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电镀镉工作原理百科

锌丝置换箱的构造及工作原理

2019-02-18 10:47:01

用锌丝从含金的化溶液中置换金是在置换沉积箱内进行的。置换沉积箱是由木板、钢板或水泥制的敞口长方形箱体(见下图)。按处理液量和操作的便利来决议其几许尺度,一般箱长3.5~7.3米,宽0.5~1.0米,高在0.75~0.9米之间。箱内由上下隔分红7~9个槽。榜首槽的作为弄清格,不加锌丝。含金液先放入榜首槽,在经过流转空隙从第二槽底部向上经过筛网和锌丝层进行置换后,再进到下一槽。贫液自最终一槽排液口流出,金泥部分地附着在锌丝上,大部分沉于槽底,最终一致收回。

铝空气电池的工作原理及特点

2019-03-01 09:02:05

铝空气电池的作业原理:  铝空气电池的化学反应与锌空气电池相似,铝空气电池以高纯度铝Al(含铝99.99%)为正极、氧为负极,以(KOH)和(NaOH)水溶液为电解质。铝吸取空气重的氧,在电池放电时发生化学反应,铝和氧作用转化为氧化铝。铝空气电池的发展十分迅速,它在EV上的运用已获得杰出作用,是一种很有发展前途的空气电池。  铝空气电池的特色:  1、比能量大  铝空气电池的理论比能量可达8100Wh/kg,现在的铝空气电池的实践比能量只到达350Wh/kg,但也是铅酸电池的7~8倍、镍氢电池的5.8倍、锂电池的2.3倍。选用铝空气电池后,车辆能够明显地进步续驶路程,国外有关材料介绍,美国加利福尼亚州在运用铝空气电池的电动汽车上,有过只替换一次铝电极续驶路程达1600km的记载。  2、质量轻  我国开发和研发的牵引证动力型铅酸蓄电池的总能量为13.5kWh,总质量为375kg。而相同能量的铝空气电池总质量仅45kg,为铅酸蓄电池质量的12%。因为电池质量大大减轻,车辆的整备质量也下降,能够进步车辆的装载能量或延伸续驶路程。  3、铝没有毒性和危险性  铝对人体不会形成损伤,能够收回循环运用,不污染环境。铝的原材料丰厚,已具有大规模的铝冶炼厂,生产本钱较低。铝收回再生便利,收回再生本钱也较低。并且能够选用替换铝电极的办法,来处理铝空气电池充电较慢的问题。  尽管铝空气电池含有高的比能量,但比功率较低,充电和放电速度比较缓慢,电压滞后,自放电率较大,需求选用热办理体系来避免铝空气电池作业时的过热。

铝型材电泳涂装设备工作的原理

2018-12-25 10:54:25

铝型材电泳涂装(electro-coating)是利用外加电场使悬浮于电泳液中的颜料和树脂等微粒定向迁移并沉积于电极之一的基底表面的涂装方法。电泳涂装的原理发明于是20世纪30年代末,但开发这一技术并获得工业应用是在1963年以后,电泳涂装是近30年来发展起来的一种特殊涂膜形成方法,是对水性涂料最具有实际意义的施工工艺。具有水溶性、无毒、易于自动化控制等特点,迅速在汽车、建材、五金、家电等行业得到广泛的应用。  电泳涂装是把工件和对应的电极放入水溶性涂料中,接上电源后,依靠电场所产生的物理化学作用,使涂料中的树脂、颜填料在以被涂物为电极的表面上均匀析出沉积形成不溶于水的漆膜的一种涂装方法。电泳涂装是一个极为复杂的电化学反应过程,其中至少包括电泳、电沉积、电渗、电解四个过程。电泳涂装按沉积性能可分为阳极电泳(工件是阳极,涂料是阴离子型)和阴极电泳(工件是阴极,涂料是阳离子型);按电源可分为直流电泳和交流电泳;按工艺方法又有定电压和定电流法。目前在工业上较为广泛采用的是直流电源定电压法的阳极电泳。  1-经表面处理后的工件;2-电源;3-工件;4-喷水冲洗;5-槽液过滤;6-沉积槽;7-循环泵    电泳涂装与其他涂装方法相比较,具有下述特点:    (1)采用水溶性涂料,以水为溶解介质,节省了大量有机溶剂,大大降低了大气污染和环境危害,安全卫生,同时避免了火灾的隐患;  (2)涂装效率高,涂料损失小,涂料的利用率可达90%~95%;  (3)涂膜厚度均匀,附着力强,涂装质量好,工件各个部位如内层、凹陷、焊缝等处都能获得均匀、平滑的漆膜,解决了其他涂装方法对复杂形状工件的涂装难题;  (4)生产效率高,施工可实现自动化连续生产,大大提高劳动效率;  (5)设备复杂,投资费用高,耗电量大,其烘干固化要求的温度较高,涂料、涂装的管理复杂,施工条件严格,并需进行废水处理;  (6)只能采用水溶性涂料,在涂装过程中不能改变颜色,涂料贮存过久稳定性不易控制。    一、电泳涂装的设备    电泳涂装的设备是由电泳槽、搅拌装置、涂料过滤装置、温度调节装置、涂料管理装置、直流电源装置、电泳涂装后的水洗装置、超滤装置、烘烤装置、备用罐等组成。    电泳槽槽体的大小及形状需根据工件大小、形状和施工工艺确定。在保证一定的极间距离条件下,应尽可能设计小些。槽内装有过滤装置及温度调节装置,以保证漆液一定的温度和除去循环漆液中的杂质和气泡。搅拌装置可使工作漆液保持均匀一致,多采用循环泵,漆液的循环一般每小时4~6次,当循环泵开动时,槽内漆液液面应均匀翻动。涂料管理装置的作用在于补充调整涂料成分,控制槽液的PH值,用隔膜电极除去中和剂和用超滤装置排除低分子量成分等。电泳电源的选择,一般采用直流电源。整流设备可采用硅整流器或可控硅。电流的大小与涂料的性质、温度、工作面积、通电方式等有关,一般为30~50A/m2。水洗装置用于电泳涂装前后工件的冲洗,一般用去离子水,但需加压设备,常用的是一种带螺旋体的淋洗喷嘴。烘烤装置用来促进电泳涂料的干燥成膜,可采用电阻炉、感应电热炉和红外线烘烤设备。烘房设计要有预热、加热和后热三段,应根据涂料的品种和工件的情况制订。    二、影响电泳涂装的主要工艺参数    1、电压  电泳涂装采用的是定电压法,设备相对简单,易于控制。电压对漆膜的影响很大;电压越高,电泳漆膜越厚,对于难以涂装的部位可相应提高涂装能力,缩短施工时间。但电压过高,会引起漆膜表面粗糙,烘干后易产生“橘皮”现象。电压过低,电解反应慢,漆膜薄而均匀,泳透力差。电压的选择由涂料种类和施工要求等确定。一般情况下,电压与涂料的固体分及漆温成反比,与两极间距成正比。钢铁表面为40~70V,铝和铝合金表面可采用60~100V,镀锌件采用70~85V。    2、电泳时间  漆膜厚度随着电泳时间的延长而增加,但当漆膜达到一定厚度时,继续延长时间,也不能增加厚度,反而会加剧副反应;反之,电泳时间过短,涂层过薄。电泳时间应根据所用的电压,在保证涂层质量的条件下,越短越好。一般工件电泳时间为1至3分钟,大型工件为3至4分钟。如果被涂物件表面几何形状复杂,可适当提高电压和延长时间。    3、涂料温度  涂料温度高,成膜速率快,但漆膜外观粗糙,还会引起涂料变质;温度低,电沉积量少,成膜慢,涂膜薄而致密。施工过程中,由于电沉积时部分电能转化成热能,循环系统内机械摩擦产生热量,将导致涂料温度上升。一般漆液温度控制在某些方面15~30℃。    4、涂料的固体分和颜基比  市售的电泳涂料的固体分一般为50%左右,施工时,需用蒸馏水将涂料固体分控制在10%~15%。固体含量太低,漆膜的遮盖力不好,颜料易沉淀,涂料的稳定性差。固体分过高,粘度提高,会造成漆膜粗糙疏松,附着力差。一般颜基比为1比2左右,高光泽电泳涂料的颜基比可控制在1比4。由于实际操作中,涂料的颜料量会逐渐下降,必须随时添加颜料分高的涂料来调节。    5、涂料的PH值  电泳涂料的PH值直接影响槽液的稳定性。PH值过高,新沉积的涂膜会再溶解,漆膜变薄,电泳后冲洗会脱膜。PH值过低,工件表面光泽不一致,漆液的稳定性不好,已溶解的树脂会析出,漆膜表面粗糙,附着力降低。一般要求施工过程中,PH值控制在7.5~8.5之间。在施工工程中,由于连续进行电泳,阳离子的铵化合物在涂料中积蓄,导致PH值的上升。可采用补加低PH值的原液,更换阴极罩蒸馏水,用离子交换树脂除去铵离子,采用阳极罩等方法降低PH值。若PH值过低时,可加入乙醇铵来调节。    6、涂料电阻  被涂物件从前一道工序带入电泳槽的杂质离子等引起涂料电阻值的下降,从而导致漆膜出现粗糙不均和针孔等弊病。在涂装施工中,需对涂料进行净化处理。为了得到高质量涂膜,可采用阴极罩设备,以除去铵及钙、镁等杂质正离子。    7、工件与阴极间距离  距离近,沉积效率高。但距离过近,会使漆膜太厚而产生流挂、橘皮等弊病。一般距离不低于20cm。对大型而形状复杂的工件,当出现外部已沉积很厚涂膜,而内部涂膜仍较薄时,应在距离阴极较远的部位,增加辅助阴极。    三、电泳涂装的方法及技巧    (1)一般金属表面的电泳涂装,其工艺流程为:  预清理→上线→除油→水洗→除锈→水洗→中和→水洗→磷化→水洗→钝化→电泳涂装→槽上清洗→超滤水洗→烘干→下线。  (2)被涂物的底材及前处理对电泳涂膜有极大影响。铸件一般采用喷砂或喷丸进行除锈,用棉纱清除工件表面的浮尘,用80#~120#砂纸清除表面残留的钢丸等杂物。钢铁表面采用除油和除锈处理,对表面要求过高时,进行磷化和钝化表面处理。黑色金属工件在阳极电泳前必须进行磷化处理,否则漆膜的耐腐蚀性能较差。磷化处理时,一般选用锌盐磷化膜,厚度约1~2μm,要求磷化膜结晶细而均匀。  (3)在过滤系统中,一般采用一级过滤,过滤器为网袋式结构,孔径为25~75μm。电泳涂料通过立式泵输送到过滤器进行过滤。从综合更换周期和漆膜质量等因素考虑,孔径50μm的过滤袋最佳,它不但能满足漆膜的质量要求,而且解决了过滤袋的堵塞问题。  (4)电泳涂装的循环系统循环量的大小,直接影响着槽液的稳定性和漆膜的质量。加大循环量,槽液的沉淀和气泡减少;但槽液老化加快,能源消耗增加,槽液的稳定性变差。将槽液的循环次数控制6~8次/h较为理想,不但保证漆膜质量,而且确保槽液的稳定运行。  (5)随着生产时间的延长,阳极隔膜的阻抗会增加,有效的工作电压下降。因此,生产中应根据电压的损失情况,逐步调高电源的工作电压,以补偿阳极隔膜的电压降。  (6)超滤系统控制工件带入的杂质离子的浓度,保证涂装质量。在此系统的运行中应注意,系统一经运行后应连续运行,严禁间断运行,以防超滤膜干枯。干枯后的树脂和颜料附着在超滤膜上,无法彻底清洗,将严重影响超滤膜的透水率和使用寿命。超滤膜的出水率随运行时间而呈下降趋势,连续工作30~40天应清洗一次,以保证超滤浸洗和冲洗所需的超滤水。  (7)电泳涂装法适用于大量流水线的生产工艺。电泳槽液的更新周期应在3个月以内。以一个年产30万份钢圈的电泳生产线为例,对槽液的科学管理极为重要,对槽液的各种参数定期进行检测,并根据检测结果对槽液进行调整和更换。一般按如下频率测量槽液的参数:电泳液、超滤液及超滤清洗液、阴(阳)极液、循环洗液、去离子清洗液的PH值、固体含量和电导率每天一次;颜基比、有机溶剂含量、试验室小槽试验每周2次。  (8)对漆膜质量的管理,应经常检查涂膜的均一性和膜厚,外观不应有针孔、流挂、橘皮、皱纹等现象,定期检查涂膜的附着力、耐腐蚀性能等物理化学指标。检验周期按生产厂家的检验标准,一般每个批次都需检测。

金属冷喷涂技术特点和工作原理

2019-03-13 09:04:48

冷喷涂技能是在镁合金表面上生成厚的铝镀膜的一种有用办法,该办法对表面制备要求不高,并且对镀件的力学或热学特性无需顾及。许多时分,仅在钢紧固件周围需求进行电池腐蚀维护,而冷喷涂恰恰是一种对露出镁表面进行部分维护的立异技能。  冷喷涂的技能特色  冷喷涂防腐是一项性技能,凭借这项技能可直接、就地在镁合金上生成厚的铝镀膜到达下降或扫除常见损害或电腐蚀形成的损害。这项技能有望战胜原有镁合金防腐技能的缺陷,然后有助于将镁用于轿车的外部元件。  冷喷涂技能的的工艺原理  冷喷涂是一项锋芒毕露的固态工艺。该办法可将以超声加快的固体颗粒的动能在撞击到镀件表面时转变为热能,然后完结冶金焊接。该工艺的原理是:每种金属均有其特定的、与温度相关的临界颗粒速度,当颗粒运动超越这一速度时即会焊接于镀件之上。  在传统的热喷涂工艺中,因为温度较高,镀层与镀件材料均会被氧化、发生冶金形变和剩下张应力。反之,冷喷涂工艺制成的镀膜,孔隙度很低(  在高压冷喷涂技能中,高压氦或氮(350~450磅/平方英寸)用作载气,可将喷涂材料加快到超声速度。气体被加热并强制经过一个聚集-发散喷头(deLaval),该处被加快至超声速度(大于1000米/秒)。喷涂颗粒在喷头上游方被沿轴向注入。  在低压冷喷涂技能中,氮或空气被加压至70~15磅/平方英寸,而喷涂粉末在喷头的发散部位的下游方沿径向注入。低压冷喷涂体系是手提式的、运作更经济,颗粒速度可达800米/秒。便携式冷喷涂机可用于铝、铜、锌及其他金属组合的喷涂。便于带着特性使低压冷喷涂机更适用于户外保养和修正。  冷喷涂技能是在镁合金表面上生成厚的铝镀膜的一种有用办法,该办法对表面制备要求不高,并且对镀件的力学或热学特性无需顾及。铝镀膜表现出对镁元件具有避免各种以及电腐蚀的才能。许多时分,仅在钢紧固件周围需求进行电池腐蚀维护,而冷喷涂恰恰是一种对露出镁表面进行部分维护的立异技能。  可是,为了了解和改进冷喷涂工艺有必要进行更充沛的研讨,尤其是关于多种材料组合以及冷喷涂工艺自身的不断发展立异,以及更佳的使用材料于未来技能,还需求进行很多的研讨工作。

粉末喷涂的工作原理及特性浅析

2019-03-11 11:09:41

中心提示:粉末喷涂使用静电喷涂的原理把枯燥粉末状物吸附在金属铝型材上通过200℃以上高温烧烤后粉状物固化成为一层约60微米厚巩固亮光的涂层。粉末喷涂铝型材在正常条件下使用寿命达30年。其表面涂层在5-10年内确保不褪色、不变色、不龟裂。其耐候性及而腐蚀性均优于普通铝材色彩多样化。   粉末喷涂使用静电喷涂的原理把枯燥粉末状物吸附在金属铝型材上通过200℃以上高温烧烤后粉状物固化成为一层约60微米厚巩固亮光的涂层。使产品表面平坦润滑色泽均匀具极强的耐酸性、耐碱性、耐撞性、耐磨损能长时间饱尝激烈紫外辐射和酸雨的腐蚀不呈现涂层粉化、褪色、掉落等现象。粉末喷涂铝型材在正常条件下使用寿命达30年。其表面涂层在5-10年内确保不褪色、不变色、不龟裂。其耐候性及而腐蚀性均优于普通铝材色彩多样化。   供粉设备   在供粉设备中,粉末处在一种流化的状况,这是通过压缩空气的效果而完成的,之后粉末通过虹吸效果被高速活动的气流带着,构成粉气混合,通过文丘里粉泵,输粉管,终究抵达喷上。   输送到喷上的粉末是能够调控的,具体地说就是能够别离调整粉末和空气的参数,改变出粉量和粉末的雾化状况,然后能够完成不同的涂膜厚度,满意不同产品的需求。供粉设备有满足的才能,即使喷的输粉管有50英尺长,也能够供给满足的压力和流量。

黄铜电磁阀工作原理及其尺寸

2019-05-29 19:03:57

黄铜电磁阀作业原理及其尺度?黄铜电磁阀作业原理及其尺度有哪些?黄铜电磁阀作业原理及其尺度怎样表明?什么是黄铜电磁阀呢?黄铜电磁阀是工业进程主动化操控体系用的执行器,它在承受电控信号后能主动敞开或封闭阀门,完成对管道中流体介质的通断或流量调理操控,然后对体系中的温度、流量、压力等参数进行主动调理或长途操控。所以说黄铜电磁阀效果仍是适当重要的,下面咱们全铜网专家带你好好了解关于“黄铜电磁阀作业原理及其尺度”这个百科吧。直动式黄铜电磁阀  黄铜电磁阀作业原理?  黄铜电磁阀的作业原理:电磁阀里有密闭的腔,在的不同方位开有通孔,每个孔都通向不同的油管,腔中间是阀,双面是两块电磁铁,哪面的磁铁线圈通电阀体就会被吸引到哪边,经过操控阀体的移动来档住或漏出不同的排油的孔,而进油孔是常开的,液压油就会进入不同的排油管,然后经过油的压力来推进油刚的活塞,活塞又带动活塞杆,活塞竿带动机械设备动。这样经过操控电磁铁的电流就操控了机械运动。先导式黄铜电磁阀  黄铜电磁阀的分类?  1.直动式电磁阀:原理:通电时,电磁线圈发生电磁力把封闭件从阀座上提起,阀门翻开;断电时,电磁力消失,绷簧把封闭件压在阀座上,阀门封闭。特色:在真空、负压、零压时能正常作业,但通径一般不超越25mm。  2.散布直动式电磁阀:原理:它是一种直动和先导式相结合的原理,当进口与出口没有压差时,通电后,电磁力直接把先导小阀和主阀封闭件顺次向上提起,阀门翻开。当进口与出口到达启动压差时,通电后,电磁力先导小阀,主阀下腔压力上升,上腔压力下降,然后运用压差把主阀向上推开;断电时,先导阀运用绷簧力或介质压力推进封闭件,向下移动,使阀门封闭。特色:在零压差或真空、高压时亦能可*动作,但功率较大,要求有必要水平装置。  3.先导式电磁阀:原理:通电时,电磁力把先导孔翻开,上腔室压力敏捷下降,在封闭件周围构成上低下高的压差,流体压力推进封闭件向上移动,阀门翻开;断电时,绷簧力把先导孔封闭,进口压力经过旁通孔敏捷腔室在关阀件周围构成下低上高的压差,流体压力推进封闭件向下移动,封闭阀门。特色:流体压力规模上限较高,可任意装置(需定制)但有必要满意流体压差条件。  黄铜电磁阀的尺度?  外形尺度见下表:黄铜电磁阀外形尺度   结构规格参数见下表:黄铜电磁阀结构规格参数  黄铜电磁阀挑选运用的注意事项?  1.腐蚀性介质:宜选用塑料王电磁阀和全不锈钢;关于强腐蚀的介质有必要选用阻隔膜片式。例CD-F.Z3CF。中性介质,也宜选用铜合金为阀壳材料的电磁阀,不然,阀壳中常有锈屑掉落,尤其是动作不频频的场合。用阀则不能选用铜材。  2.爆炸性环境:有必要选用相应防爆等级产品,露天装置或粉尘多场合应选用防水,防尘种类。  3.电磁阀公称压力应超越管内最高作业压力。 

铝型材电泳涂装设备工作原理

2018-12-20 14:27:14

铝型材电泳涂装(electro-coating)是利用外加电场使悬浮于电泳液中的颜料和树脂等微粒定向迁移并沉积于电极之一的基底表面的涂装方法。电泳涂装的原理发明于是20世纪30年代末,但开发这一技术并获得工业应用是在1963年以后,电泳涂装是近30年来发展起来的一种特殊涂膜形成方法,是对水性涂料最具有实际意义的施工工艺。具有水溶性、无毒、易于自动化控制等特点,迅速在汽车、建材、五金、家电等行业得到广泛的应用。  电泳涂装是把工件和对应的电极放入水溶性涂料中,接上电源后,依靠电场所产生的物理化学作用,使涂料中的树脂、颜填料在以被涂物为电极的表面上均匀析出沉积形成不溶于水的漆膜的一种涂装方法。电泳涂装是一个极为复杂的电化学反应过程,其中至少包括电泳、电沉积、电渗、电解四个过程。电泳涂装按沉积性能可分为阳极电泳(工件是阳极,涂料是阴离子型)和阴极电泳(工件是阴极,涂料是阳离子型);按电源可分为直流电泳和交流电泳;按工艺方法又有定电压和定电流法。目前在工业上较为广泛采用的是直流电源定电压法的阳极电泳。  1-经表面处理后的工件;2-电源;3-工件;4-喷水冲洗;5-槽液过滤;6-沉积槽;7-循环泵  电泳涂装与其他涂装方法相比较,具有下述特点:  (1)采用水溶性涂料,以水为溶解介质,节省了大量有机溶剂,大大降低了大气污染和环境危害,安全卫生,同时避免了火灾的隐患;  (2)涂装效率高,涂料损失小,涂料的利用率可达90%~95%;  (3)涂膜厚度均匀,附着力强,涂装质量好,工件各个部位如内层、凹陷、焊缝等处都能获得均匀、平滑的漆膜,解决了其他涂装方法对复杂形状工件的涂装难题;  (4)生产效率高,施工可实现自动化连续生产,大大提高劳动效率;  (5)设备复杂,投资费用高,耗电量大,其烘干固化要求的温度较高,涂料、涂装的管理复杂,施工条件严格,并需进行废水处理;  (6)只能采用水溶性涂料,在涂装过程中不能改变颜色,涂料贮存过久稳定性不易控制。  一、电泳涂装的设备  电泳涂装的设备是由电泳槽、搅拌装置、涂料过滤装置、温度调节装置、涂料管理装置、直流电源装置、电泳涂装后的水洗装置、超滤装置、烘烤装置、备用罐等组成。  电泳槽槽体的大小及形状需根据工件大小、形状和施工工艺确定。在保证一定的极间距离条件下,应尽可能设计小些。槽内装有过滤装置及温度调节装置,以保证漆液一定的温度和除去循环漆液中的杂质和气泡。搅拌装置可使工作漆液保持均匀一致,多采用循环泵,漆液的循环一般每小时4~6次,当循环泵开动时,槽内漆液液面应均匀翻动。涂料管理装置的作用在于补充调整涂料成分,控制槽液的PH值,用隔膜电极除去中和剂和用超滤装置排除低分子量成分等。电泳电源的选择,一般采用直流电源。整流设备可采用硅整流器或可控硅。电流的大小与涂料的性质、温度、工作面积、通电方式等有关,一般为30~50A/m2。水洗装置用于电泳涂装前后工件的冲洗,一般用去离子水,但需加压设备,常用的是一种带螺旋体的淋洗喷嘴。烘烤装置用来促进电泳涂料的干燥成膜,可采用电阻炉、感应电热炉和红外线烘烤设备。烘房设计要有预热、加热和后热三段,应根据涂料的品种和工件的情况制订。  二、影响电泳涂装的主要工艺参数  1、电压  电泳涂装采用的是定电压法,设备相对简单,易于控制。电压对漆膜的影响很大;电压越高,电泳漆膜越厚,对于难以涂装的部位可相应提高涂装能力,缩短施工时间。但电压过高,会引起漆膜表面粗糙,烘干后易产生“橘皮”现象。电压过低,电解反应慢,漆膜薄而均匀,泳透力差。电压的选择由涂料种类和施工要求等确定。一般情况下,电压与涂料的固体分及漆温成反比,与两极间距成正比。钢铁表面为40~70V,铝和铝合金表面可采用60~100V,镀锌件采用70~85V。  2、电泳时间  漆膜厚度随着电泳时间的延长而增加,但当漆膜达到一定厚度时,继续延长时间,也不能增加厚度,反而会加剧副反应;反之,电泳时间过短,涂层过薄。电泳时间应根据所用的电压,在保证涂层质量的条件下,越短越好。一般工件电泳时间为1至3分钟,大型工件为3至4分钟。如果被涂物件表面几何形状复杂,可适当提高电压和延长时间。  3、涂料温度  涂料温度高,成膜速率快,但漆膜外观粗糙,还会引起涂料变质;温度低,电沉积量少,成膜慢,涂膜薄而致密。施工过程中,由于电沉积时部分电能转化成热能,循环系统内机械摩擦产生热量,将导致涂料温度上升。一般漆液温度控制在某些方面15~30℃。  4、涂料的固体分和颜基比  市售的电泳涂料的固体分一般为50%左右,施工时,需用蒸馏水将涂料固体分控制在10%~15%。固体含量太低,漆膜的遮盖力不好,颜料易沉淀,涂料的稳定性差。固体分过高,粘度提高,会造成漆膜粗糙疏松,附着力差。一般颜基比为1比2左右,高光泽电泳涂料的颜基比可控制在1比4。由于实际操作中,涂料的颜料量会逐渐下降,必须随时添加颜料分高的涂料来调节。  5、涂料的PH值  电泳涂料的PH值直接影响槽液的稳定性。PH值过高,新沉积的涂膜会再溶解,漆膜变薄,电泳后冲洗会脱膜。PH值过低,工件表面光泽不一致,漆液的稳定性不好,已溶解的树脂会析出,漆膜表面粗糙,附着力降低。一般要求施工过程中,PH值控制在7.5~8.5之间。在施工工程中,由于连续进行电泳,阳离子的铵化合物在涂料中积蓄,导致PH值的上升。可采用补加低PH值的原液,更换阴极罩蒸馏水,用离子交换树脂除去铵离子,采用阳极罩等方法降低PH值。若PH值过低时,可加入乙醇铵来调节。  6、涂料电阻  被涂物件从前一道工序带入电泳槽的杂质离子等引起涂料电阻值的下降,从而导致漆膜出现粗糙不均和针孔等弊病。在涂装施工中,需对涂料进行净化处理。为了得到高质量涂膜,可采用阴极罩设备,以除去铵及钙、镁等杂质正离子。  7、工件与阴极间距离  距离近,沉积效率高。但距离过近,会使漆膜太厚而产生流挂、橘皮等弊病。一般距离不低于20cm。对大型而形状复杂的工件,当出现外部已沉积很厚涂膜,而内部涂膜仍较薄时,应在距离阴极较远的部位,增加辅助阴极。  三、电泳涂装的方法及技巧  (1)一般金属表面的电泳涂装,其工艺流程为:  预清理→上线→除油→水洗→除锈→水洗→中和→水洗→磷化→水洗→钝化→电泳涂装→槽上清洗→超滤水洗→烘干→下线。  (2)被涂物的底材及前处理对电泳涂膜有极大影响。铸件一般采用喷砂或喷丸进行除锈,用棉纱清除工件表面的浮尘,用80#~120#砂纸清除表面残留的钢丸等杂物。钢铁表面采用除油和除锈处理,对表面要求过高时,进行磷化和钝化表面处理。黑色金属工件在阳极电泳前必须进行磷化处理,否则漆膜的耐腐蚀性能较差。磷化处理时,一般选用锌盐磷化膜,厚度约1~2μm,要求磷化膜结晶细而均匀。  (3)在过滤系统中,一般采用一级过滤,过滤器为网袋式结构,孔径为25~75μm。电泳涂料通过立式泵输送到过滤器进行过滤。从综合更换周期和漆膜质量等因素考虑,孔径50μm的过滤袋最佳,它不但能满足漆膜的质量要求,而且解决了过滤袋的堵塞问题。  (4)电泳涂装的循环系统循环量的大小,直接影响着槽液的稳定性和漆膜的质量。加大循环量,槽液的沉淀和气泡减少;但槽液老化加快,能源消耗增加,槽液的稳定性变差。将槽液的循环次数控制6~8次/h较为理想,不但保证漆膜质量,而且确保槽液的稳定运行。  (5)随着生产时间的延长,阳极隔膜的阻抗会增加,有效的工作电压下降。因此,生产中应根据电压的损失情况,逐步调高电源的工作电压,以补偿阳极隔膜的电压降。  (6)超滤系统控制工件带入的杂质离子的浓度,保证涂装质量。在此系统的运行中应注意,系统一经运行后应连续运行,严禁间断运行,以防超滤膜干枯。干枯后的树脂和颜料附着在超滤膜上,无法彻底清洗,将严重影响超滤膜的透水率和使用寿命。超滤膜的出水率随运行时间而呈下降趋势,连续工作30~40天应清洗一次,以保证超滤浸洗和冲洗所需的超滤水。  (7)电泳涂装法适用于大量流水线的生产工艺。电泳槽液的更新周期应在3个月以内。以一个年产30万份钢圈的电泳生产线为例,对槽液的科学管理极为重要,对槽液的各种参数定期进行检测,并根据检测结果对槽液进行调整和更换。一般按如下频率测量槽液的参数:  电泳液、超滤液及超滤清洗液、阴(阳)极液、循环洗液、去离子清洗液的PH值、固体含量和电导率每天一次;颜基比、有机溶剂含量、试验室小槽试验每周2次。  (8)对漆膜质量的管理,应经常检查涂膜的均一性和膜厚,外观不应有针孔、流挂、橘皮、皱纹等现象,定期检查涂膜的附着力、耐腐蚀性能等物理化学指标。检验周期按生产厂家的检验标准,一般每个批次都需检测。

处理铜镉渣生产镉

2019-02-11 14:05:38

一、电积法出产金属镉 以铜镉渣为质料出产金属镉的电积法工艺流程如图1所示。图1  从铜镉渣出产金属镉电积法的工艺流程 铜镉渣的成分一般动摇规模为:2.5%~12%Cd,35%~60%Zn,4%~17%Cu,0.05%~2.0%Fe铜镉渣中还含有少数As,Sb,SiO2,Co,Ni,T1,In等杂质。 为了加快浸出进程,有的工厂在浸出前将铜镉渣堆积在空气中氧化。这样也增加了铜溶解的丢失,只要在处理含铜较低的铜镉渣时才适用这种处理。浸出进程得到的铜渣成分为:30%~50%Cu,10%~15%Zn,0.3%~1.0%Cd。 在浸出中,除了锌和铜的溶解外,还有一些Ni,Co,In,T1进入溶液,得到的浸出液成分为:120~130g/LZn,8~16g/LCd,0.3~0.8g/LCu,3~9g/LFe,0.05~0.1g/LCo,0.05~0.1g/LNi。浸出液经加锌粉净化除掉铜后,送去加锌粉置换沉积镉。置换沉积镉一般分两段操作。在榜首段坚持温度为333K,使溶液中的镉降到1g/L中止。过滤别离铜镉渣后的溶液再进行第二段操作,可进一步使镉的含量降到10~15mg/L。第二段得到的海绵镉(Ⅱ)含镉低,反回铜镉渣的浸出进程。第二段置换后的溶液中含有Co,T1,In等,用黄药除钴后去进一步收回T1与In。 榜首段置换沉积镉得到的海绵(Ⅰ)用镉电解液浸出。溶液中硫酸的浓度为200~250g/L,浸出温度353~363K,参加MnO2或KMnO4以加快镉海绵的溶解,浸出终了的pH值为4.8~5.2,铜水解进入渣中。 别离铜渣后的镉绵浸出液,加SrCO3除铅,加锌粉置换除铜,加KMnO4氧化T1与Fe,再水解沉积。 镉溶液的电积一般选用电解液不循环操作准则,其作业条件及技能指标: 参加电解液成分/(g·L-1)      160~220Cd,20~30Zn,12~15H2SO4 电积后废液成分/(g·L-1)      15~20Cd,150~180H2SO4 电解液温度/K                  303~308 电流效率/%                    70~92 槽电压/V                   2.5~2.6 电积周期/h                 24 电能耗费/(kW·h·t-1)     1400~1700 选用电解液循环的出产方式,能够得到较高的电流效率。 前苏联许多湿法炼锌厂选用电积法工艺流程。我国湿法炼锌厂选用电解液循环准则的电积法。例如株洲冶炼厂处理这种Cu-Cd渣的电积法流程见图2。Cu-Cd渣的化学分为: 5.64%Cu,14.31%Cd,40.26%Zn,1.27%Pb,0.076%Ni,0.0212%Co,0.0075%In,0.0024%Ge,0.0029%Ga,0.0329%T1,4.07%Fe。图2  株洲冶炼厂从Cu-Cd渣出产镉的工艺流程 株洲冶炼厂用铜镉渣出产镉的首要冶炼进程技能条件如下: (一)Cu-Cd渣的浸出 用50m3的机械拌和浸出槽进行浸出。将硫酸缓慢地参加盛有Cu-Cd渣的浸出槽中,坚持浸出的最高酸度为10~15g/L,温度为353~363K。当酸度降至5~4g/L时,参加软锰矿,在pH值为4.8~5.0时,加石灰乳(现改用ZnO粉)中和至pH=5.2~5.4时便中止拌和。整个浸出进程连续6~8h。 经28m2的胶质压滤机压滤,所得压滤渣成分:20%~30%Cu,<1%Cd,送铜冶炼处理收回铜。滤液成分:8~15g/LCd,80~140g/LZn,0.050g/LCu。 (二)置换 置换在50m3的机械拌和槽中进行。置换前加H2SO4将浸出的滤液酸化至pH=3~4,缓慢地参加锌粉进行置换反响,待分析溶液含镉小于100mg/L时即送压滤。 置换得到的海绵镉含60%~80%Cd,再堆积7~10天天然氧化后送去造液。置换后的贫液含有15~30g(T1)/m3时,可加锌粉置换出后再送湿法炼锌体系。 (三)造液 在9m3的机械拌和槽中造液。将海绵镉与浓硫酸参加槽中,坚持溶解85~90℃,经2~3h待溶液酸度降至0.5~1g/L,便参加KMnO4氧化除铁,然后参加镉绵使pH值降至3.8~4.0,再用石灰乳中和至pH=5.4,便送去过滤。 (四)净化 在17m3机械拌和槽中净化。在50℃条件下,参加新鲜镉绵置换除铜后,再加KMnO4氧化除铁。净化后溶液的成分:200~250g/LCd,20~30g/LZn,低于0.05g/LFe,低于0.0005g/LCu,低于0.001g/L(As+Sb)。 (五)电积 在钢筋混凝土内衬铅皮的电解槽中进行电解液循环。槽的尺度为2800×850×1250mm,每槽可装阳极26片,阴极25片。用一台2000A与0~36V的硒整流器供电。 电积进程的技能条件如下: 同名极距                    10mm 电解液循环量                0.103m3/min 电解液温度                  298~305K 电流密度                    45~75A/m2 槽电压                      2.4~2.5V 电解周期                    24h 电解液成分分/(g·L-1)        60~70Cd,                             120~145H2SO4 (六)精粹熔铸 在容量1t的铸铁锅中进行精粹。 熔铸温度为723~823K,表面掩盖一层NaOH,铸成7.5kg的镉锭,其成分:镉99.99%以上,铅低于0.004%,锌低于0.002%,铜低于0.001%,铁低于0.002%。镉的一级品率,均到达100%。 二、置换法出产金属镉 因为电积法出产镉的电耗大,许多工厂将电积法改为置换法。 美国熔炼与精粹公司的电锌厂,原选用电积法处理来自锌出产第二段净化的镉渣出产镉,现改为置换法,其工艺流程见图3。图3  美国熔炼与精粹公司从镉渣出产镉的工艺流程 芬兰科科拉电锌厂使用第二段净化产出的镉渣出产镉,也是选用置换法出产流程连续作业。科科拉电锌厂处理镉渣成分如下:1号15%~25%Cd,约1%Cu,0.05%Co,0.005%~0.05%Ni,60%Zn;2号22.4%Cd,0.7%Cu,54.5%Zn。 前苏联乌斯基-卡敏诺哥尔斯克铅锌联合厂商的电锌厂是在离心反响器中以置换沉积法处理Cu-Cd渣,其出产流程见图4。图4  钨斯基-卡敏诺哥尔斯克电锌厂处理铜镉渣出产工艺流程 离心反响别离器外形为圆柱体,中心装有空心轴,轴上装有特殊结构的别离盘,空心轴的转速到达3000r/min。 在离心反响器中置换沉积的速度超越一般置换沉积槽的沉积速度300倍,每升容积的出产率到达200L/h。在第二段离心反响器中所得的低镉绵用锌废电解液溶解,加热到343K,反响终了的pH=4.5~5.5,然后用KMnO4净化除,再送往离心反响器中置换沉镉。

铝及其合金电镀硬铬工艺原理

2019-03-11 11:09:41

铝是一种化学活性很高的生动金属,它的电极电势很低(Φ=-1.67V),具有很强的亲氧性。一起又是一种金属,在空气中极易发作钝化,给铝合金电镀带来了困难。铸造铝合金因有砂眼、起泡等缺点,在电镀中简单停留残液和气体,会引起氢脆和镀层掉落等现象。     铝及其合金电镀的关键是镀层与基体金属的结合力问题;而影响结合力的关键是预镀是否合理。现在常用的工艺有两次浸锌法、化学镀镍 磷、浸锌后镀镍、浸锌后镀锌、磷酸阳极氧化法和浸蚀法等。这些工艺的进程大致附近,都是先去除表面的氧化膜,再经过不同办法取得安稳的中间层,最终进行电镀。安稳的中间层能够防止天然氧化膜的再生,在镀前保护好裸铝表面;一起构成具有超微观、均匀的凹凸结构以及较大的孔体积和较小的电阻;确保在电镀时堆积金属快,晶核构成多,附着好;并且能够防止高硬度的铬层与较软的铝基体直接触摸而或许引起开裂和洼陷。

耐磨钢管工作原理、特点、使用范围

2019-03-15 11:27:19

工作原理:磨粒磨损是各种磨损中最严重的磨损形式,其实质是由于硬质磨粒对金属表面进行切削或凿削作用的结果。磨粒刺入金属表面产生塑性变形和磨痕直至将金属表面磨蚀。我公司研制的。它从根本上解决了电站、矿山等行业中碎煤、磨煤、给粉等设备在运转过程中出现的漏煤、漏油、漏风、漏灰等事故。 特点:高强度稀土耐磨钢具有以下特点:1、 该材料流动性能好,故适合于铸造较复杂的工件。2、 该材料经退火后具有良好的机械加工性能,淬火,回火后变形量小。3、 该材料使用寿命是国内原有材料的3—5倍。4、 硬度HRC≥42,并具有良好的工艺可焊性。 使用范围:      该材料广泛应用于锅炉系统中输煤、制粉、输粉等耐磨配件,如:MPS(RP、HP)等中速磨煤辊套、衬瓦、落煤管、锥斗、弯头、直管、灰渣、浆泵配件、衬板等各种耐磨件。

氧化生产线工作原理及特点

2018-12-29 09:42:53

氧化生产线工作原理是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。  氧化生产线特点:  1、槽液成本低,成分简单,操作维护简便,一般只需将硫酸稀释到一定的浓度即可,无需添加其他  化学药品,推荐使用化学纯硫酸,杂质较少的工业级硫酸也可采用,所以成本特别低。    2、氧化膜透明度高。纯铝的硫酸阳极氧化膜,是无色透明的,对于铝合金,随着合金元素Si、Fe、Cu、Mn的增加,透明度会下降。相对其他电解液,硫酸阳极氧化膜的颜色是最浅的。  3、着色性高,硫酸氧化膜透明,多孔层吸附性强,易于染色和着色,着色鲜艳不易退去,有很强的装饰作用。  应用领域:  有色金属或其合金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。

真空电镀(PVD)的基本原理

2019-01-14 14:52:54

真空电镀(PVD)的基本原理 惰性气体或反应气体电离为气体离子,气体离子因靶(所谓靶是IP电镀的消耗材料)的负电位形成定向运动,轰击固体靶材表面进行能量交换,使靶材获得能量溅射出靶原子或分子,在电场加速运动下产生物理气象沉积(PVD)于所电镀产品表面,形成电镀层。PVD表面处理特点是:1、光泽度好2、无镍环保3、延长基本寿命1~2年与普通水电镀对比:处理方式 IP 水电镀 电泳漆光泽度 好 好 一般抗腐蚀性 好 一般 好耐磨性 优良 一般 差品质保证 1~2年 3~6个月 3个月

液体喷砂机的构造及工作原理说明

2019-03-11 13:46:31

液体喷砂机相关于干式喷砂机来说,最大的特性就是很好地操控了喷砂加工过程中粉尘污染,改善了喷砂操作的作业环境。下面将对液体喷砂机的结构组成和作业原理中止详尽地引见。   1.普通组成   一个无缺的液体喷砂机普通由五个体系组成,即结构体系、介质动力体系、管路体系、操控体系和辅佐体系。   2.作业原理   液体喷砂机是以磨液泵作为磨液的供料动力,通过磨液泵将拌和均匀的磨液(磨料和水的混合液)保送到喷内。紧缩空气作为磨液的加快动力,通过输气管进入喷,在喷内,紧缩空气对进入喷的磨液加快,并经喷嘴射出,放射到被加工表面抵达预期的加工意图。在液体喷砂机中,磨液泵为供料动力,紧缩空气为加快动力。   冷冻喷砂机,全称为主动放射式冷冻修边机,冷冻喷砂理论来源于上世纪70年代欧美,后被日本炭酸株式会社发明改善该设备首要用于代替手艺对橡胶模压件、精密注塑及压铸件产品中止去毛边处置,此类设备从70年代末初步曾经在兴隆国度被遍及运用,国内也在2000年后初步逐步推广并成为橡塑合金职业必备的后道工序设备之一。

气动铝合金球阀定义及工作原理介绍

2018-12-28 09:57:14

气动铝合金球阀在工业上的应用是广泛的,以下介绍下气动铝合金球阀知识及工作原理。   气动铝合金球阀是由旋塞阀演变而来。它具有相同的旋转90度动作,不同的是旋塞体是球体,有圆形通孔或通道通过其轴线。球面和通道口的比例应该是这样的,即当球旋转90度时,在进、出口处应全部呈现球面,从而截断流动。本类阀门在管道中可任意位置安装。   气动球阀是球阀配上气动执行器。气动执行器的执行速度相对较快,最快的开关速度0.05秒/次,所以通常也叫气动快速切断球阀。气动球阀通常配置各种附件,比如电磁阀、气源处理三联件、限位开关、定位器、控制箱等,以实现就地控制和远距离集中控制,在控制室里就可以控制阀门的开关。    气动铝合金球阀工作原理如下:    1.当气动执行器与电路和系统气源接通后,空气通过管道A或B管进入A缸(B缸)推动活塞向一端运动,从而带动旋转轴和球芯转动90°    2.气动执行器顶部连动可视器,当绿色标志指向“开”字时标志阀门开启。    3.回信器信号灯绿灯亮时阀门处在开启位置,而红灯亮时阀门处在关闭位置    4.定位器可调节阀门管道流量5.阀座采用弹性密封结构,密封可靠,启闭轻松。    6.阀杆采用有倒密封的下装式结构,阀腔异常升压时,阀杆不会被冲击。    7.气动活塞式执行器采用低摩擦材料做成轴承套,缸体内外表面经硬质阳极氧化防腐处理,大大提高了气缸的使用寿命。    气动铝合金球阀广泛适用于天然气、油品、化工、冶金、造纸、电力、矿业、印染、生物制药、日用化工、食品饮料、水处理及空气处理等行业的流体控制或调节控制,与自动化气动仪表配套使用。

铝型材电泳涂装设备工作原理解析

2018-12-20 09:35:41

铝型材电泳涂装(electro-coating)是利用外加电场使悬浮于电泳液中的颜料和树脂等微粒定向迁移并沉积于电极之一的基底表面的涂装方法。电泳涂装的原理发明于是20世纪30年代末,但开发这一技术并获得工业应用是在1963年以后,电泳涂装是近30年来发展起来的一种特殊涂膜形成方法,是对水性涂料最具有实际意义的施工工艺。具有水溶性、无毒、易于自动化控制等特点,迅速在汽车、建材、五金、家电等行业得到广泛的应用。  电泳涂装是把工件和对应的电极放入水溶性涂料中,接上电源后,依靠电场所产生的物理化学作用,使涂料中的树脂、颜填料在以被涂物为电极的表面上均匀析出沉积形成不溶于水的漆膜的一种涂装方法。电泳涂装是一个极为复杂的电化学反应过程,其中至少包括电泳、电沉积、电渗、电解四个过程。电泳涂装按沉积性能可分为阳极电泳(工件是阳极,涂料是阴离子型)和阴极电泳(工件是阴极,涂料是阳离子型);按电源可分为直流电泳和交流电泳;按工艺方法又有定电压和定电流法。目前在工业上较为广泛采用的是直流电源定电压法的阳极电泳。  1-经表面处理后的工件;2-电源;3-工件;4-喷水冲洗;5-槽液过滤;6-沉积槽;7-循环泵  电泳涂装与其他涂装方法相比较,具有下述特点:  (1)采用水溶性涂料,以水为溶解介质,节省了大量有机溶剂,大大降低了大气污染和环境危害,安全卫生,同时避免了火灾的隐患;  (2)涂装效率高,涂料损失小,涂料的利用率可达90%~95%;  (3)涂膜厚度均匀,附着力强,涂装质量好,工件各个部位如内层、凹陷、焊缝等处都能获得均匀、平滑的漆膜,解决了其他涂装方法对复杂形状工件的涂装难题;  (4)生产效率高,施工可实现自动化连续生产,大大提高劳动效率;  (5)设备复杂,投资费用高,耗电量大,其烘干固化要求的温度较高,涂料、涂装的管理复杂,施工条件严格,并需进行废水处理;  (6)只能采用水溶性涂料,在涂装过程中不能改变颜色,涂料贮存过久稳定性不易控制。  一、电泳涂装的设备  电泳涂装的设备是由电泳槽、搅拌装置、涂料过滤装置、温度调节装置、涂料管理装置、直流电源装置、电泳涂装后的水洗装置、超滤装置、烘烤装置、备用罐等组成。  电泳槽槽体的大小及形状需根据工件大小、形状和施工工艺确定。在保证一定的极间距离条件下,应尽可能设计小些。槽内装有过滤装置及温度调节装置,以保证漆液一定的温度和除去循环漆液中的杂质和气泡。搅拌装置可使工作漆液保持均匀一致,多采用循环泵,漆液的循环一般每小时4~6次,当循环泵开动时,槽内漆液液面应均匀翻动。涂料管理装置的作用在于补充调整涂料成分,控制槽液的PH值,用隔膜电极除去中和剂和用超滤装置排除低分子量成分等。电泳电源的选择,一般采用直流电源。整流设备可采用硅整流器或可控硅。电流的大小与涂料的性质、温度、工作面积、通电方式等有关,一般为30~50A/m2。水洗装置用于电泳涂装前后工件的冲洗,一般用去离子水,但需加压设备,常用的是一种带螺旋体的淋洗喷嘴。烘烤装置用来促进电泳涂料的干燥成膜,可采用电阻炉、感应电热炉和红外线烘烤设备。烘房设计要有预热、加热和后热三段,应根据涂料的品种和工件的情况制订。  二、影响电泳涂装的主要工艺参数  1、电压  电泳涂装采用的是定电压法,设备相对简单,易于控制。电压对漆膜的影响很大;电压越高,电泳漆膜越厚,对于难以涂装的部位可相应提高涂装能力,缩短施工时间。但电压过高,会引起漆膜表面粗糙,烘干后易产生“橘皮”现象。电压过低,电解反应慢,漆膜薄而均匀,泳透力差。电压的选择由涂料种类和施工要求等确定。一般情况下,电压与涂料的固体分及漆温成反比,与两极间距成正比。钢铁表面为40~70V,铝和铝合金表面可采用60~100V,镀锌件采用70~85V。  2、电泳时间  漆膜厚度随着电泳时间的延长而增加,但当漆膜达到一定厚度时,继续延长时间,也不能增加厚度,反而会加剧副反应;反之,电泳时间过短,涂层过薄。电泳时间应根据所用的电压,在保证涂层质量的条件下,越短越好。一般工件电泳时间为1至3分钟,大型工件为3至4分钟。如果被涂物件表面几何形状复杂,可适当提高电压和延长时间。  3、涂料温度  涂料温度高,成膜速率快,但漆膜外观粗糙,还会引起涂料变质;温度低,电沉积量少,成膜慢,涂膜薄而致密。施工过程中,由于电沉积时部分电能转化成热能,循环系统内机械摩擦产生热量,将导致涂料温度上升。一般漆液温度控制在某些方面15~30℃。  4、涂料的固体分和颜基比  市售的电泳涂料的固体分一般为50%左右,施工时,需用蒸馏水将涂料固体分控制在10%~15%。固体含量太低,漆膜的遮盖力不好,颜料易沉淀,涂料的稳定性差。固体分过高,粘度提高,会造成漆膜粗糙疏松,附着力差。一般颜基比为1比2左右,高光泽电泳涂料的颜基比可控制在1比4。由于实际操作中,涂料的颜料量会逐渐下降,必须随时添加颜料分高的涂料来调节。  5、涂料的PH值  电泳涂料的PH值直接影响槽液的稳定性。PH值过高,新沉积的涂膜会再溶解,漆膜变薄,电泳后冲洗会脱膜。PH值过低,工件表面光泽不一致,漆液的稳定性不好,已溶解的树脂会析出,漆膜表面粗糙,附着力降低。一般要求施工过程中,PH值控制在7.5~8.5之间。在施工工程中,由于连续进行电泳,阳离子的铵化合物在涂料中积蓄,导致PH值的上升。可采用补加低PH值的原液,更换阴极罩蒸馏水,用离子交换树脂除去铵离子,采用阳极罩等方法降低PH值。若PH值过低时,可加入乙醇铵来调节。  6、涂料电阻  被涂物件从前一道工序带入电泳槽的杂质离子等引起涂料电阻值的下降,从而导致漆膜出现粗糙不均和针孔等弊病。在涂装施工中,需对涂料进行净化处理。为了得到高质量涂膜,可采用阴极罩设备,以除去铵及钙、镁等杂质正离子。  7、工件与阴极间距离  距离近,沉积效率高。但距离过近,会使漆膜太厚而产生流挂、橘皮等弊病。一般距离不低于20cm。对大型而形状复杂的工件,当出现外部已沉积很厚涂膜,而内部涂膜仍较薄时,应在距离阴极较远的部位,增加辅助阴极。  三、电泳涂装的方法及技巧  (1)一般金属表面的电泳涂装,其工艺流程为:  预清理→上线→除油→水洗→除锈→水洗→中和→水洗→磷化→水洗→钝化→电泳涂装→槽上清洗→超滤水洗→烘干→下线。  (2)被涂物的底材及前处理对电泳涂膜有极大影响。铸件一般采用喷砂或喷丸进行除锈,用棉纱清除工件表面的浮尘,用80#~120#砂纸清除表面残留的钢丸等杂物。钢铁表面采用除油和除锈处理,对表面要求过高时,进行磷化和钝化表面处理。黑色金属工件在阳极电泳前必须进行磷化处理,否则漆膜的耐腐蚀性能较差。磷化处理时,一般选用锌盐磷化膜,厚度约1~2μm,要求磷化膜结晶细而均匀。  (3)在过滤系统中,一般采用一级过滤,过滤器为网袋式结构,孔径为25~75μm。电泳涂料通过立式泵输送到过滤器进行过滤。从综合更换周期和漆膜质量等因素考虑,孔径50μm的过滤袋最佳,它不但能满足漆膜的质量要求,而且解决了过滤袋的堵塞问题。  (4)电泳涂装的循环系统循环量的大小,直接影响着槽液的稳定性和漆膜的质量。加大循环量,槽液的沉淀和气泡减少;但槽液老化加快,能源消耗增加,槽液的稳定性变差。将槽液的循环次数控制6~8次/h较为理想,不但保证漆膜质量,而且确保槽液的稳定运行。  (5)随着生产时间的延长,阳极隔膜的阻抗会增加,有效的工作电压下降。因此,生产中应根据电压的损失情况,逐步调高电源的工作电压,以补偿阳极隔膜的电压降。  (6)超滤系统控制工件带入的杂质离子的浓度,保证涂装质量。在此系统的运行中应注意,系统一经运行后应连续运行,严禁间断运行,以防超滤膜干枯。干枯后的树脂和颜料附着在超滤膜上,无法彻底清洗,将严重影响超滤膜的透水率和使用寿命。超滤膜的出水率随运行时间而呈下降趋势,连续工作30~40天应清洗一次,以保证超滤浸洗和冲洗所需的超滤水。  (7)电泳涂装法适用于大量流水线的生产工艺。电泳槽液的更新周期应在3个月以内。以一个年产30万份钢圈的电泳生产线为例,对槽液的科学管理极为重要,对槽液的各种参数定期进行检测,并根据检测结果对槽液进行调整和更换。一般按如下频率测量槽液的参数:  电泳液、超滤液及超滤清洗液、阴(阳)极液、循环洗液、去离子清洗液的PH值、固体含量和电导率每天一次;颜基比、有机溶剂含量、试验室小槽试验每周2次。  (8)对漆膜质量的管理,应经常检查涂膜的均一性和膜厚,外观不应有针孔、流挂、橘皮、皱纹等现象,定期检查涂膜的附着力、耐腐蚀性能等物理化学指标。检验周期按生产厂家的检验标准,一般每个批次都需检测。

锰矿选矿设备中磁选机的工作原理

2019-01-17 10:51:20

锰矿选矿设备主要包括:颚式破碎机、球磨机,磁选机、浮选机、烘干机。磁选机在锰矿选矿设备中采用转环立式旋转方式,对于每一组磁介质而言,冲洗精矿的方向与给矿方向相反,粗颗粒不必穿过磁介质堆便可冲洗出来,从而有效地防止了磁介质堵塞。  锰矿磁选机的工作原理: 将小于5毫米的原矿送入上料斗,经过振动电机振动布料,出料口的大小可通过手轮来精确调整给料量的大小。磁辊通过调速电机拖动,转速的快慢通过调速表来进行调节,可控制磁选机的产量和精矿品位。矿粒经输送带被送入上磁辊分选,由于锰矿粒有磁性,立即被强磁场吸附在磁辊上,而脉石矿物(以石英为主,其次为白云石,方解石,绢云母,长石,粘土类矿物等)由于没有磁性,磁辊的强磁对它不产生吸力,随着磁辊的转动,锰矿粒一直被吸在磁辊上,而脉石粒在磁辊转到前端位置时被抛出掉在隔矿板的前面(通过改变隔矿板角度的大小可调整精矿的品位),锰矿粒继续被磁辊带到脱磁区时自动掉入一选集矿斗收集为精矿成品。由于上磁辊掉下的脉石中还夹带有一些磁性更弱的锰矿粒,它们将进入下磁辊继续进行磁选,磁选后的成品锰矿粒进入二选集矿斗收集为成品,被抛出的脉石经尾矿口排出,到此磁选工序结束。由于锰原矿中的脉石被抛弃,所以使锰矿的品位得到提高。整台设备的用电量仅为1KW,磁选投入成本是相当低的。

镉知识

2019-03-08 09:05:26

镉是银白色有光泽的金属,密度8.64,熔点320.9℃,沸点765℃,有耐性和延展性。镉在湿润空气中缓慢氧化并失掉金属光泽,加热时表面构成棕色的氧化物层。高温下镉与卤素反响剧烈,构成卤化镉。也可与硫直接化合,生成。镉溶于酸,但不溶于碱。氧化镉和氢氧化镉的溶解度都很小,它们溶于酸,但不溶于碱。镉可构成多种配离子,如Cd(NH3)、Cd(CN)、CdCl等。镉的毒性较大,被镉污染的空气和食物对人体损害严峻。 镉的首要矿藏有硫镉矿、菱镉矿及方镉矿等,但均不构成独自矿床。镉赋存于锌矿、铅锌矿和铜铅锌矿石中,尤其是在淡色的闪锌矿中含量较高,一般为0.1-0.5%,高达5%,镉在浮选时大部分进入锌精矿,在焙烧过程中富集于烟尘中。在湿法炼锌厂的硫酸锌溶液净化过程中产出的铜镉渣(含镉4~20%),火法炼锌厂的粗锌精馏过程中产出的镉灰(含镉10~30%)和某些铜、铅冶炼厂的富镉尘均可提取镉。因为镉污染环境,铅锌冶炼厂有必要从排放物中收回镉。镍镉和铁镉蓄电池的极板等各种工业废料也是提取镉的二次质料。 镉的提取办法分为从铜镉渣中提隔的湿法和从富镉尘中提镉的联合法。湿法提镉为我国大都工厂所选用,首要包含:铜镉渣浸出、置换堆积海绵镉、海绵镉溶解、镉液净化、电解堆积和熔化铸锭等工序。 铜镉渣首要含有锌、镉、铜等金属及其氧化物,还含有少数的砷、锑、铁、钴、镍、等。用15克/升的硫酸溶液在80~90℃浸出,当酸含量降至4~5克/升时加MnO2,使镉、铁氧化,加石灰水[Ca(OH)2]中和除铁、砷和锑。此刻,浸出液成分为Cd>10克/升、Fe 因为浸出和置换过程中能发生剧毒的(AsH3),其他过程中也发生含镉的有害气体,所以应有杰出的通风排气等安全措施。 联合法提镉是我国火法炼锌厂和铜铅冶炼厂选用的办法。镉尘先经焙烧脱去砷、锑等杂质,得到浸出功能杰出的焙砂,再用稀硫酸浸出。浸出液经氧化水解脱去铁、砷,有时还加碳酸(SrCO3)脱铅。净化后的含镉溶液用锌粉置换得到海绵镉,加压成团,在铸铁锅中于熔融烧碱维护下,铸成粗镉锭。将粗镉参加精馏塔内精馏提纯,杂质从塔的下部渣锅中排出;精镉由塔顶镉蒸气冷凝产出,纯度在99.99%以上。镉的收回率可达99.7%。 被镉污染的空气比被镉污染的食物对人体的损害更严峻。冶金车间工作环境空气中含金属镉和可溶性镉尘的极限值规定为200微克/米3,氧化镉烟雾的极限值为100微克/米3。含镉大于0.5ppm的废水不许排放。 镉用于制作轴承合金、特殊易熔合金、耐磨合金、焊锡,镉对盐水和碱液有杰出的抗蚀功能,能够用作钢构件的电镀防腐层,但近年来因镉有毒性,此项用处有减缩的趋势。镍-镉和银-镉电池具有体积小,容量大的长处。镉是制作钎焊合金和低熔点合金的首要成分之一。镉具有较大热中子抓获截面,因而含银80%、铟15%和镉5%的合金可用作原子反响堆的控制棒。

镉矿

2019-02-11 14:05:38

镉是银白色有光泽的金属,熔点320.9℃,沸点765℃,相对密度8.642。有耐性和延展性。镉在湿润空气中缓慢氧化并失掉金属光泽,加热时表面构成棕色的氧化物层。高温下镉与卤素反响剧烈,构成卤化镉[1]。也可与硫直接化合,生成。镉可溶于酸,但不溶于碱。镉的氧化态为+1、+2。氧化镉和氢氧化镉的溶解度都很小,它们溶于酸,但不溶于碱。镉可构成多种配离子,如Cd(NH3)、Cd(CN)、CdCl等。镉的毒性较大,被镉污染的空气和食物对人体损害严峻,日本因镉中毒曾呈现“痛痛病”。  可用多种办法从含镉的烟尘或镉渣(如煤或炭复原或硫酸浸出法和锌粉置换)中取得金属镉。进一步提纯可用电解精粹和真空蒸馏。镉首要用于钢、铁、铜、黄铜和其他金属的电镀,对碱性物质的防腐蚀能力强。镉可用于制作体积小和电容量大的电池。镉的化合物还很多用于出产颜料和荧光粉。、、用于制作光电池。

镉的用途

2019-03-08 12:00:43

用处:镉作为合金 组土元能配成许多合金,如含镉0.5%~1.0%的硬铜合金 ,有较高的抗拉强度和耐磨性。镉(98.65%)镍(1.35%)合金是飞机发动机 的轴承材料。许多低熔点合金 中含有镉,闻名的伍德易熔合金 中含有镉达12.5%。镍-镉和银-镉电池具有体积小、容量大等长处。镉具有较大的热中子抓获 截面,因而含(80%)铟(15%)镉(5%)的合金可作原子反应堆的控制棒。镉的化合物曾广泛用于制作颜料、塑料稳定剂 、荧光粉等。镉还用于钢件镀层防腐,但因其毒性大,这项用处有减缩趋势。        用于电底、制作合金等;并可做成原子反应堆中的中子吸收 棒。镉氧化电位高,故可用作铁、钢、铜之保护膜,广用于电镀上,并用于充电电池、电视映像管、黄色颜料及作为塑料之安靖剂。镉化合物可用于虫剂、菌剂、颜料、油漆 等之制作业。

镉镍电池

2017-06-06 17:50:00

镉镍电池 (nickel-cadmium battery) 是指采用金属镉作负极活性物质,氢氧化镍作正极活性物质的碱镍镉电池性蓄电池。正、负极材料分别填充在穿孔的附镍钢带(或镍带)中,经拉浆、滚压、烧结、化成或涂膏、烘干、压片等方法制成极板;用聚酰胺非织布等材料作隔离层;用氢氧化钾水溶液作电解质溶液;电极经卷绕或叠合组装在塑料或镀镍钢壳内。   镉镍电池标称电压为1.2V,有圆柱密封式(KR)、扣式(KB)、方形密封式(KC)等多种类型。具有使用温度范围宽、循环和贮存寿命长、能以较大电流放电等特点,但存在“记忆”效应,常因规律性的不正确使用造成电性能下降。   镉镍电池的电池表达式为:(-)Cd︱KOH(NaOH)︱NiOOH(+)   电池反应为:   放电时:Cd+NiOOH+H2O→Ni(OH)2+Cd(OH)2   充电时:Ni(OH)2+Cd(OH)2→Cd+NiOOH+H2O   大型袋式和开口式镉镍电池主要用于铁路机车、矿山、装甲车辆、飞机发动机等作起动或应急电源。圆柱密封式镉镍电池主要用于电动工具、剃须器等便携式电器。小型扣式镉镍电池主要用于小电流、低倍率放电的无绳电话、电动玩具等。由于废弃镉镍电池对环境的污染,该系列的电池将逐渐被性能更好的金属氢化物镍电池所取代。

镉常识

2019-03-14 09:02:01

镉是银白色有光泽的金属,密度8.64,熔点320.9℃,沸点765℃,有耐性和延展性。镉在湿润空气中缓慢氧化并失掉金属光泽,加热时表面构成棕色的氧化物层。高温下镉与卤素反响剧烈,构成卤化镉。也可与硫直接化合,生成。镉溶于酸,但不溶于碱。氧化镉和氢氧化镉的溶解度都很小,它们溶于酸,但不溶于碱。镉可构成多种配离子,如Cd(NH3)、Cd(CN)、CdCl等。镉的毒性较大,被镉污染的空气和食物对人体损害严峻。  镉的首要矿藏有硫镉矿、菱镉矿及方镉矿等,但均不构成独自矿床。镉赋存于锌矿、铅锌矿和铜铅锌矿石中,尤其是在淡色的闪锌矿中含量较高,一般为0.1-0.5%,高达5%,镉在浮选时大部分进入锌精矿,在焙烧过程中富集于烟尘中。在湿法炼锌厂的硫酸锌溶液净化过程中产出的铜镉渣(含镉4~20%),火法炼锌厂的粗锌精馏过程中产出的镉灰(含镉10~30%)和某些铜、铅冶炼厂的富镉尘均可提取镉。因为镉污染环境,铅锌冶炼厂有必要从排放物中收回镉。镍镉和铁镉蓄电池的极板等各种工业废料也是提取镉的二次质料。  镉的提取办法分为从铜镉渣中提隔的湿法和从富镉尘中提镉的联合法。湿法提镉为我国大都工厂所选用,首要包含:铜镉渣浸出、置换堆积海绵镉、海绵镉溶解、镉液净化、电解堆积和熔化铸锭等工序。  铜镉渣首要含有锌、镉、铜等金属及其氧化物,还含有少数的砷、锑、铁、钴、镍、等。用15克/升的硫酸溶液在 80~90℃浸出,当酸含量降至4~5克/升时加MnO2,使镉、铁氧化,加石灰水[Ca(OH)2]中和除铁、砷和锑。此刻,浸出液成分为Cd>10克/升、Fe<1克/升、Cu 0.05克/升,pH=5.2~5.4。浸出液调整pH为3~4后,参加锌粉(为理论量的1.2~1.3倍)置换,得到海绵镉。硫酸锌滤液(含Cd<50毫克/升=回来锌体系。海绵镉经天然氧化后,用含40~70克/升H2SO4的溶液浸出。用KMnO4氧化并加石灰水中和水解,以进一步除铁。过滤后的滤液用新鲜海绵镉置换除铜。电解滤液得到电积镉。镉电积的操作与锌电积类似,但因为镉易长成树枝状结晶,所以用低电流密度(65~100安/米2)电解。电流效率80~90%,槽压2.4~2.5伏。电解液成分(克/升):Cd 60~150、Zn 30~40、H2SO4 100~160,温度25~30℃,为了改进镉在阴极分出状况,可增加动物胶。电镉在熔融烧碱覆盖下熔化并脱锌,制成镉锭、镉棒和镉粒等形状。含杂质较多的树枝状镉,可用真空蒸馏法独自处理。    因为浸出和置换过程中能发生剧毒的(AsH3),其他过程中也发生含镉的有害气体,所以应有杰出的通风排气等安全措施。    联合法提镉是我国火法炼锌厂和铜铅冶炼厂选用的办法。镉尘先经焙烧脱去砷、锑等杂质,得到浸出功能杰出的焙砂,再用稀硫酸浸出。浸出液经氧化水解脱去铁、砷,有时还加碳酸(SrCO3)脱铅。净化后的含镉溶液用锌粉置换得到海绵镉,加压成团,在铸铁锅中于熔融烧碱维护下,铸成粗镉锭。将粗镉参加精馏塔内精馏提纯,杂质从塔的下部渣锅中排出;精镉由塔顶镉蒸气冷凝产出,纯度在99.99%以上。镉的收回率可达99.7%。  被镉污染的空气比被镉污染的食物对人体的损害更严峻。冶金车间工作环境空气中含金属镉和可溶性镉尘的极限值规定为200微克/米3,氧化镉烟雾的极限值为100微克/米3。含镉大于0.5ppm的废水不许排放。  镉用于制作轴承合金、特殊易熔合金、耐磨合金、焊锡,镉对盐水和碱液有杰出的抗蚀功能,能够用作钢构件的电镀防腐层,但近年来因镉有毒性,此项用处有减缩的趋势。镍-镉和银-镉电池具有体积小,容量大的长处。镉是制作钎焊合金和低熔点合金的首要成分之一。镉具有较大热中子抓获截面,因而含银80%、铟15%和镉5%的合金可用作原子反响堆的控制棒。

从含镉烟尘中提取镉

2019-03-04 16:12:50

在湿法炼锌工艺中,硫化锌精矿欢腾焙烧时镉富集在烟尘中,成为提镉的质料。当烟尘中镉可溶率低于90%时,可在500-550℃下进行硫酸化焙烧,将可溶镉提高到95%以上。烟尘提镉的根本进程是:烟尘浸出→置换沉镉→压团熔铸→粗镉精馏。    (一)浸出    榜首段在始酸较低(<20g/L)和结尾较高pH(75.2)条件下进行中性浸出,以除掉浸出液中的铁砷等杂质。第二段在高始酸(>30g/L)和结尾低pH下进行酸性浸出。浸出温度90℃,时刻16h,液固比(3-6):1。两段浸出Cd浸出率可达95%,渣含Cd<2.0%。    (二)置换    浸出液用Zn置换Cd,反响分两次进行,一次投人反响所需锌粉量的95%,置换操控溶液含Cd lg/L,得到较纯的海绵镉;第2次参加超越理论用量较多的锌粉,得出含锌高的海绵镉,其含量为0.3%-0.5%,作为提取的质料。两次置换的技能条件为:     置换次数      温度/℃    时刻/min    溶液含Cd(置换前/后)      一次          50-60      30-35       15-19/1-2.4      二次          45-50        50        1-2.4/0.03-0.1    (三)压团熔铸    置换产出海绵镉经压团,并在烧碱覆盖下熔铸成锭。压团压力>12kPa,镉团含水约7%。熔铸温度400-500℃,时刻2-3h,烧碱单耗120-150kg/t。粗镉含Cd 98.5%-99.2%。    (四)粗镉精馏    粗镉先在镉内熔化,然后守时定量加人精馏塔内,熔融状况镉在塔内流经层层相叠的塔盘时,替换进行加热蒸腾和冷凝回流。纯镉蒸气上升至冷凝器冷成液态,守时放出铸成精镉锭。高沸点杂质铜、铁等向下流进渣镉,守时排出。产出精镉纯度可达99.995%,契合国标精一级品要求。

铝型材电泳涂装设备工作原理及涂装技巧

2019-01-10 11:46:23

铝型材电泳涂装(electro-coating)是利用外加电场使悬浮于电泳液中的颜料和树脂等微粒定向迁移并沉积于电极之一的基底表面的涂装方法。电泳涂装的原理发明于是20世纪30年代末,但开发这一技术并获得工业应用是在1963年以后,电泳涂装是近30年来发展起来的一种特殊涂膜形成方法,是对水性涂料较有有实际意义的施工工艺。具有水溶性、无毒、易于自动化控制等特点,迅速在汽车、建材、五金、家电等行业得到广泛的应用。   电泳涂装是把工件和对应的电极放入水溶性涂料中,接上电源后,依靠电场所产生的物理化学作用,使涂料中的树脂、颜填料在以被涂物为电极的表面上均匀析出沉积形成不溶于水的漆膜的一种涂装方法。电泳涂装是一个极为复杂的电化学反应过程,其中至少包括电泳、电沉积、电渗、电解四个过程。电泳涂装按沉积性能可分为阳极电泳(工件是阳极,涂料是阴离子型)和阴极电泳(工件是阴极,涂料是阳离子型);按电源可分为直流电泳和交流电泳;按工艺方法又有定电压和定电流法。目前在工业上较为广泛采用的是直流电源定电压法的阳极电泳。   1-经表面处理后的工件;   2-电源;   3-工件;   4-喷水冲洗;   5-槽液过滤;   6-沉积槽;   7-循环泵   电泳涂装与其他涂装方法相比较,具有下述特点:   (1)采用水溶性涂料,以水为溶解介质,节省了大量有机溶剂,大大降低了大气污染和环境危害,安全卫生,同时避免了火灾的隐患;   (2)涂装效率高,涂料损失小,涂料的利用率可达90%~95%;   (3)涂膜厚度均匀,附着力强,涂装质量好,工件各个部位如内层、凹陷、焊缝等处都能获得均匀、平滑的漆膜,解决了其他涂装方法对复杂形状工件的涂装难题;   (4)生产效率高,施工可实现自动化连续生产,大大提高劳动效率;   (5)设备复杂,投资费用高,耗电量大,其烘干固化要求的温度较高,涂料、涂装的管理复杂,施工条件严格,并需进行废水处理;   (6)只能采用水溶性涂料,在涂装过程中不能改变颜色,涂料贮存过久稳定性不易控制。   一、电泳涂装的设备   电泳涂装的设备是由电泳槽、搅拌装置、涂料过滤装置、温度调节装置、涂料管理装置、直流电源装置、电泳涂装后的水洗装置、超滤装置、烘烤装置、备用罐等组成。   电泳槽槽体的大小及形状需根据工件大小、形状和施工工艺确定。在保证一定的极间距离条件下,应尽可能设计小些。槽内装有过滤装置及温度调节装置,以保证漆液一定的温度和除去循环漆液中的杂质和气泡。搅拌装置可使工作漆液保持均匀一致,多采用循环泵,漆液的循环一般每小时4~6次,当循环泵开动时,槽内漆液液面应均匀翻动。涂料管理装置的作用在于补充调整涂料成分,控制槽液的PH值,用隔膜电极除去中和剂和用超滤装置排除低分子量成分等。电泳电源的选择,一般采用直流电源。整流设备可采用硅整流器或可控硅。电流的大小与涂料的性质、温度、工作面积、通电方式等有关,一般为30~50A/m2。水洗装置用于电泳涂装前后工件的冲洗,一般用去离子水,但需加压设备,常用的是一种带螺旋体的淋洗喷嘴。烘烤装置用来促进电泳涂料的干燥成膜,可采用电阻炉、感应电热炉和红外线烘烤设备。烘房设计要有预热、加热和后热三段,应根据涂料的品种和工件的情况制订。   二、影响电泳涂装的主要工艺参数   1、电压   电泳涂装采用的是定电压法,设备相对简单,易于控制。电压对漆膜的影响很大;电压越高,电泳漆膜越厚,对于难以涂装的部位可相应提高涂装能力,缩短施工时间。但电压过高,会引起漆膜表面粗糙,烘干后易产生“橘皮”现象。电压过低,电解反应慢,漆膜薄而均匀,泳透力差。电压的选择由涂料种类和施工要求等确定。一般情况下,电压与涂料的固体分及漆温成反比,与两极间距成正比。钢铁表面为40~70V,铝和铝合金表面可采用60~100V,镀锌件采用70~85V。   2、电泳时间   漆膜厚度随着电泳时间的延长而增加,但当漆膜达到一定厚度时,继续延长时间,也不能增加厚度,反而会加剧副反应;反之,电泳时间过短,涂层过薄。电泳时间应根据所用的电压,在保证涂层质量的条件下,越短越好。一般工件电泳时间为1至3分钟,大型工件为3至4分钟。如果被涂物件表面几何形状复杂,可适当提高电压和延长时间。   3、涂料温度   涂料温度高,成膜速率快,但漆膜外观粗糙,还会引起涂料变质;温度低,电沉积量少,成膜慢,涂膜薄而致密。施工过程中,由于电沉积时部分电能转化成热能,循环系统内机械摩擦产生热量,将导致涂料温度上升。一般漆液温度控制在某些方面15~30℃。   4、涂料的固体分和颜基比   市售的电泳涂料的固体分一般为50%左右,施工时,需用蒸馏水将涂料固体分控制在10%~15%。固体含量太低,漆膜的遮盖力不好,颜料易沉淀,涂料的稳定性差。固体分过高,粘度提高,会造成漆膜粗糙疏松,附着力差。一般颜基比为1比2左右,高光泽电泳涂料的颜基比可控制在1比4。由于实际操作中,涂料的颜料量会逐渐下降,必须随时添加颜料分高的涂料来调节。   5、涂料的PH值   电泳涂料的PH值直接影响槽液的稳定性。PH值过高,新沉积的涂膜会再溶解,漆膜变薄,电泳后冲洗会脱膜。PH值过低,工件表面光泽不一致,漆液的稳定性不好,已溶解的树脂会析出,漆膜表面粗糙,附着力降低。一般要求施工过程中,PH值控制在7.5~8.5之间。在施工工程中,由于连续进行电泳,阳离子的铵化合物在涂料中积蓄,导致PH值的上升。可采用补加低PH值的原液,更换阴极罩蒸馏水,用离子交换树脂除去铵离子,采用阳极罩等方法降低PH值。若PH值过低时,可加入乙醇铵来调节。   6、涂料电阻   被涂物件从前一道工序带入电泳槽的杂质离子等引起涂料电阻值的下降,从而导致漆膜出现粗糙不均和针孔等弊病。在涂装施工中,需对涂料进行净化处理。为了得到高质量涂膜,可采用阴极罩设备,以除去铵及钙、镁等杂质正离子。   7、工件与阴极间距离   距离近,沉积效率高。但距离过近,会使漆膜太厚而产生流挂、橘皮等弊病。一般距离不低于20cm。对大型而形状复杂的工件,当出现外部已沉积很厚涂膜,而内部涂膜仍较薄时,应在距离阴极较远的部位,增加辅助阴极。   三、电泳涂装的方法及技巧   (1)一般金属表面的电泳涂装,其工艺流程为:   预清理→上线→除油→水洗→除锈→水洗→中和→水洗→磷化→水洗→钝化→电泳涂装→槽上清洗→超滤水洗→烘干→下线。   (2)被涂物的底材及前处理对电泳涂膜有极大影响。铸件一般采用喷砂或喷丸进行除锈,用棉纱清除工件表面的浮尘,用80#~120#砂纸清除表面残留的钢丸等杂物。钢铁表面采用除油和除锈处理,对表面要求过高时,进行磷化和钝化表面处理。黑色金属工件在阳极电泳前必须进行磷化处理,否则漆膜的耐腐蚀性能较差。磷化处理时,一般选用锌盐磷化膜,厚度约1~2μm,要求磷化膜结晶细而均匀。   (3)在过滤系统中,一般采用一级过滤,过滤器为网袋式结构,孔径为25~75μm。电泳涂料通过立式泵输送到过滤器进行过滤。从综合更换周期和漆膜质量等因素考虑,孔径50μm的过滤袋较佳,它不但能满足漆膜的质量要求,而且解决了过滤袋的堵塞问题。   (4)电泳涂装的循环系统循环量的大小,直接影响着槽液的稳定性和漆膜的质量。加大循环量,槽液的沉淀和气泡减少;但槽液老化加快,能源消耗增加,槽液的稳定性变差。将槽液的循环次数控制6~8次/h较为理想,不但保证漆膜质量,而且确保槽液的稳定运行。   (5)随着生产时间的延长,阳极隔膜的阻抗会增加,有效的工作电压下降。因此,生产中应根据电压的损失情况,逐步调高电源的工作电压,以补偿阳极隔膜的电压降。   (6)超滤系统控制工件带入的杂质离子的浓度,保证涂装质量。在此系统的运行中应注意,系统一经运行后应连续运行,严禁间断运行,以防超滤膜干枯。干枯后的树脂和颜料附着在超滤膜上,无法彻底清洗,将严重影响超滤膜的透水率和使用寿命。超滤膜的出水率随运行时间而呈下降趋势,连续工作30~40天应清洗一次,以保证超滤浸洗和冲洗所需的超滤水。   (7)电泳涂装法适用于大量流水线的生产工艺。电泳槽液的更新周期应在3个月以内。以一个年产30万份钢圈的电泳生产线为例,对槽液的科学管理极为重要,对槽液的各种参数定期进行检测,并根据检测结果对槽液进行调整和更换。一般按如下频率测量槽液的参数:   电泳液、超滤液及超滤清洗液、阴(阳)极液、循环洗液、去离子清洗液的PH值、固体含量和电导率 每天一次;颜基比、有机溶剂含量、试验室小槽试验 每周2次。   (8)对漆膜质量的管理,应经常检查涂膜的均一性和膜厚,外观不应有针孔、流挂、橘皮、皱纹等现象,定期检查涂膜的附着力、耐腐蚀性能等物理化学指标。检验周期按生产厂家的检验标准,一般每个批次都需检测。

铜镉渣提取镉绵工艺研究

2019-02-21 11:21:37

镉没有独自矿床,常与铅锌矿共生,含镉0.01%~0.07%,选矿时大部分进入锌精矿。约95%的镉是从锌冶炼进程中收回的,冶炼出产质料首要有湿法净液工序的铜镉渣、锌蒸馏的富镉兰粉、铜铅锌冶炼的烟尘、锌白工厂的浸出渣等,其间镉的含量动摇较大。现在我国锌冶炼进程中镉归纳收回率在80%左右,锌精矿中含镉平均在0.1%~0.2%左右,镉档次低,富集提取难度大。某公司锌精矿中镉档次只要0.15%左右,在选用传统湿法炼锌焙烧-浸出-净化-电积工艺中,总有适当部分镉被涣散,导致收回率下降,污染环境。现在,该公司以海绵镉作为产品出售,且产出的海绵镉含镉仅50%~60%,不能满意真空精粹对镉绵的要求,所以本文针对该公司现有镉出产现状对铜镉渣提取镉绵工艺进行了优化研讨。 一、试验质料及试剂 试验质料为驰宏公司中浸液净化所得铜镉渣,铜镉渣经80℃真空烘干36h,至分量安稳,测水份为19.82%,烘干样送分析Zn、Cu、Cd等首要元素,成果为(%):Zn 23.16、Cu 7.76、Cd 17.95、Co 0.02、Fe 0.19、Sb 0.074。质料能谱分析标明,98%的铜以金属单质的形状存在,周围集合有硫酸锌,未见高富集的金属锌独自存在,镉绝大部分以金属镉的方式存在,伴有少数。 置换锌粉为吹制锌粉,无结块、无杂物、总锌>98%、活性锌成分>92%,锌粉粒度-0.251~+0.147mm;其它试剂有98%浓硫酸,分析纯氧化锌、二氧化锰及石灰;首要器件:500mL烧怀、LabTech EH35A plus主动控温加热仪、IKARW20digital数显拌和器、温度计、分析天平、真空泵、真空干燥箱、三角漏斗、兰格BT100-1J恒流泵,PHS-3D型pH计和6503型高温复合电极。 二、试验准则流程 试验准则流程见图1。该流程将产出的镉绵经过火法工艺经粗炼和真空精粹出产高纯精镉。经过火法和湿法相结合的工艺,用精馏提镉替代电解精粹镉,并改造现有工艺流程,制备高档次镉绵,镉档次由现在的50%~60%进步到80%以上,经压团熔炼后可直接进行接连精馏,撤销接连熔炼工序和电积,完结精镉出产的接连化作业,优化工人操作环境,进步主动化水平,削减镉环境污染,完结镉提取闭路循环,到达零排放。图1  准则工艺流程 三、成果与评论 (一)铜镉渣一段浸出 1、结尾pH的影响 浸出试验条件∶液固比6∶1,时刻6h,温度80~85℃,始酸浓度10~15g/L,进程操控溶液pH=1.5~1.8,在5.5h后,调整矿浆结尾pH,过滤,浸出渣用pH=4.5~5.0的酸洗刷。成果见表1。 表1  结尾pH的影响表1标明,pH=5.22时,镉浸出率98.31%,溶液含Cd 25.25 g/L;当结尾pH=5.74时,渣含锌进步至7.64%,当浸出渣含锌较高时,将不使用于后续铜渣火法处理,一起pH升高,锌的水解趋势加大,所以浸出结尾pH不该超越5.4。 2、浸出时刻的影响 浸出试验条件∶液固比6∶1,温度80~85℃,始酸浓度10~15g/L,进程操控溶液pH=1.5~1.8,在每次完毕浸出之前0.5h,调整溶液pH至2.0~2.5,拌和0.5h,浸出渣用pH=4.5~5.0的酸洗刷。试验成果见表2。 表2  浸出时刻的影响成果标明,随时刻的延伸,渣含锌逐步下降,但几组试验成果改变不大,镉浸出率均大于99%,渣含镉小于0.65%,渣含铜可达33.5%以上,当试验时刻为2h,试验成果已到达浸出的要求,原因是用500 mL的烧怀进行试验,试验温度安稳、拌和充沛。但出产中应该操控时刻4~6h,以使反响充沛完结。表2所列4组试验数据渣含锌均比较低,这是因为结尾pH偏低的原因,结尾pH为4.0~4.5,但铜含量略微偏高,溶液成分见表3。 表3  不同浸出时刻的滤液(二)浸出渣二段逆流浸出 为尽可能操控镉的涣散,进步锌的收回及铜渣的档次,对一段浸出渣(一段扩大试验渣,含Zn6.22%,Cu 24.27%,Cd 0.49%,水51.4%)进行了二段逆流浸出。二段浸出试验条件:液固比5∶1,温度75~80℃,操控pH=2.0~2.5,时刻3h。 完结成果:二段浸出渣含Cu 29.86%,Cd 0.26%,滤液含Zn 3.9g/L。滤液返铜镉渣一段浸出工序,滤渣送铜冶炼厂火法提铜。 (三)海绵镉选择性富集 使用扩大试验滤液进行一次锌粉置换出产海绵镉。置换前溶液含Cd 24.50g/L,考虑置换前液总体积较少,试验在500mL烧怀中进行,试验溶液体积300mL,温度50~55℃,反响时刻45~60min,锌粉用量为溶液中镉理论用量的80%,锌粉参加时刻10min。海绵镉过滤洗刷,真空烘干。试验数据见表4。 表4  一次锌粉置换试验成果表4标明,当置换前液锌含量在30~40g/L时,一次置换海绵镉产品含镉可达85%以上,海绵镉含锌小于2.5%,但置换前液锌含量在80~130g/L时,一次置换海绵镉产品含镉即下降至78.42%,含锌进步至3.25%。 一次置换后溶液还有3~5g/L的镉,用锌粉置换剩余镉,镉渣回来一段铜镉渣浸出,滤液除钴后,回来锌冶炼中性浸出。 (四)海绵镉造液浸出 因为一次置换前液含锌高但含镉低,锌镉比为(4~5)∶1,故一次置换所得到的海绵镉不只含锌高,镉档次较低,且还有部分其它杂质,不能满意粗镉精粹工艺的要求(镉档次大于80%、Zn小于4%),而且不易压团,所以将一次海绵镉需进行造液浸出,除杂。 因试验室所制取的海绵镉数量少,海绵镉造液浸出试验所用质料由驰宏公司供给。海绵镉成分为(%)∶Cd 53.53、Zn 10.46、Cu 0.14、Fe 0.091。 海绵镉造液浸出试验条件及操作:将露天天然氧化后的海绵镉用高酸浸出,硫酸开始浓度400~500g/L,液固比1∶1,温度90~95℃,试验选用机械拌和,并通入适量空气,反响3h以上,依据残酸量及Cu量,参加新鲜海绵镉降酸除铜,然后稀释至液固比3∶1(与质料之比),并用石灰浆液调整酸度至4.0左右,参加除铁,无铁后参加石灰乳调整酸度至5.0~5.2,过滤,滤渣回来铜镉渣浸出,滤液用于下一工序锌粉二次置换。分析测定滤渣含Cd 2.94%,Zn 2.48%,溶液含Zn 25g/L,Cd 176g/L。 (五)粗镉提取研讨 造液浸出液用锌粉进行二次置换出产镉绵,试验条件为:置换前溶液含Cd 176g/L,Zn 25g/L,考虑置换前液的总体积较少,试验在500mL烧怀中进行,溶液体积300mL,温度50~55℃,反响时刻0.5~1.0h,锌粉用量为溶液中镉理论用量的1.1%~1.2%,锌粉缓慢参加,参加时刻10min。镉绵天然过滤,真空烘干,产品含镉95.12%,Zn 2.17%。 二次置换镉绵纯度较高,镉绵含镉大于80%,锌含量小于4%,可满意下一步镉绵粗炼和真空精粹的要求。 四、定论 断定了铜镉渣选择性浸出,海绵镉选择性富集和镉绵提取工艺优化条件。经工艺优化后镉绵含镉达80%以上,含锌小于4%,可满意后续镉绵真空精粹对质料的要求。

镉为何物?

2018-12-06 09:54:59

镉(cadmium)   一种化学元素,化学符号Cd,原子序数48,原子量112.411,属周期系ⅡB族。1817年德国F.施特罗迈尔从碳酸锌中发现镉,K.S.L.赫尔曼和J.C.H.罗洛夫也在氧化锌中发现镉,其英文名称来源于拉丁文cadmia,含义是菱锌矿。镉在地壳中的含量为2&times;10-5%,在自然界中都以化合物的形式存在,主要矿物为硫镉矿(CdS),与锌矿、铅锌矿、铜铅锌矿共生,浮选时大部分进入锌精矿,在焙烧过程中富集在烟尘中。在湿法炼锌时,镉存在于铜镉渣中。   镉是银白色有光泽的金属,熔点320.9℃,沸点765℃,相对密度8.642。有韧性和延展性。镉在潮湿空气中缓慢氧化并失去金属光泽,加热时表面形成棕色的氧化物层。高温下镉与卤素反应激烈,形成卤化镉。镉可溶于酸,但不溶于碱。镉的氧化态为+1、+2。氧化镉和氢氧化镉的溶解度都很小,它们溶于酸,但不溶于碱。镉可形成多种配离子,如Cd(NH3)、Cd(CN)、CdCl等。镉的毒性较大,被镉污染的空气和食物对人体危害严重,日本因镉中毒曾出现&ldquo;痛痛病&rdquo;。   可用多种方法从含镉的烟尘或镉渣(如煤或炭还原或硫酸浸出法和锌粉置换)中获得金属镉。进一步提纯可用电解精炼和真空蒸馏。镉主要用于钢、铁、铜、黄铜和其他金属的电镀,对碱性物质的防腐蚀能力强。镉可用于制造体积小和电容量大的电池。镉的化合物还大量用于生产颜料和荧光粉。

镉镍碱性电池

2017-06-06 17:50:02

镉镍碱性电池,镉镍碱性蓄电池,(nickel-cadmium battery) 是指采用 金属 镉作负极活性物质,氢氧化镍作正极活性物质的碱镍镉电池性蓄电池。正、负极材料分别填充在穿孔的附镍钢带(或镍带)中,经拉浆、滚压、烧结、化成或涂膏、烘干、压片等方法制成极板;用聚酰胺非织布等材料作隔离层;用氢氧化钾水溶液作电解质溶液;电极经卷绕或叠合组装在塑料或镀镍钢壳内。   镉镍电池标称电压为1.2V,有圆柱密封式(KR)、扣式(KB)、方形密封式(KC)等多种类型。具有使用温度范围宽、循环和贮存寿命长、能以较大电流放电等特点,但存在&ldquo;记忆&rdquo;效应,常因规律性的不正确使用造成电性能下降。   镉镍电池的电池表达式为:(-)Cd︱KOH(NaOH)︱NiOOH(+)   电池反应为: 放电时:Cd+NiOOH+H2O&rarr;Ni(OH)2+Cd(OH)2   充电时:Ni(OH)2+Cd(OH)2&rarr;Cd+NiOOH+H2O   大型袋式和开口式镉镍电池主要用于铁路机车、矿山、装甲车辆、飞机发动机等作起动或应急电源。圆柱密封式镉镍电池主要用于电动工具、剃须器等便携式电器。小型扣式镉镍电池主要用于小电流、低倍率放电的无绳电话、电动玩具等。由于废弃镉镍电池对环境的污染,该系列的电池将逐渐被性能更好的 金属 氢化物镍电池所取代。镉镍碱性电池的&ldquo;记忆效应&rdquo;,某些类型的电池在使用过程中,由于长期得不到完全的放电,导致电池的实际容量小于真实容量的现象。由于和人的记忆模式相似,故称为记忆效应。事实上,该现象是由于电池中的某些元素的特性引起的。镍镉电池存在很严重记忆效应。虽然普遍地认为镍氢电池不存记忆效应,但从实验的结果来看,镍氢电池的记忆效应仍然存在,只是没有镍镉电池那么严重。 消除记忆效应的方法:对电池进行几次完全的充放电,容量可以得到部分恢复。&nbsp;

镍镉电池

2018-05-11 19:19:53

镍镉电池镍镉电池的应用广泛程度仅次于铅酸蓄电池,其比能量可达55W&bull;h/kg,比功率超过190W/kg。可快速充电,循环使用寿命较长,是铅酸蓄电池的两倍多,可达到2000多次,但价格为铅酸蓄电池的4~5倍。它的初期购置成本虽高,但由于其在能量和使用寿命方面的优势,因此其长期的实际使用成本并不高。缺点是有&ldquo;记忆效应&rdquo;,容易因为充放电不良而导致电池可用容量减小。须在使用十次左右后,作一次完全充放电,如果已经有了&ldquo;记忆效应&rdquo;,应连续作3~5次完全充放电,以释放记忆。另外镉有毒,使用中要注意做好回收工作,以免镉造成环境污染。

处理高镉锌(锌隔合金)生产镉

2019-01-30 10:26:21

火法炼锌厂都是采用精馏精炼制得精镉。在精锌精馏过程中从镉塔产出一种含镉在15%~30%或5.6%~20.8%的高镉锌。从这种高镉锌中提取镉一般采用精馏塔分离高沸点的杂质制得粗镉,然后加NaOH和NaNO3进行碱性精炼除去残余的锌,进入纯镉的生产过程。

从含镉烟尘中提取镉与铊

2019-02-20 11:03:19

一、概述     选用湿 法和火灶台组成的联合法从含镉烟尘中提取镉与,是我国葫芦岛锌厂自行开发的技能。它包含焙烧、浸出、净化、置换、压团熔炼和精馏工序,其间焙烧工序,可依据含镉质料性质决议取舍。       联合法提镉工艺流程的首要特色如下:       (一)产品质量高       精镉纯度可安稳在99.995%以上,超越电镉(99.96%)质量。       (二)收回率高       粗镉冶炼收回率大于85%,精馏收回率达99.7%以上。       (三)操作简洁,人员少,劳动条件较好。       (四)操作条件较简略,耗电少。       (五)精馏设备结构较杂乱,须用报价较贵重的SiC盘。       图1为联合法提取镉和的工艺流程图。    图1  联合法提镉和的工艺流程       二、质料       竖罐炼锌的提镉质料为焙烧蒸腾富集的烟尘,其间流态化焙烧烟尘是在氧化性气氛下蒸腾的,镉的可溶解较高;反转窑焙烧烟尘是在微复原气氛下蒸腾的,含硫高,镉的可溶率低,有时需求再焙烧。       含镉烟尘粒度较细,密度较小,最好选用真空吸送运送,吸送路度不超越150m,吸送高度不超越15m较为有用。     表1为含镉烟尘化学成分实例。   表1  含镉烟尘化学成分实例烟尘称号成分,%镉可 溶率%堆积密度t/m3CdZnPbAsInTtBiFeS流态化焙烧、 电收尘烟尘5~725~3015~200.1~0.50.0040.020.11.5~2.08~1085~950.4~0.5一次焙烧旋风 收尘器烟尘10~1220~2320~250.05~0.100.0040.020.1072~510~1640~450.9~1.1二次焙烧电 收尘烟尘15~2418~2225~300.1~0.60.0040.0260.2120.2~0.512~2040~451.3~1.5       三、技能操作条件       (一)硫酸化焙烧       当含镉的可溶率低于90%时,需进行焙烧。一般流态化焙烧的含镉烟尘镉的可溶率在90%以上,流态化焙烧烟尘二次焙烧的含镉烟尘,镉的可溶率40%~50%,故后者需进行硫酸化焙烧。焙烧进程中除有价金属转化为硫酸盐外,还可蒸腾除掉许多砷、锑等杂质。硫酸化焙烧在用直接加热的反转窑内进,可下降硫酸耗费,削减废气量,便于吸收处理。       葫芦岛锌厂硫酸化焙烧选用φ1000×12000mm、内衬115mm耐火砖的反转窑,用煤气直火加热。硫酸参加量约为理论量的150%左右,焙烧带的温度操控为500~550℃。温度过高不只镉易蒸腾丢失,并且构成炉结。硫酸化焙烧设备腐蚀严峻,硫酸耗费大,劳动条件欠好。如果在二次焙烧进程中,添加脱硫办法,进步镉尘的镉可溶率,则可撤销硫酸化焙烧。       硫酸化焙烧窑操作条件实例如下:       窑头温度           350~400℃       焙烧带温度         500~550℃       窑尾温度           300~350℃       料酸质量比         1∶0.8~0.9       加料量             600~700kg/h       焙烧后镉可溶率     >95%       (二)浸出       硫酸化焙烧后,在设有经过设备的机械拌和槽内进行中性与酸性浸出,规划较小时,两次浸出可在同一槽内替换进行。       中性浸出       操控较低的始酸和较高结尾pH值,以便于Fe3+水解沉积,一起除掉大部分As得到较纯的含镉溶液。       酸性浸出       坚持较高的始酸和终酸,在90℃以上的温度下浸出,使残存的难溶金属进一步溶解,以取得较高的金属收回率。但酸浸液中,除和硫酸锌等首要成分外,还含有较多的杂质金属离子及硫酸铟,经萃取提铟后,回来作下一次中浸运用,其间杂质离子,重复水解沉积。       浸出加料       含镉烟尘粒度较细,简单飞扬。规划时宜用湿式球磨浆化,砂泵运送加料,以改进操作环境和减轻劳动强度。     表2为浸出技能操作条件实例。   表2  浸出技能操作条件实例浸出阶段温度,℃始酸,g/L终酸固液比浸出时刻,h弄清时刻,h操作周期,h中浸80~9010~20pH5.0~5.21∶5~62~43~516酸浸>9030~4020~30g/L1∶32~32~316       表3为浸出工序目标实例。   表3  浸出工序目标实例一浸出阶段浸出液成分,g/L渣率%CdZnInFeAs酸度中浸15~2050~70 3~80.2~1pH5~5.240~50酸浸20~3060~800.1~0.27~81~220~3530~40   表3  浸出工序目标实例二浸出阶段浸出率,%浸出渣成分,%CdZnInCdZnInPb中浸70~8075~85 5~88~10 30~40酸浸10~1510~1580~901.5~2.03~40.01~0.0240~50       (三)水洗进程       酸浸渣经两次水洗后,用真空吸滤,滤渣含铅达45%~55%,送铅冶炼,洗液反回中性浸出。       表4为两次水洗技能操作条件实例。   表4  水洗技能操作条件实例洗次温度℃拌和时刻h弄清时刻h固液比洗液含酸g/L一次50~700.5~11~21∶2 二次50~700.5~1 1∶2<15       圆盘过滤机操作条件:       温度   常温;真空度    53~73kPa;       过滤才能100~120kg/(m2·h);渣含水40%~45%。       (四)净化       中浸后的含镉溶液,仍含有部分铁和砷等杂质。置换进程中易发生气体、黑沫外溢、海绵镉松懈等现象,劳动条件恶化,影响海绵镉的质量,因而需净化除铁、砷。作业进程是向溶液内鼓入空气,使Fe2+氧化成Fe3+,并操控较高pH值,使铁、砷水解沉积除掉。依据实践经历,溶液中的铁、砷比需求大于10,砷才或许除尽。净化的首要技能条件如下:        1、操控溶液的pH值。铁的氧化反响速度随pH值的升高而增大,当pH<3时,氧化反响很难进行。净化中一般坚持pH=5.0~5.2。因为Fe2(SO4)3水解生成Fe(OH)3时游离部分硫酸,使pH值逐渐下降至4~4.5,因而需求参加氧化锌中和游离酸,以坚持pH=5.0~5.2。        2、鼓风量操控在60~90m3/(m2·h)。        3、操作温度约80~90℃。        4、溶液中金属离子浓度一般不超越130g/L。        5、参加CuSO40.1~0.2kg/m3,能够加快铁的氧化反响。净化后溶液含铁0.01~0.05g/L。       表5为净化技能操作条件实例。   表5  净化技能操作条件实例项目单位条件溶液中金属离子浓度g/L80~140温度℃80~90pH值 5.0~5.2单位时刻鼓风量m3/(m3·h)60~90硫酸铜用量kg/m30.1~0.2净化时刻H1~2净化后溶液含铁g/L0.01~0.1弄清时刻h3~4       表6为净化工序目标实例。   表6  净化工序目标实例序号净化前液,g/L净化后液,g/L净化渣,%CdZnFeAsCdZnFeAsSbCdZnFeAs例123685.80.2523650.130.03 1.5149.55.1例221706.00.3920.5690.12  1.618114.6       (五)置换       锌粉置换分两段进行,榜首段置换镉,第二段富集。       置换进程中须参加适量的硫酸,以溶解锌粉外表的ZnO膜,添加锌粉活性,加快置换反响。置换温度不宜过高,以防海绵镉在高温下复溶。净化后液尚含有微量砷,故置换进程中仍有微量的发生,因而,置换作业必须在设有排风设备的密闭机械拌和槽内进行,以防中毒。       一次置换       参加理论锌粉量的95%左右,参加的锌粉能够彻底反响,置换后液含镉尚坚持1g/L左右。这样不只能下降海绵镉含锌,并且简直悉数保存于溶液中。       表7为一次置换技能操作条件实例。   表7  一次置换技能操作条件序号置换前液,g/L技能操作条件一次置换后液体分,g/LCdZnT1H2SO4②温度,℃时刻,min锌粉参加量ZnCdT1114.75680.0401550~603090①77.52.420.04219720.0502050~603595①85.21.080.05 ①为理论量的百分数; ②因为锌粉质量低(ZnO,CdO含量高,锌档次低),致使耗酸量大。       二次置换       一次置换后液中参加稍过量的锌粉,得高锌海绵镉,其含量为0.3%~0.5%,是提取的质料。其流程可参见图1。二次置换后液,含Zn70~100g/L,用于收回锌。       表8为二次置换技能操作条件实例。   表8  二次置换技能操作条件序号置换前溶液,g/L技能操作条件一次置换后液体分,g/LCdZnT1H2SO4温度,℃时刻,min锌粉参加量ZnCdT1pH12.4277.50.043.045~5050120①680.1110.0194.021.0885.20.052.545~5050120①880.030.0024.8 ①为理论量的百分数。       (六)压团熔炼       一次置换产出的海绵镉是表面积较大的粒状海绵体安排,简单氧化,需用油压机限制成团。镉团在熔融的烧碱覆盖下熔铸成镉锭。镉团参加熔体烧碱中,简单引起溅液,须设密封加料设备。镉的熔铸进程实际上也是碱法精粹进程,海绵镉中的杂质金属大部分都能溶解于烧碱中。表9为压团熔炼技能操作条件。表10为熔炼进程中杂质脱除实例。   表9  压团熔炼技能操作条件项目单位实例项目单位实例成团压力MPa12~15熔炼温度℃400~500镉团含水%7~8熔炼时刻h2~3镉团密度kg/cm34.5~5烧碱单耗kg/kg120~150   表10  镉团熔炼进程中杂质脱除状况,%序号海绵镉团成分粗镉成分杂质脱除率ZnPbFeCuAsZnPbFeCuAsZnPbFeCuAs12.730.640.0690.1040.1930.00880.4560.00410.0960.006499.528.530.58.095.422.251.230.09350.0990.1360.00570.4710.01040.0670.004999.8628922.096.432.251.460.0670.1490.1150.00390.7250.00490.080.00299.8519345.598.3       (七)粗镉精馏       粗镉精馏工艺是葫芦岛锌厂于1957年首要创建的。其原理根本沿袭锌的精馏,但工艺设备独具特色。       粗镉中杂质含量较多,改变也较大,葫芦岛锌厂的粗镉化学成分及其物理性能列于表11。   表11  葫芦岛锌厂粗镉化学成分及杂质金属的物理性质金属含量%熔点℃沸点℃固态密度kg/cm3Cd98.5~99.23207678.65Zn0.005~0.014199067.13Pb0.2~0.8327152511.34As0.004~0.01814615(提高)5.72T10.001~0.005303145711.82Fe0.005~0.01133527407.80Cu0.07~0.2108323608.90       由表11可知,粗镉中的杂质,除砷在615℃提高外,其它金属杂质的沸点,都远高于镉的沸点,而砷与锌虽可与镉一起蒸馏,但与烧碱的熔炼进程中,砷与锌均可熔于烧碱中,再经过粗馏而降到0.002%以下,到达精镉标准。铜与铁的沸点很高,在镉的沸点温度下,其蒸气压很小,故在镉粗馏进程中,微量铜、铁进入精镉可视为机械搀杂。据此,粗镉精馏进程,实质上是镉铅的分馏,然后可在一台精馏塔内完成镉的精馏。这是与锌精馏的差异。       粗镉精馏进程大致如下:       粗镉在熔化锅内熔化后,守时定量参加加料器,而接连流入塔内的液体在塔内经加热蒸腾和冷凝回流替换进行,纯镉蒸气上升至榜首和第二冷凝器别离冷凝成液状,冷却到必定温度,流入精镉锅,定时铸成镉锭,高沸点金属经回流富集逐渐下贱,进入渣锅,定时排出。       镉精馏炉可用烟煤、煤气或其它气体燃料加热,炉温安稳,易于操控,因而其加热设备右因燃料而异。表12为葫芦岛锌厂粗镉精馏顶用发生炉煤气加热的操作温度实例。   表12  粗镉精馏操作温度近制实例操控部位温度,℃燃烧室中部①1070~1080燃烧室底部①1040~1050燃烧室上部①620~640冷凝器680~700冷却器570~590粗镉熔化锅380~420加料器400~450粗镉锅400~450渣锅500~550(排渣提温)800~850 ①此外温度可依据产品质量、产值作恰当变化,但温度变化每次不大于±5℃。   表13为粗镉、精镉及镉渣成分实例。   表13  粗镉、精镉及镉渣成分实例,%序 号粗镉精镉镉渣ZnPbFeCuAsZnPbFeCuAsCdPbZnCuFeAsT110.00880.4560.00410.00960.00640.00020.000670.000490.0001<0.00270~7213~150.02~0.083.1~4.62.1~3.13.5~4.90.1~0.220.00570.4710.01040.0670.00490.00020.000720.000490.00010.00230.00390.7250.00490.080.0020.00020.000740.00050.00010.002       四、技能经济目标       (一)粗镉部分        1、镉收回率85%以上。        2、锌收回率90%以上。        3、物料单耗(以每吨镉计):  硫酸9~10t氧化锌0.5~0.6t硫酸铜10~20kg烧碱150~160kg锌粉700~750kg生活水~200t汽(78.4~98.1kPa)~40t电240~250kW·h       (二)精镉部分        1、镉总收回率99.7%以上。        2、镉直接产出率98%以上。        3、物料单耗(以每吨镉计):烧碱12~14kg,煤650~700kg,水1.5~2t。       五、首要设备挑选       (一)浸出、净化、置换槽       浸出槽可选用钢板衬花岗岩(60~80mm),耐腐耐磨。葫芦岛锌厂已用六年仍无缺。净化槽也可用此原料。置换槽可选用钢衬木板槽,运用作用尚好。       所需槽数N按下式核算:   N=V(t/24V有)       式中V-日处理矿浆或溶量,m3;            V有-所选槽的有用容积,m3,为槽几许容积的0.85~0.9;            t-操作周期,h,浸出取8,净化取4~6,一次置交换30~40min,二次置交换40~50min。       (二)精镉炉       精镉炉由塔本体、燃烧室、换热室组成,并与熔镉锅、加料器、镉蒸气冷凝器及冷却器、精镉锅、渣锅等设备相连,构成一个密封体系。图2为镉精馏炉示意图。    图2  镉精馏炉标意图   1―加料器;2―塔盘;3―塔盘底座;4―渣锅;5―冷凝器       塔体是精镉炉的主体,塔盘尺度、组合和每块盘的设置,可参照锌的精馏理论核算挑选断定,也可依据实践依照精镉炉的特色经过核算断定。        1、塔体的挑选核算       (1)塔日处理量   Mcd=G/365n       式中Mcd-精镉塔日处理量,kg/d;            G-年处理粗镉量,kg/a;            n-塔的工作率。       (2)塔内物料分配率:可按冶金核算和实践数据设定塔内物料分配比(见表14)。   表14  精镉炉塔内物料分配率项目代表符号选用分配系数图例及关系式参加粗镉P11  关系式: P1=P3+P5 P3=P1+P2-P4 P5=P4-P2回流量P20.1产出镉渣P30.005蒸腾量P41.095产出精镉P50.995       (3)塔内镉液加热蒸腾所需热量Q需   Q需=Q加+Q气kJ/h       式中Q需-塔内镉液加热至沸点所需热量,kJ/h,   Q加=P1c(t沸-t液)            P1-参加塔内粗镉量,kg/h;            c-镉液加热到沸点时的比热容,kJ/(kg·℃)            t沸-镉液沸点温度,℃,取767;            t液-入塔镉液温度,℃,550~600;            Q气-塔内镉液气化所需热量,kJ/h;   Q气=P1P4c气            P4-塔内镉液气化分配值;            c气-镉的气化潜热,kJ/kg。       经过SiC塔壁单位面积传入的热量核算:   Q壁单=(t外-t内)/[(S1/λ1)+(S2/λ2)]       式中Q壁单-塔壁单位面积传热量,kJ/(m2·h);            S1-塔盘壁厚,m;           λ1-塔盘壁导热率,9.30~10.47W/(m2·℃);            S2-塔盘表面釉和涂料厚度,m;           λ2-塔盘釉质和涂料导热率,或外加SiC套和SiC填料的导热率,W/(m2·C)(精镉塔因为热容量小,盘内温度动摇大,常在塔外加SiC套,在套与塔之间填入SiC灰捣固,约30mm厚,SiC套壁厚亦为30mm。大容积塔体可不加套);        t内、t外-别离为塔盘内、外壁温度,℃,可取   t内=780℃,t外=1040℃。       (4)塔壁单位面积出产强度       塔壁单位面积出产强度一般可取45~50kg/(m2·h),或1080~1200kg/(m2·d)       (5)需求塔盘数       塔体首要由蒸腾盘和回流盘组成,别离核算如下:       蒸腾盘       一般用W形盘,热效率较高。每块蒸腾盘的传热量按下式核算:   Q盘=Q壁单F盘       式中Q盘-每块蒸腾盘传热量,kJ/h;           Q壁单-塔壁单位面积传热量,kJ/(m2·h);            F盘-每块盘受热表面积,m2,可自选尺度,也可依据国内沿袭塔盘尺度,精镉炉用盘为360×250×85mm,壁厚为40mm,按壁厚中心线计,一个盘受热表面积为0.091m2。       蒸腾盘数按下试核算:   n蒸=Q气/Q盘       式中n蒸-塔中蒸腾盘数,块;            Q气-镉液气化所需热量,kJ/h;            Q盘-盘块蒸腾盘传热量,kJ/h。       此外,金属在塔中预热盘数(n预)的求法根本同蒸腾盘,但塔外壁温度应取低些,一般外壁温度可取1020℃,塔内壁温度取760℃。所得盘数仍为蒸腾盘,相加为所需蒸腾盘总数。       回流盘数       一般用平底槽形盘,其数量亦可仿工厂锌精馏规划铅塔的经历公式选定,即   n回=E(n蒸+n预)       式中n回-回流盘数,块;            n蒸-蒸腾盘数,块;            n预-蒸腾段预热用蒸腾盘数,块;            E-蒸腾段蒸腾盘总数与回流段塔盘的份额系数,镉精馏塔可取0.6~0.7。        2、塔盘选型与塔体组合       组成精镉炉的有加料盘、底盘、导流盘、蒸腾盘、回流盘等,首要是蒸腾盘和回流盘。其结构方式和特性与锌的精馏塔盘根本相同,唯塔盘尺度变小许多,长宽份额也有别。       葫芦岛锌厂镉精馏炉运用的塔盘一种为276×176×85mm,厚度38mm,另一种为360×250×85mm,厚度40mm。       蒸腾盘为W形,周边的沟槽可存金属液体,以加大塔盘的蒸腾才能,其结构尺度可参看图3。对其要求是,两盘间的空间高度应习惯塔内最大蒸气流速小于5m/S,塔盘上气孔面积也应习惯气流速度的要求。此外盘内液面应坚持必定高度。  图3  蒸腾盘       回流盘为平底长方形,盘内有多道浅格,以使盘内金属熔体成S形活动,以利金属气液两相热交换和杂质金属分凝。       对回流盘结构要求首要是,上气孔面积不小于盘面积的40%,盘内液面应有恰当高度(见图4。)    图4  回流盘       塔盘组合       塔本体首要由底盘、蒸腾盘、加料、回流盘、导流盘等组成。葫芦岛锌厂的镉精馏炉的塔体是由14块蒸腾盘、1块缓冲盘、8块回流盘、1块加料盘和底盘、导流盘堆叠而成。底盘和悉数蒸腾盘置于燃烧室中间,蒸腾盘内的金属镉经加热蒸腾导入回流盘分凝后进入冷凝器。底盘中心有孔,座落在底座上,蒸腾盘余下的铅铁锌液经底座流入渣锅内,定时排出。蒸腾盘上为加料盘和回流盘,一般高出燃烧室上盖,因为镉精馏塔内气压较低,需由外部供热保温,部分回流盘仍在低温保温状况中。最上面为倒扣盘,镉蒸气即由此导入冷凝器。       镉塔组合的原则是相邻两盘应互转成180°装置,使沿盘短边安置的溢流孔交织装备,迫使金属蒸气与金属液体沿着弯曲的途径经过整个塔盘,并不断完成蒸馏与分凝进程,然后到达金属的提纯与别离的意图。塔盘组合实例见图5。  图5  塔盘组合实例图       表15为葫芦岛锌厂镉精馏炉塔体及首要附属设备规格。   表15  葫芦岛锌厂镉精粹炉塔体及其附属设备规格,mm称号原料件数长宽高塔   件反扣盘SiC1360250100导流顶盖SiC136025050回流盘SiC836025085加料盘SiC1545250100加料压盖SiC114525030蒸腾盘SiC1536025085缓冲盘SiC1360 ,,25085底盘SiC136025085底座SiC1610485210底座盖SiC126034060上外套SiC1420310600中外套SiC1420310920下外套SiC1420310920冷凝器本体SiC1515350630压盖SiC156031535冷却器本体SiC1405375185压盖SiC116037530加料器 1Cr18Ni9Ti1   精镉产出锅 1Cr18Ni9Ti1   粗镉熔化锅 1Cr18Ni9Ti1   渣锅 1Cr18Ni9Ti1          六、装备参阅图       图6为粗镉车间装备参阅图实例。  图6  粗镉车间装备参阅   1―排风机;2―烟囱;3―排风管道;4―浸出槽;5―除铁槽; 6―置换槽;8―溜槽;9―泵;10―料斗;11―立式泵;12―铸锭; 13―熔化炉;14―油压机;15―精镉炉;16―过滤机;17―高位槽; 18―精镉模;19―真空泵;20―贮酸罐;21―扬液器

镉的性质、用途及提取镉的原料

2019-02-11 14:05:38

镉是元素周期表第五周期第ⅡB族元素,为重有色金属。元素符号Cd,原子序数48,相对原子质量112.41,银白带蓝色光泽的金属。1817年德国人司脱马耶从碳酸锌中发现一种新元素,与此同时海尔曼和罗洛夫也自氧化锌中发现了这种新元素。依据拉丁文“Cadima”(菱锌矿)命名为Cadmium。     最早报导出产镉的国家是德国,1852年约出产100kg镉,1918年产值已超越100t。今后,美国成为镉的首要出产国,1930年产值多于1000t,1940年挨近3000t,占其时国际镉产值的70%。1977年国际镉产值达最高值1.9793万t,1989年商场经济国家精镉产值为1.617万t,消费量超越出产值约2300t。     镉是一种具有延性的金属。晶体结构为六角晶系,硬度比锌软,其首要物理性质列于表1。镉有8种天然的安稳要素,还有11种不安稳的人工放射性同位素。 表1  镉的重要物理性质性质数值性质数值熔点T/K593.9热导率λ/(W·m-1·K-1)96.8(300K)沸点T/K1038电阻率ρ/(Ω·m)6.86×10-8(273K)熔华热Q/(kJ·mol-1)6.11磁化率x/(m3·kg-1)-2.21×10-9(S)气化热Q/(kJ·mol-1)100.0摩尔体积Vm/cm313.00密度ρ/(kg·m-3)8650(293K)线胀系数α/k-129.8×10-67996(熔点液体)电子亲和势(Me-Me)A/(kJ·mol-1)-26       镉的化学性质与锌相似,在常温下不与枯燥空气效果,在湿空气中缓慢氧化并失去光泽,加热时生成棕色的氧化层。镉蒸气焚烧发生棕色的烟雾。镉不溶于碱液,而溶于大多数酸中,如硫酸、和硝酸,并生成相应的镉盐,但溶解速度比锌慢。镉极易溶于浓硝酸铵溶液,可利用这种溶液从铜和铁的镀镉件大将镉剥下。氧化镉和氢氧化镉与相应的锌化合物不同,不溶于过量的,在酸性硫酸盐溶液中镉离子可被金属锌置换。镉在所有安稳化合物中都呈二价状况,其离子无色。镉可构成配位离子如Cd(NH3)42+、Cd(CN)42-、和CdI42-。     镉是一种有毒物质,被镉污染的空气比被污染的食物对人体的损害更为严重。它进入人体后首要损害人的脏,也会引起泡性肺气肿。要严格控制含镉废气、废水的排放。空气中含镉尘的极限值为200μg/m3,氧化镉烟雾的极限值为100μg/m3。含镉大于0.5×10-4%的废水不许排放。     1919年镉开端用作铁和钢防锈的电镀层。到1941年此项使用已成为它的首要用处。但由于本钱高和发生的毒性废物需经特殊处理,镉在电镀中的用量在逐步下降,镉的各种用处和商场消费量见表2。镉的首要用处是出产镍镉电池,日本用于镍镉电池的消费量约占镉消费量的80%。 表2  镉的首要用处和消费量用处消费量1977~19801989~1990质量分数w/%m/t质量分数w/%m/t电池2334505510175颜料274050203700电镀345100101850安稳剂121800101850其他46005925合计1500018500       镉是一种较稀有的元素,它的地壳丰度在和银之间,为1.6×10-6%,海水含镉1×10-8%,估量国际镉储量约54万t。镉在自然界中以矿藏存在,没有独自矿床,常与铅矿共生,在选矿进程中大部分被选入锌精矿。有些锌精矿含镉达1%~2%,一般在0.06%~0.5%之间。绝大多数的金属镉来自锌冶炼进程的中间产品。在湿法炼锌厂的硫酸锌溶液净化进程中产出的铜镉渣(含镉4%~20%),火法炼锌厂的粗锌精馏进程中产出的镉灰(含镉10%~30%)和某些铜、铅冶炼厂产出的富镉尘等都是提镉的首要质料。镍镉和铁镉蓄电池的极板等工业废料常作为提镉的二次质料。