金属钨粉的制取
2019-02-13 10:12:38
金属钨粉是制取碳化钨基硬质合金及金属钨材的首要质料，当时制取金属钨粉的首要办法为钨氧化物氢复原法，W03氢复原制取钨粉的反响为： 10W03+H2====W02.9+H20 50 —— W02.9+H2 ==== W02.72+H20 9 50 50 ——W02.72+H2 ==== ——W02+H20 36 36 1 1 ——WO2+H2 ==== ——W+H2O 2 2 有关进程的热力学和动力学原理，前人已进行了全面的研讨，积累了很多研讨成果，但考虑到当时钨粉的粒度和描摹是生产中的关键问题，为确保必定的粒度，复原进程往往是在远离平衡的条件下、依据制备特定粒度的要求，以操控工艺参数，因而本节侧重介绍影响钨粉粒度的要素及其操控，有关热力学和动力学原理可参阅有关教科书。 钨氧化物复原进程中影响粒度的要素 A 复原进程中颗粒长大的机理 在复原进程中生成钨粉的粒度随复原条件而异，即在某些条件，如高温、高湿度的条件下将发作长大，关于其长大机理，现在有多种观念，下面是两种首要的观念。 a 化学气相搬迁长大机理 水合钨氧化物具有比纯氧化钨高得多的挥发性。复原进程中首要水蒸气与氧化钨或细粒钨粉效果构成水合氧化钨，它通过气相搬迁到其他颗粒上再复原，然后导致颗粒长大。高温文湿氢复原具有最有利的化学气相搬迁条件。 b 氧化-复原机理 粉末颗粒愈细，比表面以及表面活性愈大，因而，细颗粒粉末有或许被气相的水蒸气或氧气氧化并生成挥发性水合氧化钨，然后进行化学气相搬迁，在较粗颗粒上被复原，使颗粒长大。 B 影响粉末粒度和粒形改变的首要要素 a 温度 升高温度可加速复原反响，相应地添加水蒸气的生成速度，促进化学气相搬迁反响。促进颗粒长大和团粒化。 b 水蒸气分压 水蒸气是化学气相搬迁反响的基本条件，其量包含中含有的和复原反响中发生的水蒸气。它在复原进程中不是一个稳定值。对反响速度起效果的一切要素和影响分散进程的一切要素（如温度、粒层厚度、的流向和流速、粉末的粒度、舟皿的几许形状等）、推舟速度都影响水蒸气的实践分压进而影响到粉末粒度和描摹。温度及湿度（氢的露点）对WO2相对增长速度的影响见下表。 [next]在不同温度和湿度下，WO2粒度的相对增长速度复原温度/K露点/K3133233333438831.001.111.161.209031.101.141.192.069231.731.832.202.169432.212.322.483.63
c 质料粉末的性状 研讨标明，氧化钨的复原活性对钨粉的粒度有显着的效果。复原活性大的质料简单得到细粒度钨粉。 d 杂质和添加剂 杂质元素对钨粉颗粒改变的影响，可分为三类： 第一类以碱金属为代表，它们能起氧的载体效果，延伸氧在粉末层内的停留时刻，促进化学搬迁反响，增强钨粉的颗粒长大。 第二类以钙、镁、硅为代表，它们对钨粉颗粒长大的效果不显着。 第三类以铝为代表，它们能在钨的晶体表面生成稳定性很高的氧化物薄层，按捺钨粉颗粒大。 e 操作准则 因为颗粒长大进程首要是发作在WO3复原成WO2的进程中，为得到细颗粒，必定要确保；原的初期处于低温、低水蒸气分压状况。因而推舟速度过快，一方面使物料敏捷进入高温区，有利于W02.9等颗粒长大，一起使复原速度加速，H20蒸气浓度添加，这些都有利于颗粒的长大，因而到细颗粒一般要求推舟速度慢。一起炉内温度较低，温度梯度较小。 装舟量过多，料层过厚，将导致内部的水蒸气难以排出，使内部颗粒长大，一起导致上基层不均匀。 氢复原钨氧化物制取钨粉的工艺 现在复原进程通常在回转式管状炉、四管马弗炉及多管炉中进行，相对而言，后者的温度卫产品粒度简单操控，且粒度均匀。 详细工艺有： （1）黄钨工艺，即以W03为复原的质料。 （2）蓝钨工艺，即以蓝色氧化钨为质料。蓝色氧化钨是指W03或APT在300~420℃下，二炉内部分复原所得的产品，它的成分首要为W02.9或钱钨青铜（ATB），亦或许含少数W02.72乃至钨酸盐，用蓝色氧化钨作质料的特点是其粒度较黄钨易于操控。 （3）紫钨工艺，即用W02.72（W18049）为质料进行复原，用以制取超细颗粒钨粉，其实质是首要将APT在回转炉内、在必定温度和弱复原气氛下制备W18049，此刻，在原APT晶粒内构成W18049的棒状晶体的集合物，当原APT晶粒为50~60μm时，则晶粒中构成的W18049棒状晶体直径小于2μm,这种W18049进一步在四管复原炉中复原，得超细钨粉，其BET直径约0.08~0.9μm,这些）钨粉的粒度远比黄色W03或蓝钨复原的产品粒度细，且均匀。一起它们在进一步碳化制取WC进程中亦不易长大，例如用其制备的钨粉其BET粒径为0.084μm。在1460℃下碳化2h，所得的超细碳化钨粉的BET粒径仅0.214μm，与国外的先进水平适当。碳化进程中颗粒长大的趋势远小于从蓝钨复原的产品。 唐新和展开的从有机胺钨酸盐热分化制得钨及碳化钨超细粉末。获得非常有意义的成果。这种从所谓“自复原钨酸盐”制得的粉末，功能优秀，现已获得国家专利。
金属钼粉的制取
2019-02-15 14:21:16
根本原理 与钼粉出产类似，钼粉的制取首要也是用氧化物氢复原法，进程的热力学与动力学原理在有关的教科书及专著中都有介绍，钼粉出产中要害目标是其粒度的操控，Mo03氢复原进程中粒度改变的机理及影响要素与W03氢复原迥然不同，但超越873K时Mo03开端明显提高，其蒸气压在1424K时抵达0.1 MPa，比WO3的蒸气压大得多。因而，复原进程中更有利于化学气相搬迁，应该得到比钨粉更粗的粉末颗粒。但实践得到的钼粉往往比钨粉更细。原因有二：首要，Mo03的化学稳定性小，在复原炉的低温区，即在Mo03蒸气压还不大的温度范围内就能敏捷复原成蒸气压很低的难熔的Mo02。其次，铝的中间氧化物在773~973K能与Mo02构成易熔共晶。为了防止这种共晶混合物的熔化，实践出产中要求第一阶段的复原缓慢升温。这也削减了Mo03进人其明显蒸腾的温度范围内的可能性。实践出产中得到的钼粉的均匀粒度一般为0.5~3.5μm。 工业实践 金属钼粉的出产工艺、设备以及质量操控办法与出产金属钨粉的需求根本类似。 钼粉复原工艺有一阶段、两阶段和三阶段复原法。大都工厂选用两阶段复原法。 两阶段复原工艺由Mo03复原至Mo02和由Mo02复原至金属钼两个阶段组成。第一阶段复原在723~823K下进行，比三氧化钨第一阶段复原的温度（W03 →WO2为923~1073K）低。第二阶段复原则在1123~1223K条件下进行，比三氧化钨第二阶段复原的温度（W03 →W为1053~1153K)还高。一般选用四管马弗炉或多管复原炉作为一阶段复原用，多管复原炉作二阶段复原用。为了防止生成中间氧化物的共熔体，在第一阶段复原烧舟沿炉管推动的进程中，要确保MoO2的生成进程在温度抵达823~873K前根本完毕。 选用上述第二阶段复原时，为了确保复原完全，有必要慢速推舟和较高的干氢耗费。为了削减耗费，在出产实践中，往往将此复原阶段再分为两个阶段，即第二阶段复原在1093~1163K条件下进行（此刻所得钼粉尚含氧2%~3%），第三阶段复原则在1223~1373K条件下在钼丝炉中进行。
金属钛的制取方法
2019-02-15 14:21:24
钛及其合金具有密度小耐腐蚀、耐高温等优异功能。国际钛工业正阅历着以航空航天为首要商场的单一方式，向冶金、动力、交通、化工、生物医药等民用范畴为要点开展的多元方式过渡。现在国际上能进行钛工业化出产的国家只要美国、日本、俄罗斯、我国等少量国家，钛的国际年总产量仅有几万吨。可是因为钛的严重战略价值和在国民经济中的位置，钛将成为继铁、铝之后兴起的“第三金属”，21世纪将是钛的世纪。 当时钛的出产办法当时钛的出产选用金属热复原法，其是指运用金属复原剂(R)与金属氧化物或氯化物(M X)的反响制备金属M。现已完成工业化出产的钛冶金办法为镁热复原法(Kroll法)和钠热复原法(Hunter法)。因为Hunter法比Kroll法出产本钱高，所以现在在工业中广泛运用的办法只要Kroll法。Kroll法从1948年开发最初就因其本钱高、复原功率低而遭到批判。半个世纪过去了，该工艺并没有底子的改动，仍然是间歇式出产，未能完成出产的接连化。 金属钛出产办法的新动向国际钛工业经过几十年的开展，虽然对Kroll法和Hunter法进行了一系列的改善，但它们均是间歇操作，小的改善并不能大幅度下降钛的报价。因而应开发新的、低本钱的接连化工艺才干从底子上处理高出产本钱这一问题。为此，研讨人员进行了很多的试验和研讨。当时研讨的要点有以下几种办法：电化学复原法为了下降本钱，人们对金属钛直接除氧进行了研讨。国外有人用电化学的办法使钛中固溶氧的浓度下降到检出边界(500 ppm)以下。他们以为在电化学除氧的进程中，除氧剂钙在电解氯化钙熔盐时发作，O2-在阳极以CO2或CO的方式分出。这种新式高纯化办法，不只用于钛的脱氧，而且适用于钇、钕等稀土金属，而且可使氧含量下降到10ppm。 电化学的办法的工业化试验的流程是：首要将二氧化钛粉末用浇注或压力成形，烧结后作阴极，以石墨为阳极，以CaCl2为熔盐，在石墨或钛坩埚中进行电解。所加电压2.8V～3.2V，低于CaCl2的分化电压(3.2V～3.3V)。电解必定时刻后，阴极由白色变为灰色，在SEM下调查，0.25μm的TiO2转变为12μm的海绵钛。以氯化钙为熔盐，最首要的原因是其报价低，而且对O2-具有必定的溶解度，使分出的钛不易被氧化；别的， CaCl2无毒，对环境无污染。 与TiCl4熔盐电解比较，此办法所用质料是氧化物而不是易挥发的氯化物，所以制备进程能够简化，而且产品质量高；不会发作钛的各价离子间的氧化复原反响；阳极分出气体为纯氧气(慵懒阳极)或CO、CO2的混合气体 (石墨阳极)，易于控制，无污染。 该法不只促进了阴极邻近的复原反响，一起使复原得到的钛脱氧。这种办法将氧化物的直接电解复原和电化学脱氧法相结合，是制备钛的一种新式办法，成为钛提取工艺中最有目共睹的办法。根据2000年英国天然杂志宣布论文的数据预算，选用该办法，每吨海绵钛下降出产本钱13000美元左右，现在全球五六万吨的总产量假如改由该电化学办法出产，每年将节约7.7亿美元的出产本钱。[next] Armstrong法Amstrong等对Hunter法进行改善，使之成为接连化出产工艺。其流程是：首要将TiCl4气体注入过量熔融的钠中，过量的钠起冷却复原产品并带着产品进入别离工序的效果。除掉钠和盐即可得到产品钛粉。产品中氧含量最低为0.2%，到达二级钛的标准。对工艺略加改善，可出产VTi、AlTi合金。与 Hunter法比较，该办法的具有接连化出产、出资少、产品运用规模广、副产品分化为钠和可循环运用的长处。 该办法现已接近了工业化出产，但仍然存在几个问题，如怎样进一步下降氧含量，产品本钱如多么。 TiCl4电解复原法从电解工艺进程视点看，选用TiCl4电解法比Kroll法和Hunter法均具有优胜性。因而，从Kroll开发热复原法最初就有将钛的冶炼进程转变为电解法的主意。 TiCl4电解复原法是专一一种从前被以为是或许替代Kroll工艺的办法，美国、前苏联、日本、法国、意大利、我国等都对其进行了长时间和深化的研讨。选用TiCl4电解复原法在技术上首要需要将TiCl4转变位钛的贱价氯化物且使之溶解于熔体中，一起，必须将阴极区和阳极区离隔和使电解槽密封。 意大利有人一向致力于TiCl4电解法的研讨，他们经过对氯化法电解数据的分析，发现当温度在900℃以上，电解液中不存在Ti2＋或Ti3＋，只要Ti4＋和Ti。以此为根据所树立的电解工艺为：TiCl4气体注入多层电解质中并被吸收。这个多相层由钾、钙、钛、氯、氟的离子以及钾、钙等组成，而且把钛阴极以及石墨阳极分隔。在最低层生成的液体钛沉到熔池底部至带有水冷的铜坩埚中，构成铸锭。可是该办法得到的钛的纯度不高，功率低。 展望具有优胜功能且资源丰富的钛从20世纪后半叶起作为抱负材料遭到重视，但迄今为止都没有从稀有金属中脱节出来，国际钛的年产量仅有数万吨。因为Kroll法是以金属镁复原得到海绵状金属钛，再加上流程长、工序多等要素的迭加，导致海绵钛本钱居高不下，影响了钛在各行业的运用，使其在许多运用范畴中没有推行运用。可是，咱们信任，跟着科技的开展，金属钛新的出产工艺开发、出产本钱的下降、出产规模的扩展，21世纪将真实成为钛的世纪。
金属钛的制取方法术
2019-03-13 09:04:48
钛及其合金具有密度小耐腐蚀、耐高温等优异功能。世界钛工业正阅历着以航空航天为首要商场的单一方式，向冶金、动力、交通、化工、生物医药等民用范畴为要点开展的多元方式过渡。现在世界上能进行钛工业化出产的国家只要美国、日本、俄罗斯、我国等少量国家，钛的世界年总产量仅有几万吨。可是由于钛的严重战略价值和在国民经济中的位置，钛将成为继铁、铝之后兴起的“第三金属”，21世纪将是钛的世纪。 当时钛的出产办法当时钛的出产选用金属热复原法，其是指运用金属复原剂(R)与金属氧化物或氯化物(M X)的反响制备金属M。现已完成工业化出产的钛冶金办法为镁热复原法(Kroll法)和钠热复原法(Hunter法)。由于Hunter法比Kroll法出产本钱高，所以现在在工业中广泛运用的办法只要Kroll法。Kroll法从1948年开发最初就因其本钱高、复原功率低而遭到批判。半个世纪过去了，该工艺并没有底子的改动，仍然是间歇式出产，未能完成出产的接连化。 金属钛出产办法的新动向世界钛工业经过几十年的开展，虽然对Kroll法和Hunter法进行了一系列的改善，但它们均是间歇操作，小的改善并不能大幅度下降钛的报价。因此应开发新的、低本钱的接连化工艺才干从底子上处理高出产本钱这一问题。为此，研讨人员进行了很多的试验和研讨。当时研讨的要点有以下几种办法：电化学复原法为了下降本钱，人们对金属钛直接除氧进行了研讨。国外有人用电化学的办法使钛中固溶氧的浓度下降到检出边界(500 ppm)以下。他们以为在电化学除氧的进程中，除氧剂钙在电解氯化钙熔盐时发作，O2-在阳极以CO2或CO的方式分出。这种新式高纯化办法，不只用于钛的脱氧，而且适用于钇、钕等稀土金属，而且可使氧含量下降到10ppm。 电化学的办法的工业化试验的流程是：首要将二氧化钛粉末用浇注或压力成形，烧结后作阴极，以石墨为阳极，以CaCl2为熔盐，在石墨或钛坩埚中进行电解。所加电压2.8V～3.2V，低于CaCl2的分化电压(3.2V～3.3V)。电解必定时刻后，阴极由白色变为灰色，在SEM下调查，0.25μm的TiO2转变为12μm的海绵钛。以氯化钙为熔盐，最首要的原因是其报价低，而且对O2-具有必定的溶解度，使分出的钛不易被氧化；别的， CaCl2无毒，对环境无污染。 与TiCl4熔盐电解比较，此办法所用质料是氧化物而不是易挥发的氯化物，所以制备进程能够简化，而且产品质量高；不会发作钛的各价离子间的氧化复原反响；阳极分出气体为纯氧气(慵懒阳极)或CO、CO2的混合气体 (石墨阳极)，易于控制，无污染。 该法不只促进了阴极邻近的复原反响，一起使复原得到的钛脱氧。这种办法将氧化物的直接电解复原和电化学脱氧法相结合，是制备钛的一种新式办法，成为钛提取工艺中最有目共睹的办法。根据2000年英国天然杂志宣布论文的数据预算，选用该办法，每吨海绵钛下降出产本钱13000美元左右，现在全球五六万吨的总产量假如改由该电化学办法出产，每年将节约7.7亿美元的出产本钱。
Armstrong法Amstrong等对Hunter法进行改善，使之成为接连化出产工艺。其流程是：首要将TiCl4气体注入过量熔融的钠中，过量的钠起冷却复原产品并带着产品进入别离工序的效果。除掉钠和盐即可得到产品钛粉。产品中氧含量最低为0.2%，到达二级钛的标准。对工艺略加改善，可出产VTi、AlTi合金。与 Hunter法比较，该办法的具有接连化出产、出资少、产品运用规模广、副产品分化为钠和可循环运用的长处。 该办法现已接近了工业化出产，但仍然存在几个问题，如怎样进一步下降氧含量，产品本钱如多么。 TiCl4电解复原法从电解工艺进程视点看，选用TiCl4电解法比Kroll法和Hunter法均具有优胜性。因此，从Kroll开发热复原法最初就有将钛的冶炼进程转变为电解法的主意。 TiCl4电解复原法是专一一种从前被以为是或许替代Kroll工艺的办法，美国、前苏联、日本、法国、意大利、我国等都对其进行了长时刻和深化的研讨。选用TiCl4电解复原法在技能上首要需要将TiCl4转变位钛的贱价氯化物且使之溶解于熔体中，一起，必须将阴极区和阳极区离隔和使电解槽密封。 意大利有人一向致力于TiCl4电解法的研讨，他们经过对氯化法电解数据的分析，发现当温度在900℃以上，电解液中不存在Ti2＋或Ti3＋，只要Ti4＋和Ti。以此为根据所树立的电解工艺为：TiCl4气体注入多层电解质中并被吸收。这个多相层由钾、钙、钛、氯、氟的离子以及钾、钙等组成，而且把钛阴极以及石墨阳极分隔。在最低层生成的液体钛沉到熔池底部至带有水冷的铜坩埚中，构成铸锭。可是该办法得到的钛的纯度不高，功率低。 展望具有优胜功能且资源丰富的钛从20世纪后半叶起作为抱负材料遭到重视，但迄今为止都没有从稀有金属中脱节出来，世界钛的年产量仅有数万吨。由于Kroll法是以金属镁复原得到海绵状金属钛，再加上流程长、工序多等要素的迭加，导致海绵钛本钱居高不下，影响了钛在各行业的运用，使其在许多运用范畴中没有推行运用。可是，咱们信任，跟着科技的开展，金属钛新的出产工艺开发、出产本钱的下降、出产规模的扩展，21世纪将真实成为钛的世纪。 入到工件表层，构成冶金型结实结合的堆积层。主机电源放电周期为10-3~10-1秒，高频率的放电和电极棒（焊条）在工件表面的高速旋转扫描，可完成大面积高功率的堆积涂层。为什么能完成“冷焊”（热输入低）？这是由于放电时刻（Pt）比放电距离时刻（It）短，放电距离期间热量敏捷分散到工件的其他部分，因此热量不会会集在工件的处理部分，完成真实含义的冷焊。为什么结合强度高？电极棒（焊条）瞬间被电弧离子化并转移到与其触摸的工件上面，一起出与等离子电弧的高温（8000-10000℃）在工件表层下构成如盘跟错节般的巩固分散层，因此结合强度高不会掉落。精细模具修补冷焊机设备特色：¤ 设备先进牢靠，德国本乡技能，世界水准大功率氩气维护，可长时刻作业。¤ 旋转式自损电极，堆积、堆焊功率高，冶金结合、涂层质密。¤ 一机多用，可进行堆焊堆积、表面强化等功能。经过调理设备的放电电压，和放电频率，可获得须求的堆焊或强化涂层的厚度和光洁度。¤ 操作简略、低热输入，模具修补时无须预热，堆焊的瞬间进程中无热输入，因此模具不变形、不退火、咬边和剩余应力，不改动模具或产品金属安排状况。¤ 电极来历广，经济实用。¤ 适用基材广，包含低碳钢、中碳钢、模具钢、不锈钢、工具钢、铸铁、铸钢、铸铝、铝合金、铜合金、镍合金、碳钨合金等，以及一切能够导电的导电体。¤ 环保性，作业进程中无任何污染。¤ 经济性，可现场在线修正，进步出产功率，节约时刻和费用。¤ 修正精度高，涂层厚度从几微米到几毫米，只须打磨、抛光。也可进行车、铣、刨、磨等各类机械加工，以及电镀等后期加工。 .
金属钒制取和用途
2019-03-07 10:03:00
金属钒制取(preparation of vanaciilam metal)用金属或碳将钒氧化物复原成金属钒的进程，为钒冶金流程的重要组成部分。首要有钙热复原、真空碳热复原、氯化物镁热复原和铝热复原四种办法。 钙热复原一种工业规划出产金属钒的办法。以V2O5或V2O3为质料，屑为复原剂。钙用量为理论量的60%。钙屑和V2O5或V2O3混合后，参加到放置在用惰性气体清洗过的钢质反响罐的氧化镁坩埚(朴昌林)中，再加碘(也可用硫)作发热剂，碘参加量按生成1mol钒增加0.2mol碘计量，充氩气密封后，用高频感应器加热，温度达973K时便开端反响：V2O5+5Ca≈ 2V+5CaO+1620.07kJ V2O3+3Ca≈ 2V+3CaO+683.24kJ因系放热反响，反响开端后便中止加热。中止加热后温度会主动上升到2173K。生成的塑性金属钒块或钒粒用水洗去附着物，钒收率约74%。若在炉料中加铝时，钒收率可提高到82%～97.5%，但因钒含铝高而变脆。真空碳热复原将V2O5粉与高纯碳粉混合均匀，加10%樟脑溶液或酒精，压块后放入真空碳阻炉或感应炉内。炉内真空压力到6.66×10-1Pa后，升温至1573K，保温2h。冷却后将反响产品破碎。依据第一次复原产品的组分再配入适量碳化钒或氧化钒进行二次复原。二次复原炉内的真空压力为2.66×10-2Pa，温度控制在1973～2023K之间，并保温一段时间。真空碳复原法所得金属钒的成分(质量分数m/%)为：钒99.5，氧0.05，氮0.01，碳0.1。
钒收率可达98%～99%。 镁热复原金属镁的纯度高，报价比钙低，反响生成的氯化镁比氯化钙易挥发，所以用镁复原比用钙复原更为合理。其复原进程如下：(1)用含钒80%的钒铁氯化制取粗;(2)用蒸馏法脱除粗四氧化钒中的;(3)在圆柱形镁回流器中将转化为VCl3;(4)用蒸馏法去除VCl3中的VOC13;(5)将冷却后的破碎后放置在复原反响罐中，在氩气维护下参加镁将VCl3复原成金属钒;(6)用真空蒸馏法除掉金属钒中的镁和氯化镁;(7)用水洗去金属钒中残留的氯化镁，枯燥后取得产品钒粉。复原作业在软钢坩埚中进行。软钢坩埚放在软钢罐内，用煤气加热。先将酸洗后的镁锭参加坩埚，再参加3倍于镁锭量的。复原温度控制在1023～1073K。依据温度指示器判别反响的快慢，如反响缓慢则补加镁，保温约7h后冷却到室温。每批可出产18～20kg金属钒。然后取出坩埚放在蒸馏炉中缓慢加热至573K温度，并在573K下保温。当指示压力达0.1333～0.6666Pa时再升温到1173～1223K保温8h，快速冷却到室温，所得海绵钒的纯度为99.5%～99.6%，钒收率为96%。铝热复原法德国选用铝热复原法出产粗金属钒。这种办法是将五氧化二钒和纯铝放在反响弹进行反响，生成钒铝合金。钒合金在2063K的高温文真空中脱铝，可制得含钒94%～97%的粗金属钒。金属钒用处：用处：首要用于制造合金钢和有色金属合金，还用于制造电子工业中的电子管阴极、栅极、射线靶及吸气剂、电极管的荧光体等，或许用作钛基合金的增加元素和高强度耐热特种合金的增加元素。可制造高速增殖堆、核燃料包套。
铷和铯金属的制取方法
2019-03-05 09:04:34
和的制备办法一般有以下3种（1）电解法；（2）热分化；（3）金属热复原法。
一、电解法
电解质是卤化物系统，由于金属沸点低而卤化物盐粪熔点高，以及、在熔体中有必定的溶解度，又因和的活性很强，可在空气中燃饶，并遇水爆破。因而提取和必须在矿物油和精慵懒气体维护下，或在真空中进行，在操作上需求特别当心，所以未广泛得到运用。和可先从阴极的熔体中电解得到齐，再从齐中收回。常用盐熔融电解直接出产，尽管它能用一步法出产金属，例如，运用熔融铅阴极在700℃时电解熔盐CsCl，得到含大约8.5%Cs的CsPb合金，再在600～700℃真空中蒸馏得到。别的，可运用阴极电解浓CsCl水溶液，接着选用蒸去的办法得到。用铝作阴极，在670～700℃时电解熔融氯化而生成铝合金。在明极电流密度为2A∕cm2，温度为670℃时，电流效率为59%，铝合金再通过蒸馏可获得。
二、热分化法
热分化法是制取高纯和的一种办法，使和氢化物或氮化物进行热分化。在真空度为13.3Pa，温度500℃以下，可得到较好的作用。用叠氮化物热分化，可用以制备高纯和。可用硫酸水溶液与偶氮反响而制得的叠氮化物CsN3，它在326℃熔融，而在390℃分化而构成。此法可获得不含气体的光谱纯金属，这些金属用作测定其热力学功能及物理常数。
三、热复原法
该法是制取和的简洁办法，在出产上广泛选用此法。和的氧化物、氢氧化物，碳酸盐、卤化物、硫酸盐、铬酸盐、硝酸盐等，均可用强复原性金属锂、钠、钙、镁、锆、铝或硅等在高温度下复原，然后减压蒸馏将和从反响器中移出。金属热复原法因选用的质料及复原剂不同，而有下面一些办法。如（1）镁复原法：该法以金属镁作复原剂，可选用的、化合物质料有：碳酸盐，铝酸盐、氢氧化物、氧化物等，反响可在较低温度（500～550℃）下进行；（2）锆复原法：该法以作复原剂，已成功地用于放电管材料用的和的出产。此法反响速度快，在850℃左右温度下进行，可得到较高的金属收回率，但要求有杰出的设备并应严格控制厦应条件。比较好的质料是、的铬酸盐和重铬酸盐。还可用酸式硫酸盐和硫酸盐等；（3）钙复原法：该法以和的氯化物为质料，用钙复原。是出产和的重要办法。和钙金属可复原CsCl而镁却不能。将纯氯化（或）装入枯燥的不锈铜反响器中，然后参加大约等份额的纯，混合均匀并稍压紧。然后将反响器密封．抽真空至l.33×10－2Pa，开端缓慢升温，在400℃时，开端从反响器中流出来。然后，逐步升温到800℃并坚持约30min，使反响彻底。在真空下（真空度高，纯度高）金属蒸气活动至冷凝器冷凝，液态金属流入搜集器中。金属的收回率可达90%～95%。复原所得金归于300℃，真空蒸馏，可获得高纯金属。
的卤化物用锂复原是很好的系统，如用锂复原氯化可获得收回率大于90%的高纯。这是由于锂和氯化锂、氯化焙盐系统的熔点都较低。此外，的铬酸盐用硅复原法也已广泛用于出产光电管面板材料。在真空或在慵懒气氛，如氩或氖气氛中一起加热到700～800℃，90%～95%的以金属方式被蒸馏出来，尽管更低的温度（300～400℃）和更高的真空度能到达相同成果，并且具有更高的纯度。的制备办法与上述相同。将复原得到的金属在真空中于300℃蒸馏，能够得到高纯度的和。
四、矿石直接复原法
该法以榴石为质料，直接用钙、镁、硅铁，钠等复原剂复原。其间以钙、镁复原剂最为适宜，将矿石与复原剂按必定份额混合后，置于反响炉管内的反响舟中，将通过净化的氩气送入炉内，逐步升高反响炉的温度至700℃，坚持3h进行复原反响，冷凝搜集。的纯度可达90%，矿石中的复原度可达92%。
硅粉的制取
2019-03-12 11:03:26
现在国内、世界市场上所需硅粉的细度规格如下：规格（2mm-10mm） 筛余量（分量）500um-180um(30目-80目) +500um≤3% -180um≤10%425um-150um(40目-100目) +425um≤5% -150um≤15%250um-140um(60目-110目) +250um≤3% -140um≤10%125um-74um(120目-200目) +125um≤3% -74um≤10%-74um(-200目) +74um≤5%-45um(325目) +45um≤5%5um-1um(2500目-12500目) +5um≤5%由于金属硅是一种质硬易碎的物料，在粉磨过程中筛余物不能有用的操控，过粉磨现象严峻，构成产品糟蹋大，出产成本高，产品粒径不合格，致使产品没有竞争力。多年来硅粉这一老大难的问题一向困扰着广阔硅出产厂商和运营硅的老板。1. 硅粉的出产工艺以硅块为质料制取硅粉的办法许多。其间作用较好、运用较多的是雷蒙法，对辊法、盘磨法和冲旋法。所用设备相应是雷蒙法、对辊机、盘磨机（也称立磨）和冲旋法。就制粉原理看，前三种是揉捏破坏，后一种是冲击破坏，就其结构看，相异很大，各有特色，各有优缺点。为便于比较，将有关参数汇总于表1中。2. 制粉工艺对硅粉反响活性的影响硅粉的反响活性是硅粉参加化学反响，构成产品的才能。活性好的体现有两方面：一是反响敏捷，安稳，且易于操控；二是反响彻底，单耗低，即组成1t的硅粉耗量低，为了取得高活性的硅粉，有必要使高块的制取办法、硅块的化学成分、环境条件及硅硅粉的制取办法都到达最佳水平。事实上，制粉工艺对硅粉活性的影响也很大。断定硅粉活性的标准主要有：硅粉的微观结构、比表面积、粒径散布和出产运用作用，现分述如下：2.1制粉工艺对硅粉微观结构的影响化学成分符合要求的金属硅在炼制过程中已取得最佳微观结构，然后保证其具有参加组成反响的最佳活性。制粉时必定尽量要下降对其微观结构的劣化作用，削减晶粒及晶粒群间的变形，使绝大部分硅粉坚持原有的微观结构，以坚持或进步其活性。表1中罗列的四种办法中，以冲旋法最佳，由于该法是使用腾空击打的办法来使硅块本身循着体内最单薄的环节碎裂，没有因揉捏引起的结构变形。2.2制粉工艺对硅粉比表面积的影响硅粉的比表面积是参加化学反响才能的重要目标。硅粉的比表面积越大，同氯触摸的面积越大，反响活性越高，硅的使用率就越高、单耗就越低；因而，比表面积是断定硅粉活性的一个重要目标。从表1能够看出，选用冲旋法制得的硅粉的比表面积最大。2.3制粉工艺对硅粉粒径的影响现在，工业上的组成是经过硅粉和氯在流化态反响器中接连反响及完结的。硅粉的粒径及其散布对反响及其彻底程度具有重要影响。硅粉的粒径要适度，且要求有必定的粒径散布；以取得最佳的作用。因而，制粉办法有必要坚持硅粉粒径可调，且得率高，加工成本低，从表1能够看出制粉工艺对硅粉的粒径及其散布的影响。当然，硅粉活性的凹凸终究还要靠出产实践，即的质量和产值断定。（表1）项目雷蒙法 对辊法 盘磨法 冲旋法比表面积（m2/g-1） 0.26 0.36 0.42 0.57粒径（mm） ≤0.35 ≤0.35 ≤0.35 ≤0.35-325意图比重（%） 〈30 〈18 〈20 〈20颗粒描摹 扁平润滑，少裂纹扁平润滑，少裂纹 扁平润滑，少裂纹 蜂窝表面，多裂纹硅粉的产值 1.5 0.5 2.5 2.0电耗（KWt.h-1） 25/85 44/120 44/108 22.5/35加工成本（元/t-1） 180 270 300 120设备的可靠性好 较好 较好 好环保性 噪音大 粉尘大 噪音大 环保合格
铜的资源与制取
2019-05-30 18:21:04
发现小史 铜是人类最早发现和运用的紫红色金属。我国新石器时代晚期开始运用。夏代(公元前21-前16世纪)已进入青铜时代。湖北大冶铜录山是世界上最早竖炉炼铜的古遗址。其时是选用孔雀石为质料，木炭做还原剂，通过火法鼓风冶炼得到高纯铜的。我国又是世界上最早运用湿法炼铜的国家。 铜的制取 金属铜的加工有火法及湿法二种。 火法炼铜是以铜精矿为质料，通过焙烧、冶炼、吹炼、精粹而加工电解铜。 湿法炼铜是用溶剂浸出铜矿物或精矿，然后从浸出液中提取铜的。首要进程包含浸出、净化、提取等工序。现在世界上湿法炼铜的产值约占总量的12%。该法首要用于处理氧化铜矿。 铜的性质 铜是优秀的导电体和导热体，电导率为银的94%，热导率为银的73.2%。铜在枯燥空气中不氧化，在含有二氧化碳的湿空气中表面构成一层铜绿;与碱溶液反响很慢，但易与构成合作物。铜的标准电极电势为+0.337伏，铜不能置换酸溶液中的氢，但溶于有氧化作用的酸中。二价铜的电化当量为0.0003294克/库仑。 铜的资源 铜在自然界中，首要呈硫化物及其相似化合物和铜的氧化物、自然铜以及铜的硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐等矿产约有280多种，首要矿产有16种：自然铜;铜的硫化物：黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、铜蓝、方黄铜矿、黝铜矿、砷黝铜矿、硫砷铜矿;铜的氧化物：赤铜矿、黑铜矿;铜的硫酸盐、碳酸盐和硅酸盐：孔雀石、蓝铜矿、硅孔雀石、水胆矾。 铜的应用范围 铜容易与锌、铅、镍、铝和钛组合成合金。铜及其合金被广泛地应用于电器、机械、车辆、船舶工业民用用具等方面，是现代工业、农业、国防和科学技术不行短少的有色金属。
钨粉制取
2019-03-04 16:12:50
用复原剂将纯钨化合物复原成金属钨粉的火法冶金进程，为钨冶金流程的组成部分。出产钨粉常用的纯钨化合物有三氧化钨、仲钨酸铵及蓝钨等，一般运用、碳粉等复原剂。
因为使用部门对钨粉的化学纯度、粒度和粒度散布都有严格要求，故常需依据对钨粉的不同要求选用出产办法。现代工业出产中较广泛选用的钨粉制取主要有三氧化钨氢复原、仲钨酸铵氢复原和蓝钨氢复原。供制碳化钨用钨粉的制取办法也早已选用三氧化钨氢复原法。现代则较遍及选用氢复原仲钨酸铵制取蓝钨，蓝钨再经氢复原制取钨粉的办法。在本世纪60年代发展起来的氟(氯)化钨氢复原法，用氢复原气态氟(氯)化钨能制得超微粒级钨粉或可直接制成钨管等金属制品。
为了制得具有特殊功能的钨材及钨合金，常在蓝钨等复原猜中参加微量增加剂。例如，在制取具有抗下垂功能的耐高温钨丝时，在蓝钨复原猜中增加硅、铝、钾的化合物等微量增加剂(见掺杂钨条制取)。
钡的制取方法
2019-02-28 11:46:07
的制取办法包含：（1）氧化的制取 选用优质重晶石矿，或经手选和浮选，除掉铁和硅后，得到含硫酸大于96%的精矿。将粒度小于20意图矿粉与煤或石油焦粉按分量比4∶1混合，在反射炉内于1100℃下焙烧，硫酸被复原成硫化，俗称“黑灰”。用热水浸出得到硫化溶液。向硫化水溶液中参加碳酸钠或通入二氧化碳，使硫化转化成碳酸沉积。将碳酸与炭粉混合后，于800℃以上煅烧，制得氧化。氧化能在500-700℃氧化生成过氧化，700-800℃时过氧化又分化生成氧化；因而要求煅烧产品在惰性气体维护下冷却或淬冷，避免生成过氧化。（2）铝热复原法出产金属 因配料不同，铝复原氧化的反响可能有两种，反响式为：6BaO+2Al→3BaO•Al2O3+3Ba↑或 4BaO+2Al→BaO•Al2O3+3Ba↑ 这两种反响在1000-1200℃时，都只能生成少数的，因而，必须用真空泵将蒸气不断地从反响区转到冷凝区，反响才干不断向右进行。反响后的残渣有毒，须经过处理后才干丢掉。
电解锰属
