红铜即纯铜，又叫紫铜，具有很好的导电性和导热性，塑性极好，易于热压和冷压力制作，很多用于制作电线、电缆、电刷、电火花专用电蚀铜等要求导电性杰出的产品。特性高纯度，安排细密，含氧量极低。无气孔、沙眼、疏松，导电性ir1u1et能极佳，电蚀出的模具表面精度高，经热处理技术，电极无方向性，合适精打，细打，具有杰出的热电道性、制作性、延展性、防蚀性及耐候性等。    红铜成分很纯，除天然的微量（0.10.2％）杂质外，没有人工参加锡或铅使成合金。红铜的硬度虽较差，但直接通过捶打就能制成各种东西和装饰品。可应用于电器、蒸溜建筑及化学工业，特别端子印刷电器路板，电线遮盖用铜带上海废铜收回、气垫，汇流排端子。电磁开关、笔筒、屋根板等。红铜的硬度虽较差，但直接通过捶打就能制成各种东西和装饰品。特性高纯度，安排细密，含氧量极低。无气孔、沙眼、疏松，导电功能极佳，电蚀出的模具表面精度高，经热处理技术，电极无方向性，合适精打，细打，具有杰出的热电道性、制作性、延展性、防蚀性及耐候性等。可应用于电器、蒸溜建筑及化学工业，特别端子印刷电器路板，电线遮盖用铜带、气垫，汇流排端子。电磁开关、笔筒、屋根板等。    红铜的密度8.96g/(cm)    红铜的比重8.89g/(mm)    Cu≥99．95％ O<003    电导率≥57ms／m    硬度≥85．2HV

渣是制取聚氯乙烯(PVC)、气体时发生的工业废渣。渣中首要的物质为氢氧化钙，还含有少数的无机杂质，比方MgO、FeO和SiO2等，因为渣内含有少数的C、S、P等杂质使其呈现灰白色，并伴有浓郁的冲鼻滋味。渣中的颗粒十分的细小，粒径大约在10-15μm;渣的pH值大约能够到达12.5左右，呈现比较强的碱性。因而以渣为质料出产高需求量的超细活性碳酸钙，无疑是处理渣最好的途径。 1、渣的预处理 渣浆的预处理方法直接影响到CaCO3产品质量的好坏和渣的运用率。一般渣的预处理方法包含两种，105℃下枯燥和530℃下锻烧。挑选105℃下枯燥一方面能够除掉渣内的水分，另一方面能够使渣内的有机物和挥发性杂质分化，然后能够减小碳酸钙制品中杂质的含量。530℃下锻烧一方面是使渣内的氢氧化钙分化成氧化钙，另一方面使渣内的金属化合物转换成难溶物质。 试验标明，渣经105℃枯燥的作用最好。在这种预处理方法下所得Ca(OH)2回收率和碳酸钙白度最高。 2、渣的浸出 许多金属氢氧化物是不溶性阳离子物质，只需操控必定的碱性条件，可使系统中的金属阳离子有挑选性的沉积。依据溶度积原理，在浸取的进程中，pH操控在必定规模以内，就能够使Mg2+、Fe3+、Mn2+等杂质离子先构成氢氧化物沉积，而Ca2+达不到Ca(OH)2的溶度积仍留在溶液中，过滤掉沉积即可得到不含镁、铁、锰杂质的精制Ca2+溶液。 (1)浸出 高传相等选用对渣进行杂质处理后得到球形超细CaCO3，所得碳酸钙纯度大于98%，白度大于97，均匀晶粒尺度为45nm，电镜均匀粒径约为80nm，比表面积约为32m2/g。乔叶刚等选用必定浓度的溶解渣，过滤除掉不溶性杂质，使CaCl2溶液得到净化。 (2)氯化铵浸出 卢忠远等将渣参加质量分数为J%、过量30%的NH4Cl的溶液中反响，CaCO3的回收率最高达99%，所组成的碳酸钙为针状文石型碳酸钙。 (3)甘酸浸出 袁可等选用甘酸水溶液将渣中的有用钙转变为可溶性的甘酸钙，经过碳化，组成出球形碳酸钙。其工艺与氯化钱工艺十分类似，但在氯化铵系统中，所制备的碳酸钙描摹为立方形，而在甘酸系统中，碳酸钙的描摹则为球形。两者描摹彻底不同，这或许是因为甘酸对碳酸钙的描摹有抑制作用。 3、碳酸钙的制备 (1)CO2碳化 吴琦文等以渣为质料，CO2为碳源，制备纳米碳酸钙。在其制备进程中，研讨质料的浓度、CO2气体的浓度、CO2气体的流速、反响温度、拌和速率以及添加剂的用量对碳酸钙产品粒径和晶型的影响，结果标明：质料的浓度、CO2浓度和流速对碳酸钙均匀粒径有稍微的影响，在必定的条件下可制备颗粒粒径为50nm、均匀晶粒尺度约30nm的方解石型纳米碳酸钙颗粒。 Jun-HwanBang等运用CO2微气泡发生器组成得到小尺度、高比表面积的碳酸钙，并研讨了Ca(OH)2浓度、电解质的量、CO2流量和注入方法对碳酸钙的尺度、比表面积的影响。结果标明：CO2流量的添加会减小碳酸钙粒子的尺度，或许的原因是CO2流量的添加使得剪切速率变大而且添加了CO2的涣散;运用MBG(微气泡发生器)注入CO2要比惯例的泡沫发生器制得的碳酸钙粒子更小。 (2)碳酸钠碳化 YuDong等运用微乳液作为组成途径，以碳酸钠为碳源，可控的得到不同描摹的碳酸钙。经过操控这些参数：表面活性剂的品种、陈化时刻以及W0(水与表面活性剂的摩尔比)得到了许多新颖的描摹，纳米棒、六角圆片以及类镜头像结构。碳酸钠和氯化钙量的添加会使得碳酸钙粒子形状不规则，到达必定量后不会构成微乳液。 Fang-zhiHuang等以碳酸钠为碳源，经过参加可溶性添加物的正向微乳液得到不同描摹的碳酸钙粒子。当在甘酸润饰的正向微乳液下，碳酸钙生成中空的微球粒子，然而在Mg2+润饰的正向微乳液下，得到了许多新颖的分层霞石碳酸钙晶体，比方轴型霞石碳酸钙、圆片霞石碳酸钙等等。这些不同晶相的特殊描摹碳酸钙或许是因为碳酸钙的前体(球形的或许片状的纳米粒子)在两层的模版下，自发拼装构成的，意味着咱们能够在两层模版下，经过仿生组成手法，组成得到具有特殊描摹和结构的无机或许有机一无机杂化材料。 (3)碳酸铵碳化 张宏等选用以下试验工艺条件：浸取液Ca2+浓度为0.85mol/L，(NH4)2CO3：CaCl2=0.95:1(物质的量比)，反响温度位15℃，组成得到碳酸钙的晶形为立方体，均匀粒径为50nm。试验进程发现，Ca2+浓度在1mol/L以下，跟着浓度的添加粒径线性下降，1mol/L以上则改变不明显;而且，Ca2+浓度在1mol/L以上，对渣中杂质的去除是十分晦气的。 闻琨等以渣为质料、氯化铵溶液为浸取剂、碳酸铵为碳化剂、柠檬酸为晶行操控剂，选用液相法制备了高纯度的纳米级碳酸钙。调查了钙浓度、柠檬酸的用量、碳化温度三种要素对碳酸钙晶型和粒径的影响，结果标明：钙浓度为0.6mol/L、柠檬酸与碳酸钙质量比为0.03、碳化温度为12℃为最佳工艺，所得碳酸钙粒径为40-60nm，为纯洁的方解石晶型。 4、渣碳酸钙在塑猜中的使用 聚  董卫龙等以渣为质料，或氯化铵为浸取剂提取渣内的Ca2+离子，并别离选用液相法和微乳法制备碳酸钙。选用微乳液法得到的超细活性碳酸钙与浙江菱化活性钙、纳米钙三种碳酸钙填充PP，力学功能结果标明：跟着碳酸钙含量的添加，力学功能都呈现了明显地下降，可是渣制备的碳酸钙填充PP的力学功能一直比浙江菱化活性钙、纳米钙填充PP的要高;流变功能显现渣制备的碳酸钙和浙江菱化活性钙填充PP后的熔体粘度整体比浙江菱化纳米钙填充PP的小。

钨是战略资源，是我国的丰产元素和保护矿种。长期以来，我国出口钨的初级产品，进口高端产品，出口产品的价格仅为进口产品的1％，与我国的经济发展要求极不适应。为加快钨新材料研发进程，实现钨产品由初级向高技术含量、高附加值产品的转变，使我国钨资源优势转化为经济优势，研究高性能钨材料的制备技术具有重要的现实意义和发展前景。     由于遗传关系，仲钨酸铵(APT)的晶体特性，如晶体形貌、平均粒度和粒度分布、松装密度和流动性对后续粉末冶金产品－钨粉、钨丝和钨合金的材料性能影响极大。单晶APT因其具有优良的物理性能，是生产高性能钨材料的理想原料。首先，单晶APT粉体具有良好的流动性，由单晶APT经焙烧－氢还原制取的钨粉，在压制过程中因滑动磨擦阻力小，坯料的空洞缺陷明显降低，加工材料的力学性能大幅度提高。由于抗拉、抗断裂性能好，拉制过程钨丝的成品率为90％，而以多晶APT为原料生产的钨丝其成品率仅为70％。因此，单晶APT成为生产车用高品质钨丝的必选粉体原料。此外，单晶APT粉体具有较高的松装密度，坯料中晶粒间隙小而均匀，力学缺陷少，压实密度高，以其制取的合金材料其抗压、抗剪力、抗冲击性能优良。如以单晶APT制取的顶锤寿命是以多晶APT制取的2～3倍。由于配重作用大，单晶APT是生产装甲弹、高密度合金、微钻、数控刀片等高性能钨材料的优良粉体原料。     因此，单晶APT粉体的制备技术及其制备原理的研究，是一关键课题。国内外现有的对APT性能的研究，较多的是关注工艺条件与仲钨酸铵的粒度、粒度分布、松装密度和流动性等晶体特性的关系。笔者在探明单晶APT结晶原理基础上，研究了结晶装置、搅拌转速、温度等因素对仲钨酸铵团聚的影响。     一、试验部分     （一）试验原料及试剂     (NH4)2WO4溶液：为黑钨矿精矿经碱溶、离子交换法除杂净化转型后所得溶液，其ρ（WO3）＝285.66 g/L，pH＝9.80，c（Cl－）＝2.5mol/L，Mo、Si、P、As杂质微量。     试验过程中，溶液结晶至初始溶液体积的40％。     （二）试验仪器     DF－1集热式恒温磁力搅拌器（江苏金坛市中大仪器厂）；5312数显搅拌器（江苏金坛市中大仪器厂）；0.1mg电光分析天平（成都科学仪器厂）；721型分光光度计（上海精密科学仪器有限公司）；SFC－100FL麦克奥迪显微镜；红外线快速干燥器。     （三）试验装置    试验装置如图1所示。图1  制备球形仲钨酸铵的蒸发结晶装置     二、单晶仲钨酸铵的制取机理     晶粒团聚的先决条件是接触。晶粒的接触方式有2种：一是沉积于结晶器底部的堆积接触；二是悬浮于结晶溶液中的碰撞接触。其中，碰撞接触的机会大小与结晶器内流体的流动方式和溶液中固体颗粒的浓度有直接关系。     堆积接触可以通过搅拌使晶体颗粒悬浮而避免，因此，在保证晶粒处于悬浮前提下，降低以至消除晶粒在溶液中运动碰撞的机会是制取仲钨酸铵单粒晶体的前提。     由于搅拌装置和搅拌转速不同，晶粒在运动中碰撞的机会有很大不同。根据研究，在横截面为圆形的结晶器中，流体围绕搅拌轴做圆周同心层流运动时，晶粒碰撞机会最小。     流体运动是层流还是紊流，取决于流速，即搅拌速度。搅拌越慢，流体偏离紊流越远。因此，在保证晶粒不沉积的前提下，搅拌转速越慢越好。     APT晶粒的沉降速度与其粒度有关。粒度越大，越易沉降，维持其保持悬浮状态所需的转速越快。因此，结晶过程根据晶粒长大的情况，对搅拌转速进行由慢到快的控制，确定不同粒径范围，APT晶粒既不沉积也不碰撞的最佳转速是制取单粒晶形APT的技术关键之一。     APT晶粒在结晶过程中的碰撞机会也与单位体积晶液中颗粒多少（即固相浓度）、晶粒大小有关。根据前期研究结果，在起始钨酸铵溶液浓度相同条件下，降低结晶前期溶液温度、搅拌转速是降低成核数量（即降低固相浓度）和晶粒生长速度（即降低晶粒粒径）、减少APT晶粒碰撞、制取单粒晶形APT的技术关键之二。     三、结果和讨论     （一）结晶装置对仲钨酸铵团聚的影响     反应条件：搅拌转速70 r/min，结晶温度95℃。定性考察结晶装置对仲钨酸铵团聚的影响。     结晶装置均为横截面为圆形的结晶器。根据仲钨酸铵结晶动力学理论及流体力学原理，这种结晶装置中，流体围绕搅拌轴作圆周运动，相同半径点的流体速度基本一致，基本实现流体层流。研制的结晶器与普通结晶器流体流动状态显著不同，如图2所示。图2  不同结晶器中流体的流动状态     基于上述原理，对搅拌浆进行改进。装置分为A、B、C 3种。A未进行改进，B、C分别为改进1和改进2装置。试验结果见表1。可见，经过改进的结晶装置，所得APT粉体单晶率明显升高。以下试验均在C装置中进行。 表1  结晶装置对仲钨酸铵团聚的影响结晶装置APT粉体单晶率/%APT粉体粒度/μmAPT粉体松装密度/（g·cm－3）A46462.2B78351.8C85422.1     （二）搅拌转速对仲钨酸铵团聚的影响     结晶温度95℃，试验结果如图3所示。图3  搅拌速度对APT粉体团聚的影响     由图3可知：1、低搅拌速度下所得APT的单晶率较低，转速为30 r/min时，单晶率为62％。这是因为搅拌转速较慢时，APT颗粒在溶液中不能充分悬浮于溶液中，而是以堆积方式沉积于结晶器底部，这必然导致APT团聚现象发生。随着搅拌速度提高，APT团聚现象逐步得到缓解，因而APT单晶率逐步提高，并在70～90 r/min时达到最佳值，此时单晶率在86％左右。     2、随着搅拌转速的进一步提高，APT单晶率逐步下降。这是因为搅拌转速的提高必然导致结晶器内溶液的流动状态从层流变为紊流，紊流状态使悬浮于溶液中的APT颗粒碰撞接触机会加大，从而导致APT团聚现象发生。     3、可以得出结论：搅拌转速70～90r/min是一个分界点。低于70r/min，溶液中的APT颗粒有部分因搅拌力不足而沉积团聚；在此范围内，溶液中的APT颗粒基本悬浮于溶液中；大于90r/min，溶液搅拌加剧，悬浮于溶液中的APT颗粒碰撞加剧而团聚。因而，从结晶的整个过程来看，搅拌转速应控制在70～90r/min范围内。     （三）搅拌转速对不同时期仲钨酸铵团聚的影响     从结晶局部过程来看，搅拌速度70～90r/min并非为最佳值。如前所述，最佳搅拌速度是在保证APT晶粒不沉积前提下越慢越好。但在结晶不同时期，由于晶粒的数量和大小是不同的，因而保证APT晶粒不沉积的最慢转速也不同。因此，有必要进一步探索不同结晶时间时维持层流和阻止晶粒沉积的最佳转速。     结晶从开始到结束，APT颗粒的大小应该呈总体增大趋势，因而搅拌速度在结晶初期可以取较小值，随着结晶过程的进行，搅拌速度应逐步提高。在结晶后期，搅拌转速达到70^90 r/min总体最佳值。     结晶时间取3个点：晶核出现前，晶核出现时和晶核出现后1h。对于时间点1，取转速分别为10，20，30r/min；对于时间点2，取转速分别为30，40，50r/min；对于时间点3，取转速分别为60，70，80r/min；结晶温度为95℃。在此条件下进行正交试验。试验结果见表2。 表2  不同结晶时期搅拌转速对APT团聚的影响试验序号时间点1时间点2时间点3APT单晶率/%120406089230507093340608091420508092530606088640407092720607091830408092940506090     由表2可知：2号试验所得产品单晶率最高，即晶核出现前，搅拌转速为30r/min；晶核出现时，搅拌转速为50r/min；晶核出现1h后，搅拌转速为70r/min；结晶后期，搅拌转速控制在70～90r/min范围内。在此条件下，所得产品APT单晶率达93％。     结晶后期指的是溶液中不再形成新的晶核，即溶液的过饱和度达到了最低值。据测算，这个点溶液的密度为1.116～1.125g/cm3。结晶后期到结晶结束，仍有5～6h的结晶时间，但这段时间工艺条件的改变对APT单晶率影响很小，因为这段时间晶体已经长的比较大了，相互的碰撞不再易于团聚。     （四）温度对仲钨酸铵团聚的影响     APT晶粒在结晶过程中的碰撞机会与单位体积溶液中颗粒数量的多少也有关系。如上所述，对APT单晶率影响最大的阶段是结晶前期，即从成核开始至成核结束。因此，着重研究了结晶前期不同温度对APT单晶率的影响。溶液温度仍取95℃，加速加热以缩短周期；成核终了至结晶结束，温度仍控制在95℃。     试验条件：晶核出现前，搅拌转速为30r/min；晶核出现时，搅拌转速为50r/min；晶核出现后1h，搅拌转速为70r/min；结晶后期至结晶终了，搅拌转速为80r/min。结晶前期，改变蒸汽温度，试验结果如图4所示。图4  结晶温度对APT粉体单晶率的影响     由图4可知：适当降低结晶前期的温度，APT粉体的单晶率有较大的提升空间，但温度不能降低得太多；温度为80℃时，APT单晶率达到最佳值，为96％；进一步降低温度，晶体成核率过低，晶体长大速度过快，晶粒粗大，反而对APT粉体单晶率有负面影响。     四、验证试验     根据上述试验结果，在最佳工艺条件下进行验证试验。结果表明，APT粉体单晶率大于95％，松装密度1.5～3.0 g/cm3，费氏粒度在30～60μm之间，霍尔流动性30～50s/50g。产品单晶电镜扫描图如图5所示。图5  单晶APT电镜扫描图     五、结论     采用改进的结晶装置，APT粉体单晶率明显提高。这种改进主要体现在搅拌浆上，可以促进结晶器内溶液层流的实现。所研发的单晶APT粉体制备流体层流控制技术及装置，可有效减少晶粒间的碰撞，使制备出的单晶APT粉体单晶率达90％以上。     APT粉体最佳结晶条件为：晶核出现前，搅拌转速为30r/min；晶核出现时，搅拌转速为50r/min；晶核出现1h后，搅拌转速为70r/min；结晶后期至结晶结束，搅拌转速为70～90r/min；适当降低结晶前期温度，APT粉体单晶率有较大提升空间，在结晶温度为80℃时达到最佳值，单晶率为96％。

泡沫铝是一种在金属铝基体中散布有很多气泡的多孔质材料。其特殊的结构决议了它具有许多细密金属所没有的特殊功能，结构特色如：　　功能特色包含：　　泡沫铝功能的好坏首要取决于其孔隙率、孔径、通孔率、孔类型、比表面积等孔结构参数，而其孔结构参数首要取决于制备工艺。　　因而泡沫铝的制备技能已成为新材料范畴的研讨热门。下面就泡沫铝的制备工艺做翔实介绍：　　1、固态金属烧结法　　用这种办法出产的泡沫铝大都具有通孔结构，这是由于大部分固相法经过烧结使铝颗粒相互联合，铝一直坚持在固态。　　1.1、粉末冶金发泡法　　工艺原理是将混合铝粉与发泡剂粉，经紧缩得到具有气密结构的预制体，加热预制体使发泡剂分化释放出气体，迫使预制体胀大得到泡沫铝。　　特色：一是与其他办法比较可用的合金成分更为广泛，有利于改进泡沫铝的力学功能;二是能够直接制作形状杂乱的部件。缺陷是该办法工艺参数区间较窄，本钱较高，制得的泡沫铝尺度有限。　　1.2、散粉烧结法　　此办法多用于制备泡沫铜。由于铝粉表面具有的细密氧化膜将阻挠颗粒烧结在一同，因而用散粉烧结法制备泡沫铝相对困难。这时能够经过变形手法损坏氧化膜，使颗粒更易粘结在一同;或参加镁、铜等元素在595~625摄氏度烧结时构成低共熔合金。　　特色：长处是工艺简略、本钱低，缺陷是孔隙率不高、材料强度低。假如用纤维替代粉末烧结相同可制得多孔材料。　　1.3、粉浆成型法　　粉浆成型法是将金属铝粉、发泡剂(、氢氧化铝或)、反响增加剂和有机载体组成悬浮液，将其拌和成含有泡沫的状况，然后置入模具中加热焙烧，接着浆开端变粘，并跟着发作的气体开端胀大，终究得到必定强度的泡沫铝。　　假如把粉浆直接灌入高分子泡沫中，经过升温把高分子材料热解，烧结后相同可制得开孔泡沫材料。　　特色：所制得的泡沫铝强度不高并有裂纹。　　1.4、烧结溶解法　　铝粉与盐粉均匀混合，限制成坯，在限制进程中盐粉根本坚持原貌，铝粉发作塑性变形，填充盐粒之间的空地构成接连的网状基体。然后，将坯烧结，使网状铝基结组成一体。终究，将烧结后的坯样置于热水中，滤掉坯内盐粒即可得到均匀的开孔泡沫铝件。　　特色：长处是经过挑选盐粉的形状与粒径，能够在必定规模内操控孔洞的描摹和尺度;能够经过混合粉末的体积比准确操控孔隙率;能够制作梯度泡沫材料;能够制作净形产品;设备简略，易于完成大规模出产。局限性是只能取得50%～80%孔隙规模的中密度泡沫铝;制品内易残留氯化钠，然后构成铝基的部分腐蚀;工艺周期较长。　　1.5、中空三维骨架法　　一种把液态金属压铸到有中空骨架三维网眼结构的陶瓷中，冷却然后去除骨架的制作泡沫金属的办法。　　特色：泡沫孔隙率可调，操作繁琐、本钱稍高，制品广度有限，故其推广使用受到限制。　　1.6、纤维烧结法　　此办法的工艺进程是首要经过机械拉拔或其他办法得到金属铝丝，接着经过粉浆浇注或机械制毡圈的办法将金属铝丝制成毡圈，然后进行烧结使之抵达所需求的强度和孔隙率。　　纤维烧结法的长处：是可取得比粉末烧结更高的孔隙率;在最大孔隙度下坚持了材料的结构功能;在相同孔隙度下，此法制得的泡沫铝强度和耐性比粉末冶金法高。可是该办法本钱较高。　　1.7、浸浆海绵烧结法　　该办法是将海绵状的有机物质制成所需形状的有机前驱体，然后用含有待加工金属铝粉的浆液浸透(悬浮液的载体是水和有机液体)。将浸后的有机前驱体枯燥以除掉溶剂，烧结并冷却后即可得到高孔隙率的三维结构的泡沫铝。　　特色：首要受有机前驱体的挑选和预处理、浆料的组成、增加剂的挑选、烧结温度等要素影响。　　2、液态金属凝结法　　这种办法是经过液态铝发作泡沫结构，能够经过铝液直接发泡，也能够用泡沫材料或严密堆积的造孔剂铸造来得到多孔材料。　　2.1、直接吹气发泡法　　直接吹气发泡法:是首要向金属熔融液中参加SiC、Al2O3等，并均匀涣散以进步熔体粘度，然后向熔体底部吹入气体(如氮气、慵懒气体等)，在金属液中构成很多气孔后冷却凝结。　　2.2、发泡剂发泡法　　发泡剂发泡法是：在铝熔融体中参加发泡剂拌和均匀，加热使发泡剂分化发作气体，气体胀大而发泡，冷却后得泡沫金属。所用发泡剂一般为TiH2或ZrH2等金属氢化物。　　特色：对设备要求简略，本钱低价，可完成产品的接连制备。发泡剂发泡时刻间隔短、发泡温度不易操控、气泡散布不均匀、产品重现性差等缺乏。　　2.3、渗流铸造法　　渗流铸造是将可移去颗粒(如NaCl)堆积在铸模中，限制成坯，经预热后浇注金属，然后将颗粒去除，制备出孔洞相互连接的通孔泡沫结构。　　特色：制备工艺孔径参数可控，通孔率高、比表面积大、本钱低，适宜大规模工业出产。缺陷是由于液态金属的表面张力较高，不能彻底潮湿颗粒，然后不能彻底填充颗粒之间的空地。　　2.4、熔模铸造法　　熔模铸造法是将成型的高分子泡沫材料浸入到液态耐火材料中，使耐火材料充溢其空地，在耐火材料硬化今后加热使泡沫材料气化分化，构成一个具有原泡沫材料形状的三维骨架，将金属铝液浇注到铸型内，凝结后把耐火材料去除就能够得到具有三维网状通孔的泡沫铝材料。　　2.5、固体-气体共晶凝结法　　许多金属液体能与气体(如)构成共晶体系，假如在高压气氛中熔化这些金属，就能够得到含有过饱和的均匀熔体。在随后的冷却凝结进程中，这种熔领会发作共晶改变而分化为固相和气相。定向凝结时，由于在固相和液相中溶解度不同较大，过饱和的将从固相中分出构成气泡，然后取得所需求的泡沫铝。　　特色：准确操控冷却条件(压力、冷却速度、散热方向)能够取得各种孔隙形状的各向同性和各项异性的高孔隙度泡沫铝。　　2.6、增加球料法　　增加球料法是在铝合金熔液中参加颗粒或中空球，加以强化拌和，并且在熔体仍处于相对活动时进行铸造，然后得到铝合金与颗粒的复合体，然后溶解去除铝合金团体中的可溶性颗粒，终究得到一种连通孔泡沫铝。　　特色：液态金属的表面张力较高，不能彻底潮湿颗粒或中空球，然后不能彻底填充颗粒之间的空地。则所得泡沫铝结构接连性较差。　　3、金属堆积法　　3.1、电堆积法　　原理是以预处理过的泡沫塑料为阴极，工业纯铝板为阳极，在烷基铝溶液中电镀制成泡沫铝。　　特色：简单操控孔隙结构、孔径小、孔隙均匀、孔隙率高，且其隔热和阻尼特性优于铸造法出产的泡沫铝。可是该办法工序长、操作繁琐、本钱稍高，制品厚度有限，故其推广使用受到限制。　　3.2、气相蒸腾堆积法　　该办法即在较高的慵懒气氛(102～104Pa)中缓慢蒸腾金属铝，蒸腾出来的金属原子与慵懒气体分子磕碰、散射，敏捷失掉动能，这一进程在微观上表现为金属蒸汽温度下降。接着蒸腾出来的金属原子在未抵达基衬前便相互结合构成原子团簇，故在蒸腾进程中可看到“金属烟”。这些团簇在慵懒气体的携带下持续降温并堆积在基衬上，由于温度低原子难以搬迁或涣散，所以“金属烟”微粒仅仅疏松的堆砌起来构成多空泡沫结构。　　特色：金属泡沫的构成受金属材料、加热功率、慵懒气体气压、蒸腾源加热器类型及其与基衬间隔、基衬材料等多种要素影响。其间加热功率、慵懒气体气压和慵懒气体流量是最重要的操控参数。　　3.3、喷溅堆积法　　喷溅堆积是选用喷溅技能把加有慵懒气体的粉末均匀地喷射到铝合金金属上，并加热到金属的熔点，使加在金属中的气体胀大并构成一个个均匀散布且细密的小孔，冷却后即得具有细密网状的泡沫铝制品。　　特色：经过操控堆积中慵懒气体的分压，能够操控所得产品的孔的体积分数。　　3.4、熔融盐电镀法　　以泡沫塑料为电极阴极，铝板为阳极，在熔融盐中经过电堆积制得泡沫铝的一种办法。　　特色：泡沫铝孔隙率高、孔隙均匀。　　4、其它　　此类办法首要用于科研或许小批量试制，在工业出产中使用并不多。　　二次发泡法　　二次发泡法是一种归纳了粉末冶金发泡法及熔体发泡法长处的泡沫铝制备办法，其技能工艺道路是在铝熔体中参加增粘剂(Ca、Al2O3等)拌和均匀，在适宜的温度和粘度条件下参加发泡剂(预处理好的TiH2)，涣散均匀，在TiH2未分化前将熔体铸入模具中快速冷却凝结，即得到发泡前驱体。当发泡前驱体受热抵达必定温度时，前驱体中TiH2开端分化并发泡，终究制得泡沫铝。　　金属空心球法　　该办法是将一个个的金属空心球经过烧结粘结到一同而构成多孔结构。金属空心球能够经过化学组成和电堆积的办法在高分子球的表面镀上一层金属，然后把高分子球去除而得到。　　泡沫铝的制备工艺较多，各种办法各有好坏，在实践出产中熔体发泡法、渗流铸造法、粉末冶金发泡法、电化学法等使用较广泛。而其他的工艺首要作为科研或小批量试制等使用。

粉末冶金是制取金属或用金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）作为质料，通过成形和烧结，制作金属材料、复合材料以及各种类型制品的技术技能。粉末冶金法与加工陶瓷有类似的当地，因而，一系列粉末冶金新技能也可用于陶瓷材料的制备。因为粉末冶金技能的优势，它已成为处理新材料问题的钥匙，在新材料的发展中起着无足轻重的效果。粉末冶金具有共同的化学组成和机械、物理功用，而这些功用是用传统的熔铸办法无法取得的。运用粉末冶金技能能够直接制成多孔、半细密或全细密材料和制品，如含油轴承、齿轮、凸轮、导杆、刀具等，是一种少无切削技术。（1）粉末冶金技能能够最大极限地削减合金成分偏聚，消除粗大、不均匀的铸造安排。在制备高功用稀土永磁材料、稀土储氢材料、稀土发光材料、稀土催化剂、高温超导材料、新式金属材料（如AlLi合金、耐热Al合金、超合金、粉末耐蚀不锈钢、粉末高速钢、金属间化合物高温结构材料等）具有重要的效果。（2）能够制备非晶、微晶、准晶、纳米晶和超饱满固溶体等一系列高功用非平衡材料，这些材料具有优异的电学、磁学、光学和力学功用。（3）能够容易地完成多种类型的复合，充分发挥各组元材料各自的特性，是一种低成本加工高功用金属基和陶瓷复合材料的技术技能。（4）能够加工普通冶炼法无法加工的具有特殊结构和功用的材料和制品，如新式多孔生物材料，多孔别离膜材料、高功用结构陶瓷磨具和功用陶瓷材料等。（5）能够完成近净形成形和自动化批量加工，然后，能够有用地下降加工的资源和能源消耗。（6）能够充分利用矿物、尾矿、炼钢污泥、轧钢铁鳞、收回废旧金属作质料，是一种可有用进行材料再生和综合利用的新技能。咱们常见的机制作刀具，五金磨具，许多便是粉末冶金技能制作的。

1 细密化机理   一般，液相烧结差异三分阶段，一是粒子重摆放，即经过溶解一沉积的颗粒长大；二是坚固骨架的构成；三是细密化。要获得充沛细密化有必要具有以下三个条件即 固相在液相中有溶解度、液相对固相潮湿性杰出和对重摆放导致的细密化需求一定量的液体。在组元互不溶解的WCu系压坯进行液相烧结时，烧结细密化取决于 粘性活动和粒子重摆放进程，缺少溶解度和粒子之间构成安稳的桥接或网状骨架阻止液体活动，将导致细密化好不简单，若想获得充沛细密化，就有必要采纳相应办法。   2 熔渗烧结   选用钨骨架浸铜技术时，细密化除了上述机理外首要取决于液体铜充沛进入到钨骨架的孔隙中。液体铜之所以能充沛进入到钨骨架的孔隙中是根据毛细管力的效果， 可用液体在毛细管中上升高度公式H=27cosO／pgr来解说(7为表面张力；P为液体的密度；g为重力加快度；r为毛细管半径；e为接触角)，液体铜 对固体钨浸润性即接触角是随温度的上升而改进的。据资料报道液体铜对固体钨的接触角e在中1150℃ 时为28。、1250℃ 时为1O。、大于1350℃时为0。，但过高的渗铜温度会导致冷却时构成较大的铜缩孔，然后影响细密化，因而需求选取恰当的渗铜温度和采纳略有过量等办法 来进步细密度。在混合猜中参加铜粉除了可改进粉末的成形功能、进步压坯强度外，其首要意图是作为“诱导”金属参加的，多孔钨骨架在高温熔渗条件下，骨架中 的“诱导”金属熔化，使骨架内部构成连通孔隙，一起，将熔渗金属“诱”进骨架，加快细密化，因为熔融的液体铜对A1zO。粉不潮湿，所以只能熔渗到多孔钨 骨架内。   3 活化烧结   活化烧结在加工高比重合金中已得到广泛应用，增加Ni、Co元素能够改进Cu对W的潮湿性，进步钨在铜中的溶解度。有关资料指出，增加0.32%的Ni可 使W在Cu中的溶解度从1O^9进步到1O^7，这使得细密化愈加简单、充沛。   4 自润滑机理   线材轧机铜钨合金导卫因为其本身“发汗”材料的特性，在线、棒材轧制进程中，因为温度上升，会在其表面构成一层极菲薄的铜液体层，并因为钨骨架毛细管的作 用，能得到连绵不断的弥补，这就大大降低了线、棒材与导卫之间的摩擦系数，一起，这层汗液也有用避免了粘钢，进步了线、棒材的质量。

(1)鳞片锌铝粉的制备　　　　分湿磨和干磨两种工艺方法。湿磨法工艺流程如图1所示，干磨法工艺流程如图2所示。　　　　湿磨法在研磨过程中为了防止锌铝片氧化，加入了助剂、硬脂酸，2008溶剂汽油，使锌铝片与空气隔离防止氧化，但是研磨后，想彻底清除锌铝片的油分成了工艺难题，而过高的油分将严重影响锌铬涂料的质量，所以湿磨法先天有无法克服的缺陷。　　　　而目前世界上较先进的工艺和质量较好的鳞片锌铝粉是采用较先进的气体保护干式球磨法，金属粉体在球磨时注入’惰性气体进行气相保护从而避免锌铝片的氧化，而且金属粉体成形后不含油分，也不需脱脂工序，这样确保了锌铝片的质量。　　　　(2)鳞片锌铝粉研磨时的表面改性　　　　由于金属粉体有较高的活性，易团聚，影响粉体的性能和质量，需要进行分散处理，另外需要改变金属粉体的性能和在表面进行包覆处理，以达到防氧化和防腐蚀的目的，为此采用物理和化学法对金属粉体进行表面处理，有目的地改变其表面物理化学性质。　　　　①化学法。在金属粉体研磨时加入少量的表面活性剂即助磨剂，就能吸附在物料颗粒的表面，通过物理和化学作用产生力学作用，从而起到润滑作用、表面润湿作用，改善粉体的分散性，提高其表面光泽度和平整性，改善粉体的耐久性。　　　　②物理法。利用粉碎机械力效应，可促进改性效果。粉碎过程中施加大量的机械能，除消耗于颗粒细化外，还有一部分用于改变颗粒的晶格与表面性质，从而呈现活性。表面化学改性和机械力改性同时也会促进粉碎和研磨作用，对鳞片状锌铝粉的粉碎和片状化都具有重大的意义。　　　　(3)湿磨法的典型工艺参数　　　　①原料选用200目球状锌粉。　　　　②磨球与原料锌粉总量占滚筒容积的30％～40％。　　　　③助磨剂十八酸甘油酯加入量占原料锌粉重量的3％～5％。

铝基非晶合金材料不只具有高的比强度,还具有出色的耐性、超塑性、耐磨性和耐蚀性等利益,是一种具有广大运用前景的新式结构材料。铝基非晶合金材料可以选用急冷法或机械合金化等方法来获得,但这些方法所获得的材料,通常是带材、丝材或许粉末,将这些材料制备成可利用的块状材料,尚需求一些特别的成型技术。当时制备块体铝基非晶合金的方法有温揉捏法、热揉捏法、动能成型法、粉末轧制法、喷发成型法、超高压固结成型法、电火花烧结法等。以上这些制备成型技术均可获得较为纯真的铝基非晶态合金材料,且具有优秀的功用,但是这些方法存在过于繁琐的缺点,不符合成形制备一体化思想,而且出产周期较长,本钱较高。 　　与传统制备方法比较,热喷涂技术在制备非晶材料方面具有其一同的优势,该技术不只可快速升温熔化材料,一同具有快速冷却凝结材料的特征,有利于构成非晶相涂层;而且选用热喷涂技术,既可以体现热喷涂优质、高效、低本钱的优势,又可以获得具有优质耐磨、防腐等功用的表面防护涂层。因而,选用热喷涂技术制备铝基非晶涂层是铝基非晶合金材料制备的新拓展,具有广大的工业运用前景。 　　当时,选用热喷涂技术制备非晶态合金的技术主要有等离子喷涂、超音速火焰喷涂和高速电弧喷涂等制备技术。等离子喷涂和超音速火焰喷涂选用的原材料为预制的非晶粉末,而高速电弧喷涂依据材料制备与成形一体化的思路,喷涂富含非晶涂层构成元素的粉芯丝材,在喷涂过程中可完成构成非晶涂层。尽管高速电弧喷涂技术在制备Fe基非晶纳米晶复合涂层方面已经有不少成功的报道,但选用该技术制备铝基非晶涂层仍是一个簇新的研讨领域。 　　近来成功运用高速电弧喷涂技术制备出了铝基非晶纳米晶复合涂层。该高速电弧喷涂系统主要是该实验室自行研制的由机器人控制的高速喷和电源系统组成。在喷涂前对基体试样进行喷砂处置。经过优化的最好喷涂技术参数为:喷涂电压为34V,喷涂电流为120A,空气压力为0.7MPa,喷涂距离为200mm。对所获得的涂层查看成果标明,涂层与基体联络出色,涂层组织较为细密,孔隙少;涂层呈现出典型的层状结构,且层与层之间联络非常细密;涂层由非晶相和晶化相一同组成的。Al基非晶涂层的显微硬度值约为HV311,与传统制备方法获得的铝基非晶合金材料的显微硬度值恰当。据评价,此类材料很可能成为将来的防腐换代涂层材料。 　　作业标明,在高速电弧喷涂过程中,熔化态液滴在基体表面扁平化过程中具有极高的冷却速率,简略获得非晶涂层或许非晶纳米晶复合涂层,而且涂层的堆积率较高,本钱低,在大面积制备铝基非晶涂层方面将有重要的运用前景。

依据我国机协粉末冶金分会计算，2016年粉末冶金零件出货量48万吨，供应额达64亿元，其间轿车行业供应额40亿元，占供应总额62%。2017年，粉末冶金商场规划估计达69亿，完成稳定增长。 2016我国粉末冶金零件供应状况轿车发动机与变速箱是粉末冶金零部件运用最为广泛和商场空间最大的两个范畴。国内轿车粉末冶金商场空间高达200亿元。再加之2018年为金属3D打印粉末迸发的元年，金属粉末的商场有望进一步扩展。 金属粉末的制备 商场的巨大潜力也在推进着技能的前进。跟着粉末冶金产品的运用越来越广泛，对金属粉末颗粒的尺度形状和功能要求越来越高，而金属粉末的功能和尺度形状在很大程度上取决于粉末的出产办法及其制取工艺，因而粉末的制备技能也在不断地开展和立异。不同办法出产的金属粉末形状 现在，金属粉末的制备已开展了许多办法，依据出产原理首要分为物理化学法和机械法。在机械法中最首要的是雾化法和机械破坏法。物理化学法中最首要的是复原法、电解法和羟基法。 金属粉末制取办法的特色和适用范围1.机械法 机械法是借助于机械外力将金属破碎成所需粒径粉末的一种加工办法，该办法制备过程中材料的化学成分根本不变。现在遍及运用的办法是雾化法和机械破坏法。其长处是工艺简略、产值大，能够制备一些惯例办法难以得到的高熔点金属和合金的超细粉末。 机械破坏法 机械破坏法既是一种独立的制粉办法，也常作为其他制粉办法必不可少的弥补工序。首要经过压碎、击碎和磨削等效果将固态金属碎化成粉末。破坏设备分两类：首要起压碎效果的粗碎设备：碾碎机、辊轧机、颚式破碎机等粗碎设备；首要起击碎和磨削效果的细碎设备：锤碎机、棒磨机、球磨机、振荡球磨机、搅动球磨机等。高能球磨法制备金属粉末 机械破坏法首要适用于破坏脆性的和易加工硬化的金属和合金，如锡、锰、铬、高碳铁、铁合金等。该法功率低，能耗大，多作为其他制粉法的弥补手法，或用于混合不同性质的粉末。 雾化法 直接击碎液体金属或合金而制得粉末的办法称之为雾化法，是出产规划仅次于复原法的、运用较广泛的金属粉末制取法。雾化粉末具有球形度高、粉末粒度可控、氧含量低、出产本钱低以及习惯多种金属粉末的出产等长处，已成为高功能及特种合金粉末制备技能的首要开展方向，但出产功率低，超细粉末的收得率不高，能耗相对较大等缺陷约束了雾化法的运用。雾化法制备金属粉末 2.物理化学法 物理-化学法是指在粉末制备过程中，经过改动质料的化学成分或集聚状况而取得超细粉末的出产办法。依照化学原理的不同可将其分为复原法、电解法、羰基法和化学置换法。 复原法 复原金属氧化物及金属盐类以出产金属粉末是一种运用最广泛的制粉办法。特别是直接运用矿石以及冶金工业废料如轧钢铁鳞作质料时，复原法最为经济。复原法的长处是操作简略，工艺参数易于操控，出产功率高，本钱较低，合适工业化出产。缺陷是只适用于易与反响、吸氢后变脆易破碎的金属材料。 电解法 电解法是经过电解熔盐或盐的水溶液使得金属粉末在阴极堆积分出的办法。它在粉末出产中占有重要的位置，其出产规划在物理化学法中仅次于复原法，而且可操控制粉粒度，制取的粉末纯度高，单质粉可达99.7%以上。不过电解法耗电较多，本钱比复原粉和雾化粉高。因而，在粉末总产值中，电解粉所占比重比较小。超声波电解制备铁粉 羰基法 因为羰基金属在低温下简单分解为金属及CO气体，因而能够运用组成羰基金属的逆反响来制取羰基金属粉末。运用羰基法不光能够制取微米级粉末，还能够制取纳米级粉末；不光能够制取单一纯金属及合金粉末，还能够制取包覆粉末。羰基粉末自身所具有的高兴旺表面是其他办法所制取的粉末无法比较的，是化学电源极板及催化剂的最好材料。 化学置换法 依据金属的生动性强弱，用生动性强的金属将活性较小的金属从金属盐溶液中将其置换出来，将置换所得到的金属（金属粉粒）用其他办法进一步处理细化成金属粉末的办法称为化学置换法。该法首要运用于Cu、Ag、Au等不生动金属粉末的制备。 总结 跟着技能的前进，金属粉末在冶金、化工、电子、磁性材料、精密陶瓷、传感器等方面显现了杰出的运用远景。但因为传统制备技能的局限性，限制了金属粉末的运用。虽然许多新式的出产工艺和办法现已得到运用,但规划较小和本钱较高的问题仍不能很好的处理。为了促进金属粉末材料的开展，有必要加大立异力度、扬长避短，开发出产值更大、本钱更低的出产工艺。

三种制备锆英砂微粉工艺 锆英砂微粉因其乳浊效果好，在陶瓷釉料乳浊剂中用量很大，达10%～20%。但目前我国市场现有的高档锆英砂微粉基本上靠进口，价格较高。国内厂家生产的锆英砂，由于细度及粒度分布范围达不到要求，影响产品在釉料中的乳浊效果。研究人员对国内生产锆英砂微粉的3种生产工艺流程进行了比较、分析，并提出了制备锆英砂微粉的看法。 3种制备锆英砂微粉的球磨时间均为16小时。 1、湿磨工艺，卫生状况最好，但在工厂的实际生产中，特别是工作突然中断(停电、机修)时，由于锆英砂比重太大，极易沉淀，并不易浮起，往往会影响产品质量，甚至使整磨产品不合格，严重影响企业的经济效益。 2、干法球磨的特点是工艺简单，无需蒸发水分并能减少水的污染。粒度范围较好。 3、干湿磨混合工艺，此工艺是将锆英砂和配制的复合助磨剂先干磨一段时间，待较粗的物料颗粒达到一定的细度后，再加入水和助磨剂进行湿磨，在相同的球磨时间里，此法的效果最好，不足之处是在球磨过程中增加了加水的助磨剂的工序。 锆英砂超细粉碎工艺不同，产品质量不同，经济效益也大不相同。 硅酸锆超细粉碎工艺流程的试验研究表明：入磨粒径较大时，干湿混合法粉碎效果较好。干法超细粉碎使用恰当助磨剂时效果最佳，经济效益最好。 硅酸锆超细粉碎试验研究提供以上3种工艺流程，可以根据工厂的实际情况和用户对产品的质量要求选择最佳工艺流程。

铝基非晶合金材料不只具有高的比强度,还具有出色的耐性、超塑性、耐磨性和耐蚀性等利益,是一种具有广大运用前景的新式结构材料。铝基非晶合金材料可以选用急冷法或机械合金化等方法来获得,但这些方法所获得的材料,通常是带材、丝材或许粉末,将这些材料制备成可利用的块状材料,尚需求一些特别的成型技术。当时制备块体铝基非晶合金的方法有温揉捏法、热揉捏法、动能成型法、粉末轧制法、喷发成型法、超高压固结成型法、电火花烧结法等。以上这些制备成型技术均可获得较为纯真的铝基非晶态合金材料,且具有优秀的功用,但是这些方法存在过于繁琐的缺点,不符合成形制备一体化思想,而且出产周期较长,本钱较高。     与传统制备方法比较,热喷涂技术在制备非晶材料方面具有其一同的优势,该技术不只可快速升温熔化材料,一同具有快速冷却凝结材料的特征,有利于构成非晶相涂层;而且选用热喷涂技术,既可以体现热喷涂优质、高效、低本钱的优势,又可以获得具有优质耐磨、防腐等功用的表面防护涂层。因而,选用热喷涂技术制备铝基非晶涂层是铝基非晶合金材料制备的新拓展,具有广大的工业运用前景。     当时,选用热喷涂技术制备非晶态合金的技术主要有等离子喷涂、超音速火焰喷涂和高速电弧喷涂等制备技术。等离子喷涂和超音速火焰喷涂选用的原材料为预制的非晶粉末,而高速电弧喷涂依据材料制备与成形一体化的思路,喷涂富含非晶涂层构成元素的粉芯丝材,在喷涂过程中可完成构成非晶涂层。尽管高速电弧喷涂技术在制备Fe基非晶纳米晶复合涂层方面已经有不少成功的报道,但选用该技术制备铝基非晶涂层仍是一个簇新的研讨领域。     近来,装甲兵工程学院成功运用高速电弧喷涂技术制备出了铝基非晶纳米晶复合涂层。该高速电弧喷涂系统主要是该实验室自行研制的由机器人控制的高速喷和电源系统组成。在喷涂前对基体试样进行喷砂处置。经过优化的较好喷涂技术参数为:喷涂电压为34V,喷涂电流为120A,空气压力为0.7MPa,喷涂距离为200mm。对所获得的涂层查看成果标明,涂层与基体联络出色,涂层组织较为细密,孔隙少;涂层呈现出典型的层状结构,且层与层之间联络非常细密;涂层由非晶相和晶化相一同组成的。Al基非晶涂层的显微硬度值约为HV311,与传统制备方法获得的铝基非晶合金材料的显微硬度值恰当。据评价,此类材料很可能成为将来的防腐换代涂层材料。     装甲兵工程学院的作业标明,在高速电弧喷涂过程中,熔化态液滴在基体表面扁平化过程中具有极高的冷却速率,简略获得非晶涂层或许非晶纳米晶复合涂层,而且涂层的堆积率较高,本钱低,在大面积制备铝基非晶涂层方面将有重要的运用前景。

赤铁矿渣中含有许多有价重金属和有毒金属，如不进行后续处理既浪费资源，又污染环境，因而，收回赤铁矿渣，经酸浸、复原、净化、结晶制成附加值较高的绿矾具有重要意义。 绿矾是一种重要的化工质料，在工业、农业上用处极为广泛，而且现在又有许多新式用处。例如，用作催化剂、吸附剂等。用赤铁矿渣制取绿矾不只处理了赤铁矿渣的堆积、污染问题，而且成功的使用废渣制得用处广泛的绿矾，既节省了本钱，又到达废物再使用的意图。 一、研讨布景在处理高铁锌精矿的湿法炼锌进程中，当浸出工艺流程选用热酸浸出流程时，浸出液中铁的含量可高达30g/L以上，有必要进行沉铁作业。现在，沉铁办法首要有黄钾铁矾法、针铁矿法以及赤铁矿法，其间以黄钾铁矾法居多，有二十多家，其它只在少数工厂选用。尽管黄钾铁矾法与其它两种办法比较，具有许多长处，可是稀贵金属的收回率低，出产本钱高而且渣含铁低，30%左右，不方便使用，渣量大且渣的堆存功能欠好，不利于环境保护。而比较较黄钾铁矾法，后两种办法对稀贵金属的收回较黄钾铁矾好，所产出的渣有更好的潜能被归纳收回而加以使用，然后削减环境污染。现在，关于沉铁渣的归纳使用方面的研讨比较少，首要是经过萃取的办法收回其间的有价金属，如镓和锢，而对渣中含量最大的铁的归纳收回很少考虑，这首要是由于收回本钱高，而产品附加值小，假如研讨出一种工艺，选用湿法炼锌赤铁矿渣出产出一种高附加值产品的话，对炼锌废渣的收回使用将具有非常诱人的远景和重要意义。选用湿法炼锌赤铁矿渣为质料出产有重要工业用处的绿矾将是不错的挑选，假如研讨成功，将发作巨大的社会效益和经济效益。 二、赤铁矿法简介赤铁矿渣是用赤铁矿法处理炼锌废渣得到的产品，赤铁矿法是1968－1970年由日本同和矿业公司创造，1972年投入出产。该法依据在高温（200℃）、高压（18－20kg/cm2）条件下，使硫酸锌溶液中的Fe3+以赤铁矿（γ－Fe2O3）构成沉积。本质是在高压下用电解液来浸出锌浸出渣，一同参加SO2作为高价铁复原剂以促进铁的溶解，此浸出液再进行高压水除铁，生成Fe2O3而别离。特色：质料归纳使用好，可收回Pb，Cu，Cd等几种有色金属，且Fe2O3经焙烧脱硫后可作炼铁质料；清除了复原渣，SO2转为H2SO4，不发作硫渣。缺陷：需求用贵重的钛材制作的耐高温、高压设备，出资费用高。 原理：在Fe2O3－SO2的H∶O系统内，当硫酸铁浓度较高时，在溶液酸度较高的情况下，将温度操控在458－473K，溶液中的Fe3+便水解成黄色的碱式硫酸铁沉积：Fe2(SO4)3(aq)+2H2O(aq)=2Fe(OH)SO4(s)(黄)+H2SO4(aq)；当溶液酸度低时，溶液中的Fe3+便水解生成赤褐色的Fe2O3沉积：Fe2(SO4)3(aq)+3H2O(aq)=Fe2O3(s)+3H2SO4(aq)，故在高温下（458－473K）当溶液酸度不高时，Fe3+水解以Fe2O3为主，并混以Fe(OH)SO4的沉积物，此沉积物称为赤铁矿渣，其首要成分（质量分数/%）Fe：58－60，Zn：0.5－1.0，还含有少数的Cu，Mg等。  图1－1 赤铁矿法沉程图     三、试验进程及工艺本法首要以赤铁矿渣为质料，经过酸浸，复原，净化等进程制取工业用处广泛的绿矾，试验首要经过比照总结断定最佳反响条件，到达低耗费，高产量的意图。 （一）浸出阶段不同金属构成沉积的pH值不同，因而能够调整溶液的pH值来浸出溶液中的Fe3+。溶液的pH值在约5.5以下，锌将会以Zn2+形状存在于溶液。因而浸出进程中由于操控了较低的pH，锌将和铁一同以离子形状进入溶液；二价铅离子会与硫酸根结合生成硫酸铅沉积，而且硫酸铅在酸中的溶解度很低。因而，酸浸阶段铅根本出去，锌离子进入溶液，将在后续操作中出去。 1、试验质料 Fe2O3固体含量99.4%，复原铁粉（Fe含量不低于98.0%），装备好的浓度别离为1mol/L、1.5mol/L、2mol/L、2.5mol/L的硫酸溶液。 2、试验进程 A 称量Fe2O3 按试验设计计划称量质量别离为16.0g 、24.0g 、32.0g 、40.0g的Fe2O3粉末。具体办法是将天平放平稳，在载物盘上放一个枯燥且洁净的100mL的烧杯，留意烧杯边际不要超出载物台圆盘的边际。加砝码使天平平衡，读得烧杯质量为59g。用药匙将Fe2O3粉末渐渐加到烧杯中，直至别离到达设计计划质量后编号1、2、3、4待用。 B 量取硫酸溶液 取洁净且枯燥的500mL量筒一只，将玻璃棒靠到器壁上，沿玻璃棒缓慢倒入所需浓度的硫酸溶液，本次试验所需的浓度有1mol/L、1.5mol/L、2mol/L、2.5 mol/L的硫酸溶液。当液体高度距刻度线2－3mm处时，中止参加，改用胶头滴管滴入，直至液体的凹液面处与刻度线300mL相平常中止滴加。 C 水浴加热 将水浴加热设备的温度调至试验计划中设定的温度，将硫酸溶液和称量好的Fe2O3粉末顺次参加到500mL烧杯中。再将烧杯放入水浴加热设备中加热坚持恒温80℃。将拌和桨固定在电极上，然后伸入烧杯中，距杯底约1cm。用操控仪操控拌和速度为300r/min，反响时刻为1h、1.5h、2h。记载各组数据。 3、试验进程 溶出的意图是使渣中的Fe2O3与硫酸溶液发作反响，生成Fe2(SO4)3，然后使Fe3+进入溶液。溶出首要进程： ①称取必定量的Fe2O3。 ②用500mL量筒量取必定浓度的硫酸溶液。 ③ 将硫酸溶液倒入烧杯内，上部放拌和桨，滚动拌和桨使Fe2O3粉末与硫酸溶液充沛触摸，然后在恒温水浴并不断拌和的条件下进行溶出。溶出时刻按试验计划断定。 （二）Fe2(SO4)3溶液的净化阶段从赤铁矿渣的成份分析来看，Fe2(SO4)3溶液净化的首要任务是完成Fe和Zn、Mn、Mg、Cu等热酸浸出时和铁一同进入到浸出液的杂质金属离子的别离。 净化操作首要分三步：①加络合剂：先往浸出液中参加络合剂，使Zn2+构成络合离子而留在溶液中；②沉铁：再调pH值进行沉铁；③溶解：然后将Fe(OH)3沉积再用硫酸溶解。 Fe2(SO4)3溶液的净化首要是依据Fe3+和其他杂质金属离子的沉积pH值不同。Fe3+的沉积pH值比其他金属离子要小，因而能够经过调整溶液的pH值，以完成Fe3+和大部分杂质金属离子的别离。然后到达净化除杂的意图。该进程的反响有： Fe3++OH－=Fe(OH)3↓      (2－1) Al3++OH－=Al(OH)3↓      (2－2) （三）铁粉复原与结晶1、试验质料 复原铁粉（Fe含量不低于98.0%），已制得的Fe2(SO4)3溶液。 2、试验进程 A 称量复原铁粉 按试验设计计划称量质量别离为6.4g 、9.6g 、12.8g 、16.0g的复原铁粉。具体办法是将天平放平稳，在载物盘上放一个枯燥且洁净的100mL的烧杯，留意烧杯边际不要超出载物台圆盘的边际。加砝码使天平平衡，读得烧杯质量为59g。用药匙将复原铁粉渐渐加到烧杯中，直至别离到达设计计划的质量后编号1、2、3、4，待用。 B 参加复原铁粉进行复原反响 将编号为1、2、3、4的铁粉别离参加对应编号的硫酸与Fe2O3的反响液中。将水浴加热设备的温度调至试验计划中设定的温度80℃。将拌和桨固定在电极上，然后伸入烧杯中，距杯底约1cm。用操控仪操控拌和速度为300r/min，反响时刻为0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h、3h。记载数据。 3、试验进程 复原的意图是使溶液中的Fe3+与复原铁粉发作反响，生成FeSO4。 溶出首要进程： ①称取复原铁粉。 ②将复原铁粉渐渐加到溶出部分的反响液中，要留意对应编号正确。 ③将拌和桨固定在电极上，然后伸入烧杯中，距杯底约1cm。并操控拌和速度为300r/min，反响时刻为以上6组，记载数据。 复原方程式：    Fe+Fe2(SO4)3→FeSO4        (2－3) 终究，结晶的意图是进一步出去其间的杂质金属离子，这是使用不同物质的过饱和度和溶液中的浓度不同而完成的。 （四）铁的测定办法铁的测定依据化工行业标准HG/T2250－91，需求预备的试剂有： 1、浓(37%)； 2、SnCl2：称取SnCl210g溶于40ml1:1的HCl中，用水稀释至100ml； 3、HgCl2饱和溶液：称16.97gHgCl2溶于250ml水； 4、二磺酸钠0.5%：称0.25g溶于50ml水，加2－3滴浓硫酸摇匀； 5、硫磷混酸：将150ml浓硫酸在拌和下渐渐加到70Oml蒸馏水中，冷却后参加浓H3PO4150ml，混匀； 6、K2Cr2O7标准溶液0.2000N：称9.808gK2Cr2O7：溶于1LH2O，滴定度为：11.16mg(Fe)/ml标液；全铁的测定：取5ml反响浆液于400ml烧杯中，加5ml浓，加热，趁热滴加SnCl2溶液至黄色刚好退掉，再过量l－2滴，冷却，加HgCl2溶液10ml，放置顷刻至有白色沉积(Hg2Cl2)呈现。加水至200ml，加硫磷混酸20ml，二磺酸钠4－5滴，再用K2Cr2O7标准溶液滴定到溶液由绿色变为紫色，记下耗费的体积x ml，则反响浆液中全铁的浓度为：2.232x g/L。 Fe2+的测定：取5ml试液，加水至200ml，参加硫磷混酸20ml，二磺酸钠4－5滴。用K2Cr2O7标准溶液滴定至溶液由绿色变紫色停止。记下耗费的体积x ml，则Fe2+的浓度为：2.232x g/L。 四  总结本课题用湿法炼锌进程中沉铁时发作的赤铁矿渣为质料，先采纳热酸浸出的办法制备出Fe2(SO4)3溶液后，再用复原铁粉将Fe3+复原成Fe2+，终究净化结晶成七水合硫酸亚铁，具有较高的使用价值。试验研讨得到最佳的反响条件为：反响温度为80℃，浸出时刻2h，硫酸过量系数1.20，复原时刻2.5h。 经过上述研讨，得出从赤铁矿渣制备绿矾的关键如下： （一）以赤铁矿渣为质料，热酸浸出的进程首要依据几种金属的电位－pH不同，在酸浸进程中很难将锌和铁别离，由于要确保三价铁离子进入溶液，pH有必要操控到比较低，此刻，锌离子也进入溶液，然后不能将锌别离。而铅由于构成硫酸铅，而且硫酸铅在酸中溶解度很小，因而，在酸浸进程，在热力学上，应该操控pH在较低水平。 （二）净化阶段首要依据Fe和Zn、Mn、Mg、Cu等pH的不同除掉金属化物。 （三）复原是将Fe3+复原为Fe2+，到达终究制取Fe2+离子的意图，结晶使用饱和度的不同完成的，而且进一步去除杂质金属离子。

依据我国机协粉末冶金分会计算，2016年粉末冶金零件出货量48万吨，供应额达64亿元，其间轿车行业供应额40亿元，占供应总额62%。2017年，粉末冶金商场规划估计达69亿，完成稳定增长。 轿车发动机与变速箱是粉末冶金零部件运用最为广泛和商场空间最大的两个范畴。国内轿车粉末冶金商场空间高达200亿元。再加之2018年为金属3D打印粉末迸发的元年，金属粉末的商场有望进一步扩展。 金属粉末的制备 商场的巨大潜力也在推进着技能的前进。跟着粉末冶金产品的运用越来越广泛，对金属粉末颗粒的尺度形状和功能要求越来越高，而金属粉末的功能和尺度形状在很大程度上取决于粉末的出产办法及其制取工艺，因而粉末的制备技能也在不断地开展和立异。 现在，金属粉末的制备已开展了许多办法，依据出产原理首要分为物理化学法和机械法。在机械法中最首要的是雾化法和机械破坏法。物理化学法中最首要的是复原法、电解法和羟基 1机械法 机械法是借助于机械外力将金属破碎成所需粒径粉末的一种加工办法，该办法制备过程中材料的化学成分根本不变。现在遍及运用的办法是雾化法和机械破坏法。其长处是工艺简略、产值大，能够制备一些惯例办法难以得到的高熔点金属和合金的超细粉末。 机械破坏法 机械破坏法既是一种独立的制粉办法，也常作为其他制粉办法必不可少的弥补工序。首要经过压碎、击碎和磨削等效果将固态金属碎化成粉末。破坏设备分两类： 首要起压碎效果的粗碎设备：碾碎机、辊轧机、颚式破碎机等粗碎设备; 首要起击碎和磨削效果的细碎设备：锤碎机、棒磨机、球磨机、振荡球磨机、搅动球磨机等。 机械破坏法首要适用于破坏脆性的和易加工硬化的金属和合金，如锡、锰、铬、高碳铁、铁合金等。该法功率低，能耗大，多作为其他制粉法的弥补手法，或用于混合不同性质的粉末。 雾化法 直接击碎液体金属或合金而制得粉末的办法称之为雾化法，是出产规划仅次于复原法的、运用较广泛的金属粉末制取法。雾化粉末具有球形度高、粉末粒度可控、氧含量低、出产本钱低以及习惯多种金属粉末的出产等长处，已成为高功能及特种合金粉末制备技能的首要开展方向，但出产功率低，超细粉末的收得率不高，能耗相对较大等缺陷约束了雾化法的运用。 2物理化学法 物理-化学法是指在粉末制备过程中，经过改动质料的化学成分或集聚状况而取得超细粉末的出产办法。依照化学原理的不同可将其分为复原法、电解法、羰基法和化学置换法。 复原法 复原金属氧化物及金属盐类以出产金属粉末是一种运用最广泛的制粉办法。特别是直接运用矿石以及冶金工业废料如轧钢铁鳞作质料时，复原法最为经济。复原法的长处是操作简略，工艺参数易于操控，出产功率高，本钱较低，合适工业化出产。缺陷是只适用于易与反响、吸氢后变脆易破碎的金属材料。 电解法 电解法是经过电解熔盐或盐的水溶液使得金属粉末在阴极堆积分出的办法。它在粉末出产中占有重要的位置，其出产规划在物理化学法中仅次于复原法，而且可操控制粉粒度，制取的粉末纯度高，单质粉可达99.7%以上。不过电解法耗电较多，本钱比复原粉和雾化粉高。因而，在粉末总产值中，电解粉所占比重比较小。 羰基法 因为羰基金属在低温下简单分解为金属及CO气体，因而能够运用组成羰基金属的逆反响来制取羰基金属粉末。运用羰基法不光能够制取微米级粉末，还能够制取纳米级粉末;不光能够制取单一纯金属及合金粉末，还能够制取包覆粉末。羰基粉末自身所具有的高兴旺表面是其他办法所制取的粉末无法比较的，是化学电源极板及催化剂的最好材料。 化学置换法 依据金属的生动性强弱，用生动性强的金属将活性较小的金属从金属盐溶液中将其置换出来，将置换所得到的金属(金属粉粒)用其他办法进一步处理细化成金属粉末的办法称为化学置换法。该法首要运用于Cu、Ag、Au等不生动金属粉末的制备。 总结   跟着技能的前进，金属粉末在冶金、化工、电子、磁性材料、精密陶瓷、传感器等方面显现了杰出的运用远景。但因为传统制备技能的局限性，限制了金属粉末的运用。虽然许多新式的出产工艺和办法现已得到运用,但规划较小和本钱较高的问题仍不能很好的处理。为了促进金属粉末材料的开展，有必要加大立异力度、扬长避短，开发出产值更大、本钱更低的出产工艺。

近年来，随着钢铁工业的迅速发展和生产规模的不断扩大，在钢铁冶金生产中产生的含铁粉矿也随之迅速增长。主要包括烧结粉尘、高炉粉尘及尘泥、转炉粉尘、电炉粉尘、轧钢皮及尘泥等，这些粉矿的含铁量比较高，是一种可循环再利用的宝贵资源。此外，金属矿在开采过程中也会产生粉矿，对这些含铁粉矿资源的再次利用，具有重要意义，因此有很多球团厂和钢铁企业均对如何利用含铁粉矿进行了深入的研究[1-2]。 在含铁粉矿利用过程中，还存在以下主要问题：①生产出来的球团抗压力太低，满足不了球团进入高炉冶炼的要求。②制备工艺过程中的粘结剂对原材料要求高，含铁矿粉本身来源复杂，严格要求是不可能的，甚至有的粘结剂还要求原料中要加入一定量的含铁90%以上的金属粉才能固化，这就失去了利用矿粉的意义。③球团的固化时间太长，有的需要几十个小时固化时间、或几十天的养护才能产生抗压力，没办法实现批量生产。 本研究拟开发一种简单可靠、适应性广的球团生产工艺，并具有设备简单、投资少、生产成本低、便于操作等优点；要实现这一目标，首先粘结剂的烘干温度要低，加热时间要短，能源消耗要少，不污染环境，所以首先研制了新型粘结剂。已有不少关于球团用粘结剂的研究[3-6]，在前人研究的基础上，对粘结剂进行了进一步深入研究，获得了新的无机、有机复合粘结剂，以此为基础，对加热固化制度工艺也进行了研究，并探索了粘结剂的合适加入量及粘结剂对不同矿粉原料的适应性，以获得能用于实际工业生产的含铁粉矿的球团化制备工艺。 一、试验条件与方法 （一）原材料 1、粘结剂，采用自制无机有机复合粘结剂(简称粘结剂)。 2、含铁粉矿，来自攀枝花某企业，其化学组成见表1。（二）试验过程 每次称取含铁粉矿原料500g，试验采用人工配料混合，试样加压成型是在万能压力试验机上进行。加压成型压力为30000N/个，每个球团用料30g，直径为25mm。粉矿加压成型后放在加热炉中进行烘干固结，最后测其径向抗压力。其径向抗压力与实际工业生产中对辊压块法生产的椭圆球团两端点间的力更接近，所以在试验中，都是采用的测试试样的径向抗压力。试验过程如图1所示。 （三）抗压力测试 试样为直径25mm，高20mm的圆柱体，每种条件下制作5个试样进行抗压力测试，去掉最高、最低值，取其余3个值的平均值作为该条件下的抗压力值。 （四）所用仪器与设备 加压设备为YE-30型液压式压力试验机，烘干设备为TMF-4-3型陶瓷纤维高温炉，抗压力检测设备为CMT5105型微机控制电子万能试验机。二、试验结果与分析 （一）加热固化制度对球团抗压力的影响 所用粘结剂要在加热条件下才能固化，因此加热固化制度是球团制备重要的工艺参数之一。通过查阅文献，采用自制的无机有机复合粘结剂，首先在固定12%粘结剂用量的条件下，通过改变加热固化温度，进行试验，其固化温度对球团抗压力影响的试验结果见表2。从表2可见，将试样从室温直接加热到加热固化温度并保温1h的条件下，加热固化温度从300，400，500℃，变化到800℃的过程中，试样的径向抗压力是依次增大的，在500℃时达到最大值。当温度800℃时，径向抗压力反而降低了。所以采用500℃为此工艺较合适的加热温度。通过查阅文献，当球团试样加热到500℃左右时，球团试样中的粘土失去结构水，粘土变成了死粘土，相当于常见的泥通过烧制变成了砖瓦，从而表现出球团抗压力的提高。不仅如此，粘土向死粘土的转化，可使球团在雨水作用的条件下不会散开，而保持其力，有利于球团生产后的储存和运输，这对大批量生产球团的企业非常重要。 试验过程中，发现水分对粘结剂的固化作用产生影响，所以设计了在加热固化过程中的一个除水的过程，在105℃时保温0.5h，以除去试样中的水分(表3)。 从表3可见，在105℃保温0.5h后，球团试样的径向抗压力明显提高。在105℃保温0.5h，可以除去球团试样中的水分，防止了水分对粘结剂的固化作用产生影响，所以抗压力就提高了。综上，加热固化温度从300，400，500℃，变化到800℃的过程中，试样的径向抗压力在500℃时均达到最大值。所以选定的最佳加热固化制度是球团在加热固化过程中先从室温升至105℃，让其在此保温0.5h后，再连续升温到500℃并保温1h。 （二）粘结剂加入量对抗压力的影响 在球团化的制备工艺中，球团抗压力的产生主要来源于粘结剂的固化作用，所以粘结剂的加入量的多少，直接影响到球团整体性能，也是进行工业化生产过程中，生产成本的主要部分。用相同的加热固化工艺，采用不同的粘结剂加入量，进行了试验，试验结果见表4。从表4可见，随着粘结剂加入量的增加，球团试样的径向抗压力会相应提高。当粘结剂用量为12%时径向抗压力过到最大值。继续增加粘结剂的用量，当增加到14%时径向抗压力反而有所降低。在球团中，径向抗压力的产生主来源于粘结剂在加热固化过程中形成的粘结膜。所以当粘结剂用量增加，形成的粘结膜球团的数量也会相应增加，球团的抗压力会提高。但当粘结剂用量达到14%时，粘结剂的量早已达到饱和状态，多的粘结剂无法再继续形成粘结膜，反而增加了球团中的水分，影响了粘结剂的加热固化效果，导致其抗压力下降。在粘结剂的加入量为12%，先在105℃时保温0.5h，再连续升温到500℃并保温1h的条件下，在攀枝花某企业进行了球团中试生产试验，并用所生产的球团进行了转鼓指数测定，发现大部分转鼓指数在67%左右，最高的可达90%。 （三）不同粉矿条件下的抗压力 为了验证此球团化制备工艺的普适性，选用了3种不同的粉矿原料进行试验。①原料1。高铁粉36%，中加粉40%，转炉污泥24%，含铁量50.81%。②原料2。泥矿20%，中加粉30%，高铁粉30%，铁精矿20%，含铁量52.31%。③原料3。泥矿10%，中加粉50%，高铁粉40%，含铁量50.89%。 按粘结剂加入量为12%，烘干制度采用先在105℃时保温0.5h，再连续升温到500℃并保温1h的工艺方案，对以上3种不同的粉矿原料进行试验，结果见表5。从表4可见，3个不同的原料配比，按此工艺，其球团试样的径向抗压力最低为1.4153 kN，达到了使用的要求。该工艺对粉矿原料没有特别的要求，具有普适性，有很广的应用前景。 通过对加热固化制度、粘结剂的加入量对含铁粉矿球团化力的影响试验，找到了一套合适的制备工艺。此制备工艺生产的球团径向抗压力较高，能满足进入高炉冶炼的要求；此制备工艺对含铁粉矿的原料没有严格的要求，具有普适性；在此工艺中，固化时间为2h左右，生产周期短，适合企业实现批量生产；为解决目前球团生产中存在的主要问题奠定了基础。 三、结论 （一）试验研究表明，球团在加热固化过程中，先在105℃时保温0.5h，除去球团中的水分，再连续升温到500℃并保温1h的工艺方案，所生产的成品球团径向抗压力可从1.5731 kN提高到1.9122kN，成品球团还能抗水，便于工厂保存和运输。 （二）当粘结剂的用量在12%时，所制备的球团径向抗压力最大达到1.9122 kN，能满足高炉冶炼的要求。 （三）通过对不同含铁粉矿的试验研究表明，此工艺对粉矿原料没有特别的要求，具有普适性。 参考文献 [1] 甘勤．攀钢含铁尘泥的利用现状及发展方向[J]．金属矿山，2003(2)：62-64． [2] 田昊，马晓春．烧结除尘灰混合炼钢污泥喷浆的工艺设计与应用[J]．烧结球团，2005(4)：34-36． [3] Eisele T C，Kawatra S K.A review of binders in iron orepelletization[J]．Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review，2003，24(1)：90-98． [4] 刘新兵，杜烨．含有机粘结剂人工钠化膨润土在球团生产中的应用[J]．烧结球团，2003，28(6)：47-50． [5] 李宏煦，姜涛，邱冠周，等．铁矿球团有机粘结剂的分子构型及选择判据[J]．中南工业大学学报，2000，31(1)：17-20． [6] 杨永斌．有机粘结剂替代膨润土制备氧化球团[J]．中南大学学报：自然科学版，2007，38(5)：851-857．

1.钨铜复合材料是以钨、铜元素为主组成的一种两相结构假合金，是金属基复合材料.因为金属铜和钨物性差异较大，因而不能选用熔铸法进行加工，现在一般选用粉末合金技能进行加工。2.钨和铜组成的合金。常用合金的含铜量为10%～50%。合金用粉末冶金办法制取，具有很好的导电导热性，较好的高温强度和必定的塑性。在很高的温度下，如3000℃以上，合金中的铜被液化蒸腾，很多吸收热量，下降材料表面温度。所以这类材料也称为金属发汗材料。钨铜合金有较广泛的应用范围，其间一大部分应用于航天、航空、电子、电力、冶金、机械、体育器材等职业。其次也要用来制作抗电弧烧蚀的高压电器开关的触头和火箭喷管喉衬、尾舵等高温构件，也用作电制作的电极、高温模具以及其他要求导电导热功能和高温运用的场合。

铝基非晶合金材料不只具有高的比强度,还具有杰出的耐性、超塑性、耐磨性和耐蚀性等长处,是一种具有宽广使用远景的新式结构材料。铝基非晶合金材料能够选用急冷法或机械合金化等办法来取得,但这些办法所取得的材料,通常是带材、丝材或许粉末,将这些材料制备成可利用的块状材料,尚需求一些特殊的成型工艺。现在制备块体铝基非晶合金的办法有温揉捏法、热揉捏法、动能成型法、粉末轧制法、喷发成型法、超高压固结成型法、电火花烧结法等。以上这些制备成型工艺均可取得较为纯洁的铝基非晶态合金材料,且具有优异的功能,可是这些办法存在过于繁琐的缺陷,不符合成形制备一体化思维,并且出产周期较长,本钱较高。　　与传统制备办法比较,热喷涂技能在制备非晶材料方面具有其一起的优势,该技能不只可快速升温熔化材料,一起具有快速冷却凝结材料的特征,有利于构成非晶相涂层;并且选用热喷涂技能,既能够发挥热喷涂优质、高效、低本钱的优势,又能够取得具有优质耐磨、防腐等功能的表面防护涂层。因而,选用热喷涂技能制备铝基非晶涂层是铝基非晶合金材料制备的新拓宽,具有宽广的工业使用远景。　　现在,选用热喷涂技能制备非晶态合金的工艺主要有等离子喷涂、超音速火焰喷涂和高速电弧喷涂等制备工艺。等离子喷涂和超音速火焰喷涂选用的原材料为预制的非晶粉末,而高速电弧喷涂根据材料制备与成形一体化的思路,喷涂含有非晶涂层构成元素的粉芯丝材,在喷涂过程中可完成构成非晶涂层。尽管高速电弧喷涂技能在制备Fe基非晶纳米晶复合涂层方面已经有不少成功的报导,但选用该技能制备铝基非晶涂层仍是一个簇新的研讨范畴。　　最近,装甲兵工程学院成功使用高速电弧喷涂技能制备出了铝基非晶纳米晶复合涂层。该高速电弧喷涂体系主要是该实验室自行研发的由机器人操控的高速喷和电源体系组成。在喷涂前对基体试样进行喷砂处理。通过优化的最佳喷涂工艺参数为:喷涂电压为34V,喷涂电流为120A,空气压力为0.7MPa,喷涂间隔为200mm。对所取得的涂层检测结果标明,涂层与基体结合杰出,涂层安排较为细密,孔隙少;涂层呈现出典型的层状结构,且层与层之间结合十分细密;涂层由非晶相和晶化相一起组成的。Al基非晶涂层的显微硬度值约为HV311,与传统制备办法取得的铝基非晶合金材料的显微硬度值适当。据评价,此类材料很可能成为未来的防腐换代涂层材料。　　装甲兵工程学院的作业标明,在高速电弧喷涂过程中,熔化态液滴在基体表面扁平化过程中具有极高的冷却速率,简单取得非晶涂层或许非晶纳米晶复合涂层,并且涂层的堆积率较高,本钱低,在大面积制备铝基非晶涂层方面将有重要的使用远景。

一、前语纯度为 99.9％～99.99％的钴 现已广泛运用于磁性材料、超级合金的制作，99.999％乃至更高纯度的钴则用来做为先进电子元件的靶材。钴靶材中的杂质会影响电子器件的运用功用：碱金属（如 Na，K）、非金属（S，C，P）等杂质能够在半导体之间搬迁，然后影响其功用；Fe会导致电子器件磁功用的不一致；Ti，Cr，Cu元素会影响半导体元件的导电功用；气体杂质（如 O）能够添加半导体元件中的Co和 CoSi2的电阻；Ni会影响半导体的界面功用；放射性元素如U，Th能够辐射出α射线，使半导体失效。因而，研讨高纯钴的制备办法对进步钴靶材的质量有着重要的含义。 在国际上，1956年美国矿业局（Bureau of Mines）初次制备出纯度为 99.99％高纯钴。K.K.Kershner等人通过阳离子交流法和沉淀法除掉四合钴（Ⅲ）盐溶液中的铁、铜、镍等杂质，终究选用阴极电解法制备出高纯钴。跟着离子交流法的开展和高效萃取剂 P507，Cynex272，Cynex301等的呈现，钴溶液提纯技能得到长足开展。美国、加拿大、日本、韩国等国在钴提纯技能上进行了很多研讨工作 ，其间以日本最为杰出。日本 JMc公司于 1997年开端出产高纯钴 ，现有 99.998％高纯钴产品。日矿（Nikko）公司和 日本株式会社化学研讨现已出产出99.999％的高纯钴 ；日本 Furuchi公司出产的高纯钴能够到达 99.999 5％（分析 70种杂质元素），是现在报导中纯度最高的。 在国内，1961年上海有色金属的研讨所以粗钴为质料 ，用次溶液除镍，以离子交流除铝和锌 ，中和水解法除铁，制备高度纯洁的氯化钴溶液进行电解精粹，获得 99.99％高纯钴。金川镍钻研讨设计院的申勇峰等以l#电解钴为质料选用电溶 、离子交流法除掉溶液中的杂质离子电解提纯后的溶液，得到 99.994％的高纯钴。此外北京有色金属研讨总院和北京矿冶研讨总院也正在进行高纯金属的研讨工作。金川有色金属公司是我国镍钴首要出产基地，钴产值居全国之首，并且出产技能也代表了我国最高水平。其选用粗钴阳极隔板膜电解法出产出纯度大于 99.98％的电解钴 ，到达 1#电解钴的标准。 国外首要选用离子交流法除掉溶液中大部分杂质离子，然后通过电解得到金属钴，再选用区域熔炼、电子束熔炼等手法进一步提纯得到高纯钴。国内研讨工作首要会集在离子交流和电解精粹上，现在还没有扩大化出产的报导。 二、高纯钴的制备制备高纯钴的质料是工业电解钴、钴盐等，运用的冶金办法首要有湿法冶金、火法冶金、电化学冶金等。制备进程分为钴盐溶液净化和钴金属精粹 2个阶段：第 1阶段首要选用湿法冶金办法，如溶剂萃取、离子交流、膜别离、电解等，用以除掉粗钴溶液中的大多数金属杂质，首要是镍、铜、锌、铁等杂质，并经电解得到金属钴；第 2阶段首要选用火法冶金办法，如区域熔炼、真空脱气等，用以进一步脱除金属钴中的碱金属、碱土金属、非金属气体杂质，终究得到高纯金属钴。 （一）钴盐溶液的净化 1、溶剂萃取法溶剂萃取法是运用杂质离子在有机相和水相之间的分配比不同到达别离杂质的意图。Ritcey等在20世纪 70年代研讨了运用 D2EHPA进行钴、镍别离的工艺。N.B Devi研讨了硫酸盐系统中选用D2EHPA，PC88A，Cyanex272萃取 Co的行为，并评论了比较、皂化率对萃取因子的影响。M.V.Rane选用 LIX84从废旧的催化剂中萃取钴，然后用沉淀法除铁和铝 ，得到了纯度大于 99.9％的钴 。N.V.Thakur等选用 P204和 P507完成了钴与镍、铜等杂质的别离。 Wang Guangxin等选用溶剂萃取法和离子交流法净化钴溶液，然后经电解得到金属钴，其成果见表 1。能够看出，溶剂萃取法对大多数金属离子有很好的除杂作用，但对铜、锌、钛、铅等金属离子反而起了富集作用。溶剂萃取法适用于大规模提纯钴溶液，但在制备高纯钴方面作用却不显着。 表1  离子交流和溶剂萃取后的杂质含量（×10－4％）注：①溶剂萃取－电积工艺；② 离子交流－电积工艺；③ 溶剂萃取－4次离子交流－电积工艺。 2、离子交流法离子交流法是运用离子交流树脂的功用基团和溶液中杂质离子的交流、解析才能的差异到达别离的意图。K.Mimura等选用阴离子交流法净化钴溶液，再经电解、电弧熔炼、电子束熔炼得到纯度为99.999 7％的高纯钴。Nagao等选用阴离子交流法除掉 Fe，Zn，Sn，Ni，Ca，Mg，Na等，然后选用有机胺萃取别离其它杂质，得到的高纯钴盐溶液经结晶、枯燥后复原得到高纯钴粉，其间的Fe，Zn，Sn，Ni，Ca，Na，Mg含量都低于 0.000 l％。 钴盐溶液中的铜在酸性条件下始终能弱吸附在树脂上，难以与钴别离。为处理铜的共吸附问题，Masahito等将钴溶液 中的 Cu2＋复原为 Cu＋，再选用阴离子交流树脂除掉Cu＋（Co2＋不被吸附），净化后的高纯 CoCl2溶液结晶、枯燥后经复原得到纯度为 99.999 7％的金属钴（RRR=207），成果见表2。由表 2可见，铜杂质含量低于 0.000 005％。 表2  阴离子交流法制备的高纯钴中的杂质含量（×10－4％ ）离子交流法对 Zn，Mo，W，Cu的别离作用并不显着，对铅有显着的富集作用。 3、萃取色层法萃取色层法是运用吸附在大孔树脂上的萃取剂对溶液中离子的挑选性萃取到达别离意图。刘扬中等研讨了添加配位剂基乙酸 ，以替代传统的树脂转型办法进行萃取色层法净化钴溶液。他们调查了淋洗液 pH值、进样量及料液中Co、Ni比等要素对别离的影响，在 pH值为 3.40的条件下用5 g萃淋树脂完成将钴、镍质量比在 1～100范围内溶液中的钴、镍（总量为 1.6 mg）彻底别离，并研讨了基乙酸的配位、缓冲作用对别离进程的影响。 周移等将 P507萃淋树脂转型为 Mg型 ，进步了对 Co2＋的萃取才能 ，完成了钴与镍的彻底别离 ，并进步了柱子运用寿数。周春山等选用转型后的 P204萃淋树脂以 pH值为 2.5的一钠为淋洗液，完成了钴与铜、锌、锰、铬等金属离子的彻底别离。刘展良等具体研讨了 HCl系统中 Zn、Ca、Mg、Fe、Co、Ni和稀土离子在 P507萃淋树脂上的淋洗行为，并探讨了 Fe3＋在柱床上或许存在的反响 机理。萃取色层法既具有液一液萃取中萃取剂的高度挑选性 ，又具有离子交流色层别离的多级性，在别离性质附近的元素上有着优 良的功用，因而在湿法冶金中遭到越来越多的注重。一起萃取色层也存在一些 本身的缺陷 ，如柱子萃取容量比较低 ，萃取剂简单丢失 ，寿数相对较短等。进步柱子的萃取容量，战胜萃取剂丢失，开发挑选性更好的萃取剂是往后萃取色层法获得重大突破的要害。4、膜别离法膜别离法是运用液膜能够挑选性地透过离子并在水相富集而到达别离的意图。Jerzy等选用支撑液膜和大块液膜做载体 ，D2EHPA做萃取剂别离钴和镍 ，探讨了溶液酸度 、膜离子载体浓度、金属离子浓度对别离成果的影响。 Li Longquan等研讨了乳化液在硫酸系统中别离钴、镍的进程。他们选用 EDTA作为掩蔽剂掩蔽料液中的镍离子，以P204的乳化液膜作为载体从硫酸盐系统中收回钴。通过调查 pH值、别离时刻等要素，断定了最佳的别离条件。 虽然膜别离法具有高的挑选性和传质快等长处，但因膜的稳定性差、本钱较高级原因，现在还处于实验室中试阶段。5、电解法钴电解是在酸性钴盐溶液中进行的。电解液的组成、浓度、酸度、温度、电流密度等条件应该严格控制。因为溶液中的Cu2＋，Cu＋，Sn2＋，Ni2＋，Pb2＋，As3＋等杂质离子的电势比钴高（正）或许和钴挨近，在电解时会与Co2＋一起分出；电势比钴更低（负）的金属离子如 Fe，Mn，Zn，Na等杂质离子的存在对钴的质量影响不大，但含量较高也会带来必定的损害。因而要严格控制溶液中的杂质离子含量。 净化后的钴溶液中溶解的少数萃取剂会添加金属钴的杂质含量经活性炭处理得到的电积钴中的 C，O，N，H含量大大下降，见表3所示。 表3  活性炭处理后电积钴的杂质含量（×10－4％）注：① 溶解的有机相用经6 mol／L的HCl处理过的活性炭除掉，经电解、EBM后得到的数据；② 进程相似Example 2经电积得到数据，运用的活性炭未经酸处理；③ 进程相似 Example 2，经电积得到数据，溶液未经活性炭处理。 Isshiki等选用聚乙烯电解槽，用直径为1 mm的高纯钴丝（99.998％）做 阴极，用铂板做阳极，电解高纯 COC12溶液得到直径 5 rain的钴棒。 Shindo等选用离子交流法除掉溶液中的杂质，然后经屡次电解和电子束熔炼得到金属钴 。屡次电解和电子束熔炼后的杂质含量见表4。 由表4能够看出，电解能够别离 Ni，Fe，K，U，Th等杂质，屡次电解精粹能够进一步下降杂质含量；电解精粹后的电子束熔炼能够有用去除Na杂质。 表4  钴电解精粹和电子束熔炼后的杂质含量（二）钻金属精粹为脱除金属钴中剩余的碱金属杂质和部分气 体杂质 ，电解得到的金属钴还需要通过火法精粹。常用的办法有电子束熔炼 、区域熔炼等。区域熔 炼是依据杂质元素在液态和固态平分配系数的差 别，使金属得到提纯。可是 ，对分配系数挨近 1 的元素，如 Fe，Ni，Co，Cr，Mn，A1，Cu，Si很难用区域熔炼法相互提纯。电子束悬浮区熔是制 备高纯金属常用的办法，它能够成长完好的单晶，显着进步金属的 RRR值，如表 5所示。通过区域 熔炼后 ，金属钴的 RRR值分别由236和 116进步到 334和 245。 表5  不同工艺下杂质含量及RRR值的改变（×10－4％）注：A，CoCl2质料；B，氢复原钻；C，电解＋6次电子束悬浮区域熔炼；D，氢复原＋4次电子束悬浮区域熔炼；E，氢复原＋8次电子束悬浮区域熔炼 ；F，氢复原－处理＋4次电子束悬浮区域熔炼。 Miller等运用真空脱气烧结法使金属钴中的Zn，Cd，S，O，C等杂质元素含量显着下降，成果如表6所示。 由表6能够看出，真空脱气烧结法能够有用地脱除金属中的 C，O，N等非金属杂质 ，但关于金属杂质作用并不显着。 表6  真空烧结脱气作用（×10－4％）三、结语 单一的提纯办法无法满意制备 5N以上高纯钴的要求。溶剂萃取法对大多数金属离子有很好的作用的，但对 Ni，Cu，Zn等金属离子的别离作用相对较差；膜别离法存在稳定性差 、本钱高的缺陷。离子交流和萃取色层法对别离性质附近的元素上作用杰出 ，但存在容量低一级问题。火法精粹进程中，区域熔炼可去除金属钴中的碱金属、碱土金属和气体杂质，并有利于生成纯度高、值大的完好钴单晶。因而，制备 5N以上的高纯钴合理的工艺流程为：首要选用离子交流或萃取色层法除掉钴盐溶液中的镍、铜、铁、锌等杂质，然后选用电解进一步除掉 Ni，Fe，K，U，Th等杂质得到高纯金属钴，终究选用区域熔炼除掉其间的碱金属和蒸气压较大的杂质，得到晶型完好的高纯钴产品。

氧化铜是初中化学课本中一种普遍的化学药品，氧化铜的性质稳定，用途广泛，在化学试验中利用率高。那当我们在使用氧化铜药品时，除了购买后直接使用之外，有什么办法可以直接制备氧化铜呢？制备氧化铜需要的实验用品： 金属 铜粉、氧气、酒精灯灼热的 金属 铜和氧气反应，就会生成氧化铜。2Cu+O2 =灼热= 2CuO&nbsp; 这个就是实验室制备氧化铜的方法。

(1)鳞片锌铝粉的制备　　　　分湿磨和干磨两种工艺方法。湿磨法工艺流程如图1所示，干磨法工艺流程如图2所示。　　　　湿磨法在研磨过程中为了防止锌铝片氧化，加入了助剂、硬脂酸，2008溶剂汽油，使锌铝片与空气隔离防止氧化，但是研磨后，想彻底清除锌铝片的油分成了工艺难题，而过高的油分将严重影响锌铬涂料的质量，所以湿磨法先天有无法克服的缺陷。　　　　而目前世界上较先进的工艺和质量较好的鳞片锌铝粉是采用较先进的气体保护干式球磨法，金属粉体在球磨时注入’惰性气体进行气相保护从而避免锌铝片的氧化，而且金属粉体成形后不含油分，也不需脱脂工序，这样确保了锌铝片的质量。　　　　(2)鳞片锌铝粉研磨时的表面改性　　　　由于金属粉体有较高的活性，易团聚，影响粉体的性能和质量，需要进行分散处理，另外需要改变金属粉体的性能和在表面进行包覆处理，以达到防氧化和防腐蚀的目的，为此采用物理和化学法对金属粉体进行表面处理，有目的地改变其表面物理化学性质。　　　　①化学法。在金属粉体研磨时加入少量的表面活性剂即助磨剂，就能吸附在物料颗粒的表面，通过物理和化学作用产生力学作用，从而起到润滑作用、表面润湿作用，改善粉体的分散性，提高其表面光泽度和平整性，改善粉体的耐久性。　　　　②物理法。利用粉碎机械力效应，可促进改性效果。粉碎过程中施加大量的机械能，除消耗于颗粒细化外，还有一部分用于改变颗粒的晶格与表面性质，从而呈现活性。表面化学改性和机械力改性同时也会促进粉碎和研磨作用，对鳞片状锌铝粉的粉碎和片状化都具有重大的意义。　　　　(3)湿磨法的典型工艺参数　　　　①原料选用200目球状锌粉。　　　　②磨球与原料锌粉总量占滚筒容积的30％～40％。　　　　③助磨剂十八酸甘油酯加入量占原料锌粉重量的3％～5％。　　　　④抗黏结剂铝粉的加入量占原料锌粉重量的1‰。　　　　⑤2008溶解汽油的加入量能将锌原料完全淹没。⑥球磨时间10h左右。　　　　(4)高能球磨干式研磨法典型工艺　　　　①原料选用乒20Фμm～2mm球状锌粉原料。　　　　②球磨介质钢球。　　　　③球料比6：1～10：1，充填率<40％。　　　　④表面活性剂硬脂酸钙、聚乙烯醇为原料锌重量的3％～5％。　　　　⑤罐体带有水套，冷却控制25℃。　　　　⑥罐内注入惰性气体。　　　　⑦高能球磨机转数采用高低循环方式，用l000r／min研磨4min，再用500r／min研磨lmin，研磨30min后停机取出锌片粉体。　　　　(5)影响鳞片状锌铝粉制备工艺的因素　　　　①原料粒径的影响。不同粒径和不同金属活性的原料在相同工艺条件下结果会不同，如表1所示。锌粉的粒径在7～15μm时，金属氧化率只有1．5％～2．5％为好，随着原料粒径的变小，氧化率升高，粉变脆和硬化，不利于片状化。　　　　②表面活性剂对片状化的影响。鳞片状锌铝粉的表面改性主要依靠活性剂在粉体的表面吸附、反应、包覆或成膜来实现，因此表面活性剂的种类及性质对粉体表面改性或表面处理的效果具有决定性作用。常用的表面活性剂主要有高级脂肪酸及其盐类i醇类及酪类。　　　　不同的表面活性剂助磨效果是完全不同的，单一和复合表面活性剂对研磨工艺的影响见表2，表面活性剂对片状、粉的影响更大，单一表面活性剂没有复合表面活性剂效果好。　　　　③工艺条件对径厚比和产品杂质含量的影响。在相同转数条件下，研磨时间和温度对产品径厚比和杂质铁含量的影响。　　　　随着温度的升高和时间的延长，径厚比提高，片状化较好。温度升高，锌粉的延展性提高，但铁含量随着温度的升高和时间的增多而有所增加，这时可以通过更换研磨介质来降低铁含量，温度控制在25℃、研磨时间30min为较佳。

在硫酸法钛出产中，第一步就是先把固体的钛铁矿经过酸分化制备成可溶性钛的硫酸盐溶液，一起钛铁矿中的铁和大部分金属杂质也变成可溶性的硫酸盐，以便今后将各种杂质别离。因为偏铁酸亚铁(钛铁矿)是一种弱酸弱碱盐，用强酸(H2SO4)与它反响基本上是不可逆的，反响能够进行得比较彻底。     钛铁矿的酸分化(简称酸解)有干法和湿法。干法是把磨细后的钛铁矿与硫酸混合进行加热、焙炒，待分化完结后加水稀释浸取，取得钛的硫酸盐溶液。该法不能进行大规模的工业化出产，现在在实验室中制备钛的硫酸盐溶液有时还用这种办法。     湿法就是现在遍及选用的硫酸法。湿法从开展的前史来看，曾有过5种不同办法:即液相法、固相法、两相法、加压法和接连法。     液相法:反响一直在液相状态下进行。在这里，硫酸(有用酸)浓度与钛总含量之比值非常重要叫做酸比值，一般以F来表明。选用55%~65%的硫酸酸比值较高(F值3~3.2)，所以得到的钛液绝大部分以正硫酸钛—Ti(SO4)2的方式存在。该办法因为反响时间太长，耗酸、耗蒸汽多，加上F值太高形成今后水解困难，水解率低，工业出产一般不选用此法。实验证明液相法的硫酸浓度即便只要10%，也能取得硫酸钛溶液，但反响时间更长，因为10%硫酸的沸点只要10℃，在98℃下反响8h，酸解率只要30%。     两相法:两相法选用的硫酸浓度为65%~80%，F值操控在1.8~2.2之间，操作时先把硫酸加热至120℃左右，然后参加矿粉持续拌和加热到150~200℃，主反响3h，反响物为糊状物，接着冷却、加水浸取坚持必定的悬浮液浓度，至酸解率到达85%~90%时停止。两相法虽比液相法耗用硫酸少，但反响时间长，酸解率低仍不经济。     固相法:该法是现在硫酸法钛工厂遍及选用的办法，因为它与前两种办法比较具有反响温度高、反响进程短、耗用硫酸少的长处。用这种办法出产的硫酸浓度一般在85%~95%，反响剧烈、敏捷，因为浓硫酸的沸点高，最高反响温度可高达200~250℃，反响一般在5~15min内即可完结，反响放出很多的热，因而动力较省，耗酸也较少，F值一般操控1.7~2.1，所得产品为多孔的固相物，简单加水浸取，酸解率一般能够到达95%以上。     加压法:选用20%~50%浓度的稀硫酸，在一耐腐蚀的受压设备中进行，一般出产人工金红石或电焊条用的金红石有时选用此种办法。     接连法:该法运用和20%硫酸的混合酸，先制得半流体状的反响物，然后再高温固化。加压法、接连法对反响设备的原料要求很高，操作杂乱，在工业化钛出产中没有采用。

鳞片锌铝粉的制备分湿磨和干磨两种工艺方法。 　　湿磨法在研磨过程中为了防止锌铝片氧化，加入了助剂、硬脂酸，2008溶剂汽油，使锌铝片与空气隔离防止氧化，但是研磨后，想彻底清除锌铝片的油分成了工艺难题，而过高的油分将严重影响锌铬涂料的质量，所以湿磨法先天有无法克服的缺陷。    而目前世界上较先进的工艺和质量最好的鳞片锌铝粉是采用最先进的气体保护干式球磨法，金属粉体在球磨时注入’惰性气体进行气相保护从而避免锌铝片的氧化，而且金属粉体成形后不含油分，也不需脱脂工序，这样确保了锌铝片的质量。    鳞片锌铝粉研磨时的表面改性    由于金属粉体有较高的活性，易团聚，影响粉体的性能和质量，需要进行分散处理，另外需要改变金属粉体的性能和在表面进行包覆处理，以达到防氧化和防腐蚀的目的，为此采用物理和化学法对金属粉体进行表面处理，有目的地改变其表面物理化学性质。　　①化学法。在金属粉体研磨时加入少量的表面活性剂即助磨剂，就能吸附在物料颗粒的表面，通过物理和化学作用产生力学作用，从而起到润滑作用、表面润湿作用，改善粉体的分散性，提高其表面光泽度和平整性，改善粉体的耐久性。　　②物理法。利用粉碎机械力效应，可促进改性效果。粉碎过程中施加大量的机械能，除消耗于颗粒细化外，还有一部分用于改变颗粒的晶格与表面性质，从而呈现活性。表面化学改性和机械力改性同时也会促进粉碎和研磨作用，对鳞片状锌铝粉的粉碎和片状化都具有重大的意义。    湿磨法的典型工艺参数    ①原料选用200目球状锌粉。    ②磨球与原料锌粉总量占滚筒容积的30％～40％。    ③助磨剂十八酸甘油酯加入量占原料锌粉重量的3％～5％。    ④抗黏结剂铝粉的加入量占原料锌粉重量的1‰。    ⑤2008溶解汽油的加入量能将锌原料完全淹没。⑥球磨时间10h左右。12后一页

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锆英砂的分化与锆、铪化合物的制备，多选用火法与湿法工艺相结合的办法。 锆英砂(ZrSiO4)是出产锆、铪产品的首要矿藏质料，因为锆英砂十分安稳，为了分化锆英砂，可选用不同的冶金办法，其意图是除掉锆英砂中的二氧化硅，以制取所需的锆、铪化合物。锆英砂的分化工艺首要有： (1)苛性钠和苏打烧结法。与苛性钠共熔或与苏打烧结，制得锆酸钠或硅锆酸钠等。 (2)碳酸钙烧结法。与石灰或碳酸钙烧结制得锆酸钙。(3)钾烧结法。与钾(K2SiF6)熔合，制得锆(铪)氟酸钾(K2ZrF6、K2HfF6)，可用于钠复原或电解制取，或进行锆铪别离。(4)等离子法。在等离子设备中，直接分化ZrSiO4而取得粗二氧化锆。(5)碳热法。在电炉中进行碳复原，生成ZrC或Zr(C，N)，然后进行氯化以制取粗、二氧化锆。(6)氯化法。直接氯化锆英石与碳的混合料，取得粗(铪)。 (7)从和硫酸溶液中别离出锆和铪化合物。办法(1)、(2)、(4)可用来出产初级和工业级二氧化锆或进一步出产锆的硫酸盐、锆酰基硫酸盐和氯氧化锆。也能够在出产流程中选用萃取等锆铪别离工艺，以出产无铪二氧化锆和二氧化铪。办法(5)、(6)两种分化法与纯Zr(Hf)O2的加碳氯化法均能出产(铪)，并进一步出产海绵锆(铪)。

导读 重质碳酸钙(重钙)因报价低廉、白度高、化学稳定性及热稳定性好，而成为塑料工业中的首选填料，广泛运用于塑料薄膜、型材、管材、塑编拉丝和人造革等塑料工业中。 前期，重钙在塑料制品中首要是到达塑料制品增容、增重、降低成本等效果。跟着塑料职业的开展，重钙在塑料加工中的效果扩展到：①进步加工功能、涣散功能；②进步尺度稳定性、刚性和耐性；③进步耐热性、抗老化以及抗紫外线功能；④(部分)替代贵重的白色颜料，起到必定的增白效果；⑤进步制品的表面光泽和表面平坦性等。        一、塑料用重钙加工的设备与技能工艺        从塑料用重钙产品加工来看，在满意塑料商场对产品功能及其精细化开展要求的条件下，就看加工设备是否节能，节能就意味着经济效益的进步。依据查询，国内重钙资源大多质量优秀、纯度高、白度高，一般不需通过浮选或其他除杂工艺，仅需超细粉磨分级即可。因而挑选功能优越、质量牢靠的粉磨分级设备和工艺是非常重要的。 现在我国的雷蒙磨、高压磨等国产粉磨设备，在必定程度上满意了国内重钙产品加工的需求，完成了必定的经济效益，可是，跟着工业现代化的开展，需持续对该类型设备进行技能革新，以期习惯现代非金属矿产业规模化及其产品精细化开展的商场需求。近年来，国内重钙加工厂商在探究非矿产业规模化和产品精细化开展之路时，目光开端转向高效、节能型的配备与技能，而欧版磨粉机等配备及其配套技能为完成重钙工业规模化和产品精细化开展供给了典型典范。        依照塑料用重钙加工的设备类型及制品细度规模，合适塑料用重钙加工的设备及工艺首要有欧版磨体系、立式磨体系、超细环辊磨体系。        1.1 合适出产33～200μm重的技能及工艺        该细度规模内的重加工可挑选欧版磨机和立式磨机等产品，体系均为干法出产，完成自磨自选，通过变频高效选粉机，可直接制备重，无需再通过外部筛分或分选。因为选用内部循环风，可快速将契合制品的重吹选出，完全避免过粉磨现象，大大进步了产值和出产功率，一起因为选用了先进的除尘器，体系到达国家环保要求。        1.1.1 欧版磨机体系        欧版磨机体系为闭路体系(见图1)，是在国产雷蒙磨和摆式磨的基础上，引入欧洲先进的规划理念及标准，悉心开宣布的具有世界抢先技能水平，具有多项自主专利技能的粉磨设备，该机型选用了锥齿轮全体传动、内部稀油光滑体系、弧形风道等多项专利技能。欧版磨粉机作为一种高效节能配备，其技能特色是单机出产能力大，易于规模化出产、单位产品能耗低，出产的产品粒度散布广、纯度好、流动性好，一次制品细度d97=33～200μm，单机出产能力依机型不同在6～35t /h。        该体系选用的设备首要有破碎机、提升机、电磁振荡给料机、欧版磨粉机(见图2)。因为欧版磨粉机内部带有选粉设备，不需外部的选粉机，使得流程简略。        1.1.2 立式磨体系        立式磨体系为开路体系(见图3)，是结合德国莱歇、特殊、伯利鸠斯以及丹麦斯密斯等公司的技能优势，结合我国的工况条件而开发规划的一款大型化、工业化制粉设备，特别适用于规模化的碳酸钙破坏加工，其自动化程度高、出产成本低、功率高，一次制品细度d97=33～200μm，单机出产能力依机型不同在20～80t/h。 立式磨首要由传动设备、磨辊与磨盘、分级设备、加压和光滑设备、机壳与机座等五大部分组成(见图4)。分级设备由传动体系、转子、导向叶片、粗粉锥斗、出风口(细粉出口)等组成，是确保产质量量的关键性部件，有动态、动静态组合及高效转子多种结构型式。立式磨是运用磨辊与磨盘的相对运动对物料进行料床破坏，辊压添加，物料细度变小；磨细的物料靠气流将其带起，由其上面的分离器(分级机)在磨内分级，粗粉落入磨盘从头被破坏；合格细粉由风送出磨至袋收尘器搜集。        1.2 合适出产3～33μm重的技能及工艺        该细度规模内的重加工可挑选超细中速微粉磨，体系为干法出产，完成自磨自选，通过变频高效选粉机，可直接制备重，无需再通过外部筛分或分选。选用先进的除尘器，体系到达国家环保要求。该机首要运用于超细碳酸钙的破坏加工，一次制品细度d97=3～33μm，单机出产能力依机型不同在0. 5～8t / h 。超细中速微粉磨的全套配备为： 锤式破碎机、斗式提升机、储料仓、给料机、微粉磨主机、变频分析机、隔音房、双旋风集粉器、脉冲除尘体系等(见图5)。据下流运用客户反映，选用上述几种工艺配备，出产的重钙产品的白度、杂质含量等理化目标均契合塑料用重钙产品的要求。在d97、d100目标近似的条件下，体系出品的重与球磨机工艺出品的重比较，从理化特征来看，具有粒度散布窄、细粉含量适中、颗粒形状扁平的特色；从运用的视点来说，该体系出品的重具有产品流动性好、涣散性好、吸油值低优势。该粉特别适宜于进步塑料材料的机械强度和造纸职业涂布需求。        2　塑料用重制备工艺运用状况        上述几种工艺现在已广泛推广运用，特别在一些碳酸钙出产基地，如浙江长兴、安徽池州、江西永安等地，这些区域大部分雷蒙磨等运用供应商为了习惯重钙产品精细化开展，也纷繁仿效该系列出产技能。实践证明，选用上述干法工艺出产的产品粒度具有散布窄、涣散功能好、流动性好、白度高级长处，并且单机出产能力大、单位产品能耗低。依据现在我国塑料用重钙工业开展的实际状况及非金属矿节能减排要求，推广运用该类技能是较好处理(现在重钙及非金属矿职业高能耗和技能设备落后的有用方法。        3　结语        在我国塑料工业中已显现出用重质碳酸钙替代轻质碳酸钙的趋势。但是，现在在我国塑料工业出产中所运用的重质碳酸钙与轻质碳酸钙数量之比约为5∶1，远未到达世界上的(14～18)∶1的份额。因而，需加速塑料用重钙产品精细化开展，这不只要求加工厂商对原矿质量的稳重挑选，更要重视加工设备与工艺的挑选。 欧版磨机等配备与配套工艺选型为其产品精细化开展和产品附加值的进步，奠定了坚实基础。欧版磨配备及其工艺出产的重钙产品不只能够满意塑料商场对产品功能的要求，还促进了塑料用重钙产品精细化和规模化开展，习惯商场对中高端精细化产品的需求。欧版磨配备及技能是国家大力倡议的节能降耗新技能，作为近年来干法超细破坏技能的首要发展之一，契合重钙等非金属矿加工要求，单位产品能耗低、产品白度高的准则。

我国电解锰工业发展40余年，目前已成为全球最大的电解锰生产、出口和消费国。在电解锰生产过程中，不可避免地在阳极区产生大量的废渣，其锰含量高达40%～50%，主要成分为Mn4+的水合氧化物，且含有显著量的Pb2+、Sn2+等重金属杂质。由于不能通过简单机械或选矿方法直接回收利用，大多数电解锰厂采取堆存或廉价出售的方式，不仅浪费资源且易造成环境污染。对锰阳极泥的研究和利用已有报道，如氧化焙烧制备化学二氧化锰、高温还原挥发脱除重金属杂质等，这些方法在产品纯度或高热设备投资方面使应用具有一定的局限性。本研究以湿法还原浸取为基础，开发出以锰阳极泥制备高纯硫酸锰的两种实用工艺路线，通过比较和优化工艺条件，为湖北某电解厂锰阳极泥的回收和利用的中试及工业化奠定基础。 一、实验部分 （一）实验原料 硫酸、碳酸钙：化学纯；硫化铵：分析纯；锰阳极泥：取自湖北某电解锰厂，破碎后平均粒度0.2mm，其主要成分(%)Mn 50.9、O 37.1、S 5.83、Pb 3.38、Ca 2.04、Si 0.03、P 0.03、K 0.15、Mg 0.26、Se 0.27、Sn 0.06、Cu 0.01;木屑：平均粒度0.3mm。 （二）反应原理 本工艺采用的木屑富含的纤维素(C6H10O5)n等在较浓硫酸的作用下膨胀、水解生成还原糖，酸性条件下，可与二氧化锰发生氧化还原反应生成可溶性的硫酸锰。工艺涉及的主要反应为：（三）工艺及操作流程 工艺1流程如图1所示。由于浸出反应放热，反应比较剧烈，在木屑水解到适宜程度后，应缓慢分次加入锰阳极泥。滤液进行净化等处理即得到高纯硫酸锰成品。图1  锰阳极泥回收制备硫酸锰（工艺1） 工艺2流程如图2所示，反应平静后得到的黑色糊状物在300℃左右进行加温熟化。熟化后得疏松多孔灰白色固体混合物，用清水浸泡，过滤即得硫酸锰浸出液。后续纯化处理与工艺1相似。图2  锰阳极泥回收制备硫酸锰（工艺2） （四）工艺比较分析 选取锰阳极泥粉50g进行试验。其中硫酸、木屑用量为理论量的110%。 工艺1木屑用量15g，硫酸用量27.6mL，水解时间0.5h，浸锰时间1.5h，浸锰温度90℃。工艺2木屑用量8g，硫酸用量27.6mL，熟化时间1.25h，熟化温度300℃。工艺效果：工艺1浸出液消耗碳酸钙量为工艺2的3倍，且需进行二次脱色；两种工艺锰浸出率分别为98%和99.7%；锰回收率分别为90%和98%。 由以上数据看出，工艺2中木屑用量相对少，产渣量也极少，成本低，收率高。因为该工艺在熟化过程中产生的腐殖质和部分炭化的木屑可继续进行还原浸出，使木屑中的碳素得到充分利用，同时有机色质也得以去除，且浸出率和回收率得到提高。而工艺1在低温下反应，木屑利用率低，消耗木屑多，产渣量大，脱色麻烦。因此选取工艺2制备硫酸锰，并进行相应的工艺优化。 二、工艺优化结果与讨论 固定锰阳极泥粉质量50g，选用工艺2路线，以锰的浸出率为目标函数，选择木屑用量、硫酸用量、熟化时间、熟化温度等，设计四因素三水平正交试验L9(3)4，实验因子及水平见表1。 表1  正交试验因子及水平实验结果表明，4个因素对锰浸出率的影响顺序为A>B>C>D。由正交试验选出的较佳条件为：硫酸用量27mL、木屑用量7g、熟化时间1h、熟化温度300℃。 （一）木屑用量对锰浸出率的影响 单因素考察木屑用量对锰浸出率的影响见图3。木屑用量7g时，锰浸出率已达99.5%。实验表明，继续增加木屑量会增加多余的碳素和有机质，并相应要延长熟化时间，增加药品及能耗。故选取7g/50g(木屑／锰阳极泥)为宜。图3  木屑用量对锰浸出率的影响 （二）硫酸用量对锰浸出率的影响 在正交实验基础上单独考察硫酸用量对锰浸出率的影响，结果见图4。硫酸用量对锰浸出率影响比较明显，随着硫酸用量的增加锰浸出率相应增大，当硫酸用量为理论用量的107%时(27mL)，锰浸出率为99.7%。再增加硫酸用量导致溶液酸度高，中和时消耗的碳酸钙质量增加，增大工业化成本。因此，27mL硫酸用量比较合适。图4  硫酸用量对锰浸出率的影响 （三）熟化时间对锰浸出率的影响 熟化时间对锰浸出率的影响不是很大，熟化温度的选取以脱去碳素和有机色质为原则。熟化时间和熟化温度分别选取1.25h和300℃。 三、结论 （一）最优优化工艺条件：硫酸用量27mL、木屑用量7g，熟化时间1h、熟化温度300℃，其锰浸出率达到99.5%以上，锰回收率可达到98%； （二）经纯化后高纯硫酸锰产品的重金属含量达到GB/T 15899－1995的要求。

用菱锰矿制备四氧化三锰工艺研究,中国矿冶网,金属矿产资源矿冶技术中小企业服务平台,国家金属矿产资源综合利用工程技术研究中心,中国矿冶技术中小企业联盟 用菱锰矿制备四氧化三锰工艺研究 高纯四氧化三锰是电子工业生产锰锌氧软磁材料的重要原料之一。随着国家“绿色照明”工程的实施，电视机、移动通讯、计算机与节能灯等迅速发展，软磁铁氧体需求量迅速增长，使得四氧化三锰的需求量迅速增大。因而四氧化三锰的开发具有广阔前景。 目前四氧化三锰生产采用氧化法，此法以纯净的电解金属锰片为原料，制备高纯四氧化三锰，具有工艺简单，操作方便，锰回收高，污染小等优点，但需要使用电解金属锰作原料，生产成本相对较高。 用原生锰矿直接制备四氧化三锰工艺与氧化法相比，省去了电解工序，节省了大量的电力资源，对降低四氧化三锰的生产成本，提高产品竞争力具有重要的意义。 1 原料与试剂 原料：碳酸锰矿粉由金瑞新材料科技股份有限公司贵州分公司提供，粒度：-100目，化学成分列于表1。 试剂：H2SO4工业级、NH3·H2O工业级、SDD工业级、NH 4F工业级、NH4HCO3工业级 2 基本原理 硫酸浸出：用硫酸浸出碳酸锰矿粉的目的就是以硫酸为浸出剂，使碳酸锰矿粉中的低价锰转变成硫酸锰溶液。化学反应为：MnCO3+H2SO4→MnSO4+H2O+CO2↑ 硫酸锰溶液净化：碳酸锰矿粉中都不同程度地含有钙、镁、硅、铁、铝、铜、钴、镍和铅等杂质。在浸出过程中，这些杂质的除去是分四步进行的：第一步是氧化中和水解法除铁;第二步是硫化沉淀法除铜、钴、镍等重金属;第三步是氟化沉淀法除钙镁;第四步是浓缩絮凝除硅。

碳酸钴制备超细球形钴粉的工艺探讨.pdf

硫酸钙晶须即石膏晶须，分为无水硫酸钙(CaSO4)晶须、半水硫酸钙(CaSO4·0.5H2O)晶须和二水硫酸钙(CaSO4·2H2O)晶须3种。工业运用远景最好的为无水硫酸钙晶须。 硫酸钙晶须在一切晶须中报价最低，又是一种功能多样的非金属绿色环保材料，招引了很多研讨者开发，有着宽广的工业运用远景。对硫酸钙晶须进行正式研讨是从1975年头，日本某陶瓷研讨所为进步石膏的产值、扫除过剩副产品——生石膏的有用运用为研讨布景的。1987 年，日本己建成了月产20 万t的中间成套设备，出产出了各种类型的硫酸钙晶须产品。 因为硫酸钙晶体描摹难以操控，加之欧美地区石膏资源贫乏，使得硫酸钙晶须的研讨及推行遭到限制，因而国外对硫酸钙晶须的研讨一向停留在中试阶段，没有工业化出产。 我国关于石膏晶须的研讨开始于上世纪90年代初;现在，国内从事硫酸钙晶须产品运用研讨的首要有：东北大学、中科院青海盐湖所、北京化工大学、广东工业大学等，并现已试验出产硫酸钙晶须产品。 1 石膏晶须的制备研讨 1.1 石膏晶老成长机理 石膏晶须的生成进程可以概括为：溶解—结晶—脱水;其反响原理如下： CaSO4·2H2O(颗粒状) → Ca2++ SO42-+ 2H2O CaSO4·0.5H2O → CaSO4·0.5H2O (纤维状) CaSO4·0.5H2O → CaSO4(纤维状) + 0.5H2O 生石膏(CaSO4·2H2O)属单斜晶系，其晶体结构是由[SO4]四面体与Ca2+联组成平行于(010)面的双层。当温度高于100~150℃时，生石膏释放出结晶水变为硬石膏。水热条件下，生石膏发作晶型转化，其轴向和旁边面成长速率存在差异，使其沿固定的一维成长。硫酸钙晶体的轴向(001)是[SO4]四面体和[CaO8]八面体的彼此联合，是晶体中的健旺方向，此方向成长速率最快，沿该轴线螺旋错位成长;而旁边面为低能面，成长缓慢，乃至完全不成长，经过表面分散给晶须的顶级或基面上露头的螺旋供料，以此决议了硫酸钙晶须的成长形状。 1.2 水热法 水热法是现在制备硫酸钙晶须最常用的办法之一，是将质料装备成为悬浮液，于高压反响釜中处理，在必定温度、压力等的影响下，制得晶须产品。 曹冬梅等以水热法得到硫酸钙晶须，将淡化后的浓海水经浓缩后与硫酸钠反响，分出硫酸钙晶体;再将硫酸钙晶体与母液或蒸馏水以必定固-液比制作的料液置于高压反响釜中，操控反响条件。研讨得到最适合条件：在硫酸钙质量分数为8%，反响温度为130℃，拌和速度为150 r/min，介质pH 值7 时，半水硫酸钙晶须产品纯度高且描摹较好。 史培阳等以脱硫石膏为质料，研磨后加水调浆，调理pH 值，加热拌和30 min 后参加添加剂SDBS，然后将料浆倒入反响釜，最佳反响条件：反响温度140℃，反响时刻120 min，固液比为1∶10，初始pH 值为5，质料粒度1.36μm。晶须产品长径比可达82.57。该法以脱硫石膏替代常用的天然石膏，纯度更高，切实可行。 罗康碧等以CaCl2和Na2SO4为质料，常温沉淀法制取二水硫酸钙前躯体，固相过滤，溶解后置于高压反响釜中，水热溶解堆积后得到半水硫酸钙晶须，前躯体组成方法和水热工艺均对晶须描摹有重要影响。该法差异于其他水热法之处在于，选用了前躯体组成促进晶须产品的制备。。 1.3 常压酸化法 常压酸化法是指在必定温度下，高浓度石膏悬浮液在酸性条件下，可生成晶须状产品。此法与水热法比较本钱较低，易于工业化出产。 肖楚民将海水卤水经石灰乳处理，废渣过滤加水稀释后，参加工业废酸溶解、拌和、pH值调至2~3，加热溶液至欢腾，趁热过滤得到硫酸钙晶须，母液回来循环试验。硫酸钙晶须产品经化学分析，其纯度>98.0%(为工业一级品)。该工艺道路简略，技能安稳可行，报价低廉，有显着经济效益。 崔益顺以磷石膏和硫酸为质料，选用常压酸化法制备硫酸钙晶须。经过极差分析，得出优化工艺条件：反响温度为103℃，反响时刻为30min，拌和速度为280r/min，质料磷石膏、硫酸、水的质量配比为1∶4.6∶35。制得晶须产品产率为31.36%，均匀长径比为95，白度为65.8%，硫酸钙纯度到达93.61%。该法所得晶须产品长径比达高且产率较高，一起对磷石膏的收回运用具有必定的指导含义。 1.4 微乳法 微乳法是将反响物别离制作为必定浓度的溶液，经过操控浓度、参加表面活性剂等催化剂效果，在必定条件下将几种溶液混合得到晶须产品。此法反响条件更为简洁，但本钱较高。 周海成等选用W/O 微乳系统，以CaCl2 和(NH4)2SO4 为首要质料，在两种溶液中参加、、TritonX-100，将两种溶液混合拌和陈化后，生成硫酸钙纳米棒，直径约80 nm，棒长6μm。该法尽管不能到达石膏晶须的悉数要求，但对了解微乳系统中纳米材料的构成机理具有必定的含义，可以结合以上试验进行改进。 李向清等在室温条件下，以CaCl2 和(NH4)2SO4为首要质料，经过一步超声反响制备二水硫酸钙晶须。研讨讨论了无水乙醇及CTAB用量、超声时刻等对晶须产品效果的影响，制得了具有比较抱负结构的微米级硫酸钙晶须。 1.5 离子交换法 王莹等以预处理过的D113型酸系钙型阳离子交换树脂为模板，与硫酸锌溶液混合、拌和、反响，别离出硫酸钙晶须和锌型离子交换树脂。反响后的树脂经过碱液和钙盐的处理，可以进行循环再运用。得到最佳工艺条件：反响温度40~60℃，反响时刻2~4h，硫酸锌浓度0.17~0.35mol/L。该法供给了比较新颖的试验思路，选用离子交换树脂作模板，构成循环工艺。 2 硫酸钙晶须运用研讨概述 硫酸钙晶须具有绿色环保，性价比高级特色，既可以作为增强组元、无机填充材料，一起还可以起到阻燃、添加白度等效果，在工业范畴运用十分广泛。首要运用有以下几个方面： (1)填充材料：硫酸钙晶须可作为涂料及油漆等的填充剂能有用进步涂料及油漆的附着才能、耐高温性、绝缘性等。此外，在纸张中参加硫酸钙晶须可以改进其不透明性、可塑性、阻燃性及印刷功能，在造纸范畴里的运用远景十分宽广。美国选用硫酸钙晶须、日本选用碳酸钙晶须作为无机纤维与多种无机物混合均制作出了功能优异的无机纸张，这样的纸张功能优异，难燃，适合于室内装饰。 (2)增强材料：硫酸钙晶须可以作为塑料、橡胶、金属及陶瓷等材料的增强组元。赵倩等以硫酸钙晶须和准球形硅微粉作为复合填料，制备了改性第二代环氧建筑结构胶粘剂，显着进步了粘钢胶的剪切强度、拉伸强度和紧缩强度。 (3)冲突材料：可以替代石棉(因为其或许导致肺部疾病，在发达国家已制止运用)等作为冲突材料，如轿车刹车片。 (4)过滤材料：硫酸钙晶须具有松懈密度小、比表面积大及无毒等长处，可以用于饮料、药品等的过滤，也可作为除掉废气废水中有害杂质的过滤材料。 (5)沥青改性剂：田泽峰学习聚合物改性沥青的加工工艺，提出硫酸钙晶须改性沥青，明显进步了沥青的高温安稳性、低温抗烈性，并改进了沥青的感温功能。 3 展 望 硫酸钙晶须作为一种新式无机材料，具有高性价比、高环保性，具有宽广的市场远景，近年来，其制备工艺及运用范畴的研讨备受重视。硫酸钙晶须产品一般具有高强度、耐热、耐磨、绝缘、阻燃等特性，可以运用于高功能复合材料，信任未来几年的研讨会首要会集在高分子、涂料、工程塑料等范畴。

传统的锌精矿和铅精矿出产办法是浮选硫化铅锌矿石，但硫化铅锌矿经多年挖掘其储量越来越少，铅、锌档次越来越低。而氧化锌矿藏如菱锌矿、硅锌矿、异极矿等也是锌的重要资源，其成分简略，但矿石结构杂乱，选矿收回工艺杂乱，选别目标低，运用药剂多，难以完成自动化，因而约束了氧化锌矿的开发使用。国外对氧化锌矿石的选别目标为：精矿中锌质量分数36%～40%，收回率60%～70%，最高达78%；我国锌精矿档次均匀35%～38%，单个到达40%，收回率均匀为68%，最高达73%。硫化锌矿的逐渐干涸、锌需求的不断增加使得低档次氧化锌矿得到了合理开发和归纳使用。关于贫杂氧化锌矿，选用NaOH浸出-Na2 S沉积新工艺能够制备锌精矿和铅精矿，工艺流程简略，铅、锌收回率均达80%以上，使贫杂氧化锌矿得以开发使用。     一、实验质料     实验质料取自云南某氧化锌矿，其化学成分见表1，矿石成分杂乱，锌档次较低，为贫杂氧化锌矿。 表1  氧化锌矿的化学成分%ZnPbCuFeCdNiMnCrAsBaCaMgAl水17.314.10.063.710.090.020.110.010.110.654.051.280.774.96     二、实验原理、办法与工艺流程     （一）基本原理     浸出是NaOH溶液溶解贫杂氧化锌矿中锌和铅的进程，其首要反响如下： Zn0＋2Na0H＋H20→Na2Zn（OH）4（1） Pb0＋2Na0H＋H20→Na2Pb（OH）4（2）     在氧化锌矿石中，锌、铅常伴生，因而铅锌别离是氧化锌矿资源收回使用的技能中心。ZnS和PbS均尴尬溶物，在中性和弱碱性溶液中，两者挑选差异小，参加后，锌和铅会一起沉积。在前期的研讨工作中发现：当NaOH浓度到达2.5～11mol/L时，只需参加的Na2S与Pb的物质的量比恰当，Pb会优先Zn而沉积，然后完成铅、锌别离。Na2S与铅反响的物质的量比为1.5～2.0，所以得到的铅的硫化物并不是简略的PbS，其或许的反响式为： xNa2Pb（OH）4＋yNa2S→nPbSy↓＋bNa2Pb（OH）mS（4-m）/2↓＋kPb(OH)2↓＋pNaOH (3)     Na2S与锌反响的物质的量比为0.6～0.7，其产品愈加杂乱，或许的反响式为： xNa2Zn（OH）4＋yNa2S→nZnSy↓＋bNa2Zn（OH）mS（4-m）/2↓＋kZn (OH)2↓＋pNaOH (4)     （二）实验办法     1、铅、锌的NaOH浸出     浸出工艺参数：初始碱质量浓度240g/L,恒温90℃，拌和Zh。浸出液化学成分及各元素浸出率见表2。可见，锌和铅的浸出率均达85%以上, Cu、Fe、Ni、Mg、Ca、Al等金属元素浸出率都十分低，质量浓度均在50mg/L以内，可确保铅、锌精矿的质量。 表2  浸出液化学成分及各元素的浸出率成分ρB/（mg·L-1）浸出率/%游离碱 Pb Zn Fe Cd Ni Mn As Ba Ca Mg Al Cr160.57×103 7.28×103 2963×103 13.51 2.05 0.49 4.45 70.17 11.37 138.06 14.29 34.49 0.12  88.34 85.14 0.18 1.13 1.22 2.06 31.73 0.87 1.70 0.56 2.23 0.60     2、铅沉积工艺参数的断定     取200mL浸出液于300mL烧杯中，参加必定质量Na2S固体，盖上表面皿，放在磁力拌和器上拌和。反响完毕后取下烧杯静置，取上清液用ICP法分析铅质量浓度，别离调查Na2S参加量、温度、反响时间、碱浓度对铅沉积作用的影响。     3、锌沉积工艺参数的断定     取200mL沉铅后溶液（ρ（Zn) = 28.80g/L，ρ（NaOH）=199.26g/L)于300mL烧杯中，参加必定质量Na2S固体，盖上表面皿，在磁力拌和器上恒温90℃拌和。反响完毕后取下烧杯静置，取上清液用EDTA络合滴定法与酸碱滴定联合测定锌和碱的质量浓度，别离调查Na2S参加量、反响时间对锌沉积作用的影响。     （三）实验工艺流程     实验选用NaOH浸出-沉积工艺制备锌精矿和铅精矿，工艺流程如图1所示。    三、实验成果及分析     （一）铅的沉积     按实验办法和条件，铅沉积实验成果如图2～5所示。    由图2可知，当与铅的质量比到达1.8左右时，铅质量浓度稳定在6～8mg/L之间，因而断定与铅的质量最佳比值为1.8。     由图3可知，温度升高对铅沉积有利，70℃后，浸出液中铅质量浓度降至5.96mg/L以下。因而，断定最佳铅沉积温度为70℃。     由图4可知，反响时间对铅沉积影响不大，归纳考虑最佳反响时间以0.5h为宜。     由图5可知，碱质量浓度对铅沉积率没有显着影响，因而，在碱浸出之后无需调整碱质量浓度即可直接进行沉积铅。     （二）锌的沉积     按实验办法与条件，锌沉积实验成果如图6～7所示。    沉锌后液如还含有S2-离子，则溶液在循环到浸出段时S2-将与溶解出来的锌生成沉积，严重影响锌的浸出率。为避免上述情况发作，在溶液中需留4～5g/L的锌。由图6可见，当与锌的质量比为2.4时，剩下的锌质量浓度为5.19g/L；当比值为2.8时，剩下的锌质量浓度为2.75g/L，低于4g/L。归纳考虑，与锌的质量最佳比值断定为2.4。     由图7可知，反响时间对锌沉积没有显着影响，但反响时间却对碱的再生影响显着，最佳反响时间断定为3h。浸出时，初始碱质量浓度为240g/L，沉铅和沉锌段都有碱生成，沉锌后溶液碱质量浓度可到达244g/L，沉积段再生的碱能够补偿浸出段耗费的碱，使整个工艺理论碱耗为零。     （三）铅精矿和锌精矿的质     依据上述参数制备得到的铅精矿和锌精矿，其化学成分见表3。铅精矿质量远优于行业标准YS/T319-1997的一级标准，锌精矿到达行业标准YS/T320-1997的三级标准。 表3  铅精矿和锌精矿质量及行业标准%化学成分PbZnAsCuMgOAl2O3铅精矿 YS/T319-1997一级标准82.8 ＞701.9 ≤40.01 ≤0.20.02 ≤1.20.13 ≤1.00.06 ≤2.0化学成分ZnPbAsCuFeSiO2锌精矿 YS/T319-1997三级标准47.05 ＞450.20 ≤2.00.01 ≤0.50 ≤1.00.02 ≤120.08 ≤5.5     四、扩展实验及工业设计     取贵州某矿的贫杂氧化锌矿进行1.2kg规划的小型归纳工艺实验，实验条件和成果见表4。能够看出，锌和铅的丢失首要出现在浸出和固液别离进程中，而碱的耗费除少数是加热时溶液的蒸发外，首要是固液别离时液体的丢失和精矿夹藏。实验选用滤布天然过滤，溶液丢失较大，碱夹藏量大，严重影响了铅、锌收回率和碱耗。工业化出产时，固液别离可选用压滤机或离心机，铅、锌收回率可得到进一步进步。 表4  小型归纳实验各项目标%质猜中ωB/%浸出率/%沉积率/%铅精矿中ωB/%锌精矿中ωB/%总收回率/%碱耗/gPbZnPbZnPbZnPbZnPbZnPbZn4.9415.9189.1285.4599.8898.8678.841.800.252.3883.0181.0187.20     贫杂氧化锌矿碱浸-沉积法制备锌精矿和铅精矿工艺可工业化推行，建成年产2000～5 000t精矿的选矿厂。     五、定论     选用碱浸-沉积法可使用贫杂氧化锌矿制备锌精矿和铅精矿，断定了铅、锌沉积工艺参数。沉铅工艺条件为：沉积剂参加量为浸出液中铅质量的1.8倍，温度70℃、反响时间30min；沉锌工艺条件为：沉积剂参加量为需沉积锌质量的2.4倍，温度90℃，反响时间3h。在最佳条件下进行小型归纳实验，得到的锌精矿锌质量分数为52%，铅精矿铅质量分数为78%，铅和锌的收回率均到达80%以上。该工艺流程简略，无外排污染，铅、锌收回率较高，可工业化推行。

古代用木炭复原辉铋矿Bi2S3制得铋，1737年J.埃洛用火分化铋矿，得到一小块金属铋；1757年法国的C.J.日夫鲁瓦用木炭复原辉铋矿也制得金属铋。其称号来自德文矿藏名，意为白色物质，因铋的化合物可作白色涂料。铋在地壳中的含量为2×10-5%。铋在天然界既有游离状况的，亦有化合物方式的，化合态首要有铋赭石也称泡铋矿Bi2O3和辉铋矿。游离态铋具有显着菱形结构，是亮光的粉红色脆性金属，熔点为271.3℃,沸点为1560 ℃，相对密度为9.8。熔融的金属铋在凝结时胀大约3.3%，铋对磁力线成直角方位时，受磁场激烈排挤。室温下铋在空气中不氧化，强热时焚烧，生成三氧化二铋。铋不与和稀硫酸效果，但能溶于浓度不大的硝酸和热浓硫酸，铋也能与氢、卤素、氧、氮及硫构成化合物。铋的氢化物BiH3很不安稳，室温即分化。三氧化二铋具有碱性，溶于酸生成铋(Ⅲ)盐。将碱效果于铋(Ⅲ)的可溶盐可制得白色沉积氢氧化铋(Ⅲ)： Bi+4HNO3=Bi(NO3)3+NO↑+2H2O 2Bi+6H2SO4=Bi2(SO4)3+3SO2↑+6H2O Bi(NO3)3+3NaOH=Bi(OH)3↓+3NaNO3 氢氧化铋(Ⅲ)是很弱的碱，所以铋(Ⅲ)盐简单水解，转变成难溶于水的碱式盐。从铋和硝酸相互效果的溶液中结晶出五水，可溶于硝酸酸化的少数水中。用水稀释溶液时发作水解，分出碱式盐，其组成取决于条件，常常生成组成为BiONO3的盐。BiO+称为铋酰，也叫铋氧离子： Bi(NO3)3+H2O=BiONO3+2HNO3(可逆) 三氯化铋是吸湿性晶体，水解为氯化铋酰（或氯化氧铋）BiOCl。将通入铋盐溶液可得黑褐色沉积三硫化二铋，与砷、锑不同，铋不生成硫代酸盐，所以三硫化二铋不溶于碱金属或铵的硫化物溶液中。铋（Ⅴ）的化合物中最重要是铋酸盐。如铋酸钠。这些化合物是强的氧化物，铋酸钠可将硫酸锰中Mn(Ⅱ)氧化成Mn(Ⅶ)的高锰酸盐。铋也存在于一些有机化合物，尤其为化学医治而制备的有机物(酒石酸盐)中。 铋的首要用途：①为防火设备、金属接点、导热介质用低熔(易熔)合金的组分；②用于制备医治胃病和梅毒的药；③用于电设备(热门合金和永久磁体)；④用作催化剂，特别用在腈制备中；⑤制造高温陶瓷和颜料；⑥是有机组成中常用的氟化剂。 金属铋可由硫化物矿煅烧后成三氧化二铋，再与碳共热复本来制得 叶碲铋矿极为稀有，矿藏学材料匮乏。高庄金矿的叶碲铋矿为我国初次发现，它首要产于磁黄铁矿多金属阶段，与磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、碲银矿、天然金等共生。经电子探针分析，高庄金矿有多种铋碲化物，有三粒矿藏的成分与标准叶碲铋矿完全一致。对一较大颗粒的叶碲铋矿做了单晶X射线衍射分析。Au与Bi在矿石和围岩中的含量呈共消长联系，Te与Bi可能对Au、Ag的搬迁富集起了重要效果。