粗锑电解精炼除铋
2019-01-31 11:06:04
铋是粗锑中较常见的杂质之一,对锑的功能影响很大。在锑精粹标准中,要求铋含量低于0.005%。现有的粗锑火法精粹工艺中,前人没有针对粗锑脱铋进行专门研讨。锑的熔盐电解精粹阴极法能够较好地脱除铋,但因为其具有一些无法战胜的缺陷,如操作温度高、脱除的杂质种类少、电解槽结构杂乱、电解质的净化和循环使用难等,在工业上推行使用还需进一步改善。
粗锑水溶液电解精粹所选用的电解液系统分为碱性系统和酸性系统两大类。碱性系统首要是碳酸钠一系统和锑的硫化碱系统。因为碱性系统缺陷较多,如阴极只能得到海绵锑、堆积层薄、不能用于含贵金属粗锑的电解等,未能得到推行。现在,工业生产中首要选用-硫酸系统。酒石酸系统和柠檬酸系统因为报价昂贵,使用规模小。针对系统电解液再生困难,阴极易发生爆锑等缺陷,北京矿冶研讨总院在杂乱锑铅精矿矿浆电解进程中选用-氯化铵系统替代系统,较好地完成了锑铅别离,有用地避免了阴极上爆锑的生成。但该系统阳极易发生,对电解车间的环境晦气。
因为锑铋的标准电极电位附近,传统的水溶液电解精粹理论以为锑铋在电解中互相不容易彻底别离。因而,本文作者针对从铅阳极泥产出的金属锑具有含铅铋高、贵金属富集等特色,进行水溶液电解精粹除铋的实验研讨。在室温文高电流密度的条件下,选用H2SO4-NH4F-SbF3电解液系统,草酸以增加剂方式参加到电解液系统中,能够有用脱除杂质铋,取得的精锑到达国标一号。粗锑中As、Pb、Bi、Fe和Ag等杂质均能够有用被脱除,并经过阳极泥的处理得到收回。
一、实验
(一)粗锑阳极的成分分析
阳极选用云南蒙自某冶炼厂所产粗锑浇铸而成,质量为300g,首要成分见表1。
表1 锑阳极的化学分析成果(二)电解液组成
选用H2SO4-NH4F-SbF3电解液系统,电解液由蒸馏水制造,其成分见表2。
表2 电解液根本成分(三)仪器及试剂
仪器为:WYJ-1550型可调式直流稳压稳流电源,DT-1000型电子天平,C59-A型电流表,HH-6型数显恒温水浴锅,医用蒸馏水机,EPMA-100型扫描电子显微镜。
试剂为:三氧化二锑,硫酸,,,草酸等,均为分析纯。
(四)实验办法
电解作业在150mm×85mm×100mm聚氯乙烯原料的电解槽中进行,经过可调式直流稳压稳流电源和电流表操控电流密度,选用水浴锅恒温25℃。阳极选用粗锑板,用涤纶袋维护;阴极选用不锈钢板,有用尺度为45mm×60mm,用聚氯乙烯软质通明胶布封边。电流密度为400A/m2,异极距为50mm,电解24h后出槽。电解设备装置示意图如图1所示。图1 电解设备示意图
阴极锑电解24h后,剥板,破碎,研磨成-200目金属粉末。用2∶1及硝酸加热溶解粉末后,用酒石酸络合掩蔽锑,EDTA络合掩蔽其他金属离子,用2-(5--2-偶氮)-5-二乙基(5-Br-PADAP)-Bi-NaOH极谱催化波系统直接测定其间的铋含量。电解后液中铋离子的浓度经过化学法分析测定。阳极泥用蒸馏水冲刷搜集,减压过滤后,滤饼在60℃干燥箱里烘干,研磨成粉末后选用化学法分析成分。
二、成果与评论
经过改动电解的温度、电流密度、增加剂浓度等要素,调查其对电解进程中铋散布的影响。依据粗锑中杂质的标准电极电位及其电化学行为,杂质可分为3类:(1)比锑的电性更正的杂质,首要是银和硫。因为粗锑中含有砷和硫,99%以上的银在电解进程中不溶解而转入阳极泥中。(2)电极电位与锑挨近的杂质,首要是铜,砷,铋。铜在粗锑中的含量很少,且电解液中存在NH4+离子,构成的铜络合物更难在阴极放电分出;砷、铋与相应的增加剂构成溶解度很低的合作物,大部分留在阳极泥中。(3)负电性杂质,首要是铅和铁。铅与SO42-生成硫酸铅,从阳极上脱落到阳极泥中,然后下降阳极泥的电阻,有利于电解的进行;当电解液中的草酸坚持必定浓度时,90%左右的铁以Fe3(SO4)4·14H2O的形状进入阳极泥中,10%左右的铁进入电解液。
(一)温度对电解进程的影响
在无增加剂的条件下,坚持电解液的根本组分、电流密度及极距离不变,改动电解温度,改动规模为25~55℃,电解24h,调查温度的改动对杂质铋电化学行为的影响,成果如图2所示。图2 温度对杂质铋电化学行为的影响
从图2中能够看出,升高温度促进了酸对阳极泥的化学作用,阳极中的杂质铋很多溶解进入电解液中,其在阳极泥中富集的数量削减,在电解液中的含量升高,终究进入阴极锑,下降阴极锑的质量。
(二)电流密度对电解进程的影响
在未加增加剂的条件下,坚持电解液的根本组分、电解温度及极距离等条件不变,改动电流密度,改动规模为100~500A/m2,电解24h,调查电流密度的改动对杂质铋电化学行为的影响,成果如图3所示。图3 电流密度对杂质铋电化学行为的影响
由图3中能够看出,跟着电流密度的增大,铋进入阳极泥的含量升高,进入电解液的铋离子浓度下降,终究阴极锑的铋含量也大幅度下降。这可能是因为在高电流密度下,阳极中的砷和锑易被氧化成五价,此刻,铋将以难溶的铋和锑酸铋方式进入阳极泥。
(三)草酸增加量对电解进程的影响
1、草酸增加量对杂质铋电化学行为的影响
在25℃,电流密度为400A/m2,异极距为50mm的条件下,调查草酸增加量对杂质铋电化学行为的影响,成果如图4所示。图4 草酸增加量对杂质铋电化学行为的影响
由图4可知,跟着草酸浓度的升高,进入阳极泥的铋含量升高,电解液中的铋离子浓度下降,阴极的铋含量也下降。当草酸浓度大于5g∕L后,铋离子浓度改动趋势不显着。若电解液中草酸浓度过高,将导致草酸根离子在阴极放电,影响阴极堆积层的质量。
2、草酸对锑阴极堆积描摹的影响
当草酸作为除铋剂参加电解液时,微量的草酸也的阴极镀层电子探针图。从图5(a)和图6(a)能够看出,锑的晶体均呈三角棱锥结构,旁边面为高指数面且包括有台阶,电结晶按螺旋位错成长机理进行。图5(b)和图6(b)别离显现了三角棱锥旁边面台阶的形状。增加草酸取得的锑镀层,其三角棱锥旁边面的微观台阶密度显着比纯电解液锑镀层的小,但台阶面可观察到显着的波纹状微观台阶。这可能是因为增加了草酸后,阴极上杂质金属原子削减,微观台阶难靠拢成为微观台阶的原因。若向电解液中增加10g∕L草酸会引起阴极锑堆积描摹的纤细改动,但不影响电解的顺利进行。归纳考虑各方面要素,以为适宜的草酸增加量为10g∕L。图5 纯电解液阴极锑板电子探针图图6 增加10g∕L草酸阴极锑板电子探针图
三、定论
(一)高的电流密度和低的电解温度有利于杂质铋的脱除。
(二)若向电解液中增加10g∕L草酸,铋会以难溶金属络合物形状进入阳极泥,阴极锑中铋的含量下降到0.005%以下。
(三)阴极镀层的SEM图标明,锑电结晶按螺旋位错成长机理进行,其晶体呈三角棱锥结构,旁边面为高指数面且包括有台阶。增加草酸对阴极锑堆积描摹有纤细影响,但不影响电解的顺利进行。
铋的氧化精炼除砷、锑
2019-03-05 12:01:05
一、氧化机理
如图1所示,因为砷、锑的氧化物与铋的氧化物的自由焓相差甚大,所以在氧化精粹中,砷、锑会优先氧化而与铋液别离。
图1 金属氧化物的自由焓图
依据质量作用定律,首要铋被氧化为Bi2O3,Bi2O3再使砷、锑氧化为As2O3与Sb2O3,部分蒸发,余下的进一步氧化为As2O3与Sb2O5入渣。实践中,砷与锑约三分之一以三氧化物蒸发,约三分之一以五氧化物入渣。
从As-Bi系状态图可见(见图2),图中液相线从铋的熔点上升至砷的熔点,共晶点为270.3℃,正坐落纯铋熔点邻近。砷在铋中的可溶性,在共晶点温度时为0.42%(原子),在100℃时为0.24%(原子),在室温下为0.2%(原子),所以,铋与砷构成的共晶化合物中含砷量是不高的,剩余的砷与铋构成有限固熔体,选用鼓风氧化的办法,很简单除掉铋液中的砷。 图2 As-Bi系状态图
Sb-Bi系状态图列于图3。图3 Sb-Bi系状态图
图3中锑与铋在液态彻底互溶,液相线以上的区域为均匀的液相,而固相线以下的区域为固溶体,液相线与固相线之间区域为液相与分出固溶体两相共存,因为锑与铋在液相与固相均能彻底互溶,所以铋液中能溶解很多的锑。图中液相线接近于直线,阐明其组成与温度近似成正比联系。
氧化精粹受动力学条件分配。铋液中杂质金属的氧化进程由两阶段构成,即杂质金属氧化物在铋液与鼓入的压缩空气气泡界面上的构成进程,和生成的杂质金属氧化物在铋液中的分散进程。也就是说,铋液中杂质元素的氧化速度,取决于铋液中砷、锑与氧的触摸情况和生成的砷、锑氧化物的分散速度。铋液中杂质金属的浓度的改变速度v,与液-气两相界面处杂质元素的浓度c0,和铋液中杂质元素的浓度cx之差,以及液-气两相分界表面积F的联系,可用下式描绘:式中K-份额常数,为分散系数的函数。
由上式可知,添加气-液两相的触摸表面和使生成的杂质氧化物敏捷从铋液中别离,是加速杂质氧化的重要途径。
某厂实践中测定氧化特炼时铋液中砷、锑的氧化程度如图4所示。图4 砷、锑的氧化程度
在生产实践中间,氧化精粹一般选用压缩空气鼓风氧化,也有用压入湿木块与通入水蒸汽氧化。氧化精粹温度控制在700℃左右,此刻铋比砷、锑的氧化物的自由焓相差约105焦耳/摩尔氧分子,砷、锑氧化物自由焓的直线方位在铋的氧化物自由焓直线方位的下方,故砷、锑优先氧化蒸发。As2O3在500℃时已很多蒸发,Sb2O3在700℃以上时明显蒸发,而铋及铋的氧化物在800℃以上时才开端蒸发。所以,为了使砷、锑氧化蒸发而铋又不蒸发丢失,氧化除砷、锑温度控制在700℃是恰当的。即便有部分铅、铋氧化,只需铋液中还存在砷与锑,也会发生如下复原反响:鼓入之压缩空气中的氧与铋液中砷、锑触摸而将其氧化,生成的砷,锑氧化物又因为压缩空气鼓入时,使铋液激烈翻腾而被带出液面敏捷蒸发逸出。
因为粗铋中很多杂质铅存在,而铅的氧化物的自由焓又比铋的氧化物的自由焓更负,故在氧化精粹后期,过量的氧会使铅氧化成PbO,PbO熔点888℃,呈固态浮渣,捞渣时铋被机械夹藏而丢失,所以应把握好除砷、锑的结尾,以防止产出氧化铅渣。
有的工厂为了别离砷与锑,以求副产低砷的氧化锑烟尘,则选用碱性除砷后再氧化挥锑的工艺。
碱性除砷的机理是依据砷能优先与Na2O结组成盐。其反响为:碱性除砷温度控制在450~500℃之间,参加的NaOH量为铋液中含砷量的3倍,并参加适量NaNO3,鼓入压缩空气,时刻4~6小时。
二、氧化精粹实践
除铜后之铋液,升温至680~750℃,鼓入压缩空气,使砷、锑氧化蒸发,作业时刻依据粗铋中砷、锑含量而定,一般为4~12小时,至白烟淡薄,铋液表面呈现氧化铅渣时,则为除砷、锑的结尾。在操作中如渣掩盖液面时,可酌情捞出,避免影响气体蒸发逸出,渣稀时,可参加少数固体碱或谷壳、木屑,使渣变干,便于捞渣。除砷、锑氧化渣量,约为料重的4%~8%。氧化渣组成列于下表。
表 氧化精粹渣成分(%)
铜铋合金
2017-06-06 17:50:04
一种低熔点核/壳型锡铋铜合金粉体及其制备方法 一种低熔点核/壳型锡铋铜合金粉体及其制备方法,涉及一种低熔点核/壳型合金粉体。提供一种低熔点核/壳型锡铋铜合金粉体及其制备方法。包括核和壳,核为铜锡基合金核,壳为锡铋基合金壳。按质量百分比,按预先设定的锡铋铜合金粉体的成分,称量锡、铋、铜各
金属
放入真空感应炉内的熔炼装置熔化;将熔化的合金液体倾倒于受液斗,在液体流入雾化室的瞬间,用惰性气体(最好为氩气或氮气等)吹之,即得核/壳型锡铋铜合金粉体。其工艺简单、成本低、效率高、污染少。
锑的合金
2019-01-24 17:45:50
具有工业意义的含锑合金达200种以上,其中以制造蓄电池铅栅极及接头零件、轴瓦(轴承合金)、印刷合金(活字金)、锑青铜、电缆包皮、铅板、铅管和铅箔、焊料、软管、弹丸,白镴等耗锑量较大,其含锑成分的范围列于下表。
表 工业锑合金的大致组分合金名称主要成分∕%其他成分∕%蓄电池栅铅板2.5~50.25~0.5余量轴承合金4~15锡基83~93
铅基1.5~110.35
余量As 1~3
Cu 0.5~8印刷合金4~2317~3余量Cu 0~2锑青铜7Cu 91,Ni 2电缆包皮1~6余量铅板和铅管2~6余量焊料0~242~38余量软管2~3余量弹丸0.5~120.25~1.0白镴0~8余量20~2Cu0.2~5,Zn0~5硬铅6~28余量 表中前4种合金是工业上用途最广泛的锑合金。铅基合金的成分各制造厂家不尽相同,一般为3%~12%。
自20世纪60年代起出现了低维护和不需维护的蓄电池。低维护蓄电池是将铅栅极的含锑量由5%或更高减至1.15%~2.75%。这样会影响铅栅极的硬度,改用添加少量其他金属(主要是砷)来解决。
轴承合金的品种相当繁多,锑在机械工业及交通运输业中的用量仅次于蓄电池制造业。
印刷合金(活字金)是以锑锡为基本组分,含Sb3.5%~30.5%,计有20多种牌号产品。这种合金熔点低,易于浇铸,印刷合金通常是用废铅字回炉熔炼铸成,原生锑在印刷合金的消耗,仅占锑的年需量的3%左右,并逐年减少。
锑青铜是以锑代替昂贵的锡而成的一种新型锑合金,可用来制造摩擦轮、各种齿轴及机床电动机的受荷的轴衬,性能良好,有发展前途。
锑资源应用之金属锑和锑合金
2019-01-31 11:06:17
一、金属锑
金属锑首要用于制作合金及半导体材料,在橡胶、染料、珐琅等工业中也有广泛的运用,还用于电缆扩套、焊料、装修用铸件等。
金属锑常用于珐琅面釉常用的有锑底白釉(含金属锑 9.05%),锑光面釉(含金属锑7.00%),锑一次搪面釉(含金属锑6.66%,氧化锑 2.86%)等几种。
锑作为添加剂参加锡铅焊猜中,所起效果是使焊接强度添加,参加量随锡的削减,铅的添加而添加。例如HISNPB10焊料锑的含量少于0.15%,而 HISNPB90—6焊猜中的锑的含量则到达5%~6%。
二、锑合金
合金中锑的首要功用是进步合金的硬度,及使其在常温下不氧化。
锑是铅合金中用量最大的合金元素。锑部分固溶于铅,使铅合金的硬度、强度进步,并进步铅对硫酸的耐腐蚀性。用于化工设备和管道材料时,以含锑约6% 的铅合金为合适;而用作衔接构件时,以含锑8%~10%为宜。含锑铅合金种类较多,依据成分、功能的不同分红3组:铅锑合金、硬铅合金和特硬铅合金。
锡合金因为锑的参加而明显进步强度,能够用作轴承材料。锡合金有SNSB 2—5(含锑1.9—3.1%)及SNPB 13.5—2.5(含铅 12.0—15.0%、锑 1.75—3.25%)两种牌号。锡合金的箔材在电气、外表等工业中用于制作零件。例如SNSB 2.5合金厚0.05MM的箔材可用作壳垫片;SNPB 13.5—2.5 合金厚0.02MM的箔材可用于制作电容器。
较为闻名的含锑合金有:
印刷活字合金,其成分为2%~4% SN、10%~13%SB、88%~83%PB,其特点是在冷却凝结时细微地胀大,所以能制成概括明晰的铸件。
巴氏合金具有减摩特性的锡基和铅基轴承合金。由美国人巴比特创造而得名。因其呈白色,又称白合金。首要合金成分是锡、铅、锑、铜。锑、铜,用以进步合金强度和硬度。巴氏合金的安排特点是,在软相基体上均匀分布着硬相质点,软相基体使合金具有非常好的嵌藏性、顺应性和抗咬合性,并在磨合后,软基体内凹,硬质点外凸,使滑动面之间构成细小空隙,成为贮油空间和润滑油通道,利于减摩;上凸的硬质点起支承效果,有利于承载。巴氏合金除制作滑动轴承外,因其质地软、强度低,常将其丝或粉喷涂在钢等基体上制成轴瓦运用。巴氏合金分锡基(见锡合金)和铅基合金两种。后者含锑10%~20%,锡5 %~15%,为避免成分偏析和细化晶粒,还常参加少数的砷。铅基合金的强度和硬度比锡基合金低,耐蚀性也差。
(包含锡基轴承合金和铅基轴承合金)是最广为人知的轴承材料,由美国人巴比特创造而得名,因其呈白色,又称白合金,其运用能够追溯到工业年代。具有减摩特性的锡基巴氏合金和铅基巴氏合金是仅有合适相对于低硬度轴滚动的材料,与其它轴承材料比较,具有更好的适应性和压入性,广泛用于大型船用柴油机、涡轮机、沟通发电机,以及其它矿山机械和大型旋转机械等。
巴氏合金的首要成分是锡、铅、锑、铜。 其间锑和铜,用以进步合金强度和硬度。巴氏合金可简略地分为三种:高锡合金、高铅合金和中间合金(合金中锡和铅均占有重要份额)。在所有这些合金系中,锑 和铜均作为重要的合金化元素和硬化元素,并且其结构是由硬的、弥散于软基质中的金属间化合物组成。
巴氏合金的安排特点是,在软相基体上均匀分布着硬相质点,软相基体使巴氏合金具有非常好的嵌藏性、顺应性和抗咬合性,并在磨合后,软基体内凹,硬质点外凸,使滑动面之间构成细小空隙,成为贮油空间和润滑油通道,利于减摩;上凸的硬质点起支承效果,有利于承载。
硫化锑、砷、铋、汞矿的浮选药剂制度实例
2019-02-20 09:02:00
1硫化锑矿
首要的硫化锑矿藏是辉锑矿Sb2S3,含Sb71.4%,非必须的硫化锑矿有脆硫锑铅矿2PbS·Sb2S3、硫锑银矿3Ag2S·Sb2S3和车轮矿2PbS·Cu2S·Sb2S3等。
用黄药捕收辉锑矿时,需求预先用重金属离子如Pb2+、Cu2+活化。硫酸铜活化辉锑矿的PH规模是4~7.4。没有活化的辉锑矿,可用中性油作捕收剂,其间页岩焦油和泥煤加工产品比较有用。
按捺辉锑矿。据研讨,被Pb2+活化的辉锑矿,能被K2Cr2O7按捺,条件是矿浆中必须有很多的Pb2+,使辉锑矿表面吸附Pb2+今后,构成不溶的表面化合物。依照这一理论,成功地完成了辉锑矿与辰砂的别离。先用作活化剂,进行锑混合浮选,混合精矿别离时,再加K2Cr2O7,按捺辉锑矿。
如某锑矿,属低温热液充填似层状矿床,锑矿藏首要是辉锑矿,此外尚有少数氧化锑矿藏。脉石有石英、方解石、高岭土、石膏和重晶石等。
现厂选用重介质-浮选联合流程,原矿经重介质选别后,可抛弃50%的废石,档次由含Sb3.67%提高到7.1%,回收率97%。
经重介质处理后的矿石磨至55%~60%-0.074mm,加(155g/t)活化辉锑矿,捕收剂用丁黄药(384g/t)和页岩油(482g/t),以松醇油(130g/t )作起泡剂。浮选得到的锑精矿含Sb55%,回收率93.5%。
2硫化砷矿
有工业价值的含砷矿藏是毒砂FeAsS,含As46%,其次是雄黄AsS和雌黄As2S3。毒砂在硫化矿中,是一种散布很广的矿藏,砷矿藏混入其他有色金属精矿,成为有害杂质,如炼铅、水冶锌、黄铁矿制酸等,砷都是有害的。因而,在多金属矿分选时,应当操控含砷矿藏的去向。
毒砂和其他硫化矿相同,易被硫代化合物类捕收剂浮选。在碱性介质中,受按捺。硫酸铜能在石灰介质中活化毒砂。
雄黄用重金属离子活化后,可用黄药浮选。中性油可浮选未经活化的雄黄。糊精是雄黄的按捺剂。
雌黄的可浮性比毒砂和雄黄差,如乙黄药用量为100~750g/t,其回收率不能确保超越45%。用黄药捕收时,硫酸铜是活化剂,用量500g/t左右,用量过多或过少,都会使成果变坏。页岩焦油对雌黄有较强的捕收效果,用量大致为500g/t。
毒砂与黄铁矿的可浮性很类似,因而,毒砂与黄铁矿的别离,是硫化砷矿浮选的一个首要问题。依据它们的氧化速度不同,拟定了它们的别离计划,并用于工业出产。在氧和氧化剂(如、漂等)效果下,毒砂被氧化,而黄铁矿仍可浮,适宜的PH是6.7左右。
在石灰介质中加铵盐(如氯化铵),可成功别离毒砂和黄铁矿的混合精矿。铵盐对黄铁矿有维护效果,而毒砂受石灰的按捺不浮。
3硫化铋矿
铋的首要矿藏是辉铋矿Bi2S3,含Bi 81.2 %。硫化铋和天然铋,易被黄药和黑药捕收,还可用烃油类浮选。辉铋矿不受按捺,与硫化铁、铜、砷等矿藏别离时,可用抑其他硫化矿浮铋。辉铋矿与方铅矿不易别离,一般在冶炼过程中再使之别离。辉铋矿与辉钼矿的别离,选用作铋的按捺剂。
因为辉钼矿和辉铋矿的可浮性相近,故出产中常将它们选为混合精矿,然后再行别离。如某钨钼铋矿,先加火油和乙硫氮作捕收剂全浮硫化矿,混合硫化矿精矿经活性炭解吸脱药后,加和硫酸锌按捺其他硫化矿,浮出钼和铋。钼铋混合精矿别离时,加作铋的按捺剂,用火油浮钼。原矿含Mo 0.13%、Bi 0.114%,钼精矿含Mo45.95 %,回收率85.74%;铋精矿含Bi 18.53%,回收率68.59%。[next
4硫化矿
辰砂HgS,含Hg 86.2%,是首要的硫化矿藏。辰砂易被黄药类捕收剂捕收,石灰和几乎不按捺辰砂。在出产实践中,有时加硫酸铜作活化剂。
档次较高的矿石,能够直接冶炼。浮选矿一般只处理那些低档次的矿石。现在已处理原矿档次为0.08%左右的矿石。作为药用的,不光要求档次高(HgS> 96 %),并且不能污染,故不必浮选,一般用重选法选出。
某矿属低温热液似层状矿,首要矿藏有辰砂,伴生矿藏有黄铁矿、闪锌矿、天然。脉石为硅化白云岩,其间以白云石、石英和方解石为主。出产流程为图1所示的重-浮联合流程。
图1 某矿的重-浮联合流程
原矿破碎到25mm今后,有一部分经摇床选别,得出精矿。摇床尾矿与另一部分原矿兼并:磨到60%-0.074mm后浮选。 浮选时加硫酸铜(300g/t)作活化剂,粗选加乙黄药(285~300g/t)作捕收剂,樟油(600g/t )作起泡剂,扫选加黑药(20g/t);当原矿档次为0.18%时,得到精矿含Hg17.5 %,回收率为95.74%。
铋常识
2019-03-14 09:02:01
铋是银白色金属,密度9.8,熔点271.3℃,沸点 1560℃,性脆,导电和导热性都比较差。铋是逆磁性最强的金属,在磁场效果下电阻率增大而热导率下降。铋及其合金具有热电效应。铋在凝结时体积增大,膨胀率为3.3%。在室温下,铋不与氧气或水反响,加热到熔点以上时能焚烧生成三氧化二铋,铋在红热时也可与硫、卤素化合。铋不溶于非氧化性的酸(如),但能溶于硫酸和硝酸。铋的氧化态为-3、+3、+5,其间+5价化合物NaBiO5(铋酸钠)是强氧化剂,在分析化学中用于检测Mn。铋的硒化物和碲化物具有半导体性质。 自然界中铋以单质和化合物两种状况存在,铋独自矿床少,常与铅、锌、铜、钨、钼、锡等伴生。首要矿藏有辉铋矿(Bi2S3)、泡铋矿(Bi2O3)、菱铋矿(nBi2O3•mCO2•H2O)、铜铋矿(3Cu2S•4Bi2S3)、方铅铋矿(2PbS•Bi2S)等。 铋的冶炼分粗炼和精粹两个过程。粗炼的办法因质料而异,以硫化铋精矿、氧化铋和铋的混合矿、氧化铋渣以及氯氧化铋等作为炼铋质料时,选用混合熔炼法,配入适量的铁屑、纯碱、萤石粉、煤粉等,在反射炉中进行混合熔炼,得到粗铋,送去精粹。以铅的火法精粹过程中发生的钙镁铋浮渣为质料的炼制办法是:先将浮渣加热,使其间所含的铅下沉取出。持续加热熔渣,熔化后,参加氯化铅或通入,以除掉钙和镁,得到富含铋的铅铋合金,再送精粹。精粹一般包含氧化除砷锑碲、加锌除银、氯化除铅锌、高温除氯四个过程。 铋的首要用途是以金属形状用于制作易熔合金,以化合物形状用于医药。前者熔点规模为47-262℃,最常用的是铋同铅、锡、锑、铟等金属组成的二元、三元、四元、五元合金。改动这些金属在合金中所占的百分比,就可取得一系列不同熔点和不同物理性质的合金,这些合金用于消防设备,做主动喷水器的热敏元件,锅炉和压缩空气缸的安全塞,焊料等。 铋合金具有在冷凝时不缩短的特性,用于铸造印刷铅字和高精度的铸型。铋及其合金常作为铸铁、钢和铝合金的添加剂,以改进合金的切削性能。含锑11%的铋合金用于制作红外线检测计。铋锡和铋镉合金用于制作硒整流器的辅佐电极。使用铋在磁场效果下电阻率急剧减小的特性制作磁力测定仪。铋锰合金可用作永磁材料。铋的热中子吸收截面很小而且熔点低、沸点高,可用作核反响堆的传热介质。碲化铋广泛用于制作温差元件用于太阳能电池,铋银合金可用于制作光电放大器,硫化银铋用于制作半导体仪器,铋镉温差元件用于报警设备。
铋知识
2019-03-08 09:05:26
铋是银白色金属,密度9.8,熔点271.3℃,沸点1560℃,性脆,导电和导热性都比较差。铋是逆磁性最强的金属,在磁场效果下电阻率增大而热导率下降。铋及其合金具有热电效应。铋在凝结时体积增大,膨胀率为3.3%。在室温下,铋不与氧气或水反响,加热到熔点以上时能焚烧生成三氧化二铋,铋在红热时也可与硫、卤素化合。铋不溶于非氧化性的酸(如),但能溶于硫酸和硝酸。铋的氧化态为-3、+3、+5,其间+5价化合物NaBiO5(铋酸钠)是强氧化剂,在分析化学中用于检测Mn。铋的硒化物和碲化物具有半导体性质。
自然界中铋以单质和化合物两种状况存在,铋独自矿床少,常与铅、锌、铜、钨、钼、锡等伴生。首要矿藏有辉铋矿(Bi2S3)、泡铋矿(Bi2O3)、菱铋矿(nBi2O3•mCO2•H2O)、铜铋矿(3Cu2S•4Bi2S3)、方铅铋矿(2PbS•Bi2S)等。
铋的冶炼分粗炼和精粹两个过程。粗炼的办法因质料而异,以硫化铋精矿、氧化铋和铋的混合矿、氧化铋渣以及氯氧化铋等作为炼铋质料时,选用混合熔炼法,配入适量的铁屑、纯碱、萤石粉、煤粉等,在反射炉中进行混合熔炼,得到粗铋,送去精粹。以铅的火法精粹过程中发生的钙镁铋浮渣为质料的炼制办法是:先将浮渣加热,使其间所含的铅下沉取出。持续加热熔渣,熔化后,参加氯化铅或通入,以除掉钙和镁,得到富含铋的铅铋合金,再送精粹。精粹一般包含氧化除砷锑碲、加锌除银、氯化除铅锌、高温除氯四个过程。
铋的首要用途是以金属形状用于制作易熔合金,以化合物形状用于医药。前者熔点规模为47-262℃,最常用的是铋同铅、锡、锑、铟等金属组成的二元、三元、四元、五元合金。改动这些金属在合金中所占的百分比,就可取得一系列不同熔点和不同物理性质的合金,这些合金用于消防设备,做主动喷水器的热敏元件,锅炉和压缩空气缸的安全塞,焊料等。
铋合金具有在冷凝时不缩短的特性,用于铸造印刷铅字和高精度的铸型。铋及其合金常作为铸铁、钢和铝合金的添加剂,以改进合金的切削性能。含锑11%的铋合金用于制作红外线检测计。铋锡和铋镉合金用于制作硒整流器的辅佐电极。使用铋在磁场效果下电阻率急剧减小的特性制作磁力测定仪。铋锰合金可用作永磁材料。铋的热中子吸收截面很小而且熔点低、沸点高,可用作核反响堆的传热介质。碲化铋广泛用于制作温差元件用于太阳能电池,铋银合金可用于制作光电放大器,硫化银铋用于制作半导体仪器,铋镉温差元件用于报警设备。
锑
2017-06-06 17:50:00
锑在地壳中的含量为0.0001%,主要以单质或辉锑矿、方锑矿、锑华和锑赭石的形式存在,目前已知的含锑矿物多达120种。锑质坚而脆,锑钨矿山容易粉碎,有光泽,无延性和展性。锑具有黄锑、灰锑、黑锑三种同素异形体。金属锑呈银白色,性脆,有独特的热缩冷胀性。无定形锑呈灰色,可由卤化锑电解制得。 锑有两种同素异形体:黄色变体仅在零下90℃以下才稳定;金属变体是锑的稳定形式。2070℃时锑蒸汽为单原子分子。 金属锑不是一种活泼性很强的元素,它仅在赤热时与水反应放出氢气,在室温中不会被空气氧化,但能与氟、氯、溴化合;加热时才能与碘和其他百金属化合。锑易溶于热硝酸,形成水合的氧化锑。能与热硫反应,生成硫酸锑。锑在高温时可与氧反应,生成三氧化二锑,为两性氧化物,难溶于水,但溶于酸和碱;可与浓硝酸反应。锑多用作其它合金的组元,可增加其硬度和强度。如蓄电池极板、轴承合金、印刷合金(铅字)、焊料、电缆包皮及枪弹中都含锑。铅锡锑合金可作薄板冲压模具。高纯锑是半导体硅和锗的掺杂元素。锑白(三氧化二锑)是锑的主要用途之一,锑白是搪瓷、油漆的白色颜料和阻燃剂的重要原料。硫化锑(五硫化二锑)是橡胶的红色颜料。生锑(三硫化二锑)用于生产火柴和烟剂。 锑是电和热的不良导体,在常下不易氧化,有抗腐蚀性能。因此,锑在合金中的主要作用是增加硬度,常被称为金属或合金的硬化剂。在金属中加入比例不等的锑后,金属的硬度就会加大,可以用来制造军火。锑及锑化合物首先使用于耐磨合金、印刷铅字合金及军火工业,是重要的战略物资。 锑可用作PET生产中的缩聚催化剂。含锑合金及化合物则用途十分广泛,锑化物可阻燃,所以常应用在各式塑料和防火材料中。含锑、铅的合金耐腐蚀,是生产蓄电池极板、化工管道、电缆包皮的首选材料;锑与锡、铅、铜的合金强度高、极耐磨,是制造轴承、齿轮的好材料,高纯度锑及其它金属的复合物 (如银锑、镓锑)是生产半导体和电热装置的理想材料。锑的化合物锑白是优良的白色颜料,常用在陶瓷、橡胶、油漆、玻璃、纺织及化工产业。 随着科学技术的发展,锑现在已被广泛用于生产各种阻燃剂、搪瓷、玻璃、橡胶、涂料、颜料、陶瓷、塑料、半导体元件、烟花、医药及化工等部门产品。 中国锑的储量占世界的37%,是少数具有定价权的国有资源之一,而上市公司中的辰州矿业产锑居世界第二,约占全球供应的10%,同时占全球供应的10%就天天涨10% 。
铋基低熔点合金的生产
2019-01-24 09:37:09
铋广泛用来与其它金属配制各种不同用途的低熔点合金,如Bi-Pb-Sn-Cd合金用于配制易熔元件、焊料和模具,Bi-Sb-Sn-Pb合金用于铸造印刷铅字;Bi-Pb-Sn合金用于配制焊锡。
一、配制易熔元件与焊料
易熔元件及焊料主要用于电器保险器,自动装置讯号器材。一般认为熔点在200℃以下属低熔点合金。含锡48%以下时,在凝固时体积收缩,含铋55%以上时,凝固时体积膨胀,含铋48%~55%时,凝固时体积变化不大。配制易熔焊料的合金主要有伍德合金、牛顿合金,58合金、47合金等,其化学成分与物理性能列于表1。
表1 铋基易熔焊料合金成分及性能二、配制印刷铅字
用铋配制的铅字合金铸字,即使很精密的图形线条,很细的笔划,也能清晰完整地显示出来。含铋的印刷铅字合金的组成加表2。
表2 含铋印刷铅字合金成分(%)三、配制铋基模具合金
低熔点模具合金用于制作薄板冷冲压模具,能压制铜、铝、钢、不锈钢等板材,钢板厚度可达3毫米。用于薄板的拉伸、弯曲和成型。使用低熔点合金模具,不需模具钢材,成模简单迅速;模具成本低,更新快;模具不需调整,不需加工;模具用完可重熔,合金可反复使用;由于成模快,可大大减少模具堆放空间。
国外对低熔点模具合金的研究与使用非常重视。不少大型飞机、汽车公司,都有专家从事此项科研工作。我国从七十年代开始,推广和使用低熔点合金模具,已获得迅速发展。
低熔点模具合金应具备以下性能,熔点低,易熔化,制模方便;合金强度高,模具使用寿命长;流动性能好,合金熔化后充填能力强,成模清晰;合金膨胀收缩率小,能保证成模精度;合金与标准样件不粘连,分模容易;合金无毒,不污染环境。
由铋与锡为主组成的Bi-Sn基合金有二元、三元、多元等几种,它们熔点低,强度高,流动性好,膨胀收缩率小,重熔后金属氧化损失少。
Bi-Sn基模具合金常添加锑、镉、锌、铟等金属元素以组成多元合金,镉能细化合金的晶粒,提高强度,但镉有毒,其氧化物易挥发,价格也较贵;铅能降低合金的熔点,部分取代昂贵的锡,但加铅后使合金导热性能降低,流动性变坏,锌有提高合金强度的作用,低易氧化,熔化后不易控制合金成分:锑能提高合金的强度,但使其熔点升高;铟能降低合金的熔点,但本身价格昂贵。
表3列举了几种铋基模具合金的组成及性能:
表3 基模具合金的组成及性能表3列举的七种合金中,主要是前两种,1号是Bi-Sn二元合金、3号、4号实质上是在1号基础上发展的,其组成与性能都与号合金比较近似;2号是四元合金,国外称为纠赖特合金,由于降低了紧俏重金属锡与铋的含量,所以也是一种主要的低熔点模具合金,而5号、6号、7号合金也是在2号合金基础上发展起来的,它们的化学组成与物理性质,也有某种程度的类似。国内外对1号合金与2号合金,都进行过比较详细的研究。
Bi-Sn二元合金(1号)的机械物理性能如下:
合金的冷胀性:合金由液态冷凝成固态时,体积略有膨胀,通过测定:冷凝后2分钟,试棒(12.7×12.7×254毫米)膨胀0.0158毫米;冷凝后1小时,试棒膨胀0.0152毫米;冷凝5小时以后,试棒膨胀0.0127毫米。
合金的强度;合金强度随温度的升高而降低。如温度从26℃上升至50℃时,合金的抗拉强度从5880帕下降到4263帕;当温度从20℃上升至50℃时,抗压强度从6046.6帕下降到3959.2帕。
负荷作业时间与合金硬度的关系,合金硬度随负荷持续时间的延长而降低。当试验条件为直径5毫米试样负荷612.5牛,温度19℃,持续时间为15秒时,合金硬度为23.1;30秒时为20.1;1分钟时为17.0;2分钟时为14.0;3分钟时为13.0;5分钟时为12.2。
合金反复熔铸后性能稳定性:当试样直径10毫米,负荷2450牛,持续60秒,温度为19℃时,其硬度变化为:2次以内,硬度21.9;35次以内,硬度大于20;100次以内,硬度大于19。
Bi-Pb-Sn-Cd四元合金熔点低,流动性好,但硬度也低。