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钽砷半金属制作百科

半硬黄铜

2017-06-06 17:50:02

  H62/H65半硬黄铜/全硬黄铜带/全软黄铜铜合金(copper alloy )以纯铜为基体加入一种或几种其他元素所构成的合金。纯铜呈紫红色﹐又称紫铜。纯铜密度为8.96﹐熔点为1083℃﹐具有优良的导电性﹑导热性﹑延展性和耐蚀性。主要用于制作发电机﹑母线﹑电缆﹑开关装置﹑变压器等电工器材和热交换器﹑管道﹑太阳能加热装置的平板集热器等导热器材。常用的铜合金分为黄铜﹑青铜﹑白铜3大类。  黄铜以锌作主要添加元素的铜合金﹐具有美观的黄色﹐统称黄铜。铜锌二元合金称普通黄铜或称简单黄铜。三元以上的黄铜称特殊黄铜或称复杂黄铜。含锌低於36%的黄铜合金由固溶体组成﹐具有良好的冷加工性能﹐如含锌30%的黄铜常用来制作弹壳﹐俗称弹壳黄铜或七三黄铜。含锌在36~42%之间的黄铜合金由和固溶体组成﹐其中最常用的是含锌40%的六四黄铜。为了改善普通黄铜的性能﹐常添加其他元素﹐如铝﹑镍﹑锰﹑锡﹑硅﹑铅等。铝能提高黄铜的强度﹑硬度和耐蚀性﹐但使塑性降低﹐适合作海轮冷凝管及其他耐蚀零件。锡能提高黄铜的强度和对海水的耐腐性﹐故称海军黄铜﹐用作船舶热工设备和螺旋桨等。铅能改善黄铜的切削性能﹔这种易切削黄铜常用作钟表零件。黄铜铸件常用来制作阀门和管道配件等。  青铜原指铜锡合金﹐后除黄铜﹑白铜以外的铜合金均称青铜﹐并常在青铜名字前冠以第一主要添加元素的名。锡青铜的铸造性能﹑减摩性能好和机械性能好﹐适合於制造轴承﹑蜗轮﹑齿轮等。铅青铜是现代发动机和磨床广泛使用的轴承材料。铝青铜强度高﹐耐磨性和耐蚀性好﹐用於铸造高载荷的齿轮﹑轴套﹑船用螺旋桨等。铍青铜和磷青铜的弹性极限高﹐导电性好﹐适於制造精密弹簧和电接触元件。有导电导热用铜合金(只要有非合金化铜和微合金化铜)、结构用铜合金(几乎包括所有铜合金)、耐蚀铜合金(主要有锡黄铜、铝黄铜、各种不白铜、铝青铜、钛青铜等)耐磨铜合金(主要有含铅、锡、铝、锰等元素复杂黄铜、铝青铜等)、易切削铜合金(铜-铅、铜-碲、铜-锑等合金)、弹性铜合金(主要有锑青铜、铝青铜、铍青铜、钛青铜等)阻尼铜合金(高锰铜合金等)、艺术铜合金(纯铜、简单单铜、锡青铜、铝青铜、白铜等) 

铝锭制作

2017-06-06 17:49:58

铝锭制作是一很重要的信息,让我们对它进行下介绍。铝锭制作是由铝土矿开采、氧化铝生产、铝的电解等生产环节所构成。生产氧化铝的铝土矿主要有三种类型:三水铝石、一水硬铝石、一水软铝石。在已探明的铝土矿全球储量中,92%是风化红土型铝土矿,属三水铝石型,这些铝土矿的特点是低硅、高铁、高铝硅比,集中分布在非洲西部、大洋洲和中南美洲。其余的8%是沉积型铝土矿,属一水软铝石和一水硬铝石型,中低品位,主要分布在希腊、前南斯拉夫及匈牙利等地。由于三种铝土矿的特点不同,各氧化铝生产企业在生产上采取了不同的生产工艺,目前主要有拜耳法、碱石灰烧结法和拜尔-烧结联合法三种。通常高品位铝土矿采用拜耳法生产,中低品位铝土矿采用联合法或烧结法生产。拜尔法由于其流程简单,能耗低,已成为了当前氧化铝生产中应用最为主要的一种方法,产量约占全球氧化铝生产总量的95%左右。铝电解生产可分为侧插阳极棒自焙槽、上插阳极棒自焙槽和预焙阳极槽三大类。自焙槽生产电解铝技术有装备简单、建设周期短、投资少的特点,但烟气无法处理,污染环境严重,机械化困难,劳动强度大,不易大型化,单槽产量低,等一些不易克服的缺点,是正在被淘汰的生产工艺。而目前世界上大部分国家及生产企业都在使用大型预焙槽,槽的电流强度达到了350KA 以上,不仅自动化程度高,能耗低,单槽产量高,而且满足了环保法规的要求。中国作为全球主要的出口国,在09年第一和第二季度由于国内收储以及供应的下滑导致出现净进口。进入6月以后,全球经济复苏明显,铝锭的需求恢复。而中国由净出口转变为净进口给了市场极大的鼓舞。随着铝价的回升,全球铝锭的产量稳步回升,从2009年4月份开始,全球铝锭的产量由同比下滑12.6%上升至2009年7月的同比下滑8.8%。主要是中国的产量快速恢复,2009年4月中国铝锭产量89。2万吨,2009年7月中国的产量就上升至108.8万吨,由同比下滑19%缩小为同比下滑6.8%。随着产量的回升,库存依旧处于历史高位,虽然部分库存暂时不可动用,但是供应的压力逐渐增大。在我们日常工业上的原料叫铝锭,按国家标准(GB/T 1196-2008)应叫“重熔用铝锭”,不过大家叫惯了“铝锭”。它是用氧化铝-冰晶石通过电解法生产出来的。铝锭进入工业应用之后有两大类:铸造铝合金和变形铝合金。铸造铝及铝合金是以铸造方法生产铝的铸件;变形铝及铝合金是以压力加工方法生产铝的加工产品:板、带、箔、管、棒、型、线和锻件。按照?重熔用铝锭?国家标准,“重熔用铝锭按化学成分分为6个牌号,分别是Al99.85、Al99.80、Al99.70、Al99.60、Al99.50、Al99.00”(注:Al之后的数字是铝含量)。目前,有人叫的“A00”铝,实际上是含铝为99.7%纯度的铝,在伦敦市场上叫“标准铝”。大家都知道,我国在五十年代技术标准都来自前苏联,“A00”是苏联国家标准中的俄文牌号,“A”是俄文字母,而不是英文“A”字,也不是汉语拼音字母的“A”。和国际接轨的话,称“标准铝”更为确切。标准铝就是含99.7%铝的铝锭,在伦敦市场上注册的就是它。通过了解铝锭制作,我们对其有了更深入的了解,你如果想知道的更多可以登陆上海有色网查看。 

钠热还原法生产金属钽

2019-03-05 12:01:05

钠复原法生产出的钽粉粒形杂乱,比表面积大,适于制取各种钽电容器,因而成为国内外最广泛选用的办法。通常以K2TaF7为质料,以作复原剂。为了进步钽的纯度和细化钽粉颗粒,复原前将K2TaF7在氩气维护和在325~375℃下进行活化处理,以除掉杂质和进步K2TaF7晶体的活性。用铜或不锈钢丝网或金属陶瓷过滤器过滤或真空蒸馏等办法除掉其间的和等有害杂质。复原温度为840~925℃,而的熔点为97℃,沸点883℃,因而参与反响的既有液态钠,又有气态钠,反响速度极快。首要反响为:   K2TaF7+5Na=Ta+5NaF+2KF       反响的比热效应为-1250kJ/kg(液态钠)和-2295kJ/kg(气态钠)。K2TaF7的熔点为775℃,因而反响一经激起便主动进行,并将反响物加热到900~1000℃。为操控反响速度不至于过火剧烈,防止发作炉料喷溅或爆破等不良后果,反响时参加稀释剂NaCl、KCl或NaF、KF,以下降熔盐温度(熔点),使反响操控在较平稳的840~925℃范围内以操控晶粒兼并长大进程。复原生成的海绵状钽物料,用纯水或酒精处理,除掉残留的,然后用热水浸洗以除掉残留的K2TaF7,再用洗以除掉Fe、Ni、Cr等金属杂质,最后用HF酸处理除掉硅和因水解生成的氢氧化钽。全流程钽回收率为90%~94%。

铌和钽—金属中的孪生兄弟

2018-11-30 16:01:34

稀有金属钽和铌在元素周期表中属于同族元素,由于它们的物理和化学性质很相似,而且又共同生长在同一个矿体内,因而被人们称为金属中的“孪生兄弟”。钽和铌是英国化学家查尔斯•哈切特与瑞典化学家艾克贝格在1801年和1802年先后发现的。钽铌铁矿是钽和铌的主要矿石,在钨矿和某些稀土矿中也有少量的钽和铌存在。钽却呈银白色,铌的外表很象钢。钽和铌都是高熔点金属,它们的熔点分别为2996℃和2468℃。钽和铌的化学性质极其稳定,不怕硝酸。钽富有延展性,可以拉成比头发丝还要细的钽丝,或者碾成比纸还要薄的钽箔。钽和铌都具有抗压、耐磨损的特性,也都是卓越的超导材料。由于钽和铌具有上述种种优异的性能,因而被广泛用于各个领域。钽的表面能形成致密稳定、介电强度高的无定形氧化膜,易于准确方便地控制电容器的阳极氧化工艺,同时钽粉烧结块可以在很小的体积内获得很大的表面积,因此钽电容器体积小、容量大、漏电流低、使用寿命长、综合性能优异,是最优秀的电容器,不仅在常规条件下比陶瓷、铝、薄膜等其它电容器体积小、容量高、功能稳定,而且能在许多为其它电容器所不能胜任的严峻条件下正常工作。由于钽电容器具有其它诸多电容器不可比拟的优异特性,在微电子科学和表面贴装技术领域,几乎无可等效替代的其它电容器与之竞争,因此60~65%的钽以电容器级钽粉和钽丝的形式用于制作钽电容器。钽电容器已日益广泛应用于通讯(程控机、交换机、手机、传呼机、传真机、无绳电话)、计算机、汽车、家用和办公用电器、仪器仪表、航天航空、国防军工等领域.由于铌与钽是同属一族的伴生金属,性能上有许多相似之处,用于制作电容器性能仅次于钽,其相对于铝电容器,具有比容高、等效串联电阻低、易于片式化等优点,经发展有可能替代铝电容器的10%左右;铌与钽相比,制作电容器的主要缺点是漏电流大(一般是钽的5~10倍)、击穿电压低(<10V)、工作温度低(<105℃),不适合制作可靠性要求高和额定电压 高的电容器,但在低电压(<10V)、大容量(>100μF)的范围,铌电容器有可能部分替代该档次的钽电容器。铌电容器的开发利用,对钽铌行业来说是一件大好事,可以获得新的发展机遇。近十年来,我国钽铌冶炼与加工也取得了突破性的发展。各钽铌冶炼厂(院),加强了科研工作,进行了技术改造,不断完善工艺和装备,调整了产品结构,开发新产品,使产品质量大大提高。宁夏东方有色金属集团公司从1990年开始先后进行了钽粉、钽丝生产技术改造,引进了国外关键装备,使钽粉及钽丝的生产技术大大提高了一步,钽粉比容达到了12000~30000~50000~70000μFV/g,研制水平达150000μFV/g。钽丝生产达到了直径Φ0.3~0.17mm,研究水平已达到Φ0.10mm,我国的钽粉、钽丝质量水平已达到了国际水平。在冶金工业中,铌主要用于制造耐高温的合金钢和提高钢的强度。在冶炼碳素钢时,只需添加万分之几的铌,便可以使钢的强度提高三分之一以L。用铌和钽与钨、铝、镍、钴、钒等一系列金属合成的超级合金,是超音速喷气式飞机、火箭等的良好结构材料。在机械工业中,用碳化铌、碳化钽等硬质合金制造的刀具,能经受近3000℃的高温,其硬度可以与世界上最坚硬的物质———金刚石相媲美。在医学上,钽是理想的生物适应性材料。它与人体的骨骼、肌肉组织以及液体直接接触时,能够与生物细胞相适应,具有极好的亲和性,几乎不对人体产生刺激和副作用。钽不仅可用于制作治疗骨折用的接骨板、螺钉、夹杆等,而且可以直接用钽板、钽片修补骨头和用钽条来代替因外伤而折断的骨头。钽丝和钽箔可以缝合神经、肌健以及1.5毫米以上的血管,极细的钽丝可以代替肌腱甚至神经纤维。用钽丝织成的钽纱、钽网可以用来修补肌肉组织。

有色金属与三年半牛市告别

2018-12-14 15:07:41

从4月底开始,国际、国内有色金属市场供求状况逐步趋于平衡,大多数品种价格环比普遍出现高位回落的行情。国家发改委价格监测中心专家预计,有色金属市场还会延续高位回落的态势。这在一定程度上意味着有色金属从2002年初开始的牛市将告一段落。  世界经济出现增长放慢的迹象、近期美元开始走强和人民币预期升值,构成有色金属市场价格高位回落的主要外因;国内有色金属产量增加较快,市场供应紧张情况得到缓解则是国内市场价格下降的内因。6月份,有色金属行业特别是铜、铝等将进入一年中的消费淡季,再加上国际、国内宏观经济形势及汇率、成本因素,预计有色金属市场还会延续高位回落的态势。     国家发改委价格监测中心专家分析,从目前的世界各国经济数据显示,除经济增长的“发动机”--中国对有色金属的需求有所增长外,其他主要经济体的需求都明显下降,其中消费主要区域美国和西欧,甚至出现高达两位数的降幅。看来有色金属的全球供需从短缺转化为过剩,要比市场预期的时间提前许多。  与国际市场需求减少相反,国内有色金属行业投资大增,市场供应增加,极大地缓解了市场供求矛盾。  据悉,在巨大的市场需求和前期有色金属价格不断攀高的诱惑下,我国掀起了新一轮的有色金属冶炼产能扩张浪潮。从投资数据看,4月份有色金属冶炼及压延加工业投资当月增长43.3%,1-4月份有色金属冶炼及压延加工业增长18.8%,分别比第一季度增速提高了12.8个百分点;有色金属矿采选业增长了35.1%,有色金属行业的投资增幅开始出现回升的势头。尽管看起来行业投资增幅并不高,但却是在去年同期高速增长82.9%和相当大投资规模的基础上出现的,投资规模和增幅不容小看。另外,有色金属行业中龙头品种¢¢铜和铝,产能扩张的速度也比较快,除行业龙头企业外,甚至一些从来没有做过铜、铝的企业也纷纷涉足其中。据统计,全国目前正在建设和准备上马的铜冶炼项目产能高达238万吨,相当于国内现有产能的总和。而我国铝加工业也处于新一轮集中投资期,新建、扩建、拟建的轧制项目有30余个,2008年预计新增铝板带产能372万吨,总产能将超过800万吨。扩建、拟建挤压项目23个,新上挤压机68台,2008年预计新增产能75万吨,总产能将达到455万吨,如此大规模的集中投资前所未有。  由于有色金属各品种价格从2002年初就开始普遍上涨,涨势已经持续了三年半,5月份出现的回落是否表明有色金属行业处于转折关键期,专家认为目前还难以判定。但他强调,从近期看,我国宏观经济调控效果逐步显现,经济增速趋缓;而高油价制约世界经济增长、跨国矿业巨头重新启动已关闭产能或扩大产能,这些都将使金属供求紧缺局面得到一定程度的缓解,金属价格从高位回落、出现阶段性回调将是不可避免的。  从细分品种来看,黄金、钛、钨、镍价格继续上涨可能性大,铅、锌维持不变或小幅波动,而铜、铝、氧化铝价格下降的可能性大。由于有色金属行业与金融市场的运行有较大的相关性,所以,利率、汇率发生波动,人民币币值、出口退税等发生变化将对相关企业产生较大影响,铜、锌、铝等的价格也会有所波动。.

钽常识

2019-03-14 09:02:01

钽为黑灰色金属,密度16.6,熔点2996℃,沸点5425℃。具有比严重、熔点高、沸点高、强度高、抗疲劳、抗变形、抗腐蚀、导热、超导、单极导电及吸收气体等优秀特性。钽的化学性质特别安稳,常温下除外不受其它无机酸碱的腐蚀;高温下能溶于浓硫酸、浓磷酸和强碱溶液中;金属钽在氧气中灼烧可得五氧化二钽;常温下能与氟反响;高温下能与氯、硫、氮、碳等单质直接化合。  钽、铌共生亲近,它们的物理性质、化学性质、地球化学性质以及矿藏学性质等都有许多类似之处,因此常在同一矿藏中呈现。一切的铌矿藏中都含有钽,钽的矿藏中都含有铌,仅仅有主次之分。有的构成彻底的类质同象系列矿藏,如铌铁矿-钽铁矿系列矿藏:Ta2O5<15%称铌铁矿,Nb2O5<10%称钽铁矿,Nb2O5>Ta2O5称钽铌铁矿,Ta2O5>Nb2O5称铌钽铁矿,Fe/Mn<1时则称为铌锰矿-钽锰矿系列。  钽在地壳中均匀含量为2×10-6,铌为20×10-6,Nb/Ta值为10。铌、钽在首要岩浆岩和首要沉积岩都有不同程度的散布,其间在花岗岩中含量较高。现在,已发现的铌钽矿藏和含铌钽矿藏有130多种,其间较常见的有30多种。但作为铌钽工业矿藏质料的只要10种,即铌铁矿-钽铁矿系列矿藏(铌铁矿含Ta2O5<14.55%,Nb2O5>63.77%;钽铁矿含Ta2O5>72.18%,Nb2O5<10.33%)、褐钇铌矿(含Ta2O5为2.5%~11.09%,Nb2O5为33.64%~42.9%)、易解石(含Ta2O5为0.26%~3.3%,Nb2O5为21%~35%)、铌易解石(含Ta2O5为0.51%,Nb2O5为41.13%)、铌铁金红石(含Ta2O5为0.31%,Nb2O5为6.71~23.67%)、烧绿石(含Ta2O5为1.44%~6.65%,Nb2O5为56.01%~67.77%)、锰钽矿(含Ta2O5为70%~86%,Nb2O5为1.91%~10.33%)、重钽铁矿(含Ta2O5为73.98%~86.01%,Nb2O5为1.17%~1.37%)、黄钇钽矿(含Ta2O5为49.4%~55.5%,Nb2O5为9.15%)、细晶石(含Ta2O5为55%~77%,Nb2O5为0.4%~10.13%)。  钽矿藏质料首要是钽铁矿、细晶石等,钽冶炼的首要过程是分化精矿,净化和别离钽、铌,以制取钽、铌的纯化合物,最终制取钽金属。矿石分化可采用分化法、熔融法和氯化法等。钽铌别离可采用溶剂萃取法(常用的萃取剂为甲基异丁酮、磷酸三丁酯、仲辛醇和乙酰胺等)、分步结晶法和离子交换法。  钽具有耐腐蚀、冷加工性能好和氧化膜电性能好等长处,有许多重要用处。钽在酸性电解液中构成安稳的阳极氧化膜,用钽制成的电解电容器,具有容量大,体积小和可靠性好等长处。钽也是制造电子发射管、高功率电子管零件的材料。钽制的抗腐蚀设备可用于出产强酸、、等化学工业。金属钽可作发动机的燃烧室的结构材料。钽钨、钽钨铪、钽铪合金用作火箭、和喷气发动机的耐热高强材料及操控和调理配备的零件等。钽易加工成形,在高温真空炉中作支撑附件、热屏蔽、加热器和散热片等。钽可作骨科和外科手术材料。钽的硼化物、硅化物和氮化物及其合金用作原子能工业中的释热元件和液态金属包套材料。

钽知识

2019-03-08 09:05:26

钽为黑灰色金属,密度16.6,熔点2996℃,沸点5425℃。具有比严重、熔点高、沸点高、强度高、抗疲劳、抗变形、抗腐蚀、导热、超导、单极导电及吸收气体等优秀特性。钽的化学性质特别安稳,常温下除外不受其它无机酸碱的腐蚀;高温下能溶于浓硫酸、浓磷酸和强碱溶液中;金属钽在氧气中灼烧可得五氧化二钽;常温下能与氟反响;高温下能与氯、硫、氮、碳等单质直接化合。 钽、铌共生亲近,它们的物理性质、化学性质、地球化学性质以及矿藏学性质等都有许多类似之处,因此常在同一矿藏中呈现。一切的铌矿藏中都含有钽,钽的矿藏中都含有铌,仅仅有主次之分。有的构成彻底的类质同象系列矿藏,如铌铁矿-钽铁矿系列矿藏:Ta2O5 Ta2O5称钽铌铁矿,Ta2O5>Nb2O5称铌钽铁矿,Fe/Mn 钽在地壳中均匀含量为2×10-6,铌为20×10-6,Nb/Ta值为10。铌、钽在首要岩浆岩和首要沉积岩都有不同程度的散布,其间在花岗岩中含量较高。现在,已发现的铌钽矿藏和含铌钽矿藏有130多种,其间较常见的有30多种。但作为铌钽工业矿藏质料的只要10种,即铌铁矿-钽铁矿系列矿藏(铌铁矿含Ta2O5 63.77%;钽铁矿含Ta2O5>72.18%,Nb2O5 钽矿藏质料首要是钽铁矿、细晶石等,钽冶炼的首要过程是分化精矿,净化和别离钽、铌,以制取钽、铌的纯化合物,最终制取钽金属。矿石分化可采用分化法、熔融法和氯化法等。钽铌别离可采用溶剂萃取法(常用的萃取剂为甲基异丁酮、磷酸三丁酯、仲辛醇和乙酰胺等)、分步结晶法和离子交换法。 钽具有耐腐蚀、冷加工性能好和氧化膜电性能好等长处,有许多重要用处。钽在酸性电解液中构成安稳的阳极氧化膜,用钽制成的电解电容器,具有容量大,体积小和可靠性好等长处。钽也是制造电子发射管、高功率电子管零件的材料。钽制的抗腐蚀设备可用于出产强酸、、等化学工业。金属钽可作发动机的燃烧室的结构材料。钽钨、钽钨铪、钽铪合金用作火箭、和喷气发动机的耐热高强材料及操控和调理配备的零件等。钽易加工成形,在高温真空炉中作支撑附件、热屏蔽、加热器和散热片等。钽可作骨科和外科手术材料。钽的硼化物、硅化物和氮化物及其合金用作原子能工业中的释热元件和液态金属包套材料。

钽铌尾矿再选(宜春钽铌矿)

2019-01-21 18:04:39

宜春钽铌矿选矿尾矿经浮选回收锂云母,重选回收长石,成为我国最大的锂云母产地,其尾矿再选的产品产值已占生产总产值的52.4%,产出的锂云母供全国不少地方生产锂及其他锂产品,获得多种应用,长石也用于玻璃、陶瓷。

铌和钽 金属中的“孪生兄弟”

2019-03-13 11:30:39

稀有金属钽和铌在元素周期表中归于本家元素,因为它们的物理和化学性质很类似,并且又一起生长在同一个矿体内,因而被人们称为金属中的"孪生兄弟"。      钽和铌是英国化学家查尔斯•哈切特与瑞典化学家艾克贝格在1801年和1802年先后发现的。钽铌铁矿是钽和铌的首要矿石,在钨矿和某些稀土矿中也有少数的钽和铌存在。钽却呈银白色,铌的外表很象钢。钽和铌都是高熔点金属,它们的熔点分别为2996℃和2468℃。钽和铌的化学性质极端安稳,不只不怕硝酸、,也不怕。钽赋有延展性,能够拉成比头发丝还要细的钽丝,或许碾成比纸还要薄的钽箔。钽和铌都具有抗压、耐磨损的特性,也都是杰出的超导材料。      因为钽和铌具有上述种种优异的功用,因而被广泛用于各个范畴。        钽的表面能构成细密安稳、介电强度高的无定形氧化膜,易于精确方便地操控电容器的阳极氧化工艺,一起钽粉烧结块能够在很小的体积内取得很大的表面积,因而钽电容器体积小、容量大、漏电流低、运用寿命长、归纳功用优异,是最优异的电容器,不只在惯例条件下比陶瓷、铝、薄膜等其它电容器体积小、容量高、功用安稳,并且能在许多为其它电容器所不能担任的严峻条件下正常作业。因为钽电容用具有其它许多电容器不行比较的优异特性,在微电子科学和表面贴装技术范畴,简直无可等效替代的其它电容器与之竞赛,因而60~65%的钽以电容器级钽粉和钽丝的方式用于制造钽电容器。钽电容器已日益广泛应用于通讯(程控机、交换机、手机、传呼机、传真机、无绳电话)、计算机、轿车、家用和工作用电器、仪器仪表、航天航空、国防军工等范畴.因为铌与钽是同属一族的伴生金属,功用上有许多类似之处,用于制造电容器功用仅次于钽,其相对于铝电容器,具有比容高、等效串联电阻低、易于片式化等长处,经开展有或许替代铝电容器的10%左右;铌与钽比较,制造电容器的首要缺陷是漏电流大(一般是钽的5~10倍)、击穿电压低(<10V)、作业温度低(<105℃),不适合制造牢靠性要求高和额外电压      高的电容器,但在低电压(<10V)、大容量(>100μF)的规模,铌电容器有或许部分替代该层次的钽电容器。铌电容器的开发利用,对钽铌职业来说是一件大好事,能够取得新的开展机会。      近十年来,我国钽铌冶炼与加工也取得了突破性的开展。各钽铌冶炼厂(院),加强了科研作业,进行了技术改造,不断完善工艺和配备,调整了产品结构,开发新产品,使产品质量大大进步。宁夏东方有色金属集团公司从1990年开端先后进行了钽粉、钽丝出产技术改造,引进了国外要害配备,使钽粉及钽丝的出产技术大大进步了一步,钽粉比容达到了12000~30000~50000~70000μFV/g,研发水平达150000μFV/g。钽丝出产达到了直径Φ0.3~0.17mm,研讨水平已达到Φ0.10mm,我国的钽粉、钽丝质量水平已达到了国际水平。      在冶金工业中,铌首要用于制造耐高温的合金钢和进步钢的强度。在冶炼碳素钢时,只需增加万分之几的铌,便能够使钢的强度进步三分之一以L。用铌和钽与钨、铝、镍、钴、钒等一系列金属组成的超级合金,是超音速喷气式飞机、火箭和等的杰出结构材料。      在机械工业中,用碳化铌、碳化钽等硬质合金制造的刀具,能饱尝近3000℃的高温,其硬度能够与世界上最坚固的物质---金刚石相媲美。      在医学上,钽是抱负的生物适应性材料。它与人体的骨骼、肌肉组织以及液体直接触摸时,能够与生物细胞相适应,具有极好的亲和性,简直不对人体发生影响和副作用。钽不只可用于制造医治骨折用的接骨板、螺钉、夹杆等,并且能够直接用钽板、钽片修补骨头和用钽条来替代因外伤而折断的骨头。钽丝和钽箔能够缝合神经、肌健以及1.5毫米以上的血管,极细的钽丝能够替代肌腱乃至神经纤维。用钽丝织成的钽纱、钽网能够用来修补肌肉组织。

砷白铜

2017-06-06 17:50:03

砷白铜的来历和特性  我国古代有一种砷白铜,它是砷铜合金。这种砷白铜则是中国古代炼丹家的突出贡献。不过他们叫它“药银”,意思是用丹药点化而成的白银。点化这种“药银”比冶炼镍白铜要更困难,而且很容易中砷毒。因此炼丹家们为取得这项成就曾付出了很大的代价。 砷白铜是用砷矿石(砒石、雄黄等)或砒霜(As2O3)点化赤铜而得到的。铜中合砷小于10%时,呈金黄色,炼丹家称其为“药金”(即砷黄铜);当含砷量等于或大于10%时(砷白铜),就变得洁白如雪,灿烂如银,称为“药银”。作合金添加剂生产铅制弹丸、印刷合金、黄铜(冷凝器用)、蓄电池栅板、耐磨合金、高强结构钢及耐蚀钢等。黄铜中含有重量砷时可防止脱锌。高纯砷是制取化合物半导体砷化镓、砷化铟等的原料,也是半导体材料锗和硅的掺杂元素,这些材料广泛用作二极管、发光二极管、红外线发射器、激光器等。砷的化合物还用于制造农药、防腐剂、染料和医药等。  用于制造硬质合金;黄铜中含有微量砷时可以防止脱锌;砷的化合物可用于杀虫及医疗。砷和它的可溶性化合物都有毒。   元素辅助资料:  砷中毒表象砷在地壳中含量并不大,但是它在自然界中到处都有。砷在地壳中有时以游离状态存在,不过主要是以硫化物矿的形式存在如雌黄(As2S3)、雄黄(As2S2)和砷黄铁矿(FeAsS)。无论何种 金属 硫化物矿石中都含有一定量砷的硫化物。因此人们很早就认识到砷和它的化合物。以上就是砷白铜的来历和特性,更多信息请详见上海 有色 网

钽铌选矿

2019-02-25 15:59:39

钽铌矿选矿粗选一般选用重选法,精选则选用重选、浮选、电磁选或选冶联合工艺,处理粉矿或原生泥含量多的矿石,洗矿作业必不可少,一起选用高效磨矿分级设备,以下降钽铌矿藏的泥化。 钽铌浮选常用捕收剂有脂肪酸类、胂酸类、类、羟肟酸类、阳离子型捕收剂等,捕收剂的环境污染及药剂本钱问题至头重要。跟着化学工业的开展,质料来历广泛,组成工艺简略,易生物降解、选择性好、无毒无害、报价合理的药剂将不断出现,满意钽铌选矿厂的需求。 1、钽铌矿矿藏工艺学特性 铌铁矿-钽铁矿的化学通式为AB2O6,二者简称铌钽铁矿。A为铁、锰,B为铌、钽。从纯铌到钽的不同方式具有一系列同晶结构,其特点是铁和锰的份额不定。其间含Nb2O51.97~78.88%,Ta2O5 5.56~83.57%,MnO 1.26~16.25%,FeO1.89~16.25%。还有Ti、Zr、W、TR、U等类质同象混入物。组元中铌占多数,就称该矿藏为铌铁矿,假如钽占多数,则称为钽铁矿。矿藏的晶格为斜方结构,空间群记号为Pcan。结构由A和B八面体的层所组成。相同的八面体在层中以边连接成链,再同一起极点相连。一个A八面体层经过极点与邻连的B八面体层从两方面相连,构成BAB结构。 铌铁矿-钽铁矿许多矿藏的晶格参数与试样的成分有关,其动摇规模如下:a=0.5133~0.5054nm;b=1.445~1.405nm;c=0.5762~0.5683nm。铌钽锰矿中原子距离:Mn-O=2.12~2.14埃,Ta-O=1.86~2.12埃。矿藏的色彩有黑色、棕黑色和红褐色。莫氏硬度为:铌铁矿4.3~6.5;钽铁矿6.5~7.2。铌铁矿的显微硬度值为2400~8000MPa,钽铁矿为8000~10700Mpa。 铌铁矿-钽铁矿的磁化率为(22.1~37.2)×10-6。铌铁矿的介电系数为10~12,钽铁矿为7~8。矿藏的密度5.15~8.20(随钽的含量增高而增大)。 2、钽铌矿选矿技能 钽铌矿选矿一般选用重选先丢掉大部分脉石矿藏,取得低档次混合粗精矿,进入精选作业的粗精矿矿藏组成杂乱,一般含有多种有用矿藏,分选难度大,一般选用多种选矿办法如重选、浮选、电磁选或选冶联合工艺进行精选,然后到达多种有用矿藏的别离。 2.1 国外钽铌选矿 处理粉矿或原生泥含量多的矿石,洗矿作业必不可少。澳大利亚格林布斯矿风化伟晶岩冲积粘土粗选厂,设两个洗矿体系,原矿用直径1.5m,孔径10mm的圆筒筛两次洗矿后,筛下当选,筛上大块及粘土球进自磨机磨矿约4mm,再用孔径10mm的圆筒筛筛分,筛下物料当选,筛上物料丢掉或回来再磨。洗矿耗水5m3/t,圆筒筛处理量达350吨/小时·.........台。 国外钽铌选矿厂注重选用高效磨矿分级设备,以下降钽铌矿藏的泥化。格林布斯矿原生伟晶岩粗选厂用周边排矿棒磨机与振荡筛闭路取得较好成果。加拿大伯尼克湖钽矿经不断改进,现在选用的磨矿流程很有特征。该矿用一台Ф2.4m×3.6m马西型格子球磨机A-C水平振荡筛(直线筛)闭路,筛分粒度2.5mm,筛下用德瑞克筛按0.2mm分级,-2.5+0.2mm粒级用螺旋选矿机选别,其尾矿经弧形筛脱水后回来再磨。球磨机有两种产品构成循环,即选用一台磨机完成两段闭路磨矿。该磨矿回路经调整后循环负荷率一般为180%左右,循环负荷小易构成过破坏。 国外对钽铌铁矿矿石的粗选仍以重选为主,并多用高效的重选设备,流程简略。如格林布斯矿对-10mm原矿直接用跳汰机粗选。加拿大伯尼克湖钽矿80年代构成的重选-浮选-重选流程日趋完善,该流程仍以重选为主,浮选只用于处理细泥。重选设备体用了GEC螺旋选矿机、3层悬挂式戴斯特摇床、霍尔曼矿泥摇床、横流皮带选矿机。前苏联选用浮选对重选精矿中钽铁矿、细晶石与黄玉进行别离,捕收剂为异羟肟酸,调整剂为草酸,在介质中(pH2)浮选,当给矿含Ta2O52.52%时,精矿档次27%,收回率90%。 烧绿石矿的选矿办法首要选用浮选办法,为进步精矿质量和下降药剂耗费,近年来烧绿石选矿流程加强了脱泥、除铁,脱硫、磷、铅、等作业。尼奥贝克烧绿石矿-0.2mm当选原矿用旋流器脱除-10μm矿泥,并按泥砂别离选别。先用脂肪酸捕收剂浮选磷灰石和碳酸盐矿藏,然后进行磁选脱铁,再用胺类捕收剂浮选烧绿石,终究对烧绿石精矿进行黄铁矿浮选和浸出,以下降硫、磷和碳酸盐矿藏含量。当原矿含Nb2O50.6%~0.7%时,取得终究精矿档次58%~62%,收回率60%~65%。 2.2国内钽铌选矿 1. 钽铌矿粗选 国内钽铌矿原矿档次一般很低,其矿藏性脆、密度大。为了确保磨矿粒度,防止过破坏,一般选用阶段磨矿阶段选别流程。江西宜春钽铌选矿厂选用侧向弧形筛替代直线振荡筛进行筛分,现场探究实验成果表明:筛上夹细可下降14.70%,筛下夹粗可削减4.3%,筛分功率可进步17.72%。该设备的实验成功,为现场一段磨矿筛分改造供给了新途径。福建南平是一个大型花岗伟晶岩矿床,1998年咱们对该矿石进行选矿实验研讨,为建厂供给规划依据,依据钽铌和锡石矿藏粒度嵌布特征,提出选用阶段磨矿、阶段选别工艺。一段选用棒磨机,并与筛子构成闭路,以削减过破坏。二段磨矿选用球磨机,并与高频振荡细筛构成闭路,除能严格控制粒度外,还可添加处理才能,进步磨矿功率。该矿粗选选用单一重选流程。重选设备有GL螺旋选矿机、螺旋溜槽和摇床。该矿当选原矿含(TaNb)2O50.0499%,Sn 0.0598%,经粗选后取得的粗精矿产率为0.248%,含(TaNb)2O514.94%(其间Ta2O510.79%),对原矿收回率为74.30%(Ta2O5 收回率为74.96%);含Sn 15.71%,对原矿收回率为65.11%。 2. 钽铌矿精选 粗选工艺取得的粗精矿一般是混合粗精矿,需进一步精选别离出多种有用矿藏。粗精矿矿藏组成不同,选用的别离办法也不同,一般是多种办法联合运用。如福建南平钽铌精选选用磁-重-浮联合运用,先用6%的溶液清洗矿藏表面,再用弱磁选除掉强磁性矿藏及铁屑,烘干并筛分红+0.2、+0.1和-0.1mm三个等级,别离用干式强磁选机经一次粗选、一次扫选取得钽铌精矿,干式强磁选的非磁性部分用重选收回锡石并抛尾,重选的精矿进行浮选脱除硫化矿取得锡精矿。精选成果:钽铌精矿产率0.0764%,含(TaNb)2O545.64%(Ta2O5 32.57%),对原矿收回率69.92%(Ta2O5收回率69.071%),精选作业收回率94.11%;锡精矿产率为0.0581%,含Sn60.25%,对原矿收回率58.49%,精选作业收回率89.84%。

铌钽选矿

2019-01-30 10:26:21

由于钽铌矿成分复杂,通常需要经过粗选和精选两个阶段才能获得符合冶炼要求的钽铌精矿。由于钽铌矿物具有很高的密度,从4.5g/cm3到8.3g/cm3(见表1),因此钽铌矿物选矿主要采用重选法(筛选、摇床、螺旋分选机)。  表1  重要的钽铌矿物矿物名称晶系晶体化学式Ta2O5/%Nb2O5/%密度/(g·cm-3)磁性钽铁矿斜方(Mn,Fe)(Ta,Nb)2O641~842.0~40.06.25~8.3弱铌铁矿斜方(Mn,Fe)(Ta,Nb)2O61.0~40.023.5~775.2~6.25弱烧绿石等轴(Na,Ca,Ta)2(Nb,Ti)2O6(OH,F)0~5.8637.5~65.64.12~5.35非细晶石等轴(Na,Ca)2Ta2O6(OH,F)68.4~770~7.74.2~6.4非铌铁金红石四方(Ti,Nb,Fe)O20.2~14.70.9~42.74.3~5.6弱钛铌钙铈矿等轴(Na,Ca,Sr,Ta)O(Ta,Nb,Ti)O3~0.75~11.34.6~4.9极弱褐钇铌矿四方(Y,Dy,Yb)(Nb,Ta,Ti)O4~17.047.04.89~5.82弱钽锡矿单斜Sn(Ta,Nb)2O7~72.8-7.6~7.9非钽铝石六方AlTaO460.1~720.3~6.15.9~6.5非黑稀金矿斜方(Ca,Ta,Th)(Nb,Ti)2O60~47.33.8~47.44.5~5.9弱复稀金矿斜方(Y,Th,U)(Ti,Nb)2O60~23.17.5~20.34.7~5.4弱易解石斜方(Ce,Ca,Th,U)(Ti,Nb)2O60~6.923.8~32.54.9~5.4弱包头矿正方Ba4(Ti,Nb)8(Si4O12)CeO16011.3~11.54.5~5.6弱      一、粗选       主要采用成本较低的重选法,也有重选-浮选工艺,以有效地将钽铌矿物和较轻的脉石、长石、方解石等分开。重选主要有跳汰流程(以跳汰机为主,流程主要用于处理粗晶粒钽铌矿和钽矿砂矿)、摇床流程(以摇床为主体,多用于细晶粒的钽铌复合多金属矿)和螺旋机流程(以螺旋选矿机或螺旋溜槽为主体,结合摇床粗选,中国采用较多)。其中,重选-浮选工艺可回收微细粒钽铌矿物,粗选回收率达90%。       钽铌砂矿通常高密度矿含量不高,但矿物单体解离较好,一般采用重选法,少数采用磁选-浮选流程。       二、精选       粗选所得的粗精矿除含有钽铌矿物外,还有锡石、黑钨矿、锆英石、磷钇石、独居石等。根据矿物的组成和物理化学性质的差异,分别采用重选、浮选、电磁选和静电分选法。有时还采用化学处理。对于含有放射性元素的矿物则采用块状物料辐射分选机分选。

从砷黄铁矿矿石浮选有色金属

2019-02-11 14:05:38

砷黄铁矿是一种复合矿,它含有有色金属和贵金属。跟着这种矿石处理量的添加,迫切需要作出选择,或把砷和尾矿一同弃掉,或把它分选成砷产品和混合产品。 在砷黄铁矿矿石中稀散有色金属的含量有不少到达0.01%~0.15%。在这种矿石中金主要与硫化物呈胶态-低涣散缔合,银则呈磺酸盐存在。与金不同,有色金属和银不总是与砷共生。在采金部分当用化法处理这种矿石时,磺酸盐中向银进入了尾矿,乃至有色金属也丢失掉了。 砷黄铁矿的显着的矿藏学特征和工艺特征,决议了稀散的有色金属和银有必要以优先浮选法富集于供火法熔炼的含砷最低的独自产品中,随后再把金-砷矿藏浮选到精矿中。 矿藏主要有砷黄铁矿、黄铜矿、铁硫砷钴矿。辉铋矿。矿石特点是有色金属和贵金属与砷黄铁矿共生程度很高。为了尽可能地使各矿藏得到别离,矿石磨至96%-0.074毫米粒级。 浮选选用基酸作捕收剂使有色金属和砷别离。在浮选过程中选用脂肪族基酸和芳族基酸可使有色金属和贵金属别离,这些金属与基酸构成实际上无砷的络合物(见表1)。 表1  矿石用基酸作捕收剂的浮选成果产品称号产  率品  位回收率酸称号CuAsCuAs泡沫产品0.646.423.2568.50.50丁二酸槽内产品99.360.0194.5031.599.5泡沫产品0.75.483.063.70.5基醋酸槽内产品99.30.0204.2563.399.5泡沫产品1.153.946.7075.51.7对酸槽内产品98.850.0154.5024.598.3泡沫产品1.04.449.074.01.98间酸槽内产品99.00.0164.526.098.02泡沫产品1.24.105.5082.01.5磷酸槽内产品98.80.0114.4018.098.5某些基酸(以钠盐方式)、丁二酸、基醋酸、磷酸、间酸和对酸的效果比较标明,磷酸(2-酸)是最有用的捕收剂,它可确保泡沫产品中具有较高的金属回收率。 与砷缔合的钴和金是借助于丁基黄原酸钾回收到砷黄铁矿精矿中。矿石用两种捕收剂经两段浮选的成果列于表2中。 表2  用两种捕收剂浮选富集有色金属和砷黄铁矿的成果(%)产品称号产率品    位药剂称号Au 克/吨Ag 克/吨CuBiCoAsAuAgCuBiCoAs泡沫产品Ⅰ2.027.5100.03.114.40.2813.220.180.498.2678.13.75.75磷酸 (pH>5)-250克/吨 苏打-3公斤/吨 硫酸铜-300克/吨 丁基黄药-120克/吨 T-66-90克/吨 磁酸铜-150克/吨 丁基黄药-150克/吨 T-66-30克/吨 —泡沫产品Ⅱ16.811.81.80.0020.050.8022.872.312.10.57.589.683.4中间产品2.42.11.20.0010.020.2915.51.81.20.040.44.68.10槽内产品78.80.20.20.0010.020.0040.165.36.31.214.02.12.75 游离的有色金属和贵金属被邻酸富集到泡沫产品中,其产率为1.5%~2.0%。在第一次浮选精矿中铜、铋、银档次别离到达3.11%、4.40%、100克/吨,回收率—97%、80%、78.10%和80.4%、该产品中砷回收率为5%,看来要靠浮选选别连生体的砷黄铁矿。 当该矿石在一段混合浮选中仅用丁基黄药时,混合精矿中铜、铋和钴的档次别离为0.8%、0.3%和0.95%。此刻砷含量达35%。第2次泡沫产品是砷黄铁矿精矿,砷回收率为92%,档次为22%~23%。 依据所取得的材料分析,关于砷黄铁矿型含砷量较高的矿石,可引荐运用两种捕收剂的两段浮选流程。在浮选过程中运用基酸能够确保游离的有色金属和贵金属的必定回收率。运用黄药能够辅佐富集砷黄铁矿、黄铁矿及与其共生的金属。

砷黄铜

2017-06-06 17:50:01

HSn70-1锡黄铜是含有微量砷的铜锌锡三元系的a单相黄铜,中国国家标准 (GB5232—85)分类中列为加砷黄铜。微量砷能抑制脱锌腐蚀,进一步提高合金的耐蚀性能。    砷黄铜具有良好的力学性能,用于制作换热器和接触腐蚀性液体的导管,特别广泛应用于内陆热电厂制作高强耐蚀的热交换器冷凝管。近年来研究证明,向砷黄铜中添加微量硼、镍等元素,能更好地提高合金的耐蚀性能。砷黄铜有应力腐蚀破裂倾向,对冷加工管材必须进行消除应力低温退火。HSn70-1热压加工时易裂,要严格控制杂质的含量。    砷黄铜化学成分:锌(Zn)余量,铅(Pb)≤0.05,铁(Fe)≤0.10,锑(Sb)≤0.005,磷(P)≤0.01,铋(Bi)≤0.002,锡(Sn)0.8~1.3,砷(As)0.03~0.06,铜(Cu)69.0~71.0,杂质总和%≤0.3    砷作合金添加剂生产铅制弹丸、印刷合金、黄铜(冷凝器用)、蓄电池栅板、耐磨合金、高强结构钢及耐蚀钢等。黄铜中含有重量砷时可防止脱锌。    在我国商代时期的一些铜器中有砷,有的多达4%。铜砷合金中含砷约10%时呈现白色,有锡时含砷少一些,也可得银白色的铜。我国古代劳动人民创造了白铜。我国古代有一种砷白铜,它是砷铜合金。这种砷白铜则是中国古代炼丹家的突出贡献。不过他们叫它“药银”,意思是用丹药点化而成的白银。点化这种“药银”比冶炼镍白铜要更困难,而且很容易中砷毒。因此炼丹家们为取得这项成就曾付出了很大的代价。砷白铜是用砷矿石(砒石、雄黄等)或砒霜(As2O3)点化赤铜而得到的。铜中合砷小于10%时,呈金黄色,炼丹家称其为“药金”(即砷黄铜);当含砷量等于或大于10%时(砷白铜),就变得洁白如雪,灿烂如银,称为“药银”。    更多关于砷黄铜的资讯,请登录上海 有色 网查询。 

半固态镁合金连续铸轧技术

2019-01-30 10:26:27

本文介绍了镁合金的基本性能和优势,重点论述了半固态加工技术、连续铸轧技术、半固态镁合金连续铸轧技术及其未来展望,指出其加工技术将得到进一步发展。    镁合金是目前应用最轻的金属结构材料,密度小,比强度、比刚度高,具有优良的导电、导热性能,尺寸稳定性好,电磁屏蔽性好,在航空、汽车运输行业,计算机、通讯等产业得到快速发展。我国是镁资源大国,但目前我国的镁合金生产规模还比较小,生产技术还不成熟,应抓住这难得的机遇,把我国的镁合金生产水平提到一个新高度。     一、镁合金的基本性能     (一)镁合金的物理及力学性能     镁合金与其它相关材料的物理和力学性能如下表所示。 镁合金与相关材料的物理和力学性能比较表材料名称密度/g·cm-3熔点/℃导热系数/W·(mk)-1抗拉强度/MPa屈服强度/MPa延伸率/%弹性模量/GPa比强度镁合金AZ91D1.8359772281162845188镁合金AM601.79615622701041545180铝合金3802.0595100315160371106碳钢7.861520425171402220080铸铁7.351150552003123.512060塑料ABS1.0390(Tg)0.235—402.141塑料PC1.23160(Tg)0.2104—36.7102     从表1可以看出,镁合金的主要力学性能接近于铝合金,但其密度却小于铝合金,比强度是铝合金的1.8倍,可以说,在应用金属范围内镁合金具有最高的比强度。与工程塑料相比,镁合金的密度虽比其高,但其熔点却是它的4~6倍,比强度是它的1.8倍左右,此外,镁合金的热传导系数是工程塑料的300倍以上,在一些电子产品的应用上具有明显的优势。     (二)镁合全产品具备的优势     1、轻量化:密度 1.8g/cm3 左右,是铁的l/4,铝的2/3,与塑料相近;2、比强度高、刚性好,优于钢、铝;3、对振动/冲击的吸收性高,极佳的防震性,耐冲击、耐磨性良好;4、优良的热传导性,改善电子产品散热问题;5、非磁性金属,抗电磁波干扰,电磁屏蔽性好;6、加工成型性能好,成品外观美丽,质感佳;7、材料可100%回收,回收率高,符台环保法;8、良好的抗蠕变性,尺寸稳定,收缩率小,不易因时间和环境温度变化而改变(相对于塑料)。     二、半固态镁合全连续铸轧技术     (一)半固态加工技术     半固态加工是利用金属材料从固态向液态,或从液态向固态转变过程中,经历半固态温度区间,在该温度区间内实现的加工过程。半固态技术综合了液态铸造成形、固态压力加工的优点,半固态加工技术能大大提高材料的力学性能,达到节约材料的目的,是目前材料领域最热门的研究热点之一。半固态成型技术是近几年兴起的一种高效优质的成型方法。     半固态加工的主要成型手段有压铸和锻造,此外也有人试验用挤压和轧制等方法,其工艺路线有两条:一条是将搅拌获得的半固态浆料在保持其半固态温度的条件下直接成形,通常被称为流变铸造(Rheocasting);另一条是将半固态浆料制备成坯料根据产品尺寸下料,再重新加热到半固态温度成形,通常被称为触变成形。对于触变成形,由于半固态坯料便于输送成形,易于实现自动化,因而在工业中较早得到了广泛应用。对于流变铸造,由于将搅拌后的半固态浆料直接成形,具有高效、节能、短流程的特点,近年来发展很快。     半固态金属加工成形中,由于采用了非枝晶半固态浆料,可以直接得到几乎均一的球状细晶组织,显著地改善了金属材料的组织性能。半固态成形件表面平整光滑,晶粒细小,力学性能好;半固态浆料的部分凝固潜热已经放出,所以一方面对加工设备的热作用小,设备材料的选择范围扩大,制造设备的难度大大降低,另一方面半固态浆料本身凝固收缩小,产品尺寸精确。由此可见,半固态加工技术比传统的加工技术有很大的优势,目前越来越多的科技工作者高度重视半固态加工技术,在工艺实验和理论等方面开展了广泛的研究。     (二)连续铸轧技术     连续铸轧技术是将熔融金属直接注入两个相向旋转的铸轧辊之间,使其在铸轧辊的冷却与轧制作用下凝固并具有一定的轧制变形量,从而直接获得金属带坯的一种近终成形加工工艺。     连续铸轧过程是集快速凝固与热轧变形于一体的成型过程。在该过程中,铸轧辊起“结晶器”与“热轧辊”双重作用。当高温金属熔体通过与铸轧辊表面接触的区域时,将热量快速传递给轧辊,实现其凝固结晶;又对已凝固的带坯进行轧制,起“热轧辊”作用;同时已凝固的高温带坯在轧制变形过程中,继续将热量传递给轧辊,轧辊继续吸热。轧辊的内表面与冷却水、外表面与周围介质,在轧辊连续旋转过程中不断进行着热交换,使进入工作区域的部分轧辊表面能以较低的温度与金属熔体接触,以保证铸轧过程的顺利进行。     铸轧技术是冶金及材料领域的一项前沿技术,它不同于传统冶金工业中带材的生产工艺,而是将连续铸造、轧制、甚至热处理等串联为一体,铸出毫米级的薄带坯,经在线轧制后一次性形成工业产品。铸轧技术具有以下优点:     1、在同一台设备上同时完成了铸造和轧制两道工序,相比热轧省去了铸锭加热、开坯及热轧等多道工序,减少了废料,节约了能源。     2、省去了铸锭铣面,减少了热轧后的切头切尾,成材率提高15%~20%。     3、设备简单集中,投资少,占地面积小,建造速度快,生产成本低。     4、可连续稳定地进行生产,简化厂生产工艺,缩短了生产周期,使生产效率大大提高,且便于实现自动化。     5、持轧薄带品质不亚于传统工艺,还可以生产出传统工艺难以轧制的材料以及具有特殊性能的新材料。     (三)半固态镁合金连续铸轧技术     将水平双辊连续铸轧技术与半固态加工技术相结合,所获得的半固态板带连续持轧成形技术,将是一种全方位高效、节能、短流程、近终成形的加工方法。把这种技术应用于投台金的加工成形,可以说是具有国际领先水平的技术,具有一定的创新性。这种新型的金属带坯生产工艺,不仅从根本上改变了传统的金属带坯生产方法,即使通常需由铸造、铣面、加热、热轧等多道次工序才能完成的生产工艺流程,仅由铸轧就可以实现,而且可以较方便地实现产品质量调控。     具有球状晶的合金材料加热到半固态时,变形抗力很低,这对轧制成形有利。半固态轧制工艺是将被轧制材料加热到半固态后,送入轧辊间轧制的方法。试验对象主要是板材的轧制成形。结果表明,由于固相率的高低不同,轧辊咬入区内被轧制材料的变形和流动行为有很大不同。在被轧制材料固相率高的情况下(例如固相率在90%以上),其变形和固体金属热轧情况大致相同,内部固相成分和液相成分共同被轧制,可得到均一的轧制成品。固相率在70%以下时,轧辊间隙中轧制材料的液相成分和固相成分的流动、变形分别单独进行,由于轧辊施加的压力而引起的静水压力的影响,轧辊间隙内开始有液相成分从固相成分间隙溢出,流向压力减小的方向,即液相成分从轧辊间隙的入口处被铸轧材料的表面流出,通常被轧辊冷却凝固后再次被引,轧辊间隙里轧制成成品。半固态连续铸轧示意图见下图。    半固态镁合金铸轧工艺模拟仿真是使材料成形工艺从经验走向科学指导的重要手段,是材料科学与制造科学的前沿领域和研究热点。利用计算机模拟材料成形过程,可预测产品的质量,减少试验次数;确定最佳的工艺流程,以达到某一特殊性能的要求;动态显示各个物理量的演变历程和空间分布;提高劳动生产率。因此,在半固态镁合金连续铸轧技术中,数值模拟分析是很重要的一部分。     三、半固态镁合金连续铸轧技术的展望     笔者认为,半固态镁台金的连续铸轧技术将会朝着以下方向发展:     (一)对半固态浆料制备的深入研究,半固态浆料的好坏直接影响铸轧后的成品质量的好坏。     (二)目前流变成形研究只有在实验室,工艺还不成熟,与应用还有一定的距离。流变成形比触变成形更能节省能源、流程更短、设备更紧凑,因此流变成形技术仍然是未来金属半固态加工技术的一个重要发展方向。另外,触变成形技术的研究也是未来工业化发展应用的重点。     (三)对半固态连续铸轧过程中,铸轧材料及轧辊的数值分析的研究,为工业化生产提供技术支持。     (四)半固态镁合金铸轧时,一方面要保证组织得到充分变形,达到改善组织的目的,因此要有一定的变形量;另外,由于多晶镁合金滑移系少,晶粒产生宏观屈服而易在晶界产生大的应力集中,合金很容易产生晶间断裂。因此,镁合金板带轧制以后的退火及热处理技术也是未来研究的热点问题。     (五)半固态镁合金连续铸轧技术应用到工业化大批量生产就在将来的几年。     四、结束语     随着冶炼技术的提高和先进成型技术的出现以及制造成本的降低,镁台金材料才得到了实际应用。现代冶金工业正向着短流程、节能型、连续化、自动化、高质量方向发展,半固态镁合金连续铸轧技术已经得到越来越多研究人员的关注,为镁合金材料进一步工业化生产奠定坚实的技术基础。

铝锭铸造工艺——竖式半连续铸造

2018-12-29 16:56:52

竖式半连续铸造主要用于铝线锭、板锭以及供加工型材用的各种变形合金的生产。铝液经配料后倒入混合炉,由于电线的特殊要求,铸造前需加入中间合盘Al-B脱出铝液中的钛、钒(线锭);板锭需加入Al-Ti--B合金(Ti5%B1%)进行细化处理。使表面组织细密化。高镁合金加2#精炼剂,用量5%,搅拌均匀,静置30min后扒去浮渣,即可浇铸。浇铸前先将铸造机底盘升起,用压缩空气吹净底盘上的水分。再把底盘上升入结晶器内,往结晶器内壁涂抹一层润滑油,向水套内放些冷却水,将干燥预热过的分配盘、自动调节塞和流槽放好,使分配盘每个口位于结晶器的中心。浇铸开始时,用手压住自动调节塞,堵住流嘴,切开混合炉炉眼,让铝液经流槽流入分配盘,待铝液在分配盘内达到2/5时,放开自动调节塞,使铝液流进结晶器中,铝液即在底盘上冷却。当铝液在结晶器内达到30mm高时即可下降底盘,并开始送冷却水,自动调节塞控制铝液均衡地流入结晶器中,并保持结晶器内的铝液高度不变。对铝液表面的浮渣和氧化膜要及时清除。铝锭长度约为6m时,堵住炉眼,取走分配盘,待铝液全部凝固后停止送水,移走水套,用单轨吊车将铸成的铝锭取出,在锯床上按要求的尺寸锯断,然后准备下一次浇铸。   浇铸时,混合炉中铝液温度保持在690~7l0℃,分配盘中的铝液温度保持在685-690℃,铸造速度为190~21Omm/min,冷却水压为0.147~0.196MPa。铸造速度与截面为正方形的线锭成比例关系:VD=K    式中 V为铸造速度,mm/min或m/h;D为锭截面边长,mm或m;K为常值,m2/h,一般为1.2~1.5。   竖式半连续铸造是顺序结晶法,铝液进入铸孔后,开始在底盘上及结晶器内壁上结晶,由于中心与边部冷却条件不同,因此结晶形成中间低、周边高的形式。底盘以不变速度下降。同时上部不断注入铝液,这样在固体铝与液体铝之间有一个半凝固区.由于铝液在冷凝时要收缩,加上结晶器内壁有一层润滑油,随着底盘的下降,凝固的铝退出结晶器,在结晶器下部还有一圈冷却水眼,冷却水可以喷到已脱出的铝锭表面,为二次冷却,一直到整根线锭铸完为止。   顺序结晶可以建立比较满意的凝固条件,对于结晶的粒度、机械性能和电导率都较有利。比种铸锭其高度方向上没有机械性能上的差别,偏析也较小,冷却速度较快,可以获得很细的结晶组织。   铝线锭表面应平整光滑,无夹渣、裂纹、气孔等,表面裂纹长度不大于1.5mm,表面的渣子和棱部皱纹裂痕深度不许超过2mm,断面不应有裂纹、气孔和夹渣,小于lmm的夹渣不多于5处。   铝线锭的缺陷主要有:   ①裂纹。产生的原因是铝液温度过高,速度过快,增加了残余应力;铝液中含硅大于0.8%,生成铝硅同熔体,再生成一定的游离硅,增加了金属的热裂性:或冷却水量不足。在结晶器表面粗糙或没有使用润滑油时,锭的表面和角部也会产生裂纹。   ②夹渣。铝线锭表面夹渣是由于铝液波动、铝液表面的氧化膜破裂、表面的浮渣进入铸锭的侧面造成。有时润滑油也可带入一些夹渣。内部夹渣是由于铝液温度过低、粘度较大、渣子不能及时浮起或浇铸时铝液面频繁变动造成。   ③冷隔。形成冷隔主要是由于结晶器内铝液水平波动过大,浇铸温度偏低,铸锭速度过慢或铸造机震动、下降不均而引起的   ④气孔。这里所说的气孔是指直径小于1mm的小气孔。其产生的原因是浇铸温度过高,冷凝过快,使铝液中所含气体不能及时逸出,凝固后聚集成小气泡留在铸锭中形成气孔。   ⑤表面粗糙。由于结晶器内壁不光滑,润滑效果不好,严重时形成晶体表面的铝瘤。或由于铁硅比太大,冷却不均产生的偏析现象。   ⑥漏铝和重析。主要是操作问题,严重的也造成瘤晶。

铝箔标制作工艺

2019-03-08 12:00:43

金属箔最早作为特殊啤酒瓶的封口装修和防伪显换大约在100年前,今日啤酒标签包装称之foil的材料实际上是含量很高的纯铝,传统上foiling(制箔)金属曾经是铅或镀锡铅,这就是国内仍把铝箔标叫作锡箔标的原因。铝箔长处表现在加工简单,具有杰出的印刷适性和贴合功用,与纸标比较不会因为丝流影响印刷和贴标。  加工后的铝箔表面经过了上光处理,平坦、洁净、亮光,适用于卷筒凹版或柔版印刷,不受色彩、图画和规划的约束,还可印刷感温特种油墨,向顾客警示最佳饮用温度;或许添加旋开盖的显掉包功用,沿瓶口下方扎一道针孔线,贴标时标胶无法张贴针孔线下部位,假如顶标顺针孔精确地扯开标明瓶盖已被敞开。  啤酒铝箔顶标,又称帽标,具有原始天然的金属质感、亮度,抢眼性高于任何其它基材,犹如皇冠上的精巧饰品,与腹标、背标天衣无缝,一起发明品牌啤酒的完美。欧美许多高级啤酒悉数选用铝箔帽标,国内640ml、630ml、500ml瓶装铝箔标现占60%,跟着全国总啤酒总耗量及高中端啤酒别离以15%、10%份额添加,估计未来几年铝箔标均涨维持在20%左右。  铝箔运用功用  印刷厂用原铝箔是铝箔厂对纯度99.5%的标准铝锭熔化、热铸、粗压、精压四种工艺工序加工制成,国内啤酒封口标厚度约为0.011mm,德国酒标薄至双零,即0.009mm。铝箔成型后,选用蒸腾手法将表层润滑油从铝箔上,涂布油脂是避免辊压进程中箔卷粘结,制品箔表面不能残留任何油迹,否则会影响印刷油墨的附着度,新式凹印机上一般安装了电晕处理设备(corona treatment),进步印刷面达因值,添加油墨/上光牢度。  印刷后的卷筒铝箔在包装厂后边的几道工序中要经过压纹/扎孔、横断、压平、模切或冲切制成客户要求的标形。这些机械加工不同程度地影响铝箔材料的力学功用和加工功用,连线优化作业可削减对铝箔标抗拉强度(Mpa)和延伸率(%)的损害,终究确保啤酒厂的贴标习惯性。  标签厂选用国产后道设备基本上以单机作业为主,由压花扎孔机、横断机、压平机、模切机(直角标)和冲切机(异形标)。德国、意大利设备只需两条出产线,压花/ 扎孔/横断/压平、模切机(直角标)与斜冲(异形标)同机作业。压纹一方面起到标签的美学功用,花形有蠕虫状、杯状等、对角棒状;另方面有助于铝箔堆叠的密紧性,合理的压纹深度和先纹后孔的工艺次序可使铝箔横断分切后如“黄油”相同严密贴附,单张铝箔间没有空间构成的空隙,使模/冲切刀锋笔立,厚而笔挺。针孔巨细、疏密、均匀度影响抗拉强度和贴标胶散布,但首要影响标胶的枯燥时刻,啤酒厂要求水份经过针孔从标签中开释的快干期为贴标后2~4天。  啤酒厂假如运用收回瓶灌装,必定要考虑洗瓶机功率。铝箔标化学性在此得到表现。常用洗瓶清洗剂为1%溶液辅以各种添加剂,彻底可溶解来自玻瓶装潢的铝、金属盐、铜、锌等金属物,针孔应能确保碱液在数分钟内快速进入标签里层使之与瓶剥离,并在数分钟内溶化。选用优质油墨和水性光油可削减对清洗碱液的污染,确保碱槽内不结垢、不发生有毒废水、化学添加剂用量最小。洗瓶机除了定时除渣外,无须常常替换碱液,啤酒厂一般每年换液1~2次。  铝箔标贴标特点  爆裂压力是铝箔帽标首要强度目标,优质标签最高能习惯每小时10万瓶的贴标速度,进口Pechiney无针孔铝箔爆裂压力大于55kPa,国产优质铝箔如厦顺、渤海、西北铝不低于42kPa;进口铝箔拱形高度大于4mm,国产铝箔略低于4mm;高密度微型针孔孔径为7um×8um,便于胶水快速凝结,使铝箔在瓶上更好的定位;压纹结构选用纸辊或钢辊,压纹深度适中,不得影响铝箔强度。  制品铝箔的惯例形状有15种,基本上由方形、T形和腰形三种款式在尺度上改变。玻璃瓶口是一个凸凹不齐的异形部位,封口后皇冠盖裙边又构成一个不规则的棱角圈,异型瓶口和盖圈添加了帽标贴合的难度。  瓶装啤酒的贴标作用由很多要素决议,包含贴标技能(贴标机)、操作人员、酒瓶、粘胶剂和标签质量。贴标进程是胶辊和刮板合作使胶辊上构成必定厚度的胶膜,当标板经过胶辊时涂胶并在转过标盒前端时以翻滚方式粘取出一张标签;带着标签的标板持续运动,由揭标筒的张合揭标指夹住标签侧缘而被揭下来,当接标筒转到承瓶转台一侧时经过压标海绵将铝箔标贴到瓶口上(身标一起贴上);贴了标签的瓶子随承瓶转台前行的一起还会随托盘作90度旋转,穿过刷标组时标签被刷平;最终行进到压标星轮大将盖顶部分压平。铝箔标在贴标机上与标盒、标板、揭标筒、胶板、标刷和标压等贴标单元触摸,接受屡次运动与压力后贴封在瓶口上。铝箔标要求贴标规矩、平坦、对齐身标、无划伤,折皱或破损、无胶水痕迹。  国内啤酒厂越来越多地运用了高速贴标机,铝箔标签应能满意至少每小时40,000瓶以上的贴标速度。因为标板在高速且很多运用状态下表面会有磨损,形成上标不正或上胶不平等缺点;标板横断面发生厚薄不均之景象会使标签与瓶子间贴合不良,形成起皱或起泡的情况。啤酒包装车间相应地需求定时保护、替换标板。上胶刷表面带有固体结块也会使上胶面不均,需求每天清洗上胶刷,并定时查看或替换。  铝箔标贴标功率和标签外形尺度、冲切质量和压纹深度密切相关。外形尺度误差过大时底子无法完成机械化贴标,标签要么卡死在标盒中,要么从标盒前下跌出来;冲切质量欠好会使得标签叠粘连,导致取标困难或失利,经过目检可看出好标签表面滑润规整。压纹不妥会下降铝箔强度,一般啤酒厂没有装备压纹深度检测仪,理论公式是:深度=(M×10000)/(F×2.7),M代表铝箔分量,F代表样标平方厘米面积。  包装用铝箔商场前景宽广  跟着我国国民经济和铝加工业的迅速开展,包装用铝箔已成为铝箔商场最重要的消费添加点之一。现在,我国每年消费铝箔量达16.13万吨,已成为仅次于美国的全球第二大铝箔消费国,但人均占有量与发达国家比较还有很大距离,特别是包装用铝箔的用量比较有限,具有宽广的开展空间。  空调箔是我国铝箔商场消费量最大的产品;第二是烟箔,作为国际最大的卷烟出产和消费国,我国年消费卷烟包装烟箔达3.5万吨,占到双零箔消费总量的60%左右;第三是装修箔,首要用于隔热、防潮及装修性材料,现在我国建筑、家电行业对装修箔的运用日益广泛;第四是电缆箔,首要是使用铝箔的密闭性和屏蔽性,作为电缆的保护层。上述四大铝箔消费量占了我国铝箔总消费量的70%以上。除掉卷烟包装外,铝箔在包装业的运用首要包含:高级啤酒用铝箔帽标,铝塑复合袋、药品铝箔泡罩式包装和巧克力包装等。  据统计,现在我国有83家铝箔出产厂商,年出产能力为23.5万吨左右。尽管部分厂商具有一些现代化的出产设备,但大部分铝箔出产厂商规模小,设备与工艺水平与发达国家比较还有很大距离,中低档产品多,高级产品少。因而,我国铝箔商场从开展前景看,无论是消费量仍是产品层次都有很大的开展空间。

铝箔的制作及用途

2019-03-11 13:46:31

铝箔是一种用金属铝直接压延成薄片的烫印材料,其烫印作用与纯银箔烫印的作用类似,故又称假银箔。   废旧的铝箔可以来制备聚合。制作出的聚合是一种无机高分子絮凝剂。由于聚合分子中带有数量不等的羟基,当聚合参加混浊源水后,在源水的pH条件下持续水解,伴跟着发作凝集、吸附、沉积等一系列物理、化学进程,然后到达净化水的意图。铝箔的这种使用,刚切合现在跟着工业迅速发展和城市人口快速增长,水资源污染也日益严重的社会状况。由于需求净化处理的污水日益增多,所以对净水剂也就是由铝箔而来的聚合的需求量也不断增大。

幕墙金属板的制作加工控制要点有哪些?

2018-12-21 16:01:47

金属板的品种、规格及色泽应符合设计要求;铝合金板材表面氟碳树脂涂层厚度应符合设计要求。   金属幕墙的吊挂件、安装件应符合下列规定:单元金属幕墙使用的吊挂件、支撑件,宜采用铝合金件或不锈钢件,并应具备可调整范围;单元幕墙的吊挂件与预埋件的连接应采用穿透螺栓;铝合金立柱的连接部位的局部壁厚不得小于5mm。

钽铌矿石选矿

2019-01-18 11:39:34

钽铌矿石选矿(processing of tantalum and niobium ores)从含钽铌矿石中分离与富集钽铌矿物的过程。选矿产品为钽铌精矿。 矿物与资源自然界含钽铌的矿物约有130种,其中钽、铌矿物约有80种。重要的具有工业价值的钽铌矿物列于表中。此外,部分钽铌以杂质形式存在于钛铁矿、钙钛矿、金红石、锡石、黑钨矿及榍石中。钽铌矿床分为岩浆矿床、伟晶岩矿床、气成热液矿床、接触自变质矿床和外生矿床五类。钽铌矿石类型可分为钽铁矿一铌铁矿石、黄绿石矿石以及其他含钽铌矿石三大类。 钽铌矿床分布较为广泛,巴西、前苏联、中国、加拿大、美国、尼日利亚、澳大利亚、扎伊尔、肯尼亚、坦桑尼亚、乌干达、马来西亚、泰国等均有分布。钽、铌精矿的主要生产国有加拿大、巴西、澳大利亚、扎伊尔、前苏联、泰国。美国和日本是钽铌主要消费国。 工艺流程 钽铌矿石的矿物组分复杂,成分不稳定,有价成分含量低,因而其选矿工艺流程较为复杂。通常钽铌矿的选矿工艺流程由粗选及精选两部分组成。不同矿床类型的矿石所含钽铌矿物种类不同,故其选矿工艺流程亦有所区别。 原生钽铌铁矿及细晶石选矿流程 此类矿石中的钽铁矿、铌铁矿多与绿柱石、锂辉石、锡石共生。粗选主要采用多段磨矿的多段重选流程。对某些矿石粗选还采用重选一浮选一重选或重选一浮选。精选多采用联合流程,根据钽铌矿物与伴生矿物种类常采用磁选、重选、浮选、浮选一重选、电选、化学选矿等方法相组合的联合工艺流程。如矿石中含泥多,应预先脱泥。富含钽的细晶石因其嵌布粒度(见矿物粒度)细,多用浮选工艺进行分选。 钽铁矿一铌铁矿砂矿选矿工艺流程 此类矿石中各矿物已基本单体解离,有用矿物密度大于4,某些矿物有磁性。粗选时采用重选工艺流程。所得粗精矿的精选主要采用磁选一重选、磁选一电选以及浮选联合工艺流程。 黄绿石选矿工艺流程 黄绿石有碳酸岩和伟晶岩两种主要类型。碳酸岩黄绿石矿床规模大,铌含量高,是重要的矿床类型。因矿石中矿物种类与含量不同,采用重选,磁选一浮选及焙烧磁选两种流程。伟晶岩黄绿石粗选采用多段碎矿、分级重选工艺流程。精选工艺流程多用磁选排除尾矿,浮选得黄绿石精矿。有时还采用电选或浮选除去粗精矿中的锆英石。典型选矿厂 宜春钽铌矿选矿厂位于中国江西宜春市。所用矿石属花岗岩多金属矿床;原矿含(Ta,Nb)2O50.03%(Ta:Nb=1.8:1)。选矿厂规模为1500t/d;选矿工艺流程为洗矿、破碎、筛分、磨矿、分级、磁选一重选联合流程和重选流程;矿石棒磨至-0.5mm后采用磁选一重选联合流程,得部分钽铌精矿;尾矿再磨至-0.2mm采用重选流程,得细粒钽铌精矿。钽铌精矿含(Ta,Nb)2O544.91%,回收率45.6%。 栗木锡矿选矿厂 位于中国广西壮族自治区境内。生产规模1000t/d。所用矿石属锡一钽铌一钨多金属花岗岩矿床。原矿含(Ta,Nb)2O5,0.0229%。选矿工艺流程包括多段破碎、预先筛分,矿泥集中处理,分级重选得混合粗精矿。再用重选一强磁选联合工艺流程精选。钽铌精矿含(Ta,Nb)2O52.515%,回收率40%。磁选尾矿再用火法冶炼处理。 泰美钽铌矿选矿厂 位于中国广东省境内,所用矿石属花岗岩风化壳铌铁矿床。原矿含(Ta,Nb)2O50.029%。粗选采用重选一磁选重选联合工艺流程。精选采用重选磁选-电选-浮选联合工艺流程。铌铁矿含Nb2O560%,回收率42.51%。 尼奥贝克(Niobec)黄绿石选矿厂位于加拿大魁北克省。所用矿石属碳酸岩铌矿床。生产规模2085t/d。原矿含Nb2O50.58%~0.66%。采用两段磨矿浮选-磁选联合工艺流程,包括磨矿、脱泥、碳酸盐矿物浮选,再脱泥、磁选、黄绿石浮选、黄铁矿浮选。黄绿石精矿浸出脱磷,浸出渣浮硫。黄绿石最终精矿含Nb2O560%~62%。

钽铌冶金简史

2019-10-29 15:04:26

(1) 1801年英国化学家哈特契特发现元素铌; 1802年瑞典化学家安德斯•古斯塔夫•埃克伯格发现了元素钽。(2) 1865年瑞士化学家马利尼亚克发明晰钽铌别离的分步结晶法。(3) 1866年,在高温下用氢还原五 氯 化铌首要得到了金属铌。(4) 1903年,用钠还原钽氟络盐制备了可锻金属钽。(5) 1922年,熔盐电解生产钽粉成功,使钽的生产达到工业规模。(6) 1944年发明晰铌的碳还原法,奠定了铌的工业生产根基

砷常识

2019-03-14 09:02:01

砷  砷有黄、灰、黑褐三种同素异形体。其间灰色晶体具有金属性,脆而硬,具有金属般的光泽,传热导电,易被捣成粉沫。密度5.727,熔点817℃,加热到613℃便可不经液态,直接提高成为蒸气。砷在空气中加热至200℃时,有萤光呈现,温度更高(400℃)时焚烧,呈蓝色火焰,构成(As2O3)烟雾。游离砷易与氟和氮化合,在加热情况下也与大多数金属和非金属发作反响。砷不溶于水,溶于硝酸和,也能溶解于强碱,生成盐。  一切的可溶砷化物都有毒,无机砷比有机砷毒性更大,三价砷比五价砷毒性大20倍。出产中严禁用喷水来冷却含砷的热渣和把含砷废渣露天堆积,要有严厉的劳作保护措施。是剧毒的气体,在制备化合物半导体如镓砷磷时,要避免中毒。在空气中的最大容许浓度为0.05ppm。  砷在地壳中有时以游离状况存在,大多以硫化物方式夹杂在铜、铅、锡、镍、钴、锌、金等矿石中。常见的含砷矿藏有斜方砷铁矿(FeAs2),雌黄(As2S3),辉钴矿(CoAsS),雄黄(AsS),砷黄铁矿(又称毒砂FeAsS),辉砷镍矿(NiAsS),硫砷铜矿(Cu3AsS4)等。  氧化砷的制取:通常是将含砷高(As0.3%以上) 的硫化物精矿在回转窑、多膛炉或流态化炉内于600~700℃焙烧,砷以As2O3蒸腾,蒸腾率可到达90~95%。含砷烟气应在进入收尘器曾经,敏捷经过175~250℃温度区,避免冷凝成玻璃砷而粘结阻塞管道。收集到的烟尘一般含As2O3 1~30%,把它和煤、黄铁矿或方铅矿混合,在反射炉中于500~700℃焙烧,得到含As2O3 90%的粗白砷。粗白砷在反射炉内再提高一次,得到 As2O3含量为99%的精白砷。  金属砷的制取:一般选用As2O3碳复原法。将白砷与焦炭混合,放入钢罐内,用电炉或其他工业炉,加热至700~800℃,使砷蒸腾,冷凝收回,可得纯度超越99%的金属砷。  高纯砷的制取:半导体材料(如硅)所需的掺杂剂用砷为99.999%的高纯砷,而化合物半导体(如)则要求砷的纯度到达 99.9999~99.99999%。我国制备高纯砷的工艺流程为:粗砷→氯化→精馏→氢复原,首要提纯进程是精馏。特别是选用砷填料精馏塔,可有效地除掉硫和硒等难除的杂质。  金属砷首要用作合金添加剂,例如用于出产印刷用合金、黄铜(冷凝器和蒸腾器)、蓄电池栅板(硬化剂)、耐磨合金、高强度结构钢以及耐海水腐蚀用钢等。在铅中参加0.5%的砷,可增加铅的硬度,这种铅用来铸造弹丸。高纯砷首要用于出产化合物半导体如、砷化铟、镓砷磷、镓铝砷等以及用作半导体掺杂剂。这些材料广泛用于制作二极管、发光二极管、隧道二极管、红外线发射管、激光器以及太阳能电池等。  砷的化合物用于制作农药、防腐剂、染料、医药等。砷的最重要的化合物是,俗称,是烈性,砷的化合物都是有毒的,被很多用于制作无机农药。假如人畜不小心而误中砷毒,可服用新鲜的氢氧化亚铁悬浮液来解毒。砷的其他化合物,如、亚钙、铅、钙、锰等也都是常用的农药。在制作这些含砷农药的工厂里,空气中的含砷量有必要低于0.3毫克/米3。

砷知识

2019-03-08 09:05:26

砷有黄、灰、黑褐三种同素异形体。其间灰色晶体具有金属性,脆而硬,具有金属般的光泽,传热导电,易被捣成粉沫。密度5.727,熔点817℃,加热到613℃便可不经液态,直接提高成为蒸气。砷在空气中加热至200℃时,有萤光呈现,温度更高(400℃)时焚烧,呈蓝色火焰,构成(As2O3)烟雾。游离砷易与氟和氮化合,在加热情况下也与大多数金属和非金属发作反响。砷不溶于水,溶于硝酸和,也能溶解于强碱,生成盐。 一切的可溶砷化物都有毒,无机砷比有机砷毒性更大,三价砷比五价砷毒性大20倍。出产中严禁用喷水来冷却含砷的热渣和把含砷废渣露天堆积,要有严厉的劳作保护措施。是剧毒的气体,在制备化合物半导体如镓砷磷时,要避免中毒。在空气中的最大容许浓度为0.05ppm。 砷在地壳中有时以游离状况存在,大多以硫化物方式夹杂在铜、铅、锡、镍、钴、锌、金等矿石中。常见的含砷矿藏有斜方砷铁矿(FeAs2),雌黄(As2S3),辉钴矿(CoAsS),雄黄(AsS),砷黄铁矿(又称毒砂FeAsS),辉砷镍矿(NiAsS),硫砷铜矿(Cu3AsS4)等。 氧化砷的制取:通常是将含砷高(As0.3%以上)的硫化物精矿在回转窑、多膛炉或流态化炉内于600~700℃焙烧,砷以As2O3蒸腾,蒸腾率可到达90~95%。含砷烟气应在进入收尘器曾经,敏捷经过175~250℃温度区,避免冷凝成玻璃砷而粘结阻塞管道。收集到的烟尘一般含As2O31~30%,把它和煤、黄铁矿或方铅矿混合,在反射炉中于500~700℃焙烧,得到含As2O3 90%的粗白砷。粗白砷在反射炉内再提高一次,得到As2O3含量为99%的精白砷。 金属砷的制取:一般选用As2O3碳复原法。将白砷与焦炭混合,放入钢罐内,用电炉或其他工业炉,加热至700~800℃,使砷蒸腾,冷凝收回,可得纯度超越99%的金属砷。 高纯砷的制取:半导体材料(如硅)所需的掺杂剂用砷为99.999%的高纯砷,而化合物半导体(如)则要求砷的纯度到达99.9999~99.99999%。我国制备高纯砷的工艺流程为:粗砷→氯化→精馏→氢复原,首要提纯进程是精馏。特别是选用砷填料精馏塔,可有效地除掉硫和硒等难除的杂质。 金属砷首要用作合金添加剂,例如用于出产印刷用合金、黄铜(冷凝器和蒸腾器)、蓄电池栅板(硬化剂)、耐磨合金、高强度结构钢以及耐海水腐蚀用钢等。在铅中参加0.5%的砷,可增加铅的硬度,这种铅用来铸造弹丸。高纯砷首要用于出产化合物半导体如、砷化铟、镓砷磷、镓铝砷等以及用作半导体掺杂剂。这些材料广泛用于制作二极管、发光二极管、隧道二极管、红外线发射管、激光器以及太阳能电池等。 砷的化合物用于制作农药、防腐剂、染料、医药等。砷的最重要的化合物是,俗称,是烈性,砷的化合物都是有毒的,被很多用于制作无机农药。假如人畜不小心而误中砷毒,可服用新鲜的氢氧化亚铁悬浮液来解毒。砷的其他化合物,如、亚钙、铅、钙、锰等也都是常用的农药。在制作这些含砷农药的工厂里,空气中的含砷量有必要低于0.3毫克/米3。

利用钽铌可浮性 将钽铌快速分离

2019-02-26 09:00:22

含钽铌的矿藏主要是钽铁和烧绿石。钽铌铁矿中含钽多的叫做钽铁矿,含铌多的叫铌铁矿。 钽铌铁矿和烧绿石可用阳离子捕收剂捕收,也可用阴离子捕收剂。用络合捕收剂(如羟肟酸钠)浮选作用较好。 用油酸作捕收剂,在pH值为6-8时,钽铌矿的浮游性最好,在酸性介质中钽铁矿和铌铁矿都被按捺,而石英、长石和白云石在任何pH值下浮游性都不好。因此在pH=6~8时,用油酸作捕收剂,很简单将钽锭矿与石英等脉石别离。 用10%的酸(硫酸)处理钽铌矿后,它变得简单浮游。随酸的用量增大,钽铌矿的可浮性增大,用硫酸作用比用作用好。用1%的处理,活化程度与硫酸类似。用油酸作捕收剂,的浓度为10-20毫克/升时,就能按捺钽锭矿及部分脉石。用阳离子捕收剂时,开始活化钽铌矿等一些矿藏,但随着其用量的添加,钽铌矿的回收率下降。用油酸捕收钽铌矿时,少数的钠能使悉数矿藏按捺。

含砷铁矿石脱砷研究现状

2019-01-31 11:06:04

跟着钢铁工业的快速开展,现在铁矿石资源日趋严峻,一些杂乱铁矿资源正在被大力的开发运用。我国贮藏有很多的含砷铁矿,到1990年国内探明的含砷铁矿储量达18.8亿t。砷作为钢材中的有害元素,对钢材功能发作一系列不良影响。例如,含砷钢在正常轧制的工艺条件下,即氧化气氛中长时刻的高温加热,会呈现表面富集层,构成热加工表面龟裂。它在钢中偏析严峻,促进钢材带状安排的开展,下降钢的冲击韧性,易使钢在热加工进程中开裂。有特殊用处的钢,如石油钻杆钢、大型发电机转子钢、核工业用钢等,乃至要求不含砷。此外,砷及其化合物大都为剧毒物质,对含砷矿石的处理睬带来严峻的环境问题。进行含砷铁矿石脱砷研讨,关于下降砷在冶炼系统中的损害,完成含砷矿产资源的综合运用有着十分重要的含义。 理论分析及实验研讨标明,高炉炉渣及炼钢进程氧化均无法完成脱砷。铁水预处理脱砷本钱较高,合适作为深度脱砷手法,当铁水砷含量较高时,该办法显得并不经济,单纯依托预处理脱砷无法完成含砷铁矿有用运用。矿石中含砷化合物在高温下易分化气化,国内外冶金工作者运用这一特性,选用焙烧和烧结的办法做了很多矿石预处理脱砷的研讨,矿石中的砷含量得到了有用操控。与铁水预处理脱砷比较,气化脱砷具有本钱低价、处理规划大、工艺简略等特色,是开发运用含砷铁矿资源、下降钢材中砷含量的有用途径。 铁矿石气化脱砷工艺主要有球团脱砷、烧结脱砷、氯化脱砷。 球团脱砷:球团矿出产以煤为发热剂,出产温度较高,属弱氧化-复原性气氛,具有气化脱砷的根本条件,在合理的出产工艺条件下,可以取得较高的脱砷率。可是,矿石脱砷率与球团矿抗压强度之间却存在一些对立。例如,球团矿抗强度随氧体积分数添加而上升,矿石脱砷率却与氧体积分数成反比联络;球团矿抗强度与配煤量成正比,但若配煤量过大而导致复原性气氛太强,脱砷率反而下降。因而,怎么完成最大化脱砷一起又确保球团矿质量是该工艺的关键所在。 烧结脱砷:烧结矿出产规划较大,可以很多处理含砷铁矿石;焚烧层及冷却层料温很高,料层高温区停留时刻较长,含砷化合物可以充沛的分化;烧结机底部设有抽风设备,负压操作工艺更有利于砷化物分化气化。此外,烧结出产可选用不同矿石及质料调配运用,可供调理手法较多。但是,烧结脱砷除了上述优势外也具有一些缺陷。例如,现在烧结工艺遍及选用高碱度烧结,这将大大按捺烧结脱砷;烧结进程伴跟着一系列杂乱的物理化学变化,各个工艺参数联络严密、相互影响,模拟实验及工业实验都很难精确取得每个工艺参数对烧结脱砷的详细影响;此外,烧结进程归于“黑箱”模型,关于烧结脱砷机理的深入研讨存在很大难度。 氯化脱砷是在必定温度和气氛条件下,用氯化剂使矿藏质猜中的意图组分转为气相或凝集相的氯化物,以使意图组分别离富集的工艺进程。砷将以低沸点化合物氯化砷(AsCl3)方式气化,AsCl3在温度121.4℃时,蒸汽压即为105Pa,而As4O6分压到达105Pa,需求温度478.8℃,因而AsCl3在焙烧进程中更简单蒸发。此外,AsCl3在高温下不易被氧化,可以有用避免钙、铁等固态砷化物的生成,理论上具有大幅进步脱砷率的可能性。 影响铁矿石气化脱砷的要素有反响温度、反响气氛、矿石中的碱性氧化物和反响时刻等。 单质As熔点为300~320℃,沸点为550~600℃。As2S2等硫化砷熔点为300~320℃,沸点为550~600℃。FeAsS分化温度为510~530℃,FeAsO4分化温度为980~1050℃。跟着温度升高,As2S2、FeAsS、FeAsO4、As2O5等固相砷化物都将逐步分化。而Fe2As、FeAs、FeAs2安稳性则随温度升高而加强,但其仅在低硫势、低氧势的条件下存在。As2S2O气相系统,跟着温度升高,As2S2、As2S3安稳性大大下降,简单发作反响生成As4O6及SO2。 在氧化性气氛下砷化物将以As4O6方式气化,但若氧势过高则简单发作反响,构成As2O5、FeAsO4固相产品而下降脱砷率。 在氧化性气氛下,As4O6可以与CaO等碱性氧化物发作反响生成安稳的盐而下降脱砷率。 在混合气体流量为200L/h(空气∶氮气=1∶1)、焦粉配入量6%、反响温度1100℃的条件下,反响进行到3min时脱砷率已达90%以上,随时刻的延伸脱砷率持续添加;恒温时刻在8~15min内,脱砷率均达95%以上,且15min时脱砷率到达最大;恒温时刻大于15min后脱砷率添加不明显或反而下降。 跟着矿石的日趋贫化及资源的日渐干涸,加大对我国含砷铁矿的开发和运用契合我国国情和钢铁开展的需求,具有重要的现实含义。现在,经过选用合理的脱砷工艺,铁矿石中的砷质量分数得到必定操控,根本可以满意高炉出产要求。但进一步进步铁矿石脱砷率有必要研讨各个工艺条件下的脱砷机理,树立热力学、动力学理论,特别是进行含砷化合物在不同条件下固态-气态-固态转化机制相关研讨。此外,氧化砷、氯化砷、硫化砷等气化脱砷产品均属剧毒性气体,直接排放将带来严峻的环境问题。因而,铁矿石脱砷还应加强含砷废气的无害化处理及收回运用相关研讨。

砷元素特性及砷矿物焙烧问题

2019-02-25 09:35:32

砷的化学性质首要取决于其氧化状况,即三价砷和五价砷。 1.三价砷As3+,其固态物料常见以As2O3方式存在,液体中则以砷化物——亚的阳离子存在。结晶盐常见、亚银和亚铜等。亚的解离如下:2.五价砷As5+,见以As2O5方式存在。五价被结晶为三元酸,用2AsO4H3 •H2O分子式表明。 在溶液中的解离平衡:砷由磷的电子结构及原子半径相类似,因此这两种元素的化学性质亦十分类似,尤以五价正酸的酸度简直相同,因此可利用这些性质来改进从水中除砷的功率。自然界的砷矿藏首要有硫砷铜矿(Cu3AsS4)、三硫化二砷或称雌黄(As2S3)、砷钴矿(CoAsS2)、砷黄铁矿或称毒砂(FeAsS)等,这些矿藏的pH值呈中性,微溶于水,当经过化学处理收回有用共生元素金时,将转为易溶的砷化合物。如对硫化矿收回金的工艺过程中,矿石进行酸化焙烧,砷则变为细粉末状的亚砷氧化物,经过气相和焙烧矿化而溶解于液相需进行处理,不然对环境形成污染。

铌钽萃取法分离

2019-02-22 12:01:55

铌钽萃取法别离(separation of niobium and tantalum by solvent extraction)用溶剂革取法从铌钽化合物中提取单一高纯铌、钽中间产品的进程。这是国际范围内遍及选用的一种铌钽别离办法。萃取系统一个萃取系统由水相和有机相组成。铌和钽的萃取别离的水相主要有含铌钽的氟氢酸料液水相、硫酸料液水相、草酸料液水相。铌和钽只要在氟氢酸中才有足够大的溶解度。例如当[HF]=418g/L时,溶液含Nb2O5775g/L;[HF]=302g/L时,溶液含Ta2O51282g/L。在氟氢酸溶液中,铌主要以H2NbOF5,HNbF6、H2NbF7,钽主要以H2TaOF5、HTaF6、H2TaF5等配位离子形状存在。钽的金属性比铌强,更易生成安稳的H2TaF7,铌易生成H2NbOF5形状,这种差别是铌和钽别离的根底。用氟氢酸分化钽铌精矿时,参加硫酸能够进步精矿的分化率,又能进步铌钽的萃取率和别离功率,故工业上遍及选用HF+H2SO4的混合酸水相料液。水相料液中除铌钽外,还有杂质H2Ti0F4、H2TiF6、H2SiF6、Ti(S04)2等合作物。溶剂萃取的有机相一般由革取剂和稀释剂组成。工业上铌钽别离常用的萃取剂有甲基异丁基酮(MIBK)、磷酸三丁酯(TBP)、环已酮、乙酰胺(全名为N—N二混合烷基乙酰胺)、仲辛醇。这些萃取剂各具优缺陷,如MIBK的萃取挑选性好,对钽铌的萃取容量大,密度轻,粘度小,操作安稳,易于控制,可用纯水反萃取钽,是国际上较遍及运用的萃取剂。它的水溶性大(298K时到达18.2g/t,),闪点低(296.7K),挥发性大,是其缺陷。仲辛醇和乙酰胺是我国开发和选用的萃取剂。前者的萃取挑选性好,水溶性小(0.08%),报价低,但粘度大,反萃取时简略呈现乳化现象。后者适于处理高铌钽比(Nb2O5:Ta2O5=7)、高钛(TiO2%)、高钨(>10%)和含磷钽铌精矿的分化产品。TBP的萃取挑选性好,国际上规模最大的铌萃取工厂——巴西矿业冶金公司(CiaBrasiloira de metallurgia e Mineracao)就选用这种萃取剂。萃取机理在HF-H2SO4混合酸水相料液中,铌和钽的萃取归于离子型合作物萃取,如TBP萃取时生成物为HTaF6•xTBP和HNbF6•xTBP(x=1~4)。仲辛醇萃取时生成三种萃合物,主要是纯仲辛醇(ROH)萃取铌和钽的反响:式中Me代表Nb或Ta。 工业上用的仲辛醇,实际上是仲辛醇和甲庚酮混合物(含甲庚酮10%~15%),在萃取别离铌、钽时存在协同萃取反响:萃取工艺依据原猜中铌钽含量比,选用别离萃取别离或一起萃取后反萃别离两种方法。铌和钽含量相差较大时,大多选用别离萃取方法。图1所示为MIBK萃取铌和钽的曲线。由图看出,选用别离萃取时,在低酸度下先萃取铌,再在高酸度下萃取钽。一起萃取是将铌钽一起萃取到有机相,再从铌钽的负载有机相中别离反萃取铌和钽,即高酸度反萃取铌,低酸度反萃取钽。一起萃取方法的设备简略,便于操作,为国际上的铌钽工厂广泛选用。铌钽一起萃取到有机相后,洗刷负载有机相和反萃取别离铌钽便成为关键环节。应依据所选用的萃取剂和水相料液而选用适宜的洗刷剂和反萃取剂。如仲辛醇-HF-H2SO4萃取系统,一般用硫酸溶液洗刷负载有机相,用含H2SO41mol/L的溶液反萃取铌,用纯水反萃取钽。添加有机相和水相料液的体积比,可进步铌钽的萃取率,选用多级萃取能完全萃取铌钽。水相料液中以氟合作物形状被萃取的其他金属离子有Sn2+、Sn4+、RE3+等,可部分萃取的有As3+、As5+、Mo5+、Se4+、Fe3+、W6+、V3+、V5+、Sb5+等。水相料液酸度的挑选是以有机相中铌钽到达饱满浓度为最佳,此刻萃取入有机相中的杂质可减到最小。进入有机相的杂质,用硫酸溶液或硫酸和硫酸铵的混合液洗去。为铌钽饱满的仲辛醇用含H2SO44mol/L溶液洗刷作用最好。萃取设备工业上选用于铌钽别离的革取设备为多级箱式混合澄清器或萃取塔(填料塔、筛板塔等)。因为HF—H2SO4混合酸液腐蚀性强,遍及运用由低压聚乙烯板、聚板焊接或内衬聚四氟乙烯材料制造的多级箱式混合澄清器。矿浆萃取铌钽精矿经HF-H2SO4浸出后,残留的固体物较少,不过滤别离残渣固体,直接作为萃取料液的萃取,称为矿浆革取。我国广泛选用铌钽矿浆萃取法。与清液萃取比较,矿浆萃取可省去分化残渣的过滤和洗刷,缩短出产周期,减轻劳动强度,改进劳动条件,并有利于进程的密闭和接连化。此外,还可削减过滤的附属设备,进步分化槽的出产能力和铌钽的回收率。清液萃取时,因过滤残渣中含浸出液,残留的铌和钽[(Ta+Nb)2O5]达1%~5%;矿浆萃取的残液仅含(Ta+Nb)2O50.1g/L,,丢失在渣中的铌钽很少。矿浆萃取既合适铌钽含量比改变大的质料,也适用于低档次铌钽精矿的分化产品。矿浆萃取用箱式混合澄清器的澄清室底部有矿浆沉降区,常常受混合相排出物冲击,使残渣在萃取器内不易堆积。澄清室底部向混合室歪斜约15。,以利残渣流向混合室。仲辛醇矿浆萃取工艺流程如图2。  展望含铌钽的氟氢酸水相料液萃取别离的作用好,工艺日趋老练,工业上仍将广泛选用。但这种水相料液污染问题较严峻,且不易完全管理。为此,需求开发安全性和不污染或少污染环境的其他水相料液,如硫酸水相料液、草酸水相料液等,以及开发新的高效萃取剂。

重有色金属生产中砷的分布和分离

2019-02-18 10:47:01

在有色金属厂商归纳处理质料进程中,不管从技术上,仍是多经济上考虑,砷总是-种最有害的杂质。直到现在为止,关于所处理质料的各种产品中的砷散布状况仍难以进行核算。现在,正在研讨各种产品中的砷散布状况仍难以进行核算。现在,正在研讨各种产品中的砷散布和脱砷以及使砷以合格产品方式加以收回的办法。表1为各种矿石的选别产品中的砷散布状况。 在选别多金属矿石时,约有84.7%的砷仍留在尾矿中。在很大程度上,可将砷收回到铅精矿中,即约占原矿中砷总量的7.8%。在铜矿石和铜-锌矿石的选别进程中,砷将进入铜精矿,其量约为原矿中砷含量的30.1%。在选矿进程中砷收回串高的原因或许在于;砷在矿石中是以黝铜矿、含硫酸盐和砷黄铁矿形状存在。 铜精矿中含有0.5~1.0%的砷,而选别多金属的锡矿石时所得之精矿中含砷为5~8%。 大大都矿石(例如,多金属矿石,锡矿石、大都的铜矿石和铜-锌矿石)选别后的终究尾矿都不需求脱砷,或许可用硫化-硫酸法很容易地脱除砷。 因而,寻觅抱负的办法使砷进入终究尾矿中,然后下降精矿中砷含量,对铜选矿厂的联系极大。下降精矿中砷含量,就能大大削减砷在本厂内或各厂之间的循环。这样将能削减冶金厂商中用于捕收含砷废料及脱砷的基建出资和出产费用。 砷在铅、锌、锡、镍和钴等产品中的散布状况见表2。有必要指出,进入循环产品中砷的数量是很大的。在铅出产进程中,这部分砷的数量特别大,约为进入炼铅厂中砷总量的62.1%。    大部分砷(占总量的62.4%)随铜精矿和含金精矿进入冶炼厂。将精矿通过冶金处理取得粗铜时,绝大部分砷转入气相中,其量约占50~70%。因而,炼铜厂假如没有对废气进行精除尘和卫生净化系统,那么排人大气中砷的数量会是很大的。为了削减炼铜厂中的砷排出量,就需求尽量采纳有用的对废气进行精收尘和卫生净化以及对硫酸出产的洗涤液进行净化的办法。这个问题关于阿拉维尔迪采矿-冶金公司和中乌拉尔炼铜厂来说,尤为尖利和火急。有关在铅和铜的出产中,砷在厂内循环的状况(见表3)具有很大实际含义。在炼铅厂中,大部分砷与烟尘和含铜浮渣一同作为循环料回来,而在炼铜厂中,砷则与烟尘和熔渣-起作为循环料回来。烟尘的处理已成为一个独立的问题。为了解。决这个问题,还需求拟定一些新的和行之有用的办法以求能归纳处理烟尘和脱砷。 现在,炼钢厂和炼铅厂的烟尘脱神处理是一个本钱最高的作业。虽然烟尘中铜,锌、铅的含量等于或许超越砷的含量,可是这一作业所需之费用要比从烟尘中收回铜,锌、铅的费用高2~4倍。用来别离砷的出产费用约占其总费用的20%,所需的出资占总出资的10%。  由于在粗铅脱铜进程中所得到的含铜浮渣中含铜不超越10%,所以一些冶炼厂往往把这些含铜浮渣回来熔炼。为了削减砷在炼铅厂内的循环,最好是拟定 一个脱铜工艺,以便从粗铅中使神最大极限地转入含铜浮渣中。然后再对其进行处理和对所得之终究含砷产品进行脱毒。 在独自的循环中处理烟尘和含铜浮渣可以使砷在厂内的循环量削减50~60%,使各工厂之间的砷循环量削减45~55%。 最为经济和有发展前景的办法是不只能对含砷废料脱毒,并且在此基础上又能得到合格的含砷产品。归于这类产品的有:,防腐剂、木质防腐,用来维护海船壳体的涂料,中间合金等等。但在现阶段,为了扩展合格含砷产品的品种和增加对砷及砷化合物的需求量,各中心有关部和机关有必要处以满足的注重和有力的合作。 从含砷废猜中以微毒产品的方式别离砷和含砷废料的脱毒,对国民经济具有严重的含义。砷的硫化物或许铁砷黄渣是砷的最抱负的方式。在这些化合物中,砷的含量分别为35~50%和45~50%。最抱负的办法是使砷呈铁砷黄渣状况产出。 这是由于铁砷黄渣不会使与其触摸的水的污染程度超越容许的极限,并能存放在露天库场中保存。一起铁砷黄渣在将来有或许成为出产合格含砷产品的质料。 拟定和完成脱砷的合理办法和制成合格砷产品就能确保有色冶金部分和整个国民济经部分的经济效益进 一步增加,从根本上下降对周围环境的污染程度。

铝热还原法生产金属铌(钽)和铌铁

2019-01-07 17:38:11

该法用铝作还原剂还原Nb2O5生产金属铌(钽)和铌铁。铝热还原是一种自热反应过程,工序短,设备简单,投资省,是所有还原方法中最经济的一种。总反应式为:   3Nb2O5+10Al=6Nb+5Al2O3       总反应式的△Z2980=-0.2855M,△H2980=2.66M,△H931=3.224MJ(931K为铝的熔点),△H1785=2.713MJ(1785K为Nb2O5的熔点),△H2030=3.237MJ(2030K为Al2O3的熔点),△H2741=2.571MJ(2741K为铌的熔点)。还原反应释放出的热量,不仅可使反应自动进行,而且可以使反应物达到2200~2400℃,这种温度足以使铌充分还原,并与熔渣分离开来。       铝热还原较多采用炉外法。还原熔炼反应在无外加热的容器内进行,反应完毕,拆除容器,取出 产物,将金属和炉渣在炉外分离。       铝热还原生产的金属铌含较多的铝,可再用真空热处理(1800℃)、电解精炼和电子束炉熔炼等方法脱除铝和其他杂质。经过两次电子束炉熔炼后的铌可以达到极高纯度,铌中杂质含量可以低到:Al为0.002%,O2为(300~500)×10-6,C为(50~100)×10-6。

钽铌精矿分解

2019-03-05 12:01:05

钽铌矿藏很难将其分化。一般依据精矿中的矿藏结构及其化学成分和需求取得什知类型的中间化合物和纯度要求来挑选分化办法。工业上钽铌精矿分化办法首要有三种:碱分化法、酸分化法和氯化分化法。此外还有氟化分化、电解分化法;分析化学中还选用KHSO4、K2S2O7、KHF2分化样品。其间,碱熔分化法是最最选用的工业办法,后续首要接分步结晶法别离钽和铌,也可进行酸转化接溶剂萃取法;氯化分化法一般后续精馏法别离钽和铌;酸分化法首要接溶剂萃取法或离子交换法别离钽和铌。       一、碱分化法       碱法分化钽铌精矿首要选用NaOH和KOH试剂,为了下降熔融物的熔点和黏度,常选用NOH+Na2CO3或KOH+K2CO3混合试剂。碱分化按设备和工艺分有坩埚碱熔分化和高压釜碱液分化两种办法。图1为碱熔融处理钽(铌)铁精矿的准则流程图。从中可看出NaOH和KOH熔融的不同之处。   图1  碱分化流程简图       (一)钽铌碱金属化合物的一般性质       和本家中的磷相似,钽、铌和碱金属氧化物能生成偏钽(铌)酸盐(MTaO3、MnbO3)(M为钾钠等碱金属,下同)、焦钽(铌)酸盐(M4Ta2O7、M4Nb2O7)和原钽(铌)酸盐(M2TaO4、M3NbO4)等多种盐类,一般将它们表明为:M2O·nTa2O5、M2O·nNb2O5,式中n值改变很大,常在10以上。实际上它们归于一种多聚体,其原子比一般为M∶Ta(Nb)=16∶14;14∶12;12∶10;16∶12∶;10∶8;7∶5;8∶6;6∶4,化合物中的结晶水分子数改变也很大,从1到40或更多。       钽铌碱金属化合物有如下性质:       1、当用碱金属的氧化物或碳酸盐与钽(铌)氧化物熔融时,因组分不同能够得到不同成分的钽铌酸盐,当M2O∶(Ta,Nb)2O5=1∶1时生成偏钽(铌)酸盐;当碱过量时生成原钽(铌)酸盐见图2、图3、图4。     2、钾和钠的偏钽(铌)酸盐少溶于水,不发作水解,也不为所分化。并且偏钽(铌)酸盐较易被氢复原成贱价氧化物:   2MnbO3+H2=M2O+2NbO2+H2O       复原温度>400℃   2MtaO3+H2=M2O+2TaO2+H2O       复原温度600~700℃     图2  K2O(K2CO3)-Nb2O5系熔度图    图3  K2O(K2CO3)-Ta2O5    图4  Na2O(Na2CO3)-Nb2O5系熔度图       3、各种温度下偏钽(铌)酸盐在水中的溶解度见表1,溶度积见表2,一些热力学数据见表3。   表1  碱金属偏钽(铌)酸盐在水中的溶解度    (mol/L)化合物0℃25℃50℃75℃100℃NaNbO34.3×10-45.9×10-41.6×10-33.7×10-37.4×10-3KnbO37.4×10-48.7×10-44.4×10-39.5×10-31.3×10-2NaTaO34.69×10-55.46×10-51.10×10-43.19×10-42.39×10-4KtaO34.34×10-54.87×10-51.22×10-42.88×10-44.89×10-4   表2  25℃下碱金属偏钽(铌)酸盐的溶度积化合物溶度积化合物溶度积NaNbO33.23×10-7NaTaO32.99×10-9KnbO37.48×10-7KTaO32.37×10-9       表3  偏钽(铌)酸盐的一些热力学数据,温度20℃化合物溶解度/ (mol·L-1)自由能△F/ (kJ·mol-1)溶解热/ (J·mol-1)晶格能/ (J·mol-1)NaNbO34.803×10-436.819260.2496886.59KNbO36.726×10-435.145678.6952785.76NaTaO34.679×10-548.534444.7688960.65KTaO33.959×10-549.371259.8312843.49       4、与偏钽铌酸盐不同,原钽铌酸盐简单水解并构成一系列的多钽(铌)酸盐,如M8(Ta,Nb)5O16·nH2O,M7(Ta,Nb)5O16·nH2O,M14(Ta,Nb)12O37·NH2O等,又如水解反响:   6Na3TaO4+21H2O=Na8Ta6O19·16H2O+10NaOH       铌也有相似反响。并且两者的高碱酸盐(K5NbO5)都存在这样的水解次序:      5、当Na+离子过量时,多钽(铌)酸钠很少溶解,如90℃时Na7Nb12O37·23H2O在水和1%NaOH溶解中的溶解度分别为26g/L和1.1g/L。可是多钽(铌)酸钾则有很高的溶解度,乃至钾离子很多过剩时也溶解度很大。例如中,25℃时六铌酸钾K8Nb6O19·16H2O在水中的溶解度到达111.8g/L,生成的六钽(铌)酸钾盐可溶于水而不分化,并且可用真空蒸腾浓缩使以晶体方式分出。       (二)碱熔融分化钽(铌)铁矿精矿       1、碱熔分化工艺进程       国内外碱溶分化钽铌精矿的工业施行办法根本相似。一般将精矿与放内钢质坩埚中,在煤气敞式炉或竖式电炉中进行熔炼。大致的碱:精矿(分量比)=3∶1(碱耗约为反响理论需求量的6~8倍)。为了下降熔融体的温度和黏度,往往选用90%的NaOH加10%的Na2CO3混合试剂。       操作时先将混合试剂在400~500℃下熔融,然后边拌和边参加磨至0.1mm的精矿(精矿过细会形成较高的漂尘丢失,参加量过大或过快会引起剧烈反响,导致熔体喷溅)。随精矿持续批量参加,将温度升至800℃,保温20~30min,然后将熔体倒入水中(水淬),或薄层倒入铁盘中。熔炼工艺也选用相似的办法。       2、熔炼反响       首要的熔炼反响如下:       Fe[(Ta,Nb)O3]2+6MOH=2M3(Ta,Nb)O4+FeO+3H2O       Mn[(Ta,Nb)O3]2+6MOH=2M3(Ta,Nb)O4+MnO+3H2O       FeWO4+2MOH=M2WO4+FeO+H2O      MnWO4+2MOH=M2WO4+MnO+H2O       FeTiO3+2MOH=M2TiO3+FeO+H2O       Al2O3+2MOH=2MAlO2+H2O       SiO2+2MOH=M2SiO2+H2O       SnO2+2MOH=M2SnO2+H2O       熔融时参加氧或硝石等氧化剂,使铁锰氧化。       NaOH和KOH分化的不同在于:NaOH分化时多钽酸钠和多铌酸钠与氧化铁、氧化锰均转入沉积中,而大部分硅、锡、钨、铝则以硅酸盐等方式转入溶液中。然后加热用处理沉积物浸洗掉铁和锰,最终获工业纯钽铌混合氧化物。而用KOH分化时,用水浸熔体可使大部分钽和铌以可溶性多钽(铌)酸钾的方式进入溶液,氧化铁、氧化锰和钛酸钾则留在水浸渣中。水浸液中再参加氯化钠,使钽铌以难溶的多钽(铌)酸钠方式悉数沉积出来。再用处理沉积物即可获钽和铌的混合氧化物。       KOH分化所得钽铌混合氧化物的纯度较NaOH分化混合氧化物高,缺陷是钽铌的直收率偏低(仅80%)。       (三)碱溶液高压釜分化       碱熔分化的缺陷在于碱耗过高(每1kg精矿耗碱3kg)。选用碱溶液高压釜分化可使碱耗降至0.5kg(为碱熔法的1/6)。分化时选用30%~40%NaOH和KOH,温度在150~200℃,时刻约2~3h,分化时先生成多钽(铌)酸,然后转化成偏钽(铌)酸,反响为:   3Fe[(Ta,Nb)O3]2+8NaOH+(n-1)H2O→Na8(Ta,Nb)6O19·nH2O+3Fe(OH)2   Na8(Ta,Nb)6O19·nH2O→6Na(Ta,Nb)O3+2NaOH+(n-1)H2O       分化后弄清或过滤,滤液初充碱后返回心压釜再用。沉积物则用15%HCl浸洗(固∶液=1∶1,80~90℃,30min)。过滤所得偏钽铌酸盐在20℃下即可为15%~20%HF所溶解。       用KOH分化时(33%~37%KOH,200℃),为进步生成多钽(铌)酸的速度,还向高压釜参加氧化剂(氧压0.4~0.5MPa),所生成的K8(Ta,Nb)6O19·Nh2O虽难溶于KOH溶液,但易溶于水,为此在高压釜分化后沉积物先水浸[固液比1∶(4~5)],将钽铌转入溶液,将溶液蒸腾浓缩后再加KOH使从头沉积出六钽(铌)酸盐,经分化即可得到适当纯的钽铌混合氧化物。       二、酸分化       钽铌的高度耐蚀性的长处,关于冶金更成了缺陷:很难用廉价的工业无机酸作为他们的冶金根底。除了腐蚀性最强的HF酸外,钽铌很难为其他无机酸所溶解,并且溶解度很小。从溶解度表4可看出,能用于分化精矿的只能是HF酸,其次是硫酸。因此有分化和硫酸分化两种办法,其间法用于高档次精矿,硫酸法用于低档次质料。   表4  钽铌在无机酸中的溶解度(20℃)酸名酸浓度/ (g·L-1)Na2O5溶解度/ (g·L-1)酸浓度/ (g·L-1)Ta2O5溶解度/ (g·L-1)HCl660.072360.2314514.8362923.48H2SO4680.047490.2059007.67841.8HF4187753021282       (一)分化法       和其他分化办法不同,分化一起也是浸出进程。分化一般在内衬铅、钼镍合金或镶砌石墨板的反响器中进行,拌和哭喊用蒙耐尔合金(含铜27%~29%铜镍合金)制造。       浸出液中钽铌以络合酸的方式存在,其组分与HF酸的浓度有关。对铌而言随HF酸浓度的添加,会呈现由氟氧铌酸络合物型向氟铌酸络合物型的过滤:H2NbOF5→H2NbF7→HNbF6,对金属性较铌强的钽则由:H2TaF7→HTaF6。浸出反响为:       Nb2O5+10HF=2H2NbOF5+3H2O(低酸度HF<20%)       Nb2O5+14HF=2H2NbF7+5H2O(高酸度 HF浓度为20%~40%)       Nb2O5+12HF=2HNbF6+5H2O(高酸度 HF浓度为20%~40%)       Ta2O5+14HF=2H2TaF7+5H2O(高酸度 HF浓度为20%~40%)       Ta2O5+12HF=2HTaF6+5H2O(高酸度 HF浓度为20%~40%)       即便在高酸度下,除了占主导地位的一种络合物外,实际上是多种络合酸并存。图5和图6分别为NbF5-HF-H2O和TaF5-HF-H2O在20℃时的等温溶解度图。  图5  NbF-HF-H2O系溶解度图(20℃)    图6  TaF5-HF-H2O系溶解度(温度20℃)       关于精矿,因为存在多种杂质,反响要杂乱得多,例如铁锰等也会以络合物方式如HFeF3,HMnF3等存在浸出液中。以钽(铌)铁矿为例,分化浸出反响还有:   Fe(Ta,Nb)2O6+17HF=2H2(Ta,Nb)F7+HFeF3+6H2O   Mn(Ta,Nb)2O6+17HF=2H2(Ta,Nb)F7+HMnF3+6H2O       除了钽、铌、铁、锰之外,在伴生矿藏中所含的其他元素如锡、钛、硅、钨也以络合酸H2SnF6、H2SiF6、H2WF8的方式进入溶液。而稀土、铀、钍、钙等则以沉积物方式REF3、UF4、ThF4、CaF2残留在浸出渣中。     为了加速反响速度和进步钽铌的分化率,分化时还参加硫酸。硫酸的参加还有利于后认取工序进步杂质的别离效果。一般选用60%~70%浓度的,分化温度为90~100℃,耗酸量按化学反响计量的理论用,并超越5%~10%。分化时,将磨至粒度<0.074mm的精矿边拌和边参加反响器中,操控温度小于50℃,因分化为放热反响,加料过快,反响过于剧烈,易形成HF酸蒸发丢失。矿粉加完后,通蒸气或用石墨电阻发热体持续加热至90~100℃,拌和保温4h,冷却后过滤或直接送萃取工序。一般钽铌分化率达98%以上。分化残渣中的钽铌含量低于1%。       (二)硫酸分化法       钽铌能和硫酸效果生成多种硫酸盐,并且在硫酸介质中钽和铌表现出较大的不同。例如铌更易被复原成贱价和更易发作水解,在硫酸介质中铌很简单被锌齐、金属镁和碱金属复原到+3价。钽很难复原,并且只能到达+4价。钽铌硫酸化合物都易和碱金属和铵生成复盐,并且这些复盐都简单水解。随硫酸浓度添加,反响如下:   Nb2O5+H2SO4=Nb2O4SO4+H2O   Nb2O5+2H2SO4=Nb2O3(SO4)2+2H2O   Nb2O5+3H2SO4=Nb2O2(SO4)3+3H2O(中)   Nb2O5+4H2SO4=Nb2O2(SO4)4+4H2O(中)       钽的金属性较强,除上述反响外,还有反响:   Ta2O5+5H2SO4=Ta2(SO4)5+5H2O       图7为Nb2O5-SO3-H2O的等温溶解度图。硫酸分化后一般再用水浸熔料使钽铌水解沉积,一起别离掉大部分铁、锰等可溶性硫酸盐杂质。但也有从硫酸溶液中直接萃取别离钽和铌。    图7  20℃下Nb2O5-SO3-H2O系溶解度图