汞与石油天然气
2019-03-07 10:03:00
早在20世纪80年代中期,前苏联学者H•A•O3epoba研讨了前苏联白勺许多油气田,以为石油、天然气田中含非常遍及,并且具有较高白勺含量。在10多个石油、天然气田区含量白勺统计数字阐明,其一般含量为n×10-7g/m3,比大气圈中白勺含量高出二个数量级,单个样品白勺含量高达n×10-6g/m3。
在西欧,荷兰白勺格罗宁根天然气中,白勺均匀含量达2×10-4g/m3,白勺储量到达3000吨,这就构成了与天然气伴生白勺大型矿床,每年从天然气矿床中收回到达15吨。
波兰白勺维尔科波尔斯卡石油/天然气田中,含量也高达1×10-5-9×10-4g/m3。据此,H•A•O3epoba还将其划分出一个新白勺矿带———西欧矿带。
在美国,也有油、气田中含白勺报导。例如美国加利福尼亚州白勺威姆里克石油矿床中,含量高达3×10-5g/m3。上述具有高含量白勺石油、天然气田,大多具有一个相同白勺结构布景,即它们都散布于巨型大地结构白勺复合和交代部位,与大开裂和深大开裂带有关。
据胡野圃在《地球》上著文介绍,在我国,湘黔矿带泵矿容砂层自身或许就是一个古油气藏白勺储集层。在该层位施工白勺钻孔中,从前发现有天然气气苗和油气显示;容矿层中含有大部分白勺与成矿有成因联络白勺沥青,例如茶田矿床取样分析成果阐明,在沥青中含泵0.01%-0.053%。并在矿带内常富集成优质沥青质煤矿,众所周知,沥青是在石油热分化过程中白勺一种产品。
泵矿和石油、天然气藏在成矿机理上有许多相似之处。矿白勺集合和油气白勺集合相似,都需求有杰出白勺生、储、盖组合;矿和油气藏成矿都具有相同白勺结构条件,都富集在穹窿、短轴背斜和背斜等等归于正性结构白勺顶端或转机端;矿和油气藏都具有相似白勺成矿温度和成矿环境,构成于70℃-200℃之间。
、油气和深大开裂带在空间展布上白勺一致性,反映了它们之间白勺成因联络。油气中白勺氮,被以为是深源物质白勺一种指示剂。对此,国外含油气田中含氮量高白勺地球化学特征,被以为是石油、天然气矿床中白勺是借助于喷气效果沿着深大开裂带从深部进入石油和天然气容矿层白勺。石油白勺无机成因学说以为,和油气有或许都是借助于深大开裂带来自地壳深处,三者同源。
在白勺成矿效果中,油气藏为白勺成矿效果供给了丰厚白勺硫源,为构成辰砂(Hgs)预备了物质条件。矿白勺成矿期很有或许就发生在油气演化白勺损坏阶段。
综上所述,可根据含白勺石油、天然气田白勺空间散布来猜测白勺成矿区,辅导白勺优选靶区。反之,也可通过矿床白勺散布及其改造程度来猜测油、气田白勺散布。
根据上述,咱们清楚地看到,在空间上,矿床、油气田和深大开裂带往往是三位一体白勺。例如美国加利福尼亚州含高白勺威姆里克油田与新阿尔马登、新伊德利亚等等矿床白勺散布相联络,上述油田和矿床都受卡-阿奇彼斯(Cah-Ahgpeace)深大开裂白勺操控。
在我国,无论是地台型矿带仍是地槽型矿带,其一起特点是:矿带白勺展布在相当程度上都受长时间活动白勺大开裂或深大开裂带白勺操控,而这些大开裂或深大开裂带往往是Ⅰ级或Ⅱ级大地结构单元白勺鸿沟。并且与我国几个规划较大白勺重力反常带相吻合,在有白勺含开裂带中还发现有蛇绿岩套、蓝兰石片岩带以及稠浊岩带等等,实际上就是板块缝合带。而这些区域大多数是我国最重要白勺石油、天然气藏散布区。从全球视点审视世界上两个巨型矿成矿带———环太平洋矿成矿带和地中海矿成矿带也都是世界上白勺最重要石油和天然气散布区。可见与油气有不解之缘。
氦气:天然气体中被忽视的“黄金”
2019-03-08 09:05:26
氦(He)在整个国际中占23%,含量仅次于氢,但氦气浓度低,为一种稀有气体。现在,具有工业价值的氦(>0.1%)首要提取自天然气藏,含量最高可达7.5%。近年来,液化天然气(LNG)工业鼓起,氦气可在LNG尾气中富集,可进一步下降氦气的工业标准。
现在,针对氦气藏构成的研讨较为单薄,一般以为,在绵长的地地质前史中,富铀钍的矿藏和岩石可生成许多氦气并部分保存;在剧烈的地球活动中,氦气会会集开释并溶于地下水;如其能运移到天然气藏中,便能够构成富氦天然气藏;氦气分子半径小,需求关闭才干更强的盖层,如膏岩层等。
跟着科技的不断进步,氦气因其沸点低、分子小、化学慵懒等性质越来越多地被使用到低温超导、核工业、航天、工业生产和科学研讨等范畴。其间,液氦的最大消费集体是医院的核磁共振(MRI)扫描仪,与人类健康休戚相关。我国为贫氦国家,国内氦气消费首要依赖于进口,受制于人。别的,氦气的挖掘可大大进步富氦天然气的经济价值。现有材料标明,我国的渭河、四川、塔里木、柴达木、松辽、渤海湾、苏北、海拉尔等8个盆地发现有含氦天然气显现。
液氦的沸点极低(4.25K),使其成为高科技范畴的宠儿:一是低温超导。液氦温度极低,可为超导磁体供给低温环境,其间使用最广的为磁共振成像(MRI)。医院核磁共振成像仪的中心大都是超导磁体,只要在液氦的低温下才干安稳运转,发作安稳的磁场,确保高分辨率成像。二是低温冷却。液氦广泛用于原子反响堆的冷却介质和清洗剂。三是测温。因为氦气的液化温度很低,接近于绝对零度,故其测温规模很广,多用于精细丈量。
氦气具有化学慵懒,常被用做半导体工业的维护气和科学实验中的载体气。氦气能够阻隔氧气,防止电焊工件、单质硅和氧气发作化学反响。现在,维护气已成为氦气的第二大使用范畴。在气相色谱中,氦气作为载体气可运送被测气体且不与其发作反响。
氦气分子最小,使其穿透才干最强、密度最小,被用做管道检漏,可处理单纯依托声波检测技能无法处理的问题,对深埋管道或具有保温层防腐层的热力、输油、输气管道,特别是低压运转的管道,有显着的检测作用。此外,氦气在高真空设备、核反响堆、国际飞船中用作检漏剂和扫气。氦气密度比空气小许多,常被充入气球和飞艇,带人们在空中翱翔。氦气化学性质不生动,使氦气热气球和飞艇比热气球和飞艇更为安全。
氦气难溶于水,能够与氧气混合制成“人工空气”。空气中的氮气在高压环境下会溶解在血液中,当潜水员上浮的时分压力减小,血中的氮气便纷繁逸出,构成气泡阻塞血管,使潜水员患上极为难过的“减压症”。氦气在高压下溶解度低,所以用它来替代氮气就能够处理这一问题。
美国地质调查局的数据显现,现在已勘探的全球氦气资源量约为519亿立方米。美国是国际上氦资源最丰厚的国家,尽管已大规模挖掘60多年,但氦气资源量仍占国际总资源量的40%以上。依据美国地质调查局2016年的调查报告,美国、阿尔及利亚、卡塔尔和俄罗斯具有国际88%的氦资源。全球氦气资源量散布如下:美国206亿立方米,卡塔尔101亿立方米,阿尔及利亚82亿立方米,俄罗斯68亿立方米,加拿大20亿立方米,我国11亿立方米,其他国家31亿立方米。
我国首要含油气盆地的含氦天然气材料显现,氦气散布广泛,层位很多,但研讨程度低。现在,已知渭河、四川、塔里木、柴达木、松辽、渤海湾、苏北、海拉尔等8个盆地发现有含氦天然气显现。整体而言,西部大型叠合盆地、东部郯庐断裂带具有氦气资源远景。四川盆地威远气田是我国首个完成氦气商业化使用的气田,也是现在我国专一进行工业挖掘的氦气田。
尽管我国部分油气藏、非烃气藏天然气组分中氦气含量较高,资源潜力较大,但长期以来并未给予注重,氦气并没有作为分析项目,致使氦气家底不清。因而,在油气藏勘探开发过程中,应注重对天然气组分中氦气的检测分析,开发先进提氦技能,充沛别离天然气中的氦气资源,进步氦气资源开发与综合使用功率,注重和统筹氦气藏勘探与研讨,从理论上辅导氦气藏勘探与开发。
什么是可燃冰?中国首次海域天然气水合物(可燃冰)试采成功
2019-03-07 09:03:45
我国初次海域天然气水合物(可燃冰)试采成功!据央视新闻今日(18日)征引国土资源部我国地质调查局音讯,这标志着我国成为全球榜首个完结了在海域可燃冰试挖掘中取得接连安稳产气的国家。中央国务院对海域天然气水合物试采成功发去贺电。
可燃冰,学名天然气水合物(Natural Gas Hydrate,简称GasHydrate),是散布于深海沉积物或陆域的永久冻土中,由天然气与水在高压低温条件下构成的类冰状的结晶物质。因其外观像冰相同并且遇火即可焚烧,所以又被称作“可燃冰”或许“固体瓦斯”和“气冰”。
焚烧后,可燃冰仅会生成少数的二氧化碳和水,污染比煤、石油、天然气小许多,但能量高出十倍。此外,可燃冰储量巨大,所含有机碳资源总量相当于全球已知煤、石油和天然气总量的两倍,被国际公认为石油、天然气的顶替动力。
我国统辖海域和陆区也蕴藏有丰厚的可燃冰资源,因而走近、知道可燃冰显得含义特殊。
正式出气至今 已累计产出超12万立方米含量高达99.5%的天然气
据央视新闻报道,我国南海北部的神狐海域,也是我国正在进行的可燃冰试挖掘的现场。这个继续不断焚烧的火焰,就是正在从1000多米的水下分化提取出的可燃冰所发生的气体。这标志着我国初次试挖掘得到了全面成功。
国土资源部地质调查局在本年2月标明,现在我国现已初步查明我国可燃冰的资源潜力,本年,我国将展开海上可燃冰的试挖掘。
经过勘查,2016年,在我国海域,已圈定了6个可燃冰成矿前景区,在青南藏北已优选了9个有利区块,据猜测,我国可燃冰前景资源量超越1000亿吨油当量,潜力巨大。
国土资源部我国地质调查局资源点评部负责人邢树文说,可燃冰在我国的海域圈定了一系列的找矿前景区,也猜测了资源量。本年咱们正在活跃进行这方面的试采预备。
南海北部神狐海域的天然气水合物试挖掘现场距香港约285公里,采气点坐落水深1266米海底下200米的海床中。自5月10日正式出气至今,已累计产出超12万立方米含量高达99.5%的天然气。完结接连超一周的安稳产气,标志着我国进行的初次天然气水合物试采宣告成功。
我国地质调查局副总工程师、天然气水合物试采现场总指挥叶建良标明,从5月10日正式出气试焚烧成功,到现在为止,咱们现已接连挖掘八天了,日产超越一万方以上,最高日产到达了3.5万方,这种接连安稳的出气,到达了咱们本来预订的方针。
可燃冰,是由天然气和水在高压低温的条件下构成的类冰状的结晶化合物,猜测资源量相当于已发现煤、石油、天然气等化石动力的两倍以上,是国际公认的一种清洁高效的未来代替动力。
因绝大部分埋藏于海底,所以可燃冰挖掘难度非常巨大。现在,日本、加拿大等国都在赶紧对这种未来动力进行试挖掘测验,但都因种种原因未能完结或未到达接连产气的预订方针。
此次试挖掘成功,不只标明我国天然气水合物勘查和开发的核心技能得到验证,也标志着我国在这一范畴的归纳实力到达国际顶尖水平。
国土资源部我国地质调查局副局长李金发:这一次天然气水合物的试挖掘成功,咱们是优先抢占了领跑和技能高地,完结了我国在天然气水合物开发上的领跑。它将会是继美国引领页岩气革新之后的,由我国引领的天然气水合物革新,将会推进整个国际动力使用格式的改动。
我国可燃冰挖掘技能领跑国际
日均安稳产气超越一万方,以及继续超一周的接连产气时刻,这两个方针在之前还没有一个国家可以成功完结。而完结这一历史性的腾跃,我国科学家们又是在怎么做到的呢?
天然气水合物的试挖掘一直是一项国际性难题。2013年日本曾测验进行过海域天然气水合物的试挖掘作业,尽管成功出气,但六天之后,因为泥沙堵住了钻井通道,试采被逼中止。
李金发说,榜首每日试采的取气量要到达一万方以上,第二是接连产气一周。咱们一切的方针都超越了预订方针,所以我国是国际海域天然气水合物开发成功的榜首个国家。
为完结这一方针,我国科学家使用降压法,将海底本来安稳的压力下降,然后打破了天然气水合物储层的成藏条件,之后再将涣散在相似海绵空地中相同的可燃冰集合,使用我国自主研制的一套水、沙、气别离核心技能最终将天然气取出。
叶建良受访时标明,咱们这次运用了地层流体抽取法,从单纯考虑降压变成了重视流体的抽取,经过确保流体的抽取来完结安稳的降压。降压计划充分体现了优越性,也是确保咱们这次试采成功一个关键因素,这也是在国际上从理论到技能办法的一个立异。
天然单晶金刚石
2019-01-25 10:18:59
天然单晶金刚石是一种各向异性的单晶体。硬度达HV9000-10000,是自然界中最硬的物质。这种材料耐磨性极好,制成刀具在切削中可长时间保持尺寸的稳定,故而有很长的刀具寿命。 天然金刚石刀具刃口可以加工到极其锋利。可用于制作眼科和神经外科手术刀;可用于加工隐形眼镜的曲面;可用于切割光导玻璃纤维;用于加工黄金、白金首饰的花纹;最重要的用途在于高速超精加工有色金属及其合金。如铝、黄金、巴氏合金、铍铜、紫铜等。用天然金刚石制作的超精加工刀具其刀尖圆弧部分在400倍显微镜下观察无缺陷,用于加工铝合金多面体反射镜、无氧铜激光反射镜、陀螺仪、录像机磁鼓等。表现粗糙度可达到Ra(0.01-0.025)μm。 天然金刚石材料韧性很差,抗弯强度很低,仅为(0.2-0.5)Gpa。热稳定性差,温度达到700℃-800℃时就会失去硬度。温度再高就会碳化。另外,它与铁的亲和力很强,一般不适于加工钢铁。
辉钼矿天然可浮性
2019-02-12 10:08:06
A. M.高登H. L.缪(Miay)和H. R.斯钦德(Spedden)曾提出过天然可浮性判据:至少在某些开裂面构成时,只要分子键(范德华氏键或称剩余键)解理或开裂时,才具有天然可浮性。
固体和外界的相互效果,首要取决于重生固体表面开裂键的类型。由分子键开裂构成的低表面能表面,(辉钼矿〔001〕面为2.4×10-2J/m2)首要经过范德华力起效果。用F.M.福克斯界面张力理论,就能很简单阐明它疏水。相反,由共价键、离子键开裂构成的高能表面(辉钼矿梭上为0.7J/m2),与外界会发作表面化学反应(在环境答应时),这样的表面放置于水介质中,就会构成氧化区或呈现激烈的水分子定向摆放,从而使该面亲水。
天然界里,不含亲水区的疏水性矿藏还不多见,大多仅仅既含“疏水面”,又含“亲水面”的矿藏,比方辉钼矿、滑石、叶腊石等。D.W.富尔斯汀瑙将这既有分子键开裂面(疏水面),又有离子键、共价键开裂面(亲水面)的组合,称之“异极性表面”。明显,辉钼矿是典型“异极性表面”的矿藏。
B. V.捷尔佳金和N. D.萨卡吉西依据胶体稳定性DLVD理论,提出疏水性矿藏浮游的新判据:
P>O矿藏不浮;P
其间:P—掉落压;Pгω—范德华效果压;Pe—双电层效果压;Ph—固体与液膜间水化能和位能阻力效果。
当分子力仅只考虑伦敦色散效果时,Pгω=Aρs—Aρρ/6πh3
其间:Aρs—液-固相互效果哈梅克常数;Aρρ—液-固相互效果哈梅克常数。当Aρs<Aρρ,液膜不稳,该固体全疏水。
可是,全疏水不是天然可浮性的充沛判据。因为矿藏除疏水区外,还有氧化区或极性区的存在。它使Pe、Ph显得更重要。对“异极性表面”,因亲水面引起的Pe、Ph对矿藏可浮性搅扰不容忽视。有时,Pe、Ph乃至起着决定效果。这些影响将经过ξ-电位等反过来影响矿藏的浮游。
S.钱德拍照了水滴在辉钼矿的“面”或“棱”上的潮湿状况(见图1)。图1 水滴在辉钼矿不同破碎面潮湿图形
辉钼矿在PH2~9的介质中,接触角不改变。随矿藏来历和制备办法的差异,约在80℃左右动摇。D.W.富尔斯洒汀淄、J.D.米勒(Miller)和M.C.坎恩(Kuhn)报道的一些天然疏水矿藏的接触角见表1。A.A..阿布拉莫夫制作的某些矿藏在乳化火油中可浮性改变见图2。
表1 几种矿藏接触角矿 物组 成晶 面接触角(度)石 墨
煤
天然硫
辉钼矿
滑 石
碘银矿C
S
MoS2
(Mg3Si4O10)(OH)2
AgI0001
86
30~60
85
75
88
20图2 浮化火油对矿藏可浮性影响(A.A..阿布拉莫夫)
明显,辉钼矿与石墨、天然硫、滑石类似。接触角大,浮选回收率高,是典型天然可浮矿藏。
钼选矿生产中,为进步辉钼矿的回收率,尽力下降Pe、Ph,削减亲水区(棱)对辉钼矿浮游的干挠,显得特别重要。
钨铜合金的密度
2019-05-28 09:05:47
钨铜合金归纳了金属钨和铜的优势,其间钨熔点高(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) ;铜导电导热功能优越,钨铜合金(成分一般规模为CUW90~CUW50)微观安排均匀、耐高温、强度高、耐电弧烧蚀、密度大;导电、导热功能适中,广泛使用于耐高温材料、高压开关用电工合金、电制作电极、微电子材料,做为零部件和元器件广泛使用于航天、航空、电子、电力、冶金、机械、体育器材等职业。 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,主要是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。 铜钨合金归纳铜和钨的优势,高强度,高比重,耐高温,耐电弧烧蚀,导电导热功能好,制作功能好,钨铜合金选用高品质钨粉及无氧铜粉,使用等静压成型(高温烧结)渗铜,确保产品纯度及精确配比,安排细密,功能优异。相对于普通铜及铜合金材料作电蚀制作时电极耗费大、制作精度差等缺陷,钨铜电极极合适使用于高硬度材料及薄片电极放电制作,电制作产品表面光洁度高,精度高,损耗低,有用节省电极材料进步放电制作速度并改进模具精度,另可用作点焊、碰焊电极。
氧化铜矿浸出小型试验
2019-01-24 14:01:24
新疆祁连铜矿经过四十余年生产,硫化铜矿产资源面临枯竭,但矿山顶部及周边尚有大量的、品位较高的氧化铜矿资源。为了尽可能回收铜资源,延长矿山寿命,首先进行了氧化铜矿硫化浮选回收铜小型试验研究,但由于该矿风化严重,含铁、含泥高,试验结果为浮选指标低,工艺与药剂制度复杂,不适宜进行现场工业生产。为此,祁连铜矿将该矿样进行酸浸小型试验,目的是为湿法酸浸厂建设可行性研究提供依据。
一、矿样准备
矿样主要源自祁连铜矿的两个氧化矿主矿体。矿石加工按1∶1进行配制,并且按小型试验要求进行样品加工。其矿石加工流程及取样程序见图1。图1 矿石加工流程及取样程序
二、矿石性质
对配制加工的该矿石样品送中心化验室,进行矿石主要元素及物相分析,结果见表1。
表1 矿石主要元素及物相分析元素CuFeCaOMgO总CuO自由CuO结合CuO含量%2.84521.901.6783.6482.4351.2521.183
由表1数据分析可知,该矿石具有以下特点:原矿含铜较高2.845%,氧化率68.47%,结合率很高33.26%,预计浸出率不会很高。常规来讲,如果非氧化铜(占总铜31.65%)100%不能够浸出;易浸出的自由氧化铜(占总铜35.09%)100%能够浸出;不易浸出的结合氧化铜(占总铜33.26%)50%能够浸出,那么,预计浸出率应该在51%左右。
原矿含铁很高21.9%,会消耗一部分酸。CaO、MgO含量不高,基本不会影响铜浸出过程。该矿样泥化程度高,细粒级占的比例大,对浸出会带来不利影响。
三、研磨样震荡浸出试验
研磨样震荡浸出试验的目的,是研究该矿石铜的最佳浸出率,以此对比其它浸出方法的效果。试验结果如下。
浸出条件:在1000ml烧杯中浸出,装矿量200g,矿样细度-200目占95.8%,浸出液固比4∶1,使用工业硫酸(密度为1.83g/ml,纯度95%),起始酸度69.54g/L,震荡浸出2h,放置16h澄清,取样化验,浸出液含铜3.85g/L,含铁6.75g/L,终止酸度47.09g/L。
浸出结果:原矿铜品位2.845%,铁品位21.9%,其中氧化铜2.435%,结合氧化铜1.183%,浸出液含铜3.85g/L,按液计钢浸出率54.13%(折氧化铜浸出率79.06%),吨矿耗硫酸89.8kg(按密度为1.83g/ml,纯度95%的工业硫酸计算,以下同),折算吨铜耗硫酸5.83t。铁的浸出率12.33%。
试验结果说明,该矿样在实验室条件下铜的浸出率达到预期效果。矿石中氧化铜中结合率很高,影响铜的浸出率。澄清时间长,给铜、铁的浸出延长了时间,从而消耗一部分酸,增加了耗酸量。
四、-5mm综合样搅拌浸出试验
-5mm综合样搅拌浸出试验的目的,是研究该矿石在现场生产条件所能达到的最小破碎粒度条件下,铜的最佳浸出率。该种粒级的矿石浸出现场可以采用搅拌浸出或槽(池)浸。
浸出条件:在1000ml烧杯中浸出,装矿量150g,细度-200目占11.3%,液固比4∶1,使用工业硫酸(密度为1.83g/ml,纯度95%),起始酸度52.16g/L,机械搅拌浸出2h,放置2h澄清,取样化验,浸出液含铜3.379g/L,含铁0.8g/L,终止酸度50.91g/L。
浸出结果:原矿铜品位2.845%,铁品位21.9%,其中氧化铜2.435%,结合氧化铜1.183%,浸出液含铜3.379g/L,按液计铜浸出率47.51%(折氧化铜浸出率69.38%),吨矿耗硫酸5kg,折吨铜耗硫酸0.37dt,铁的浸出率1.46%。
上述结果说明,该矿石浸出与粒度大小有很大关系,小于5mm的矿样泥化程度低,对浸出有利;铁几乎没浸出,所以酸耗很低。 五、槽浸试验
槽浸试验的目的,是研究该矿石在现场一般生产条件两段破碎达到的粒度条件下,铜的最佳浸出率。该种粒级的矿石浸出,现场适宜采用槽(池)浸。
试验采用小于20mm的综合样,矿样干量9.lkg,用15L塑料桶浸泡,每天搅拌2~3次,浸泡2d倒净浸出液,再加液体。
槽浸试验结果见图2、表2。依据表2计算,槽浸吨矿耗酸量9.68kg/t矿,吨铜耗酸为0.87t/t铜。耗酸少于柱浸,浸出率明显也低于柱浸。图2 槽浸铜、铁累计浸出图
表2 槽浸小型试验结果(一)浸出天数d初始酸度浸出成分及含量H2SO4g/L体积mLCug/LFeg/LH2SO4
g/LCu
含量g累计Cu
含量g累计Fe
含量g260.8557069.861.7053.3056.279.70446.3640005.252.6845.0721.0077.2720.42630.9140002.431.7633.369.7286.9927.46834.7730002.471.4635.017.4194.4031.841034.7730001.291.7633.463.8798.2737.121252.1630000.791.5549.982.37100.6441.771434.7730000.311.5537.900.91101.5546.42累计101.55
续表2 槽浸小型试验结果(二)浸出天数d耗酸量Cu浸出率%CuO浸出率%Fe累计浸出率%g当日累计当日累计243.6021.7525.410.47428.348.1229.879.4834.891.0265.643.7633.634.3939.281.3880.002.8636.493.3542.631.60103.931.5037.991.7544.381.86126.530.9238.911.0745.452.09140.000.3539.260.4145.862.33累计88.04
六、柱浸试验
柱浸试验的目的,是研究该矿石在现场一般生产条件两段或一段破碎达到的粒度条件下,采用堆浸或原地浸出工艺铜的最佳浸出率。
在Φ120×800mm的柱中进行柱浸试验。
浸出条件:入柱矿石粒度小于20mm,装矿石量为9.37kg,装矿高度为590mm,喷淋速度2~5ml/min,喷淋16h,空闲8h,喷淋强度13L/h. m2。
柱浸试验结果见图3、表3。图3 柱浸铜、铁累计浸出图
表3 柱浸试验结果(一)浸出天数d初始酸度浸出成分及含量H2SO4g/L体积mLCug/LFeg/LH2SO4
g/LCu
含量g累计Cu
含量g累计Fe
含量g155.97298613.691.7530.7240.885.23252.16259010.624.4238.5727.5168.3916.68334.7730005.353.8832.5216.0584.4428.32434.7730003.853.8827.1311.5595.9939.96534.7730002.453.8826.467.35103.3451.60634.7730001.934.0827.165.79109.1363.84734.7729801.013.7625.613.01112.1475.04852.1629601.045.0033.563.09115.2389.84934.7730600.796.0634.082.43117.66108.381052.1629700.695.2836.762.05119.71124.061134.7729700.695.2836.762.05121.76139.741234.7734800.524.8828.921.82123.58156.72累计359963.434.3531.40123.58
续表3 柱浸试验结果(二)浸出天数d耗酸量Cu浸出率%CuO浸出率%Fe累计浸出率%g当日累计当日累计1116.8915.3322.390.25256.5610.3225.6515.0737.460.8136.756.0231.678.7946.251.38422.924.3735.996.3252.571.95524.932.7638.754.0356.602.50622.832.1740.923.1759.773.10727.991.1342.051.6561.423.66857.121.1643.211.6963.114.3890.030.9144.121.3364.445.281047.280.7744.891.1265.576.0411-4.870.7745.661.1266.696.81123.670.6846.341.0067.697.64累计382.1046.3467.697.64
由表3可知:①全部浸出液混匀化验结果Cu3.25g/L、Fe4.48g/L, H2SO432.53g/L,表3计算累计加权平均值为Cu3.43g/L、Fe4.35g/L、H2SO431.40g/L,基本相符。②依据表3计算,柱浸吨矿耗酸量40.767kg/t矿,吨铜耗酸为 3.09t/t铜。说明该矿堆浸耗酸较少,比搅拌浸出耗酸少。
七、结论与建议
(1)该矿石原矿性质较复杂。CaO、MBO 含量不高,其脉石矿物对浸出过程和浸出耗酸影响不大;矿石含铜虽然较高,但氧化率一般,结合率很高,实际浸出率较低,矿石含铁较高(21.9%),不仅增加酸耗量,还会对萃取、电积产生不利影响,也会对矿山环保造成不利影响;矿石泥化程度高,细泥沉淀速度慢,也会对浸出后的液固分离带来困难。
(2)多种方案的试验结果,结合该矿石性质分析说明,此次小型试验不同矿样在实验室不同条件下,铜的浸出率及其它指标均达到预期效果。理论(矿样-200目占95.8%)铜浸出率54.13%;小粒度(矿样粒级-5mm)搅拌浸出铜浸出率47.51%;大粒度(矿样粒级-20mm)槽浸铜浸出率39.26%;柱浸(代表堆浸)铜浸出率46.34%。搅拌浸出和柱浸铜浸出率明显高于槽浸,说明空气(有氧)的作用有利于铜的浸出。试验推荐该矿石浸出工艺为堆浸或小粒度(矿样粒级-5mm )槽浸,有条件的情况下,槽浸要考虑加强搅拌的频率和强度。
(3)该矿石不适于细粒级浸出(即现场矿石经过破碎球磨后浸出),尤其不适合揽拌浸出。因泥化严重,造成沉淀时间长,液固分离困难,影响浸出效果。在试验过程中,部分微细矿泥可透过滤纸,因此在现场生产中,要充分考虑到液固分离的困难。矿石经过破碎后进行槽浸,则粒度越小,铜浸出率越高,粒度控制在-5mm、-200目细粒级占10%左右浸出效果最佳。
(4)该矿石比较适于堆浸。堆浸铜浸出速度较快,同样粒度情况下,铜浸出率较槽浸高、耗酸低、铁浸出率也较低,且细泥产生的干扰也小。
(5)该矿石浸出速度快,2d浸出率达到25.65%,浸出率含铜第9d就降到0.91g/L,12d降到0.68g/t,但铜浸出率低,仅为46.34%,说明矿石中结合氧化铜较难浸出。
(6)该矿石铜浸出时,铁的浸出率也较高,理论(矿样-200目占95.8%)浸出液铁含量6.75g/L;小粒度(矿样粒级-5mm)搅拌浸出液铁含量0.8g/L;大粒度(矿样粒级-20mm)槽浸液铁含量1.81g/L;柱浸(矿样粒级-20mm )液铁含量4.35g/L。在现场生产中,铜贵液中铁浓度较高(大于3g/L)会影响电积效率,增加电耗,影响电铜质量,排放时铜也会受到损失。
纳米钛白粉的制备方法---钛醇盐气相热解法及气相氧化法
2019-02-13 10:12:38
一、钛醇盐气相热解法
该工艺以钛醇盐为质料,将其加热气化,用氮气、氦气或氧气作载气,把钛醇盐蒸气预热分化炉,进行热分化反响。其反响式如下:
nTi(OC4H9)4(g)===nTiO2(s)+2nH2O(g)+4nC4H8(g)
日本出光兴产株式会社使用钛醇盐气相热解法出产球形非晶型的TiO2,这种纳米TiO2能够用作吸附剂、光催化剂、催化剂载体和化状品等。据称,为进步分化反响速率,载气中最好含有水蒸气,分化温度以250~350℃为适宜,钛醇盐蒸气在热分化炉中的停留时间为0.1~10s,其流速为10~1000mm/s,体积分数为0.1%~10%;为进步所生成纳米TiO2的耐候性,可向热分化炉中一起导入易挥发的金属化合物(如铝、锆的醇盐)蒸气,使纳米TiO2粉体制备和无机表面处理一起进行,该工艺的最大缺陷是质料本钱较高,产品中残炭含量高,难以组成纯金红石型的纳米TiO2。 二、钛醇盐气相氧化法
将钛醇盐蒸气导入反响器与氧气反响,因为饱满蒸气压的原因,反响前体一般选用钛酸民丙醇酯(TTIP).
Arabi-Katbi等以TTIP为质料,研讨了火焰的方位和结构对组成纳米TiO2的影响。预混合反响器的方位首要影响停留时间,对晶型组成、颗粒尺度有必定影响,但对粒子的描摹影响不大。在层流分散焰反就器中组成纳米TiO2反响器的混合办法和火焰结构能够有用操控产品的均匀原始粒径(10~50mm)和晶型组成(金红石型的质量分数为6%~50%)。为增大粒径和进步产品的金红石型含量,能够经过添加气体的流量而进步反响温度来完结。
气相组成纳米TiO2的办法,除上述几种以外,还有低温等离子体化学法、激光化学反响法、金属有机化合物气相堆积法、强光离子束蒸法、乳液焚烧法等,尽管这些气相法制得的纳米TiO2粉体纯度高,粒径散布窄,分散性好,聚会少,表面活性大,反响速率快,能完结接连化出产。可是气相法反响在高温下瞬间完结,要求反响物在极短的时间内到达微观上的均匀混合,对反响器的型式、设备的原料、加热办法、进料办法均有很高的要求,加之出产本钱高。因而使用价值不大。在上述各种办法中,TiCl4气相氧化法因为经济、环保和出产工艺的柔性而最具竞争力。
铜合金除气剂
2017-06-06 17:50:05
铜合金除气剂该产品为棕红色块剂铜及铜基合金除气片50#是引进的新产品,全部配方以及加工技术来自外国提共,对于铜及铜基合金除氢有显著的效果.适用于铜及铜合金的熔炼除氢。 铜合金除气剂应用范围适用于铜及铜基合金除气(除氢气)。该产品与熔融的铜液接触后,可产生弥散性连续稳定的惰性气体,将熔体中的氢气带出熔体表面。 铜合金除气剂应用方法50#为块剂(300g/块),每块可处理340kg熔体。如熔体重量超过或低于340 kg,可按比例增加或减少。使用时,用烘干的钟罩将50#深深地压入熔体底部,轻轻移动10—15分钟,直到反应完毕,提起钟罩即可。小型坩埚熔炼时,可在熔炼初期将该产品碎成小块放于炉底。 铜及铜合金除气剂 50#使用方便简单,可有效除去铜及铜基合金中的氢气。辅助设备简单,成本低,用钟罩压入即可。有助于改善铸件加工性能,减少铸件孔隙。储存方便安全,使用时无刺激性气体。
天然法生产二硫化钼
2019-01-29 10:09:51
所谓天然法,指在不破坏钼精矿里辉钼矿的结构与组成,仅脱除精矿中混入的杂质矿物,获得天然晶格二硫化钼产品的工艺。由于除杂方式不同,又可分选矿法,浸出法、选矿加浸出法。
1、选矿法
选矿法不仅辉钼矿没经物相转化,杂质矿物也不须经物相转化。常见的实践有:
单一浮选工艺:它利用辉钼矿与杂质矿物间天然可浮性的巨大差异,通过多次精选工艺提纯,生产出含MoS2≥97%的高纯钼精矿。例如:北京天河化工厂采用浮选柱,钼精矿经过七次开路浮选,获得含MoS297%、钼回收率37%的二硫化钼产品。又如智利的萨尔瓦多(Salvador)采用九次浮选工艺,获得含MoS297%左右、钼回收率约65%的二硫化钼产品。
控制磨矿-分级工艺:它利用辉钼矿各向异性的力学特征,与杂质矿物通常为各向同性的力学性能差异,通过控制磨矿和分级,杂质矿物破磨细进入筛下,而片状辉钼矿却难以粉碎留在筛上得到纯化。例如,加拿大钼有限公司采用四辊磨机加分级,获得少量MoS2含量>97%的高纯产品和大量中矿供冶炼。又如,肯尼柯特公司采用三段控制磨矿工艺,获得MoS2含量97%、钼回收率30.1%的产品。
上述的两种选矿法尽管工艺简单、加工费低廉,但钼产品的回收率太低(如前述,最高的萨尔瓦多也仅达65%),导致二硫化钼成本偏高。笔者研究出脱活强浮新工艺,基本解决了选矿法钼回收率低的不足。
脱活-强浮工艺:鉴于钼选矿所采用烃油类非极性捕收剂选择性很差,而且,过程中所加油量的3/4左右富集在产率仅0.2%~0.8%的钼精矿的表面。当大剂量、选择性差的烃油随钼精矿进入生产二硫化钼的再精选工艺,势必造成:(1)一些杂质矿物因吸附有烃油捕收剂而被选进高纯精矿。(2)因油大泡粘,一些杂质矿物又因机械夹杂混进高纯精矿,构成纯化的困难。笔者自行研制出TL药剂[T-脱(To),L-林(Lin)],并采用TL脱活剂强化钼精矿再精选,在工业试验中获得MoS2含量>97%,钼回收率>97%的高纯钼精矿。在发挥选矿法工艺简单、加工费低廉优势的同时,又取得高回收率。TL药剂脱油效果见下表。
表 强浮过程脱油效果
试验序号含油量(%)脱油率(%)试 料产 品闭路试验1.530.4579.59验证试验2.110.6569.19
对钼精矿再精选的影响见图1。
图1 TL用量对MoS2品位及回收率的影响
2、浸出法
此法虽然不改变钼精矿里辉钼矿的结构(与合成法不同),但须改变杂质矿物的物相,通过杂质的物相转变与固液分离来纯化。常见的实践有:
单一氟化浸出工艺:采用HF加HCI(或H2SO4)在50~90℃温度下,将钼精矿浸出4~24h,使其中的硅类杂质和部分可溶于酸的矿物转化进液相或气相而脱除,主要反应式为:[next]
SiO2+6HF=H2SiF6+4H2O
Fe2O3+6HCl=FeCl2+3H2O
FeS+2HCl=FeCl2+H2S↑
CaCO4+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
HF是一个中等强度一元酸,电离度很低,即使在0.01~0.lmol/L的低浓度下,电离度也仅8.5%,电离常数Ka=3.53×10-4或PKa=3.45。而H2SiF6是一个强二元酸,电离度很高,即使在蒸汽状态中,也有50%以上的分子已电离。SiF2-6很稳定,SiF2-6←→SiF4+2F-的解离常数很小,Ka= 7×10-7。HF溶SiO2反应机理是:
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
SiF4+2HF=H2SiF6
在气相中SiF4会逸出;在液相中SiF4不待逸出就会与溶液中F-反应,形成H2SiF6。
浸液中HF用量取决钼精矿中SiO2的重量。笔者对浸出时间、HF用量与SiO2含量间的研究结果见图2。显然,HF耗量为SiO2重量4倍以上为佳。
图2 HF用量对SiO2浸出率的影响
浸液中HCI或(H2SO4)用量在原则上,只需保证足够的酸度(PH≤2),但生产中所加30%HCl或(H2SO4)量往往达到钼精矿重量的1~2.5倍。例如国内某厂浸出工艺中,每产1tMoS2粉,须加入50%的HF350kg,30%的HCl 2t,几乎不再需要添加清水。这样高酸耗有否必要值得考虑。
经浸除硅类及可溶于酸的杂质后,料浆经固液分离、洗滤等,可获高质量二硫化钼滤饼。但该产品往往还夹杂有滤液而含游离酸,最好再用碱液(NaOH、KOH或NH4OH均可,以KOH为佳)洗滤以中和游离酸。净化后的滤饼再经干燥、细磨,即成最终二硫化钼粉。
此法可最大限度脱除硅类杂质,但却无法脱除黄铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)…等难溶于HCI、H2SO4的硫化杂质。而莫氏硬度高达6.5的黄铁矿对产品润滑性能影响很大。为此。对含FeS2较高的钼精矿往往采用以下两种工艺:
(1)焙烧-浸出工艺:钼精矿在常规氟化浸出前,先在有氮气或惰性气氛保护下,经650~800℃焙烧1~2h。此时,黄铁矿将转化为硬度小(3.5)、易溶于HCI(或H2SO4)的磁黄铁矿(FeSx 1<x<2)。或者,将钼精矿掺入H2SO4,在惰性气氛焙烧,黄铁矿转化成可溶的硫酸亚铁(FeSO4)。焙烧后的钼精矿再经上述氟化浸出,就既可除硅又可除去黄铁矿。
(2)两段浸出工艺:钼精矿先经氯化浸出(——布伦达法)-脱除硫化杂质(布伦达法见第二章有关章节)。经除去了硫化杂质的钼精矿再给入常规氟化浸出以脱硅类杂质。
浸出法以杂质矿物的物相转化为手段来纯化钼精矿,钼损耗少、回收率高。但药耗大,成本高,尤其在钼精矿中黄铁矿等硫化杂质偏高时,焙烧-浸出工艺难控制,二次浸出工艺成本太高,困难较大。
3、选矿+浸出法
该法分别吸收选矿和浸出的特点,先经选矿法获得含FeS2少的高纯钼精矿,再经氟化浸出脱硅类杂质,可获高质量的天然晶格的二硫化钼产品。用高纯钼精矿作浸出原料,药耗也会大幅度降低。
西北有色金属研究院研究出的新工艺,就是选矿+浸出法:采用TL脱活强化浮选,获得MoS2含量≥97%、钼回收率≥97%的高纯钼精矿;再经液固比1:1每吨产品添加50%HF150kg,30%HCl 30kg,在50~800℃浸出3h,获得MoS2含量≥99%SiO2含量0.0275%的高质量二硫化钼粉。