WO42-与CaO等作用生成白钨。图2 苏打用量n对W浸出率η的影响图3 焙烧温度T对W浸出率η的影响图4 焙烧时刻t对W浸出率η的影响
(二)稀酸脱硅
将水浸渣在体积分数为7%~9%的稀中激烈拌和浸出1~2min,快速过滤、洗刷,本进程的脱硅率可达60%。试验成果表明,浓度过高时易构成硅胶,不光除硅作用差,且过滤难;而反响时刻过长或过滤速度慢均易构成溶胶聚合。因而,应当严格控制稀酸脱硅的操作条件。
(三)高酸浸出
选用正交试验调查了浓度、浸出液固比、浸出温度T、浸出时刻t对钽铌收回率和富集渣中钽铌含量的影响,成果见图5~8。其间,w(C)为钽、铌收回率。
依据试验成果得出高酸浸出的最佳条件为:
a.浓度:20%;
b.浸出液固比:6∶1;
c.浸出时刻:60min;
d.浸出温度:95~100℃。1-w(Ta2O5+Nb2O5)-w(HCl)曲线;
2-w(C)-w(HCl)曲线
图5 浓度对钽铌富集的影响1—w(Ta2O5+Nb2O5)-w(HCl)曲线;
2-w(C)-w(HCl)曲线
图6 酸浸液固比对钽铌富集的影响1-w(Ta2O5+Nb2O5)-w(HCl)曲线;
2-w(C)-w(HCl)曲线
图7 酸浸出温度T对钽铌富集的影响1-w(Ta2O5+Nb2O5)-w(HCl)曲线;
2-w(C)-w(HCl)曲线
图8 酸浸时刻t对钽铌富集的影响
依照以上最佳条件进行验证试验,取得钽铌富集渣的典型成分,见表2。
表2 钽铌富集渣成分及金属收回率w∕%依据现在钽铌工业生产实践,对含Ta2O5在3%以上的物料即可选用矿浆萃取处理。因而,对试验所得钽铌富集渣能够直接进入现有的钽铌生产流程进行处理终究取得和五氧化二铌产品。高酸浸出后所得废酸液能够回来稀酸脱硅工序质猜中的钪首要富集在脱硅废液与高酸浸出液中,能够选用溶剂萃取或离子交换、化学沉积等办法提取。
三、定论
(一)该工艺可处理含0.15%Ta2O5,0.46%Nb2O5的钨渣,并取得均匀含Ta2O5达4.06%,Nb2O5达11.83%的钽铌富集渣,金属收回率达79.46%,富集渣可直接用于钽铌工业生产。
(二)试验断定了从钨渣中归纳收回有价金属钽、铌的最佳工艺条件;即:苏打用量为理论量的6.0倍,焙烧温度为850~950℃,焙烧时刻为50min,水浸液固比为6∶1。
(三)工艺流程较简略,选用的质料价廉易得,生产成本较低。
(四)钨可在水浸液中选用离子交换法收回,而钪可在浸出液中选用萃取法收回。
铜合金电极
2017-06-06 17:50:08
铜合金电极中钨铜合金电极块材料是一类以钨为基体(W含量85-99%),并添加有Fe 、Ni、Cu、Co、Mo、Cr等元素组成的合金, 其密度高达16 .5-19.0g/cm3,而被世人称为高比重合金,它还具有一系列优异的特性,比重大:一般比重为16.5-18.75g/cm3,,强度高:抗拉强度为700-1000Mpa,吸收射线能力强:其能力比铅高30-40%,导热系数大:为模具钢的5倍;热膨胀系数小:只有铁或钢的1/2-1/3,良好的可导电性能;具有良好的可焊性和加工性。鉴于高比重合金有上述优异的功能,它被广泛地运用在航天、航空、军事、石油钻井,电器仪表、医学等工业。 具体 铜合金电极 看下图分类型号产品名称特征电火花成型专
用
电极
材料DQ-2#C1020
纯钨化合物的制取工艺流程图
2019-01-25 15:50:14
为从碱分解钨矿物原料所得的粗钨酸钠溶液制取纯APT或W03,原则上都要完成下列任务:净化除去杂质P,As,si;将钨由Na2W04溶液形态转型为(NH4)2 WO4溶液,(NH4)2 WO4溶液蒸发结晶得APT,此外还要经历除钼过程,为完成上述任务,常用的流程综合如下图所示,即常用的工艺有: (1) Na2W04溶液经离子交换除P,As,Si并转型得纯(NH4)2 W04溶液后,结晶得APT o (2) Na2W04溶液用化学沉淀法除P,As,Si后再转型得(NH4)2 W04溶液,转型主要是用萃取法,亦有用离子交换法的。 (3) Na2W04溶液用化学沉淀法除P,As,si后再用经典法得APT,现已基本被淘汰。
纯钨化合物的制取-化学法净化-转型工艺
2019-02-13 10:12:38
A Na2W04溶液净化除磷、砷、硅、氟 Na2W04溶液中的硅、磷、钼、氟、锡等杂质有必要预先除掉。按现在生产工艺,一般要求净化后的Na2W04溶液(含W03150g/L )的杂质含量标准如下:Mo<0.05g/L; As<0.Olg/L; P<0.Olg/L;Si Na2Si03+MgC12 ==== MgSi03+2NaC1 2NaF+MgC12 ==== MgF2+2NaCl Na2HP04+MgC12+NH40H ==== MgNH4P04+2NaCl+H20 Na2HAs04+MgC12+NH4OH ==== MgNH4As04+2NaCl+H20 上述难溶化合物的溶度积见下表1。
表1 磷、砷、硅、氟的某些镁盐的溶度积化合物Mg3(PO4)2,25℃Mg3(PO4)2,100℃Mg3(AsO4)2,25℃MgF2,27℃溶度积1.62×10-254.47×10-322.04×10-206.4×10-9化合物MgNH4PO4,25℃MgNH4AsO4,25℃MgSiO3,25℃ 溶度积2.5×10-13~1.8×10-121.29×10-12
b 工业实践 工业上镁盐法和铵镁盐法的操作过、工艺条件、设备、首要操控要素综合于表2。[next]
表2 镁盐法和铵镁盐法工业实践办法操作进程及条件、设备首要操控要素优缺陷镁盐法在搅拌和煮沸条件下用3~4mol/L HCl或Cl2中和至游离NaOH1±0.2g/L,煮沸20~30min,参加密度1.16~1.18g/m3的MgCl2液至游离NaOH0.2~0.4g/L,煮沸30min,弄清过滤。首要设备为钢制蒸汽加热拌和槽和压滤机温度:煮沸
终究pH=9左右为宜长处:一次性沉积过滤除磷、砷、硅、操作简略;缺陷:渣量及WO3丢失大铵镁盐法在搅拌和煮沸条件下用3~4g/L,煮沸30min后加NH4Cl液至pH=8~9,沉积过滤硅渣。加NH4OH至滤液pH= 10~11,参加核算量MgCl2液,在50 ℃左右拌和30~60min,弄清过滤在除硅阶段,温度及pH值的操控同上。在除磷、砷阶段,pH值过低时磷、砷的铵镁盐会水解生成溶解度较大的磷、砷氢镁(pH=7左右),乃至生成钨的铵钠复盐沉积(pH=6左右)长处:渣量及WO3丢失小,除杂效果比镁法好;缺陷:需二次沉积过滤,操作较繁
镁盐法产出的磷砷渣经NaOH煮洗后,其渣成分(干量)为:2%~9%WO3,0.4%~1.4%As,0.3%~0.5%P,3.8%~16.7%SiO2,30.3%~44.4%MgO。 B 由纯Na2WO4溶液转型制备纯(NH4) 2W04溶液 a 有机溶剂萃取法转型 基本原理 (1)萃取剂 钨萃取工艺中,常用的萃取剂首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、酮类和磷酸三丁醋(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3。
表3 某些萃取剂萃钨的功能有机相组成/%(v)分配比DW萃取条件10%N235+90%火油2.18Na2WO4料液:152.7g/LWO3,pH=3.09,比较(o/a)=1,级数1,室温10%TOA(正三辛胺)+90%火油2.4010%TIOA(三异辛胺)+90%火油0.07315%N235+15%仲辛醇+70%火油18.915%N263+15%仲辛醇+70%火油4.12
注:N235——烷基胺;N263——季胺盐。
在用有机胺时,先用无机酸(常用H2S04)与有机相效果,使胺生成胺盐,例如用2~3mol/L H2SO4效果,则: 2R3N(org)+H2SO4(aq)====(R3NH)2S04(org) 用H2SO4≥5mol/L效果时,则:[next] R3N(org)+H2SO4(aq)====(R3NH)HS04(org) (2)萃钨进程 先用无机酸(如H2SO4)将Na2W04溶液酸化至pH =2.5 ~3.0,钨以(HW6021)5- 、(H2W12040)6-、(W12039)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Na2W04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: n ——(R3NH·HS04)2(org)+(WxOyHz)n-(aq) 2 =(R3NH)n·Wx0yHz(org)+n(HSO42-)(aq) 依据Kim等的数据,在此pH值范围内,通式中钨的阴离子为(W12040H2)6-、(W6021H)5-(低钨浓度下)和(W12040)8-。 当Na2W04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(SiW12040)4- ,(PW12040)3- ,(AsW12040)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) 2W04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: (R3NH)4H2W12039(org)+24NH40H(aq)====4R3N(org)+12(NH4)2 WO4(aq)+15H20 (R3NH)6(H2W12040)(org)+24NH40H(aq)===6R3N(org)+12(NH4)2 W04(aq)+16H20 (R3NH)5H(H2W12040)(org)+24NH40H(aq)====5R3N(org)+12(NH4)2 W04(aq)+16H20 可见,虽然有机相中萃合物的组成不同,但都是1 mol钨耗费2mo1。所用的浓度一般为3~4mo1/L NH40H,反萃终了的平衡水相应保持在pH=8.5左右。 工业实践用叔胺萃钨的准则流程拜见下图。[next]
叔胺萃钨工艺中各阶段的条件及目标见表4。
表4 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 WO3 ①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: 有机相沪φ/%:20叔胺,20异辛醇,60火油; 料液组成/(g·L-1):(W03)45~55;(Mo)0.03~0.05;(Si02)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l0m,有两个弄清区,脉冲频率50次/min,振幅20mm,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5。表5 钨和其他成分在流程中的分配(g/L)物料称号WO3MoSiO2F-NaClNH3NH4Cl料液45~550.03~0.050.03~0.060.150~60 萃余液(pH=2~2.5)0.1~0.3 0.01~0.030.0550~60 酸化余液(pH=1.5~2)0.018~0.03 0.010.04 反萃液250~3000.2~0.30.08~0.180.25 10~2020~25反萃液4~8 3~5 蒸腾结晶母液40~600.4~0.80.1~0.40.4~0.5 (pH=7)40~50[next]
美国联合碳化物公司用苏镇压煮所得的Na2W04溶液为55~110g/L W03,2.1~4.5g/L Mo,pH=10.5~11.0。首要除掉钼。除钼后溶液含51.8g/L W03,0.0012g/L Mo,O.75g/L Si02。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0/A为1,洗刷比较(0/A)为1:0.75 。然后用3mol/L NH40H反萃钨,比较(O/A)为1:(1~1.1)。将反萃液循环至(NH4)2 WO4溶液中W03浓度为225g/L停止。这时反萃液中含0.4g/L Si02以上。将溶液在55℃和2.7mol/L NH40H条件下弄清约1.5h,使Si02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醋(TBP)为萃取剂别离钨酸钠或铝酸钠溶液中的砷、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。 b 离子交流法转型 乌兹别克斯坦某厂使用活动床经过AH-80II树脂将经典法净化所得的Na2W04溶液转型为(NH4)2 W04,其准则流程见下图。 Na2W04溶液含125g/L W03;0.01~0.08g/L Mo;0.05g/L P、As;115~135g/L NaCl+Na2C03;pH=2.5~3.O。溶液中钨首要以偏钨酸根离子形状存在。溶液由吸附柱1底部进入,AH-80II树脂(C1-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W03 0.02g/L, W03吸附率达99.95%。饱满W03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 HC1再生成C1-型后,进行再吸附。 依据测定当溶液中W03浓度为15~20g/L时AH-80II的全交流容量达1g干树脂吸附1610mg W03,比经典的人工白钨酸分化再溶的工艺W03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HN03系统,则树脂亦可用BII-14K型。 c 沉积人工白钨-酸分化法转型 其实质是将净化除杂后的Na2W04溶液首要参加CaCl2使Na2WO4转化为CaW04沉积,而Na+留在溶液中,然后完成了Na+与WO42-的别离,反响为: Na2W04+CaCl2 ==== 2NaC1+CaW04(s) 生成的CaW04(又称人工白钨)再与HCl效果转化为H2W04, H2W04进而用NH4OH溶解得(NH4)2WO4溶液。