盐酸酸洗对包钢尾矿中稀土富集的作用
2019-02-20 10:04:42
矿产资源是人类赖以生存和开展的重要的根底质料,我国约有95%的动力和80%的工业质料都直接或间接地来自矿产资源,跟着技能的前进和工业生产的开展,人们对矿产资源的需求还将进一步添加。这无疑意味着尾矿的数量也将日积月累,尾矿不只污染环境,损害人类的生命,并且还占用了很多的土地、耗费资金、影响厂商的经济效益。但是,依据前史与技能原因,如分选配备陈腐以及分选技能落后,尾矿中仍含有很多有用物质,乃至是富矿,这些资源的搁置,造成了巨大的糟蹋。因而,进行有价元素的收回,对完成尾矿的综合利用具有重要意义[1,2]。本文首要介绍了酸洗对包钢稀土尾矿中稀土元素富集的作用,为下一步进行单一稀土元素的提取奠定了根底。
一、实验
(一)首要质料
本实验所用首要质料为包钢稀土尾矿,其化学成分分析如表1所示,矿藏成分如图1。
表1 包钢稀土尾矿元素含量/%元素TFeFeOCaOM2OSiO2Al2O3TiO2NbREK2ONa2O含量/%17.64.7522.42.1823.10.02≤0.010.710.770.911.19图1 质料矿藏物相分析
(二)实验原理
首要是依据以下化学反响,来到达去除杂质、富集稀土的意图。被溶解的稀土与溶液中的氟化氢反响,生成氟化稀土而沉积在未分化的稀土矿藏中。由于REF3溶度积(Ksp=8×10-16)小于CaF2溶度积(Ksp=217×10-11),因而式(1)、(2)、(3)所示的化学反响不断地进行,既能除掉很多的铁和钙,稀土的损失率又很小[3]。
(三)实验办法
将质料在破碎筛分的根底上,要点调查了酸洗浓度、酸洗时刻、固液比和拌和时刻对富集作用的影响,经过很多的比照实验,断定了最佳参数。
二、结果与评论
(一)浓度的影响
用不同浓度的对尾矿进行酸洗,所得浓度对各元素在酸洗渣中含量的影响如图2所示。图2 酸洗渣中元素含量和浓度的联系
从图2中能够看出,跟着浓度增大,铁的失重率先是减小后又增大,这是由于有如下反响所造成的:当浓度为60%时,CaSiO3根本反响彻底,铁在酸洗渣中的含量到达最大值,当浓度再增大时,跟着FeS和Fe2O3的反响越来越彻底,酸洗渣中铁的含量便逐步削减,因而铁的浸出率便逐步增大。钙和硅的改变根本类似,在浓度小于60%时,硅首要以硅酸的方式分出,钙被溶解,以CaCl2的方式被去除,因而,在浓度低于60%时,硅和钙在酸洗渣中的含量逐步下降,浓度大于60%时,跟着浓度添加,铁越来越能充沛的与反响,钙和硅的含量显着添加,首要以CaF2和SiO2的形状存在,因而,浓度越大,对杂质的去除作用越显着。
(二)固液比的影响
在未拌和的状态下,操控不同的固液比,所做比照实验如图3所示。从图3中能够看出,失重率跟着固液比的增大先是添加后又下降,当固液比为1∶3时,失重率最大,到达48.6%,从图3中能够得出以下几点定论:(1)固液比在1∶3之前,失重率急剧增大,这是由于的量比较少,矿藏反响不彻底所造成的;(2)固液比在1∶3之后,失重率越来越小,是由于酸与矿藏中的铁反响生成Fe(OH)3胶体溶液,还有一部分硅以胶体硅酸的方式存在,跟着酸的液体量逐步增大,在没有拌和的情况下,液固别离,使部分酸不能与矿藏充沛触摸,致使矿藏不能充沛反响。图3 固液比与矿藏失重率的联系
(三)拌和时刻的影响
操控不同的拌和时刻,所做比照实验如图4所示。图4 拌和时刻与矿藏失重率的联系
从图4中能够看出,跟着拌和时刻的添加,失重率逐步增大,当拌和时刻为6h时,曲线趋于平衡,由于在酸洗过程中,跟着拌和时刻的添加,矿藏和能充沛反响,当拌和时刻为6h时,反响根本彻底,所以再跟着拌和时刻的添加,失重率改变不大。跟着拌和时刻的不同,酸洗渣中各元素含量的改变如图5所示。图5 拌和时刻与酸洗渣中元素含量的联系
从图5中能够看出,钙的含量先是下降后又升高,这是由于在反响之初,钙的化合物跟着拌和时刻的添加,反响越来越充沛,当拌和时刻为3h时,钙根本反响彻底,跟着铁含量的下降,钙的含量又逐步添加,铈跟着拌和时刻的添加含量不断添加,当拌和时刻大于5h时,改变不大。
三、定论
(一)包钢尾矿在磨碎的情况下,用浓酸洗作用比较好,操控固液比为1∶3,能使铁的浸出率到达91.97%。
(二)酸洗最佳拌和时刻为6h,使酸洗渣中铁的含量下降到212%,铈的含量添加到515%。
(三)此办法工艺简略,合适包钢尾矿这种稀土低档次矿藏,为稀土元素特别是铈的进一步提取奠定了根底。
参考文献:
[1] 胡天喜.文书明,陈明洁,等.我国尾矿综合利用的一些发展[J].国外金属矿选矿,2006,43 (2):152181.
[2] 向武.尾矿综合利用新途径[J].有色金属矿产与勘查,1998,7 (2):12021221.
[3] 吴文远.稀土冶金学[M] .北京:化学工业出版社,2005. 482491.
黄铜酸洗流程是什么
2019-05-29 17:31:53
黄铜酸洗流程是什么?黄铜酸洗?黄铜酸洗流程有哪些?黄铜酸洗流程怎样表明?首要,咱们先来了解一下什么黄铜酸洗吧,铜材通知你,黄铜酸洗硝酸或其混合酸中酸洗,如技术条件不注意便会使黄铜表面脱锌或脱铜,失掉原有份额,给氧化膜生成带来困难,有时乃至无法生成氧化膜,如选用铬酸洗则表面会发生钝化膜,用其他酸洗还或许发生置换层。好了,接下来我么接着来说下“黄铜酸洗流程是什么”。酸洗黄铜 黄铜为什么要酸洗? 黄铜件铜锌合金。酸洗液由多种酸组成,黄铜件酸洗过程中与各种酸液反响、耗费速度纷歧,酸洗液成分会失控,没有即时补加的话,洗出来产品就会变色。铜溶解随硝酸浓度进步而加速,这时黄铜表面出现灰色,硝酸浓度低时黄铜件表面色彩偏红;浓度高,黄铜件中锌溶解速度加速,工件表面出现褐色,反之则出现淡黄色;硫酸同影响差不多;因而要即时弥补短少成分,色彩就不会变。 黄铜酸洗流程是什么? 酸洗技术流程为:装挂→化学除油→水洗→酸洗→水洗→热水烫干 技术配方:硫酸120~150g/L 150~180g/L 酒精80~100g/L 该配方中利用了硫酸强酸去除铜件上氧化铜,强氧化性去除氧化铜与基体铜之间氧化亚铜,酒精效果是为了安稳,防止较高温度下分化. 黄铜件酸洗过程中归于放热反响,跟着酸洗进行槽液温度会升高,会分化,因而在夏天加工就用两个酸洗槽进行替换冷却,加工时直接补加硫酸和,往常保护比较简略,操作者简略把握,长期以来未出现问题。 黄铜酸洗使用说明? 将抛光液1:2兑水(纯净水)加热到40~45度,抛光容器只需塑料容器耐高温即可,将清洁后铜工件放入到ZJ-503抛光液中,一般黄铜处理1~3min,紫铜处理3-5min待表面构成棕色氧化膜后取出,用水简略漂洗再将铜件放入到含铜材退膜液(1:2)兑水液中浸泡数秒退膜,最终取出工件洗净即可进行后续技术。本技术用于黄铜抛光时可不需退膜。 黄铜酸洗优势? 1、不会过腐蚀,因而特别适用于薄璧铜管或灯头号产品,亮光性可与传统三酸配方比美。 2、可用硝酸纳替代硝酸,如运用硝酸,用量只需传统量10~20%。 3、加工中氮氧化物气体逸出少,仅需塑料风机抽风,不需治氮氧化纳物专用设备。能节省费用,减轻污染。 4、运用安全,本钱低价。
酸洗板卷规格
2019-03-18 10:05:23
酸洗板是一个发展中的钢材品种,目前市场需求主要集中在汽车行业、压缩机行业、机械制造行业、零配加工行业、风机行业、摩托车行业、钢家具、五金配件、电柜货架及各种形状的冲压件等。随着技术进步,热轧酸洗板目前已涉及到家电、集装箱、电器控制柜等行业,其中使用热轧酸洗板代替冷板在一些行业发展很快。 1、汽车行业 热轧酸洗涂油板是汽车业需要的新钢种,其较好的表面质量、厚度公差、加工性能,可以替代车身覆盖件和以往用冷轧板生产的汽车零部件,由此降低原材料成本10%左右。随着经济的发展,汽车的生产也大幅增加,板材的使用量不断提高,国内汽车行业许多车型的零部件原设计要求使用热轧酸洗板,如:轿车的副车架、车轮轮辐、前后桥总成、卡车箱板、防护网、汽车大梁以及零配件等,由于国内热轧酸洗板的供应不足,汽车厂一般用冷板或热板代替或自行酸洗。 酸洗板卷规格2、农用车、摩托车行业 农用车制造业近年来发展迅速,其中山东市场的农用车行业发展较快,全年冷热板整体需求约为40万吨,很多农用车生产厂家愿意用酸洗板代替冷板以求降低成本,其中可“以热代冷”的部位主要是驾驶室内板、挡风板,所需规格主要为0.8—1.5×1000—1250mm等。 摩托车的轮毂也可以使用酸洗板。目前摩托车轮毂一般使用2.0mm冷板,由于成本高和厚规格的冷板较难采购,部分厂家一度改用热轧板,但热轧板又存在表面质量较差的问题,难以满足厂家的需要。使用酸洗板则可以满足用户对成本和质量的双重要求。 3、机械行业 热轧酸洗板主要用于纺织机械、矿山机械、风机以及一些通用机械等。比如制造家用冰箱、空调的压缩机壳体和上下盖,动力压缩机的压力容器和消声器,螺杆式空压机的底座等。其中家用冰箱、空调压缩机使用酸洗板最多,对酸洗板深冲性能要求较高,材质主要为SPHC、SPHD、SPHE、SAPH370,厚度范围在1.0-4.5mm,需求规格以2.0-3.5mm量最大,有关资料显示,今年上半年冰箱压缩机,空调压缩机所需热轧酸洗板分别为8万吨和13.5万吨。风机行业现主要使用冷轧板和热轧板,热轧酸洗板可以代替冷板用于制造鼓风机、通风机的叶轮、壳体、法兰、消声器、底座、平台等。 4、其他行业 其他行业应用主要有自行车零件、各种焊管、电气柜、高速公路护栏、超市货架、仓库货架、栅栏、热水器内胆、制桶、铁梯以及各种形状的冲压件。随着经济的不断发展,零配加工遍布各行业,加工厂如雨后春笋迅速发展,对板材的需求大大增加,同时也增加了热轧酸洗板潜在需求量。 三、酸洗板市场前景 酸洗板是以优质热轧薄板为原料,经酸洗机组去除氧化层,切边,精整后,表面质量和使用要求(主要是冷弯成型或冲压性能)介于热轧板和冷轧板之间的中间产品,是部分热轧板和冷轧板理想的替代产品。与热轧板相比,酸洗板的优势主要在于:1)表面质量好,由于热轧酸洗板去除了表面氧化铁皮,提高了钢材的表面质量,便于焊接、涂油和上漆。2)尺寸精度高,平整后,可使板型发生一定变化,从而减少不平度的偏差。3)提高了表面光洁度,增强了外观效果。4)能减少用户分散酸洗造成的环境污染。与冷轧板相比,酸洗板的优势在于在保证表面质量使用要求的前提下,使用户有效的降低采购成本。目前,许多企业对钢材的高性能、低成本提出越来越高的要求。随着轧钢工艺技术不断进步,热轧薄板的性能正向冷轧板接近,使“以热代冷”在技术上得以实现。可以说,酸洗板是介于冷轧板和热轧板之间的性能价格比比较高的一种产品,有着良好的市场发展前景。但是从目前看,酸洗板在我国各个行业的使用才刚刚起步,专业的酸洗板生产从2001年9月宝钢酸洗生产线投产开始。 酸洗板市场主要体现在以下四个方面:替代冷轧、替代热轧、替代进口和替代小酸洗。其中替代进口和小酸洗实际上是已有的市场,市场有限也不可能完全替代。而随着汽车、机械、轻工等行业的快速发展,企业面临这市场竞争带来的巨大的压力,对产品成本和产品质量要求日益提高,酸洗板以其较高的性价比完全替代部分冷板和热板,必将逐渐为用户所认可。在钢材的深加工加工过程中,需对其表面进行酸洗除锈处理。常用的酸洗液为和硫酸,现大多数企业已不再使用硫酸,改用。 钢材经酸洗后,会产生大量的酸洗废液。酸洗废液的组成主要是氯化氢、氯化亚铁和水等少量杂质。其含量随酸洗工艺、操作温度、钢材品种和规格不同而异,一般含氯化亚铁10~20%,氯化氢 3~10%。 酸洗废液按国家环保要求是不能直接排放的,传统的处理方法是采用焙烧回收法和中和法。焙烧回收法投资巨大,一般企业无法接受。中和法是现有钢铁企业普遍采用的方法,但其存在的缺点也较突出,一方面要消耗大量的碱性药剂(如烧碱、石灰等),处理成本十分昂贵,另一方面又会生成大量难以处置的含铁污泥,对环境造成变相二次污染。 针对钢铁行业酸洗废水的特点,科研单位做了大量的研究开发工作,成功地开发了一套钢材酸洗废液处理系统。该系统为全封闭系统,达到零排放标准,回收和氯化亚铁。如能进一步深加工可生产液体、聚合等水处理絮凝剂产品。 铁盐絮凝剂是目前经济高效的废水处理絮凝剂其独有的脱色能力,适用于染料、染料中间体及印染行业的污水处理。能简化水处理工艺,缩短水处理周期,降低水处理成本,提高处理水质十分有效。对各类电镀废水有明显的处理效果,对废水中各种重金属离子的去除率接近100%。
红铜的作用
2019-05-30 19:22:55
红铜即纯铜,又叫紫铜,具有很好的导电性和导热性,塑性极好,易于热压和冷压力制作,可制成管、棒、线、条、带、板、箔等铜材。红铜因为高纯度,安排细密,含氧量极低,无气孔、沙眼、裂纹、杂质,导电功用佳。电蚀出的模具表面光洁度高,经红铜热处理技术,电极无方向性,合适精打、细打。现很多用于制作电线、电缆、电刷、电火花专用电蚀铜等要求导电性杰出的产品,须防磁性搅扰的磁学仪器、外表,如罗盘、航空外表等。硫酸铜在农业和林业上可防看病虫灾,按捺水体中藻类的很多繁衍。 铜是生命所必需的微量元素之一,正常人体中含铜量约为100—150 mg。人体中铜大都存在于和中枢神经系统,对红铜人体造血,细胞成长、某些酶的活动及内分泌腺功用有重要效果,但摄入过量,则会影响消化系统,引起腹痛、吐逆。人的口服致死量约为10克。铜对低等生物和农作物毒性较大,其质量浓度达0.1—0.2mg/L即可使鱼类致死,与锌共存时毒功用够添加,对贝类水生生物毒性更大,一般水产用水要求铜的质量浓度在0.0lmg/L以下。关于农作物,铜是重金属中毒性最高者,植物吸收铜离子后,固定于根部皮层,影响营养吸收。灌溉水中含铜较高时,即在土壤和作物中堆集,可使农作物枯死。铜对水体自净效果有较严峻的影响,当其质量浓度为0.001mg/L时,即有细微按捺效果,质量浓度为0.0lmg/L时,有显着按捺效果。
导热铜箔的作用
2018-10-29 09:32:49
1、快速将点热源转换成面热源2、可以降低电子产品的温度,保护电子元器件并延长电子产品的寿命3、可以减少电池能耗,提高产品的操控性能4、材料绝缘,有防辐射作用,减少对人体的辐射作用5、模切后可直接使用,不用包边,省时省成本。而天然石墨和人工石墨会需要包边和做绝缘处理,从而增加时间和成本6、最具性能价格优势
铜的作用
2018-05-09 18:46:05
铜的主要作用是将食物中的铁元素转变成人体血液的红色血素。事实上,铜对于所有的高级动植物的发育、生长和繁殖来说都是至关重要的一种元素。根据美国国家食品与药物管理局规定的标准,人体每日铜的摄入量最少为2mg。但是,美国农业部营养中心的官员估计,大约有一半的美国人没有达到这一标准。铜不足的后果之一是导致人体胆固醇增加及冠心病。所幸的是,铜存在于多数的蔬菜、水果、粮食、海产品,巧克力以及饮用水就能够保证人体摄入足够的铜。 在美国,医院的门把手通常是用铜制做,以防止病菌的传播,空调系统采用铜制管道可以避免列金乃尔氏疫病的流行。 铜器的保养 铜器(铜壶、铜火锅、铜盘、铜台灯等)是人们喜爱的生活器具,特别是铜质工艺品,更给室内增添不少光彩。然而,铜器保养,却是人们头痛的事,下面介绍两种简单方法。铜器使用久了,会变得黯然无光,可以敷上蜂蜜,并用于布擦拭。铜器长了铜绿,可用一些柠檬汁加盐反复擦拭。也可用布蘸油擦一遍,再用牙膏粉擦拭。如果想使铜器发亮,还可用包香烟的锡纸或用木屑加些食盐擦拭。
镍的作用
2017-06-06 17:49:54
镍在全球发挥着的重要作用。在过去的十几年中,镍的用量以每年3%~4%的速度增长,这主要是受中国不锈钢需求日益增长的驱动。镍用量的增加使全球以两个重要方式受益。首先,社会得益于镍带给工业的许多贡献,这些工业生产出耐用产品,可持续地发电,建造节能汽车以及建筑物。我们重点介绍镍对社会有广泛影响的三个领域:太阳能,核聚变能源以及创新、轻型的地面交通。大多数国家的政府认识到必须发展可持续经济。发展可持续经济要求减少排放到大气中的温室气体,以及提高能源效率。在欧盟这一趋势更加明显。镍使欧洲各类活跃的产业活动(仅举三个例子,燃料电池,汽车和航空航天)的创新成为可能。镍需求量增加使世界受益的第二个方式是衍生的结果。世界各地的产镍地区受益于镍的生产带来的经济衍生。如镍的生产、利用和再生等带给欧盟、加拿大、澳大利亚的社会经济效益的特别报告。这些效益包括使用的资本(投入到镍工业的总财政资源),经济输出(镍带来的产值),增加值(对GDP的贡献),就业(包括工资),资本支出,研究和发展,以及税收。决策者对于镍为他们的国家和地区带来的社会利益往往不知晓。这三份报告用数字说明镍的开采、生产、使用和再利用如何为社会做出贡献。如果说开采镍的一个理由是提供必要的材料利用可持续能源生产和能源效率的美好前景,则另一个就是镍的开采和加工业本身带来的社会经济效益。镍的作用让政府资助的基础设施项目在2009年及以后对镍工业产生重大影响。例如,建设污水处理厂、水处理和输送系统、耐用的混凝土公路桥梁和建筑物(使用不锈钢钢筋)会增加对耐腐蚀含镍不锈钢的需求。这将有助于刺激下游产业以及镍工业,为社会带来长期的利益。
锌的作用
2017-06-06 17:49:55
锌是重要的有色金属原材料,锌的作用也比较的多。因此,锌在有色金属的消费中仅次于铜和铝,原生锌企业生产的主要产品有:金属锌、锌基合金、氧化锌。这些产品作用非常广泛,主要有以下几个方面:(一)镀锌;作防腐蚀的镀层(如镀锌板),广泛用于汽车、建筑、船舶、轻工等行业,约占锌用量的46%。锌具有优良的抗大气腐蚀性能,所以锌主要用于钢材和钢结构件的表面镀层。电镀用热镀锌合金表面氧化后会形成一层均匀细密的碱式碳酸锌ZnCO3•3Zn(OH)2氧化膜保护层,该氧化膜保护层还有防止霉菌生长的作用。由于锌合金板具有良好的抗大气腐蚀性,近年来西方国家也开始尝试着直接用它做屋顶覆盖材料,用它作屋顶板材使用年限可长达120-140年,而且可回收再用,而用镀锌铁板作屋顶材料的使用寿命一般为5-10年。(二)制造铜合金材(如黄铜);于汽车制造和机械行业,约占15%。锌具有适用的机械性能。锌本身的强度和硬度不高,加入铝、铜等合金元素后,其强度和硬度均大为提高,尤其是锌铜钛合金的出现,其综合机械性能已接近或达到铝合金、黄铜、灰铸铁的水平,其抗蠕变性能也大幅度被提高。因此,锌铜钛合金目前已经被广泛应用于小五金生产中。(三)用于铸造锌合金;要为压铸件,用于汽车、轻工等行业,约占15%。许多锌合金的加工性能都比较优良,道次加工率可达60%-80%。中压性能优越,可进行深拉延,并具有自润滑性,延长了模具寿命,可用钎焊或电阻焊或电弧焊(需在氦气中)进行焊接,表面可进行电镀、涂漆处理,切削加工性能良好。在一定条件下具有优越的超塑性能。(四)用于制造氧化锌;广泛用于橡胶、涂料、搪瓷、医药、印刷、纤维等工业,约占11%。随着科技的进步,锌的作用也将越来越多的被开发和利用.
锰的作用
2017-06-06 17:49:52
锰的作用,从营养学角度来看,锰广泛分布于生物圈内,但是人体内含量甚微。成年人体内锰的总量约为200-400umol,分布在身体各种组织和体液中。骨、肝、胰、肾中锰浓度较高;脑、心、肺和肌肉中锰的浓度低于20nmol/g;全血和血清中的锰浓度分别为200nmol/L和20nmol/L。锰在线粒体中的浓度高于在细胞浆或其它细胞器中的浓度,所以线粒体多的组织锰浓度较高。 锰的发现 18世纪后半叶,瑞典化学家T.O.柏格曼研究了软锰矿,认为它是一种新金属氧化物。他曾试图分离出这个金属,却没有成功。舍勒也同样没有从软锰矿中提取出金属,便求助于他的好友、柏格曼的助手——甘英。在1774年,甘英分离出了金属锰。柏格曼将它命名为managnese(锰)。它的拉丁名称manganum和元素符号Mn由此而来。在1913年已经知道锰是动物组织的成分之一,但从1931年才陆续在多种实验动物中发现缺锰的表现,从而确认锰是动物的必需微量元素之一。 食物来源 谷类、坚果、叶菜类富含锰。茶叶内锰含量最丰富。精制的谷类、肉、鱼、奶类中锰含量比较少。动物性食物虽然含量不高,但吸收和存留较高,仍不失锰的良好来源。 代谢吸收 全部小肠都能吸收锰。锰的吸收是一种迅速的可饱和过程,很可能是通过一种高亲和性、低容量的主动运输系统和一个不饱和的简单扩散作用完成的。锰的吸收机制有可能包括两个步骤,首先是从肠腔摄取,然后是跨过黏膜细胞输送,两个动力过程同时进行。在吸收过程中锰、铁与钴竞争相同的吸收部位,三者中任何一个数量高都会抑制另外两个的吸收。锰几乎完全经肠道排泄,仅有微量经尿排泄。吸收的锰经肠道的排泄非常快。 生理功能 锰在体内一部分作为金属酶的组成成分,一部分作为酶的激活剂起作用。 生理需要 成年人的锰的适宜摄入量为3.5mg/d,最高可耐受摄入量为10mg/d。 过量表现 有人报告在肝功能受损、胆道不通畅或兼有两者的病人中发现锰中毒,病人的脑MRI检查呈明显异常,中毒减轻后此种异常亦随之改善。此外,关于口服毒性问题虽然还没有肯定的结论,但已经有一些报告提示这一问题值得充分重视与研究。例如,有人曾发现神经系统功能障碍者脑中锰浓度高于正常;有暴力行为的人发现锰高于正常。 锰缺乏症 有人提出,锰缺乏可能是人类的一个潜在的营养问题。锰缺乏还可能与某些疾病有关。有人曾报告,在骨质疏松、糖尿病、动脉粥样硬化、癫痫、创伤愈合不良的患者中存在膳食锰摄入少,血锰、组织锰低的问题。更多关于锰的作用,请继续关注本站锰频道!
锰铁的作用
2017-06-06 17:50:07
锰铁的作用是?锰铁:锰和铁组成的铁合金。主要分类:高碳锰铁(含碳为7%)、中碳锰铁(含碳1.0~1.5%)、低碳锰铁(含碳0.5%)、
金属
锰、镜铁、硅锰合金。 在炼钢中,用作脱氧剂和合金添加剂,是用量最多的铁合金。冶炼锰铁用的锰矿一般要求含锰40~50%,锰铁比大于7,磷锰比小于0.003。冶炼前,碳酸锰矿要先经焙烧,粉矿需经烧结造块。含铁含磷高的矿石一般只能搭配使用,或通过选择性还原炼得低铁低磷的富锰渣。冶炼时用焦炭作还原剂,某些厂也配用瘦煤或无烟煤。辅助原料主要为石灰,冶炼锰硅合金时一般要配加硅石。 碳素锰铁国际上一般标准为含锰75~80%,中国为适应锰矿品位低的原料条件,规定了含锰较低的牌号(电炉锰铁含锰65%以上,高炉锰铁含锰50%以上)。冶炼碳素锰铁过去主要用高炉,随着电力工业的发展,用电炉的逐渐增多。目前西欧和中国用高炉为主,挪威、日本都用电炉,苏联、澳大利亚、巴西等国新建锰铁工厂也采用电炉。 高炉冶炼 一般采用1000米3以下的高炉,设备和生产工艺大体与炼铁高炉相同。锰矿石在由炉顶下降的过程中,高价的氧化锰(MnO2,Mn2O3,Mn3O4)随温度升高,被CO逐步还原到MnO。但MnO只能在高温下通过碳直接还原成
金属
,所以冶炼锰铁需要较高的炉缸温度,为此炼锰铁的高炉采用较高的焦比 (1600公斤/吨左右)和风温(1000℃以上)。为降低锰损耗,炉渣应保持较高的碱度(CaO/SiO2大于1.3)。由于焦比高和间接还原率低,炼锰铁高炉的煤气产率和含CO量比炼铁高炉为高,炉顶温度也较高 (350℃以上)。富氧鼓风可提高炉缸温度,降低焦比,增加
产量
,且因煤气量减少可降低炉顶温度,对锰铁的冶炼有显著的改进作用。 电炉冶炼 锰铁的还原冶炼有熔剂法(又称低锰渣法)和无熔剂法(高锰渣法)两种。熔剂法原理与高炉冶炼相同,只是以电能代替加热用的焦炭。通过配加石灰形成高碱度炉渣(CaO/SiO2为1.3~1.6)以减少锰的损失。无熔剂法冶炼不加石灰,形成碱度较低(CaO/SiO2小于 1.0)、含锰较高的低铁低磷富锰渣。此法渣量少,可降低电耗,且因渣温较低可减轻锰的蒸发损失,同时副产品富锰渣(含锰25~40%)可作冶炼锰硅合金的原料,取得较高的锰的综合回收率(90%以上)。现代工业生产大多采用无熔剂法冶炼碳素锰铁,并与锰硅合金和中、低碳锰铁的冶炼组成联合生产流程。 现代大型锰铁还原电炉容量达40000~75000千伏安,一般为固定封闭式。熔剂法的冶炼电耗一般为2500~3500千瓦?时/吨,无熔剂法的电耗为2000~3000千瓦?时/吨。 锰硅合金用封闭或半封闭还原电炉冶炼。一般采用含二氧化硅高、含磷低的锰矿或另外配加硅石为原料。富锰渣含磷低、含二氧化硅高是冶炼锰硅合金的好原料。冶炼电耗一般约3500~5000千瓦?时/吨。入炉原料先作预处理,包括整粒、预热、预还原和粉料烧结等,对电炉操作和技术经济指标起显著改善作用。 电炉精炼 中、低碳锰铁一般用1500~6000千伏安电炉进行脱硅精炼,以锰硅、富锰矿和石灰为原料,其反应为: MnSi+2MnO+2CaO─→3Mn+2CaO?SiO2 采用高碱度渣可使炉渣含锰降低,减少由弃渣造成的锰损失。联合生产中采用较低的渣碱度(CaO/SiO2小于1.3)操作,所得含锰较高(20~30%)的渣用于冶炼锰硅合金。炉料预热或装入液态锰硅合金有助于缩短冶炼时间、降低电耗。精炼电耗一般在1000千瓦?时左右。中、低碳锰铁也用热兑法,通过液态锰硅合金和锰矿石、石灰熔体的相互热兑进行生产。 吹氧精炼 用纯氧吹炼液态碳素锰铁或锰硅合金可炼得中、低碳锰铁。此法经过多年试验研究,于1976年进入工业规模生产。更多锰铁的作用信息请详见上海
有色
网