用镍铬合金废料生产电解镍
2019-01-30 10:26:21
一、概述
镍铬合金废料,主要是镍铬合金生产及其加工过程的废料,如镍铬合金浇铸的废件、加工切削物、刨花、钻屑、边角余料及有关部件、元件的废次品等。由于镍铬合金废料来源不一,其成分较为复杂。一般含镍35%~65%、铬15%~25%,其化学成分实例见表1。
表1 镍铬合金废料化学成分实例,%料名NiCrFeMnMoCuCo废料3519370.500.450.120.10废料3725424.503.00.120.10刨花38.514.5372.730.25 刨花66.114.60.501.02.80 废件61.717.80.500.802.20 废件68.716.60.500.250.10
含镍55%以上的镍铬废钢可直接在电弧炉中熔炼成阳极板。含镍低于55%时则须采用空气吹炼方法,富集到含镍60%左右,即可浇铸成粗镍阳极板。
镍铬合金废料生产电解镍工艺分为电炉熔炼制取粗镍阳极板和电解精炼两段。由于电解精炼工艺与镍磷铁生产电解镍相似,故在此仅介绍电炉熔炼部分。
二、原料
(一)含镍55%以上的原料大部分是刨屑、钻屑,原料成分实例如下(%):
NiCoCuFeCrPbZn55~700.01~0.90.1~2.33~85~200.002<0.01
(二)含镍55%以下的原料成分实例如下(%):
NiCoCuFeCr35~500.100.1237~4214.50~25
三、电炉熔炼技术操作条件
镍铬合金废料电炉熔炼,包括加料、熔化、除铬、蒸锌、脱氧、浇铸等作业过程。
(一)加料
1.5t/台的电炉每炉处理镍铬合金废料1.5~2.5t,块状料一次加入,碎屑料分两次加入,先加入一半,待通电熔化后,再加入剩余的一半料。
(二)熔化
物料加毕,继续通电1h,使物料全部熔化。
(三)除铬
物料熔化后,吹风氧化,使铁、铬等杂质氧化造渣除去,同时有部分镍被氧化,但生成的氧化严镍在镍熔体中被金属铁与铬还原,生成相应的铁、铬氧化物。此时,陆续加入石灰石80~100kg,萤石70~100kg,进行造渣。随着铬被氧化造渣,炉渣发粘,即加入石英砂30~50kg,吹风氧化10min左右,以改善渣的流动性。每次氧化时间30~45min。停止吹风后再通电升温约20min,接着放渣,按上述操作风复进行2~3次后,合金含镍品位可达60%以上。
吹风过程中温度逐渐上升。开始吹风时温度约1600℃,吹风结束时温度在1700℃以上。石英砂能稀释炉渣,但炉渣的流动性不能根本改善。所以放渣时炉渣不能全部自动流出,部分渣须用木耙或铁耙扒出。
(四)蒸锌
镍铬合金废料含锌很低,但在刨花、钻屑等废料中常夹带某些含锌杂物,故在氧化除铬后,须进行插木蒸锌。蒸锌前,加入石油焦或电极粉30~50kg,进行渗碳,控制镍熔体含碳0.2%~0.3%。插木蒸锌的温度控制在1650~1700℃,每次插木时间约10min。第一次插完后通电升温,然后再插第二次。经2~3次插木后,直至炉内合金含锌下降至0.004%为止。
(五)脱氧
由于脱铬及蒸锌过程中大量气体(特别是氧)溶解于镍熔体中,因此,出炉前10min要用石油焦脱氧。加石油焦不能过量,一般加10kg左右。
(六)浇铸
当合金含镍65%以上时即可出炉浇铸粗镍阳极。出炉温度控制在1650℃左右。阳极板模子用生铁做成,模内涂一层骨粉。浇铸时熔体经流槽流进中间控制包,然后注入立式阳极模中,从而获得电解精炼用的镍铁阳极板。
每炉处理镍铬合金废料1.5~2.5t,冶炼时间按熔化试样含镍量控制。熔化样含镍50%左右,冶炼时间10~12h。熔化样含镍30%左右,冶炼时间12~15h。
镍的直收率与出炉品位的关系见表2。
表2 出炉合金品位与镍入合金率的关系,%原料含镍出炉合金含镍镍入合金率45.1777.5573.9435.3773.3472.2443.3465.2986.6147.6168.4279.7848.5162.6879.1245.0665.8979.25
镍的直收率较低,其主要原因是渣中含铬的氧化物较高,因而渣的熔点较高。因此,合理选择渣型,改善炉渣的流动性,降低渣含镍是提高镍的直收率的关键。表3为渣含铬与渣含镍的关系。
表3 渣含铬与渣含镍的关系,%渣含铬渣含镍23.932.5622.132.9810.091.045.310.56
表4为镍铬在吹炼产物中的分配。经吹炼后合金保90%以上的铬被脱除掉。
表4 镍和铬在吹炼产物中的分配,%元素投入料产出合金产出炉渣损失率含量分配率含量分配率含量分配率Ni45.0610065.8979.751.863.0517.20Cr18.501001.604.7522.5289.905.37
据表11~16数据,合金含镍富集到60%~65%为宜。
四、产物
吹炼产物有粗镍阳极板及炉渣。
粗镍阳极板成分实例如下(%)
NiCoFeCu65~700.01~0.1010~150.02~0.30
PbCrMoCZn<0.0022~101~61~20.001~0.004
炉渣成分实例如下(%):
NiCrCaOSiO2FeO1.54~2.9817.09~24.475~102~87~10
五、技术经济指标
电炉熔炼镍直收率 80%~90%
炉时 10~15h
电耗 约1800kW·h/t料
电极消耗 30~40kg/t料
石灰石 约70kg/t料
萤石 约80kg/t料
石英砂 约40kg/t料
造渣率 0.7~1.1kg/t料
镍硅青铜
2017-06-06 17:50:05
镍硅青铜有良好的力学性能、抗蚀性和导电性。Ni与Si可形成化合物Ni2Si,于共晶温度1025℃在固溶体中的固溶度可达9%,而室温时的固溶度几乎为零。因此,当合金中的Ni、Si含量比为4:1时,可全部形成Ni2Si,有较强的时效硬化作用,使合金具有良好的综合性能。合金中的Ni/Si比值小于4时,虽有高的强度与硬度,但其电导率与塑性会降低,不利于压力加工。向Cu—Si—Ni合金添加少量(0.1%~0.4%)Mn,可改善合金的性能。因为Mn既有脱氧作用,又有固溶强化效果。硅青铜是一类含有Si、Mn、Ni等合金元素的铜合金,Si含量一般不超过3.5%,力学性能高,抗磨、抗腐蚀,可焊接,无磁性,冲击时不起火花,冷、热成形性能好,无低温脆性。硅青铜
价格
低,具有很好的机械性能和优良的耐蚀性。如常用的QSi3-1、QSi1-3等,其弹性极限、疲劳强度都较高,压力加工性、切削加工性及焊接性很好,常用作弹簧、耐磨零件等。硅青铜在缩孔尺寸方面不及锡青铜,但在耐腐蚀性能、机械性能及铸件致密度等方面均优于锡青铜。实际应用的硅青铜大多还加入适量的锰和镍。硅青铜几乎没有沉淀硬化效果。硅青铜的力学性能比锡青铜的高,成本也稍低一些。所以可作为后者的代用材料。很多合金元素及杂质元素对硅青铜的性能都有影响。除硅外,硅青铜的主要合金元素有锰、镍,杂质元素有As、Sb、Sn、Al、Pb和P等。Zn是杂质元素,但有时作为合金元素加入。适量Mn 对硅青铜的力学性能、抗蚀性能与工艺性能有益。含小于3%Si、1%Mn的合金在高温下为单—的固溶体,当冷却到450℃以下时,会析出脆性相Mn2Si,但几乎无强化效果。QSi 3—1合金拉制棒材在贮存期间发生的自裂现象,就是由于Mn2Si相析出,产生的相变应力引起的。合金的Si含量越高,沉淀的Mn2Si也越多,发生自裂的倾向也越大。把硅含量控制在3%以下与对材料进行低温退火可消除自裂现象。虽然Fe在α1固溶体中的溶解度随着温度的降低而显著减少,室温溶解度儿乎为零,但时效强化效果甚微。Cu—Si合金中的Fe含量不得大于0.3%,否则,形成单独的相,大大降低合金的抗蚀性。不过,少量Fe可降低QSi 3—1合金棒、线材的自裂倾向。锌能较多地固溶于Cu—Si合金的α中,提高合金的强度与硬度,缩小合金的凝固温度范围,提高合金的流动性,改善其铸造性能。Cu一3.5Si一3Zn一1.5Fe。钴与硅可形成能溶于α中的Co2 Si,并且其溶解度随着温度的下降而减少,有一定的时效强化效果。含少量钴的合金已得到应用,如C 66400(86.5Cu一1.5Fe一0.5Co一11.5Zn)等。了解更多关于镍硅青铜的信息,请关注上海
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网。
镀锌扁丝
2017-06-06 17:50:06
镀锌扁丝,就是扁丝在冶炼成型之后,在其表面镀上一层锌层,达到防腐蚀的目的,延长使用时间。 扁丝(flat filament),截面呈扁平形的化学纤维单丝,塑编
行业
的简称也有称为切割纤维,它是生产塑料编织物的基本材料,扁丝由特定品种的聚丙烯,聚乙烯树脂经熔融挤出成膜,然后纵向分切成条,诸条同时加热牵伸取向后定型,最终卷绕成扁丝纱锭。镀锌扁丝的工艺:采用优质低碳钢,经过拉拔成型、酸洗除锈、高温退火、热镀锌、冷却等工艺流程加工而成。扁丝用于制造地毯(面毯和底布)、包装袋、绳索、渔网、带基、粗缝纫线、人造草坪、建筑增强材料、门帘、工艺品等;也可切成短纤维制作纯纺或混纺织物。扁丝的制法:是将成纤聚合物经熔融挤压成膜或吹塑成膜、铸膜,再经拉伸、切割而成。由薄膜成纤的制品称膜裂纤维。包括割裂(切割)和撕裂纤维。其制造工艺特点是流程短、设备简单、
产量
高、成本低。纤维纤度一般较粗,由数分种至数十分种。镀锌扁丝的用途:用于建筑、手工艺品、编制丝网、高速公路防护栏、产品包装及日常民用等各个领域。
钨铼丝
2017-06-06 17:50:03
钨铼丝由钨和铼组成的合金丝。钨铼丝具有室温和高温强度大、再结晶后塑性好、电阻率大、电阻系数低、能抗氧化和碳化、抗“水循环反应”能力强和焊接性能好等优点。用于彩色显像管热丝、各种电子管灯丝和栅极。合金中含铼1%~5%(质量),此外还掺入硅、铝、钾以改善材料的高温性能。钨铼丝另外还有,25%Re以及26%Re两个经常用到的钨铼合金,主要用作热电偶材料!钨铼热电偶主要优势表现在:1,响应速度快。2,测温范围广泛,最高可达2500℃。但一般用在惰性气氛或者还原性气氛中,否则需要加保护套管,一般为M、o合金套管。钨铼丝有WAl-1Re、WAl-3Re和WAl-5Re三种牌号。
慢走丝黄铜线
2017-06-06 17:50:01
慢走丝黄铜线是线切割领域中第一代专业电极丝。1977年,慢走丝黄铜线开始进入市场。这种电极丝曾带来了切割速度上的突破,当时对于厚度为50mm的工件,切割速度从12mm2/分钟提高到25 mm2/分钟。黄铜是紫铜与锌的合金,最常见的配比是65%的紫铜和35%的锌。当时发现黄铜丝中的锌由于熔点较低(420℃,而紫铜为1080℃)能够改善冲洗性。在切割过程中,锌由于高温而气化使得电极丝的温度降低并把热量传送到工件的加工面上。理论上讲,锌的比例越高越好,不过在黄铜丝的制造过程中,当锌的比例超过40%后,电极丝的α单相结晶结构变成了α和β双相结晶结构。这时材料变得太脆而不适合把它拉成直径很小的细丝。 慢走丝黄铜线可以有不同的拉伸强度来满足不同的设备和应用场合。这是通过一系列的拉丝(淬火作用)和热处理(退火)工序来实现的。普通慢走丝黄铜线的拉伸强度在490-900N/mm2之间。 慢走丝黄铜线质量的好环主要表现在线的垂直性、加工的稳定性、切割的速度、掉铜粉的程度以及收线的特征等。 慢走丝黄铜线具有以下特点: 通用性:多种类型的电极丝,满足各类机床的需求 垂直性:适合自动穿丝的要求 稳定性:加工的稳定性已在各种型号的机床上得到检验 切割速度:和同类产品比较,加工速度显示出明显的优势 慢走丝黄铜线的主要缺点: (1) 加工速度无法提高:由于黄铜中锌的比例一定,所以放电时的能量转换效率无法进一步提高;以0.25mm黄铜丝切割30-60mm厚的钢材为例,国内很多用户的主切速度都在120mm2/分钟左右。 (2) 表面质量不佳:黄铜丝表面的铜粉和放电时由于电极丝表层气化而带出的铜微粒会积存在工件的加工面上形成表面积铜。同时由于冲洗性不好而在工件表面产生较厚的变质层,这些都会影响工件的表面硬度和粗糙度; (3) 加工精度不高:特别是在加工较厚的工件时,由于冲洗性不良,会产生较大的直线度误差(上下端尺寸误差和鼓形差)。 更多关于慢走丝黄铜线的资讯,请登录上海有色网查询。
镍铬废弃物100%再生利用
2019-03-14 11:25:47
5月23日音讯:貔貅,传说是中国古代神话中龙王的九,主食金银珠宝,能吞万物而不泄,被人们视为招财进宝的祥兽,神通特异。 现在,西堤头镇引入的天津恒景再生合金材料有限公司选用具有自主知识产权的原创技能,将含有镍铬成分的抛弃物100%再生为镍铬合金等产品,真实完成物料的循环使用,为社会发生出巨大的社会效益、环境效益、经济效益。
天津恒景再生合金材料有限公司科研人员在董事长张忠带领下,紧紧抓住国家活跃鼓舞开展环保绿色厂商大好时机,针对现在厂商无法处理镍铬废渣展开了多年的科研,活跃立异,打破了现行的合金出产工艺形式,创造性地规划出了独有镍铬合金出产线,使质料100%得到使用。
整个项目总投资9.6亿元,总建筑面积15万平方米,分两期进行。一期为镍、铬废渣综合使用再生合金材料项目,是以有色、化工等职业发生的含有镍铬成分的抛弃物为质料,经特殊复原提炼工艺出产出新式镍铬合金材料,该工艺处理了上游厂商对环境的二次污染问题。二期为矿、冶、化、建循环经济工业演示基地项目,包含20万吨铬盐、年产30万吨新式高档镍铬合金材料和恒景国家级研制中心项目。其间,20万吨铬盐项目是使用国际上现存很多的尾铬矿、铬铁粉等抛弃资源,运用自主研制的工艺技能,清洁出产新工艺出产铬盐,出产过程彻底处理了原有传统工艺高耗费、重污染、难管理的问题,所产废料可为恒景二期年产新式高档镍铬合金材料30万吨项目的质料,无任何废物排放,完成循环经济工业链的延伸;年产新式高档镍铬合金材料30万吨项目,质料是20万吨铬盐项目发生的混合物,发生矿渣直销天津锦程建筑材料有限公司出产建材产品,真实完成物料的悉数循环使用。
现在,项目一期主体工程已根本竣工并进行试运营,不久将正式投产运营,本年即可上交利税5000万元。项目悉数投产后,预计年创产值113亿元,完成利税17亿,新增工作岗位1000余个,一起处理了上游厂商因堆积镍铬废渣而对环境发生的污染问题,成为实际中的“貔貅”。(Ivy)
镍
2017-07-03 10:52:03
以镍为基加入其他元素组成的合金。1905年前后制出的含铜约30%的蒙乃尔(Monel)合金,是较早的镍合金。镍具有良好的力学、物理和化学性能,添加适宜的元素可提高它的抗氧化性、耐蚀性、高温强度和改善某些物理性能。镍合金可作为电子管用材料、精密合金(磁性合金、精密电阻合金、电热合金等)、镍基高温合金以及镍基耐蚀合金和形状记忆合金等。在能源开发、化工、电子、航海、航空和航天等部门中,镍合金都有广泛用途。简介英国科学家利用蚀刻技术,用硝酸浸泡含有适量磷元素的镍合金,制造出光线反射率极低的超黑色表面材料,这是世界上已知最黑的物质。铁镍能与铜,铁,锰,铬,硅,镁组成多种合金.其中镍铜合金是著名的蒙乃尔合金,它强度高,塑性好,在750度以下的大气中,化学性能稳定,广泛用于电气工业,真空管,化学工业,医疗器材和航海船舶工业等方面.注:切削加工困难。镍合金的应用和分类按用途分为①镍基高温合金。主要合金元素有铬、钨、钼、钴、铝、钛、硼、锆等。其中铬起抗氧化和抗腐蚀作用,其他元素起强化作用。在650~1000℃高温下有较高的强度和抗氧化、抗燃气腐蚀能力,是高温合金中应用最广、高温强度最高的一类合金。该方面人才较稀缺主要集中在钢铁英才网。 用于制造航空发动机叶片和火箭发动机、核反应堆、能源转换设备上的高温零部件。②镍基耐蚀合金。主要合金元素是铜、铬、钼。具有良好的综合性能,可耐各种酸腐蚀和应力腐蚀。最早应用的是镍铜合金,又称蒙乃尔合金;此外还有镍铬合金、镍钼合金、镍铬钼合金等。用于制造各种耐腐蚀零部件。③镍基耐磨合金。主要合金元素是铬、钼、钨,还含有少量的铌、钽和铟。除具有耐磨性能外,其抗氧化、耐腐蚀、焊接性能也好。可制造耐磨零部件,也可作为包覆材料,通过堆焊和喷涂工艺将其包覆在其他基体材料表面。④镍基精密合金。包括镍基软磁合金、镍基精密电阻合金和镍基电热合金等。最常用的软磁合金是含镍80%左右的玻莫合金,其最大磁导率和起始磁导率高,矫顽力低,是电子工业中重要的铁芯材料。镍基精密电阻合金的主要合金元素是铬、铝、铜,这种合金具有较高的电阻率、较低的电阻率温度系数和良好的耐蚀性,用于制作电阻器。镍基电热合金是含铬20%的镍合金,具有良好的抗氧化、抗腐蚀性能,可在1000~1100℃温度下长期使用。⑤镍基形状记忆合金。含钛50(at)%的镍合金。其回复温度是70℃,形状记忆效果好。少量改变镍钛成分比例,可使回复温度在30~100℃范围内变化。多用于制造航天器上使用的自动张开结构件、宇航工业用的自激励紧固件、生物医学上使用的人造心脏马达等。可应用于以下行业1.热处理工业。如炉辊、钟式炉及退火炉等。2. 煅烧炉。如用其来煅烧生产高性能刚玉,煅烧铬铁矿,以生产铬铁合金,回收在石油化工中用作催化剂的镍。3.化工和石油化工,用其制备新的蒸汽裂化粗汽油炉,以生产氢等。4.自动化装置。如催化支撑系统,火花塞。5.核工业用清洗设备,如核废料清除。6.钢铁工业。如直接还原铁矿石工艺,生产海绵钛。应用1、阀门密封件。具有抗氧化、耐高温和抗硫化作用的优良性能。2、喷涂材料。
常压酸浸法从硅镍矿中提取镍的研究
2019-02-20 10:04:42
地球上的镍资源比较丰厚,国际上已查明的镍金属储量约为6200万t[1]。我国属国际上镍资源较丰厚的国家之一,占总储量的9%左右,位居国际第四[2,3]。镍在地壳中的均匀含量为0.01%,但可挖掘的矿床并不多,现在首要有硫化镍矿床、红土型镍矿床和风化壳硅酸镍矿床3类,在现有储量中,红土矿和硅酸镍矿占70%,硫化矿占30%,但现在约60%的镍产品来自于硫化矿[4]。可是国际上可供挖掘的硫化矿资源越来越少,跟着国际经济的高速开展,镍需求添加,报价上扬,开发使用红土镍矿和硅酸镍矿已成为非常火急的使命。湿法处理工艺是现在处理红土镍矿和硅酸镍矿的首要工艺,首要有浸法[5]、高压酸浸法[6]、常压酸浸法[7]、微生物浸出[8]等工艺流程。
我国南方某硅镍矿含镍0.70%,独立的镍矿藏有红砷镍矿、斜方砷镍矿等,其他镍矿藏多呈涣散状况散布于其他含镍矿石中,具有必定的开发使用价值。本研讨对该硅镍矿进行了常压酸浸提镍的研讨,为该矿的开发使用打下根底。
一、矿石性质
本研讨矿样矿石矿藏组成杂乱,矿藏品种繁复,许多矿藏含镍甚微。其间金属矿藏有红砷镍矿、斜方砷镍矿、含镍磁铁矿、含镍铬铁矿、含镍黄铁矿、含镍蛇纹石、毒砂、黄铜矿、闪锌矿、褐铁矿等。脉石矿藏有透闪石、阳起石、橄榄石、辉石、叶蛇纹石、绢云母、方解石、滑石、金云母、磷灰石、石墨、锆石、石英、绿泥石、皂石。
矿石中含镍矿藏嵌布特征也很杂乱,相当多的镍呈涣散状况散布于蛇纹石、含钴镍磁铁矿、含镍铬铁矿中。多元素分析成果见表1。
表1 试样多元素分析成果(%,质量分数)二、选矿计划断定
因为实验样中独立镍矿藏仅有红砷镍矿、斜方砷镍矿,含量甚微,且粒度很细,因而不能用机械选矿办法予以富集,只能选用化学选矿或冶炼富集办法来提取镍。对氧化镍矿的化学选矿或冶炼富集办法,又分为火法和湿法两大类。前者分造锍熔炼、镍铁法和粒铁法,后者又有碱法和酸法处理等工艺。火法富集炼制镍、镍铁能耗高,因而湿法提取镍日趋得到注重。湿法提镍中的碱法工艺可取得较高的浸出率,但大多需复原等预处理和高温加压设备。酸浸可比较简略取得高的浸出率,且矿石不需预先处理,因而本研讨拟选用酸浸法对该矿样进行研讨。
三、实验
(一)实验设备和药剂
实验运用XMQ2150×50锥型球磨机磨矿,SENCO恒速拌和器和SENCOW201恒温水浴;实验用水为自来水,实验试剂均为分析纯;单元实验样重270g。
(二)浸出实验条件及流程
浸出剂的挑选实验详细调查了硫酸、硝酸、3种酸对试样的浸出作用,实验条件为试样270g、磨矿细度-0.074mm占84%、拌和强度120r·min-1、固液比1﹕5,改动浸出剂品种,用量均为1.7mol·L-1,硫酸、硝酸、3种浸出剂室温下浸出8h挑选最佳浸出剂。实验流程见图1。图1 浸出实验根本流程
四、成果与评论
(一)浸出剂品种及用量对镍的浸出率的影响从实验成果可知,硫酸、硝酸、3种浸出剂中,硫酸的浸出作用最好,实验成果见图2。图2 浸出剂硫酸用量实验成果
由图2可知,在硫酸浓度低于2.60mol·L-1时,浸出液中的镍档次随浸液中硫酸浓度的增大而升高,反响在浸出率也随之升高,但当硫酸浓度高于2.60mol·L-1后,浸液中的镍档次改变不大,浸出率也不再升高,因而挑选浸出剂硫酸浓度为2.60mol·L-1作为后续实验条件。
(二)浸出矿浆液固比对镍的浸出率的影响
实验中固定浸出剂的浓度为2.60mol·L-1,跟着浸出液固比的增大,浸出时所参加的硫酸总量添加。从图3能够看出,在浸出矿浆液固比低于6﹕1时,跟着浸出矿浆液固比的增大,镍的浸出率不断升高,但当浸出矿浆液固比到达7﹕1时,镍的浸出率不再升高,因而选取浸出矿浆液固比6﹕1作为后续实验条件。图3 浸出矿浆液固比条件实验成果
(三)物料细度对镍的浸出率的影响
跟着磨矿时刻的添加,浸出物料细度越细,浸出液中镍、铁含量越高,对应的镍浸出率也越大。但添加浸出矿样的细度,不光添加磨矿本钱,而且在工业生产中,矿石磨的太细,浸出矿浆在浓缩时沉降速度变慢乃至部分过细矿粒难以沉降,晦气于固液别离。可见,从磨矿本钱和固液别离两个方面归纳考虑,后续实验都以磨矿细度为-0.074mm占78.60%为实验条件。
(四)浸出时刻对镍浸出率的影响
浸出时刻是影响镍浸出的一个不行疏忽的重要要素,原则上时刻越长,其物料中元素的浸出率越高,但在浸出反响到达溶解平衡后,各元素就不再溶出。
从图4能够看出,跟着浸出时刻的添加,镍的浸出率有所添加,但当浸出时刻到达8h今后,镍的浸出率改变现已不大,反响在浸出液中的镍离子浓度也不再升高,阐明浸出时刻到达8h左右,浸出反响到达溶解平衡,再添加浸出时刻现已没有意义,因而后续实验选取浸出时刻8h作为实验条件。图4 浸出时刻实验成果
(五)浸出温度对镍浸出率的影响
从实验成果可知,浸出温度的升高对镍的浸出率影响不大,可是温度是影响浸出的重要要素,而且化学反响速度常数与温度呈指数联系,进步温度对进步浸出速度、缩短浸出时刻是非常有利的。
从图5能够看出,浸出温度为60℃,浸出6h就可到达室温下浸出8h时的浸出作用,阐明浸出温度的升高有利于进步浸出进程的浸出速度,而且浸出温度保持在60℃有利于浸出液中杂质离子的去除。因而,归纳考虑主收回金属镍的浸出率和浸出液中的主杂质离子铁的除掉,断定浸出条件温度为60℃时浸6h。图5 浸出温度60℃时浸出时刻条件实验成果
(六)一次浸出重复性实验
从以上各实验成果能够得到硫酸一段浸出的最优工艺参数,为了验证这些参数的牢靠性和浸出的稳定性,在此条件下进行重复性实验。从实验成果(表2)的数据能够看出,通过条件实验断定的最优工艺参数是牢靠的,浸出的各项目标也比较稳定,到达了预期的实验成果。
表2 一次浸出重复性实验成果(七)屡次浸出对浸出作用的影响
早年面实验成果能够看出,选用硫酸作浸出剂浸出该红土镍矿能够得到较好的浸出作用,可是一次浸出浸出液中的镍含量偏低,这对后续镍化学精矿的制取是非常晦气的,若选用蒸腾浓缩来进步浸出液中的镍含量,则需求很多的热能,为了节省能耗,考虑将浸出液进行屡次浸出,也就是将一次浸出的浸出液参加下次浸出的矿浆中,确保浸出条件与第一次浸出时相同,顺次进行屡次浸出,实验成果见表3。
表3 浸出液屡次浸出实验成果由表3中数据可见,浸出液通过屡次浸取,浸出液中的Ni2+离子得到富集,值得注意的是:因为浸出是在60℃条件下进行,浸出液中的Ni2+离子不是简略的倍数富集,它还含有必定的蒸腾浓缩富集。从沉镍的视点考虑,浸出液经3次浸取后,Ni2+离子浓度已到达沉镍要求,进一步进步Ni2+离子浓度(或通过超越3次的重复浸出),浸出液中的铁与镁的含量也会得到富集,它们对镍的浸出会有必定影响,因而归纳考虑浸出率要素,浸出液通过3次浸出即满足。
五、定论
1、该试样属硅镍矿,赋存有涣散的镍矿藏,用一般的物理选矿办法难以收回其间的镍钴资源,选用化学浸出法是开发使用该资源的有用手法。
2、选用硫酸浸出化学选矿工艺,在磨矿细度-0.074mm占78.60%、液固比6﹕1、硫酸浓度2.60mol·L-1、拌和强度170r·min-1、60℃条件下浸出6h,浸出贵液中镍的浸出率为86%左右,浸渣中含镍0.12%左右,取得了较好的浸出目标。
3、屡次浸出实验阐明,浸出液镍离子浓度有较好的富集,但浸出液中铁与镁的含量也会富集,对后续浸出液处理晦气,归纳考虑各要素,浸出液经3次浸出即满足。
参考文献
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[8] 刘学,温建康,阮仁满.真菌衍生有机酸浸出低档次氧化镍矿[J].稀有金属,2006,30 (4) : 490.
作者单位
东北大学资源与土木工程学院(车小奎)
北京有色金属研讨总院矿藏资源与冶金材料研讨所(车小奎、邱沙)
北京科技大学土木与环境工程学院(车小奎、罗仙平)
镍
2017-07-13 15:32:48
红土镍矿(CIF)45-4645.500美元/湿吨 全国 Ni1.8%,Fe15-20% / 进口 红土镍矿(CIF)17-19180美元/湿吨 全国 Ni0.9%,Fe49% / 进口 红土镍矿(CIF)30-3130.500美元/湿吨 全国 Ni1.5%,Fe15-25% / 进口 SMM 1#电解镍75300-7755076425375元/吨 全国1#金川镍77300-7755077425225元/吨 全国 Ni99.90 / 甘肃金川 1#进口镍75300-7555075425525元/吨 全国高镍生铁800-81080510元/镍点 内蒙古 8-12% / 内蒙古 高镍生铁805-8158105元/镍点 山东 8-12% / 山东 高镍生铁800-81080510元/镍点 辽宁 8-12% / 辽宁 高镍生铁805-8158105元/镍点 江苏 8-12% / 江苏 高镍生铁800-815807.507.50元/镍点 全国 8-12% /
全球较大天体望远镜镜片采用涂镍铝硅合金制成
2019-01-16 09:34:57
据美国《先进材料与工艺技术》杂志近期报道,由美国、意大利和德国共同开发的全球较大天体望远镜项目采用涂镍铝硅合金材料制造镜片,可以更加清晰看到天体状况,德国应用光学和精密工程Franhofer研究院研究人员提供了这方面报告,新型铝硅合金的设计用于满足镍的热膨胀系数,可以用来制造加工非常稳定的轻质结构。
采用这种涂镍铝硅合金加工制造拉塞镜片是光学部件的靠前次应用和创新。两个镜片直径达8米,23米分辨率。
钼丝线切割加工中“紫铜件”切割断丝的处理方法
2019-03-14 10:38:21
线切开加工大厚度“紫铜件”切切断丝的处理办法:
因为紫铜件不同于其它钢材料,当厚度超越50mm时,操作者如仍按加工钢材料工件时运用的电参数来加工,就会发作切开速度慢、电流不稳定、短路频频、断丝等现象。要正常加工采纳的相应措施主要有:
(1)不能运用现已用过较长时刻的乳化液,尽量运用新乳化液。而且最好选用佳润-3、佳润-4、南光-I工作液。因为铜材料粘,旧乳化液中的杂质较难冲掉,还会使紫铜加工时的导电功能受到影响。运用新乳化液就能防止以上现象的发作。而且上述引荐的工作液因为电解性较好,切缝较宽,能够改进切缝中的排屑情况。一起选用较高的走丝速度有利排屑。
(2)消除电流短路现象,当紫铜夹杂物出现在切开线路中时,加工电流稳定性就会受到影响,使短路现象常常发作,如不正确处理会断丝。选用大电流大脉宽加工的办法,使功率增强。靠脉冲的能量击穿比较小的夹杂物,可使加工正常进行。此刻,应特别留意脉间也要增大,使停歇时刻增加。一起大脉宽可确保放电能量不会因紫铜的杰出传热性而会损耗掉。
(3)留意装卡方向。应该把切开道路最短的一面装卡在第三向限,也就是X负方向,使钼丝尽量少走X负方向,这样能够削减断丝几率。
(4)停止工作时,用火油把丝筒上的丝清洗一遍,使反沾在钼丝上紫铜沫很多削减,等下次开机持续运用时,作用就会更好。
(miki)
金属硅工业硅
2017-06-06 17:49:50
金属硅工业硅生产和对外贸易及硅业的发展。 2004年以来,国家针对高耗能,高排放的资源性产品行业相继出台了一系列宏观调控政策措施。工业硅行业和钢铁、电解铝和铁合金等行业一样,都是被重点调控的行业之一。在国家不断加强宏观调控力度下,应该说工业硅项目低水平重复建设的势头已受到一定遏制,落后生产能力开始被淘汰,整个行业节能和环保意识有新增强。但不能不看到,在取得这些初步成效的同时,长期盲目扩张积累的问题仍很突出,仍有某些地区和企业还在盲目上新项目。整个行业要遏制盲目扩张势头,消除无序竞争,还有很多工作要做。 2008年一开始,从2008年1月1日起,国家就对我国出口的工业硅征收10%的关税,这是继取消出口工业硅13%的出口退税之后又一项十分明确又很有力度的对工业行业的宏观调控措施。对我国工业硅行业2008年和以后的发展都将产生重要影响。既为工业硅企业的健康发展提供了新的机遇,也是十分严峻的挑战。2008年上半年相继发生的历史上罕见的低温、雨雪、冰冻灾害和千年不遇的特大地震,对我国若干省区的工业硅企业发展也造成了重大损失和困难。 在这种新形势下,我国2008年1~5月份共出口工业硅29.304万t,而2007年1~5月份的出口量是24.39万t。2008年上半年月均出口量为5.966万t,而2007年上半年月均出口量是5.013万t。实际情况表明,宏观调控的加强和自然灾害的影响只使我国工业硅生产和出口快速增长的势头受到消弱,但出口量仍在增长,并没有降下来。 更多关于金属硅工业硅的资讯,请登录上海有色网查询。
有机硅 多晶硅
2017-06-06 17:50:13
有机硅 多晶硅的区别?由于有机硅独特的结构,兼备了无机材料与有机材料的性能,具有表面张力低、粘系数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质,并具有耐高低、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性,广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、运输、化工、纺织、食品、轻工、医疗等
行业
,其中有机硅主要应用于密封、粘合、润滑、涂层、表面活性、脱模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。随着有机硅数量和品种的持续增长,应用领域不断拓宽,形成化工新材料界独树一帜的重要产品体系,许多品种是其他化学品无法替代而又必不可少的。 多晶硅是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则这些晶粒结合起来,就结晶成多晶硅。多晶硅可作拉制单晶硅的原料,多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。例如,在力学性质、光学性质和热学性质的各向异性方面,远不如单晶硅明显;在电学性质方面,多晶硅晶体的导电性也远不如单晶硅显著,甚至于几乎没有导电性。在化学活性方面,两者的差异极小。多晶硅和单晶硅可从外观上加以区别,但真正的鉴别须通过分析测定晶体的晶面方向、导电类型和电阻率等。 多晶硅是生产单晶硅的直接原料,是当代人工智能、自动控制、信息处理、光电转换等半导体器件的电子信息基础材料。被称为“微电子大厦的基石”。 在太阳能利用上,单晶硅和多晶硅也发挥着巨大的作用。虽然从目前来讲,要使太阳能发电具有较大的
市场
,被广大的消费者接受,就必须提高太阳电池的光电转换效率,降低生产成本。从目前国际太阳电池的发展过程可以看出其发展趋势为单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜材料(包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜)。
钴镍
2017-06-06 17:50:12
钴镍钴镍作为战略资源在工业中的地位大大提高,在硬质合金、功能陶瓷、催化剂、军工
行业
、高能电池方面应用广泛,有工业味精之称。钴镍的生产以湿法冶金为主。钴镍在工业中的作用是相当重要的,在现代工业中,钴镍是不可替代的资。,主要分为以下四个步骤。 一、浸出。作为湿法冶金的第一步,浸出率的高低直接决定效率以及效益。原矿经过破碎、筛选、富集以及其他处理以后,将矿物里面的有价
金属
转移到溶液中的过程。在钴镍生产中浸出主要有酸性浸出、氯化浸出、氨浸出以及高压氧浸等等。主要用到的辅料有浓硫酸、浓盐酸、氯气,二氧化硫、氨水、空气、氯酸钠、双氧水、二氧化锰、亚硫酸钠等等。一般钴镍矿主要有硫化矿以及氧化矿,特别是硫化矿多半生有其他
金属
,所以在浸出时不仅要考虑钴镍的浸出,还要考虑其他有价
金属
的综合回收利用。 二、除杂。除杂是钴镍冶金中产品保障的重要过程。 对于一些大量的杂质离子,比如铁离子、铝离子,主要考虑化学除杂法,直接加碳酸钠或者氢氧化钠调节pH在3.5-4.0,由于二价铁沉淀pH比较高,所以一般会加氧化剂使得二价铁氧化成三价铁,对于除铁还有黄铁钠矾法。对于铅镉铜一般会采用硫化钠除杂,一般调节pH在1.8-2.0左右。当然由于考虑到综合回收,可以先用其他萃取剂在较低pH捞铜后再除其他杂质。对于锰、锌、少量的铁铝锰铬,可以用萃取法除去。常见的萃取剂有P204、P507、cyanex272。 三、前驱体的合成。萃取生产合格的钴镍溶液,需用沉淀剂生产前驱体,主要的前驱体是碳酸盐、草酸盐。如若生产晶体,如硫酸镍晶体、硫酸钴晶体等,则不需要这一,直接浓缩蒸发结晶。一般合成前驱体采用对加方式,控制一定的过程pH以及终点pH,反应温度,反应时间等。控制一定的形貌,粒径等。 四、还原。如果直接选用高压氢还原,则不需要合成这一步。如果用高温氢还原,则把前驱体破碎后,在还原炉中控制一定的温度和气流量,然后破碎,真空包装。钴镍
金属
广泛应用于电池、硬质合金、不锈钢、石油化工、汽车制造、机械工具等
行业
,钴镍粉体是现代工业不可缺少的
金属
材料。我国是贫钴国家,已探明的钴资源可开采储量是4.09万吨,仅占世界钴资源的1.03%,而钴资源的消耗却达到12000吨/年以上,占全球消耗量的25%;同时我国也是镍资源缺乏的国家,已探明的镍资源储量为232万吨,占世界的3.56%,而我国年消耗量约25万吨,每年缺口在10万吨以上。我国每年的锂离子、镍氢、镍镉等废电池超过30万吨,废旧电池保有量已超过100万吨,急需发展废旧电池的资源化利用技术。在锂离子、镍氢、镍镉等废电池中,存在丰富的钴、镍
金属
,是重要的可再生钴、镍资源。利用废旧电池生产出满足高端产品应用要求的钴、镍粉末,可形成资源回收利用的良性循环。
镍白铜
2017-06-06 17:50:03
镍白铜镍白铜是归属于铜合金,铜合金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。常用的铜合金分为黄铜﹑青铜﹑白铜3大类。1、按合金系划分:可分为非合金铜和合金铜。2、按功能划分: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)。3、按材料形成方法划分:分为可为铸造铜合金和变形铜合金。铜合金性能:具有优良的导电性﹑导热性﹑延展性和耐蚀性。铜合金应用: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、制造精密电工仪器﹑变阻器﹑精密电阻﹑应变片﹑热电偶等。更多镍白铜信息请详见上海
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硅铬
2017-06-06 17:50:12
硅铬,硅铬合金90%以上用作电硅热法冶炼中、低、微碳铬铁的还原剂。此外,硅铬合金还作炼钢的脱氧剂与合金剂。随着氧气炼钢的发展,用硅铬合金还原钢渣中的铬和补加部分的铬量得到了日益广泛的应用。据统计,平均每吨钢消耗硅铬合金0.5kg左右。硅铬合金的性质硅铬合金系铬、铁的硅化物,是含有足够硅量的铬铁。铬的硅化物较碳化物稳定,因此当Fe-Cr-Si合金中的硅含量增高时,碳含量下降冶炼工艺硅铬合金的冶炼方法有一步法和二步法两种。一步法又叫有渣法;二步法又名无渣法。一步法是将铬矿、硅石和焦炭一起加入炉内,冶炼硅铬合金。二步法的第一步是将铬矿和焦炭加入第一台电炉内,冶炼出高碳铬铁;第二步是将高碳铬铁破碎,把它与硅石、焦炭一起加入另一台电炉内,冶炼硅铬合金。目前,我国在工业生产中采用二步法冶炼硅铬合金,少部分使用一步法。 冶炼原理一步法冶炼硅铬合金是用碳同时还原铬矿中的三氧化二铬和硅石中的二氧化硅。电炉内的主要反应有还原和精炼脱碳反应两部分。还原反应与冶炼高碳铬铁和硅铁的还原反应差不多。所不同的是一步法冶炼硅铬合金使用了难还原铬矿,铬矿的块度也较大,从而确保了Cr2O3的还原和SiO2的还原在温度相差不多的条件下同时进行。二步法冶炼硅铬合金使用的原料有高碳铬铁(再制铬铁)、硅石、焦炭和钢屑。高碳铬铁的成分应符合国家标准;粒度不能太大,采用12500kV.A电炉时要求高碳铬铁粒度小于20mm,采用3000kV.A电炉时要求高碳铬铁粒度小于13mm。对硅石、焦炭和钢屑的要求与冶炼硅铁的技术条件基本相同。二步法冶炼硅铬合金是在高碳铬铁的存在下,由碳还原硅石中的SiO2,被还原出来的硅破坏铬的碳化物,排除合金中的碳而制硅铬合金。冶炼过程与冶炼45%硅铁的过程基本相同。想要了解更多关于硅铬的资讯,请继续浏览上海
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硅青铜
2017-06-06 17:50:04
硅青铜是以硅为主要合金元 素的青铜。工业上应用的硅青铜除含硅外,还含有少量 的锰、镍、锌或其他元素。硅在铜中呈有限固溶,在 852C时最大溶解度可达5.3%,并随温度降低而减 小,但时效硬化效应不强,一般不进行强化热处理。 变形硅青铜含硅量为1%一4%,硅增高会出现脆性相,铜的代用品。列入中国国家标准中的变形硅青铜共2 降低塑性。硅青铜的结晶温度范围较小,有足够的流动种牌号,其主要化学成分和力学性能列于表。 性,力学性能较锡青铜高,在机械制造工业中可作锡青 变形硅青铜的主要化学成分和力学性能 才仁莽口牛 在铜硅合金中加入适量的锰可改善力学性能、耐 蚀性和工艺性能。常采用的是含硅3%和锰1%的硅青 铜QSi3一1,高温时为单相。固溶体,冷却到450℃以下 时,有少量化合物MnZSi或Mnsi析出,但强化效果极 弱,通常是在退火或加工硬化状态下使用。QSi3一1拉 制棒材由于相变应力,在存放过程中易出现自行破裂 现象,故成品应进行低温退火,且合金硅含量宜取下 限。QSi3一1硅青铜可在冷、热态下压力加工,力学、耐 蚀、耐磨和焊接性能好,无磁,冲击时不发生火花,在机 械、化工、石油、船舶等工业部门都被广泛应用。 镍能提高硅青铜的力学性能和耐蚀性,且兼有良 好的电导性。镍与硅形成能固溶于铜的化合物NiZSi, 在共晶温度(1025’C)的最大溶解度为9.0%,并随温 度降低而减小,在室温几乎为零。镍与硅的比值为4: 1的铜合金在时效处理中会因NiZSi相沉淀而强化,获 得良好的综合性能。工业上常用的含硅1%和镍3%的 硅青铜QSil一3,在900一950‘C淬火后塑性良好,再经 350一55oC时效处理1一4h,强度可提高1倍以上。这 种合金的耐磨性、高温强度较高。其电导性亦比一般高 强度的铜合金为高。因此在机械工业等部门制造重要 零件,也可作通讯用高强度架空线和导电极等。 铅、锑、秘、砷、硫、磷等元素对合金有害,应严加控制。QSi3.5-3-1.5硅青铜为含有锌、锰、铁等元素的硅青铜,性能同QSi3-1,但耐热性较好,棒材、线材存放时自行开裂的倾向性较小。QSi3.5-3-1.5主要用作在高温工作的轴套材料。
镍知识
2019-03-14 09:02:01
镍是一种银白色金属,密度8.9,熔点1455℃,沸点2915℃。镍具有杰出的机械强度、延展性和耐腐蚀性。常温下在湿润空气中表面构成细密的氧化膜,能阻挠本体金属持续氧化。、硫酸、有机酸和碱性溶液对镍的浸蚀极慢。镍在稀硝酸缓慢溶解,强硝酸能使镍表面钝化而具有抗腐蚀性。镍同铂、钯相同能吸收很多的氢,粒度越小,吸收量越大。镍的重要盐类为硫酸镍和氯化镍。 镍归于亲铁元素,自然界中镍矿藏有60多种,具有工业价值的首要矿藏大约10余种:镍黄铁矿、紫硫镍(铁)矿、针镍矿、辉(铁)镍矿、含镍磁黄铁矿、方硫镍矿、红砷镍矿、砷镍矿、辉砷镍矿、镍蛇纹石、镍绿泥石、绿高岭石、绿镍矿、镍磁铁矿、镍矾、碧矾、翠镍矿。 硫化镍矿床的矿石按硫化率,即呈硫化物状况的镍(SNi)与全镍(TNi)之比将矿石分为: 原生矿石(SNi/TNi>70%)、混合矿石(SNi/TNi45%~70%)、氧化矿石(SNi/TNi<45%)。硫化镍矿石按镍含量可分为三个等第:特富矿石(Ni>3%)、富矿石(Ni 1%~3%)、贫矿石(Ni 0.3%~1%)。富矿石及贫矿石需经选矿得到镍精矿再冶炼,特富矿石可直接入炉冶炼。 镍是十分重要的金属质料,镍的首要用途是制作不锈钢、高镍合金钢和合金结构钢,被广泛用于飞机、雷达、、坦克、舰艇、宇宙飞船、原子反应堆等各种军工制作业;在民用工业中,用镍制成结构钢、耐酸钢、耐热钢很多用于各种机械制作业、石油职业;镍与铬、铜、铝、钴等元素可组成非铁基合金,镍基合金、镍铬基合金是耐高温、抗氧化材料,用于制作喷气涡轮、电阻、电热元件、高温设备结构件等;镍还可作陶瓷颜料和防腐镀层;镍钴合金是一种永磁材料,广泛用于电子遥控、原子能工业和超声工艺等范畴,在化学工业中,镍常用作氢化催化剂。 我国镍矿资源比较丰富,已探明的镍矿区散布于全国18个省、自治区。从散布的区域来看,首要在西北、西南和东北地区,其保有储量占全国总储量的份额分别为76.8%、12.1%、4.9%。甘肃镍储量最多,占全国镍矿总储量的62%,其次是新疆(11.6%)、云南(8.9%)、吉林(4.4%)、湖北(3.4%)和四川(3.3%)。 我国镍矿资源的特点是:(1)储量散布高度集中,仅甘肃金川镍矿,其储量就占全国总储量的63.9%,新疆喀拉通克、黄山和黄山东三个铜镍矿的储量也占到全国总保有储量的12.2%。(2)以硫化铜镍矿为主,占全国总保有储量的86%,其次是红土镍矿,占全国总保有储量的9.6%。(3)镍矿石档次较高,均匀镍含量大于1%的硫化镍富矿石约占全国总保有储量的44.1%。(4)镍矿的地质作业程度比较高,归于勘探等级的储量占到了全国总保有储量的74%。(5)镍矿地下开采的比重较大,占全国总保有储量的68%,而合适露采的只占到13%。我国氧化镍矿比较少,并且档次比较低,与国外氧化镍矿储量大、档次高的一些国家,如新喀里多尼亚、印度尼西亚比较,缺少竞争力。
硫化镍
2017-07-04 14:59:01
硫化镍晶体呈
黄铜
黄色,粉末呈黑色。密度:5.3-5.6g/mL,25/4℃。熔点797℃。生态学资料对水体是危害的,即使小量产品不能接触地下水、水道或污水系统,未经政府许可勿将材料排入周围环境。性质与稳定性常温常压下稳定避免的物料:氧化物、酸。相对密度5.3~5.65(α);5.0~5.6(β);5.34(γ,30℃)。熔点797℃(α);810℃(β);γ-NiS在396℃时转变为βNiS。α-NiS溶于盐酸,在空气中转变成Ni(OH)S。β-NiS在2mol/L HCl中煮沸,迅速溶解。它们均溶于
硝酸
和
王水
。储存方法常温密闭避光,通风干燥。注意事项玻璃在制作过程中有时会在其内部残留一种叫硫化镍的特殊杂质。之所以说它特殊,是因为它不会像一般物质一样
热胀冷缩
,恰恰相反,它会热缩冷胀。由于
钢化玻璃
是由普通玻璃高温骤冷处理之后制成的,在这一过程中,硫化镍的体积先是受热缩小,后又冷却膨胀,这使钢化玻璃内部出现很大的应力,这就会使钢化玻璃出现自爆现象。这样的钢化玻璃通常会在制成后不久自爆,但极个别情况时,当硫化镍恰好位于钢化玻璃中间时,自爆就会延迟,最长可以延迟到几年之后。玻璃中有NiS杂质,也就是硫化镍,这个玩意无法从玻璃里完全剔除,总有一定量的NiS存在于玻璃里,这种杂质想性质同水比较相似属于
冷胀热缩
的东西,
钢化玻璃
在钢化的过程中他会缩小,冷却过程中又会变大(伴随位移的),但是因为冷却时间很短,不足以让它还原成常温的大小,所以在冷却完成后还会继续变化,这种变化就可能会造成钢化玻璃自爆,这是钢化玻璃不可避免的。
单晶硅多晶硅
2017-06-06 17:50:08
单晶硅多晶硅都是硅的一种形态。单晶硅和多晶硅的区别是,当熔融的单质硅凝固时,硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则形成单晶硅。如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则形成多晶硅。多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。例如在力学性质、电学性质等方面,多晶硅均不如单晶硅。多晶硅可作为拉制单晶硅的原料。单晶硅可算得上是世界上最纯净的物质了,一般的半导体器件要求硅的纯度六个9以上。大规模集成电路的要求更高,硅的纯度必须达到九个9。目前,人们已经能制造出纯度为十二个9 的单晶硅。单晶硅是电子计算机、自动控制系统等现代科学技术中不可缺少的基本材料。单晶硅:熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。单晶硅具有准
金属
的物理性质,有较弱的导电性,其电导率随温度的升高而增加,有显著的半导电性。超纯的单晶硅是本征半导体。在超纯单晶硅中掺入微量的ⅢA族元素,如硼可提高其导电的程度,而形成p型硅半导体;如掺入微量的ⅤA族元素,如磷或砷也可提高导电程度,形成n型硅半导体。单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅,然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。多晶硅:灰色
金属
光泽。密度2.32~2.34。熔点1410℃。沸点2355℃。溶于氢氟酸和硝酸的混酸中,不溶于水、硝酸和盐酸。硬度介于锗和石英之间,室温下质脆,切割时易碎裂。加热至800℃以上即有延性,1300℃时显出明显变形。常温下不活泼,高温下与氧、氮、硫等反应。高温熔融状态下,具有较大的化学活泼性,能与几乎任何材料作用。具有半导体性质,是极为重要的优良半导体材料,但微量的杂质即可大大影响其导电性。电子工业中广泛用于制造半导体收音机、录音机、电冰箱、彩电、录像机、电子计算机等的基础材料。由干燥硅粉与干燥氯化氢气体在一定条件下氯化,再经冷凝、精馏、还原而得。想要了解更多单晶硅多晶硅的相关资讯,请浏览上海
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单晶硅 多晶硅
2017-06-06 17:50:07
单晶硅 多晶硅.首先要了解两者的本质和性质。单晶硅是硅的单晶体。具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质,是一种良好的半导材料。纯度要求达到99.9999%,甚至达到99.9999999%以上。用于制造半导体器件、太阳能电池等。用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成。多晶硅是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则这些晶粒结合起来,就结晶成多晶硅。接下来了解两者的性质。单晶硅:熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。单晶硅具有准
金属
的物理性质,有较弱的导电性,其电导率随温度的升高而增加,有显著的半导电性。超纯的单晶硅是本征半导体。在超纯单晶硅中掺入微量的ⅢA族元素,如硼可提高其导电的程度,而形成p型硅半导体;如掺入微量的ⅤA族元素,如磷或砷也可提高导电程度,形成n型硅半导体。单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅,然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。多晶硅:灰色
金属
光泽。密度2.32~2.34。熔点1410℃。沸点2355℃。溶于氢氟酸和硝酸的混酸中,不溶于水、硝酸和盐酸。硬度介于锗和石英之间,室温下质脆,切割时易碎裂。加热至800℃以上即有延性,1300℃时显出明显变形。常温下不活泼,高温下与氧、氮、硫等反应。高温熔融状态下,具有较大的化学活泼性,能与几乎任何材料作用。具有半导体性质,是极为重要的优良半导体材料,但微量的杂质即可大大影响其导电性。电子工业中广泛用于制造半导体收音机、录音机、电冰箱、彩电、录像机、电子计算机等的基础材料。由干燥硅粉与干燥氯化氢气体在一定条件下氯化,再经冷凝、精馏、还原而得。单晶硅和多晶硅的区别是,当熔融的单质硅凝固时,硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则形成单晶硅。如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则形成多晶硅。多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。例如在力学性质、电学性质等方面,多晶硅均不如单晶硅。多晶硅可作为拉制单晶硅的原料。单晶硅可算得上是世界上最纯净的物质了,一般的半导体器件要求硅的纯度六个9以上。大规模集成电路的要求更高,硅的纯度必须达到九个9。目前,人们已经能制造出纯度为十二个9 的单晶硅。单晶硅是电子计算机、自动控制系统等现代科学技术中不可缺少的基本材料。想要了解更多单晶硅 多晶硅的相关资讯,请浏览上海
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非晶硅 多晶硅
2017-06-06 17:50:11
非晶硅薄膜既环保又节能,太阳能光伏发电蕴含巨大发展前景,而太阳能光伏板主要分为两类:1) 单晶/多晶硅及 2) 薄膜太阳能电池。以往,中国制造的太阳能光伏板主要是使用多晶硅。 多晶硅在提炼过程中需要使用千多度高热才能完成,生产过程中耗用大量能源,而且造价相对昂贵。此外,多晶硅在生产过程中还会排放超过十种的有毒物质。据统计,2008年,中国便用了3,000万吨煤炭提炼多晶硅,所产生的二氧化碳等空气污染物排放量非常之高,故这才是国家抑制多晶硅的真正原因。 中国占全球光伏组件
产量
39%,是全球最大的生产国,但99%的产品都是出口外国,这代表中国正为国外太阳能发展承担上环境污染的代价,强制减少多晶硅的产能可避免环境进一步恶化。 为降低成本及保护环境,非晶硅薄膜技术的需求正快速上升。生产多晶硅需要较多能源,而且能源回收期长达7年;非晶硅薄膜所采用的硅材料则少于多晶硅的1%,能源回收期亦只需要1.5年,无论对环境的破坏,还是污染物的排放量均符合国家减排节能环保的要求。 非晶硅薄膜被视为一种节能的技术,但究竟有何优势呢?首先在转换效能上,多晶硅因应硅不可改变的物理特性,其最高效能为15%至16%;而非晶硅薄膜可透过沉淀不同化学特性的物质于不同段层,以提升转换效能可由6%提升至12%或更高,于实验室的效率最高更可达17.8%。其次,薄膜吸收较广的阳光波长,在阴天或微弱阳光下运作亦较佳;相反,多晶硅的效能在较暗的情况下就会急速下降。因此,非晶硅薄膜在实际环境下的转换效能较多晶硅高出10%以上。
金属镍
2017-06-06 17:49:59
金属镍是化学元素之一,英文名为Nickel,化学符号为Ni,原子序数为28,相对原子质量为58.69,它属于VIII副族跟第四周期元素,也属过渡金属元素。金属镍密度为8.902克/立方厘米,熔点为1453℃,沸点为2732℃,是近似银白色、硬而有延展性并具有铁磁性的金属,常被用来制作磁性合金跟形状记忆合金。镍由科朗斯达德(Axel Cronstedt)在1751年于瑞典发现。跟钴一样,镍的外语名字(nickel)带有迷信色彩,解作“小妖精”(可参考英文中魔鬼的别称"Old Nick")。nickel原为德文Kupfernickel(铜妖)的简称,镍矿看似铜矿,却无法冶炼出铜来,从前被看作是魔鬼搞的恶作剧。金属镍应用镍多用于铸币,首个纯镍币于1881年出厂。镍镉电池合金钢,如不锈钢等作为催化剂,比如制造环己烷时,就要用红热(约250°C)的镍催化苯蒸气和氢气的加成反应。金属镍镍过敏镍是最常见的致敏性金属,约有20%左右的人对镍离子过敏,女性患者的人数要高于男性患者,在与人体接触时,镍离子可以通过毛孔和皮脂腺渗透到皮肤里面去,从而引起皮肤过敏发炎,其临床表现为皮炎和湿疹。一旦出现致敏,镍过敏能常无限期持续。患者所受的压力、汗液、大气与皮肤的湿度和磨擦会加重镍过敏的症状。镍过敏性皮炎临床表现为瘙痒、丘疹性或丘疹水疱性的皮炎,伴有苔藓化。世界10大金属镍生产国年产量(千公吨)国名1977198219871992俄罗斯144.3165.2
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镍走势
2017-06-06 17:49:53
10.06.24,在美联储货币政策会议后公布声明前,镍走势市场人士各种臆测均有,市场处在相对“真空”之空隙,尤其在盘初,有部分基金的少量买盘追逐稍前欧元兑美元转强的态势,大幅拉抬基本金属的铜和镍金属的价格,引发基本金属的整体涨势。这种基金行为是不能单纯用供需基本面可以解释的。不能不考虑这是基金考虑战略撤出前的“虚步骤”,料高度有限。有一个判断的依据是,近来油价的攀升得益于投资者对经济将快速复苏的预期,但目前看联储的预期并没有这样乐观。基本金属前期的表现亦是建立在对经济将快速复苏的预期。事实是,LME的基本金属市场收市之后,美联储货币政策会议后公布的声明,并没有新意,反倒是基金的少量买盘激发了市场在前期基金逐步出货后的跌势中反弹。 10.06.25,基本金属(包括期镍)的走势继美联储在周三LME收市之后就储货币政策会议后公布的表态声明中得到了暗示:短期内不会升息。但经济仍将保持疲弱一段时间。尽管期铜以及期镍等基本金属因美国国内生产总值(GDP)萎缩幅度的数据小于预期,但在原油上涨的指引下,带动市场短线看多的气氛,并盖过了疲弱就业数据的影响,使得部分看空者无奈以技术性手法回补空头部位,但对经济仍有不安情绪。10.06.26,基本金属中铜等多头将本周涨势获利了结。但镍金属异军突起,继续保持涨势,这主要是期镍金属的部分看空者无奈跟涨所致,也就是说,这种技术性回补买盘通常是由暴露了空头部位的看空者一种技术性自救行为所产生。期镍盘中曾一度由高点回落。10.06.29,美8月原油合约上涨2.33美元,收于71.49美元/桶,创下两周来新高,涨幅为3.4%。原本疲弱的美元,在油价的大幅上涨下,盘中反弹,致使基本金属铜等金属(包括期镍)的多空频繁换手。由于存在对即将到来的第三季度的期待,投资者亦在重新分配投资组合。但明显看出,对第三季度经济复苏的持续性存有疑虑者亦不在少数。短期也仅仅是由于第二季度即将结束,一些基金机构想维持本身在第二季度的收益率,而积极参与了原本已经在高位品种的炒作。综合镍走势看,仍维持对镍金属市场短期触顶的判断,短期“M头”态势的迹象初露端倪。短期在美元下行走势下,将支持镍金属价格,在没有引发大量的空翻多之前,即便期镍短线有所上行,空间也非常有限,仍维持震荡回落是主基调观点。
硅铁
2017-07-04 17:10:29
硅铁就是铁和硅组成的铁合金。 硅铁是以焦炭、钢屑、石英(或硅石)为原料,用电炉冶炼制成的铁硅合金。由于硅和氧很容易化合成二氧化硅,所以硅铁常用于炼钢时作脱氧剂,同时由于SiO2生成时放出大量的热,在脱氧的同时,对提高钢水温度也是有利的。同时,硅铁还可作为合金元素加入剂,广泛应用于低合金结构钢、弹簧钢、轴承钢、耐热钢及电工硅钢之中,硅铁在铁合金生产及化学工业中,常用作还原剂。硅的用途:①高纯的单晶硅是重要的半导体材料。在单晶硅中掺入微量的第IIIA族元素,形成p型硅半导体;掺入微量的第VA族元素,形成n型和p型半导体结合在一起,就可做成太阳能电池,将辐射能转变为电能。在开发能源方面是一种很有前途的材料。②金属陶瓷、宇宙航行的重要材料。将陶瓷和金属混合烧结,制成金属陶瓷复合材料,它耐高温,富韧性,可以切割,既继承了金属和陶瓷的各自的优点,又弥补了两者的先天缺陷。 可应用于军事武器的制造第一架航天飞机“哥伦比亚号”能抵挡住高速穿行稠密大气时磨擦产生的高温,全靠它那三万一千块硅瓦拼砌成的外壳。③光导纤维通信,最新的现代通信手段。用纯二氧化硅拉制出高透明度的玻璃纤维,激光在玻璃纤维的通路里,无数次的全反射向前传输,代替了笨重的电缆。光纤通信容量高,一根头发丝那么细的玻璃纤维,可以同时传输256路电话,它还不受电、磁干扰,不怕窃听,具有高度的保密性。光纤通信将会使 21世纪人类的生活发生革命性巨变。④性能优异的硅有机化合物。例如有机硅塑料是极好的防水涂布材料。在地下铁道四壁喷涂有机硅,可以一劳永逸地解决渗水问题。在古文物、雕塑的外表,涂一层薄薄的有机硅塑料,可以防止青苔滋生,抵挡风吹雨淋和风化。
天安门
广场上的
人民英雄纪念碑
,便是经过有机硅塑料处理表面的,因此永远洁白、清新。有机硅化合物,是指含有Si-O键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物,习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物。其中,以硅氧键(-Si-0-Si-)为骨架组成的聚硅氧烷,是有机硅化合物中为数最多,研究最深、应用最广的一类,约占总用量的90%以上。有机硅材料具有独特的结构:(1) Si原子上充足的甲基将高能量的聚硅氧烷主链屏蔽起来;(2) C-H无极性,使分子间相互作用力十分微弱;(3) Si-O键长较长,Si-O-Si键键角大。(4) Si-O键是具有50%离子键特征的共价键(共价键具有方向性,离子键无方向性)。 由于有机硅独特的结构,兼备了无机材料与有机材料的性能,具有表面张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质,并具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性,广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、运输、化工、纺织、食品、轻工、医疗等行业,其中有机硅主要应用于密封、粘合、润滑、涂层、表面活性、脱模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。随着有机硅数量和品种的持续增长,应用领域不断拓宽,形成化工新材料界独树一帜的重要产品体系,许多品种是其他化学品无法替代而又必不可少的。 有机硅材料按其形态的不同,可分为:硅烷偶联剂(有机硅化学试剂)、硅油(硅脂、硅乳液、硅表面活性剂)、高温硫化硅橡胶、液体硅橡胶、硅树脂、复合物等。发现
1822年,
瑞典
化学家白则里用金属钾还原
四氟化硅
,得到了单质硅。构成铁和硅组成的
铁合金
(以硅石、钢、焦碳为原料,经过1500-1800度高温还原的硅熔于铁液中,形成硅铁合金)。是冶炼行业重要的合金品种。硅铁按硅及其杂质含量,分为21个牌号,其化学成分如下表:(根据GB/T 2272-2009)用途(1)在炼钢工业中用作脱氧剂和合金剂。为了获得化学成分合格的钢和保证钢的质量,在炼钢的最后阶段必须进行脱氧,硅和氧之间的化学亲和力很大,因而硅铁是炼钢较强的脱氧剂用于沉淀和扩散脱氧。在钢中添加一定数量的硅,能显著的提高钢的强度、硬度和弹性,因而在冶炼结构钢(含硅0.40-1.75%)、工具钢(含SiO.30-1.8%)、弹簧钢(含SiO.40-2.8%)和变压器用
硅钢
(含硅2.81-4.8%)时,也把硅铁作为合金剂使用。 同时改善夹杂物形态减少钢液中气体元素含量,是提高钢质量、降低成本、节约用铁的有效新技术。特别适用于连铸钢水脱氧要求,实践证明,硅铁不仅满足炼钢脱氧要求,还具有脱硫性能且具有比重大,穿透力强等优点。此外,在炼钢工业中,利用
硅铁粉
在高温下烯烧能放出大量热这一特点,常作为钢锭帽发热剂使用以提高钢锭的质量和回收率。(2)在铸铁工业中用作孕育剂和球化剂。铸铁是现代工业中一种重要的金属材料,它比钢便宜,容易熔化冶炼,具有优良的铸造性能和比钢好得多的抗震能力。特别是球墨铸铁,其机械性能达到或接近钢的机械性能。在铸铁中加入一定量的硅铁能阻止铁中形成碳化物、促进石墨的析出和球化,因而在球墨铸铁生产中,硅铁是一种重要的孕育剂(帮助析出石墨)和球化剂。(3)铁合金生产中用作还原剂。不仅硅与氧之间化学亲和力很大,而且高硅硅铁的含碳量很低。因此高硅硅铁(或硅质合金)是铁合金工业中生产低碳铁合金时比较常用的一种还原剂。(4)75#硅铁在皮江法炼镁中常用于金属镁的高温冶炼过程中,将CaO.MgO中的镁置换出来,每生产一吨金属镁就要消耗1.2吨左右的硅铁,对金属镁生产起着很大的作用。(5)在其他方面的用途。磨细或雾化处理过的硅铁粉,在选矿工业中可作为悬浮相。在焊条制造业中可作为焊条的涂料。高硅硅铁在化学工业中可用于制造硅酮等产品。在这些用途中,炼钢工业、铸造工业和铁合金工业是硅铁的最大用户。它们共消耗约90%以上的硅铁。在各种不同牌号的硅铁中,目前应用最广的是75%硅铁。在炼钢工业中,每生产1t钢大约消耗3-5kg75%硅铁。
硅铁
2017-06-06 17:49:59
硅铁硅铁就是铁和硅组成的铁合金。 硅铁是以焦炭、钢屑、石英(或硅石)为原料,用电炉冶炼制成的铁硅合金。由于硅和氧很容易化合成二氧化硅,所以硅铁常用于炼钢时作脱氧剂,同时由于SiO2生成时放出大量的热,在脱氧的同时,对提高钢水温度也是有利的。同时,硅铁还可作为合金元素加入剂,广泛应用于低合金结构钢、弹簧钢、轴承钢、耐热钢及电工硅钢之中,硅铁在铁合金生产及化学工业中,常用作还原剂。用途(1)在炼钢工业中用作脱氧剂和合金剂。为了获得化学成分合格的钢和保证钢的质量,在炼钢的最后阶段必须进行脱氧,硅和氧之间的化学亲和力很大,因而硅铁是炼钢较强的脱氧剂用于沉淀和扩散脱氧。在钢中添加一定数量的硅,能显著的提高钢的强度、硬度和弹性,因而在冶炼结构钢(含硅0.40-1.75%)、工具钢(含SiO.30-1.8%)、弹簧钢(含SiO.40-2.8%)和变压器用硅钢(含硅2.81-4.8%)时,也把硅铁作为合金剂使用。 此外,在炼钢工业中,利用硅铁粉在高温下烯烧能放出大量热这一特点,常作为钢锭帽发热剂使用以提高钢锭的质量和回收率。 (2)在铸铁工业中用作孕育剂和球化剂。铸铁是现代工业中一种重要的金属材料,它比钢便宜,容易熔化冶炼,具有优良的铸造性能和比钢好得多的抗震能力。特别是球墨铸铁,其机械性能达到或接近钢的机械性能。在铸铁中加入一定量的硅铁能阻止铁中形成碳化物、促进石墨的析出和球化,因而在球墨铸铁生产中,硅铁是一种重要的孕育剂(帮助析出石墨)和球化剂。 (3)铁合金生产中用作还原剂。不仅硅与氧之间化学亲和力很大,而且高硅硅铁的含碳量很低。因此高硅硅铁(或硅质合金)是铁合金工业中生产低碳铁合金时比较常用的一种还原剂。 (4)75#硅铁在皮江法炼镁中常用于金属镁的高温冶炼过程中,将CaO.MgO中的镁置换出来,每生产一吨金属镁就要消耗1.2吨左右的硅铁,对金属镁生产起着很大的作用。 (5)在其他方面的用途。磨细或雾化处理过的硅铁粉,在选矿工业中可作为悬浮相。在焊条制造业中可作为焊条的涂料。高硅硅铁在化学工业中可用于制造硅酮等产品。 在这些用途中,炼钢工业、铸造工业和铁合金工业是硅铁的最大用户。它们共消耗约90%以上的硅铁。在各种不同牌号的硅铁中,目前应用最广的是75%硅铁。在炼钢工业中,每生产1t钢大约消耗3-5kg75%硅铁。应用硅铁在钢工业、铸造工业及其他工业生产中被广泛应用。 硅铁是炼钢工业中必不可少的脱氧剂。炬钢中,硅铁用于沉淀脱氧和扩散脱氧。砖坯铁还作为合金剂用于炼钢中。钢中添加一定数量的硅,能显著提高钢的强度、硬度和弹性,提高钢的磁导率,降低变压器钢的磁滞损耗。一般钢中含硅0.15%-0.35%,结构钢中含硅0.40%~1.75%,工具钢中含硅0.30%~1.80%,弹簧钢中含硅0.40%~2.80%,不锈耐酸钢中含硅3.40%~4.00%,耐热钢中含硅1.00%~3.00%,硅钢中含硅2%~3%或更高。 高硅硅铁或硅质合金在铁合金工业中用作生产低碳铁合金的还原剂。硅铁加入铸铁中可作球墨铸铁的孕育剂,且能阻止碳化物形成,促进石墨的析出和球化,改善铸铁性能。 此外,硅铁粉在选矿工业中可作悬浮相使用,在焊条制造业中作焊条的涂料;高硅硅铁在电气工业中可用制备半导体纯硅,在化学工业中可用于制造硅酮等。 在炼钢工业中,每生产一吨钢大约消耗3~5kg75%硅铁。 熔点:75SiFe为1300℃
硅知识
2019-03-08 09:05:26
硅有无定形和晶体两种同素异形体。晶体硅具有金刚石晶格,硬而脆,密度2.4,熔点1420℃,沸点2355℃。无定形硅是一种灰黑色粉末,实践是微晶体。晶体硅的电导率不及金属,且随温度升高而添加,具有显着的半导体性质。
硅在常温下不生动,与空气、水和酸等没有显着效果;在加热下,能与卤素反响生成四卤化硅;650℃时硅开端与氧彻底反响;硅单质在高温下还能与碳、氮、硫等非金属单质反响;硅可直接生成一系列硅的氢化物;硅还能与钙、镁、铁等化合生成金属硅化物。超纯的单晶硅可作半导体材料。粗的单晶硅及其金属互化物组成的合金,常被用来增强铝、镁、铜等金属的强度。
自然界中的硅以含氧化合物的方式存在,硅与氧结组成二氧化硅,与金属结合生成金属的硅酸盐。首要的硅矿藏为石英和硅石,一般的硅石和石英用于玻璃和其它建材,优质的石英用于制作合金、金属和单晶。
工业上,通常是在电炉中由碳复原二氧化硅而制得金属硅,化学反响方程式:SiO2 + 2C → Si +2CO,这样制得的硅纯度为97-98%,叫做金属硅。再将它消融后重结晶,用酸除掉杂质,得到纯度为99.7-99.8%的金属硅。用作半导体的超纯硅的制法则是先用纯度不高的硅与氯化氢和的混合物效果,制取三氯氢硅,并用精馏法提纯。然后在复原炉内用纯氢将三氯氢硅复原,硅就堆积在用超纯硅制成的细芯上,这样制得的超纯硅称为多晶硅,把它放在单晶炉内,就可拉制成单晶硅。
单晶硅的出产工艺首要有直拉法、区熔法和外延法。直拉法适宜于成长低电阻大直径的单晶,其径向杂质散布均匀,适协作低压硅器材和集成电路的材料。区熔单晶径向杂质散布均匀性较直拉法差,但氧、碳含量低,用高阻区熔单晶通过中子辐照能够得到杂质散布均匀性适当满足的单晶材料,适宜于制作高压大功率器材。衡量单晶质量的参数首要有导电类型、晶向电阻率及其均匀性、位错密度、补偿度等。影响单晶质量的关键因素是晶格缺点和杂质。
因为硅的资源非常丰厚,易于提纯,报价便宜,并且硅器材易于完成平面工艺,具有效率高、寿命长、体积小、导热好、耐高温、可靠性高档长处,大多数半导体器材都选硅作质料。硅首要用于制作各种集成电路、晶体管及电力电子器材,后者包含大功率的整流管、晶闸管、晶体管及各种派生器材,已广泛用于机械、冶金、电力、矿山、交通运输、航天、化工等各个领域。硅晶体管和集成电路首要用于无线电设备、电信设备、自动控制系统、计算机、航天等各个领域。此外,还可制作太阳能电池,用作航天飞机、人造卫星、无人灯塔等的电源。
硅还用来出产硅橡胶、硅树脂、硅油等有机硅。硅橡胶弹性好,耐高温,用于制作医疗用品、耐高温垫圈。硅树脂用于出产绝缘漆、高温涂料等。硅油是一种油状物,其粘度受温度的影响很小,用于出产高档润滑剂、上光剂、流体绷簧、介电液体等,还可加工成无色通明的液体,作为高档防水剂喷涂在建筑物表面。
在钢铁工业中,硅铁用作合金添加剂,在多种金属冶炼中用作复原剂。硅铝合金用量最大,是一种强复合脱氧剂,在炼钢过程中替代纯铝可进步脱氧剂利用率,并可净化钢液,进步钢材质量。硅铝合金密度小,热膨胀系数低,铸造功用和抗磨功用好,用其铸造的合金铸件具有很高的抗冲击才能和很好的高压细密性,可大大进步使用寿命,常用其出产航天飞行器和轿车零部件。
冶炼铝合金时参加少数的纯度为98%的冶金级硅可大大改进铝合金的功用。硅铜合金具有杰出的焊接功用,且在受到冲击时不易发生火花,具有防爆功用,可用于制作储罐。钢中参加硅制成硅钢片,能大大改进钢的导磁性,下降磁滞和涡流丢失,可用其制作变压器和电机的铁芯,进步变压器和电机的功用。
硅冶炼
2017-06-06 17:50:12
近年来,工业硅冶炼的新工艺,新技术不断出现,我国工业硅的生产和技术有了很大的发展。现在工业硅的发展和出口量,在世界上均居于首位。2000年以来,工业硅年出口量实际以达30万吨以上,但是,出口
价格
严重偏低,效益低下。这虽然与我国工业硅出口体制,各工业硅厂家竞相降价,外商有意压价有关外,其核心的问题还是我们的产品质量不高,化学用硅比例小,出口价值低。如2002年上半年日本从中国进口工业硅的到岸价平均
价格
是每吨865美元,而同期挪威的是1764美元,法国的是1260美元,中国的工业硅
价格
最低,比最高
价格
低了近一半,严重制约着我国工业硅的发展。所以,我国的工业硅要进一步扩大出口,要增加效益,进一步提高产品质量,扩大产品品种,是必须重视的一个重要方面。扩大和提高化学用硅生产比例,大力发展化学用硅生产是提高工业用硅
市场
竞争力的途径。一、高温冶炼冶炼工业硅与硅铁相比,需要更高的炉温,生产硅含量大于95%以上的工业硅,液相线温度在1410℃以上,需要在1800℃以上高温冶炼,此外,由于炉料不配加钢屑,所以SiO2还原热力学条件恶化,破坏SiC的条件也变得更加不利。由此产生三个结果:其一是炉料更易烧结;其二是上层炉料中生成的片状SiC积存后容易使炉底上涨;其三是Si和SiO高温挥发的现象更加显著。为此,在冶炼过程中必须做到:1)控制较高的炉膛温度。2)控制Si和SiO挥发。3)使SiC的形成和破坏相对平衡。为了提高炉温,减少Si和SiO的挥发损失,基本上应保持SiC在炉内平衡。在具体操作中必须千方百计地减少热损失,基本上保持或扩大坩埚。 在工业硅生产中,采用烧结性良好的石油焦,有利于炉内热量集中,但料面难以自动下沉。与小电炉生产75硅铁相比,可以采用一定时间的焖烧和定期集中加料的操作方法。二、正确的配加料正确的配加料是炉况稳定的先决条件。对于小电炉生产工业硅来说,更应强调这一点。正确配比应根据炉料化学成分、粒度、含水量及炉况等因素确定,其中应该特别注意还原剂使用比例和使用数量,正确的配比应使料面松软又不塌料,透气性良好,能保证规定的焖烧时间。炉料配比确定后,炉料应进行准确称量,误差应不超过0.5%,均匀混合后入炉。 炉料配比不准或炉料混合不均都会在炉内造成还原剂过多或缺少现象,影响电极下插,缩小“坩埚”,破坏正常冶炼进行。三、沉料捣炉在工业硅生产中采用烧结性良好的石油焦,以自动下沉,一般需要强制沉料。当炉内炉料焖烧到规定的时间时,料面料壳下面的炉料基本化清烧空,料面也开始发白发亮,火焰短而黄,局部地区出现刺火塌料,此时应该立刻进行强制沉料操作。沉料时,先用捣炉机从锥体外缘开始将料壳向下压,使料层下塌。然后用捣炉机捣松锥体下脚,捣松熟料就地推在下塌的料层上,捣出的大块黏料和死料推向炉心,同时铲净电极上的黏料。沉料时高温区外露,热损失很大,因而,沉料捣炉操作必须快速进行。四、炉料形状和焖烧提温沉料捣炉完毕后,应将混合炉料迅速集中加于电极周围炉心地区,使炉料在炉内形成一平顶锥体,并保持一定的料面高度。不准偏加料,一次加入新料数量相当于1h左右的用料量。 新料加完后,进行焖烧,焖烧时间控制1h左右,焖烧和定期沉料的操作方法,有利于减少热损失,提高炉温和扩大:“坩埚”。五、扎透气眼集中加料时,大量生料加入炉内,可能使反应区温度下降。因而在加料前期,炉温较低,反应进行得缓慢,气体生成量不会太多,在焖烧一段时间后,炉温迅速上升,反应趋于激烈,气体生成量也将急剧增加,此时为了帮助炉气均匀外逸,有必要在锥体下脚“扎眼透气”。石油焦具有良好的烧结性能,集中加料焖烧一段时间后,容易在料面形成一层硬壳,炉内也容易出现块料,为了改善炉料的透气性,调节炉内电流分布,扩大“坩埚”,除扎眼氧气外,还应用捣炉机或钢棒松动锥体下脚严重的部分炉料。至于彻底的捣炉,则在沉料时进行。六、炉况正常的标志及不正常炉况的处理电炉生产工业硅,炉况容易波动,较难控制,因此必须正确判断炉况并及时处理。和生产75%硅铁一样,影响炉况的因素是很多的,但是在实际生产中,影响炉况最主要的因素还是还原剂用量,还原剂用量不当会使炉况发生急剧变化。一般来说,炉况变化通常反应在电极插入深度、电流稳定程度、炉子表面冒火情况,出铁情况及产品质量波动情况等几方面。1)炉况正常的标志是电极深而稳地插入炉料,电流电压稳定,炉内电弧响声稳而低,料面冒火区域广而均匀;炉料透气性好,料面松软而且有一定的烧结性,各处炉料烧结程度相关不大,焖烧时间稳定,基本上无刺火塌料现象;出铁时炉眼好开,流头开始较大,而后均匀变小,产品质量稳定。2)不正常炉况的处理。原料含水量波动,还原剂质量变化,称量准确程度较差,操作不当等各种因素,均会影响实用碳量,炉子出现还原剂不足或过剩现象。 炉子还原剂过剩的特征是料层松散,火焰变长,火头大多集中于电极周围,电极周围下料快,炉料不烧结,“刺火”塌料严重,电极消耗慢,炉内显著生成SiC,锥体边缘发硬,电流上涨,电极上抬,当还原剂过剩严重时,在电极周围窄小区域内频繁“刺火”塌料,其他地区的料层发硬,不吃料,坩埚大大缩小,热量高度集中于电极周围,电极高抬,热损失严重,电弧声很响,炉底温度严重下降,假炉底很快上涨,铁水温度低,炉眼缩小,有时甚至烧不开炉眼,被迫停炉。更多有关硅冶炼请详见于上海
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硅黄铜
2017-06-06 17:50:04
硅黄铜是在铜锌合金的基础上,加入硅的黄铜。 它在大气和海水中均有较高的耐蚀性,抗应力腐蚀破裂的能力高于一般黄铜。含硅量一般在4%以下。常用硅黄铜80Cu-17Zn-3Si能承受热压力加工,耐蚀性优良,软态的拉伸强度为300MPa,伸长率为58%,适用于制作船舶零件,蒸汽管和水管配件等。这种合金的含铅量不能超过0.01%,否则会损害热塑性,特别是热锻性能。65Cu-31.5Zn-1.5Si-Pb为含铅的硅黄铜,具有较高的切削性,减摩性和耐蚀性,主要用于耐磨锡青铜的代用品。 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。了解更多有关硅黄铜信息,请关注上海
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硅矿
2017-06-06 17:49:59
硅矿就是硅石。一般来说,硅在自然界分布极广,地壳中约含27.6%,硅主要以化合物的形式,作为仅次于氧的最丰富的元素存在于地壳中,约占地表岩石的四分之一,广泛存在于硅酸盐和硅石中。 因此不存在“硅矿”的说法。地壳的主要部分都是由含硅的岩石层构成的。这些岩石几乎全部是由硅石和各种硅酸盐组成。 硅石(quartz stone)是脉石英、石英岩、石英砂岩的总称。主要用于冶金工业用的酸性耐火砖。纯硅石可作石英玻璃或提炼单晶硅。化学工业上用于制备硅化合物和硅酸盐,也可作硫酸塔的填充物。建材工业上用于玻璃、陶瓷、硅酸盐水泥等。 硅矿的分布:主要分布在梁家寨乡,榆林坪乡、上社镇和西潘乡等地。石英砂岩分布在仙人乡庄只一带。无地质勘查资料,根据各矿点矿床出露长度和宽度,估算地质储量约5000万吨。根据各矿点拣块化验分析,含二氧化硅约在96—99%之间。该矿现有开采点十处。年矿石采出量约3万吨。硅石主要用于玻璃,陶瓷、冶炼、硅铁,工业硅、硅砖等。 硅石化学加工: 硅石大量用作建筑材料的原料,也是无机盐工业的重要原料。用化学方法可将硅石加工成一系列硅化合物。硅石一般指纯度较高的天然石英砂即二氧化硅,在自然界中分布广,储藏量大,很多国家都有大型优质矿,开采量大。 加工方法:硅石经化学加工,除还原生产单质硅外,首先得到硅化合物的母体产品硅酸钠(俗称水玻璃),主要有碱法和硫酸钠法两种。 1、碱法 硅石不溶于水和酸,但易与碱反应生成硅酸钠,所以碱法是硅石化学加工的主要方法。碱法又分为干法(纯碱法)和湿法(烧碱法)。 ①干法(纯碱法) 将含二氧化硅99%以上的硅石粉碎到50~80目,与纯碱按一定比例配合,在1100~1350℃的高温下焙烧4~6h,生成熔融态物料,反应式为: xSiO2+nNa2CO3─→nNa2O·xSiO2+nCO2 式中x和n的摩尔比称为硅酸钠的模数,工业用硅酸钠的模数一般为1.0~3.8。选择不同的配料比可得到不同模数的产品。在高温生产中碱易损失,故配碱量往往要稍高于模数要求的理论量。 得到的熔融物料除含硅酸钠外,还含有未反应的硅石等水不溶物,用水溶解分离掉熔融体中不溶物,得到无色透明的粘稠液体即硅酸钠产品。 干法易于制造高模数的硅酸钠产品,生产条件要求不太苛刻,易于工业生产。但能耗大,操作条件差。 ②湿法(烧碱法) 将粉碎至120目以上的硅石粉(SiO2)含量高于99%),与烧碱按一定比例(由产品模数而定)配合,放入带搅拌的加压反应釜中,通蒸汽加热到175℃以上,压力控制在811kPa以上,反应4~6h,冷却后过滤,除去未反应的二氧化硅,即可得到液体硅酸钠产品,反应式为: xSiO2+2nNaOH─→nNa2O·xSiO2+nH2O 湿法能耗低,操作环境较好,但不易得高模数产品。 2、硫酸钠法 将含二氧化硅达98%的硅石粉碎到80目,与硫酸钠(其配比按产品的模数定)和煤粉按一定比例配合,在反射炉内反应。首先硫酸钠还原成硫化钠,后者与硅石反应得硅酸钠,同时放出二氧化硫。反应式为: Na2SO4+4C─→Na2S+4CO nNa2S+xSiO2+3/2nO2─→nNa2O·xSiO2+nSO2 在反应中硫酸钠往往还原不完全,在高温下呈熔融态浮于硅酸钠熔体表面,称为硝水,硝水的腐蚀性极强,易腐蚀炉衬,同时遇水易爆炸。并且该反应中产生二氧化硫,污染环境,故工业上很少采用。 更多关于硅矿的资讯,请登录上海有色网查询。