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。
天然纤维和化学纤维的区别
2019-03-08 11:19:22
1.植物纤维:植物纤维又称天然纤维素纤维,是由植物上种籽、果实、茎、叶等处获得的纤维。它包含种子纤维、韧皮纤维和叶纤维等。
⑴种子纤维:如棉、木棉等;
⑵韧皮纤维:如苎麻、亚麻、黄麻、槿麻、罗布麻等;
⑶叶纤维:如剑麻、蕉麻等。
2.动物纤维:动物纤维又称天然蛋白质纤维,是由动物的毛发或昆虫的腺排泄物中获得的纤维。它包含毛发类和腺排泄物类。
⑴毛发类:指羊毛、山羊绒、驼毛、兔毛、牦牛绒等;
⑵腺排泄物类:指桑蚕丝、柞蚕丝、蓖麻蚕丝、木薯蚕丝等。
3.矿藏纤维:矿藏纤维又称天然无机纤维,是由矿藏中提取的纤维。首要包含各类石棉。
石棉指具有抗张强度、高挠性、耐化学和热腐蚀、电绝缘和具有可纺性的硅酸盐类矿藏产品。它是天然的纤维状的硅酸盐类矿藏质的总称。下辖2类合计6种矿藏(有蛇纹石石棉、角闪石石棉、阳起石石棉、直闪石石棉、铁石棉、透闪石石棉等)。石棉由纤维束组成,而纤维束又由很长很细的能彼此别离的纤维组成。石棉具有高度耐火性、电绝缘性和绝热性,是重要的防火、绝缘和保温材料。可是因为石棉纤维能引起石棉肺、胸膜间皮瘤等疾病,许多国家挑选了全面禁止运用这种危险性物质。
化学纤维
化学纤维是指由人工加工制造成的纤维状物体,化学纤维又可分为人工纤维和合成纤维两大类。
1.人工纤维:人工纤维,也称再生纤维,是由天然聚合物或失掉纺织加工价值的纤维质料制成的纤维。包含人工纤维素纤维、人工蛋白质纤维、人工无机纤维和人工有机纤维。
⑴人工纤维素纤维:指粘胶纤维、铜纤维、醋酯纤维等。
⑵人工蛋白质纤维:指大豆纤维、花生纤维等。
⑶人工无机纤维:指玻璃纤维、金属纤维、碳纤维等。
⑷人工有机纤维:指甲壳素(蟹壳)纤维,海藻胶纤维等。
2.合成纤维:合成纤维,占化学纤维的绝大部分,是由天然小分子化合物经人工合成有机聚合物后而制得的纤维。包含聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚腈纤维等多种种类。
⑴聚酯纤维:指涤纶纤维,也称作达可纶、特丽纶、帝特纶等
⑵聚酰胺纤维:指锦纶纤维,也称为尼龙、耐纶、卡普隆等
⑶聚腈纤维:指腈纶纤维,也称为奥纶,开司米纶、爱克斯纶等
⑷聚乙烯醇纤维:指维纶纤维,也称作纶、妙纶等
⑸聚氯乙烯纤维:指氯纶纤维,也称作天美纶、滇纶等
⑹聚纤维:指丙纶纤维,也称其为帕纶
⑺聚基酯纤维:指纶纤维,也称弹性纤维、司潘德克斯纤维等
⑻其它纤维:包含芳纶1414、氟纶、碳纤维等
天然纤维和化学纤维辨别办法:
①辨别的办法有手感、目测法、焚烧法、显微镜法、溶解法、药品着色法以及红外光谱法等。在实践辨别时,常常需要用多种办法,归纳分析和研讨今后得出成果。
②一般的辨别过程如下: A. 首先用焚烧法辨别出天然纤维和化学纤维。 B.如果是天然纤维,则用显微镜调查法辨别各类植物纤维和动物纤维。如果是化学纤维,则结合纤维的熔点、比重、折射率、溶解功能等方面的差异逐个差异出来。 C.在辨别混合纤维和混纺纱时,一般可用显微镜调查承认其间含有几种纤维,然后再用恰当办法逐个辨别。 D.关于通过染色或收拾的纤维,一般先要进行染色剥离或其它恰当的预处理,才或许确保辨别成果牢靠。
化学纤维优点:低密度,高强度,伸拉性好,不易霉变和虫蛀,无异味,气密性好,抗皱性好,纤维细长易于加工,成本低,产值大,耐洗刷。
天然纤维的害处:产值低,化学性质不稳定,纤维太短,易霉变和虫蛀,易褪色,抗皱性差,不耐磨,加工洗刷不方便,有异味。
小型铝制承压锅炉技术要求
2019-01-02 14:54:42
1.小型铝制承压锅炉的材料应当符合GB3193《铝及铝合金热轧板》和GB/T3190《变形铝及铝合金化学成分》的规定。铝材的许用应力按照国家标准提供的力学性能选取,其安全系数:NB=4.0,NS=1.5。锅筒(壳)或者炉胆的取用壁厚不得小于4毫米。
2.小型铝制承压锅炉的锅筒(壳)、炉胆与相连接的封头、管板可以采用插入式全焊透的T形连接结构。
3.小型铝制承压锅炉的封头应当用整块铝板制造,需拼接时不得超过两块,拼接焊缝应当采用全焊透结构,并保证焊透。
4.小型铝制承压锅炉必须采用符合下列要求的水封式安全装置:
(一)水封管的直径应当根据锅炉的额定容量和压力确定,且内径不得小于25毫米;
(二)水封装置安装时,其有效水柱高度最大不得超过4米且只允许负偏差;
(三)水封管上不得装设任何阀门,同时应当有防冻措施。
5.小型铝制承压锅炉应当每两年进行一次水压试验,水压试验按照第二十五条规定执行。在水压试验前,应当进行必要的内外部检查。
6.小型铝制承压锅炉不得采用酸、碱进行清洗。
一张图看懂气凝胶材料
2019-01-04 09:45:26
东气多晶硅
2017-06-06 17:50:10
中国东方电气集团旗下的东汽投资发展有限公司峨嵋半导体材料厂、研究所(以下简称:东汽峨半厂所)座落在举世闻名的旅胜地峨眉山脚下,占地面积 430余亩。东汽峨半厂所是1964年10月以原冶金部
有色金属
研究院338室和沈阳冶炼厂高纯
金属
车间为主组建的我国第一家集半导体材料科研、试制、生产相结合的大型厂(所)一体的企业,是
有色
工业重点骨干企业,其中,“研究所”是国家242所重点科研所之一,每年承担多项国家及军工重点科研专题项目,是我国硅材料主要生产企业之一。现有职工近1600人,各类技术人员681人,其中具有高级技术职称的有22人,中级技术职称有214人。 东汽峨半厂所是省级“企业技术中心”。截至目前,共取得科研成果300多项,其中获省部级以上成果奖80多项,累计开发试制新产品6000多种。先后为我国电子信息、能源交通、机械电力等许多工业部门和研究领域提供了相关的半导体材料。同时向我国洲际导弹、海上发射运载火箭、人造卫星、北正负电子对撞机及神舟5号、6号飞船等提供了关键材料,为我国国防事业做出了重要贡献,多次受到中央、、中央军委及中央相关部委的通报表彰。 经过四十多年的建设和发展,东汽峨半厂所现资产总额达19.42亿元,已形成硅材料(多晶硅、单晶硅、硅片)、高(超)纯
金属
材料、化合物半导体材料及高纯气体、高纯试剂等4大产品系列,产品品种及规格达650多个。目前主要产品年生产能力已达到:多晶硅700吨,单晶硅100吨、硅片30吨、高纯
金属
65吨,是全国最大的多晶硅和高纯
金属
生产供应商。 东汽峨半厂所的发展目标是:坚持“多电并举” 发展战略,在“十一五”末,主要产品年生产能力达到多晶硅5200吨、单晶硅1000吨、硅片5000万片、高纯
金属
100吨,年销售收入达到50亿元,并利用多晶硅优势,广泛寻求战略合作伙伴,共同打造光伏
产业
链,形成100亿元规模的
产业
集群。
小型有色金属选矿厂设计与实践
2019-02-25 13:30:49
一、小型选矿厂的破碎与筛分
小型选矿厂一般受基建投资和厂地等要素限制不设查看筛分,但在原矿仓上部一定要设一个固定格筛,操控进入初碎破碎机的给料粒度。这是因为小型选矿厂虽然处理矿量较少,但原矿最大给矿粒度却依然较大,挑选粗碎设备时要统筹好处理矿量较少和最大给矿粒度较大之间的对立。现在,粗碎破碎机遍及选用PEF250×400型颚式破碎机,格筛的筛孔尺度规划为200×200mm2外,单个100吨/日的选矿厂粗碎破碎机也有选用PEF400×600型颚式破矿机,这样格筛的尺度可以规划为330×330mm2上矿石由人工在筛上击碎至200×200mm230×330mm2。固定格筛由12kg/m普通碳素钢的轻轨焊接而成。小型选矿厂的破碎流程一般都规划为二段开路流程,上面现已说到,粗碎破碎机宜选用PEF250×400型颚式破碎机,细碎破碎机宜选用PEF150×750型颚式破碎机。圆锥破碎机因为其结构杂乱,重量大,外型尺度大,报价高,所以很少选用。需求要点提出的是,挑选细碎设备,反击式破碎机和锤式破碎机因为具有结构简略、体积小、出产能力大、破碎比高,可使产品粒度到达6mm以劣等长处,应该是小型选矿厂抱负的细碎设备,笔者也曾经在规划汝阳县红星选矿厂选用过,在洛宁青岗坪金矿选矿厂运用过。出产实践证明,运用该类型破碎机可以使产品粒度到达6mm以下,与惯例破碎流程比较可以使选厂出产能力进步15%左右,出产成本下降5元/吨左右。但终究都因为其冲和反击板磨损过快,材料质量一向无法从根本上处理,终究在选厂工人的要求下,改换成PEF150×750型颚式破碎机。不过跟着科学技能的不断发展,只需高速工作的冲和反击板的材料质量可以改善,这两种设备应该成为小型选矿厂最为抱负的细碎设备
二、磨矿与分级
1、磨矿与分级流程磨矿与分级流程首要视磨矿产物的粒度来断定,就是要使选别矿藏到达单体解理。豫西一带的黄金选矿厂和有色金属选矿厂要求的产品粒度一般都在65%%—200目左右,属中硬矿石,因而,出产中根本都选用一段一闭路磨矿分级流程。
2、磨矿设备 依据各磨矿设备的特色和一段一闭路磨矿分级流程的要求,磨矿设备选用格子型球磨机比较适合,在出产实践中,根本选用的亦是格子型球磨机。但从1998年开端,一种新式的圆锥球磨机正逐渐替代传统的格子型球磨机。圆锥球磨机与传统格子型球磨机比较,首要作了如下改善:a.把球磨机排矿端改为圆锥型,去掉了格子板。这样改的长处是,钢球在排矿端圆锥体的效果下,在筒体内按球径巨细摆放,球磨机给矿端为大球,首要对刚进入筒体内的大粒径矿石发生冲击破坏,排矿端为小球,首要对小粒径矿石发生研磨破坏,这样就优化了矿石在筒体内的碎磨进程,使得球磨机的磨矿功率得到进步。这在出产实践中已得到证明。b.把球磨机两头的传动部分由轴瓦式改为双面轴承,这就使得球磨机变得装置简单,平常保养、光滑便利。圆锥球磨机的改善除以上两项外还有其它许多地方,总归,通过河南洛宁干树金矿青岗坪选厂近两年多的运用,感到该类型设备工作正常,与传统格子型球磨机比较,具有:重量轻、能耗低、噪音小、钢耗低、保护便利、出产功率高级长处。
3、分级设备 依据分级机的技能功能和产品粒度65%—200目左右的要求,分级设备宜选用高堰式单螺旋分级机。在挑选分级机的规格时,要充分考虑小型选矿厂设备小、自动化程度低、出产工作不安稳、技能操作水平差等要素,在按公式:计算出分级机规格后,实践挑选时,要添加一个规格。如:50吨/日选矿厂需求装备的分级机规格是:实践挑选时若选FLG-750,则理论上可行,而实践出产中却因为出产工作不安稳,技能操作水平差,常常使分级产品达不到要求,下降了收回矿藏的收回率。例如:河南汝阳金铅矿王坪选矿厂和汝阳付店东沟选矿厂,两座选矿厂同为50吨/日出产规格,处理的矿石性质根本相同,王坪选矿厂选用的是FLG-1000分级机,东沟选矿厂选用的是FLG-750分级机,在一九九二年全年出产中王坪选矿厂一向出产安稳,全年收回率为,而东沟选矿厂的选矿目标则时好时坏,很不安稳,全年收回率仅为,几年的出产中,他们的操作人员也进行过沟通,但东沟选矿厂的选矿目标一向没有王坪选矿厂的目标安稳,全年累计收回率均低2%以上。选用圆锥球磨机比选用格子型球磨机显着减少了装置功率。
小型铝制承压锅炉的技术要求
2019-01-14 13:50:25
1、小型铝制承压锅炉的材料应当符合GB3193《铝及铝合金热轧板》和GB/T3190《变形铝及铝合金化学成分》的规定。铝材的许用应力按照国家标准提供的力学性能选取,其安全系数:NB=4.0,NS=1.5。锅筒(壳)或者炉胆的取用壁厚不得小于4毫米。 2、小型铝制承压锅炉的锅筒(壳)、炉胆与相连接的封头、管板可以采用插入式全焊透的T形连接结构。 3、小型铝制承压锅炉的封头应当用整块铝板制造,需拼接时不得超过两块,拼接焊缝应当采用全焊透结构,并保证焊透。 4、小型铝制承压锅炉必须采用符合下列要求的水封式安全装置: (一)水封管的直径应当根据锅炉的额定容量和压力确定,且内径不得小于25毫米; (二)水封装置安装时,其有效水柱高度较大不得超过4米且只允许负偏差; (三)水封管上不得装设任何阀门,同时应当有防冻措施。 5、小型铝制承压锅炉应当每两年进行一次水压试验,水压试验参照《锅炉整体水压试验工艺》执行。在水压试验前,应当进行必要的内外部检查。 6、小型铝制承压锅炉不得采用酸、碱进行清洗。
气瓶用无缝钢管
2019-03-19 09:03:26
前言 气瓶用无缝钢管标准非等效采用日本JISG 3429—1988《高压容器用无缝钢管》,并结合我国气瓶用无缝钢管供需情况而制订。 气瓶用无缝钢管标准与JISG 3429—1988相比增加了用钢锭直接制成的钢管的低倍检验和非金属夹杂物检验以及连铸管坯制成的钢管的非金属夹杂物检验;将钢管试样的热处理规范及热处理后的力学性能和无损探伤检验由协商项目改为必保项目。 气瓶用无缝钢管标准由国家冶金工业局提出。 气瓶用无缝钢管标准由全国钢标准化技术委员会归口。 气瓶用无缝钢管标准起草单位:上海宝钢集团公司、冶金工业信息标准研究院、天津钢管公司。 气瓶用无缝钢管标准起草人:钱秋根、李玉光、吴跃泉、封文华、张宝利。 1 气瓶用无缝钢管范围 气瓶用无缝钢管标准规定了气瓶用无缝钢管的尺寸、外形、重量、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书。 气瓶用无缝钢管标准适用于制造气瓶用的热轧或冷轧(拔)无缝钢管。 2 引用标准 下列标准所包含的条文,通过在气瓶用无缝钢管标准中引用而构成为气瓶用无缝钢管标准的条文。气瓶用无缝钢管标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用气瓶用无缝钢管标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB/T 222—1984 钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差 GB/T 223.5—1997 钢铁及合金化学分析方法 还原型硅钼酸盐光度法测定酸溶硅含量 GB/T 223.11—1991 钢铁及合金化学分析方法 过硫酸铵氧化容量法测定铬量 GB/T 223.12—1991 钢铁及合金化学分析方法 碳酸钠分离—二碳酰二肼光度法测定铬量 GB/T 223.14—1989 钢铁及合金化学分析方法 钽试剂萃取光度法测定钒量 GB/T 223.19—1989 钢铁及合金化学分析方法 新亚铜灵—三氯萃取光度法测定铜量 GB/T 223.23—1994 钢铁及合金化学分析方法 丁二酮肟分光光度法测定镍量 GB/T 223.26—1989 钢铁及合金化学分析方法 硫酸盐直接光度法测定钼量 GB/T 223.62—1988 钢铁及合金化学分析方法 乙酸丁酯萃取光度法测定磷量 GB/T 223.63—1988 钢铁及合金化学分析方法 高钠(钾)光度法测定锰量 GB/T 223.68—1997 钢铁及合金化学分析方法 管式炉内燃烧后钾滴定法测定硫含量 GB/T 223.69—1997 钢铁及合金化学分析方法 管式炉内燃烧后气体容量法测定碳含量 GB/T 226—1991 钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法 GB/T 228—1987 金属拉伸试验法 GB/T 229—1994 金属夏比缺口冲击试验方法 GB/T 241—1990 金属管液压试验方法 GB/T 1979—1980 结构钢低倍组织缺陷评级图 GB/T 2102一1988 钢管的验收、包装、标志和质量证明书 GB/T 4336—1984 碳素钢和中低合金钢的光电发射光谱分析方法 GB/T 5777—1996 无缝钢管超声波探伤检验方法 GB/T 7735—1995 钢管涡流探伤检验方法 GB/T 1056l一1989 钢中非金属夹杂物显微评定方法 GB/T 12606—1999 钢管漏磁探伤方法 GB/T 17395—1998 无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差 GB/T 17505—1998 钢及钢产品交货一般技术要求 YB/T 5137—1998 高压用无缝钢管圆管坯 3 尺寸、外形、重量3.1 外径和壁厚3.1.1 钢管的外径和壁厚应符合表1的规定。 表1 钢管的外径和壁厚 mm 根据需方要求,经供需双方协商,可供应表1以外规格的钢管。3.1.2 钢管的外径和壁厚的允许偏差应符合表2的规定。 表2 钢管的外径和壁厚允许偏差 3.2 长度3.2.1 通常长度 钢管通常长度为4 000~12 000mm。3.2.2 定尺和倍尺长度 钢管的定尺长度应在通常长度范围内,长度允许偏差如下: 长度≤6 000mm时 mm; 长度>6 000mm时 mm。 钢管的倍尺总长度应在通常长度范围内,全长允许偏差为 mm。 每个倍尺长度应按下列规定留出切口余量: 外径≤159 mm时 5~10mm; 外径>159mm时 10~15mm。3.3 外形3.3.1 弯曲度 钢管的弯曲度不得大于1.5mm/m。3.3.2 椭圆度和壁厚不均 根据需方要求,经供需双方协商,并在合同中注明,钢管的椭圆度和壁厚不均应分别不超过外径和壁厚公差的80%。3.3.3 端头外形 钢管两端端面应与钢管轴线垂直,切口毛刺应清除。3.4 交货重量 钢管按实际重量交货,亦可按理论重量交货。钢管理论重量的计算按GB/T17395的规定,钢的密度按7.85kg/dm3。 根据需方要求,经供需双方协商,并在合同中注明,交货钢管实际重量与理论重量的偏差应符合如下规定: 单根钢管:±10% 每批最少为10t的钢管:土7.5%3.5 标记示例 用35CrMo钢制造的外径为108mm,壁厚为4mm的钢管: a)热轧钢管,长度为4 000mm倍尺,其标记为: 35CrMo-108×4×4 000倍-GB 18248—2000 b)冷轧(拔)钢管,长度为8 000mm,其标记为: 冷35CrMo-108×4×8 000-GB 18248—2000 4 技术要求4.1 钢的牌号和化学成分4.1.1 钢的牌号和化学成分(熔炼分析)应符合表3的规定。4.1.2 需方要求进行成品分析时,应在合同中注明。 成品钢管的化学成分与表3比较的允许偏差应符合GB/T 222的规定。 表3 钢的牌号和化学成分 4.2 制造方法4.2.1 钢的制造方法 钢应采用电炉或氧气转炉冶炼。4.2.2 钢管的制造方法 钢管应采用热轧或冷轧(拔)方法制造。4.3 交货状态 热轧钢管以热轧状态交货,冷轧(拔)钢管以正火或退火状态交货。4.4 力学性能 钢管热处理毛坯制成的试样测出的纵向力学性能应符合表4的规定。 表4 室温纵向力学性能 4.5 密实性 钢管的密实性检验可采用液压试验或无损探伤检验,检验方法由供方选择。4.5.1 液压试验时,钢管在5MPa试验压力下不出现渗漏现象,试验压力保持时间不少于5s。4.5.2 无损探伤检验可采用涡流探伤检验也可采用漏磁探伤检验。 涡流探伤检验按GB/T 7735的验收等级A。 漏磁探伤检验按GB/T 12606的L4。4.6 低倍检验和非金属夹杂物检验4.6.1 用钢锭直接制成的钢管应进行低倍检验。钢管横截面酸浸试片上不应有目视可见的白点、夹杂、皮下气泡、翻皮和分层。 用钢锭直接制成的钢管和连铸管坯制成的钢管应进行非金属夹杂物检验。钢管的非金属夹杂物按GB/T 10561中的JK系列评级图评级。A、B、C、D各类夹杂物按最严重者判定,级别应分别不大于2.5级。4.6.2 对于轧制(锻)管坯的低倍检验和非金属夹杂物检验以及连铸管坯的低倍检验应在管坯上进行,并符合YB/T 5137的规定。4.7 表面质量 钢管的内外表面不得有裂纹、折叠、轧折、离层和结疤。这些缺陷必须完全清除掉,清除处应光滑,清除深度不得超过公称壁厚的负偏差。清理处的实际壁厚不得小于壁厚允许的最小值。 深度不超过壁厚负偏差的其他局部缺陷允许存在。4.8 无损检验 钢管应按GB/T 5777的规定逐根进行超声波探伤检验,冷轧(拔)钢管按C5级,热轧钢管由供需双方协商。 经过液压检验的钢管,可按GB/T 12606的L2逐根进行漏磁探伤检验。 5 试验方法5.1 钢管尺寸和外形应采用符合精度要求的量具,逐根进行测量。5.2 钢管的内外表面应在充分照明条件下逐根进行目视检查。5.3 钢管的其他检验应符合表5的规定。 表5 钢管的检验项目、试验方法及取样数量、 6 检验规则6.1 检查和验收 钢管的检查和验收由供方技术监督部门进行。6.2 组批规则 钢管按批进行检查和验收。每批钢管应由同一牌号、同一炉(罐)号、同一规格和同一交货状态的钢管组成,每批钢管数量不大于200根。6.3 取样数量 每批钢管各项检验的取样数量应符合表5的规定。6.4 复验和判定规则 钢管的复验和判定规则应符合GB/T 2102和GB/T 17505的规定。 7 包装、标志和质量证明书 钢管的包装、标志和质量证明书应符合GB/T 2102的规定。
天然沸石的加工技术简析
2019-02-28 11:46:07
天然沸石加工的意图是进步沸石的纯度、孔体积、比表面积、吸附功能和离子交流才能、热稳定性、白度等以满意运用范畴的需求。现在选用的加工技能首要有破坏分级、选矿、焙烧、改型和化学处理等。
天然沸石矿的选矿提纯比较困难,首要原因是(一)沸石矿藏结晶粒度细微,一般为0.001~0.05㎜;(二)沸石与其伴生矿藏(蒙脱石、绢云母、石英、玉髓、蛋白石、长石、绿泥石等)在嵌布粒度及物理化学性质上极为挨近。因此,虽然现已进行了很多的选矿研讨,但真正在工业上施行选矿工艺的加工厂商很少。一般是通过手选后直接进行破碎、筛分和磨矿分级后直接出售。但这种简略加工后的产品很难替代人工合成沸石分子筛用于石油化工、原子能工业等需求高纯度和特定的孔径、孔体积、可交流离子品种等的范畴。因此,要进步天然沸石的运用价值和经济价值,选矿提纯和进一步的深加工是十分必要的。
在天然沸石的选矿提纯方面,国内外已进行了很多的研讨,运用的办法包含浮选、重选、磁选、选择性絮凝等。
关于原矿首要由钙型丝光沸石(50~55%)、钙型斜发沸石(20~25%)、石英类(10~15%)、钙型蒙脱石(3~7%)和长石(2~4%)组成、嵌布粒度为0.005~0.03㎜的矿石,选用预先分级脱除(-9μm)矿泥→摇床除掉石英、长石及其他脉石矿藏→ 细磨(-38μm)→ 分级脱除(-9μm)矿泥→浮选(收回丝光沸石)的工艺流程,可得到丝光沸石含量达80%左右的精选沸石。
焙烧办法首要用来进步沸石的离子交流容量和吸附才能。工艺进程是首要对沸石原矿(以丝光沸石为主的矿石)进行枯燥、选矿和破坏,然后给入焙烧炉中进行焙烧,焙烧温度不超越500℃,之后用水急骤冷却,最终进行枯燥。
天然沸石脱水后能很多吸附气体,因此可用作气体载体。但由于沸石内部结构的特色,不是一切的天然沸石都能作为载气体。改型技能就是通过化学处理使不能载气或载气功能较差的沸石变成氢型、铵型和混合型,以进步其载气量。改型办法是先将沸石质料进行焙烧,冷却后参加(氢型)、氯化铵(铵型)或与氯化铵的混合溶液进行煮沸或加热浸泡,然后进行洗刷,洗至中性后再进行过滤和枯燥。
精选后的天然沸石原本具有较大的吸附才能和离子交流容量,通过恰当化学处理后,其功能可明显进步。例如,将沸石破坏至5~80目,用酸(和硫酸)处理10~20小时,再中和及用水煮沸,然后进行枯燥和焙烧,最终再破坏到30~50目。经这样处理过的沸石对气相和液相物质的吸附才能能够到达乃至超越活性炭。别的,将天然沸石用稀无机酸(HCl、H2SO4、HNO3、HClO4等)处理,使H+交流率进步到20%以上,成型后在90~110℃温度下枯燥,最终用350~600℃温度加热活化成H型沸石,具有很高的吸附才能和离子交流容量。
将天然沸石用过量的钠盐溶液(NaCl、Na2SO4、NaNO3等)处理,使钠离子交流率到达75%以上,成型后枯燥加工制成Na型沸石,能大大进步对气体的吸附才能。
高氧化率铅锑锌硫化矿选矿小型试验研究
2019-02-20 10:04:42
一般来说,含硫高的有色金属硫化矿矿石简略起火燃烧,国内外普遍存在,该类矿石有用金属氧化程度高,性质杂乱,选别难度大,现在尚无行之有用的选别技能,资源开发也不多。在大厂矿田,火烧锡石-多金属硫化矿矿石储量较大,该部分矿石含有锡、铅锑、铟锌等多种有用金属,储量丰厚,潜在价值高。其间锡石价值约占45%,能够用传统办法选别;铅、锑、锌归纳价值约占50%,但氧化率较高,别离到达10%~40%,用普通硫化矿选别办法无法取得抱负的选别目标。有必要探究有用的工艺流程和药剂准则,以到达归纳收回的意图,使难以运用的矿产资源提前得到归纳运用,给厂商和工业带来实践的经济效益,并给其他火烧硫化矿选别提供有利的学习。
一、原矿性质
(一)原矿分析
实验归纳矿样取自矿山原矿。该矿石首要有用矿藏为锡石、铁闪锌矿、脆硫锑铅矿、辉锑锡铅矿、黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂以及稀贵金属银、铟、镉等,并含有少数的铜和铋,脉石首要是方解石和石英,试样的多元素化学分析成果见表1,矿藏组成分析见表2。
表1 实验原矿化学多元素分析成果(%)表2 实验原矿矿藏组成含量分析成果(%)(二)矿石性质特色
从原矿分析能够看出,原矿含锡档次较低,且锡石晶体嵌布粒度较细,并有较大一部分呈浸染
状嵌布于脉石与硫化矿中,特别与硫化矿亲近共生。各种硫化矿均呈以细粒为主的不均匀嵌布,且彼此嵌结比较细密,除黄铁矿磨至0.2mm以下根本解离外,其他硫化矿藏则需磨至0.1mm以下才彻底解离。其他,铅锑、锌矿藏的氧化率较高,锌矿藏的氧化率一般在11%左右,铅、锑矿藏的氧化率到达30%,最高时到达44%,35%%;一起还存在可浮性较好,性质与铁闪锌矿附近的磁黄铁矿,含量较高。
二、实验流程与药剂准则
依据矿石性质特色,该矿石属氧化矿、硫化矿混合结晶的杂乱矿石。同类矿石的生产实践标明,锡石简略过粉,硫化矿浮选粒度超越0.3mm就难以上浮,所以矿石磨至0.3mm比较适宜,该粒度不致构成严峻的锡石过粉。在此粒度下,锡石归纳解离度到达90.54%,铅锑锌矿藏的归纳解离度到达85%,浮出铅锑锌矿藏后,浮选尾矿中的锡石用重选办法处理,而铅锑矿藏则另与锌矿藏浮选别离收回。这是锡石2多金属硫化矿惯例的选别办法。因而,矿藏别离实验流程首要考虑了两个计划:铅锑优先浮选流程和全浮2铅锌别离流程。
该矿石选其他另一个要害问题是被严峻氧化的铅锑锌矿藏的浮选收回。关于氧化铅锌矿藏的浮选收回,国内外近几年首要研讨方向是:(1)研发氧化铅锌矿的选择性捕收剂,到达不必或少用完成分选的意图;(2)探究不脱泥分选工艺;(3)处理氧化锌矿与与碳酸盐的别离问题;(4)研讨氧化矿藏的选择性絮凝别离工艺;(5)深化优化惯例选矿工艺[1]。研讨工作虽然有必定的发展,但没有实质性的打破,选矿收回率低,归纳经济效益差。而大厂矿田被火烧氧化的铅锑锌矿藏又有其共同的性质特色,与氧化铅锌矿不同较大。据开始分析,该矿石被严峻氧化后,铁闪锌矿表面构成氧化铁薄膜,影响了锌矿藏的可浮性。脆硫铅锑矿表面构成硫酸铅掩盖,在矿浆中溶解亲水;Pb2+吸附在其间的辉锑矿表面后,亲水难浮[2]。这些特色决议了实验中有必要探究共同的药剂准则,以消除影响矿藏可浮性的各种因素。所以在两个流程实验中,侧重考虑了氧化铅锑锌矿藏的活化剂和选择性捕收剂以及它们与普通硫化矿浮选剂的组合效果。
三、成果与分析
(一)优先浮选流程实验
优先浮选流程工艺简略,所以实验中首要考虑了该计划。准则流程为:磨矿2铅锑浮选2锌硫混浮2锌硫别离。浮选给矿当选粒度为-0.3mm。依据当地选矿经历,实验探究了在中性至弱酸性(pH=6~7)矿浆条件下,选用丁铵黑药或乙硫氮做捕收剂,XSQ、或氯化做活化剂,独自或联合运用来优先浮选铅锑矿藏。开路条件实验流程图略,实验最好成果见表3。
表3 铅锑优先浮选条件实验成果(%)实验成果标明:选用铅锑优先浮选流程计划,铅锑精矿的档次和收回率均较低,较佳目标均为40%左右,锌精矿档次和收回率也偏低,只到达50%,70%左右。分析各产品粒度可知,铅锑精矿中+0.1mm的粗粒铅锑矿藏根本上没有上浮,丢失的铅锑金属大部份是在浮锌尾矿中,阐明浮选别离的粒度过粗。其他一个原因,部分铅锑矿氧化程度较深,在没有硫酸铜参加活化的情况下,这部分铅锑矿藏很难在优先浮选中上浮。阐明优先浮选流程并不合适该矿石的选别。
(二)全浮2铅锌别离流程实验
该计划准则流程为:磨矿2硫化矿全浮2硫化矿再磨2铅锑浮选2锌硫别离。硫化矿全浮给矿当选粒度为-0.3mm。铅锑、锌别离浮选给矿当选粒度为-0.1mm。
该计划先后进行了全浮作业药剂比照实验、全浮2别离流程开路实验和闭路实验。
1、全浮作业药剂比照实验
实验首要探究了氯化、、XSQ、X活化剂这几种药剂,在独自运用或合作运用的情况下对被火烧的铅锑锌氧化矿藏的活化效果,流程见图1。图1 全浮作业药剂比照实验流程图
比照实验成果标明,氯化和X活化剂对氧化铅锑锌矿藏的活化效果较差,的活化效果次之,XSQ的最好。实验发现易与矿浆中游离的铜、铅金属粒子发作化学反应,构成铜、铅的硫化物沉积,而相对添加了硫酸铜、XSQ与联合运用时的药剂用量。其他,在其它药剂条件根本相同的情况下,跟着全浮粗、扫选作业硫酸用量的添加,XSQ的用量可相对地削减。
实验条件(g·t-1):硫酸:3000;硫酸铜:450;黄药:512;2#油:147。
部分药剂比照实验成果见表4。
表4 全浮作业药剂比照实验成果(%)2、全浮2铅锌别离流程开路实验
在全浮作业药剂比照实验成果中,选定了XSQ做为氧化铅锑矿的首要活化剂,硫酸做为辅佐清洗、活化剂。实验对铅锑浮选作业的药剂准则做了比较详细的探究,先后对硫化矿按捺剂:、硫酸锌、、腐植酸钠、石灰进行了比照实验;其他,还探究了乙硫氮对铅锑矿的选择性捕收效果。流程实验较佳的比照成果见表5。
表5 铅锌别离较佳条件实验成果(%)实验成果标明:铅锑浮选作业在弱碱性矿浆条件下(pH=8左右),只选用惯例的+硫酸锌作按捺剂,合作运用少数的捕收剂乙硫氮,通过一粗二精一扫作业,便可取得较高质量的铅锑精矿,Pb+Sb金属含量到达45%以上,铅金属收回率到达58%左右。锌浮选作业选用石灰做黄铁矿、磁黄铁矿的按捺剂,用硫酸铜活化被按捺的锌矿藏,以少数黄药做捕收剂,通过一粗一精一扫作业,便可取得含锌48%,收回率73%以上的高质量锌精矿,锌矿藏比较照较好选。
(三)小型闭路实验
归纳比照全浮2铅锌别离流程与铅锑优先浮选流程的小型开路实验成果,全浮2铅锌别离流程的选别目标较好,故小型闭路实验仅选用该流程计划。与开路实验比较,闭路实验流程别离添加了一次铅精选和一次锌精选作业,以消除中矿循环回来对铅、锌精矿质量的不良影响,详细实验流程见图2。闭路实验成果见表6。图2 闭路实验流程
表6 闭路实验成果P%四、结语
1、大厂矿田火烧锡石2多金属硫化矿铅锑锌矿藏以表面严峻氧化为主,表面的氧化掩盖物严峻影响了矿藏的可浮性。
2、硫酸与XSQ归纳效果能铲除矿藏表面严峻氧化的多种掩盖物,使铅锑锌矿藏相对简略上浮。
3、乙硫氮对被氧化过的铅锑矿藏有较好的捕收效果。
4、选用全浮2铅锌别离工艺,用XSQ和乙硫氮别离做氧化铅锑矿的活化剂与选择性捕收剂,可取得较好的选别目标:铅锑精矿档次到达44.95%、收回率为60.92%;锌精矿档次到达46.37%、收回率为81.17%;全浮选尾矿中锡金属的收回率到达89.16%。
参考文献:
[1] 方启学.西部氧化铅锌资源提取根本思路讨论[J].矿冶,2002,75-78(增刊):200.
[2] 胡为柏.浮选(修订版)[M].长沙:中南工业大学.
小型有色金属选矿厂设计注意事项
2019-02-13 10:12:44
选矿厂是矿山出产的首要环节之一。选矿厂的规划,有必要遵循党的路线和有关政策、政策,依据矿山建造的总体规划进行。 一般应优先挖掘档次高、矿石可选性好、运送便当、供电和供水条件好、基建土程是少的矿区。这样做出资少、上马快,有利千赶快发挥出资作用。,矿山建造的次序,应该是先上采矿,后建选矿厂,两者建造进展有必要联接,一起构成出产能力。 一、选矿厂规划的断定 选矿厂的规划,一般应依据主管部分下达的规划任务书断定,在拟定规划任务书断定选矿厂规划时,应考虑下列问题: (一)依据国家的需求,地质资源和矿床赋存状况,选矿厂的建厂条件,以及在技能上的或许和经济上的合理来断定选矿厂的规划。 (二)有必要仔细遵循履行“鼓足干劲,力争上游,多快好省地建造社会主义”的总路线。发扬“自给自足,艰苦奋斗”的精神,一般可以一次建成到达规划规划,也可依据出资、设备直销等状况,分期建造,逐渐到达规划规划。 (三)断定选矿厂规划时,有必要在矿山挖掘技能条件答应的状况下,考虑合理的效劳年限。选矿厂的效劳年限按B+C1级的矿床工业储量进行核算,C2级储量一般做为建造远景规划之用。 小型有色金属选矿厂的效劳年限一般应为十年左右。可是关于国家迫切需求的金属,或因特殊原因需加速回采的矿山以及某些简易小型有色金属选矿厂,其效劳年限可以恰当缩短。 关于边探边采的矿山,应当操控有三至五年的开辟矿量,此开辟矿量可作为断定选矿厂规划的依据。 二、选矿厂的作业准则 选矿厂的作业准则,一般为全年接连作业制。各工段设备作业率应依据外部运送、供电、备品配件直销,检修配备水平缓工段性质来断定。 小型有色金属选矿厂冶金体系规则每年作业日为330天及306天两种作业准则。依据现在小型选矿厂的出产状况,选用306天的接连工用准则比较适宜,若自建柴油发电站,则年作业天数还可恰当削减。设备年作业率可参阅下表选取。 三、选矿实验 选矿工艺流程的断定,一般应依据实验研讨单位提交的实验报告或参阅相似选矿厂的出产实践材料进行。 1、选矿试样有必要具有必定的代表性。其技能要求由规划、实验研讨单位会同地质部分一起提出。 2、实验规划,首要决定于矿石性质的杂乱程度、选用的工艺办法和拟建选矿厂的出产规划。一般应有实验室小型闭路实验材料,对简略、易选矿石,有实验室流程实验材料或有相似选矿厂的出产实践材料即可。对杂乱难选的多种类矿石,则应该有接连性实验材料。 3、选矿实验的内容和深度有必要满意规划的需求,其间应特别留意归纳使用及“三废”处理。 四、厂址挑选[next] 厂址挑选是一项政策性强,考虑要素多,比较杂乱的作业。不公要考虑原矿和产品运送、供电、供水、尾矿运送和堆存、工程地质条件、土石方工程量及施工建造的合理条件;还应侧重考虑对农业的影响。正确地挑选厂址,是保证矿山长时间合理出产的重要要素。厂址的断定,有必要在深入细致的查询研讨作业基础上,归纳考虑各项要素,进行多计划全面的技能经济比较。在详细作业中一般需考虑下列要素: 1、挑选厂址有必要仔细遵循“以农业为基础”的政策。要留意节省用地,不占良田,少占家田,不阻碍农田水利建造,在或许条件下,结合施工造田,援助农业。 2、要充分使用天然地势,尽或许使用20°-25°的山坡,且工程地质条件好的地段建厂,削减土石方工程量,完成矿浆和尾矿自流或半自流。 3、选矿厂厂址,对浮选厂来说,一般应接近矿山首要坑口或井口以削减原矿运送费用。但关于重选厂来说,因为用水量大,供水费用高,厂址接近水源较适宜;但当矿区距水源较远时,则需求对原矿运送和供水进行技能经济归纳比较后断定。 4、挑选选矿厂厂址的一起,要特别留意尾矿库的挑选。小型有色金属选矿厂的尾矿产率一般占原矿的80-98%。因而关于尾矿的运送和堆积问题,在厂址挑选上占很重要的位置。对钨矿选厂还要考虑堆积废石的场所。废石量一般为出窿原矿的一半。废石堆要尽量设在选矿厂邻近的沟谷凹地中,以削减运送费用。 5、选矿厂厂址不该安置在矿体上和洪水水位标高以下,也不该安置在塌落边界内和爆炸风险区内。并应留意避开有不良的工程地质条件(如断层、滑坡、岩洞及或许呈现的坍塌)的地段。 6、依据矿山的资源状况,挑选选矿厂厂址时,要考虑恰当的开展地步。 五、尾矿设备 尾矿设备是矿山出产中的重要环节,并与居民安全和农业出产有严重联系。因而,在规划(建造和出产)中,都有必要予以十分重视。选矿厂规划有必要有必要并且牢靠的尾矿处理设备,应设尾矿储存库。在规划尾矿时,有必要考虑下列一些要素: 1、尾矿库占地面积应尽或许小,但又有必要有满意的储存容积。建筑尾矿库的最有利地势是山沟、凹地,且要求筑坝及排洪工程量小,而构成的储存容量大。小型选矿厂总容积最好能满意选矿厂在规划效劳年限内排出悉数尾矿的需求。 2、尾矿库的设置应不影响矿山、城市和居民区的安全;不影响环境卫生,不污染河流及不危害农、牧、渔业出产;保证尾矿排水可以最大极限地弄清并使所搀杂的有害成分不超越国家规则标准。 3、尾矿库应尽量设置在低于选矿厂的当地,以便当用自流方法运送尾矿,这样将下降运营费用。 尾矿的水力运送尽量选用明渠自流。当有必要选用压力与自流相结合的运送方法时,应尽量延伸自流部分的长度,削减砂泵段数。 4、尾矿库的初期坝,坝高应在保证弄清水间隔和洪水期调洪容积所需高度的基础上,再留1.5米安全高度。初期坝坝高应能储存不少于半年尾矿量的容积,并尽量使用尾矿堆坝。 六、外部供水、供电、交通运送 选矿厂应有牢靠的供水水源和必要的供水设备,保证出产和日子用水,挑选水源尽量避免与农业争水。在水源比较缺少的当地,应考虑使用回水或坑内水。浮选厂使用回水或坑内水时,需进行实验,以断定使用的合理性。 选矿厂供水的运送体系,应尽量自流。当不能自流时,一般应选用分段低压和单管运送。但应设有容积满意的贮水池,其容积一般为6-10小时(考虑事端贮水容积)的出产用水量(重选厂2-4小时)。 选矿厂电源应优先选用由电力网供电,当外部供电有困难时,才考虑自建电厂。 在自建电厂时,应尽量争夺建造水电站或火电站;当煤、水直销有困难,且负荷不大时,才可建柴油发电站。电厂应有50%以上的备用容量。 选矿厂使用牢靠的运送体系和相应的运送能力。 外部运送方法应依据运送量、运送间隔、效劳年限和建造条件等要素,通过技能经济比较后断定。 小型有色金属选矿厂运送量不大,效劳年限又不长,有水上运送条件的,尽量选用水运;无水运条件者,一般选用公路运送。公路的标准和技能条件,应依据国家规则的标准履行。
金属与炉气的相互作用
2019-03-01 09:02:05
铝及其合金简直与除了惰性气体之外的一切气体:、氧气、氮气、水蒸气、二氧化碳、及各种碳氢化合物相互效果。反响的成果,铝及铝合金被气体及气体与铝合金的反响产品所污染。可是,在这些非金属夹杂物中,只要和固态金属氧化物的数量才足以对合金的安排和功能构成影响。在熔炼进程中,与铝炉料长时间相互效果的炉气成分随具体条件而异。 1.氢在铝中的溶解进程 在熔炼温度范围内,铝和氢实际上不构成化学化合物,但氢在铝中能发作非常明显的溶解.氢在铝中的溶解是按“吸附一分散一溶解”三个接连的进程进行的。首要,炉气或大气中的氢分子撞击到金属表面上,在化学亲和力的效果下,氢分子在金属表面上凝集并离解成为原子。这就是所谓化学吸附进程。这儿应该指出,依据气体与金属元素之间的亲和力巨细,吸附可分为物理吸赞同化学吸附两种方式。物理吸附是由于金属表面原子层上下两个方向受力不平衡而构成的力场对碰撞到金属表面上的气体分子发作招引而发作的。物理吸附较多只能掩盖单分子厚度,且气体仍处于安稳的分子状况,因而不能为金属所吸收,即物理吸附不能发作溶解。化学吸附发作在高于零度的温度,其推进力是反映组元电子耦合的化学亲和力,因而只要与金属原子有必定亲和力的气体(关于铝而言,如氢、氮、氧、水蒸气、二氧化碳等)才干发作化学吸附,或叫活性吸附。在化学吸附中,耗费了某些活化能,但未发作新相,故不是化学进程。化学吸附的成果,一是气体分子在金属表面凝集,二是气体分子在表面离解成为原子。在铝的熔炼温度范围内,化学吸附速度随温度升高而增大,至必定温度后吸附才减缓,并且在很大程度上取决于表面状况。 金属表面层不断地吸赞同离解气体,关于,当金属表面的氢分压大于金属内部的氢分压时,则吸附在金属表面的氢原子就会在分压差的推进及与金属亲和力的效果下向金属内部分散。这就是所谓分散进程。明显,金属表里氢分压差愈大(即浓度差愈大),温度愈高,则分散速度愈快。此外,熔体表面的物理化学状况对分散速度也有重要影响。假如在熔体表面吸附的成果是构成化合物,那末分散速度不再与压力有关,这时,分散速度取决于这种气体在已构成的化合物层中分散的才能。 跟着分散进程的持续,氢以原子一离子状况溶人铝液中,构成含氢的铝“溶液”。这就是所谓溶解进程。在铝熔体吸收的进程中,占分配位置的是分散进程,它决议了铝熔体吸收的速度。关于铝熔体中的Ti、Zr、V、Li、Na、Si等金属元素,它们与氢反响构成氢化物,呈吸热效应,但随温度升高而分化。 2.氢在铝中的存在形状 从上能够看出,在铝及铝合金中,氢的或许存在的形状有四种:①以“溶液”或“固溶体”方式存在的原子氢,这是氢在铝熔体中的首要存在方式;②氢含量超越其溶解度后以气泡方式分出并存在的分子氢;③以氢化物方式存在的化合氢;④下面即将叙说的以γ—Al203·χH方式存在的络合氢。在铝熔体中,除在熔体表层和夹杂物邻近氢比较富集外,在其他部分的散布是比较均匀的。在固态铝及其合金中,固溶的原子氢填充于固溶体和金属间化合物的金属点阵内部,构成空隙式固溶体;分子氢则集中于气孔和疏松孔洞中;化合氢和络合氢与其化合物一同首要散布在晶界和枝晶界处。 3.氢在铝中的溶解度和铝中的气体含量 曩昔关于铝及铝合金中溶解度的许多文献资料是极为对立的,特别是三四十年前宣布的数据。这些对立的发作来源于两个方面:①测定金属中气体含量的办法不完善,②运用的溶解度概念不精确。曩昔人们曾把溶解度理解为被金属所吸收的气体总量,而不论气体在金属中以何种形状存在。这种概念假如说对气体在金属中的存在形状还不非常清楚的曾经是答应的,那么在现代则是不能承受的。由于这会导致一系列过错,使气体在金属中的溶解度违背西微尔氏规律(平方根规律),并在许多情况下得不到溶解度的真值。在必定的温度和压力条件下,以溶液或固溶体方式存在于金属中的气体的饱满浓度,叫做该条件下气体在金属中的溶解度。明显,温度不同,压力不同,气体在金属中的溶解度也不同。金属中的气体含量是指在必定条件下金属中所吸收的气体总量,而不论气体在金属中的存在形状,也不论是否达至饱满。气体溶解度和气体含量常用两种办法表明:一种是体积表明法,即用每100克金属中含有的气体在标准状况(一个大气压和摄氏零度)下的体积来表明,单位是mL/100g。另一种是质量表明法,即用金属中气体含量的质量比来表明,单位是ppm(即×l0-6)。
铝熔体除气工艺流程
2018-12-29 13:37:17
除气工艺流程和原理 精炼气体流程:
惰性气体储气罐→在线除气装置气体控制柜→石墨转子喷头→处理的铝合金熔体→进行净化除气处理。 工作原理:
在保温炉和铸造机之间放置除气装置,在除气处理池中通过旋转的石墨转子将吹入铝合金熔体的氮气切碎,形成大量的弥散气泡,使铝合金液与氮气在处理池中充分接触,根据气压差和表面吸附原理,气泡在熔体中吸收熔体中的氢,以及吸附氧化夹渣(大的以碰撞的方式,小的以径向拦截方式)之后上升到熔体的表面形成浮渣。而铝合金熔体从除气装置的出口(设在浮渣下部)流向铸造机,铝合金液连续进入除气装置,氮气连续吹入,随着净化处理的行,达到净化铝合金液的目的。
现在在静置炉和铸造站之间都已经安装了在线除气系统用来去除杂质,许多除气系统都是自动化操作运行,除杂十分有效,并不花费操作人员太多精力。即便如此, 评价除气装置的基本状况还是会促使除气设备性能实现最佳化和突出的特点,这些特点对选择一种新的除气系统很重要。除气作为综合铝熔体处理的一个重要部分已 经日益受到人们重视,除气和过滤是铝熔体处理的重要过程。在线除气本身从熔炉上游的铝熔体处理中受益,同样也使在线处理的下游工艺过滤受益。这些处理工艺 互相补充,其综合效果比任何单一处理工艺过程的效果都好得多,这些在线处理和工艺过程应当根据所生产的铸造产品的特定质量技术规范要求来选择。铝熔体为什 么要除气在线除气装置的主要用途是在铸造前和接近铸造站时除去铝熔体中的氢。氢是能够溶于铝熔体中的唯一气体,来源于静置炉中天然气或油的燃烧,炎热的夏 季许多地区湿度都较高,这也是氢的另一个来源。氢的可溶性会随着铸造时铝水的凝固而迅速降低,此时氢会从熔体中逸出,造成挤压铝型材扭曲和剥落及铸造产品 产生气孔。溶解氢含量的目标值取决于最终产品的应用,从一般6000系列积压坯料的0.20ml/100gAl,到航天应用轧制坯料的0.10m。
天然石材的主要性能及优势
2019-01-03 09:37:04
天然石材在自然状态下具有几乎接近成品的形状。因为天然石材具有很强的光学和技术特点,从而为石材品种的多样化提供了保证。使用花岗岩这类硬石材铺设的路面,即使是历经几十年的岁月也很难让人们看到麻磨损的痕迹。
天然石材的生态性能
天然石材在自然状态下具有几乎接近成品的形状。在生成天然石材的历史过程中,石头本身并不消耗任何能源,只有在开采石料和石材的加工生产过程中才需要使用能源。而且加工石材所需的能源与其他建筑材料相比要少得多,并且开采的石料大多为尺寸较小的石料,不需要采用大爆破的方式进行采石。山体矿区开采石料形成的场地可直接用于存放石材。天然石材从开采、加工、至回归构成一个天然的循环过程。
天然石材是有利于环保的建筑材料
作为天然的建筑材料,天然石材不含任何有害健康的危险元素。它可以直接用于加工领域。天然石材属于完全阻燃的建筑材料,相当于DIN4102标准中的A级建筑材料。即使是在失火的情况下,天然石材也不会释放出有害健康的物质和气体。天然石材在建筑物的建造过程中,也不需要化学辅助材料,例如防护漆,防腐剂和涂料。
天然石材的多样化
没有一种建筑材料具有像天然石材这样丰富的色彩和品种,而这种多样化在对不同的石材表面所用的处理方式几乎是没有限制的,这就为建筑师和建筑设计师提供了大量的施展才能的机会,使他们能够利用材料尽情发挥自己的想像。
因为天然石材具有很强的光学和技术特点,从而为石材品种的多样化提供了保证。天然石材具有多种多样的色彩、品种和组织结构,可供建筑师和设计师进行选择。可以说:人们对各种建筑材料所提出的要求都能在天然石材找到与之相适应的产品。
天然石材是独特的建筑材料
天然石材开采时,一般为大块的荒料,在石材加工厂中被加工成所需要的形状。天然石材尺寸规格仅在长度上受到荒料尺寸的限制,不受生产过程中标准尺寸的限制。设计师可以按照自己的设计要求设计石材的形状尺寸。同样,虽然天然的形状不仅有长方形和正文形,它也可以按照设计师的要求被制造出各种各样的形状。现代化的石材加工机床可以生产聘任们所需的各种形状的石材,石材的多样化以及独特的加工可能性在建筑材料中上独一无二的。
天然石材具有很好的抗老化性能
当许多建筑材料因历史年代的久远而失去其本来面貌时,天然石材仍然保持着它的本色,保持着它风采。许多天然石材就像上等的葡萄酒一样,随着年代的久远更能显出它的“优雅、高尚”。清理天然石材非常方便、简单而且成本低廉。即使石材地面具有几百年历史也可以方便地重新进行打磨,使它恢复到原来的本色。天然石材的使用寿命非常长,经过正确设计和建造的天然石材建筑可以历经几千年的岁月。
天然石材中三维的建筑材料
除了四四方方的板、块状石材,天然石料也可以被制造成任何形状。在天然石材的表面加工出孔和槽,使石材的表面呈现出特殊的光学和视觉效果。在房屋的正面建筑中采用天然石材,可以使整个建筑气势显得更加宏大,建筑结构更加立体,例如加入横脚线,凸出的框架和立柱等,可以使建筑达到完美的艺术效果。
天然石材的价格低廉
如果注意观察一下各种建筑材料30年或30年以上的总费用情况,可以看出天然石材并不比其他人工建筑材料的总费用高。从几个不同的、互不相关的调查都得出了相同的结论。长期低廉的维护费用和长久的使用寿命与高昂的投资费用相比,天然石材的价格更加有优势,清理和维护保养费用较低。
天然石材冬暖夏凉,有利于节能
天然石材具有很好的导热性能和很高的储热能力,作为房屋外墙的建筑材料,可以隔绝夏天的日光照射,防止室内能源消耗约在100~150kWh/㎡,而在玻璃墙面的建筑物中采暖降温所消耗的能源在300~700kWh/㎡。
天然石材的承载能力很强
许多天然石材因其很高的抗压强度而获得了抗压建筑材料的美称。只有不锈钢材质的建筑材料,才有能力在承载能力方面与天然石材相抗衡。即使是石板铺成的地面,也有着很高的承载力和很低的磨损量。使用花岗岩这类硬石材铺设的路面,即使是历经几十年的岁月也很难让人们看到麻磨损的痕迹。
含金溶液的澄清和除气
2019-02-19 11:01:57
化矿浆过滤、洗刷产出的含金溶液(俗称贵液或母液),其间尚含有少数矿泥和难于沉积的悬浮颗粒,一般应经弄清和除气后再进行锌置换收回金。图1所示为一含金溶液弄清、除气和加锌置换的简明流程。图4—28 锌粉沉积金的简明流程
一、弄清
矿浆过滤、洗刷产出的母液中,含有少数矿泥和难于沉积的悬浮颗粒。它们的存在会污染锌的表面、下降金的沉积率并耗费母液中的。从母液中弄铲除掉矿泥和悬浮物运用框式弄清机、压滤机、砂滤箱或沉积池。
广泛运用的弄清设备是框式弄清机,其次是压滤机。有些小型矿山则运用砂滤箱和沉积池。砂滤箱是在箱的假底上铺滤布,滤布上别离装有厚120~150mm的砾石层和厚60mm的细砂层。砂滤箱虽结构简略,但和沉积池相同,出产功率低,弄清作用差。为此,常将它与框式弄清机等合作运用。
弄清作业中对出产影响最大的是滤布为碳酸盐、硫化物或矿泥沉积所阻塞。为消除这些有害影响,一般撤销过滤与弄清之间的中间贮液槽,缩短含金溶液与空气触摸的时刻,以削减空气中二氧化碳溶解入溶液中。而且定时整理洗刷弄清设备和用1%~1.5%稀洗刷滤布,以铲除碳酸钙沉积。
二、除气
含金溶液因为化作业时的充气和作业过程中与空气的触摸,所以其间常含有较高的溶解氧。很多氧的存在,会在向溶液中加锌置换金时构成溶液中金的沉积速度慢且不彻底,并使已沉积金反溶解和增大锌的耗费。除掉溶液中溶解的氧一般选用真空除气塔,这一作业一般称为除气。
图2所示为容积0.5~1m3的圆柱形除气塔。溶液从塔顶给入塔中时因为与木格条相撞被溅起而构成微细水珠,使溶液的表面积增大。这时在真空泵的吸引下,溶液中溶解的氧被真空泵抽出而完成除气。为使除气液在塔中坚持必定的水平,塔内装有浮子,它经过平衡锤与进液管上的蝶阀相连接主动调整液位。有的除气塔在圆锥部分装置排液活塞,并使该活塞与进液管活塞相连来调整。塔内的真空度为79.99~86.66kPa(600~650mmHg),除气后的溶液含氧量为0.6~0.8mg∕L。当运用克劳塔除气时,进入塔内的溶液呈淡薄的膜状在压力大于93.33kPa(700mmHg)的塔内经往后,可除掉溶液中溶解氧的95%,除气后溶液含氧少于0.5mg∕L。新近运用的双层真空水玲除气器,能将溶液中的含氧量降至0.1mg/L以下。图2 除气塔
1-进液口;2-木格条;3-排气口;
4-浮子;5-平衡锤;6-排渣口;7-蝶阀
纤维素气凝胶简介及发展展望
2019-01-03 09:36:51
纤维素气凝胶作为新生的第三代材料,超越了硅气凝胶和聚合物基气凝胶,在具备传统气凝胶特性的同时融入了自身的优异性能,如良好的生物相容性和可降解性,在制药业、化妆品等方面具有很大的应用,是一个不断发展的生物类聚合物材料。作为超轻结构材料,纤维素气凝胶密度可以达到0.008g/cm3。Innerlohinger等在2006年具体研究了其内部结构,纤维素凝胶具备很高的多孔率及比表面积,在干燥过程中受毛细管压力作用,容易引起收缩、毛细管张力和破裂。因此,选择合适的干燥方式是制备纤维素至关重要的一步,常用干燥方法包括超临界干燥、冷冻干燥和常压干燥,其中超临界CO2干燥是比较常用的干燥方法,因为它可以避免毛细管作用力,不会破坏固态机构,但过程相对复杂。随着对纤维素气凝胶认识的加深,以及全球能源危机的加剧,人们对于纤维素气凝胶的研究热情逐步升高,各种研究也逐渐增多,如对纤维素来源、溶剂、干燥方式等的研究。
纤维素气凝胶作为一种可持续发展的纳米材料,可作为活性物载体,也可以作为模板材料制备含纳米金属粒子的复合气凝胶。现在气凝胶作为一种超轻材料正逐步走入人们的生活中。虽然纤维素气凝胶还未实现其工业化生产,但纤维素来源丰富,可再生,比强度和模量高,随着研究的深入,制备工艺的日益简单,作为纳米科技中的一支新绿色队伍,独特的光学、热学性质以及机械性能将会使其在材料科学领域独树一帜,得到广泛的应用。
碳气凝胶研究领域取得新进展
2019-03-07 11:06:31
中国科学院姑苏纳米技能与纳米仿生研讨所研讨员张学同带领的气凝胶团队与英国伦敦大学学院教授宋文辉及中国科学技能大学教授闫立峰等协作,成功取得了一种新式的全碳气凝胶,即石墨烯交联的碳空心球气凝胶。
气凝胶曾被誉为改动国际的新材料,在航空航天、国防等高技能范畴及建筑、工业管道保温等民用范畴都有极端广泛的运用远景。从结构上看,气凝胶是由零维的量子点、一维的纳米线或许二维的纳米片等低维纳米结构经三维拼装而成的超轻多孔纳米材料。低维纳米结构的各种变量,如几许形状、尺度、密度、表面描摹、化学特点等参数,都会对终究取得的气凝胶功用发生重要影响。图1 石墨烯交联的碳空心球气凝胶制备工艺道路
示意图
迄今为止,已有多种低维纳米结构拼装成功用各异的气凝胶,但这些纳米结构单元的尺度均在100纳米以下,乃至仅仅为几个纳米。关于结构单元的尺度大于100纳米(即亚微米级)的气凝胶的制备应战巨大,这主要是由两方面原因形成的:一是气凝胶结构单元的尺度越大,其比表面积越小(两者成反比联系)。关于亚微米级的结构单元,不管其为无机物(密度较高)仍是有机物(密度较低),取得的气凝胶的比表面积都十分小,因此失去了气凝胶比表面积大这一优异特征;二是不管纳米级结构单元之间的衔接是物理效果或许化学键合,跟着结构单元尺度的变大,衔接处的原子占总原子数的比例会急剧下降,因此拼装后的气凝胶材料会跟着结构单元尺度变大而急剧变脆。
针对这些应战,中国科学院姑苏纳米技能与纳米仿生研讨所研讨员张学同带领的气凝胶团队与英国伦敦大学学院教授宋文辉及中国科学技能大学教授闫立峰等协作,以均匀直径到达220纳米的导电高分子(聚聚共聚物)空心球为前驱体,以氧化石墨烯为交联剂,先后经过溶胶-凝胶工艺、超临界流体萃取工艺、高温热处理工艺等关键步骤(图1),成功取得了一种新式的全碳气凝胶,即石墨烯交联的碳空心球气凝胶(图2)。交联剂石墨烯的存在,把球与球之间的点对点触摸奇妙转化为点对面触摸,因此提高了终究气凝胶的力学功用;空心球结构的运用,以及在亚微米级空心球壳层上造出的很多微孔,确保了取得的终究气凝胶具有大的比表面积;而前驱体导电高分子的挑选,使得终究的全碳气凝胶完成了氮元素的掺杂。图2石墨烯交联的碳空心球气凝胶:(a)花瓣上的气凝胶;(b)气凝胶的扫描电子显微镜相片;(c)气凝胶的透射电子显微镜相片;(d)气凝胶的氮气吸脱附曲线。
研讨取得的石墨烯交联的碳空心球气凝胶具有低密度((51-67mg/cm3)、高导电性(263-695S/m)、高比表面积(569-609m2/g)、高杨氏模量(1.8MPa)等许多长处,有望在动力(捕获、存储、转化)、传感、催化、吸附、别离、功用复合材料等范畴得到广泛运用。例如,将石墨烯交联的碳空心球气凝胶作为电极材料运用在U-型热电化学池上,电池的输出功率高达1.05W·m-2 (6.4 W·Kg-1),其相对卡诺循环的能量转化功率高达1.4%,这些数值远高于现在同类型器材的数值。
该工作为大尺度粒子拼装成气凝胶供给了很好的规划思路,处理了由亚微米结构单元制备功用性气凝胶的技能难题。相关成果宣布在Nano Energy (2017,39, 470 - 477)上。中科院姑苏纳米所硕士生董大鹏和郭海涛为该论文的一起榜首作者。
从天然到球化,石墨是如何实现“身价倍增”的?
2019-01-03 15:20:48
石墨是我国优势矿种之一,亦是重要的战略矿物资源,利用新技术精细加工的天然石墨新材料在电子、化工、轻工、军工、国防、航天等多种领域发挥了关键作用。据悉,天然石墨市场现-195主流报3200-3700元/吨。球化石墨主流报14000-21000元/吨。从天然到球化,石墨是如何实现“身价倍增”的?
石墨根据其结晶不同,分为晶质石墨(鳞片)和隐晶质石墨(土状)两类。《球化天然石墨》(JC/T2315-2016)标准适用于以天然鳞片石墨为原料,采用机械物理方法处理成的球形或类球形的石墨产品,并指出球化天然石墨的理化性能应符合以下规定:球化石墨,前景广阔
一方面,随着地球上石油能源日益减少,人类对环境保护的日益重视,以清洁环保的电动汽车不断替代污染严重的汽柴油汽车将成为大势所趋。而电动车与电力存储市场的快速增长意味着锂电池需求上升。按照国家提出的目标,2020年我国电动汽车可达400万辆,按每辆汽车配备3块电池,每块混合动力轿车电池负极材料20公斤计算,将带动24万吨负极材料的生产规模。另一方面,石墨作为燃料电池、锂离子电池、超级电容器等新型高效能源器件生产的辅助原料,具有广阔的市场前景。上世纪末,天然石墨首先在日本用于锂离子电池的负极材料来替代价格昂贵的人造石墨,本世纪初,我国也成功的应用天然鳞片石墨原料开发以适应锂离子电池生产的负极材料,即球形石墨的改性产品,从此,锂离子电池产业链进入了一个崭新的时代。
球形石墨材料具有良好的导电性,结晶度高,成本低,理论嵌锂容量高,充放电电位低且平坦,循环寿命长,绿色环保等特点,作为锂离子电池负极材料重要部分,是国内外锂离子电池生产用负极材料的换代产品。
球形石墨生产工艺研究进展
球形石墨是以优质高碳天然鳞片石墨为原料、采用先进加工工艺对石墨表面进行改性处理,生产的不同细度,形似椭圆球形的石墨产品。
球形石墨加工机理:首先把天然鳞片石墨粉粉碎成适宜的粒度,然后再进行去棱角化的加工处理,使之最终形成椭球形或类球形的外形,同时利用分级装置将球形颗粒与去棱角化过程中剥离下来的细粉分离开来,便可得到正态分布的球形石墨。首先,对于石墨原料的选择。
一方面,原料的粒度要合适。太粗成本较高;太细影响球形石墨产出率,辅产品太多,也会增加原料成本。研究表明,采用-100目粒度的原料来生产球形石墨比较合适。
另一方面,含碳量也是一个非常值得重视的因素。含碳量越高,其原料成本也就越高,含碳量越低,提纯遍数增加,也会加剧设备的磨损,总成本也会增大。经实践积累,含95%~96%的原料,综合成本最经济。
其次,关于球形石墨加工设备的选择。
(1)球形工艺中使用比较多的是气流涡旋粉碎机,其既具有粉碎的性能又具有去棱角化的效果。此外,分级设备的好坏会直接影响到球形化石墨的产出率和球形石墨的技术指标控制,所以选择时要加以重视。
(2)用于锂离子电池的石墨负极材料,其纯度要求往往在99.95%以上,因此,提纯工艺在整个生产过程中必不可少且至关重要。目前,高纯球形石墨的生产一般采用化学提纯方法生产,所用化工原料都是强酸类物质,故提纯设备必须是耐酸耐腐蚀设备。同时,由于化学提纯都是在一定的温度下完成的,所以设备还同时具备一定的耐高温性能。
(3)化学反应结束后,球形石墨中的杂质都被溶解于反应溶液中,只有通过洗涤才能将杂质带走。工艺上采用的洗涤设备主要有压滤机和离心机两种。压滤机的优点是回收率高,跑料少,劳动强度低,安全易操作,缺点是洗涤效果相对较差,有死角洗不到。而离心机的优点是洗涤较充分,效果好,但缺点也较多,如跑料多,浪费大,出料时劳动强度大,安全易性不如压滤机,同时比较浪费水。将二者结合使用效果好。
(4)把提纯洗涤合格后的球形石墨烘干去水分,将水分控制在0.5%以下。在烘干过程中,最容易出现的问题是二次污染,即球形石墨烘干后出现因混入杂质而成为不合格品,主要表现为含碳量和微量元素的指标不合格。采用较多的烘干设备有烘干窑,微波烘干机和烘干炉等。
小 结
虽然球形石墨应用在锂离子电池中还存在一些问题,如安全问题、循环问题及大电流快充快放电等,但是国内的研究在进一步的提高。如浙江丰利“锂电池负极材料石墨球形化成套装备及技术的开发”项目被列入浙江省重点技术创新专项计划。其生产线加工后的产品结晶配向良好,圆形度高,质量稳定;生产线采用全自动控制,操作简便,大大降低了能耗,提高了生产效率。随着环保理念的增强,未来人们对球形石墨的需求将会成倍甚至成百倍的增长。锂离子电池负极材料用球形石墨会为天然石墨在新能源领域的应用开辟广阔的前景。
某小型赤铁矿选矿工艺流程方案的研究
2019-01-21 18:04:37
前 言
赤铁矿在我国的铁矿资源中占有相当大的比例,赤铁矿与磁铁矿相比,大部分赤铁矿嵌布粒度细、含泥量大,选矿难度较大。因此自“六五”以来我国就把赤铁矿作为国家的科研攻关项目,并且取得了丰硕的成果。一些大型赤铁矿矿山在选矿工艺、设备和药剂等方面积累了许多经验,取得了较好的选别指标。由于大多数工艺流程复杂、设备投资多和选矿成本高等缺点,因此对于一些中小型的赤铁矿矿山,尤其是赤铁矿与磁铁矿混合的中小型矿山来说,这些工艺难以被采用。我国大型赤铁矿矿山较少,而中小型赤铁矿矿山较多,因此研究适合于中小型赤铁矿矿山的选矿工艺尤为重要。
本文对某服务年限短的小型赤铁矿选矿进行了选矿试验研究,对该小型赤铁矿矿山提供了经济合理的选矿工艺流程。本研究也可以为其它小型赤铁矿选矿厂起到参考作用。
一、矿石性质
(一)矿石的主要化学成分
该矿属鞍山式沉积变质氧化赤铁矿、磁铁矿矿床。该矿石的主要化学成分分析列于表1。(二)矿物组成
磁铁矿绝大部分受到不同程度的赤铁矿交代,形成假象与半假象赤铁矿,少量褐铁矿,氧化程度较深,铁矿物呈粒状单晶或集合体浸染在脉石中,与脉石矿物(石英为主,少量绿泥石等)相问呈条带状分布。
金属矿物主要以假象赤铁矿、磁铁矿和半假象赤铁矿为主,脉石矿物以石英、绿泥石为主。其矿物组成见表2。(三)铁矿物的嵌布特征
1、磁铁矿(Fe3O4)
磁铁矿呈半自形粒状单晶或集合体浸染于脉石中或与脉石相间呈条带状分布。磁铁矿大部分被半假象赤铁矿沿边缘和裂隙进行交代,半假象赤铁矿很难与磁铁矿分割,因而显铁磁性。磁铁矿呈粗、中、细粒嵌布,磁铁矿嵌布粒度0.02~0.6mm。
2、赤铁矿(Fe203)
半假象赤铁矿呈网格状、不规则粒状、脉状沿磁铁矿的边缘、裂隙进行交代,完全被赤铁矿交代(呈磁铁矿假象)或微量磁铁矿残留。假象赤铁矿不显铁磁性,而显较强的电磁性。半假象赤铁矿粒度为0.015~1.6mm。假象赤铁矿粒度0.01~1mm。
3、褐铁矿(Fe203·nH20)
褐铁矿呈脉状、不规则粒状、蜂窝状、星点状嵌布在脉石中。褐铁矿粒度0.005~0.6mm。
二、选矿试验
(一)磁选-重选(重选采用单一摇床设备)联合流程方案试验
由于该矿为赤铁矿与磁铁矿的混合矿,因此对该矿进行了先磁选回收磁铁矿,然后磁选尾矿。由表3试验结果可以看出,采用磁选一重选(重选采用单一摇床设备)联合流程时可以获得产率为38.43%、铁品位为64.42%、铁回收率为70.53%的总铁精矿。
(二)磁选-重选(重选用螺旋溜槽作粗选,摇床作精选)联合流程试验
由于磁-重联合流程中使用摇床作为赤铁矿的分选设备时,需要摇床台数多,占地面积大,投资比较多,因此采用处理量比较大的螺旋溜槽处理磁选尾矿,预先抛尾,粗精矿用摇床精选,可以减少摇床台数。因此,对磁选尾矿进行了试验,试验流程见图2,试验结果见表4。由表4试验结果可以看出,采用磁一重联合流程处理该铁矿时,重选使用螺旋溜槽预先抛尾,用摇床精选螺旋溜槽精矿,可以取得铁品位65.56%,铁回收率63.11%的高质量铁精矿,加上摇床中矿铁的回收率,铁总回收率为69.78%,此时铁精矿品位63.41%。
(三)浮选-磁选联合流程方案试验
经过详细的磨矿细度试验、捕收剂种类试验、碳酸钠用量试验、抑制剂种类试验、抑制剂用量试验、捕收剂用量试验后,最终确定了浮选的最佳试验流程。为了回收浮选尾矿中损失的铁,对浮选尾矿进行了弱磁选试验,试验流程见图3,试验结果见表5。由表5试验结果可以看出,采用浮选-磁选联合流程时可以获得产率为40.27%、品位为62.37%、回收率为72.36%的总铁精矿。
四、结果讨论
由以上试验结果可以看出,采用磁选-重选(重选采用单一摇床设备)联合流程方案处理该铁矿石时可以取得产率17.09%、铁品位69.40%、铁回收率33.79%的磁选铁精矿,磁选尾矿用摇床处理可以取得产率21.34%、铁品位60.43%、铁回收率36.74%的重选精矿,总铁精矿的铁品位64.42%,铁回收率70.43%。尽管用摇床选别铁回收率较高,但用摇床选磁选尾矿,需要的摇床台数多,占地面积大,投资相应比较多。为了节省投资,用处理量较大的螺旋溜槽处理磁选尾矿,预先抛除尾矿,螺旋溜槽精矿用摇床精选,尽管铁回收率低一点,但铁精矿质量较高,更重要的是流程简单、适应性强、节省投资、简单易行,对小型矿山来说有利于加快投产。而用浮选一磁选联合工艺流程方案处理该铁矿,虽然铁回收率较高,但是铁精矿品位较低,并且浮选处理时需要消耗大量的浮选药剂,使生产成本提高,对于小型赤铁矿选矿厂来说,不利于维护和管理。
因此对该小型赤铁矿选矿厂来说,使用磁选~重选联合流程(重选使用螺旋溜槽和摇床组合)比较适宜。该流程简单、技术经济较合理,而且对矿石性质变化适应性比较强。
五、结 论
(一)该赤铁矿采用磁一重联合流程处理,重选用螺旋溜槽预先抛尾,用摇床精选螺旋溜槽精矿时,可以取得铁品位65.56%,铁回收率63.11%的高质量铁精矿,加上摇床中矿的铁,可以获得铁精矿品位63.41%、铁回收率为69.78%的总精矿。
(二)该工艺流程简单、适应性强、节省投资、简单易行,对服务年限短的小型赤铁矿矿山来说,有利于加快投产,快速收回成本。此流程也可以为其它小型赤铁矿选矿厂起到参考作用。
天然石墨VS人造石墨,谁才是动力电池真正的宠儿?
2019-01-03 09:36:39
近几年,下游新能源汽车市场的繁荣拉动了锂离子电池需求的增长,负极材料作为锂离子电池的四大关键材料之一,也迎来了更广阔的市场。而在负极材料中石墨类碳材料占据最主要市场。天然石墨负极VS人造石墨负极石墨负极材料分为人造石墨和天然石墨,二者结构相近,物理化学性质相同,但在实际应用中有较大差异,那么天然石墨和人造石墨究竟谁是锂离子电池的宠儿?定义(1)天然石墨石墨属复六方双锥晶类,呈六方板状晶体,常见单形有平行双面、六方双锥、六方柱,但完好晶形少见,一般呈鳞片状或板状,集合体呈致密块状、土状或球状。天然石墨的种类较多,根据结晶形态不同,工业上将天然石墨分为致密结晶状石墨、鳞片石墨和隐晶质石墨三类。我国主要有鳞片石墨和隐晶质石墨两大类。天然石墨负极材料一般采用采用天然鳞片晶质石墨为原料。(2)人造石墨一切通过有机炭化再经过石墨化高温处理得到的石墨材料均可称为人造石墨,狭义上的人造石墨通常指以杂质含量较低的炭质原料为骨料、煤沥青等为粘结剂,经过配料、混捏、成型、炭化和石墨化等工序制得的块状固体材料。人造石墨的骨料分为煤系、石油系以及煤和石油混合系三大类。其中煤系针状焦以及石油焦应用最广:一般来讲,高比容量的负极采用针状焦作为原材料,普通比容量的负极采用价格便宜的石油焦作为原料,沥青作为粘结剂。理化性质在理化性质方面,天然石墨与人造石墨既有共性,也存在性能上的差异。如天然石墨与人造石墨都是热和电的良导体,但对于相同纯度和粒度的石墨粉体来说,天然鳞片石墨的传热性能和导电性能最好、天然微晶石墨次之,人造石墨最低。两者性能有着各自的优缺点,应用领域也有所不同。天然石墨克容量较高、工艺简单、价格便宜,但吸液及循环性能差一些;人造石墨工艺复杂些、价格贵些,但循环及安全性能较好。微观形貌从上图中就可以看出天然石墨和人造石墨在形貌上的区别。天然石墨大小颗粒不一,粒径分布广,未经处理的天然石墨是不能作为负极材料直接使用的,需要经过一系列的加工后才能使用。而人造石墨在形貌以及粒径分布上就一致多了,一般认为,天然石墨的容量高,压实密度高,价格也比较便宜,但是由于颗粒大小不一,表面缺陷较多,与电解液的相容性也比较好,价格也会贵一些。生产制备天然石墨负极材料是采用天然鳞片晶质石墨,经过粉碎、球化、分级、纯化、表面等工序处理制得,其高结晶度是天然形成的。人造石墨是将骨料和粘结剂进行破碎、造粒、石墨化、筛分而制成。基本的工序流程是一致的。某厂人造石墨制备流程动力电池更加宠爱人造石墨目前市场上负极材料主要以人造石墨与天然石墨为主,受益于动力电池的强劲需求,人造石墨以其可靠性和安全性成为了负极材料的市场主流。中国负极材料市场结构变动我国负极材料市场产量结构变化(吨)天然石墨和人造石墨负极材料性能不同,在实际应用中也会产生较大差别。根据最近几年负极材料市场结构和产量结构的变化可以看出,2013年,中国负极材料市场天然石墨占据主导。2014年以后,在负极材料市场的争夺中,更适用于动力电池的人造石墨市场占比超过天然石墨,并且逐年递增。预计未来几年,受新能源汽车应用影响,人造石墨占比将继续上升:目前国内新能源汽车锂电池所采用的负极材料大多使用人造石墨,新能源汽车在国家政策的扶持下呈爆发式增长阶段,带动动力电池的大幅增长,未来几年动力电池将是拉动人造石墨产量大幅上升的主要引擎。
国内天然石英砂不能用作通信光纤材料吗?
2019-03-07 11:06:31
1、我国是光纤出产和消费榜首大国
在大规模信息网络建造需求的带动下,全球光纤通讯职业一向处于高速开展态势,通过多年的开展,我国现已成为全球光纤光缆出产和消费的榜首大国。在未来10年内,我国将成为国际上最重要的光纤光缆出产及研制基地,光纤光缆产值有望到达国际总产值的50%。2、我国光纤出产“受制于人”
光纤预制棒是光纤工业的上游产品,是制作石英系列光纤的中心原材料。但我国在光纤预制棒的出产环节中存在石英套管不能自给的问题,简直悉数依托进口。因而,迫切需要研制开发出单模光纤预制棒用石英套管,完成单模光纤用大尺度石英套管的国产化,处理国内光纤职业的开展“受制于人”的局势。在处理大尺度石英套管国产化的进程中,必不可少要处理所用质料的国产化,尤其是天然高纯石英质料的国产化。用天然石英矿出产合适于光纤用高纯石英砂,现在只要美国尤尼明公司以其得天独厚的矿山资源而名列前茅。例如,久智科技的光导纤维管出产线是由国外引入,其所用的质料也是从美国尤尼明公司进口的高纯石英砂。
这儿咱们不由要问,莫非国内天然石英砂不能用作通讯光纤材料吗?
3、光纤用石英砂的特色
光纤用石英质料有组成砂和天然砂之分。组成砂主要以高纯为质料,通过水解制得高纯二氧化硅。这种组成二氧化硅质料的特色就是纯度高,其杂质元素总含量在2ppm以下,是出产光纤预制棒重要质料。
因为杂质含量高,以天然石英矿为质料出产的石英砂最多只能用于光纤出产进程中的辅助材料,如预制棒的把头号。高级的天然石英砂也能够用于出产预制棒的外确保,但对这类天然砂的杂质要求极为严厉,且对制成外确保的透光性要求也很高。
4、石英光纤的出产工艺
(1)PSOD(等离子固态外部堆积)工艺
运用高频感应等离子发生器电离空气发生的等离子火焰来加热熔化天然石英砂并堆积到中心管上,堆积完毕后的毛砣通过冷加工构成尺度规矩的中空套管。套管作为外包层,依据其几许尺度规划匹配适宜的芯棒,经RIC(套管技能)工艺处理后,构成大尺度的光纤预制棒,再进行拉丝。
为了确保光纤产品的质量,PSOD进程中石英砂的熔化质量、杂质的含量以及石英产品冷加工的精度都非常重要。
(2)组成法
组成法制备石英光纤材料的原理是在氢氧焰条件下将SiCl4水解构成玻璃粉体(soot棒),该反响进程会在石英Si-O网络中发生很多的Si-OH,有必要通过脱水工艺才干消除OH引起的光信号吸收峰,再通过烧结工艺构成玻璃体。
PSOD运用等离子火的特色是能量会集、温度高(空气等离子火焰温度>5000℃),石英砂在等离子体状况下一次熔化成型,粉料的搜集率>70%,远高于组成法。而且电离通过纯化后的空气不会发生-OH,羟基含量经检测在10×10-6左右,通过拉丝验证,能够彻底满意光纤的低水峰要求。
与组成法比较,PSOD工艺堆积功率高,可直接构成玻璃,省去了烧结和脱经工艺,工艺操控简略,设备维护和环保处理费用低。
5、光纤用石英砂的质量要求
挑选光纤用石英砂应考虑的主要因素如下:(1)光衰减性下降的潜力;(2)折射率的可操控性;(3)形状的可操控性;(4)光纤的化学安稳性和机械强度以及制作本钱等。
光纤衰耗的下降有利于各种较长中继间隔传输体系的建造。为了确保光纤的低衰耗,关于光纤用石英砂而言,要求过渡金属离子的含量低于10-9,可是关于不导光部分的外包层材料,只需确保金属离子的分散不会对预制棒的芯层和内包层发生影响。
不同于组成石英套管,PSOD工艺运用天然石英砂作为光纤外包层套管,尽管天然石英砂通过多道工艺挑选并去除杂质,可是相对组成料10-9级其他杂质含量,PSOD工艺原材料的杂质含量依然很高,这就要求从光纤预制棒和拉丝的各个工艺流程着手,下降外包层杂质对光纤各项参数的影响。
6、我国高纯石英砂出产现状
我国有丰厚的优质脉石英矿产资源,其石英矿藏档次多在99%以上。但因为成矿进程杂乱,仅存的少数杂质矿藏(或元素)浸染较深,不易与主矿藏石英别离,用传统选矿或提纯工艺难以去除。
我国大部分高档次脉石英矿都存在很多的气液包裹体,这是我国石英矿有别于美国尤尼明矿的主要特征之一。气液包裹体的存在将对石英砂的提纯,尤其是对石英制品的透光性、高温安稳性等运用功能发生晦气影响。这也是限制我国高档次石英矿开发利用的主要因素。
石英中气液包裹体的存在方式及选矿提纯办法选用天然石英砂作为质料来制备大尺度的光纤预制棒套管以替代现在的组成石英工艺,不只能够节省本钱、进步功率,还能够防止SiCl4工业带来的严峻腐蚀性和环境污染。
国内不少科研院校和相关厂商为此做出了长时间的尽力,现已霸占了用我国天然石英矿出产适用于太阳能和电子职业用的高纯石英砂的难题。
7、天然石英砂制备通讯光纤的试验研讨
依据天然石英矿的质料质量,挑选了石英砂A、石英砂B、石英砂C三种不同等级的天然石英砂材料进行试验,其杂质含量顺次添加(金属杂质含量见表1)。石英砂A、石英砂B、石英砂C三种不同等级材料的杂质主要是石英砂Al、Fe、Ca、Ti、Na等几种影响玻璃粘度以及光纤衰减功能的金属离子。在芯棒制备进程中,规划了满足厚度的缓冲层以确保金属离子的分散对芯棒发生影响最小。
研讨结果表明:杂质含量在10-6级其他天然石英砂也能用于制备光纤预制棒。天然石英砂材料合适大张力拉丝条件,而且对芯层玻璃材料的微结构起到了很好的维护效果。缓冲层的厚度和粘度规划尤为重要,杰出的规划不只能够阻挠天然猜中的金属离子分散对芯层衰减发生影响,还能够缓冲大张力拉丝时来自外包层天然料的压力,确保芯层应力折射率的安稳。在高张力、低掺杂条件下,选用天然石英砂可拉制出了衰减水平为0.315dB/km@1310nm、0.183dB/km@1550nm的低衰减光纤,拉丝速度到达2000m/min。