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。
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。
银锡合金
2018-12-07 13:57:53
10月11日消息:银和锡的二元合金,有AgSnl0,hgSn70,AgSn90,AgSn95和AgSn96.5等牌号。采用中频炉低真空熔化,先熔锡后加银。小于12.5%Sn的合金有良好的延展性,易加工;大于12.5%Sn的合金塑性下降。属低温钎料,适用于钎焊温度受限制而又要求较高强度的铜合金等零件。钎焊45号钢时,钎接头剪切强度为69MPa。
铜银合金
2017-06-06 17:50:05
一种铜银合金导线及其生产方法,按重量百分比为银含量0.08~0.12%;铜含量99.88~99.92%,生产方法为将合格的高纯阴极铜加入感应电炉,控制炉内的铜液温度在1120~1140℃,加入银粒或银锭,熔化的液体
金属
经溜槽连续地流入中间包,控制中间包温度为1110~1120℃;再经浇管注入旋转速度为800~950rpm的轮带式铸机内,控制冷却水压力为0.05~0.36MPa条件下经冷却凝固成型得到质量优良的铸坯,送入运行速度为780~950rpm的轧机内进行连续轧制,控制进轧温度为800~840℃,出轧温度为560~600℃,经多道次的轧制成各种规格的铜银合金线坯,该工艺的生产设备简单、成本低、易实现
产业
化。
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。
银钨合金
2017-06-06 17:50:12
什么是银钨合金?银钨合金是银和钨的二元合金,无论在液态还是在固态,银和钨都互不相溶。有AgW30,AgW60,AgW80和AgW90等。硬度高,抗电弧侵蚀、抗黏着和抗熔焊的能力强。用粉末冶金法制造。大于60%钨的合金多采用浸透法生产。用作低压功率开关、起重用开关,火车头用开关、大电流开关的预接点,以及重负荷的继电器、空气断路器等。加钴可改善银对钨的润湿性,降低接触电阻。钨铜(银)合金综合了
金属
钨和铜(银)的优点,其中钨熔点高(钨熔点为3410℃,铁的熔点1534℃),密度大(钨密度为19.34g/cm3,铁的密度为7.8g/cm3) ;铜(银)导电导热性能优越,钨铜(银)合金(成分一般范围为WCu7~WCu50)微观组织均匀、耐高温、强度高、耐电弧烧蚀、密度大;导电、导热性能适中,广泛应用于耐高温材料、高压开关用电工合金、电加工电极、微电子材料,做为零部件和元器件广泛应用于航天、航空、电子、电力、冶金、机械、体育器材等
行业
。钨、铜(银)元素为主组成的一种两相结构假合金,是
金属
基复合材料。由于
金属
铜(银)和钨物性差异较大,因此不能采用熔铸法进行生产,现在一般采用粉末合金技术进行获得。采用粉末冶金方法制取钨铜合金的工艺流程为配料混合--压制成型--烧结溶渗--冷加工。我公司可以提供各种规格钨铜轧钢导卫挡板, 钨铜触头,钨铜触头材料, 钨铜复合电极, 钨铜棒, 钨铜板,钨铜条,钨铜点焊盘, 钨铜环,饼电极, 钨铜铜整体触头, 斜度钨铜板, 钨铜散热器放电专用电极,钨铜
有色金属
压铸模具, 钨铜耐温导电部件, 银钨棒, 银钨板, 钨铜螺纹电极等适用于:钢厂线材生产中导卫挡板,高压开关、断路器、接触器、避雷器等高压设备, 精密模具的放电加工, 设备耐高温导电部件、基座,熔接用电极(电阻焊电极),
有色金属
压铸模具, 电阻生产中滚焊加工电极,各类齿轮电极的放电加工, 电阻焊滚焊轮等
行业
。银钨合金名称 Ag 杂质总和≤ W 密度硬度HB≥ 电阻率 导电度 抗弯强度 (g/cm3)≥ (μΩ·cm)≤ IACS%银钨(30) 70±1.5 0.5 余量 11.75 75 2.3 75 银钨(40) 60±1.5 0.5 余量 12.40 85 2.6 66 银钨(50) 50±2.0 0.5 余量 13.15 105 3.0 57 银钨(55) 45±2.0 0.5 余量 13.55 115 3.2 54 银钨(60) 40±2.0 0.5 余量 14.00 125 3.4 51 银钨(65) 35±2.0 0.5 余量 14.50 135 3.6 48 银钨(70) 30±2.0 0.5 余量 14.90 150 3.8 45 657银钨(75) 25±2.0 0.5 余量 15.40 165 4.2 41 686银钨(80) 20±2.0 0.5 余量 16.10 180 4.6 37 726产品用途 银钨主要应用于电极材料以及电焊材料;如:低压自动开关、高压断路器及保护开关等等。 银和钨的二元合金,无论在液态还是在固态,银和钨都互不相溶。有AgW30,AgW60,AgW80和AgW90等。硬度高,抗电弧侵蚀、
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。
镁合金特性
2019-01-15 14:10:23
在实用金属中是较轻的金属 镁的比重大约是铝的2/3,是铁的1/4。它是实用金属中的较轻的金属。 应用范围:镁合金广泛用于携带式的器械和汽车行业中,达到轻量化的目的。 高强度、高刚性 镁合金的比重虽然比塑料重,但是,单位重量的强度和弹性率比塑料高,所以,在同样的强度零部件的情况下,镁合金的零部件能做得比塑料的薄而且轻。另外,由于镁合金的比强度也比铝合金和铁高,因此,在不减少零部件的强度下,可减轻铝或铁的零部件的重量。 应用范围:手机电话,笔记本电脑上的液晶屏幕的尺寸年年增大,在它们的枝撑框架和背面的壳体上使用了镁合金。 传热性好 虽然镁合金的导热系数不及铝合金,但是,比塑料高出数十倍,因此,镁合金用于电器产品上,可有效地将内部的热散发到外面。 应用范围:在内部产生高温的电脑和投影仪等的外壳和散热部件上使用镁合金。电视机的外壳上使用镁合金可做到无散热孔。 电磁波屏蔽性好 镁合金的电磁波屏蔽性能比在塑料上电镀屏蔽膜的效果好,因此,使用镁合金可省去电磁波屏蔽膜的电镀工序。 应用范围:在手机电话的壳体和屏蔽材料上使用了镁合金。 机械加工性能好 镁合金比其他金属的切削阻力小,在机械加工时,可以较快的速度加工。 表:各种金属的切削阻力(以镁合金的切削阻力为1) 耐凹陷性好 镁合金与其他金属相比抗变形力大,由冲撞而引起的凹陷小于其他金属。 对振动/冲击的吸收性高 由于镁合金对振动能量的吸收性能好,使用在驱动和传动的部件上可减少振动。另外,冲击能量吸收性能好,比铝合金具有更好的延伸率的镁合金,受到冲击后,能吸收冲击能量而不会产生断裂。 应用范围:在硬盘驱动器的读出装置等的振动源附近的零件上使用镁合金。若在风扇的风叶上使用镁合金,可减小振动达到低骚音。此外,为了在汽车受到撞击后提高吸收冲击力和轻量化,在方向盘和坐椅上使用镁合金。 抗蠕变性能好 镁随着时间和温度的变化在尺寸上蠕变少。 镁合金与塑料不同,它可以简单地再生使用且不降低其机械性能,而塑料很难在不降低其机械性能再生使用。镁合金与其他金属相比,熔点低,比热小,在再生熔解时所消耗的能源是新材料制造所消耗的能源的4%。 镁合金的密度小于2g/cm3,是目前较轻的金属结构材料,其比强度高于铝合金和钢,略低于比强度较高的纤维增强塑料;其比刚度与铝合金和钢相当,远高于纤维增强塑料;其耐腐蚀性比低碳钢好得多,已超过压铸铝合金A380;其减振性、磁屏蔽性远优于铝合金;鉴于镁合金的动力学粘度低,相同流体状态(雷诺指数相等)下的充型速度远大于铝合金,加之镁合金熔点、比热容和相变潜热均比铝合金低,故其熔化耗能少,凝固速度快,镁合金实际压铸周期可比铝合金短50%。此外,镁合金与铁的亲和力小,固溶铁的能力低,因而不容易粘连模具表面,其所用模具寿命比铝合金高2~3倍。 镁合金比铝合金在其化学和物理性能方面有更大的优越性,又由于镁的资源极其丰富,以镁代铝必将成为今后的大趋势。因此,镁合金市场具有广阔的发展前景。 作为中国铝材尤其是民用铝材产业的发祥地,南海目前聚集了200多家铝材生产企业,分布在辖内大沥、官窑、狮山、罗村和丹灶等镇,其中以2003年被中国建筑金属结构协会授予“中国铝材靠前镇”的大沥较为集中。大沥是目前中国铝型材企业的密集地,面积仅占全国十二万分之一的土地上聚集了110多家铝型材企业,年生产能力60万吨,占全省的50%,全国的35%,2003年产值70多亿元,有17家企业产值超过亿元。
金属名 镁合金 铝合金 黄铜 铸铁
切削阻力 1.0 1.8 2.3 3.5
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。
铜合金特性
2017-06-06 17:50:04
铜及铜合金具有以下性能特点。1.有优异的物理化学性能。纯铜导电性、导热性极佳,许多铜合金的导电、导热性也很好;铜及铜合金对大气和水的抗腐蚀能力也很高;铜是抗磁性物质。2.有良好的加工性能。铜及某些铜合金塑性很好,容易冷、热成型;铸造铜合金有很好的铸造性能。3.有某些特殊的机械性能。例如优良的减摩性和耐磨性(如青铜及部分黄铜);高的弹性极限及疲劳极限(铍青铜等)。4.色泽美观。由于有以上优良性能,铜及铜合金在电气工业、仪表工业、造船工业及机械制造工业部门中获得了广泛的应用。但铜的储藏量较小,
价格
较贵,属于应节约使用的材料之一,只有在特殊需要的情况下,例如要求有特殊的磁性、耐蚀性、加工性能、机械性能以及特殊的外观等条件下,才考虑使用。●铜合金特性及适用范围:是应用较广的铅黄铜,可切削性好,有良好的力学性能,能承受冷、热压力加工,易纤焊和焊接,对一般腐蚀有良好的稳定性,但有腐蚀破裂倾向。●铜合金化学成份:铜 Cu :57.0~60.0锌 Zn:余量铅 Pb:0.8~1.9铅 Pb:0.8~1.9硼 P:≤0.02铝 Al:≤0.2铁 Fe:≤0.5铍 Sb :≤0.01铋 Bi:≤0.003注:≤1.0(杂质)●铜合金力学性能:抗拉强度 σb (MPa):≥440伸长率 δ10 (%):≥5注 :带材的室温拉伸力学性能试样尺寸:厚度≥0.3●铜合金热处理规范:热加工温度640~780℃;退火温度600~650℃;消除内应力的低温退火温度285℃
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。
钨铜的分类
2019-05-27 10:11:36
1 电工材料 钨铜合金电工材料首要分为电触摸材料和电制作材料。 (1)电触摸材料。这是最重要的一类电工材料,它们具有高的抗电弧烧蚀功能和抗熔焊功能,用于各种高、低压开关电器和某些外表中作为电触头、电触点和电极。电触头是钨铜材料使用量最大的一类,特别是含铜量在20%~40%的钨铜材料使用量最大,首要用作中、高电压和中、大电流的开关电器中,如输电网的维护断路器触头和其他触头、触点。含15%~20%Cu的钨铜触头可用在电压高达50万V或更高的断路器上。 (2)电制作材料。指用在电阻焊、电铆接、电镦锻、电火花制作技能中的电极和模具材料。电火花制作要求电极或模具材料具有较好的导电性和抗电弧烧蚀性,以确保制作精度,所以多选用钨铜材料。电阻焊也多选用钨铜材料。电铆接和电镦锻在某些场合下也选用钨铜材料。2 瞬时高温材料 瞬时高温材料是一种既重要又特殊的钨铜材料,可在挨近钨熔点和稍超越钨熔点的温度下运用,作业时间很短,几秒至200秒便完成使命,所以叫瞬时高温材料。这类材料首要用来制作航天器的高温部件,如火箭喷管、制导飞翔方向的燃气舵、端头(头锥、鼻锥)和其他构件。抗烧蚀性和抗热震性是瞬时高温材料的最首要运用功能,因为固体燃料的燃气温度一般高达2700~3300℃,燃气流中含有很多的固体粒子,对喷管、燃气舵等部件有严峻的冲刷和烧蚀效果;并且这些部件是在急剧温升的条件下(几秒钟升至作业温度)作业的,因而对部件发生剧烈的热震损坏效果。对端头而言,当飞翔器飞入太空再进入大气层时,因为速度快而遭到粒子云的剧烈冲突发生高温文腐蚀。钨铜材料是可以满意上述要求的较好材料。 跟着碳一碳(C—C)纤维复合材料的研发成功和开展,因它具有质轻和抗热震性好的优势,火箭喷管喉衬越来越多地用它来制作。但其抗烧蚀性远不如钨铜材料,对那些要求抗烧蚀性高的喷管喉衬、燃气舵和其他部件仍需用钨基材料制作。3 破甲材料 钨铜材料可用作破甲材料,即一种所谓“药型罩”材料。用钨铜材料(常用W30Cu材料)制成杯形或漏斗形的罩,倒装于弹药简的前端,靠的温度和压力使罩变构成射流而穿甲。这种药型罩最早用紫铜制作,并很多使用。为了增大罩的单位质量然后进步破甲才能,后来研发单位质量比紫铜#大的钨铡材料药型罩,在抱负的情况下,它比紫铜罩的破甲才能进步30%左右。
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2×10-5%,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“痛痛病”。 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“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。镉镍碱性电池的“记忆效应”,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。
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•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“记忆效应”,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“记忆效应”,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。
舰船铝合金特性
2019-02-28 11:46:07
在舰船与海洋设备中简直运用了一切的铝及铝合金材料,但用得最多的是:5052、5154、5454、5083、5086、5056、6063、6061、6N01、6082、6025A、1050、1200、3003、3203等变形铝合金和AC4A、AC4C、AC4CH、AC7A、AC8A等铸造铝合金。首要的铝材种类有:厚板、薄板、带材、箔材、管材、棒材、型材、全体揉捏、壁板、铸件、压铸件、模锻件等。材料的首要姿势有:O、H14、H112、H34、H32、H116、H117、H111、T1、T5、T6、T61、F等。跟着船体的大型化和铝材揉捏技能的前进,大型材的运用越来越广泛。 船体结构的型式可分为三种:横骨架式、纵骨架式和混合骨架式。铝合金小型渔船、内河船和大型船的首尾端结构常为横骨架式结构;油船和军舰常选用纵骨架式结构。船壳上运用的铝材多为板材、型材和宽幅全体揉捏壁板。我国在制作一艘长60.8m、1160t石油运输船时,船壳运用的铝材状况如下:纵向密封舱壁选用厚9mm的波纹板,横向舱壁用7mm厚的板,构成5个独立货舱;船舷用9mm的铝合金制作,甲板厚12mm,盖板厚15mm。船体构架由揉捏型材构成,尾柱是用Al-12%Si合金铸造的。铝材总用量92t。 近期,日本又新研制出铝合金船壳半铸造船,其船头、船尾和船身用约5.4mm的板材制作的,再以这三段焊成船壳。船宽2.4m,深0.58m,船壳质量约2t,总质量3.8t,与同型的FRP(玻璃钢,Fiberglass reinforced plastic)船比较,船壳质量减轻25%~30%。 现在,各种类型舰船的上层建筑和上部设备(桅杆、烟囱、舰桥、炮座、起吊设备等)都越来越倾向于运用铝合金材料,而上层结构中运用最多和最理想的铝材是大型宽幅揉捏壁板。不过,在1984年英国-阿根廷马岛战役中,英国的谢菲德马驱逐舰被对方的飞鱼击中,燃起通天大火,铝合金舰桥等被火烧软,随即垮塌,然后引起人们对用铝合金制作战舰上层建筑的考虑。 苏联在造长101.5m、排水量2960t、载员326人和速度30km/h的吉尔吉尔斯坦号远洋客轮时,用铝合金缔造上层结构,如驾驶舱、桅杆、烟囱、支索、天遮设备和水密门等。运用的铝材有5.6mm和8mm厚的5A05合金板,10mm和14mm厚的5A06合金板,5A06合金圆头扁材,以及一些铝合金铸件。上层结构由5A05合金铆钉铆于甲板上,并采取了防备触摸腐蚀办法。上层结构用了100t铝材,比钢制的轻50%,用了175t铝材,船的总质量减轻12%,定倾重心进步15cm,明显地改进了船的稳定性。 浙江巨科铝业有限公司公司的轧机为1850mm系的,因而板材的最大宽度为1700mm,所出产的板材别离于2012年6月及9月经过挪威船级社(DNV)和我国船级社(CCS)认证。
6060铝合金特性
2018-12-29 09:42:51
材料名称:变形铝及铝合金
牌号:6060
特性及应用:6060铝合金,美国变形铝及铝合金。
6000系铝合金特点:以镁和硅为主。Mg2Si为主要强化相,目前应用最广泛的合金。 6063、6061用的最多、其它6082、6160、6125、6262、6060、6005、6463。 6063、6060、6463在6系中强度比较低。 6262、6005、6082、6061在6系中强度比较高。
特性:中等强度,耐腐蚀性能好,焊接性能好,工艺性能好(易挤压出成形)氧化着色性能好。
标准对照:美国铝业协会(AA) 6060,UNS A96060,ISO R209 AlMgSi
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。
处理镍镉电池厂的废料生产镉
2019-01-30 10:26:21
目前镉大量消费在Ni-Cd电池生产中,这种电池厂产生大量的含镉废料,从这种废料中回收镉的生产流程如图1所示。图1 从Ni-Cd电池生产废料中回收镉
瑞典某厂处理这种废料的生产数据如下:
处理废料量 365t/a
回收镉量 17t/a
回收镍量 44t/a
回收钴量 1t/a
产出浸出渣量 40t/a
产出铁渣量 55kg/a
渣中的总镉量 41kg/a
渣中可溶镉量 2.1kg/a
镉的回收率 99.76%
锌、镉金属冶炼方法
2019-02-27 12:01:46
湿法冶炼是将锌精矿焙烧为ZnO,用硫酸溶液(锌电解尾掖)浸出,将所得ZnSO,溶液经过电解提取金属锌的办法。该锌的纯度高达99.997%以上,且此法比火法冶炼简单采纳环保办法,针对一向成为向题的浸出残渣的处理,也发明晰新办法。现在国际出产锌锭的80%,日本锌锭的60%选用湿法冶炼。锌精矿的焙烧运用多膛焙烧炉,现在运用欢腾焙烧炉。在1170-1270K焙烧,则可得到含硫约为1.0%(硫化物形状的硫低于0.5%)的培烧矿。当锌精矿中有铁时,则生成难溶于稀硫酸溶液的铁酸锌(ZnO.Fe3 O3),下降锌的收回率。关于收回这种形状的锌将在今后介绍。炉气含8-10SO2,为制作硫酸的质料。因为焙烧矿也有粗粒,所以在破坏后用电解尾液浸出。浸出办法是用单式的酸性或复式的中性一酸性的接连浸出法。浸出液中的Fe2+经MnO2或空气等氧化,沉积出Fe(OH)3,此刻砷、锑、锗等有害杂质也因共沉而除去。过滤洗刷后,调整泌液为中性送往净液工序。此滤液中除锌外还含有铜、钻、镍、镉,因而,有必要除去这些杂质。开始加锌粉和As203或Sb203,置换沉积铜、钻、镍后除去,用压滤机过滤,滤饼送往炼铜厂。滤液中再加锌粉,置换沉积镉,过滤后的沉积作为镉的质料。滤液送往电解工序。钴和α-亚硝墓β-酚反响生成溶解度小的有机化合物而除去,为削减试剂的用量,在用锌粉彻底除去铜、镉后参加溶液中除钻。净化后原液的标准组成的一例为Zn100-160kg/m3,Mn3kg/ m3 ,Cu3, Cd<0.2g/m3,Co<0.5g/m3,Ni<0.05g/m3,As, Sb,Ge<0.03g/m3, C1<50g/m3,F<10g/m3因冶炼厂各异而多少不同。电解提取是使用锌的氢超电压大,所以净化工序在湿式冶炼中最为重要。该净化后的原液和锌电解液(Zn50-60kg/m3,H2S04150-200kg/m3)混合,为使阴极表面平坦加胶、为避免酸雾加豆饼渣,阳极用Pb-Ag合金(0.7-1.0%Ag),阴极用铝极,用250-600A/m2的阴极电流密度电解24-48小时,剥掉在铝极上分出的锌,用低频电炉熔融.铸为锌锭。
碲化镉
2017-06-02 16:18:18
金属
碲是地壳中的稀散元素,全球探明储量仅4-5 万吨,在冶金,半导体,航天航空,以及太阳能领域有巨大用途,是一种战略金属。碲化镉的性质 棕黑色晶体粉末。不溶于水和酸。在硝酸中分解。 密度:6.20 熔点:1041℃ 碲化镉的用途 光谱分析。也用于制作太阳能
电池
,红外调制器,HgxCdl-xTe衬底,红外窗场致发光器件,光电池,红外探测,X射线探测,核放射性探测器,接近可见光区的发光器件等。全球碲年产量约为300-400吨,随着碲在半导体行业的应用和CdTe 在太阳能薄膜电池中的大规模应用,碲的供应远不能满足快速增长的需求。碲化镉太阳能电池的优缺点碲化镉薄膜太阳能电池在工业规模上成本大大优于晶体硅和其他材料的太阳能电池技术,生产成本仅为0.87美元/W。其次它和太阳的光谱最一致,可吸收95%以上的阳光。工艺相对简单,标准工艺,低能耗,无污染,生命周期结束后,可回收,强弱光均可发电,温度越高表现越好。目前实验室转换效率16.5%,目前工业化转换效率10.7%。理论效率应为28%。发展空间大。然而碲化镉太阳能电池自身也有一些缺点。第一,碲原料稀缺,无法保证碲化镉太阳能电池的不断增产的需求。过去碲是以铜,铅,锌等矿山的伴生矿副产品形式,也就是矿渣,以及冶炼厂的阳极泥等废料的形式存在。碲化镉太阳能电池的不断成长的市场需求,无法得到原料的保证。第二,镉作为重金属是有毒的。碲化镉太阳能电池在生产和使用过程中的万一有排放和污染,会影响环境。碲化镉太阳能电池继续发展的可能性中国四川发现了世界上唯一的、独立存在的碲矿,目前已探明的储藏量为 2000多吨,已经可供全球可用50年。太阳能级高纯碲化镉是由高纯碲和镉在高温密闭的惰性气体,还原性气体和真空 环境中反应得到的。反应容器为石英管,在这一反应过程中,通过回收清洗液中的碲和镉,回收使用过的碲化镉太阳能电池,可实现零排放。美国国家实验室做过碲化镉高温燃烧试验,温度为760-1100度,试验发现,在火灾发生时每100万千瓦,释放的镉总量极限为0.01克。目前的火力发电厂排放的镉大大高于碲化镉电池。生产一节镍镉电池需用10克镉,而峰值功率100瓦的一平米太阳能电池,仅用7克镉。每产生一度电,镍镉电池需消耗3265毫克金属镉,而碲化镉太阳能电池仅需1.3毫克。二者相差2000倍。碲化镉不是镉元素。碲化镉是稳定的,同镉在其他方面的应用相比,镉在碲化镉太阳能电池中的应用是最安全和环保的,所以对环境危害性很小。此外,政府支持发展碲化镉电池。碲化镉太阳能电池技术以他特有的优势,得到了多国政府支持。美国政府开放市场,建多个发电厂。德国政府由欧盟资助,有多个建设项目。中国政府支持建设世界最大的电站。更多关于碲化镉的信息请登入上海
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镉的行业发展
2019-10-29 11:45:23
镉于1817年被德国人发现,在此后的100年间,德国一向是唯一且重要的镉出产国。现在,亚洲是镉的主要生产区。镉一般是作为锌精矿的伴生品进行出产的。废镍镉电池也是回收镉的一个重要来源。镉的主要消费范畴是可充电的镍镉电池的出产,其他的终端使用包括:颜料、涂层、电镀,以及塑料生产。但是镉的毒性问题是其开展使用的最大绊脚石,尤其是在欧盟的法律中,镉在许多使用范畴都遭到极大的约束:一方面是镉需求遭到各国法律规定的约束,增长缓慢;另一方面却是镉一向以锌的伴生品产值不断增加,这就导致了镉产能过剩。近年来,随着太阳能蓄电池产业的快速开展,镉使用范畴又找到了一个新的增长点,太阳能电池有高光吸收率、转换效率高、电池功能安稳等许多优势,使用前景广阔,对于镉的需求也相当可观。
镉的用途简介
2018-09-27 10:10:23
镉作为合金组土元能配成很多合金,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。很多低熔点合金中含有镉,着名的伍德易熔合金 中含有镉达12.5%。镍-镉和银-镉电池具有体积小、容量大等优点。镉具有较大的热中子俘获截面,因此含银(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造颜料、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,这项用途有减缩趋势。用于电底、制造合金等;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定剂。镉化合物可用于杀虫剂、杀菌剂、颜料、油漆等之制造业。
铝合金的物理特性
2018-12-28 15:58:44
铝合金的物理特性合金溶点范围密度热膨胀系数比热容量弹性耐力状态热导电性能电阻率℃kg.m-3(10-6K-1)(20/100℃)J/(kg.K)(0/100℃)MpaW/(m.K)20℃10-3ūΩm20℃1100645/657271023.690469000全部22529.21050A645/658270023.589969000O22929.22024502/638277021.187573000O/T3/T4/T6193/121/15134/56/455005632/652270023.790069000全部201335657638/657269023.790069000全部205325049620/650271023.7\\\\\5251597/650268023.8900\全部139445052605/650268023.890070000全部138505454602/646266023.790070000全部134505754590/645267023.890070000全部132535086585/640266023.890071000全部126565182577/638265024.190469500O123565083574/638266024.290071000O117595019568/638264024.1904\O11759
铝合金的机械特性
2019-01-02 09:41:20
铝合金锻压件的特性
2018-12-28 09:57:31
铝合金锻压件的特性 ①密度小,只有钢锻件的34%,铜锻件的30%,是轻量化的理想材料。 ②比强度大、比刚度大、比弹性模量大、疲劳强度高,宜用于轻量化要求高的关键受力部件,其综合性能远远高于其它材料。 ③内部组织细密、均匀、无缺陷,其可靠性远远高于铝合金铸件和压铸件,也高于其它材料铸件。 ④铝合金的塑性好,可加工成各种形状复杂的高精度锻件,机械加工余量小,仅为铝合金拉伸厚板加工余量的20%左右,大大节省工时和成本。 ⑤铝锻件具有良好的耐蚀性、导热性和非磁性,这些都是钢锻件无法比拟的。 ⑥表面光洁、美观,表面处理性能良好,美观耐用。 可见,铝锻件具有一系列优良特征,为铝锻件代替钢、铜、镁、木材和塑料提供了良好条件。