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。
铪常识
2019-03-14 09:02:01
在自然界中,铪常与锆共生,含锆的矿藏中都含铪,铪与锆呈类质同像,铪首要赋存在锆英石中。工业上用的锆石中含HfO2量为0.5-2%。次生锆矿石中的铍锆石含HfO2能够高达15%。还有一种蜕变锆石曲晶石,含HfO2达5%以上。后两种矿藏的储量少,工业上没有选用。铪首要由出产锆的进程中收回。 铪的冶炼与锆根本相同,一般分五步。第一步为矿石的分化,有三种办法:①锆石氯化得(Zr,Hf)Cl4。②锆石的碱熔,锆石与NaOH在600℃左右熔融,有90%以上的(Zr,Hf)O2转变为Na2(Zr,Hf)O3,其间的SiO2变成Na2SiO3,用水溶除掉。Na2(Zr,Hf)O3用HNO3溶解后可作锆铪别离的原液,但因含有SiO2胶体,给溶剂萃取别离形成困难。③用K2SiF6烧结,水浸后得K2(Zr,Hf)F6溶液。溶液能够经过分步结晶别离锆铪。第二步为锆铪别离,可用-MIBK(甲基异丁基酮)体系和HNO3-TBP (磷酸三丁酯)体系的溶剂萃取别离办法。使用高压下(高于20大气压)HfCl4和ZrCl4熔体蒸气压的差异而进行多级分馏的技能早有研讨,可省去二次氯化进程,下降成本。但因为(Zr,Hf)Cl4和HCl的腐蚀问题,既不易找到适宜的分馏柱原料,又会使ZrCl4和HfCl4质量下降,增加提纯费用。第三步为HfO2的二次氯化以制得复原用粗HfCl4。第四步为HfCl4的提纯和加镁复原。本进程与ZrCl4的提纯和复原相同,所得半制品为粗海绵铪。第五步为真空蒸馏粗海绵铪,以除掉MgCl2和收回剩余的金属镁,所得制品为海绵金属铪。如复原剂不必镁而用钠,则第五步改为水浸。 海绵铪自坩埚中取出时要分外当心,避免自燃。大块海绵铪要破碎成必定尺度的小块,以便压成自耗电极,再熔铸成锭。破碎时也应避免自燃。海绵铪的进一步提纯与钛和锆相同,用碘化物热分化法。操控条件与锆略有不同,在碘化罐四周的海绵铪小块,坚持温度为600℃,而中心的热丝温度为1600℃,比制取锆的“结晶棒”时的1300℃为高。铪的加工成型包含铸造、揉捏、拉管等过程,与加工锆的办法相同。 铪的首要用途是制作原子核反应堆的操控棒。纯铪具有可塑性、易加工、耐高温抗腐蚀,是原子能工业重要材料。铪的热中子捕获截面大,是较抱负的中子吸收体,可作原子反应堆的操控棒和保护装置。可作火箭的推进器。在电器工业上可制作X射线管的阴极。铪的合金可作火箭喷嘴和滑翔式重返大气层的飞行器的前沿保护层,Hf-Ta合金可制作工具钢及电阻材料。在耐热合金中铪用作增加元素,例如钨、钼、钽的合金中有的增加铪。HfC因为硬度和熔点高,可作硬质合金增加剂。4TaC•HfC的熔点约为4215℃,为已知的熔点最高的化合物。
铪知识
2019-03-08 11:19:22
在自然界中,铪常与锆共生,含锆的矿藏中都含铪,铪与锆呈类质同像,铪首要赋存在锆英石中。工业上用的锆石中含HfO2量为0.5-2%。次生锆矿石中的铍锆石含HfO2能够高达15%。还有一种蜕变锆石曲晶石,含HfO2达5%以上。后两种矿藏的储量少,工业上没有选用。铪首要由出产锆的进程中收回。
铪的冶炼与锆根本相同,一般分五步。第一步为矿石的分化,有三种办法:①锆石氯化得(Zr,Hf)Cl4。②锆石的碱熔,锆石与NaOH在600℃左右熔融,有90%以上的(Zr,Hf)O2转变为Na2(Zr,Hf)O3,其间的SiO2变成Na2SiO3,用水溶除掉。Na2(Zr,Hf)O3用HNO3溶解后可作锆铪别离的原液,但因含有SiO2胶体,给溶剂萃取别离形成困难。③用K2SiF6烧结,水浸后得K2(Zr,Hf)F6溶液。溶液能够经过分步结晶别离锆铪。第二步为锆铪别离,可用-MIBK(甲基异丁基酮)体系和HNO3-TBP(磷酸三丁酯)体系的溶剂萃取别离办法。使用高压下(高于20大气压)HfCl4和ZrCl4熔体蒸气压的差异而进行多级分馏的技能早有研讨,可省去二次氯化进程,下降成本。但因为(Zr,Hf)Cl4和HCl的腐蚀问题,既不易找到适宜的分馏柱原料,又会使ZrCl4和HfCl4质量下降,增加提纯费用。第三步为HfO2的二次氯化以制得复原用粗HfCl4。第四步为HfCl4的提纯和加镁复原。本进程与ZrCl4的提纯和复原相同,所得半制品为粗海绵铪。第五步为真空蒸馏粗海绵铪,以除掉MgCl2和收回剩余的金属镁,所得制品为海绵金属铪。如复原剂不必镁而用钠,则第五步改为水浸。
海绵铪自坩埚中取出时要分外当心,避免自燃。大块海绵铪要破碎成必定尺度的小块,以便压成自耗电极,再熔铸成锭。破碎时也应避免自燃。海绵铪的进一步提纯与钛和锆相同,用碘化物热分化法。操控条件与锆略有不同,在碘化罐四周的海绵铪小块,坚持温度为600℃,而中心的热丝温度为1600℃,比制取锆的“结晶棒”时的1300℃为高。铪的加工成型包含铸造、揉捏、拉管等过程,与加工锆的办法相同。
铪的首要用途是制作原子核反应堆的操控棒。纯铪具有可塑性、易加工、耐高温抗腐蚀,是原子能工业重要材料。铪的热中子捕获截面大,是较抱负的中子吸收体,可作原子反应堆的操控棒和保护装置。可作火箭的推进器。在电器工业上可制作X射线管的阴极。铪的合金可作火箭喷嘴和滑翔式重返大气层的飞行器的前沿保护层,Hf-Ta合金可制作工具钢及电阻材料。在耐热合金中铪用作增加元素,例如钨、钼、钽的合金中有的增加铪。HfC因为硬度和熔点高,可作硬质合金增加剂。4TaC•HfC的熔点约为4215℃,为已知的熔点最高的化合物。
铪的冶炼知识
2019-03-12 11:03:26
铪的冶炼与锆根本相同,一般分五步。第一步为矿石的分化,有三种办法:①锆石氯化得(Zr,Hf)Cl4。②锆石的碱熔,锆石与NaOH在600℃左右熔融,有90%以上的(Zr,Hf)O2转变为Na2(Zr,Hf)O3,其间的SiO2变成Na2SiO3,用水溶除掉。Na2(Zr,Hf)O3用HNO3溶解后可作锆铪别离的原液,但因含有SiO2胶体,给溶剂萃取别离形成困难。③用K2SiF6烧结,水浸后得K2(Zr,Hf)F6溶液。溶液能够经过分步结晶别离锆铪。第二步为锆铪别离,可用-MIBK(甲基异丁基酮)体系和HNO3-TBP (磷酸三丁酯)体系的溶剂萃取别离办法。使用高压下(高于20大气压)HfCl4和ZrCl4熔体蒸气压的差异而进行多级分馏的技能早有研讨,可省去二次氯化进程,下降成本。但由于(Zr,Hf)Cl4和HCl的腐蚀问题,既不易找到适宜的分馏柱原料,又会使ZrCl4和HfCl4质量下降,添加提纯费用。第三步为HfO2的二次氯化以制得复原用粗HfCl4。第四步为HfCl4的提纯和加镁复原。本进程与ZrCl4的提纯和复原相同,所得半制品为粗海绵铪。第五步为真空蒸馏粗海绵铪,以除掉MgCl2和收回剩余的金属镁,所得制品为海绵金属铪。如复原剂不必镁而用钠,则第五步改为水浸。 海绵铪自坩埚中取出时要分外当心,避免自燃。大块海绵铪要破碎成必定尺度的小块,以便压成自耗电极,再熔铸成锭。破碎时也应避免自燃。海绵铪的进一步提纯与钛和锆相同,用碘化物热分化法。操控条件与锆略有不同,在碘化罐四周的海绵铪小块,坚持温度为600℃,而中心的热丝温度为1600℃,比制取锆的“结晶棒”时的1300℃为高。铪的加工成型包含铸造、揉捏、拉管等过程,与加工锆的办法相同。
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。
锆(铪)矿选矿技术进展
2019-02-22 10:21:22
锆矿床以砂矿床最有工业价值,98%锆英石为钛砂矿床的伴生品。钛锆砂矿选矿分为粗选和精选两个阶段。钛锆矿粗选国内外都选用重选办法,一般选用处理量大、收回率高又便于移动的选矿设备。
海边砂矿精选常见流程为传统的重选、干式磁选及电选联合流程。近几年也开端选用湿式精选工艺流程。刘丽华等人研讨了传统精选与湿式精选工艺流程的各自特色,指出:湿式精选流程首先用湿式磁选对质料分组,使各组份矿藏组成简化及进一步别离,然后再利用重选、磁选作业进一步使矿藏富集,最后用磁选和浮选将钛铁矿、锆英石和独居石的合格精矿选取出来。基本解决了传统海边砂矿精选干湿屡次替换的问题,减少了分选过程中的金属丢失,提高了质料中有用矿藏的归纳收回程度。
A.古尔等人研讨了细晶石和锆英石的浮选行为。调查了矿浆pH值、捕收剂品种和抑制剂品种等参数的影响。实验成果表明,锆石的可浮性比细晶石要好得多。捕收剂PorocollFS-R要好些。在pH值=4时,锆石与细晶石得到很好别离。
广州有色金属研讨院对朝鲜某典型海边砂矿进行归纳利用研讨,取得了较好成果。原矿含有磁铁矿、钛铁矿、锆英石及少数独居石等有用矿藏,经预先筛分,丢掉少数低档次筛上产品,筛下产品选用新式TGL-0610塔式螺旋溜槽进行选别,螺旋粗精矿经湿式弱磁选出强磁性铁矿藏,湿式中磁选出钛铁矿后,非磁产品选用摇床进一步选别,取得含ZrO254.10% 的摇床精矿,中磁选出的钛铁矿及摇床精矿烘干,再进一步精选,可取得档次ZrO2 64.47%,对原矿收回率84.20%的归纳锆英石精矿及档次TiO249.24%,对原矿收回率57.94%的归纳钛铁矿精矿。
铪的基本概念
2018-12-12 09:36:26
在自然界中,铪常与锆共生,含锆的矿物中都含铪,铪与锆呈类质同像,铪主要赋存在锆英石中。工业上用的锆石中含HfO2量为0.5-2%。次生锆矿石中的铍锆石含HfO2可以高达15%。还有一种变质锆石曲晶石,含HfO2达5%以上。后两种矿物的储量少,工业上尚未采用。铪主要由生产锆的过程中回收。
铪的主要用途
2019-03-12 11:03:26
铪的主要用途是制作原子核反应堆的控制棒。纯铪具有可塑性、易加工、耐高温抗腐蚀,是原子能工业重要材料。铪的热中子捕获截面大,是较抱负的中子吸收体,可作原子反应堆的控制棒和保护装置。可作火箭的推进器。在电器工业上可制作X射线管的阴极。铪的合金可作火箭喷嘴和滑翔式重返大气层的飞行器的前沿保护层,Hf-Ta合金可制作工具钢及电阻材料。在耐热合金中铪用作增加元素,例如钨、钼、钽的合金中有的增加铪。HfC因为硬度和熔点高,可作硬质合金增加剂。4TaC•HfC的熔点约为4215℃,为已知的熔点最高的化合物。
分步结晶法分离锆、铪
2019-03-05 10:21:23
一、工艺流程
此法包含4个过程,即(1)用钾烧结分化锆英砂制取K2Zr(Hf)F6;(2)K2Zr(Hf)F6的重结晶别离;(3)贱价二氧化锆的制取;(4)富铪料的制取。工艺流程见图1。图1 锆(铪)氟酸钾重结晶别离锆铪工艺流程
二、首要工艺条件
(一)重结晶别离
K2Zr(Hf)F6加热溶解,每份晶体都溶解于上周期第三次结晶的母液中,溶解温度80~90℃,固∶液比为1∶7,K2ZrF6的浓度为0.5mol/L。为使Fe、Ti等杂质以氢氧化物的方式沉积别离,并使杂质Na2SiO3更好地溶解,向溶液中参加容积1/100的用水稀释到1∶9的,在沉积今后,上清液送到重结晶体系中进行第一次到第十五次的重结晶,得到的K2ZrF6结晶即为含铪量<0.01%的无铪K2ZrF6,回收率在80%以上,可用以制取无铪二氧化锆。
(二)无铪二氧化锆的制取
将无铪K2ZrF6溶解于水,溶液锆浓度为18~20g/L,在353K下参加理论量150%的,发作如下反响:
K2ZrF6+4NH4OH=Zr(OH)4↓+4NH4F+2KF
用热水洗刷Zr(OH)4,除掉氟和钾离子,然后在1173K煅烧Zr(OH)4可制的无铪二氧化锆。
(三)富铪料的制取
将第一次和第2次结晶的母液从结晶循环中引出,送至一、二次母液的贮槽中,此溶液为富铪溶液,溶液中K2ZrF6的浓度为20~25g/L。溶液蒸腾浓缩到原体积的1/4~1/5,冷却结晶,此刻分出的K2ZrF6返回到K2ZrF6溶液槽,结晶后的母液送到分化槽中以过量进行中和,得到的就是富铪Zr(OH)4,其间铪含量约为6%~7%,作为进一步制取纯铪的质料。
锆(铪)氟酸钾在水中的溶解度和别离系数见表1,铪含量的下降与结晶次数的联系见图2。
表1 不同温度下锆氟酸钾和铪氟酸钾在水中的溶解度和别离系数t/℃100kg水中含量/kgK2HfF6/ K2ZrF6平衡别离系数K①K2ZrF6K2HfF6质量比摩尔比01020304050607080901000.9361.221.8222.784.2226.359.33612.8517.40424.4236.2002.2542.904.3086.349.58414.3620.75727.7437.23151.3274.1002.412.382.362.282.272.262.222.162.142.102.051.841.821.811.751.731.731.701.651.641.601.560.4340.4510.4690.487
①图2 K2ZrF6中Hf含量与结晶次数的联系
(四)粗K2(Hf)ZrF6、无铪K2ZrF6和无铪氧化锆的典型组分比较
粗K2(Hf)ZrF6、无铪K2ZrF6和无铪氧化锆的典型组分比较见表2。
表2 粗K2Zr(Hf)F6、无铪K2ZrF6和无铪ZrO2的典型组分名 称ZrFKHfSiAlFeTi粗粗K2Zr(Hf)F632.0040.0527.01.5~2.50.070.0420.045无铪K2ZrF632.08~32.2140.0~40.226.9~27.2<0.010.033~0.0360.014~0.0170.02~0.03无铪ZrO2~740.2~0.30.1~0.4<0.01~0.050.004~0.007~0.0050.004~0.006
富铪氧化物的组分见表3。
表3 富铪氧化物的组分成 分MeO2Fe2O3TiO2SiO2HfO2/MeO2含量/%160.572.000.117.7
胺类萃取剂萃取分离锆、铪
2019-03-05 10:21:23
一、工艺流程
在硫酸系统顶用胺类萃取剂别离锆、铪已在工业使用,而N235又是工业上常用的脂肪族胺类萃取剂,其分子式为R3N,R=C8H17至C10H21,实际上是一种混合叔胺,叔胺含量约为95%,其他为仲胺和伯胺。其均匀相对分子质量为390,萃取性能与三辛胺(TOA)类似,N235与TOA的物理常数见表1。因为N235是胺类萃取剂,只要在酸性介质中生成胺盐阳离子才干和金属络阴离子发作反响,所以N235首要有必要进行酸化,其反响如下:
表1 N235和TOA的物理常数性质N235TOA性 质N235TOA沸 点/℃
密度d425(g·cm-3)
黏度η25/cP(厘泊)
溶解度(水25℃)/(g·L-1)180~230
0.8153
10.4
<0.01180~202
0.8121
8.41
<0.01凝固点/℃
闪点/℃
燃点/℃-64
189
226-46
188
226
或
在硫酸溶液中锆以络阴离子的方式存在,这是锆、铪能与N235胺盐发作反响的重要条件。在萃取反响时,锆、铪络阴离子和N235胺盐中的阴离子发作交流,而与R3NH+缔合生成萃合物而进入有机相。因为锆的络阴离子比铪的安稳,因而N235优先萃取锆,铪和其他杂质留在水相,锆、铪得到别离,工艺流程见图1。图1 H2SO4系统TOA萃取别离锆、铪工艺流程
二、萃取反响
三、首要工艺条件
叔胺硫酸系统萃取别离锆、铪工艺条件见表2,杂质分配、杂质与锆的别离要素见表3。
表2 叔胺硫酸系统萃取别离锆、铪的首要工艺条件萃取料液Zr(Hf)/(mol·L-1)0.10.1~0.50.10.20.1Hf/(Zr+Hf)/%2222H2SO4/(mol·L-1)0.60.5~20.61.50.8萃取剂特性R3N/%5~10TOA5~1010
三正辛胺10
三正辛胺10
三正辛胺+三异辛胺
(1∶1)火油稀释剂浓度/%87~9270~94878585调相剂/%3
三癸醇1~10
单元醇3
十三醇55
十三醇洗液H2SO4/(mol·L-1)0.5~2.50.61.81反萃液(NH4)2CO3
pH=7.51mol/L
Na2CO31mol/L
Na2CO31mol/L
(NH4)2CO3料液∶萃取剂∶反萃取1∶2∶41∶4∶121∶2∶6萃取器类型混合弄清萃取槽混合弄清萃取槽混合弄清萃取槽混合弄清萃取槽萃取级数999洗刷级数999产品质量产品锆中含铪/%<0.01<0.01<0.01<0.01<0.01产品铪中含锆/%2<4
表3 杂质元素在萃取过程中的分配系数和与锆的别离要素元 素分配系数Dm别离要素β元 素分配系数Dm别离要素βAl
Ca
Cd
Co
Fe
Hf0.1~0.01
<0.1
<0.1
<0.1
<0.1
0.110~100
>10
>10
10~100
10~100
10~20Mn
Pb
Si
Ti
V
Re0.1
<0.1
<0.1
<0.1
<0.1
0.0110
10~100
10~100
10~100
10~100
100
硅氟酸钾烧结分解锆英砂制取锆(铪)氟酸钾和二氧化锆(铪)
2019-03-05 10:21:23
一、工艺流程
钾烧结分化锆英砂的工艺流程见图1。图1 钾烧结法分化锆英砂工艺流程
二、首要反响
烧结:
ZrSiO4+K2SiF6=K2ZrF6+2SiO2
ZrSiO4+K2SiF6+KCl=K3ZrF6Cl+2SiO2
ZrO(OH)2·nH2O+K2SiF6=K2ZrF6+SiO2+(n+1)H2O(g)
沉积:
K2ZrF6+4NH4OH+(n-1)H2O=ZrO(OH)2·nH2O+2KF+4NH4F
三、首要工艺条件
钾烧结分化锆英砂工艺条件见表1,在不同温度下K2ZrF6、K2HfF6在水及中的溶解度见图2、图3。结晶分出的锆(铪)氟酸钾组成为:
Zr(Hf)=31.9%~32%;K=27.2%~27.6%;F=39.9%~40.05%;Fe=0.044%~0.045%;Ti=0.041%~0.042%;Si=0.06%~0.07%;Cl=0.006%~0.008%;Hf/Zr=1.5%~2.5%
表1 锆英砂钾烧结分化工艺条件工艺过程工 艺 条 件备 注烧 结 ZrSiO4∶K2SiF6=1∶1.5(物质的量比);ZrSiO4∶KCl=1∶0.1~0.4;650~700℃ 锆英砂粒度0.074mm,回转窑烧结分化率:97%~98% ZrSiO4∶K2SiF6=1∶1.25(物质的量比);700℃;4h浸 出 HCl=1%;85℃;固液比1∶7 烧结物粒度0.15mm HCl=1%;85℃;1.5~2h;固液比1∶7图2 K2ZrF6-KCl-H2O系(a)和K2ZrF6-KF-H2O系(b)中锆的溶解度
1-25℃;2-40℃;3-60℃;4-80℃图3 K2HfF6-KCl-H2O系(a)和K2HfF6-KF-H2O系(b)中铪的溶解度
1-25℃;2-40℃;3-60℃
锆、铪分离工艺物料消耗的比较
2019-03-05 10:21:23
表1列出了几种锆、铪别离办法的物料耗费比较。
表1 不同Zr、Hf别离办法每出产1kgZrO2的物料耗费比较化工原料TBP-硝酸盐法胺-硫酸盐法MIBK-硫酸盐法熔盐精馏法NaOH5%HNO3HCl浓H2SO4石灰(70%CaO)石灰石溶 剂火油(稀释剂)NH4CNSNa2CO3助滤剂NH3石油焦Cl2KCl·AlCl3流程选用国4.518.00.350.400.400.500.601.800.221.80印度2.303.814.008.05.30.030.11.000.221.80日本0.903.201.350.200.200.131.400.705.50美国1.300.504.000.10法国
锆和铪生产工艺流程
2019-03-05 10:21:23
自从20世纪40年代卢森堡人克劳尔在美国发明晰镁复原制取海绵钛的办法,并将其用于复原和四氯化铪,制得多孔状、铪-海绵锆、铪后,现已曩昔半个多世纪,虽然在20世纪50~60年代有许多工艺和设备上的创新和改善,但至今克劳尔法仍是出产锆、铪的传统办法。后来采用了Na-Mg混合复原的办法,但镁热法仍是从ZrCl4和HfCl4出产海绵锆、铪的首要工艺道路。一般工业用锆,无须除掉锆中铪,称为工业级锆或有铪锆,锆中含铪一般为1%~2%。作为原子能工业用锆,则有必要别离铪,使锆中铪含量不大于万分之一,所得锆为无铪锆或称原子能级锆,锆铪别离则是出产锆铪进程中最要害的技能。原子能级锆的出产包含四个首要工艺流程。 (1)湿法或火法分化锆英石(ZrSiO4)制取锆盐和ZrCl4、HfCl4;
(2)锆铪别离制取ZrO2和HfO2; (3)再次氯化ZrO2、HfO2制取ZrCl2、HfCl4经提纯后,用镁(或镁钠)复原-蒸馏制取海绵锆、铪; (4)因为海绵锆和铪不能直接加工,需要进行熔铸或精粹纯化。 海绵锆、铪出产工艺准则流程见图1。 图1 锆、铪出产工艺准则流程
(因故图表不清,需要者可来电免费讨取) 在图1所示的工艺流程中,锆、铪别离后的中间产品为ZrO2、HfO2,经制团氯化后制得粗ZrCl4和粗HfCl4,进入下一工序。出产工艺中最要害的环节为锆铪别离,已完成工业化出产。
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。
磷酸三丁酯(TBP)萃取分离锆、铪
2019-03-05 10:21:23
一、工艺流程
此法是工业上运用较多的一种办法,萃取系统又有TBP-HNO3系统和TBP-HNO3+HCl混合酸系统,工艺流程见图1。图1 磷酸三丁酯萃取别离锆、铪工艺流程
二、萃取的首要反响
磷酸三丁酯为中性萃取剂,七化学结构式为:[CH3(CH2)3-O]3P=0。萃取时经过键的氧原子与金属原子配位,构成中性萃合物。硝酸溶液中萃取反响为:
ZrO2+(HfO2+)+2H++4NO3-+2TBP=Zr(NO3)4·2TBP+H2O
平衡常数为: 硝酸(1∶1 mol)混合液中,萃取反响为:
ZrO2++2H++2NO3-+2Cl-+2TBP=Zr(NO3)2Cl2·2TBP+H2O
或
Zr4++2NO3-+2Cl-+2TBP=Zr(NO3)2Cl2·2TBP
三、首要工艺条件
磷酸三丁酯萃取别离锆、铪首要工艺条件见表1。
表1 磷酸三丁酯萃取别离锆、铪工艺条件萃取料液Zr(Hf)4+=91g/L;
Hf/(Zr+Hf)=2.4%
4 mol/L HCl+4 mol/L HNO3Zr(Hf)O2=120g/L;
Hf/(Zr+Hf)=2.4%
5 mol/L HNO3Zr(Hf)O2=280g/L;
Hf/(Zr+Hf)=9.7%
5.8 mol/L HNO3有机相60%TBP+40%火油60%TBP+40%60%TBP+40%二丁醚洗 液2.5mol/L HCl+2.5mol/L HNO35.4mol/L HNO35.8mol/L HNO3反萃取H2OH2O流比(料液∶有机相∶洗液∶反萃液)15∶7∶3∶151∶5∶1.21∶1∶0.25萃取器类型箱式逆流萃取槽逆流混合弄清萃取槽萃取级数61011洗刷级数446反萃级数3产品纯度ZrO2中含HfO2/%<0.01<0.01HfO2中含ZrO2/%<2<550.002
四、不同TBP萃取系统中锆、铪的分配比和别离系数
锆、铪的别离系数与TBP浓度、酸度、硝酸盐盐析剂类型,水相中锆、铪离子浓度,介质中算的类型,稀释剂的类型及溶液中存在的其他阳、阴离子等要素有关。硝酸盐盐析剂能进步锆、铪的别离作用,硝酸盐中阳离子对锆、铪别离系数的影响次序为:
Al3+>Mg2+>Li+>Na+>NH4+
不同品种的稀释剂对TBP萃取别离锆铪的别离系数增大次序为:
二<环已烷<<正已烷<脂肪酸<MIBK<火油
从硝酸溶液中萃取锆时,磷酸酯萃取才能随它们的烷基碳原子数目的添加而添加,萃取才能次序为:
磷酸三丁酯>磷酸三丙酯>磷酸三乙酯
锆、铪别离系数及分配比与各种要素的联系见图2、图3和表2。图2 硝酸混合液中锆、铪别离系数与量联系
1-50%TBP+50%二,Zr(Hf)O2 61.5g/L,HCl+HNO3 5mol/L;
2-50%HCO+50%二,Zr(Hf)O2 5g/L,HCl+HNO3 6mol/L图3 ZrO(NO3)2-20%TBP+80%火油-HNO3系统中的分配等到别离系数(Zr4+ 10g/L)
表2 50%TBP--HNO3-HCl系统中锆、铪的
(Zr(Hf)O2 61.5%g/L,IH++5mol/L)分配等到别离系数水相Cl-
/(mol·L-1)水相
Zr(Hf)O2
/(g·L-1)有机相
Zr(Hf)O2
/(g·L-1)水相
HfO2/%有机相HfO2/%D总DZrDHfβZr/Hf0.25
0.50
0.90
1.30
1.75
2.70
3.7041.6
41.2
37.8
36.6
34.0
32.0
33.519.9
21.35
24.3
24.5
25.6
27.9
29.11.85
1.85
2.04
2.14
1.90
1.97
1.930.047
0.024
0.025
0.025
0.025
0.032
0.0380.48
0.52
0.64
0.67
0.75
0.87
0.870.49
0.53
0.65
0.67
0.77
0.89
0.880.0125
0.0067
0.0078
0.0078
0.0099
0.141
0.01739.4
78.4
83.8
85.8
77.6
63.2
51.5
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% /
甲基异丁基酮(MIBK)萃取分离锆、铪
2019-03-05 10:21:23
一、工艺流程
甲基异丁基酮萃取别离锆、铪具有别离作用好、硫酸盐分化速率低、适于规模化出产等等特色,是美国锆、铪别离的首要办法,工艺流程见图1。图1 硫酸盐法萃取别离锆、铪工艺流程
二、萃取反响
萃取反响为:
HfO2++2SCN-+H2O+2MIBK=Hf(OH)2(SCN)2·2MIBK
ZrO2++2SCN-+H2O+2MIBK=Zr(OH)2(SCN)2·2MIBK
在高酸度时有:
Hf4++4SCN+2MIBK=Hf(SCN)4·2MIBK
三、首要工艺条件
甲基异丁基酮萃取别离锆、铪的首要工艺条件见表1。
表1 MIBK萃取别离锆、铪首要工艺条件萃取
料液
组成 Zr(Hf)O2/gZr4+125/(g·L-1)125125123100 Hf∶(Zr+Hf)/%2HCl/(mol·L-1)1~1.11.2~1.311.0NH4CNS/(mol·L-1)2.7~2.92.7~2.91.0~1.12.81.0萃取剂中HSCN/(mol·L-1)0.5~0.60.5~0.62.02.82.7洗液HCl/(mol·L-1)3.63.643.5反萃液H2SO4/(mol·L-1)2.52.532.55再生MIBK NH4OH/%28流比(料液∶萃取剂∶洗液)1∶2.8∶0.41∶2.8∶0.41∶2∶0.43∶8∶11∶2.5∶0.25萃取器类型萃取塔萃取柱混合沉降槽萃取柱混合沉降槽萃取级数4415~176~89洗刷级数33153反萃级数1产品
质量产品锆含铪/%0.004~0.005(4~5)×10-4<0.010.006<0.01产品铪含锆/%2220275
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)
溶剂萃取分离锆、铪的基本原理
2019-01-07 17:38:27
锆和铪虽然外层电子结构、原子半径、离子半径都很相似,但它们的内层电子结构不同,离子半径也稍有差异。这就决定了它们化学性质的差别。锆的离子半径比铪的稍小,水解倾向比铪大;锆和水接触时,生成水合物,并随即分解,释出H+。锆和铪的分步水解常数为: 锆、铪离子在水解的同时,发生聚合作用,通过氢氧基-OH、氧基-O-,或 基等联结,生成含有两个以上锆离子的多核聚合物。多核聚合物的生成与水溶液的酸度、金属离子浓度、阴离子性质以及溶液制备条件,如加热温度、置放时间等因素有关。铪也生成类似的多聚物,但铪开始聚合的浓度比锆高,表明锆比铪容易聚合。
此外,由于锆、铪的价态较高,易作为中心离子形成许多络合物,与不同的配位体生成络合物的稳定性是不同的。Zr、Hf和OH-、CO3-、F-络合物很稳定,与NO3-、Cl-络合物不太稳定。锆在H2SO4、HNO3、HCl溶液中生成的络合物比铪相应的络合物稍稳定些。相反,铪与CNS-生成的络合物比锆络合物稳定。在萃取过程中由于萃取剂的结构特性不同,它们分别与锆、铪生成稳定性不同的络合物,扩大了锆、铪本身化学性质上的差异,使之得到分离。
烷基磷酸类萃取剂,可从锆、铪硫酸溶液中优先萃取铪。这是因为溶液中Zr4+与SO42-生成的络合物比Hf4+的络合物稳定。由于这类萃取剂的萃取机理是属于阳离子交换机理,在萃取过程中发生此类反应的首要条件,就是要破坏硫酸络合物成简单的阳离子。而Hf4+和SO42-的络合物比锆的络合物稳定性差,即容易离解。因此Hf4+优先置换了萃取剂中的H+,生成有机盐溶于有机溶液,锆则留在水相中。
胺类萃取剂如三正辛胺(TOA),萃取金属离子一般是阴离子交换机理。溶液中的金属络阴离子取代萃取剂中的阴离子。萃取反应进行的首要条件是金属离子应生成络阴离子。Zr4+与SO42-生成的络阴离子比相应的Hf络阴离子稳定,因此锆优先被萃入有机相。
中性磷萃取剂从HNO3溶液中优先萃取锆。中性磷萃取剂的萃取机理是将水溶液中水合离子变成中性分子,然后与萃取剂中的磷氧基R3P=O之间形成配位键,生成溶剂络合物。Zr4+、Hf4+与Cl-、NO3-生成弱的络合物,其稳定性差别微小,但是锆与中性磷萃取剂生成的络合物比铪同类化合物稳定。因此锆优先被萃入有机相,铪则留在水相。
由于铪与CNS-生成络合物比锆稳定,在同类萃取剂如甲基异丁基酮由NH4CNS溶液中萃取时,铪优先进入有机相,锆留在水相。
锆、铪的萃取分离就是利用它们的这些差异,最后得到锆和铪的较纯产品。
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
有色金属
网
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。
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。
镍冶炼
2017-06-06 17:50:12
我国是一个镍资源相对贫乏的国家,相当大部分依赖进口。传统的从硫化镍矿中提取镍
金属
已有近百年历史,工艺成熟,但经百年开采,地球上硫化镍矿资源日渐枯竭,因此用氧化镍矿(俗称:红土镍矿)冶炼镍
金属
正逐步成为世界提取镍
金属
的主流。我国作为世界镍矿与镍
金属
进口的第一大国,针对从镍矿中提取镍
金属
不同工艺的特点,研究并探索一条适合我国国情的镍
金属
生产发展道路,建议政府有关部门制定相应的战略与策略,对确保我国不锈钢与特钢
产业
持续健康发展必须的镍资源供应具有重大现实意义。用红土镍矿提取镍
金属
有三种主要工艺,即湿法冶炼(电解法),火法冶炼(电炉法),火法冶炼(高炉法)。目前我国新设工业项目已实行环保评估一票否决制度,因此首先从环保与循环经济方面进行比较: 湿法冶炼:一般红土镍矿含Ni在0.8~3.0%之间,含Co在0.02~0.3%之间,湿法冶炼仅提取其中的Ni和Co,其余近97%部分包含含量较高的Fe(占总量的10~45%%)和少量的Cr全部作为固体废弃物废弃,需建专门场地堆集;湿法冶炼采用液态酸或氨作为Ni、Co的浸出剂,使用后除部分回收利用外,其余均以液态经处理后排放江河或汇入废液潭;湿法冶炼中还会产生大量的CO2气体排放。由于生产中产生的固体、液体、气体废弃物不能被循环利用,从而对环境造成极大危害,属三废全排放,因此,在我国没有发展前途。火法冶炼:无论是电炉还是高炉,生产中产生的固体炉渣因已经高温煅烧,经干燥研磨即成为低强度的水泥,是水泥生产厂家生产标准水泥时最佳的填充剂,也是砖瓦厂生产砖瓦的优质原料,可100%得到循环使用;另外,高炉生产中使用的冷却水,可建封闭冷却水池循环使用;高炉冲渣水也可沉淀后循环使用。因此火法冶炼产生的固体、液体废弃物几乎全部得到循环回收利用,在三废中彻底解决了二废,因此是我国镍
金属
提炼工业发展的方向。但无论是电炉还是高炉,对生产中产生的CO2排放尚没有彻底解决的办法,国际上也没有解决此难题的报导。由于红土镍矿与一般铁矿相比硫含量较低,因此生产中SO2排放较一般生铁冶炼大大减少,但火法冶炼中对煤气的回收利用,对粉尘的回收利用则是重点。其中电炉占地面积小,较易处理;高炉则相对工程与投资量较大。我们应密切结合我国的实际,加速研究、制定整套火法冶炼镍铁的符合环保生产和循环经济需要的设备、标准和工艺是当务之急。另外,电炉冶炼主要以电为主要能源。一般人都认为电能清洁、方便,冶炼时不排放CO2,符合环保。我们应了解,如果所用的电是核电、风电、太阳能电,这观点当然不错。但事实是我国电炉冶炼绝大部分使用煤电,发电过程中产生大量CO2与废气,煤燃烧经锅炉将水变成高温、高压蒸汽以气体能带动气轮机转动形成机械能,汽轮机的机械能再带动发电机转动形成电能。能量的形式每转换一次,效率就降低一次;加之电能远距离输送的损耗,因此经层层损耗,电能至用户电炉时每消耗一度电发出的热量远低于将发这一度电的煤炭直接投入高炉产生的热量。因为投入高炉的焦炭是直接燃烧不经能量转换而效率高。由于用电能和电炉冶炼同高炉相比必须达到同样的温度才能出铁水,因此用电能与电炉冶炼耗电转化为电煤的用量将高于用高炉用焦炭的用量,推而论之,用电能经电炉冶炼排放CO2总量将超过高炉冶炼。其次,高炉冶炼时以焦炭为能源,而将煤炼成焦炭过程可从煤中提取几百种化工原料,公认是最经济合理综合利用煤资源的有效途径。最后,电力生产投资大,焦炭生产投入少。因此,高炉生产镍铁比电炉生产在能源消耗与环保上更胜一筹。火法冶炼的电炉工艺:能提炼出含镍10~25%,含少量钴与铬的镍铁,可以代替纯镍成为冶炼300系列不锈钢的镍原料。因其以电作为主要热能(一般需消耗7000~8000度电生产一吨镍铁),它不像高炉用焦炭作为热源同时也把焦炭中的磷带入产品中,因此电炉产的镍铁磷含量应比高炉低,对缩短冶炼不锈钢时间有利,因此广受
市场
欢迎。但美中不足的是,我国电力供应持续紧张,我国对高耗电
行业
管制很严,而且生产企业所在地区一旦用电紧张,首当其冲是断用电大户电炉的电,使生产不正常。其次,电炉炼镍铁
产量
较低,单台2.5万KW的电炉,每年产含镍14%的镍铁为2.5万吨左右,远远不能满足近几年我国不锈钢
产业
井喷式发展对镍
金属
的大量需求;最后要说明,电炉冶炼含镍15~25%,甚至更高含镍量的镍铁并不是通过提高入炉镍矿的镍含量来实现,相反是通过减少镍矿中铁的还原来实现,这样大量的未经还原的氧化铁以炉渣排出(有时炉渣中铁的含量竟高达20%以上),炉渣又被运到水泥厂做水泥或制砖厂做砖瓦。考虑到目前含铁量65%的进口铁矿
市场
价已达到一千几百元一吨,大量的含铁炉渣去做水泥或砖瓦实在是对资源的极大浪费。更多有关镍冶炼请详见于上海
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网
镍黄铜
2017-06-06 17:50:00
镍黄铜是指在铜锌合金基础上加入镍的黄铜。 黄铜是由铜和锌所组成的合金。如果只是由铜、锌组成的黄铜就叫作普通黄铜。黄铜常被用于制造阀门、水管、空调内外机连接管和散热器等。为了提高黄铜的耐蚀性、强度、硬度和切削性等,在铜-锌合金中加入少量(一般为1%~2%,少数达3%~4%,极个别的达5%~6%)锡、铝、锰、铁、硅、镍、铅等元素,构成三元、四元、甚至五元合金,即为复杂黄铜,亦称特殊黄铜。 镍黄铜:镍与铜能形成连续固溶体,显著扩大α相区。镍能提高合金的强度和韧性,并能增强合金的抗脱锌及抗应力腐蚀的能力。黄铜中加入镍可显著提高黄铜在大气和海水中的耐蚀性。镍还能提高黄铜的再结晶温度,促使形成更细的晶粒。HNi65-5镍黄铜具有单相的α组织,室温下具有很好的塑性,也可在热态下变形,但是对杂质铅的含量必须严格控制,否制会严重恶化合金的热加工性能。 镍黄铜合金在软态时的拉伸强度为400MPa,延伸率为65%,能很好地冷、热压力加工成管、板、带、线,有良好的切削性的焊接性。用于制造金属钱币、压力表管、造纸网、船用冷凝管及其他耐蚀耐压管件。 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。 镍黄铜的型号有:HNI65-5 HNI56-3等型号。 更多关于镍黄铜的资讯,请登录上海有色网查询。
湿法炼镍(钴)-制取硫酸镍
2019-01-24 11:10:25
应当归属于再生钴原料来源的有含Co50~60%和Ni10~30%的超合金,含Co8~24的磁性合金,含Co5~12%的高速切削合金,用于石化工业的催化剂以及其它钴含量偏高的废料等。不久前,国外还有认为再生原料中生产钴是无利可图的,后来这种观点就改变了。早在1979年就有近2000吨钴从再生原料中生产出来。
美国的例子在这方面是最好的标志。美国是消费钴的基本用户,1980年这个国家钴的消费量为7260吨,其中从再生料中生产的有544吨。 在(前)苏联,钴镍废料是用湿法冶金方法在现代化的镍企业中处理的。
制取硫酸镍
在送来湿法冶金处理的溶液中,镍含量比估含量高出几倍。镍既可以从原生原料进入溶液,也可以从再生原料进入溶液。在钴沉淀后,它在溶液中的浓度为20~50克/分米3。为了在硫酸盐中以NiSO4·7H2O形式提出镍,这个浓度是不够的,因此先要用苏打(Na2CO3)从硫酸盐中沉淀镍。沉淀物清洗过滤后溶于浓硫酸中。这样可获得几乎是饱和的硫酸盐溶液,内含150~170克/分米3的镍。硫酸盐溶液用镍粉置换脱铜:
Cu2++Ni=Ni2++Cu (1)
用所谓黑色氢氧化物理学----Ni(OH)3净化铁和钴。
Fe2+(Co)+Ni(OH)3=Fe(Co)(OH)3+Ni2+ (2)
溶液要净化到其中含镍10克/分米3、含钴不大于0.10~0.15克/分米3、含铁不大于0.002克/分米3。
将含160克/分米3镍、酸化至4~5克/分米3H2SO4的净化溶液送入真空结晶器内,在0.4兆帕压力、210~240℃的温度下,用蒸气蒸发。蒸发至含镍为195克/分米3时,符合比重1.64~1.65克/分米3。
NiSO4·7H2O的结晶不断地在真空结晶不断地在真空结晶槽内进行。所得矿浆送入离心机使晶体同母液分离。含120克/分米3镍的母液再次除去铁和铜并重新使其蒸发,当氯和镁的杂质积存起来时,送去生产黑色氢氧化物。硫酸镍经脱水后含2~3%的水分。将其在80℃的温度下通入蒸气干燥,符合技术规范的商品硫酸盐供应用户。
用镍磷铁生产电解镍
2019-02-11 14:05:44
镍磷铁是钙磷肥出产进程中的副产品,一般地讲,镍磷铁的产值约为钙镁磷肥出产值的1.5%,其镍含量一般为4%~7%。跟着钙镁磷肥出产值迅速增长,镍磷铁的合理处理,对贫镍矿的综合利用具有重要意义。
磷矿石一般含(20%~30%)及二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁等。蛇纹石(3MgO·2SiO2·2H2O)一般含氧化镁30%~38%、二氧化硅35%~40%及铁、镍、钴和少数的铂族元素。在高炉熔炼磷肥进程,炉猜中镍和铁的氧化物被焦炭和复原成熔融状况的金属镍和金属铁,并因为炉猜中有很多的二氧化硅存在,磷矿石中部分的磷被复原成元素磷,然后构成镍磷铁合金,钴及铂族元素被富集于其间,其成分实例见表1。
表1 镍磷铁化学成分实例,%产地NiPFeCuCoS淅江4.507.5264.000.380.16 淅江6.338.1963.000.650.28 鹰潭5.0610.5971.230.950.301.32
镍磷铁合金含镍4.5%~5.5%、磷10%~15%、铁65%~75%,一般可视为三元合金。磷与铁、镍、钴、铜在熔融状况下能彻底互溶。实际上,磷与铁、镍、钴、铜能生成许多金属化合物,从合金含磷量来看,镍磷铁合金中存在的可能是Fe3P、Ni2P、Co2P等化合物,而且它们的稳定性按Ni2P→Co2P→Fe3P→Cu3P摆放逐步削弱。
由镍磷铁出产电解镍的工艺进程,包含反射炉熔炼、电炉熔炼、浇铸粗镍阳极、镍电解精粹、电解液净化等。其工艺流程见图1。
图1 镍磷铁出产电解镍工艺流程
一、镍磷铁反射炉熔炼
(一)概述
含镍4%~50%的镍铁合金。最低熔点为1436℃,最高溶点为1539℃,在反射炉中吹炼这种高熔点合金是不可能的。实践证明,当合金含磷6.5%左右时,合金熔点在1200℃以下。因而,反射炉熔炼的关键在于怎么保存磷。
从元素氧化物生成自在焾看,低于900℃时,磷比其他金属更易氧化,其次第是磷、铁、钴、镍、铜;温度高于900℃时,铁比磷易于氧化,而且跟着温度的升高,两者间氧化的速度差加大,这时,向熔融的镍磷铁中鼓入空气并在有满意的二氧化硅的情况下,铁优先氧化,合金中将保存元素磷。这样,铁不断除掉,镍在合金中也不断得到富集。
反射炉吹炼镍磷铁应处理的另一个问题是耐火材料。
镍磷铁在吹炼进程中,发作很多的铁、磷氧化物,这些氧化物对各种耐火砖均具有极为剧烈的腐蚀性,炉衬极易损坏,使吹炼作业难以进行。选用硅砖作砌炉材料,在较低的温度(1220~1250℃)下,选用饱满氧化硅渣(含SiO225%以上),能够按捺炉渣对耐火材料的腐蚀,实验标明,厚度为300mm的炉墙寿数可达90d。
(二)质料
镍磷铁的首要成分实例见表2。
表2 镍磷铁的首要成分实例,%例序NiPFeCuCoS15.9612.7278.960.210.521.2825.0610.5971.250.950.307.2835.969.4875.170.760.16未分析44.5816.1270.400.340.221.8856.2412.3276.000.310.25未分析
(三)技能操作条件
镍磷铁反射炉熔炼是镍的开端富集进程,包含加料、氧化、放渣、放合金等作业。
1、加料
在炉温上升达1300℃及保温4h后开端加料。首要参加石英砂0.8~1.6t,镍磷铁8~10t,然后进行闷烧及熔化炉料。
2、氧化
炉料熔化后进行吹风氧化,在没有熔剂的情况下,铁和磷即发作氧化,生成氧化亚铁和,并生成磷酸二铁(3FeO·P2O5)。
部分镍、钴、铜亦发作氧化反响,但生成的氧化物在炉内合金熔体中遇到铁和磷时,又被复原成金属。
为了坚持合金熔点在1200℃以下,须坚持合金含磷6.5%左右。其办法是连续参加石英砂造渣,将磷保存下来。
榜首氧化周期,从炉料熔化后开端,连续参加石英砂0.8~1.6t,镍磷铁10~15t,而且边吹风氧化边加料,吹风氧化时刻一般4h以上。
第二氧化周期,从放渣后开端,先加石英砂0.8t,再加镍磷铁5t,吹风氧化期间,连续参加石英砂0.8~1.6t,每次吹风氧化时刻3h以上。
石英砂的参加量,以操控渣含SiO220%~25%为准,石英砂与镍磷铁参加量之比一般为0.25∶1,如质料含磷高,石英砂可少加。此外,含磷低的与含磷高的质料应调配处理,含磷低的质料只可占20%~25%,防止合金含磷过低而使熔炼作业难以进行。
电炉渣含镍较高,须回来反射炉处理。每个氧化周期,电炉渣参加量只可占镍磷铁的20%,防止渣含碱性氧化物过高而加速合金脱磷的速度。榜首氧化周期和终究的一、二氧化周期均不加电炉渣。氧化期间,因为有满意的SiO2存在,铁不断被氧化造渣除掉,镍不断被富集,合金中保存了必定数量的磷。
3、放渣
放渣时炉温1300℃,放渣速度8~12t/h,每个氧化周期放渣时刻约1h,熔池合金面操控在渣口底线以下。
4、放合金
放合金时炉温1300℃,合金含镍45%左右,浇铸场砂模于2~3d前作好前预备,合金直接注入砂模中。
一炉操作实例为:累计参加镍磷铁90~140t(一般为120t),熔剂石英砂24~30t,氧化周期16~24个,冶炼时刻72~108h,产出镍磷铁一次合金8~10t。
(四)产品
反射炉吹炼镍磷铁的产品有一次合金及炉渣。表3为镍磷铁吹炼产品成分实例。
表3 镍磷铁吹炼产品成分实例,%产品NiPFeCoCuCaOAl2O3SiO2MgOFeOP2O一次
合金40.337.9545.922.81.6 一次
合金44.56.8544.001.961.59 一次
合金51.67.6636.771.711.30 炉渣0.05~
0.456.5~
7.5 0.03~
0.080.068~
0.351.19~
1.541.98~
3.5726.58~
34.20.55~
1.5549.0~
55.61~14.1
反射炉炉渣含有约7.0%的可溶性,可直接直销农业作磷肥。
镍、磷、铁、铜、钴在吹炼产品中的散布实例见表4。
表4 镍、磷、铁、铜、钴在吹炼产品中的散布,%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Ni5.3410044.5090.50.2276.243.26P10.581006.857.785.9691.01.22Fe68.3010044.007.7437.087.704.56Co0.3251001.96567.500.054725.307.20Cu0.3941001.59245.600.13753.001.40
一次合金含镍档次与镍入合金率的联系实例见表5。
表5 一次合金档次与镍入合金率的联系实例,%出炉合金含镍镍入合金率38.6292.8046.6990.8044.5090.544.5089.549.6089.057.7680.765.2784.90
如前所述,合金含磷较低时熔点上升,简单积结在炉内和机械地夹杂在炉渣中,因而剧烈下降镍的直接回收率。实验证明,当合金含镍46.6%时,镍的直接回收率为90.8%,当合金的镍富集到65%时,镍的直接回收率下降到84.9%。因而,能够以为合金富集到含镍45%左右较为适宜。
二、镍磷铁电炉熔炼
(一)质料
质料为镍磷铁反射炉熔炼得的一次合金(见表3。)
(二)技能操作条件
反射炉产出的一次合金在电炉中熔炼成粗镍阳极,其进程包含:加料、氧化、蒸锌、脱氧、浇铸等作业。
1、加料
每炉处理镍磷铁一次合金2t,加料时刻约0.5h。加料完毕后,在料面上加块度为20~30mm的焦炭。通电起弧熔化炉料,熔化时刻约1h。电流2000~3000A,电压120~160V。
2、氧化
炉料熔化后,在炉温1350~1400℃时吹风氧化。在氧化0.5h后,连续参加氧化镁160~180kg,石英砂60kg,进行造渣。
氧化进程,有部分镍、钴发作氧化,生成的镍钴氧化物在遇到金属铁时又部分被复原。
吹风氧化生成的P2O5对炉衬(镁砖)发作化学浸蚀作用。参加氧化镁,操控渣含MgO20%左右。这种渣对炉衬的浸蚀作用不大,渣的流动性也较好。
3、蒸锌
在吹风氧化3h后,合金含镍达75%左右时,如质料含锌较高,则进行插木蒸锌。蒸锌时,进步炉温至1600℃以上,将湿润的树木刺进镍熔体,持续15min左右,再升温,再插树木,重复进行2~3次,使合金含锌下降至0.0004%以下。
4、脱氧
蒸锌完毕后,通电升温40min,出炉前10min,加石油焦10kg脱氧,使合金断面结晶细密。
5、浇铸
出炉温度约1550℃,阳极铸模为生铁模,模内涂刷骨灰或石墨粉,模温100℃,立式浇铸。镍熔体经中间包注入立模中,浇好后,即可拆开铸模,取出阳极板。如合金含硫较高,则须放置数小时后拆模,以防阳极板开裂。
出产实例:每炉处理镍磷铁一次合金2t,冶炼时刻6~7h,产出粗镍阳极板(二次合金)1.2~1.5t。
(三)产品
镍磷铁一次合金经电炉熔炼的产品为镍阳极板及电炉渣,其成分实例如下:
镍磷铁阳极(%):NiCoFeCu75~801.5~2.510~151.5~3.0PbZnPC0.001~0.0040.002~0.0040.1~0.30.05
当配入铬物料时,阳极板含Cr4%~12%。
镍磷铁电炉渣(%):NiCoCuP3~40.02~0.270.07~0.487~13SiO2CaOMgOFeO15~200.5~1.020~2335~45
电炉熔炼一次合金时镍、钴、铜在吹炼产品中的分配见表6。
表6 镍钴铜在电炉吹炼中的散布,%元素投入料阳极板炉渣含量分配率含量分配率含量分配率Ni44.31007294.01.051.93Co2.041001.8953.70.254Cu1.781002.3479.800.29
三、镍电解精粹
(一)概述
镍电解精粹选用阳极隔阂电解法,粗镍阳极含Ni≥75%,阴极种板为钛板,电解质为氯化镍溶液。电解槽内大、小隔阂架由木材制成。阴极隔阂袋由3号帆布制成。种板入槽电解8h后取书。制离镍片制成始极片,压纹后,作为阴极入槽电解。
阳极液中杂质含量(g/l)一般为:铁1.5~2.0,铜0.2~0.5,钴0.2~0.6,锌0.0008~0.001,铅0.0006~0.001。因为阳极含镍档次较低,所以阴极进液与阳极出液含镍一般相差2~4g/L,除造液弥补外,还须抽出一部分阳极液进行浓缩,以防止镍离子的贫化。
电解造液的阴极、阳极均为镍电解残极,槽电压1.2~3.5V。槽边设有吸风设备扫除槽百酸气及氯化体的吸风设备,并经淋洗塔水洗后排放,造液周期三d,终究溶液面分:HCl5~10g/L,Ni≥100g/L,并入阳极出液中净化处理。
(二)质料
镍电解用阳极板为电炉熔炼富集镍后浇铸成的阳极,其成分实例见镍电解精粹概述。
(三)、技能操作条件
镍电解出产技能条件实例见表7。
表7 镍电解出产技能条件实例项目单位技能条件项目单位技能条件阴极液成分g/L 电解液流量L/(h·袋)18~25Ni 80~90阳极液pH值 1.5~2.5Co 0.002阴阳极液位差mm30~50Fe ≤0.0006阳极尺度mm(780~820)×330×40Cu ≤0.0004阴极尺度mm(780~820)×(680~710)Pb ≤0.0001阳极块数块/槽17+2Zn ≤0.0004阴极块数块/槽16Cr ≤0.008同极中心距mm180Na 40~50电流密度A/m2220~280H2BO3 2~5槽电压V1.8~2.5Cl 150~165种板在槽周期H8有机物 <1.2阴极在槽周期D3~5pH值 4.3~4.8阳极在槽周期d10~15电解液温度℃65~75
(四)产品
1、电解镍
产品质量契合GB6516-86特号镍或一号镍规则,特号加一号镍应在90%以上,其间特号镍占75%以上。
电解镍杂质成分实例见表8。
表8 电解镍杂质成分实例,%元素例1例2例3例4元素例1例2例3例4Zn0.000760.00050.00050.0005Mg0.00030.00030.00030.0003Pb0.00050.00070.00080.0012Mn0.00020.00020.00020.0002Sn0.00030.00030.00030.0003Si0.00030.00030.00030.0003Sb0.00030.00030.00030.0003Fe0.00060.00060.00060.0006As0.00060.00060.00060.0006Co0.000190.00310.00330.0019Bi0.00030.00030.00030.0003S0.00050.00050.00080.0005Cd0.00030.00030.00030.0003C0.00290.00240.00460.0029Cu0.00030.00030.00030.0003P0.00010.00010.00010.0001Al0.00060.00060.00060.0006
2、阳极泥
阳极泥的产出量约为阳极溶解量的4%~7%,首要含镍、铜及少数铂族金属。
3、残极
电解槽出槽的残极又用作造液槽的阴、阳极,然后回来电炉工序。
四、电解液净化
(一)概述
上冶镍磷铁电解投产初期,电解液净化工艺包含碳酸镍中和除铁、除铜、除钴、717号树脂沟通除锌四部分。技能条件见表9。
表9 电解液净化技能条件项目单位中和除铁硫化除铜除钴树脂沟通除锌溶液温度℃60~80常温55~65常温溶液pH值 2.5~3.5开端2.5~3.0
终究1.6~2.54.2~4.8 合格液杂质含量g/LFe≤0.5Cu≤0.0001Co≤0.002Zn≤0.0003渣含镍 铁渣Ni∶Fe≤
1∶5铜渣Ni∶Cu≤
3∶1钴渣Ni∶Co≤
2∶1
后改为酸性氧化、N235萃取、701号树脂沟通除铅、通氯净化四步。
为扫除溶液体系中堆集的钠离子及平衡溶液体积,须从出产体系中抽出部分阳极液或部分净化后液,制成粗、精制碳酸镍,作为中和剂别离用在阳极液酸性氧化及通氯净化工程。
(二)质料
净化工序的质料为阳极出液,其成分(g/L)为:Co0.2~0.6,Fe1.5~2.0,Cu0.2~0.5,Zn0.008~0.001,Pb0.0006~0.001,pH=0.5~2.0。当处理含铬物料的阳极板时,阳极液成分不在上述范围内。
(三)技能操作条件
1、酸性氧化
电解阳极出液中一般含铁0.5~3g/L,大部分呈二价,而N235萃取剂仅对三价铁有萃取作用。为此,萃取前通氯将二价铁离子氧化成三价。技能条件如下:
溶液温度 40~50℃
溶液pH值 1.5~2.0
氧化剂
氧化结尾 Fe2+≤0.05g/L
2、N235萃取
N235是一种胺型萃取剂,其盐即R3N·HCl能与金属和氯离子所构成的络合物起沟通作用。在氯化镍溶液中,Fe3+、Cu2+、Co2+等金属离子生成阴离子络合物,如铜生成(CuCl4)2-、钴生成(CoCl4)2-,因而能被胺型萃取剂萃取,而镍在氯化物溶液中呈阳离子状况存在,留于水相中,然后到达萃取除杂质的意图。
(1)有机相组成
N235 20%~25%
200号火油 70%~75%
脂肪醇(C8~C10) 5%
(2)萃取技能条件
萃取工艺技能操作条件如下:
项目有机相/水相级数液相组成萃取除杂质段0.5~0.78酸性氧人后液反萃钴段1.4~1.73HCl+NaCl溶液反萃铁段1.7~1.75∶130.3%H2SO4溶液水洗段2∶12自来水有机相再生1.4~1.722mol/L HCl
萃取净化作用实例见表10。
表10 萃取净化作用实例,g/L元素萃取前杂质萃取后杂质Cu0.03~0.20.0002~0.0004Zn0.001~0.00080.0003~0.0004Co0.08~0.30.01~0.10Fe0.8~3.00.1~0.5Cr0.05~0.60.05~0.6Cl150~165150~165
(3)钴的反萃
萃入有机相中的钴用氯化钠水溶液进行反萃,得到氯化钴溶液。因为原液中含钴量较低,反萃钴液可重复运用,使其含量上升至10~15g/L后即可互换。反萃液送往反响锅进行浓缩。至含钴达20~30g/L送钴体系提取钴。
(4)铁的反萃
铁、铜、锌萃入有机相后,在反萃钴时,有一部分进入钴液,大部分留在有机相中。选用0.3%稀硫酸进行反萃,使铁、铜、锌进入水相弃去。
(5)有机相再生
萃取所用有机相中的胺呈盐状况,在选用0.3%硫酸反萃铁后,已转化为硫酸盐,故需用处理转型。先通过两级自来水洗刷,除掉部分硫酸根,然后用2mol/L饱满,饱满后的废可回来运用,并定时替换。通过饱满今后的有机相,回来萃取体系运用。
3、701号树脂沟通除铅
萃取剂N235在氯化物溶液中萃取铅的作用不明显。为使溶液含铅从0.001g/L降到0.00015g/L以下,以满意镍电解的要求,选用701号弱碱性阴离子沟通树脂进行沟通脱铅。技能条件如下:
沟通柱 6根并联为一组,一组备用
溶液流向 进步,下出
树脂装入量 180~200kg/柱
原液pH值 0.5~1.5
沟通流量 0.7~0.8m3/(柱·h)
沟通后液含铅 ≤0.0001g/L
沟通后吸附铅的树脂,用5%的稀进行再生,并用自来水冲刷至pH=2~4,即可持续运用。
4、中和水免除铬
当处理含铬阳极板时,电解液含铬大于0.01g/L时即须除铬。除铬工序在通氯净化之前进行。其操作条件如下:
溶液温度 65~75℃
溶液pH值 4.8~5.0
中和剂 NiCO3或Na2CO3
一般作业时刻为1.5~2.0h,在操作中,温度应一直坚持在65℃以上,并剧烈鼓风。除铬后液含铬低于0.01g/L。
5、通氯净化
因为萃余液中杂质铁、钴含量较高,达不到电解要求,故在树脂沟通除铅后通氯净化,进一步除掉铁、钴等杂质。技能条件如下:
溶液温度 50~60℃
中和剂 碳酸镍
溶液pH值 4.5~5.0
通氯时刻 1.5~2.0h
(四)产品
阳极出液经净化处理后的产品有净化合格液、反萃钴液、反萃铁液、洗水等,其成分实例见表11。
表11 净化后各类产品成分实例项目NiCoFeCuZnPb净化合格液,mg/L ≤2≤0.6≤0.4≤0.4≤0.1反萃钴液,g/L3.5015.3027.9 3.3614.1623.2 3.8013.6019.6 反萃铁液,g/L0.0830.0404.35 0.0380.0253.04 0.0580.0263.40
净化后的终究产品为阴极电解液,其质量要求见表7。
(五)首要技能经济指标
电解、净液出产的首要技能经济指标实例如下:
镍电解总收率 91%~95%
镍电解直收率 75%~78%
残极率 20%~25%
电流效率 96%~97%
直流电耗 3500kW·h/t
沟通电耗 1000 kW·h/t
耗费 6000kg/t
硫酸耗费 500 kg/t
碱粉耗费 2000 kg/t
液碱 800 kg/t
400 kg/t
N235 40 kg/t
火油 200 kg/t
氯化钠 40 kg/t
20 kg/t
&a, mp;n, bsp; (六)首要设备实例,
&nbs, p; 1、反射炉1台
规格:炉床面积12.9m2,炉底厚415mm,炉墙厚600mm,炉顶厚330mm,炉顶、炉墙、炉底均用硅砖砌筑,炉底斜度2.8%,炉后部比前部高150mm。合金放出口直径27mm,炉顶加料口有水套设备。
2、三相电炉1台
炉壳直径2000mm,加料炉门以下熔池深230mm,炉墙厚350mm,合金放出口宽130mm,炉门宽400mm,炉底厚380mm,炉顶厚300mm,炉底炉顶用铝镁砖砌筑,炉墙用镁砖砌筑。
附属变压器,额外容量750kVA,低压侧的电压120/160V,最大电流2700A,答应过负荷值20%。
3、电解槽16个(其间造液槽4个)
规格:3280×1180×1300mm。
4、净液槽8个
规格:φ2.5×4.5m,内衬耐酸瓷砖,槽内装有钛材盘形加温管。
5、萃取箱共18级
规格:箱体为5mm厚的钢板,内衬3mm厚的软塑料
拌和室:750×750×1300mm
澄清室:1350×750×1300mm
6、树脂沟通柱12根
每6根柱并联成一组,出产、备用各一组。
规格:φ500×1800mm。