锌阳极板
2017-06-06 17:50:13
锌阳极板锌阳极板,在电解锌工业中阳极的质量和性能能直接影响电解锌的分解质量、
产量
和效益。如今在电解锌工业中大都采用含银0.2%~1%的二元或多元的铅银合金阳极,这些合金阳极大致可分为铸造和压延的制造方法。 锌阳极板的优越性表现在:1. 所产析出锌含锌量达零号标准,保证了电锌的质量。2. 在阳极板中加入多种元素以后,可使铅元素再结晶达到细化晶粒,极板材质软硬适中,不易变形,减少了短路烧板的现象。3. 增加阳极板机械强度和耐电化学腐蚀性能。多元合金压延阳极板使用寿命比二元铸板可提高1.5倍左右,使用寿命可达1年以上(板厚为6mm)。4. 大幅度降低了阳极板生产成本,传统二元合金铸板含银为0.5%~1%,而我们的多元合金板含银仅为0.2%~0.25%,大大降低了成本,并且提高阳极板的导电性能,电流效率可提高0.5%~1%,可达90%以上。每吨锌可节电约100kw/n,吨锌直流电耗2800~3000kw/n。5. 阳极板锰离子贫化减少,阳极泥沉淀减少,可延长掏槽周期,也可减少阳极泥引起的短路现象。电锌阳极板研究所经多年研究与开发,在原有Pb—Ag—Ca—Sr基础上根据电积锌、电积铜,电积锰,电积镍经不同配方研制新一代铅基多元合金增加阳极板的使用寿命 。以电积锌为例,阴积锌中的铅含量可控制在0.0015%以下;阴积锌电流效率可达86-93%,槽电压与传统铅基合金相比,可降低0.1—0。2伏(吨锌电耗2800--3000Kwh),阳极板使用寿命可达2年(吨锌消耗阳极0。1—0。14片)。
阳极氧化的原理
2018-12-28 09:57:24
将金属或合金的制件作为阳极,采用电解的方法使其表面形成氧化物薄膜。金属氧化物薄膜改变了表面状态和性能,如表面着色,提高耐腐蚀性、增强耐磨性及硬度,保护金属表面等。例如铝阳极氧化,将铝及其合金置于相应电解液(如硫酸、铬酸、草酸等)中作为阳极,在特定条件和外加电流作用下,进行电解。阳极的铝或其合金氧化,表面上形成氧化铝薄层,其厚度为5~30微米,硬质阳极氧化膜可达25~150微米。阳极氧化后的铝或其合金,提高了其硬度和耐磨性,可达250~500千克/平方毫米,良好的耐热性,硬质阳极氧化膜熔点高达2320K,优良的绝缘性,耐击穿电压高达2000V,增强了抗腐蚀性能,在ω=0.03NaCl盐雾中经几千小时不腐蚀。氧化膜薄层中具有大量的微孔,可吸附各种润滑剂,适合制造发动机气缸或其他耐磨零件;膜微孔吸附能力强可着色成各种美观艳丽的色彩。有色金属或其合金(如铝、镁及其合金等)都可进行阳极氧化处理,这种方法广泛用于机械零件,飞机汽车部件,精密仪器及无线电器材,日用品和建筑装饰等方面。
一般来讲阳极都是用铝或者铝合金当作阳极,阴极则选取铅板,把铝和铅板一起放在水溶液,这里面有硫酸、草酸、铬酸等,进行电解,让铝和铅板的表面形成一种氧化膜。在这些酸中,最为广泛的是用硫酸进行的阳极氧化。
锌钢护栏防腐原理
2018-12-07 13:52:39
顾名思义锌钢护栏就是镀了锌的钢护栏。 其防锈蚀的原理为: 锌是一种很难被腐蚀金属, 当把锌热渡到钢的外表能够阻碍刚受空气中的水分和氧气的效果而腐蚀生锈 ; 再者锌也是一种能够添加润滑的物质,所以许多锌钢护栏厂家选用这种方法来阻碍钢被氧化。 这种方法就是给金属供一层锌质的维护膜,具有导电性的金属原料修补增色看护剂 。
安全可靠的两层维护,组成金属树脂维护层和阴极维护层,能反抗恶劣气候,合适金属长时刻作外层维护反抗盐及水的腐蚀效果极佳。强力附着于各类金属及其合金上,可直接喷涂不需底漆,耐高温,不怕烘烤,枯燥后涂层可抗高温约为120℃。防烘干温度可达80℃,快干。经济实用,一喷即可防锈。防腐功用不只仅根据锌涂层中锌的含量,并且还受锌层中颗粒的巨细影响。锌颗粒越小则涂层密度越高,涂层质量较高时则象一层100%的高温热镀。这些细微颗粒的效果在于使涂层愈加严密,不只能够防腐,并且能够成为避免锌成分蒸发的小于等于120μm(笔直面上)的涂层。通常运用条件下,在大气中的防腐时刻可达二十年以上。
锌电解阳极板
2017-06-06 17:50:13
锌电解阳极板锌电解阳极板,电解锌阳极板在电解锌工业中阳极的质量和性能能直接影响电解锌的分解质量、
产量
和效益。如今在电解锌工业中大都采用含银0.2%~1%的二元或多元的铅银合金阳极,这些合金阳极大致可分为铸造和压延的方法。研制的合金阳极含铅、银、钙、铝、锶、钛及稀土元素等多种元素,制造方法上我们采用冷压、打孔压花、轧制成型。它具有含银量少(0.2%~0.35%)成本低、板面平整致密、不易变形,耐腐蚀;具有良好的机械性能和导电性能等优点而被国内外广大用户接受使用。 一种湿法电解锌用的阴极板与阳极板。所述阴极板包括板面、板梁、板颈与提手,所述阳极板包括板面、板梁、板颈;其特征在于:阴极板和阳极板的板颈表面涂有防腐层。防腐层是耐温防腐材料或者环氧树脂材料。该防腐层可阻止生产车间空气酸度严重的恶劣环境对板颈的腐蚀作用,并经生产试验验证,阴极板和阳极板的使用寿命平均延长60天以上。从而降低了电解锌的生产成本,节约能源,提高了锌厂的经济效益。锌电解阳极板与传统的铅银二元合金阳极对比如下:布氏硬度抗拉强度屈服强度延伸率(%),二元铅银合金阳极含银0.7%~1% 6.15 24.6 29.76 45.0 圆明牌节能型多元合金阳极含银0.2%~0.35% 8~10 37.8 24.9 24.9 平均密度 腐蚀率克/平方米/天 使用寿命 二元铅银合金阳极Ag 0.7%~1% 11.11±0.08g/cm3 11.2 8~12个月 圆明牌节能型多元合金阳极 Ag 0.2%~0.35% 11.33±0.02g/cm3 9.5 12~18个月从以上数据显示:
电解锌阳极板
2017-06-06 17:50:13
电解锌阳极板电解锌阳极板用特殊挡渣注锭,把熔铸时合金锭渣含量降至极少含量,用2米以上大轧机轧15滚而成,并用400T压力机一次冲溢流孔及绝缘条固定耳,根据用户要求与导电棒焊联接而成,因此采用方法制成的阳极合金板有以下特点:1. 板中的元素分布均匀,含银量0.18%-0.22%,使用中晶间腐蚀状况少。2. 板密度好、晶粒细、耐用。3. 焊缝结实可靠。4. 溢流孔位置一致性强。阳极板,在电解槽中,电流从此处流入电解液中的一级叫做阳极,电解
行业
,将阳极一般做成板状,故叫做阳极板。在电解工业中,使用石墨作为阳极已有一百多年的历史,但以
金属
做阳极却是近几十年的事,最早是1901年在铅基体上涂铂的阳极专利发表,1935年美国Qtin公司采用了纯铂金阳极。我国对
金属
阳极的研究和应用更晚,上世纪七十年代才对
金属
阳极的有关技术进行研究和试验,就电解
行业
的阳极而言,主要经历了,高银(2%)低银(0.5%)即铅银合金、铅银锡锑合金、铅钙合金、铅银加成核剂合金等几个阶段。对电解用阳极材料的要求:应有良好的电子导电性,当大电流通过时,在阳极板上的电压降损失应小;与电体液接触面积要大,接触电阻小;对H2SO4的浸蚀具有足够的抵抗性,在电解液中应耐得住阳极氧化;成分要稳定,成本不应过高。 电解锌阳极板,金阳极采用中频炉坩埚底部浇铸,浇铸模为立式浇铸,采用此方法,克服了氧化物和渣子速度上浮,解决了起泡和气孔的产生,消失夹渣和冷隔现象。机械压延、板面打孔压花(凹凸立面花玟),轧制的先进工艺制造方法,使阳极产品的初级阶段就避免了如产生气孔、裂玟、沙眼,疏松等缺陷。而阳极铸坯经多次冷压、轧制成型的过程使合金的机械性能显著提高,其延伸率大大降低、抗压断裂能增强内部晶相更加一致密实;即保留了银的隔离层,又保证了阳极板的均衡耐腐蚀率,从而使阳极产品的使用寿命延长。
电解锌阳极板
2017-06-06 17:49:54
国内专业生产电解锌阳极板的企业,其研制开发的新型多元合金压延阳极板,含铅、银、钙、锶、稀土等多种元素.独特的优越性表现在以下几个方面;1.所产析出锌含锌量达零号标准,保证了电锌的质量。2. 在阳极板中加入多种元素以后,可使铅元素再结晶达到细化晶粒,铸造的极板其具有更好的化学稳定性,阳极板坯经过机械压延加工成板后,机械性能明显强于直铸阳极板,其抗蚀性和导电性,以添加变质合金和机械加工工艺而得到保证,极板材质软硬适中,不易变形,减少了短路烧板的现象。3. 增加阳极板机械强度和耐电化学腐蚀性能。多元合金压延阳极板使用寿命比二元铸板可提高1.5倍左右,最长可达1年以上(板厚为6mm)。4. 大幅度降低了阳极板生产成本,二元合金铸板含银为0.5%~1%,多元合金板含银为0.2%~0.25%,提高阳极板的导电性能电流效率可提高0.5%~1%,可达90%以上,每吨锌可节电约100kw/n,吨锌直流电耗2800~3000kw/n。5. 阳极板锰离子贫化减少,阳极泥沉淀减少,可延长掏槽周期,也可减少阳极泥引起的短路现象。近年来许多国家都在研究多元合金阳极板用于电解锌阳极板是因为新型多元合金压延板比二元合金铸造具有很大优势.
金属的阳极钝化和化学钝化优点及原理
2019-01-08 17:01:46
化学清洗中较后一个工艺步骤,是关键一步,其目的是为了材料的防腐蚀。如锅炉经酸洗、水冲洗、漂洗后,金属表面很清洁,非常活化,很容易遭受腐蚀,所以必须立即进行钝化处理,使清洗后的金属表面生成保护膜,减缓腐蚀。
由某些钝化剂所引起的金属钝化现象,称为化学钝化。由阳极极化引起的金属钝化现象,叫阳极钝化或电化学钝化。钝化是防止金属被腐蚀,保护金属的一种有效手段。化学腐蚀时,氧化剂浓度不应小于某一临界值。金属表面的钝化膜是什么结构,目前主要有两种学说。
钝化优点
1)与传统的物理封闭法相比,钝化处理后具有不增加工件厚度和改变颜色的特点、提高了产品的精密度和附加值,使操作更方便;
2)由于钝化的过程属于无反应状态进行,钝化剂可反复添加使用,因此寿命更长、成本更经济。
3)钝化促使金属表面形成的氧分子结构钝化膜、膜层致密、性能稳定,并且在空气中同时具有自行修复作用,因此与传统的涂防锈油的方法相比,钝化形成的钝化膜更稳定、更具耐蚀性。
在氧化层中大部分的电荷效应是直接或间接地同热氧化的工艺过程有关的。在800—1250——C的温度范围内,用干氧、湿氧或水汽进行的热氧化过程有三个持续的阶段,首先是环境气氛中的氧进入到已生成的氧化层中,然后氧通过二氧化硅向内部扩散,当它到达Si02-Si界面时就同硅发生反应,形成新的二氧化硅。这样不断发生着氧的进入—扩散—反应过程,使靠近界面的硅不断转化为二氧化硅,氧化层就以一定的速率向硅片内部生长。
通过高中化学的学习,我们都知道,常温下铁、铝在稀HNO3或稀H2SO4中能很快溶解,但不溶于浓HNO3或浓H2SO4中。普通碳素钢通常很容易生锈,若在钢中加入适量的Ni、Cr,就成为不锈钢了。金属或合金受一些因素影响,化学稳定性明显增强的现象,称为钝化,工业上又有人称之为“发蓝”。由某些钝化剂(化学药品)所引起的金属钝化现象,称为化学钝化。如浓HNO3、浓H2SO4、HClO3、K2Cr2O7、KMnO4等氧化剂都可使金属钝化。金属钝化后,其电极电势向正方向移动,使其失去了原有的特性,如钝化了的铁在铜盐中不能将铜置换出。此外,用电化学方法也可使金属钝化,如将Fe置于H2SO4溶液中作为阳极,用外加电流使阳极极化,采用一定仪器使铁电位升高一定程度,Fe就钝化了。由阳极极化引起的金属钝化现象,叫阳极钝化或电化学钝化。
铝合金等金属处于钝化状态能保护金属防止腐蚀,但有时为了保证金属能正常参与反应而溶解,又必须防止钝化,如电镀和化学电源等。
铝合金等金属是如何钝化的呢?其钝化机理是怎样的?首先要清楚,钝化现象是金属相和溶液相所引起的,还是由界面现象所引起的。有人曾研究过机械性刮磨对处在钝化状态的金属的影响。实验表明,测量时不断刮磨金属表面,则金属的电势剧烈向负方向移动,也就是修整金属表面可引起处在钝态金属的活化。即证明钝化现象是一种界面现象。它是在一定条件下,金属与介质相互接触的界面上发生变化的。电化学钝化是阳极极化时,金属的电位发生变化而在电极表面上形成金属氧化物或盐类。这些物质紧密地覆盖在金属表面上成为钝化膜而导致金属钝化,化学钝化则是像浓HNO3等氧化剂直接对金属的作用而在表面形成氧化膜,或加入易钝化的金属如Cr、Ni等而引起的。化学钝化时,加入的氧化剂浓度还不应小于某一临界值,不然不但不会导致钝态,反将引起金属更快的溶解。
金属表面的钝化膜是什么结构,是独立相膜还是吸附性膜呢?目前主要有两种学说,即成相膜理论和吸附理论。成相膜理论认为,当铝合金等金属溶解时,处在钝化条件下,在表面生成紧密的、复盖性良好的固态物质,这种物质形成独立的相,称为钝化膜或称成相膜,此膜将金属表面和溶液机械地隔离开,使金属的溶解速度大大降低,而呈钝态。实验证据是在某些钝化的金属表面上,可看到成相膜的存在,并能测其厚度和组成。如采用某种能够溶解金属而与氧化膜不起作用的试剂,小心地溶解除去膜下的金属,就可分离出能看见的钝化膜,钝化膜是怎样形成的?当金属阳极溶解时,其周围附近的溶液层成分发生了变化。一方面,溶解下来的金属离子因扩散速度不够快(溶解速度快)而有所积累。另一方面,界面层中的氢离子也要向阴极迁移,溶液中的负离子(包括OH-)向阳极迁移。
结果,阳极附近有OH-离子和其他负离子富集。随着电解反应的延续,处于紧邻阳极界面的溶液层中,电解质浓度有可能发展到饱和或过饱和状态。于是,溶度积较小的金属氢氧化物或某种盐类就要沉积在铝合金等金属表面并形成一层不溶性膜,这膜往往很疏松,它还不足以直接导致金属的钝化,而只能阻碍金属的溶解,但电极表面被它覆盖了,溶液和金属的接触面积大为缩小。于是,就要增大电极的电流密度,电极的电位会变得更正。这就有可能引起OH-离子在电极上放电,其产物(如OH)又和电极表面上的金属原子反应而生成钝化膜。分析得知大多数钝化膜由金属氧化物组成(如铁的氧化物Fe2O3),但少数也有由氢氧化物、铬酸盐、磷酸盐、硅酸盐及难溶硫酸盐和氯化物等组成。
吸附理论认为,金属表面并不需要形成固态产物膜才钝化,而只要表面或部分表面形成一层氧或含氧粒子(如O2-或OH-)的吸附层也就足以引起钝化了。这吸附层虽只有单分子层厚薄,但由于氧在金属表面上的吸附,改变了金属与溶液的界面结构,使电极反应的活化能升高,金属表面反应能力下降而钝化。此理论主要实验依据是测量界面电容和使某些金属钝化所需电量。实验结果表明,不需形成成相膜也可使一些金属钝化。
两种钝化理论都能较好地解释部分实验事实,但又都有成功和不足之处。金属钝化膜确具有成相膜结构,但同时也存在着单分子层的吸附性膜。目前尚不清楚在什么条件下形成成相膜,在什么条件下形成吸附膜。两种理论相互结合还缺乏直接的实验证据,因而钝化理论还有待深入地研究。
钢结构表面喷铝喷锌防腐原理、优势及应用
2019-03-11 13:46:31
一、钢结构喷铝喷锌防腐的原理
钢结构喷铝喷锌防腐技能中尤以电弧喷涂运用最为遍及,其运用远景也更为广泛。电弧喷涂防腐原理是运用电弧喷涂设备,对两根带电的金属丝(如锌、铝等)进行加热、熔融、雾化、喷涂构成防腐涂层,外加有机关闭涂层的长效防腐复合涂层该涂层的明显特点是:
具有较持久的耐腐蚀寿数其防腐寿数可到达50年以上一起该防腐涂层在30年运用期内无须其它任何防腐维护;30年今后的维护,仅须在电弧喷涂层上刷关闭涂料;无须从头喷涂,完成一次防腐,涂层经久有用。
电弧喷涂层与金属基体具有优秀的涂层结合力(可达10Mp以上),金属喷涂层以机械镶嵌和微冶金与基体金属相结合,在细微的曲折、冲击或磕碰下也能保证防腐涂层不掉落、不起皮、结合结实、防腐持久有用,这一点是其它任何表面防腐涂层无法到达的。
钢结构喷铝喷锌防腐涂层原理为阴极维护,在腐蚀环境下,即便防腐涂层部分破损,仍具有献身自己维护钢铁基体之作用。涂层(阳极)与钢铁基体(阴极)的面积比≥1;而富锌涂料的阳极与阴极比都
二、钢结构喷铝喷锌防腐的技能优势
电弧喷涂同火焰喷涂比较,因为选用了电能替代气体焚烧,大大提高了作业功率和作业安全性,特别是电弧喷涂机械化设备的呈现,电弧喷涂技能已完全可以满意桥梁建造工期的需求,且电弧温度远高于火焰,涂层结合力也远大于火焰喷涂,因而涂层质量也完全可以满意长效防腐的需求。美国因为人工费用高,运用电弧喷涂防腐施工的费用乃至低于重防腐油漆。通过几十年的检测证明,喷涂技能是钢铁结构长效防腐的最好办法,这个定论现已得到国际许多国家的政府部门和工程界的认可。
三、钢结构喷铝喷锌防腐的施工工艺
一般电弧喷涂设备由整流电源、操控设备、喷、金属丝盘架或送丝设备、压缩空气供应系统等组成。金属丝盘架和压缩空气供应系统与线材火焰喷涂相同。电弧喷锌、喷铝工艺参数除与喷涂材料有很大联系外,还取决于运用的设备和出产功率的要求。
钢结构喷铝喷锌防在国内的运用电弧喷涂长效防腐技能于20世纪90年代起,金属喷涂技能中尤以电弧喷涂运用最为遍及,其运用远景也更为广泛。电弧喷涂防腐原理是运用电弧喷涂设备,对两根带电的金属丝(如锌、铝等)进行加热、熔融、雾化、喷涂构成防腐涂层,外加有机关闭涂层的长效防腐复合涂层该涂层的明显特点是:
具有较持久的耐腐蚀寿数其防腐寿数可到达50年以上一起该防腐涂层在30年运用期内无须其它任何防腐维护;30年今后的维护,仅须在电弧喷涂层上刷关闭涂料;无须从头喷涂,完成一次防腐,涂层经久有用。
电弧喷涂层与金属基体具有优秀的涂层结合力(可达10Mp以上),金属喷涂层以机械镶嵌和微冶金与基体金属相结合,在细微的曲折、冲击或磕碰下也能保证防腐涂层不掉落、不起皮、结合结实、防腐持久有用,这一点是其它任何表面防腐涂层无法到达的。
电弧喷涂锌、铝涂层防腐原理为阴极维护,在腐蚀环境下,即便防腐涂层部分破损,仍具有献身自己维护钢铁基体之作用。涂层(阳极)与钢铁基体(阴极)的面积比≥1;而富锌涂料的阳极与阴极比都
四、钢结构喷铝喷锌防腐的运用
先后在煤矿、铁道、水利、港口码头、冶金、机械、广播电视、医疗、电力、消防等范畴得到广泛运用,如宝山钢铁集团马迹山港码头钢桩、上海磁悬浮快速列车轨迹功用件、长江三峡水利枢纽工程、武汉军山长江大桥钢箱梁及桥面等国家重点建造项目以及淳安千岛湖南浦大桥、长江黄柏河大桥、下牢溪大桥、广州机场三元里立交桥、徐连高速公路邳州运河大桥等钢结构桥梁均选用了电弧喷涂长效防腐技能进行了腐蚀防护,并获得很好的防腐作用。我国已完全有才能选用电弧喷涂长效防腐技能处理国家大型钢结构桥梁的腐蚀防护问题。
桥梁钢结构的重防腐技能至今,逐步构成了两大发展趋势,一是发展迅速的以无机富锌涂料为基底的重防腐系统,二是较为老练的以金属喷涂层作为基底的重防腐系统,这两种系统因为具有优秀的防腐功能和环境适应性遭到各类型钢结构桥梁防腐的重视。在未来的几十年将为国家节省很多的钢结构桥防腐维护费用,削减环境污染,延伸钢桥的运用寿数,发生巨大的经济效益和社会效益。
利用金属锌置换沉淀贵液中的金的原理
2019-02-18 15:19:33
在浸出作业中,金与效果,生成金络合物溶解于溶液中。当锌与含金溶液效果时,金被锌置换转化为金属状况分出,一起,锌溶于碱性溶液中。 锌置换的进程为电化学反响进程,金的沉积是因为生成电偶的成果,该电极为锌-铅电极偶,锌为阳极,铅为阴极。金络离子在电偶电流效果下,必定向阳极移动,并与极板起效果,使锌以锌络离子状况进入溶液中,而金被复原沉积出来。其反响为: 2Au(CN)2-+Zn=2Au↓+Zn(CN)42- 锌一起溶解,其反响进程为: Zn+4CN-=Zn(CN)42-+2e Zn+4OH-=ZnO42-+2H2O+2e ZnO42-+4CN-+2H2O=Zn(CN)42-+4OH 水解进程发生H+,其反响式为: H2O←→H++OH- H+在阴极复原分出H2,反响式为: 2H++2e=H2↑ 归纳以上反响,即: 4CN-+Zn+2H2O=Zn(CN)42-+2OH-+H2↑ 当溶液中有氧存在时,锌被氧化: Zn(OH)2+4CN-=Zn(CN)42-+2OH- 在低浓度溶液中,锌络合物分化并生成不溶解的化锌,其反响式为: Zn(CN)42-+Zn(OH)2=2Zn(CN)2↓+2OH- 上述反响生成的Zn(OH)2和Zn(CN)2沉积会沉积在锌的表面阻碍金的置换,所以,在置换进程中,需求坚持溶液中有必定的和碱的浓度,避免Zn(OH)2、Zn(CN)2的生成,使金的置换进程得以顺利进行。
锌置换沉淀金的原理和影响金沉淀的因素
2019-02-19 11:01:57
锌置换贵液中的金是按如下反响式进行的:
2Au(CN)2-+Zn=2Au↓+Zn(CN)42-
该反响敏捷,置换彻底。
当溶液中含浓度和碱浓度较小时,溶解于溶液中的氧会使已生成沉积的金再溶解,并使锌氧化生成氢氧化物沉积。上述反响中生成的Na2Zn(CN)4也会分化生成化锌沉积:
Zn+ O2+H2O=Zn(OH)2↓
Na2Zn(CN)4+Zn(OH)2=2Zn(CN)2↓+2NaOH
生成的氢氧化锌和化锌,会在金属锌表面构成白色薄膜沉积,而阻碍金、银从化溶液中彻底沉积分出。
在含和碱较高的溶液中,锌除生成Zn(CN)42-的络阴离子外,还会按下式发作溶解井放出氢:
4NaCN+Zn+2H2O=Na2Zn(CN)4+2NaOH+H2↑
2NaOH+Zn=Na2ZnO2+H2↑
这一反响使锌的耗费量增大,并放出很多的氧。但氢与溶液中溶解的氧反响生成水,可下降乃至阻挠已生成沉积的金发作反溶解。也可使金属锌不再被氧化。
在正常锌粉置换条件下,进入置换沉积箱的含金溶液中,浓度应控制在0.02%左右,氧化钙0.01%左右。锌丝置换时,因为有些工厂不进行溶液的除气,和碱浓度要相应高些。当然,最好是含金溶液送锌丝置换前先经除气塔除掉溶液中溶解的氧,以彻底消除对置换沉积金的有害影响。
化液一般的含铅量较少,因为铅与锌结合能改进金的沉积,故常向母液中参加适量的或。但过量的铅会因为发作许多边际反响而导致锌的耗费增大与金的沉积缓慢和不彻底,或因生成Pb(OH)2沉积而使沉积物遭受污染,故—般只向每吨母液中参加5~10g。
铜的存在会生成金属铜沉积而耗费锌。会和锌生成合金。
硫离子的存在,会生成ZnS和PbS沉积而污染金属锌。
因为化液中含有钙和氢氧根离子,所以镍的存在会严重影响沉积物。故克尔·阿迪逊(Kerr Addison)工厂的贫液中含镍挨近90×10-6即行抛弃。
锌沉积法与浓度、氧浓度与金回收率的联系,经试验标明:当化液中金15mg/L、NaCN0.015%~0.07%、NaOH0.015%、氧0~3.1mg∕L,锌的添加量为1g∕L。当NaCN浓度添加时,因为易生成沉积而使锌的耗费量添加。当溶液中含氧1mg∕L时,金的回收率可达97%~100%,而含氧添加至30mg∕L时,金的回收率仅为78%~80%。
锌
2018-04-19 17:40:03
锌是一种灰色金属,密度7.14,熔点419.5℃,沸点911℃。在室温下性较脆,100~150℃时变软,超过200℃后又变脆。锌的化学性质活泼,在空气中表面生成一层薄而致密的碱式碳酸锌膜,可阻止进一步氧化。当温度达到225℃后,锌氧化激烈。燃烧时,发出蓝绿色火焰。锌易溶于酸,也易从溶液中置换金、银、铜等。
磷铜阳极
2017-06-06 17:50:02
磷铜阳极一、磷铜阳极的质量:磷铜阳极的质量首先要看铜的纯度(大于99.91%)及杂质元素的含量(每种元素小于0.003%),铜的纯度高、杂质低才能保证铜镀层的纯度;另一方面,磷量的高低决定镀液中铜离子的浓度,磷量太高(大于0.070%),镀液中的铜离子浓度就会出现偏低的现象,磷量大低(小于0.030%),镀液中的铜离子的浓度就会出现偏高的现象,也容易析出一价铜离子。因此,磷铜阳极不但要铜纯度高、杂质量低,而且磷量的范围要小(最好是在0.040~0.060%之间),才能确保铜镀层的质量。二、磷铜阳极的预处理方法:好的磷铜阳极,如果使用不当,同样也不能镀出好的铜镀层。1 磷铜阳极使用前,一定要先用5%稀硫酸浸泡1~2小时(泡至磷铜阳极的表面出现淡红铜色即可),有时可在5%稀硫酸液中添加一些30%双氧水(0.02~0.03%),可加快磷铜阳极的预处理速度。2 把预处理好的磷铜阳极放入阳极钛蓝内,钛蓝中磷铜阳极的高度需低于铜镀液液面1~2㎝,不能高出镀液的液面,因为磷铜阳极在镀液面,与硫酸蒸气生成硫酸亚铜结晶,与水蒸气生成氧化亚铜结晶,这些结晶都是一价铜离子,一但结晶落入镀液中,就会影响铜镀层的质量;另外,当下面的磷铜阳极用完,这些镀液上面的磷铜阳极落入镀液中,因表面还未曾生成黑膜,会快速提高镀液中铜离子的浓度,生成大量的一价铜离子,影响铜镀层的质量。3 预处理好的磷铜阳极放入钛蓝后,需用0.77~1.2A/ dm2的电流电解6~10小时拖缸处理(待磷铜阳极表面长成一层稳定均匀的黑膜),才能进入正常电镀程序,确保铜镀层的质量。4 经常检查磷铜阳极的表面是否有异常现象,如表面无黑膜、钝化(白色或黄色膜)、黑膜不脱落等异常现象,应立即停止生产。5 每五天提起钛蓝振动检查是否有阳极架空现象(只有磷铜阳极角才会出现此现象)。6 如出现镀液中铜离子浓度异常高或低,需立即检查磷铜阳极的质量。7 磷铜阳极应定期清理阳极袋中的阳极泥(一般30~45天清理一次)。
高频焊接原理
2019-03-18 11:00:17
(一)采用高频电源焊接铝管、铜管和不锈钢管 1、铝管的焊接 高频焊接原理在中国采用高频电源焊接钢管,始于20世纪50年代,至今此项工艺已经普遍应用,但采用高频电源来焊接铝管,目前还在实验阶段,国外用高频焊接铝管始于1955年,到1966年在美国用高频焊接铝管的数量已达到铝管总量的50%左右。用高频焊接铝管,焊接速度快,焊缝热影响区域窄,焊缝质量好,生产效率高,因此在制造铝管的行业中,这将是一种有发展的工艺。2000年我公司为湖北省第二汽车制造厂某分厂制作了焊接铝管的专用高频设备,并获得了成功。在焊接Φ9×0.3mm铝管时,焊速达120m/min,做打压、压扁等试验,质量全部合格。 (1)铝管焊接工艺的技术难点 ①铝的熔点低,导热性高,热容量大,热膨胀系数大。 ②铝和氧有很大的亲和力,其氧化物会造成焊缝中夹杂物。 ③铝在液态时可吸收大量的,因此铝的焊接易生成气孔。 ④铝及其合金加热温度到达熔点时,由固态转变为液态时过程进行得快,且无颜色变化,因此焊接×作上有一定困难。 (2)对高频电源的要求 针对铝管焊接工艺的技术难度,对高频电源有以下要求: ①使用较高的频率,使得焊缝热影响区窄和管内壁电流减小。 ②要求焊缝的功率密度大,焊速越快,焊缝质量越好。 ③电子管阳极直流电压要求稳定平滑,其脉动系数要求达到1%左右。 (3)焊接铝管高频电源采用的几项措施 ①采用较高的频率,对于100KW设备采用600~700KHz,60KW设备采用700~800KHz。 ②电子管阳极电源采用12相整流,并加装平滑滤波器,由于采用可控硅调压,应使其工作在较小的导通角状态,以减小整流后的脉动系数。 ③有较高的输出功率,使铝管有较高的焊接速度。 ④合理的振荡电路,应做到负载调整方便。 (4)应用前景 铝具有蕴藏量大、比强高、质轻、耐腐蚀等特点,因此产量大、成本低的焊接铝管,大量应用于农业喷灌系统、化工、轻纺、轻型建筑及家具等场合以替代钢管。目前国内焊接铝管多采用氩弧焊,速度很低,应用高频焊代替,可达到很高的速度。我公司制造的设备,对小口径薄壁管,焊速可达到120m/min以上。另外,高频焊接也可用于焊接不锈钢管、铜管、黄铜管等,及非导磁体金属管材。对此项新技术,望能引起制管专业厂的重视。 2、铜管和黄铜管的焊接 在2001年,我们用高频电源焊接铜管和黄铜管也取得成功,所焊的管材经打压、扩孔、压偏等技术检测,均为合格品。 3、不锈钢管的焊接 在国外用高频电源焊接不锈钢管的技术已经普及应用,我们尚未实践过,愿与有此需要的企业合作,共同完成。 目前高频焊接原理在国内功率最大的电子管焊管设备为800KW,随着国民经济发展需求生产更大口径、更厚管壁的钢管,因此,需要有超大功率的高频电源,为此我们准备生产三种功率(1000KW、1200KW、1500KW)的高频焊管设备,振荡电路为推挽方式、器件均采用国内产品,有需要超大功率设备者,请与我们接洽。 钢管的高频焊接,国内已普遍采用,并发展成为巨大的焊管行业;有色金属管材焊接还在起步阶段,还没有形成规模。以上就是常说的高频焊接原理。
热管应用原理
2019-01-14 14:52:56
热管是一种传热性极好的部件,其主要是一根封闭的金属管,内部有少量的工作介质,管内的空气已经排除在外。在常温下,管内是一种真空状态。热管的工作原理是利用在真空状态下,液体的沸点降低的原理,液体产生蒸发,靠其蒸发潜热进行热量的传递,因为同种物质的汽化潜热比显热高得多,所以其传热能力相对传统的传导、对流、辐射要高出1~3个数量级,被称为传热的“超导体”。
与热源靠近的一段(蒸发段)内的液体吸热而蒸发,并产生一个气压梯度,推动蒸汽携带汽化潜热经空腔流向另一段(冷凝段),汽化经管壁与外界冷媒体换热放出潜热完成传热任务,冷凝成液体,靠重力流回到蒸发段进入下一个工作环节。热管在工作时,蒸汽在热管内是饱和的,其压力取决于当时的实际温度。
铝合金时效强化原理
2018-12-29 09:42:49
铝合金的时效硬化是一个相当复杂的过程,它不仅决定于合金的组成、时效工艺,还取决于合金在生产过程中缩造成的缺陷,特别是空位、位错的数量和分布等。目前普遍认为时效硬化是溶质原子偏聚形成硬化区的结果。 铝合金在淬火加热时,合金中形成了空位,在淬火时,由于冷却快,这些空位来不及移出,便被“固定”在晶体内。这些在过饱和固溶体内的空位大多与溶质原子结合在一起。由于过饱和固溶体处于不稳定状态,必然向平衡状态转变,空位的存在,加速了溶质原子的扩散速度,因而加速了溶质原子的偏聚。
硬化区的大小和数量取决于淬火温度与淬火冷却速度。淬火温度越高,空位浓度越大,硬化区的数量也就越多,硬化区的尺寸减小。淬火冷却速度越大,固溶体内所固定的空位越多,有利于增加硬化区的数量,减小硬化区的尺寸。
沉淀硬化合金系的一个基本特征是随温度而变化的平衡固溶度,即随温度增加固溶度增加,大多数可热处理强化的的铝合金都符合这一条件。
变压器原理
2019-03-18 08:36:58
变压器的是一种常见的电气设备, 可用来把某种数值的交变电压变换为同频率的另一数值的交变电压,也可以改变交流电的数值及变换阻抗或改变相位。发电厂欲将P=3UIcosφ的电功率输送到用电的区域,在P、cosφ为一定值时,若采用的电压愈高,则输电线路中的电流愈小,因而可以减少输电线路上的损耗,节约导电材料。 所以远距离输电采用高电压是最为经济的。变压器原理 目前,我国交流输电的电压最高已达500kV。这样高的电压,无论从发电机的安全运行方面或是从制造成本方面考虑,都不允许由发电机直接生产。 发电机的输出电压一般有3.15kV、6.3kV、10.5 kV、 15.75 kV等几种,因此必须用升压变压器将电压升高才能远距离输送。电能输送到用电区域后,为了适应用电设备的电压要求,还需通过各级变电站(所)利用变压器将电压降低为各类电器所需要的电压值。在用电方面,多数用电器所需电压是380V、220V或36 V,少数电机也采用3kV、6kV等。变压器分类按其用途不同,有电源变压器、电力变压器,调压变压器,仪用互感器,隔离变压器。按结构分为双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器及自耦变压器。按铁心结构分为壳式变压器和心式变压器。按相数分为单相变压器、三相变压器和多相变压器。变压器的种类虽多,但基本原理和结构是一样的。变压器的基本结构(1)铁心变压器压器由套在一个闭合铁心上的两个或多个线圈(绕组)构成,铁心和线圈是变压器的基本组成部分。铁心构成了电磁感应所需的磁路。为了减少磁通变化时所引起的涡流损失,变压器的铁心要用厚度为0.35~0.5mm的硅钢片叠成。片间用绝缘漆隔开。铁心分为心式和客式两种。(2)线圈变压器和电源相连的线圈称为原绕组(或原边, 或初级绕组),其匝数为N 1 ,和负载相连的线圈称为副绕组(或副边, 或次级绕组),其匝数为N 2 。绕组与绕组及绕组与铁心之间都是互相绝缘的。 变压器几乎在所有的电子产品中都要用到,它原理简单但根据不同的使用场合(不同的用途)变压器的绕制工艺会有所不同的要求。变压器的功能主要有:电压变换;阻抗变换;隔离;稳压(磁饱和变压器)等,变压器常用的铁心形状一般有E型和C型铁心。一、变压器的基本原理 图1是变压器的原理简体图,当一个正弦交流电压U1加在初级线圈两端时,导线中就有交变电流I1并产生交变磁通ф1,它沿着铁心穿过初级线圈和次级线圈形成闭合的磁路。在次级线圈中感应出互感电势U2,同时ф1也会在初级线圈上感应出一个自感电势E1,E1的方向与所加电压U1方向相反而幅度相近,从而限制了I1的大小。为了保持磁通ф1的存在就需要有一定的电能消耗,并且变压器本身也有一定的损耗,尽管此时次级没接负载,初级线圈中仍有一定的电流,这个电流我们称为“空载电流”。如果次级接上负载,次级线圈就产生电流I2,并因此而产生磁通ф2,ф2的方向与ф1相反,起了互相抵消的作用,使铁心中总的磁通量有所减少,从而使初级自感电压E1减少,其结果使I1增大,可见初级电流与次级负载有密切关系。当次级负载电流加大时I1增加,ф1也增加,并且ф1增加部分正好补充了被ф2所抵消的那部分磁通,以保持铁心里总磁通量不变。如果不考虑变压器的损耗,可以认为一个理想的变压器次级负载消耗的功率也就是初级从电源取得的电功率。变压器能根据需要通过改变次级线圈的圈 而改变次级电压,但是不能改变允许负载消耗的功率。二、变压器的损耗当变压器的初级绕组通电后,线圈所产生的磁通在铁心流动,因为铁心本身也是导体,在垂直于磁力线的平面上就会感应电势,这个电势在铁心的断面上形成闭合回路并产生电流,好象一个旋涡所以称为“涡流”。这个“涡流”使变压器的损耗增加,并且使变压器的铁心发热变压器的温升增加。由“涡流”所产生的损耗我们称为“铁损”。另外要绕制变压器需要用大量的铜线,这些铜导线存在着电阻,电流流过时这电阻会消耗一定的功率,这部分损耗往往变成热量而消耗,我们称这种损耗为“铜损”。所以变压器的温升主要由铁损和铜损产生的。由于变压器存在着铁损与铜损,所以它的输出功率永远小于输入功率,为此我们引入了一个效率的参数来对此进行描述,η=输出功率/输入功率。三、变压器的材料要绕制一个变压器我们必须对与变压器有关的材料要有一定的认识,为此这里我就介绍一下这方面的知识。1、铁心材料:变压器使用的铁心材料主要有铁片、低硅片,高硅片,的钢片中加入硅能降低钢片的导电性,增加电阻率,它可减少涡流,使其损耗减少。我们通常称为加了硅的钢片为硅钢片,变压器的质量所用的硅钢片的质量有很大的关系,硅钢片的质量通常用磁通密度B来表示,一般黑铁片的B值为6000-8000、低硅片为9000-11000,高硅片为12000-16000,2、绕制变压器通常用的材料有漆包线,沙包线,丝包线,最常用的漆包线。对于导线的要求,是导电性能好,绝缘漆层有足够耐热性能,并且要有一定的耐腐蚀能力。一般情况下最好用Q2型号的高强度的聚脂漆包线。3、绝缘材料在绕制变压器中,线圈框架层间的隔离、绕阻间的隔离,均要使用绝缘材料,一般的变压器框架材料可用酚醛纸板制作,层间可用聚脂薄膜或电话纸作隔离,绕阻间可用黄腊布作隔离。4、浸渍材料:变压器绕制好后,还要过最后一道工序,就是浸渍绝缘漆,它能增强变压器的机械强度 。
电解铝原理
2017-06-06 17:49:57
电解铝原理是了解电解铝行业之前的基础知识问题。接下来简单介绍一下电解铝原理。电解铝原理实际就是通过电解铝这个过程来电解出原铝。而电解铝就是通过电解得到的铝。现代电解铝工业生产采用冰晶石-氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂,氧化铝作为溶质,以碳素体作为阳极,铝液作为阴极,通入强大的直流电后,在950℃-970℃下,在电解槽内的两极上进行电化学反应,既电解。这个电解铝原理的问题也就迎刃而解了。现代铝工业生产采用冰晶石—氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂,氧化铝作为溶质,以碳素体作为阳极,铝液作为阴极,通入强大的直流电后,在950℃—970℃下,在电解槽内的两极上进行电化学反应,既电解。阳极产物主要是二氧化碳和一氧化碳气体,其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固体粉尘。为保护环境和人类健康需对阳极气体进行净化处理,除去有害气体和粉尘后排入大气。阴极产物是铝液,铝液通过真空抬包从槽内抽出,送往铸造车间,在保温炉内经净化澄清后,浇铸成铝锭或直接加工成线坯.型材等。重要通过这个方程进行:2Al2O3==4Al+3O2。阳极:2O2ˉ-4eˉ=O2↑阴极:Al3+ +3eˉ=Al下图是电解铝原理的工艺流程图: 更多关于电解铝原理的问题可以登陆上海有色网查询,更多的电解铝行情报价都登陆在上海有色网。
铋矿浆电解原理
2019-01-31 11:06:04
一、阳极反响机理
王成彦、邱定蕃等对辉铋矿在矿浆电解进程的阳极反响进行了比较深化的研讨。经过很多的实验研讨,以为辉铋矿的阳极浸出进程是一个杂乱的反响进程,辉铋矿在酸性氯化钠介质中呈悬浮状所发作的阳极浸出进程,能够经过下列几种途径来完结:
(1)石墨相当于一个导体,辉铋矿相当于一个可溶阳极,当辉铋矿和石墨阳极发作磕碰而触摸时,将经过下面的反响被氧化:(2)石墨电极上或许发作其他氧化反响,如发作Cl2、O2气体分出,这样一些气体再氧化辉铋矿。(3)有关实验标明,在浸出渡中参加铁离子,辉铋矿的浸出反响速率显着进步,槽电压显着下降,阐明铁离子也参加了辉铋矿的阳极浸出进程。
为查明辉铋矿在矿浆电解阳极浸出进程的反响机理,实验测定了溶液中有辉铋矿和无辉铋矿时的i-E曲线以及在上列溶渣中参加4g∕L的Fe2+后有和无辉铋矿存鄙人的i-E曲线,见图1。图1 不同条件下的i-E曲线
1-HCl 1mol∕L+NaCl 200g∕L;
2-HCl (1mol∕L)+NaCl (200g∕L)+辉铋矿(-0.074mm、L∶S=10∶1);
3-HCl(1mol∕L)+NaCl(200g∕L)+Fe2+(4g∕L);
4-HCl(1mol∕L)+NaCl(200g∕L)+Fe2+(4g∕L)
+辉铋矿(-0.074mm、L∶S=10∶1)。
HCl-NaCl溶液中没有辉铋矿和铁离子存在的状况下,石墨阳极只或许存鄙人列反响:
(1)
E333(1)=1.177-0.066pH+0.0165lgPO2
(2)
E333(2)=1.306=0.066lg[Cl-]+0.0333lg[Cl2]
矿浆电解条件下,pH=0、pO2=0.2×105Pa、 [Cl-]=3mol∕L, 代入以上两个方程得E333(1)=1.248V,E333(2)=1.255+0.0333lg[Cl2],因为溶液中[Cl2]很小,因而, E333(1)和E333(2)的不同不大,上述两种反响均有或许在阳极上发作。Arslan、Duby研讨了黄铁矿在溶液中的阳极氧化状况,在阳极电位1.4~1.5V(SCE),t=35~40℃下,阳极液中HClO的浓度可达0.15smol∕L,并以为HClO是由阳极上分出的Cl2发作的,阳极上水的氧化反响也一起发作并分管了部分电荷传输。Arslan在用石墨阳极研讨黄铁矿的阳极氧化时,发现阳极上有CO2生成并发作阳极蚀变现象。王成彦、邱定蕃在矿浆电解扩展实验中也发现石墨阳极存在蚀变现象。这些也能够证明,在矿浆电解进程中,当阳极电位较高时,阳极上能够发作Cl2和O2的一起分出。
关于反响考虑到铁离子在溶液中能够构成铁氯络合物,其实践电位会更低(如图2线23所示),因而,当件系中存在铁离子时,上述反响有或许是阳极的首要反响。图2 Bi2S3-Cl--H2O系E-lg[Cl-]图图1中,线1是无辉铋矿、无铁离子潜液中测得的i-E曲线,其电流只能是因为反响式(1)和式(2)发作,且电流巨细应标明该反响的速度。从图中看到,当阳极电位高于~1.10V(SCE)时,电流便急剧上升,而低于该电位时,阳极电流极低且动摇很小。因而能够以为在实验用溶液中,当阳极电位高于-1.10V(SCE),石器阳极上开端很多分出气体,此电位正处于和氧气的理论分出电位邻近。
线2是有辉铋矿、无铁离子溶被中测得的i-E曲线,此刻阳极上的电流应是辉铋矿直接与电极磕碰的氧化反响、和氧气分出反响一起发作的,比较线1和线2,在电位低于-1.10V(SCE)的规模之内,电流能够以为是因为辉铋矿在石墨阳极上直接电氧化发作的,这个电流较线1升高了许多,阐明辉铋矿的直接电氧化是能够发作的;电位大于-1.10V(SCE)二线根本重合,析氯析氧反响起了主导效果。
线3是无辉铋矿、有二价铁离子的溶液中测得的i-E曲线,从图中能够看到,当阳极电位高于0.5V(SCE),电流便显着增大,该电位正处于反响的标准电位邻近,因而能够以为此电流是因为二价铁离子的阳极氧化发作的。在固定电流密度小于300A∕m2的条件下,阳极不会发作析氯析氧反响,只要在电解后期,二价铁的氧化挨近结束,才或许发作析氯析氧反响,此刻槽电压将显着上升。
线4是在有辉铋矿、有二价铁离子的溶液中测得的i-E曲线,它较线3的电流大。此电流的发作能够以为是二价铁离子的阳极氧化和辉铋矿与阳极磕碰的触摸氧化一起发作的。但线4并不是线2和线3的简略加合,它仅仅略高于线3并类似于线3,因而能够以为此刻的首要反响仍旧足二价铁离子的阳极氧化反响、而辉铋矿的直接电氧化则是非必须的。因为有辉铋矿存在,在阳极上生成的三价铁将Bi2S3氧化后自身复原为二价,二价铁又在阳极氧化为三价。如此重复,直至辉铋矿的氧化浸出挨近彻底。
假如在固定电流密度200A/m2的条件下,由图1能够比较看出,线2和线4的阳极电位相差0.7V左右,也就是说,要取得相同的浸出反响速度,在有铁离子存存的溶液中,其阳极电位要比无铁离子溶液的阳极电位低0.7V,相应的槽电压也要下降0.7V左右,然后下降了电解进程的电耗。
图3是在固定电流密度200A∕m2、Fe2+为4.0g∕L、Cl-为150g∕L、H+为1.0g∕L、Bi3+为10g∕L、100g辉铋矿、粒度<0.038mm为96%、L∶S=3∶1的状况下测得的石墨阳极电位(SCE)和槽电压随时刻的改变曲线。图3 恒电位电解槽电压和阳极电位随时刻的改变
图3阐明,在辉铋矿的理论浸出电解时刻内,槽电压被迫在0.8~0.9V的规模之内,阳极电位动摇在-0.5~-0.6V(SCE)的规模之内,正处于二价铁离子的标准氧化电位邻近。能够以为,在此刻间内的阳极反响首要是二价铁离子的氧化反响,铋精矿的浸出首要是因为三价铁的氧化效果。
在铋的理论浸出电解时刻今后,槽电压和阳极电位都急剧上升,槽电压升至1.6~1.8V,阳极电位动摇在-1.2V(SCE)左右,此刻,辉铋矿的浸出巳挨近彻底,二价铁也简直悉数氧化为三价铁,阳极开端发作析氯反响,槽电压也跟着阳极电位的进步和阴极的极化而升高。
由以上的分析,能够得出以下的定论:
(1)在实验选用的条件下,溶液中无铁离子存在时,在阳极电位为-0.2V到-1.0V的规模内,阳极反响首要是辉铋矿在石墨阳极上直接电氧化,当阳极电位大于-1.10V时,析氯析氧反响起主导效果。
(2)在有铁离子存在的状况下,阳极上发作的首要反响是二价铁离子的氧化反响,辉铋矿的氧化能够以为是由三价铁离子完结的,三价铁被坯原为二价,二价铁又在石墨阳极上氧化,如此重复循环。当然,在浸出进程中从头到尾也存在着辉铋矿与阳极的磕碰触摸氧化。
(3)在有铁离子存在的状况下,阳极电位可较无铁离子的阳极电位下降0.7V左右,过对下降电耗是有利的。
二、浸出反响机理
图3的热力学分析标明,辉铋矿的络合酸溶反响在实验条件下能够发作。实验标明,没有氧化剂存在时,反响速度较慢。
王成彦、邱定蕃等研讨了矿浆电解时辉铋矿的氧化浸出机理,以为辉铋矿的氧化能够经过下面几种不同的反响进程而得以完结。
(3)
(4)
(5)
反响式(3)是辉铋矿与阳极的直接受阻触摸氧化。反响式(4)是三价铁与辉铋矿的直触摸摸氧化。反响式(5)是辉铋矿首要经络合酸分化反响生成硫化氲,而氧化剂首要是和的氧化复原。式(4)和式(5)的差异就在于此。微观上,能够借助于对进程浸出渣样的物相结构的分析,来判明辉铋矿浸出反响的机理进程。
一般来讲,元素硫系硫化物在湿法冶金进程的相变产品。在低于硫的熔点(386K)浸出时,元素硫通常以三种方式嵌布(图4):(a)在硫化矿周围呈疏松多孔状;(b)呈细密细粒状吸附在硫化矿周围;(c)呈细粒单体散布在提出渣中,与硫化矿自身无关。前者为金属阳离子分散进溶液后而残留下来的结构;后两种是硫化矿首要经酸分化生成H2S今后被氧化的结构;究竟是(b)仍是(c),则取决于浸出进程的许多影响要素。浸出渣中元素硫的嵌布状况直接联系到对浸出进程的解说。图4 元素硫的几种嵌布形状
对辉铋矿浸出进程分阶段取样渣的显徽镜调查发现,浸出15min时,辉铋矿改变甚微,此刻渣中有很少数的细粒状单体元素硫生成,散布在浸出渣中。当浸出时刻到达30min时,部分辉铋矿鸿沟已呈现被腐蚀的痕迹;元素硫的生成数量较前者略有添加,根本上以细粒单体存在。浸出时刻到达60min,辉铋矿的溶蚀愈加显着,锯齿型鸿沟随时可见,元素硫大部分呈单体外,少数呈细粒状吸附在辉铋矿颗粒的鸿沟。90min时,辉铀矿颗粒鸿沟附着元素硫的状况愈加遍及,构成粒度显着增大,渣中已不易发现细粒的辉铋矿。浸出时刻达130min,辉铋矿周围的硫珠越来越多,简直连成一个硫珠环,一起渣中呈单体的硫珠也显着添加,残存的辉铋矿随浸出时刻的改变已不非常显着。
归纳以上的分析,能够以为,辉铋矿在实践的矿浆电解进程中的浸出反响,不是简略的硫化物金属阳离子的分散进程。从浸渣中存在着很多与硫化物无嵌布联系细粒细密的单体元素硫的状况看,它绝非是硫化物中金属离子分散进溶液后的残留物,而是一个从头构成的产品。也就是说,在辉铋矿的浸出进程中必定存在着一个成硫反响,也必定存在着辉铋矿的酸分化反响。依浸渣中的矿藏改变能够以为酸浸进程存在着如下反响跟着辉铋矿的不断分化,成硫反响也在不断进行;跟着H2S生成量的添加,部分H2S与溶液中的三价铁反响,产出元素硫嵌布在辉铋矿周围,部分H2S远离辉铋矿颗粒而与三价铁反响,构成单件的硫珠。
理论浸出电解时刻今后,辉铋矿浸出挨近彻底,二价铁也简直悉数转换为三价铁,析氯析氧反响开端发作。
由此能够得出如下的定论:
(1)在阳极浸出进程中,辉铋矿首要进行的是酸分化反响(2)阳极生成的三价铁首要是与辉铋矿酸分化生成的H2S进行氧化复原反响,而与辉铋矿直触摸摸进行的氧化复原是非必须的。(3)对浸出渣的物相分析标明,元素硫的构成不是简略的金属阳离子分散进程产品,而是的氧化产品。因而在实践的酸浸进程中既存在着硫化矿的酸溶解反响,也存在着一个成硫反响;产出的硫大部分呈细粒单体,少数吸附在辉铋矿周围。
张英杰从电解质溶液中固液界面双电层结构与矿粒的机械运动动身,推导了必定超电位下(阳极析氯反响没有发作)影响阳极反响速率(电流密度)的要素,得出阳极电流密度(i)与矿浆浓度(Cs)、拌和转速的平方(NR2)呈线性联系,与矿粒粒度无关。进而核算出在任一会儿附着在1cm2阳极表面上的矿粒的总表面积为:
S0=3Cs/ρ
式中S0-矿粒的总表面积;
ρ-矿粒密度,g∕cm3;
Cs-矿浆浓度,g∕mL。
据此核算,假如取Cs=0.lg/mL,ρ(辉铋矿)=6.4g∕cm3,则S0=0.046。这就是说当矿浆中一起含有Fe2+时,在1cm2阳极表面上只要0.046cm2的面积在进行矿藏与阳极的磕碰触摸氧化,其他的面积进行的是Fe2+的氧化。这就很好地解说了矿浆电解时,在有Fe2+存在时,辉铋矿与阳极的磕碰触摸氧化并不占主导地位的原因。
三、Fe2+的阳极氧化动力学
在矿浆电解进程中,溶液中的铁离子扮演了一个重要的人物,它直接参加了阳极的电极反响和辉铋矿的氧化浸出,起着电子的传递效果。因而对Fe2+的阳极氧化进程进行研讨很有必要。王成彦、邱定蕃等测定了Fe2+在石墨阳极上的极化曲线,阐明晰Fe2+阳极氧化的速率操控进程。
实验条件:333K、NH4Cl为200g∕L、H+为lg/L、拌和转速600r∕min、扫描速度1mV/s,测FeCl2浓度分别为0.01、0.02、0.03、0.04、0.05mol∕L下的阳极极化曲线,取相同η值下的电流密度i作η-lgi联系图,见图5。
从图5能够看出,η在60-10mV之间,曲线呈现显着的塔菲尔段,阐明在这一超电位规模内,Fe2+阳极氧化进程受电化学反响操控;当η在100~18mV之间,η与{lg(i∕i0)+lg[id/(id-i)]}呈线性联系,见图6,阐明在这一超电位规模内,Fe2+阳极氧化进程属混合反响操控;当η在160~220mV之间,η与lg[id/(id-i)]呈线性联系,见图7,阐明在这一超电位规模内,Fe2+阳极氧化进程受分散操控。图5 不同FeCl2浓度时的η-lgi联系图图6 η-lg(i∕i0)+lg[id/(id-i)]联系图图7 η-lg[id/(id-i)]联系图
单质锌
2019-02-15 14:21:16
纯锌具有银白色的金属光泽,然而在空气中锌却呈灰蓝色,这是由于锌的化学性质比较生动,与空气中的水、二氧化碳和氧气发作了化学反响,生成一层极薄的碱式碳酸锌:
4Zn+2O2+3H2O+CO2 == ZnCO3·3Zn(OH)2
这层薄膜维护着里边的锌不再生锈。依据这个道理,人们用锌来维护铁。 白铁皮、铅丝(镀锌的铁丝)、自行车的辐条、五金零件和外表螺丝等都是镀锌制品。镀上锌的白铁皮,表面上有一层美丽的冰花,那就是锌的晶体。白铁皮比马口铁要经用得多。马口铁是镀锡制品,只需碰破了一块,会很快腐蚀掉。而白铁皮即便碰破一大块,也不会很快被腐蚀。这是由于在金属活动次序里:K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au,金属的生动性顺次由强削弱,Zn比Fe生动,Fe又比Sn生动。所以生动的Zn比Fe简单失掉电子被氧化变成锌的二价离子而发作锈蚀,维护了Fe不受腐蚀;而Sn不如Fe生动,只能眼睁睁地看着Fe被腐蚀掉却无能为力。这就是焊锡补的脸盆反而烂得更快的原因。Zn正是发挥了这种“献身自己,维护别人”的利益,人们在水闸、水下钢柱、船舰的尾部、船锚和锅炉内壁,将Zn块镶嵌在钢铁的表面,充任防锈的卫兵。Zn块不断地被锈蚀而消瘦,以致终究被新的Zn块替换上去,却维护了它相邻的钢铁休养生息。 椐计算,全世界出产的Zn有40%用来制作镀锌的钢板、管材和白铁皮。Zn是Fe的忠实卫兵。此外,Zn还用来制作Zn──Cu合金—黄铜和干电池等。 锌是人体必需的微量元素之一,是人体多种蛋白质的中心组成部分,它们在生命活动过程中起着转运物质和交流能量的“生命齿轮”效果。人若缺锌,骨骼成长和性发育都会受到影响,缺锌的人常常表现出胃口欠好,味觉不灵敏,创伤不易愈合等症状。但过多摄入锌对人体有害,会引起头晕、吐逆和腹泻等。 锌也是植物成长不行短少的元素,硫酸锌就是一种常用的微量元素肥料。 锌的首要矿藏有闪锌矿ZnS、菱锌矿ZnCO3、红锌矿ZnO和常与铅矿共生的铅锌矿。 锌的化学性质和镉附近,与铜和铝类似,是比较生动的金属元素。 (1)在加热条件下,Zn能够和大多数非金属反响。例如:Zn在空气中焚烧生成白色的ZnO:
2Zn+O2 1273K 2ZnO
Zn和卤素、P、S直接化合生成卤化锌、和硫化锌等等。
Zn+X2 △ ZnX2
3Zn+2P 873K Zn3P2
Zn+S △ ZnS
(2) Zn和Al类似,是金属,既能溶于酸又能溶于强碱生成锌酸盐。但Zn与Al又有差异,Zn与NH3水能构成合作离子而溶于NH3水中,Al则不溶于NH3水。 (3)Zn是一个强复原剂,能与多种物质发作氧化复原反响。例如Zn能将铜盐溶液中的铜的二价离子复原为单质铜;能将CO2复原为CO等等。
醋酸锌
2017-06-06 17:50:04
醋酸锌产品名称: 醋酸锌 英文名: Zinc acetate;Zinc acetate dihydrate 别名: 乙酸锌 CAS: 5970-45-6分子式: Zn(CH3C0O)2·2H2O 分子量:219.51 用途: 用作醋酸乙烯、聚乙烯醇生产催化剂,印染媒染剂,医药收敛剂,木材防腐剂,瓷器釉料等 性状 白色单斜片状晶体,具有珍珠光泽,微带醋酸味。 熔点 235℃ 沸点 凝固点 相对密度 1.735g/cm3 折射率 闪点 溶解性 可溶于水和乙醇。 生产所用原料:冰醋酸 醋酸 氧化锌 氧化锌 使用该产品可生产:聚乙烯醇 乙酸锌 防水剂 以上是醋酸锌的介绍,更多信息请详见上海
有色金属
网。
锌走势
2017-06-06 17:49:54
进入7月份以来,锌走势表现惊艳,但最终在阻力区间承压回落,重归震荡趋势.国际锌研究小组(ILZSG)公布的最新月度报告显示,2010年1-2月全球锌市供应过剩107,000吨,2009年同期全球锌市供应过剩199,000吨。全球1月和2月锌产量为199.1万吨,消费量为188.4万吨。1月和2月西方国家锌产量亦超过消费量,产量为109.7万吨,需求量为108.7万吨。虽然供求过剩的基本面难以扭转,但宏观经济的复苏带来的消费回升显而易见,全球供应过剩的局面有所缓解,这将使供应对市场构成的压力有所减小。在传统的有色金属消费旺季,锌走势并没有走出波澜壮阔的上涨趋势。虽然中国宏观经济增长强劲,美国经济自身的复苏进程保持较好,且欧洲债务危机的影响逐渐消散,但在中国宏观调控加大,伦敦锌库存持续增加背景之下,锌价在18200—19800元/吨之间盘整将近2个月的时间。笔者认为,现阶段锌走势还将延续。笔者认为,锌走势虽然日内振荡比较剧烈,但日线图走势还保持比较温和的横盘整理态势,指数合约成交量有一定程度的减少.
电解铜原理
2017-06-06 17:49:55
电解铜原理是很多化学爱好者和电解铜企业西需要掌握的问题。电解铜原理对于生产电解铜和优化电解铜工艺具有非常重要的意义,因此,了解电解铜原理对于我们也是非常重要的。 电解铜就是铜的电解提纯后的的纯度比较高的铜。电解铜原理即铜的电解提纯:将粗铜(含铜99%)预先制成厚板作为阳极,纯铜制成薄片作阴极,以硫酸(H2SO4)和硫酸铜(CuSO4)的混和液作为电解液。通电后,铜从阳极溶解成铜离子(Cu)向阴极移动,到达阴极后获得电子而在阴极析出纯铜(亦称电解铜)。粗铜中杂质如比铜活泼的铁和锌等会随铜一起溶解为离子(Zn和Fe)。由于这些离子与铜离子相比不易析出,所以电解时只要适当调节电位差即可避免这些离子在阳极上析出。比铜不活泼的杂质如金和银等沉积在电解槽的底部。 这样生产出来的铜板,称为“电解铜”,质量极高,可以用来制作电气产品。沉淀在电解槽底部的称为“阳极泥”,里面富含金银,是十分贵重的,取出再加工有极高的经济价值。电解铜原理是非常简单实用的理论知识,我们在高中时期就学过电解铜原理的类似知识,但应用到电解铜生产中的电解铜原理,还需要进一步的加工优化。 电解铜原理图: 更多关于电解铜原理的资讯,请登录上海有色网查询。
镀铝锌
2017-06-06 17:50:03
镀铝锌镀铝锌其防护作用强,抗腐蚀能力更优于镀锌产品。整个结构由铝-铁-矽-锌,形成致密的四元结晶体,此结晶体在钢板上形成一层屏障, 因而有效的防止腐蚀因子穿透。 耐腐蚀性来自铝的障碍层保护功能,和锌的牺牲性保护功能。当锌在切边、刮痕及镀层擦伤部份作牺牲保护时,铝便形成不能溶解的氧化物层,发挥屏障保护功能。在发生电化学腐蚀时,由于铝锌的氧化性比铁强,所以铝锌会成为阴极端失去电子而被氧化,而铁为阳极保证了铁不会被氧化,所以常采用镀锌铝的方法来提高刚被的耐腐蚀性,如船常会镀一层锌板。镀铝锌钢板 镀铝锌钢板是日常生活中经常应用到的一种重要的合金材料。镀铝锌钢板是铝锌合金结构组成,由55%铝、43%锌与2%硅在600℃高温下凝固而组成,其整个结构由铝-铁-硅-锌,形成致密的四元结晶体的一种合金。
锌知识
2019-03-14 09:02:01
锌是一种灰色金属,密度7.14,熔点419.5℃,沸点911℃。在室温下性较脆,100~150℃时变软,超越200℃后又变脆。锌的化学性质生动,在空气中表面生成一层薄而细密的碱式碳酸锌膜,可阻挠进一步氧化。当温度到达225℃后,锌氧化剧烈。焚烧时,宣布蓝绿色火焰。锌易溶于酸,也易从溶液中置换金、银、铜等。 铅锌在自然界里特别在原生矿床生极为亲近。它们具有一起的成矿藏质来历和十分相似的地球化学行为,有相似的外层电子结构,都具有激烈的亲硫性,并构成相同的易溶络合物。它们被铁锰质、粘土或有机质吸附的状况也很附近。铅在地壳中均匀含量约为15×10-6,锌在地壳中均匀含量约为80×10-6。 现在,在地壳中已发现的铅锌矿藏约有250多种,大约1/3是硫化物和硫酸盐类,但可供现在工业使用的仅有17种。其间,铅工业矿藏有方铅矿、硫锑铅矿、脆硫锑铅矿、车轮矿、白铅矿、铅矾、铬铅矿、磷氯铅矿、砷铅矿、钒铅矿、钼铅矿;锌工业矿藏有闪锌矿、纤维锌矿、菱锌矿、异极矿、硅锌矿、水锌矿。硫化铅锌矿浮选产出的锌精矿,成分一般为:锌50%左右,硫30%左右,铁5-14%,还含有少数铅、镉、铜和贵金属,以及微量的铟、锗、镓、等稀散金属。 用硫化锌精矿炼锌的办法有火法和湿法。火法炼锌是将硫化锌精矿经焙烧使硫化锌转变为氧化锌,然后在高温、强复原气氛中,用碳质复原剂复原产出锌蒸气,经过冷凝得到金属锌。现在,火法炼锌首要为竖罐蒸馏法和鼓风炉法。因为环境保护要求日趋严厉、动力报价上涨等原因,横罐法已挨近筛选,竖罐法产锌量逐步下降,70年代以来,鼓风炉炼锌(ISP)处于阻滞状况,有的已停产或转而炼铅。湿法炼锌则不断开展,近十年来新建的炼锌厂均选用湿法。 湿法炼锌首要有焙烧、浸出、浸出液净化和电积等工序。锌精矿焙烧后用电解废液进行中性浸出,使大部分氧化锌溶解,得到的矿浆别离出上清液和底流矿浆。上清液净化后电积产出金属锌,熔铸成锭。底流矿浆进行酸性浸出以溶解剩余的氧化锌,酸性浸出液返回到中性浸出;含锌约20%的酸性浸出渣,须进一步处理,传统办法选用回转窑蒸发,收回其间的锌、铅和部分稀散金属。 因为锌在常温下表面易生成一层保护膜,所以锌最大的用处是用于镀锌工业。锌能和许多有色金属构成合金,其间锌与铝、铜等组成的合金广泛用于压铸件。锌与铜、锡、铅组成的黄铜用于机械制造业。含少数铅镉等元素的锌板可制成锌锰干电池负极、印花锌板。锌粉、锌白、锌铬黄可作颜料。氧化锌还可用于医药、橡胶、油漆等工业。 我国铅锌矿产资源丰厚,经过40多年来的建造和开展,现已构成东北、湖南、两广、滇川、西北等五大铅锌生产基地。我国铅锌矿产资源有以下首要特点: (1)矿产地散布广泛,但储量首要相对会集几个省区。现在,已有27个省区发现并勘查了铅锌资源,但从富集程度和保有储量来看,首要会集在云南、内蒙古、甘肃、广东、湖南和广西,这6个省区的铅锌算计储量占全国铅锌算计储量的64%。从三大经济区域散布来看,首要会集于中西部区域,铅储量占73.8%,锌储量占74.8%。 (2)成矿区域和成矿期也较相对会集。从现在已勘探的超大型、大中型矿床散布来看,首要会集在滇西、川滇、西秦岭-祁连山、内蒙古狼山和大兴安岭、南岭等五大成矿会集区。成矿期首要会集在燕山期和多期复合成矿期。 (3)大中型矿床占有储量多,矿石类型杂乱。在全国700多处矿产地中,大中型矿床的铅、锌储量别离占81.1%和88.4%。矿石类型多样,首要矿石类型有硫化铅矿、硫化锌矿、氧化铅矿、氧化锌矿、硫化铅锌矿、氧化铅锌矿以及混合铅锌矿等。以锌为主的铅锌矿床和铜锌矿床较多,而铅为主的铅锌矿床不多,单铅矿床更少。 (4)铅锌矿床物质成分杂乱,共伴生组分多,归纳使用价值大。大多数矿床遍及共伴生Cu、Fe、S、Ag、Au、Sn、Sb、Mo、W、Hg、Co、Cd、In、Ga、Ge、Se、Tl、Sc等元素。有些矿床挖掘的矿石,伴生元素达50多种。特别是近20年来,经过归纳勘查和矿石物质成分研讨,证明许多铅锌矿床中含银较高,成为铅锌银矿床或银铅锌矿床,其银储量占全国银矿总储量的60%以上,在选冶过程中归纳收回银的产值,占全国银产值的70%~80%,金的储量和产值也相当可观。
磷酸锌
2017-06-06 17:50:04
磷酸锌 性质:无色斜方结晶或白色微晶粉末。表观密度0.8~1g/cm3。溶于无机酸、氨水、铵盐溶液。不溶于水、乙醇。加热到100℃时失去2个结晶水而成无水物。有潮解性。腐蚀性。由磷酸与氧化锌进行反应,在30℃以下加入晶种进行结晶,经过滤,热水洗涤,粉碎,干燥而制得。用作醇酸、酚醛、环氧树脂等涂料的基料。用于生产无毒防锈颜料和水溶性涂料。还用作氯化橡胶、合成高分子材料的阻燃剂。 磷酸锌可取代红丹、锌铬黄等传统防锈颜料,可用于钢架、船舶、电器、设备防锈使用。 磷酸锌在三价铁离子具有很强的缩合能力,这种磷酸锌的根离子与铁阳极反应,可形成以磷酸铁为主体的坚固的保护膜,这种致密的纯化膜不溶于水、硬度高,附着力优异呈现出卓越的防锈性能。磷酸锌是一种白色无毒的防锈颜料,是防锈腐蚀效果优异的新一代无毒性,无公害的防锈颜料,它能够有效的替代含有重
金属
铅、铬的传统防锈颜料,是使用效果理想的防锈颜料新品种。 磷酸锌不含铅等有重
金属
、无毒、无污染,对皮肤也无刺激作用,热稳定性好、防锈好、防锈力强,在涂料中用量少单位成本低。 用磷酸锌调剂制的涂料具有优异的防锈性能及耐水性用于各种漆基的涂料中用于制备各种耐水、酸、防腐蚀涂料如:酚醛漆、环氧漆、内烯酸漆、厚浆漆以及水溶性树脂漆,广泛用于船舶、汽车、工业机械、轻
金属
、家用电器及食品用
金属
容器等方面的防锈漆。 以上是磷酸锌的介绍,更多信息请详见上海
有色金属
网。
阳极铜
2017-06-06 17:50:07
上海阳极铜
市场
面临过剩贸易商和生产商周二表示,由于铜冶炼厂在纪录高铜价吸引下纷纷扩大产能,中国的半成品铜库存已出现膨胀.他们表示,铜精炼企业正在收取更高的粗铜和阳极铜加工费,因其产能受到限制,且终端用户目前不愿在高位进货."规模较大的铜厂已扩大了冶炼能力,并减少了粗铜和阳极铜的采购量,"华北一家铜冶炼及精炼企业的高层人士说道.中国有许多铜企业仅从事单一的冶炼或精炼业务,因此出现了粗铜和阳极铜的供求
市场
.中国的冶炼能力扩张速度超过精炼能力,因此冶炼厂自身消化不了的粗铜也很难销售,导致库存积压.上述业内人士没有估算库存规模.另一家铜厂的高层人士称,精炼厂不愿从冶炼厂进多余原料,因为中国的精铜需求早已减缓,特别是来自铜杆制造商的需求.贸易商称,粗铜和阳极铜库存上升,推动这种半成品的加工费升至每吨约1,500元人民币,而一年前约为1,000元人民币.中国冶炼厂扩容热导致该国铜精矿进口量猛增.周一公布的海关数据显示,今年前八个月进口量为262万吨,较上年同期增加47.1%.主要供应国为秘鲁、蒙古和澳洲.用废杂铜生产阳极铜的火法工艺有三种:一段法,二段法和三段法。 一段法。此法是将经过选分的黄杂铜与紫杂铜直接加入反射炉进行火法熔炼,一步产出阳极铜,此法的优点是流程短、建厂快、投资少,但该法仅能处理成分不太复杂的废杂铜(含铜要求超过90% )。要是处理成份复杂的杂铜,则过程很难进行,且精炼时间长,同时此法劳动强度大,
金属
回收率低(仅 80 ~ 85% ),渣含铜高( 25 ~ 30% )。 依据入炉废杂铜的品种不同,产出的阳极铜大致分为三类:紫铜阳极、黄铜阳极和次粗铜阳极,其化学成分如表 3-1 所示。 表 3-1 一段法生产的再生阳极铜化学成分( % ) 黄铜阳极 次粗铜阳极 紫铜阳极 Cu > 98.8 > 98.8 > 99.0 As 0.028 ~ 0.20 0.02 ~ 0.2 0.003 ~ 0.01 Sb 0.054 ~ 0.22 0.071 ~ 0.3 0.005 ~ 0.02 Bi 约 0.008 约 0.15 < 0.002 Pb 0.022 ~ 0.20 0.015 ~ 0.20 0.04 ~ 0.01 Sn 0.005 ~ 0.06 0.007 ~ 0.20 0.008 ~ 0.21 Zn 约 0.015 约 0.01 0.007 ~ 0.015 Ni 0.1 ~ 0.25 < 0.30 0.025 ~ 0.05 Fe 约 0.006 约 0.0029 < 0.005
反射炉熔炼原理
2019-02-28 10:19:46
用一段法处理杂铜时,一般都在固定反射炉中进行,所以实际上,在反射炉 进行的 既是熔炼也是精粹。
杂铜反射炉精粹原理实质上与矿铜的火法精粹原理相同,不过,由于次粗铜杂质含量高(有时高达 4% ),所以在操作上有其共同特色,杂铜在反射炉中处理时,整个精粹进程包含熔化、氧化、复原、除渣、浇铸等作业。整个作业的中心是氧化和复原。下面首要论述氧化和复原。
杂铜氧化精粹的根本原理在于铜中存在的大大都杂质对氧的亲合力都大于铜对氧的亲合力,且大都杂质的氧化物在铜液中溶解度小,所以当向熔体中鼓入空气时,便优先将杂质氧化脱除,但熔体中铜占绝大大都,而杂质量很少,故氧化时,首先是铜被氧化。
4Cu+O2=2Cu2O
所发作 Cu2O 当即溶于铜液中,并与铜液中的杂质发作反响,使杂质氧化。
[Cu2O]+[Me]=2[Cu]+(MeO)
式中:[ ] 标明铜液中物质浓度;
( )标明渣相中物质浓度;
Me 为杂质金属。
此反响的平衡常数为:
铜液中的主体为金属铜,浓度很大,因杂质量相对很少,故虽然杂质被 Cu2O 氧化,能够为 [Cu] 根本不变(即为常数)。一同,由于杂质氧化物( MeO )在铜液中的溶解度很小,能敏捷到达饱满,因此在大大都情况下,当温度一守时, [MeO] 能够为也是一个稳定值,所以反响的平衡常数可用下式标明:
K’=[Cu2O][Me]
这标明,在必定温度下(即 K 为断定常数)铜液中的杂质含量与 Cu2O 的含量成反比, [Cu2O] 越大, [Me] 越小,即残留在铜液中未氧化的杂质越少,精粹作业愈彻底。实践标明,为了更敏捷、彻底地除掉铜液中的杂质,应力求强化氧化进程,使 Cu2O 在铜液中的浓度到达饱满状态。
Cu2O 在铜液中的溶解度随温度升高而添加:
温度℃ 1100 1150 1200 1250
溶解度 % 5 8.3 12.4 13.1
当 Cu2O 的溶解量超越该温度下的溶解度时,熔体将分为两层,基层是饱满了 Cu2O 的铜液,上层是饱满了铜的 Cu2O 相,这一联系可从 Cu ¢ O 系相图看得清楚。铜液中的溶解度添加很少,并且熔体呈现分层,使部分 Cu2O 进入渣层中,并且过度的氧化,使复原进程添加,一同要耗费更多的复原剂,所以为了防止铜液过度氧化,要求氧化期坚持在 1150 ~ 1170 ℃下进行。
首要杂质在氧化精粹进程中的行为简述如下:
铁。铁对氧的亲合力远远大于铜对氧的亲合力,所以铁很简单氧化,并造渣脱除。铁氧化反响按下式进行:
Cu2O+Fe=2Cu+FeO
按热力学预算,在精粹进程中铁可除到十万分之一。
镍。镍是难于除掉的杂质,镍和铜能生成一系列固溶体,虽然镍在熔化期和氧化期均遭到氧化,但既缓慢又不彻底,并且在氧化期所生成的 NiO 散布于铜液和炉渣之间。溶于渣中的 NiO 可生成不溶于铜液而溶于渣相中的 NiO · Fe2O3 ,这部分镍可脱除,热力学核算标明,当铜液中含镍 16% 时,镍可除到 0.25% 。
当铜液中既含镍又含砷和锑时,镍的脱除更尴尬。由于溶于铜液中的 NiO 能与 Cu 、 As 或 Sb 构成溶于铜液的镍云母( 6Cu2O · 8NiO · 2As2O3 或 6Cu2O · 8NiO · 2Sb2O3 )。为了脱镍,这时只有加碱性熔剂,使镍云母分化。
锌。锌与铜在液态时彻底互溶,锌的沸点为 906 ℃,在精粹时,大部分锌在熔化阶段即以金属形状蒸发,然后被炉气中的氧氧化成 ZnO 随炉气排出,并在收尘体系中搜集下来,其他的锌在氧化初期被氧化成 ZnO ,并构成硅酸锌( 2ZnO · SiO2 )和铁酸锌( ZnO · Fe2O3 )进入炉渣。当精粹含锌高的杂铜料(黄杂铜等)时为加快锌的蒸发,在熔化期和氧化期均进步炉温 ( 一般坚持在 1300 ~ 1350 ℃ ) ,并在熔体表面上掩盖一层木炭或不含硫的焦碳颗粒,使氧化锌复原成金属锌而蒸发,避免生成氧化锌结壳阻碍蒸锌进程的进行。
铅。固态铅不溶于铜,在液态时溶解得也很少,但在氧化期,当铅氧化成氧化铅后,因其密度( 9.2 )比铜的密度( 8.9 )高,故沉于炉底,所以假如是酸性炉底,则 PbO 将与筑炉材料中的 SiO2 效果,生成密度小的( XPbO · YSiO )。然后上浮到熔池表面而被除掉。假如炉底为碱性耐火材料,则铅的脱除很困难,这时有必要向熔体中吹入石英熔剂,增大风量并坚持较高的炉温(约 1250 ℃),使 PbO 和 SiO2 效果,产出。用石英造渣除铅办法耗时长,铜入渣丢失大,为了改善除铅效果,战胜该法缺陷,可改加磷铜,使铅以磷酸盐形状除掉。也能够氧化硼作熔剂,使铅呈铅形状脱去。
锡。处理青铜料时,猜中含锡高,锡与铜液态时互溶,在反射炉中锡氧化生成氧化亚锡( SnO )和二氧化锡( SnO2 ), SnO 呈弱碱性,能与 SiO2 造渣,还能部分蒸发。 SnO2 呈弱酸性,且溶于铜液中,这时需参加碱性溶剂(苏打或石灰石)使其造渣,生成不熔于铜液的锡酸钠( Na2O · SnO2 )或锡酸钙( CaO · SnO2 )。实践证明,参加由 30% 氧化钙和 70% 碳酸钠组成的混合熔剂,可使铜中含锡量从 0.029% 降到 0.002% 。运用 Fe2O3 与和 SiO2 各占 50% 的混合熔剂亦能使锡的含量很快下降至 0.005% ,并可除掉部分铅。
砷。从 As ? Cu 相图可知,砷与铜在液态时互溶,在氧化时,砷能氧化成易蒸发的 As2O3 ,然后随炉气排走,但也有少数砷氧化成 As2O5 ,并生成铜( Cu2O · XAs2O5 ),溶于铜液中,当铜液中有镍存在时,砷还能与铜、镍一同生成镍云母,这都给脱砷添加了困难。
锑。锑与铜在液态时无限互溶,并且铜与锑还能生成 Cu3Sb 和 Cu3Sb2 。与砷相同,在氧化时锑也生成易蒸发的 Sb2O3 ,还可生成溶于铜液的 Cu2O · Sb2O3 和 Cu2O · Sb2O5 。所以当处理含 As 和 Sb 高的杂铜时,氧化和复原进程需重复进行数次,使不蒸发的 As2O5 和 Sb2O5 复原为易蒸发的 As2O3 和 Sb2O3 ,未蒸发的 As 和 Sb ,加碱性熔剂处理。
金和银。金和银彻底富集在阳极铜中,在电解精粹时进入阳极泥,进一步处理阳极泥得以收回。
当悉数杂质脱除后,氧化期完毕,进程转入复原期。复原的效果一是使过氧化的铜氧化物复原成金属铜,二是脱除溶于铜液中的气体,由于在氧化完毕时,铜液中还存有 8% 左右的 Cu2O ,铜中含氧过多,将使铜变脆,延展性和导电性下降,故有必要进行复原。在复原期,运用重油、插木等复原时,发作的首要化学反响如下:
6Cu2O+2C2Hm=12Cu+2Co+mH2+2CO2
用 NH3 复原时,发作下列反响:
Cu2O+2NH3 6Cu+N2+3H2O
假如用天然气作复原剂,有必要对天然气进行所谓“重整”,不然,天然气中的成分 CH4 在 1000 ℃时分化产出很多 H2 ,虽能加强复原,但也添加铜对的吸附。
锰硅合金冶炼原理
2019-01-25 15:50:04
在炉料的冶炼受热过程中,炉料中的锰和铁的高价氧化物在炉料区被高温分解或被CO还原成低价氧化物,到1373~1473K时,高价氧化锰逐渐被充分还原为MnO,全部的FeO进一步还原成Fe;MnO比较稳定,只能用碳进行直接还原,由于炉料中SiO2较高,MnO还没来得及还原就与之反反应结合成了低熔点的硅酸锰。因此,MnO的还原反应实际上是在液态炉渣的硅酸锰中进行的,硅酸锰的状态和熔点为 MnO+SiO2===MnSiO3 t熔=1250℃ 2MnO+SiO2===Mn2SiO4 t熔=1345℃ 由于锰与碳能生成稳定的化合物Mn3C,用碳直接还原得到的是锰的碳化物Mn3C。其反应式是 MnO•SiO2+4/3C===1/3Mn3C+SiO2+CO↑ 炉料中的氧化铁比氧化锰容易还原,预先出来的铁与锰形成共熔体(MnFe)3C,极大地改善了MnO的还原条件。 随着温度的增高。硅也被还原出来,其反应式是 SiO2+2C===Si+2CO↑ 由于硅与锰能生成比Mn3C更稳定的化合物MnSi,当还原出来的Si遇到Mn3C时,Mn3C中的碳就被置换出来,造成合金中碳量下降,其反应式为 1/3Mn3C+Si===MnSi+1/3C 随着还原出来的硅含量的提高,碳化锰受到破坏,合金中的碳含量进一步降低。 用碳从液态炉渣中还原生产锰硅合金的总反应式为 其开始反应温度为773℃。炉料中的磷约有75%进入合金。 在锰硅合金的冶炼过程中,为了改善硅的还原条件,炉料中必须有足够的SiO2,以保证冶炼过程始终处在酸性渣下进行;但是,如果渣中SiO2过量,又会造成排渣困难,通常冶炼锰硅合金的炉渣成分为 w(SiO2)=34%~42% n(CaO+MgO)/nSiO2=0.6~0.8 w(Mn)<8%
电解铜的原理
2017-06-06 17:49:56
电解铜的原理:阳极反应: Cu — 2e = Cu2+ Me — 2e = Me2+ H2O — 2e = 2H+ + 1/2O2 SO4 2- — 2e = SO3 + 1/2O2 式中Me代表Fe、Ni、Pb、As、Sb等比Cu更负电性的金属,它们从阳极上溶解进入溶液。H2O和SO4 2-失去电子的反应由于其电位比铜正,故在正常情况下不会发生。贵金属的电位更正,不溶解,而进入阳极泥。 阴极反应: Cu2+ + 2e = Cu 2H+ + 2e = H2 Me2+ + 2e = Me 在这些反应中,具有标准电位比铜正、浓度高的金属离子才可能在阴极上被还原,但它们在阳极不溶解,因此只有铜离子还原是阴极反应的主要反应。简单来讲,就是阳极(粗铜):Cu-2e-=Cu2+ 阴极(纯铜):Cu2++2e-=Cu说明:1、以铜为材料做的电极属于活性电极。在一般的电解条件下,活性阳极先于电解质溶液中的成分发生氧化反应。2、粗铜中往往含有锌、铁、镍、银、金等多种杂质,当含杂质的铜在阳极不断溶解时,位于金属活动性顺序铜以前的金属杂质如Zn、Fe、Ni等,也会同时失去电子,如: Zn-2e-=Zn2+ Ni-2e-=Ni2+ 但是它们的阳离子比铜离子难以还原,所以它们并不在阴极获得电子析出,而只是留在电解液里。而位于金属活动性顺序铜之后的银、金等杂质,因为给出电子的能量比铜弱,难以在阳极失去电子变成阳离子溶解下来,当阳极上的铜失去电子变成离子溶解之后,它们以金属单质的形式沉积在电解槽底,形成阳极泥(阳极泥可作为提炼金、银等贵重金属的原料)。 电解铜的装置:将粗铜和纯铜放入Cuso4的溶液中,粗铜接电源正极,纯铜接负极 。 电解铜的原理图如下所示: 更多关于电解铜的原理的资讯,请登录上海有色网查询。
电解铅的原理
2017-06-06 17:49:52
有关电解铅的原理,其实就是在电解铅过程中,随着阴极活性过电位的增大,铅还原速率与阴极电流效率也增加,阴极沉积物更为致密平整。据此原理,发明了电解液质量在线监控的方法与装置。工业应用表明,同极距、槽电压、电耗分别比原指标降低了5.26%、8.18%,7.07%,电流效率和电铅产量分别提高1.58%和15.38%。顺便在这里补充下有关电解的原理。其实电解就是将两根金属或碳棒(即电极)放在要分解的物质(电解质)中,然后接上电源,使电流通过液体。化合物的阳离子移到带负电的电极(阴极),阴离子移到带正电的电极(阳极),化合物分为二极。电解水生成过程电解过程:用电使化合物分解的过程就叫电解过程。 然而对于电解铅的原理,我们应当在铅电解阳极板制作之前,需对粗铅或残极进行熔化,在这个过程中会产生很多铅烟尘,如果不对铅烟尘进行回收,就会污染周围的空气,所以我们有必要采用收集装置来解决这一问题。所以我们有必要好好掌握电解铅的原理,这样才能更高效地完成铅的电解。