煅烧氧化铝
2017-06-06 17:50:09
介绍了1种采用煅烧–沥滤工艺从粉煤灰中提取氧化铝(Al2O3)的新方法。以碳酸钠(Na2CO3)为活化剂,在900℃下煅烧,使粉煤灰中惰性的Al2O3转变成活性的可以溶出的铝盐。选用硫酸(H2SO4)为活性铝盐的溶出剂,在一定温度下溶出铝盐,使活化后粉煤灰中的Al2O3以液相形式溶出。用乙二胺四乙酸为络合剂有效除去铝盐[Al2(SO4)3]中的杂质铁(Fe3+)等,用蒸馏水洗涤除去钠(Na+)和其它可溶性杂质,有效提高Al2O3粉体的纯度。通过添加合适的分散剂、控制氢氧化铝[Al(OH)3]的结晶、干燥及煅烧的工艺条件,大大提高了Al2O3粉体的细度。通过X射线衍射、透射电子显微镜和N2吸附等技术分析获得的Al2O3粉体的组成与微观结构。通过以上工艺,获得Al2O3的提取率超过98%。将干燥后的Al(OH)3粉体在800℃下煅烧得到分散性好的纤维状γ-Al2O3,其纯度(质量分数)达99.6%。Vast quantities of fly ash originating from thermoe-lectric power stations have accumulated over the years.The disposal of fly ash causes significant economic and environmental problems.This unproductive use of land and the maintenance associated with fly… A new calcining–leaching process was used to extract high purity alumina (Al2O3) powders from fly ash in this study. The fly ash was mixed with soda (Na2CO3) and calcined at 900 ℃ to yield soluble aluminates. Subsequently the calcined ash was leached with sulfuric acid (H2SO4) to produce a solution containing aluminum. The unwanted metal ions including Fe3+ and Na+ were re- moved by ethylene diamine tetraacetic acid (EDTA) and water washing. Then added the proper dispersant, controlling the crystalliza- tion of aluminum trihydroxide precipitation, and the drying and calcining process was carried out, resulting in ultra fine Al2O3 pow- ders with high purity. The characteristics of the Al2O3 powders were examined by means of X-ray diffraction, transmission electron microscope and the Brunauer, Emmet and Teller (BET) surface analysis method. The extraction efficiency of Al2O3 can surpass 98% by optimization of the calcination and lixiviation processes. Well-dispersed fibriform γ-Al2O3 powders were obtained by calcining at 800 ℃ and the purity of the ultra fine Al2O3 powders was more than 99.6%.
煅烧高岭土的方法
2019-01-07 08:31:34
下图是我国某高岭土股份有限公司年产3万t煅烧高岭土生产线工艺流程。
工艺过程简述如下:原料经颚式破碎机破碎至小于30mm后给入4台JSM超细自磨机进行粉碎,并用4台气流分级机对粉碎后的物料进行精细分级;分级出的细粉(d97≤10μm)直接给入1台隔焰式回转窑进行煅烧,粗粉经制浆后给入研磨剥片机进行湿式超细研磨;研磨后的超细浆料(d93≤2μm)经喷雾干燥和打散解聚后给入2台隔焰式回转窑进行煅烧;分级细粉煅烧后的部分产品用SLG型连续式粉体表面改性机进行表面改性;湿磨一喷雾干燥—煅烧后的粉料部分再用精细分级机进行分级,去除少量粗粒子,得到细度为-2μm含量86%±2%的超细煅烧高岭土;另一部分再用研磨剥片机进行湿式解聚和闪蒸干燥机进行干燥后得到细度为-21μm含量92%±2%的造纸涂料级超细煅烧高岭土。
锌焙砂在稀酸中的溶解
2019-02-21 15:27:24
氧化物的酸、碱浸出许多遵守缩短中心模型,一个典型的实例是锌焙砂在稀酸中的溶解。它依据每种参加溶解进程的化学物质的离子扩散系数及离子搬迁率,使用方程式(1)和式(2)进行核算。核算假定溶解速率由传质操控,因此所用的核算进程只能用于不触及化学反响的状况。
(1)
(2)
求解方程(1)和式(2)需求几个边界条件,它们规则了模型中各参数的值,并将各物质的通量经过浸出反响的计量联系相关起来。
关于硫酸浸出体系,核算所用的数据包含H+,HSO4-,SO42-及Zn2+的离子扩散系数和离子搬迁率,下列平衡的平衡常数与活度系数稀酸浸出氧化锌的数学模型核算中所用的传质数据列于下表。物质等效离子电导
Λi0∕(Ω-1·cm2·equ-1)离子扩散系数
D∕(cm2·s-1)离子搬迁率
u∕(cm2·V-1·s-1)H+348.99.3×10-53.6×10-3Zn2+53.87.2×10-65.6×10-4SO42-79.01.0×10-5-8.2×10-4HSO4-100.002.7×10-5-1.6×10-3
几个边界条件为
在固液界面即r=rt时, Ci=Cis (3)
因为浸出进程最慢的过程是经过边界层的传质,能够假定在界面上到达化学平衡,然后得到下列边界条件
(4)
(5)
(6)
式中, 、 、 别离表明反响(a)、(b)(c)的平衡常数;Qa、Qb、Qc别离为用浓度表明时反响(a)、(b)、(c)的平衡常数;γi是物质i的活度系数。
在溶液体相即r=∞, E=0 (7)
Ci=Cib (8)
体相浓度用质量平衡和体相的化学平衡求算
(9)
(10)
(11)
(12)
(13)
式中,[H2SO4]与[ZnSO4]是t时刻硫酸和硫酸锌的净浓度。
计量联系 (14)
硫酸根通量 (15)
数学模型由对每种物质组成的写出的方程式(2),方程式(1)和上面导出的边界条件组成。一旦知道了各物质的通量,就可核算ZnO的溶解速率。
假如半径rt的球形粒子含有Nmol的ZnO,则
(16)
式中,Mw为ZnO的分子量。
因为稳态下边界层内没有物质堆集,一切溶解的锌都必须传递到溶液体相中去。因此,反响速率能够与锌和酸经过边界层传质的速率相关如下
(17)
式中JZn-流离表面的锌的净通量;
JH-流向表面的酸的净通量。
由式(16)和式(17)得出
(18)
方程式(18)用有穷区间法数值积分得到rt对时刻的函数。关于单尺度粒子,rt与反响分数α的联系为
(19)
即为式(20)的缩短粒子模型,r0为固体粒子的初始半径。
(20)
粒子尺度散布的景象可作相似处理,m个初始半径r0k的单尺度分数每个组成总质量的分数wk。浸出的程度分粒级核算
(21)
总的浸出率由下式断定
(22)
为了查验模型及核算的正确性,需求研讨硫化锌精矿的焙砂在硫酸、高氯酸、硝酸和等4种酸中溶解的速率。选定的拌和条件使一切的固体粒子都悬浮且溶解速率与拌和速率无关。在高氯酸及硝酸溶液中试验曲线与模型核算得到的猜测曲线符合杰出,而在硫酸溶液中在浸出率80%曾经符合尚可,这以后的溶解曲线符合不抱负的原因是因为固体粒子的溶解并非如假定的那样均匀并始终保持球形,实际上发现部分浸出的焙砂粒子有大而深的孔。简化的模型没有考虑锌的氯合物的构成合氯离子的吸附,因此不能用来猜测浸出焙砂的溶解速率。而用新近树立的未考虑电搬迁对传质的奉献的模型即便关于0.1mol∕L高氯酸浸出的动力学也严峻违背,反映了电搬迁在传质中不行忽视的效果。
硅藻泥原材料硅藻土焙烧、煅烧、非煅烧的区别
2019-01-03 09:37:11
近年来,随着城乡人群生活水平的提高,以硅藻土为功能组分的硅藻泥、硅藻涂料、内墙壁材等建筑功能材料蓬勃发展、方兴未艾,在保温隔热、湿度调节、甲醛脱除等方面表现出极高的应用价值。在硅藻泥作为当下风靡全国的环保家装材料,很少有人知道硅藻泥的起源地其实并不是中国,而是日本。日本是个化工业很强的国家,他们的家装材料基本都是环保材质。对于硅藻泥,家家户户基本都在用,而他们的硅藻泥基本都是用天然的非煅烧硅藻土研发硅藻泥,天然环保,呼吸调湿,很少听到甲醛污染一说。
硅藻土焙烧、煅烧、非煅烧有何区别,不同工艺加工出来的硅藻泥又有何差异?非煅烧硅藻泥真的是最好的吗?
所谓焙烧是指将温度严格控制在500摄氏度左右,将硅藻土缓慢升温,匀速焙烧2小时以上,可以保留硅藻土的绝大部分孔隙的完整性和良好的吸附性,并且是缓慢升温、恒温加热,对有机杂质的去除比较彻底,白度高颗粒均匀。
硅藻土的功能主体为硅藻壳,其主要化学成分为无定形 SiO2,此外还含有少量的 Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO和有机质等。焙烧处理可以减少甚至消除有机物和碳酸盐等杂质,提高产物的纯度和白度,同时也有助于改善硅藻土的化学反应活性、提高建材制品的力学强度。但在另一方面,不同的焙烧制度也可能在一定程度上改变硅藻土的孔结构,进而对硅藻土的吸附性能产生较大影响。
煅烧是指将硅藻土加入助溶剂在炉内经过900到1150度的高温加热10分钟到30分钟,助溶剂迅速融化并和硅藻土粘结在一起。煅烧可以做到时间少、费用低,但是由于温度过高不易控制,易使硅藻土烧结、成球,需要再次研磨破碎成需要的细度,对硅藻土表面孔隙造成二次破坏。由于助溶剂融化附着在硅藻土的表面将硅藻土的孔隙堵塞,降低了硅藻土的比表面积。并且高达1100的高温容易将硅藻土的微孔熔化消失,硅藻体微孔结构完全破坏,部分孔壁结晶、融化,硅藻土的多空结构被打穿造成吸附性降低。
非煅烧硅藻泥指那些矿比较天然,而且很好的保持了硅藻泥天然的特性,非煅烧硅藻泥没有经过高温煅烧,区别于煅烧的硅藻土,它是经过水洗分散、筛分、超重力场层流离心选矿和干燥分级等工艺得到的硅藻精土,可以有效分选去除硅藻土原矿中石英、长石类矿物和粘土质以及部分有机质,并可在湿式状态下对硅藻土进行精确分级,最大限度的保留了硅藻土天然的功能特性,其比表面积更大、孔隙率更高、孔体积更大、孔径更小,吸附和调湿能力更强。非煅烧硅藻泥因为有更高的硅藻土含量,所以它会比相同量的煅烧硅藻泥有更强的环保功能。
小结
非煅烧的硅藻泥功能性确实要好一些。但硅藻土分为好多种类,包括地表矿和地下矿。一般的地下矿都是褐色的,必须开采出来煅烧才能够变成硅藻泥。目前硅藻泥行业来看,大多数厂家的硅藻泥受限于国内硅藻土的地域差距,开采的矿源基本地下矿居多,杂志多,颜色不好,出来后还得人为的干预,煅烧硅藻土提纯白度等等,这样出来的硅藻泥的功能性要弱一些。
金属锭坯温度与挤压筒温度的影响
2019-05-29 19:48:40
金属锭坯温度与揉捏筒温度的影响 金属锭坯温度与工其温度首要经过以下几个方面临金属活动产生影响: (1)对大都金属.如黄铜等,跟着锭坯沮度升高,冲突系致增大,金属活动不均匀。别的,金属导热性的效果。不同合金的导热性不同,纯俐的导热系数较高,锭坯内外层金属的沮差较小,使变形扰力挨近共同,所以纯钢金属的活动较均匀。而导热性低的合金,锭坯断面上沮度若散布不均匀.金属的变形抗力也不同.其金属活动不均匀程度比纯铜严峻,如图2-8所示 (2)温度的改动.对一些合金可能发生相变,影响金属活动的均匀性。如HPb59-1黄铜等合金,在高沮下是单向安排(p相),揉捏时金属活动均匀,而在锭坯加热沮度较低时(720℃以下)为两相安排(。十p相),揉捏时金属活动不均匀。 (3)揉捏筒沮度升高.金属活动趋于均匀。由于揉捏筒温度升高,使锭坯内外层沮度差减小,揉捏时金属内外层变形抗力趋于共同,使得揉捏过程中的金渭活动均匀。 (4)对传热系数低的金属.锭坯径向上的沮度散布和硬度散布都很不均匀,其金属活动不均匀程度严峻。拓宽阅览:铜合金管材揉捏时金属的活动特色铜市根本面向好的N个理由之四:我国转暖力拓先知铜市根本面向好的N个理由之三:嘉能可减产40万吨镍黄铜的应用范围及特色【含表】h85黄铜管特性及其应用范围【组图】
常用铝合金过烧温度及挤压温度上
2019-01-02 14:54:42
合金牌号状态过烧温度/℃铸锭最高允许加热温度/℃最高挤压温度/℃纯铝、6A02、4A01、6061、6063、6005铸态或均匀化659550480~5505A02铸锭均匀化560~575500480二次毛料565~5853A21铸锭均匀化635~645550480~500二次毛料645-6552A11(2A12)铸锭均匀化500~510(500~502)500(490)450(450)二次毛料505~515(500~510)2A50铸锭均匀化530~545520450二次毛料530~5602A14铸锭均匀化500~510490450二次毛料505~5152A80铸锭均匀化535~550520450二次毛料540~5607A04、7A09铸锭均匀化490~500455450二次毛料505~515
煅烧-氯化浸出法提铂工艺
2019-02-25 09:35:32
关于载体难被酸溶解的废催化剂,用此办法处理比较简略。因为催化剂表面的铂族因为催化剂表面的铂族金属处于高度涣散状况,其溶解比相应的纯金属简略得多。如铂、钯等金属一般不需要用溶解,用就可使其进入溶液,的浓度为0.1~12mol/L,一般为2~9mol/L。
实践证明,如用单一的难以获得满足的浸出作用,往往需要向液中参加恰当的氧化剂,以促进铂族金属的溶解。常用的氧化剂有硝酸、、、等。关于载体为易被酸溶解的γ-Al2O3,用加氧化剂的办法处理废催化剂时,往往是铂族金属和载体都可进入溶液,极易发作铝盐水解成脱体的现象。为了仅溶解废催化剂中的铂族金属,而不溶解载体中的氧化铝,废催化剂首要有必要进行煅烧处理,以除掉积炭和将酸溶性γ-Al2O3转化为酸难溶的α-Al2O3。
用于石油重整和二异构化的催化剂为含铂的γ-Al2O3载体催化剂,废催化剂含Al2O396.5%、Fe0.4%、SiO20.7%、Pt0.35%。金属铂以微细粒(小于500mm占70%~80%)吸附在载体表面或载体空地中。废催化剂吸附有很多有机化合物和表面炭,先在1000~1100℃下煅烧,消除积炭并将γ-Al2O3转化为慵懒的α-Al2O3。然后在70℃下用6mol/L的溶液,用作氧化剂的条件下浸出废催化剂1~2h。
浸出液含(g/L):Pt0.263,Al1.2,Fe0.07,HCl1.9mol/L,溶液的成分简略,可用置换或萃取进行铂族金属的富集。如催化剂中含铑,高温煅烧时会部分转化尴尬浸的氧化物状况,有用的预处理办法是运用碱性溶液浸泡进行复原,以进步浸出率。
常用铝合金过烧温度及挤压温度上限
2019-01-02 15:29:20
合金牌号
状态
过烧温度/℃
铸锭最高允许加热温度/℃
最高挤压温度/℃纯铝、6A02、4A01、6061、6063、6005
铸态或均匀化
659
550
480~5505A02
铸锭均匀化
560~575
500
480二次毛料
565~5853A21
铸锭均匀化
635~645
550
480~500二次毛料
645-6552A11(2A12)
铸锭均匀化
500~510(500~502)
500(490)
450(450)二次毛料
505~515(500~510)2A50
铸锭均匀化
530~545
520
450二次毛料
530~5602A14
铸锭均匀化
500~510
490
450二次毛料
505~5152A80
铸锭均匀化
535~550
520
450二次毛料
540~5607A04、7A09
铸锭均匀化
490~500
455
450二次毛料
505~515
煅烧α型氧化铝行业标准
2019-01-15 09:51:35
主题内容与适用范围本标准规定了锻烧a型氧化铝产品的分类、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输、贮存。本标准适用于以工业氢氧化铝或工业氧化铝为原料,在适当的温度下锻烧成晶型稳定的a型氧化铝产品。主要用于生产陶瓷和耐火材料等的原料。
2 引用标准
GB 6523 氧化铝粉末有效密度的测定比重瓶法GB 6609.2^-6609.5 氧化铝化学分析方法GB 8170 数值修约规则
3 产品分类按理化指标不同,产品分为低钠型和中钠型两类,共7个牌号。
4 技术要求各牌号产品的理化指标应符合表1规定。
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4.2 外观为洁白结晶粉末。4.3 对掺杂剂及杂质等有特殊要求时,由供需双方共同协商解决。
5 试验方法5.1 化学成分分析方法按GB6609.2~6609.5 进行。5.2 真密度试验方法按GB 6523进行5.3 a-Al2O3的测定方法,按附录A进行。
6 检验规则
6.1 产品由供方技术监督部门进行检验,保证产品符合本标准规定,并填写质量证明书6.2 需方可对收到的产品进行检验,如检验结果与本标准规定不符时,在收到产品之日起一个月内向供方提出,由供需双方协商解决。6.3 产品应成批提交验收。每批由同一混合料组成。6.4 每批产品出厂前按同牌号编号取样。每批重不超过20t。取样应有代表性,可连续取样亦可从20个以上不同部位取等量样品,总量不少于5 kg。其中a-Al2O3含量只做型式分析。6.5 将6.4 取得的产品样充分混匀,用四分法缩分至重量不少于1kg;分成3份,其中两份供检验用另一份封存3个月备查。
7 标志、包装、运输、贮存
7.1 标志产品包装应有明显标志。注明:供方名称、产品名称、注册商标、牌号、批号、重量、出厂日期。散装时应提交内容与此相同的卡片。
7.2 包装产品包装采用具有足够强度和密度及不污染产品的包装材料,每袋重为5okg±5kg,亦可由供需双方协商采用其他适当重量和包装材料包装或散装
7.3 运输产品运输及装、卸严禁杂质混入,并应有防潮、防雨雪措施
7.4 贮存产品应在不受潮的仓库内分批、分牌号存放,不得混杂,并严禁杂质混入。
7.5 质量证明书每批产品应附有质量证明书,注明:a. 供方名称;b. 产品名称和牌号;c. 批号;d. 分析检验结果和技术监督部门印证;e. 本标准编号;f. 出厂日期。
利用隧道窑煅烧优质镁砂试验
2019-01-07 17:37:56
我矿菱镁矿易烧结,采用二步煅烧工艺,以煤气隧道窑做为煅烧设备,进行了优质镁砂的煅烧试验。试制出了MgO含量为96.28%、体积密度为3.33g/cm3的优质镁砂。
一、原料及结合剂
原料为我矿选矿厂浮选提纯的两种镁精矿粉,编号分别为MB和MC,其化学组成见表1。
表1 镁精矿粉的化学组成,%镁精矿粉轻烧是在隧道窑内进行,需将镁精矿粉压成荒坯,镁精矿粉本身无结合性能,需要加入一定量的结合剂。我们在试验中选用了轻烧氧化镁粉做为镁精矿粉压坯用的结合剂,其性能指标:灼减1.60%、SiO2 0.55%、Fe2O3 1.12%、Al2O3 0.35%、CaO 1.27%、MgO 96.74%,细度小于74μm占90%。
二、轻烧
混合设备采用JW250型强制式涡浆搅拌机。混合时先加镁精矿粉和7%(外加)的轻烧氧化镁粉,干混2min,再加自来水5%(外加),湿混3min出料。将混合好的镁精矿粉在300t摩擦压砖机上压成长230宽115高65mm的荒坯。荒坯体积密度均大于2.3g/cm3。压坯时荒坯不得有层裂,以避免荒坯在轻烧过程中散裂,造成“倒垛”。
压制后的荒坯在24.5m隧道式干燥器内干燥32h。干燥后的荒坯水分不大于0.5%。荒坯在窑车上采用侧立放,坯垛为空心,高温气体可进入坯垛内,增加了与荒坯之间的换热面积,以达到缩短轻烧时间的目的。
荒坯的轻烧是在隧道窑内进行,窑净空尺寸:长82.7宽2.3高1.4m,共33个车位,15~20#车位为煅烧带,以热发生炉煤气为燃料,煅烧带温度为1000~1050℃,推车时间间隔1h,即每辆窑车在煅烧带停留6h。轻烧后的荒坯经粉碎设备粉碎后就得到了具有一定细度的轻烧氧化镁粉。两种镁精矿粉轻烧后得到的轻烧氧化镁粉的指标见表2。
表2 轻烧氯化镁粉指标1)轻烧氧化镁粉编号MQB、MQC与对应的镁精矿粉编号分别是MB和MC。
三、死烧
磨细是本试验中的关键工序之一。因为隧道窑尽管窑温较高(最高煅烧温度1630℃),但与超高温竖窑相比,窑温至少要低250℃左右。表2中轻烧氧化镁粉的细度远不能满足工艺要求。因此,必须对轻烧氧化镁粉进行再磨细。磨细能够破坏轻烧氧化镁中存在的母盐假象,破坏轻烧氧化镁的未分解的菱镁矿的结晶架,增加轻烧氧化镁粉的比表面积和表面缺陷,进一步提高其烧结活性,以达到在较低的烧结温度下获得致密的烧结镁砂之目的。
本试验采用筒磨机为磨细设备。为了找出最适宜的细度,我们将表2中所列的两种轻烧氧化镁粉磨至不同的细度,以便比较。磨细后的轻烧氧化镁粉细度:MQB小于45μm为98%;MQC小于45μm为89.5%,MQC为80%。
混料是采用人工混合。将磨细的轻烧氧化镁粉放入干净的水泥地面上,然后往上面喷水(外加6%),边喷水边翻动,并借助于工县反复地搅拌加挤压,直到把物料混好(手握即可成团)。
将混好的料在300t摩擦压砖机上压成长230宽115高60mm的荒坯。由于物料细,吸附的空气较多,在压坯时特别加强了排气操作,增加了冲压次数,每块荒坯冲压5次,按照“先轻后重,逐次增压”的要求进行操作。压出的荒坯体积密度均大于2.3g/cm3、最高达2.28g/cm3。压好的湿坯在隧道式干燥器内干燥48h,干燥后坯体水分小于1%。
将干坯体按装车图装在窑车上,推入隧道窑内死烧。隧道窑净空尺寸为:长404宽2高1.25m,52个车位,25#-34#车位为煅烧带,以热发生炉煤气为燃料,最高煅烧温度为1630℃,推车时间间隔2h。煅烧出的镁砂指标见表3。
表3 镁砂理化指标1)镁砂编号MSB、MSC1和MSC2对应轻烧氧化镁粉编号分别为MQB、MQC1和MQC2。
四、结语
试验表明,以我矿浮选提纯的镁精矿粉为原料,采用二步煅烧工艺,在隧道窑内煅烧,可生产出纯度高、体积密度高的优质烧结镁砂。
部分铝及铝合金热轧开轧温度和终轧温度
2019-01-02 16:33:39
合金
热粗轧轧制温度/℃
热精轧轧制温度/℃开轧温度
终轧温度
开轧温度
终轧温度1×××系
420~500
350~380
350~380
230~2803003
450~500
350~400
350~380
250~3005052
450~510
350~420
350~400
250~3005A03
410~510
350~420
350~400
250~3005A05
450~480
350~420
350~400
250~3005A06
430~470
350~420
350~400
250~3002024
420~440
350~430
350~400
250~3006061
410~500
350~420
350~400
250~3007075
380~410
350~400
350~380
250~300
铝合金熔炼温度的控制
2019-01-11 10:52:02
熔炼温度过低,不利于合金元素的溶解及气体、夹杂物的排出,增加形成偏析、冷隔、欠铸的倾向,还会因冒口热量不足,使铸件得不到合理的补缩,有资料指出,所有铝合金的熔炼温度至少要达705度并应进行搅拌。熔炼温度过高不仅浪费能源,更严重的是因为温度愈高,吸氢愈多,晶粒亦愈粗大,铝的氧化愈严重,一些合金元素的烧损也愈严重,从而导致合金的机械性能的下降,铸造性能和机械加工性能恶化,变质处理的效果削弱,铸件的气密性降低。 生产实践证明,把合金液快速升温至较的温度,进行合理的搅拌,以促进所有合金元素的溶解(特别是难熔金属元素),扒除浮渣后降至浇注温度,这样,偏析程度较小,熔解的氢亦少,有利于获得均匀致密、机械性能高的合金.因为铝熔体的温度是难以用肉眼来判断的,所以不论使用何种类型的熔化炉,都应该用测温仪表控制温度。测温仪表应定期校核和维修。热电偶套管应周期的用金属刷刷干净,涂以防护性涂料,以保证测温结果的准确性及处长使用寿命。
水合二氧化钛煅烧
2019-02-13 10:12:33
煅烧是水合二氧化钛改变成二氧化钛的进程,这一步操作进程的要求是:(a)经过脱水脱硫使物料到达中性;(b)最好使期望的晶型得到100%的转化;(c)粒子生长巨细均匀规整,对颜料级钛要求在0.2~0.3μm之间;(d)粒子的形状最好近似球型;(e)要求煅烧后生成的二氧化钛没有晶格缺陷,物理化学性质安稳。
水合二氧化钛的煅烧是一个激烈的吸热反响,工业上一般在反转窑内进行,选用直接内加热,其化学反响式如下: 可是水合二氧化钛的煅烧绝非是上述反响中的加热脱水和脱硫的进程,它还涉及到TiO2粒子的生长、集合和晶型转化等进程,因而跟着煅烧温度的进步,二氧化钛的各种物性也随之发作改动。
一般水合二氧化钛在150~300℃之间是脱去游离水和结晶水的进程,650℃左右为脱硫进程,700~950℃期间开端锐钛型向金红石型转化,在碱金属催化剂(盐处理剂)的存鄙人,转化温度可下降,转化速率可加速。
在煅烧进程中二氧化钛的相对密度,跟着晶型结构的改动而改动,从600℃的3.92(锐钛型)到1000~1200℃金红石型的4.25,参加促进剂后金红石型的转化温度可下降至850~900℃。
折射率也随煅烧温度的改动而改动,经过煅烧能够使无定晶型的水合二氧化钛1.8的折射率,转化成锐钛型时的2.55和金红石型的2.71。
在煅烧进程中二氧化钛的粒径也不断发作改动,水合二氧化钛一般是0.6~0.7μm的微晶胶体的集合体,它们是由3~10mμm的微晶组成,在煅烧时不断增大,至750℃时这些微晶体一般都长大到0.2~0.4μm,一起粒子的表面积削减到1/10~1/20,在转化成必定晶型后这些颜料粒子的巨细根本上不发作太大的改动,可是持续升高温度长时间的煅烧,粒子会进一步集合在一起成为大颗粒。 煅烧的成果使二氧化钛取得必要的颜料功能(消色力、遮盖力等),一起二氧化钛的光化学活性削弱,在酸中的溶解度下降,化学性质趋于安稳。上图是水合二氧化钛和石英比照的差热分析,从图中能够看出因为脱水所发作的吸热进程发作在150℃,脱硫的吸热进程发作在650℃,900℃以下的放热进程是因为粒子表面积的缩小,900℃时的转折点是锐钛型变成金红石型。从图中还以看出,水分蒸腾所需求的总热量比脱硫所需求的热量大得多,因而下降煅烧前物猜中的水分含量是煅烧操作节能的重要措施之一。图中1已超越图框外构成一条完好的曲线;2为TiO2;3为石英。 煅烧是钛生产中水解今后操作要求最严的当地,尽管它没有多少化学反响机理可讨论(盐处理时有一些简略的化学反响),煅烧进程中大多数是物理改动如:相对密度、折射率、遮盖力、消色力、吸油量、晶型、粒子巨细等,这些物理改动直接影响到制品的光学性质和颜料功能,它与煅烧温度、煅烧时刻、煅烧强度、煅烧气氛有关,并且直承受盐处理剂的种类和加量影响。[next]
1、水合二氧化钛的煅烧进程 煅烧用的反转窑一般是钢壳内衬优质高铝耐火砖,一般不选用硅砖,硅砖会使产品中硅的含量增高,反转窑的长径比一般为12~20:1,如国内常用的ф2400×38000mm、ф2800×50000mm等。加热方法为逆向内加热,燃料多选用煤气、天然气。液化气、柴油、重油、低碳烃(C9或C10)等,窑头为出料和加热部位,窑尾为进料部位及废气排放出口并设有挡料板或缩短段避免物料倒流。窑身多为直筒型,细而长的窑身结构能够有满足的热量和时刻来脱水、脱硫,并确保有粒子生长和晶型转化的时刻。也有异型窑如:在窑的不同部位砌有挡圈、窑尾设有缩小段、窑头设有护大段等,颜料级钛用的反转窑一般都设有焚烧室,避免焚烧不彻底的燃料污染产品。反转窑的安置一般尾高、头低,一般斜率为2%~5%,转速每转一圈3~7min,物料的填充系数为10%~20%,物料的逗留时刻一般8~16h。水合二氧化钛的进料常选用往复式揉捏泵、软管泵、螺杆泵、螺旋推进器等,物料在旋转搅拌和重力的效果下渐渐向前移动,窑头、窑尾、窑中的前半部设有若干个测温点,有的还设有取样口,以便随时把握窑内物料的煅烧状况。
物料进入反转窑后首先是脱水进程,理论上游离水超越100℃就能蒸腾掉,可是水合二氧化钛中还含有很多的化学结合水,因而脱水进程一般在100~300℃区间。按道理脱硫进程应在脱完水今后,实际上因为化学键的结合,在脱水时总会夹藏部分酸和各种氧化硫的混合物与水蒸汽一道排出来。
水合二氧化钛中吸附有很多的硫酸根,需求经过煅烧除掉,一般脱硫温度为500~800℃(一般在650℃左右),添加钾盐脱硫温度最低可达480℃,添加铝盐能够延伸脱硫时刻,脱硫时所需求的温度也较高,跟着硫的脱尽,二氧化钛由酸性变为中性。因为在煅烧期间有很多的H2O、SO3、CO2(钾盐分化时的产品)释放出来,团块状的物料会变得疏松呈涣散颗粒状况。脱硫时刻的推延或硫未脱尽都会影响二氧化钛粒子的生长和晶型的改变。
经过脱水和脱硫后的水合二氧化钛,跟着在反转窑内的滚动而逐渐移至粒子生长和晶型转化的高温区,这个规模内首先是本来不定晶型的水合二氧化钛改变成锐钛型二氧化钛(由水解生成的水合二氧化钛直接改变为金红石型),一起粒子开端长大,当温度到达600℃今后粒子开端显着添加,直至构成0.2~0.4μm左右的颜料颗粒,到950℃左右,锐钛型开端转化成金红石型,假如添加了金红石型促进剂(ZnO、TiO2溶胶等),其转化温度可降到850℃左右可是在高温下长时间的煅烧,这些0.2~0.4μm的根本颜料颗粒会进一步添加,当到达1000℃时粒子可长大到1μm,有时在高温区颜料粒子既使不持续长大,也会烧结在一起构成粗颗粒,这或许是一些低熔点的盐类熔化后形成二氧化钛粒子烧结在一起。终究物料落入冷却窑(筒)中,经过风冷或水冷后送入破坏工序。
煅烧后物料是温度很高的二氧化钛颜料粒子的集合体,需求渐渐冷却使晶体得到松懈,能够减轻其晶格缺陷,不然二氧化钛颜料或许会变色,乃至发作光色互变现象。一般冷却至40℃即可,温度太低简单吸收空气中的水分。
2、煅烧温度与煅烧强度
煅烧温度与煅烧强度的影响煅烧产品质量的最主要要素。煅烧强度包含煅烧温度和煅烧时刻,它是煅烧温度和煅烧时刻的函数。把握好煅烧温度和煅烧时刻不只产品白度好、消色力、遮盖力高,吸油量低、耐候性也好,产品颗粒软硬适中,不然就很难统筹上述一切的颜料功能,因而在煅烧操作时不只要使物料到达必定的温度,还要确保物料在这一区域逗留的时刻,不能太长也不能太短。
一般遮盖力、消色力和耐候性随煅烧温度的进步而进步,吸油量随煅烧温度的进步而下降。可是温度过高或在高温区间逗留时刻过长,粒子变硬、白度下降泛黄变灰;吸油量因为烧结在一起的粗颗粒中空地较多而增高;消色力和遮盖力有或许因为根本粒子的进一步长大,导致对光反射和散射才干下降而下降;温度过高有时也会形成二氧化钛晶格脱氧而带灰相。相反假如煅烧温度较低,表面上对干粉白度或许有一点优点,粒子也较松软好破坏,但对进步消色力和遮盖力没有优点。
二氧化钛颜料粒子的生长和晶型转化都是发作在脱水、脱硫后的煅烧后期(挨近窑头部位的高温区),而粒子的添加和晶型转化时的晶格重新排列都需求必定的时刻和温度,也就是需求必定的煅烧强度。假如煅烧温度到达要求,或逗留时刻太短,会形成物料烧不透,用pH试液查看能够显着看到有未烧透的夹生料混在其间,产品分析时能够发现晶型转化率低、吸油量高、pH、消色力和遮盖力都偏低,颜料功能欠好;假如采纳相对较低的温度,延伸逗留时刻的方法尽管能够减轻上述弊端,但产值太低,并且在窑头挨近火焰的当地,因为在高温下煅烧时刻过长,会发作物料过烧,能够在窑头前设置焚烧室,避免高温火焰直接触摸物料,对产品质量有很大的协助,因而正确把握煅烧温度和煅烧时刻是进步产品质量的根本确保。[next]
3、煅烧气氛与温度梯度
二氧化钛的煅烧需求在氧化气氛中进行,因为二氧化钛归于n型半导体,煅烧时的氧气分压越小,越简单发作晶格缺陷,一起使金红石化加速,会使锐钛型产品中混入金红石型而下降产品的白度。
煅烧气氛主要靠焚烧时助燃空气的份额如窑内的通风状况以及烟囱的拔风状况来决议。窑内气氛好。烧出来产品的白度、光泽好,通风的状况可用窑内的压差来表明,压差大窑内煅烧气氛好,以利煅烧时H2O、SO3及进排出,但压差过大,热量丢失大,随尾气带走的粉尘也较多。空气过剩的份额一般≥20%,以煤气为燃料时过剩份额还要高一些,因为许多焚烧器和焚烧喷嘴的空气混合方法和混合份额,制造厂出厂时已设定好,不宜随意调理,因而都选用风机供风的方法来调理。一般焚烧器和喷嘴所用的助燃空气称为一次风,它直接关系到燃料是否焚烧彻底;窑头调查孔、炉门、落料口的挡板敞开巨细,能够补偿天然风又称三次风,它对削减窑头过烧现象有协助,因而正确把握和调理这3种风量的份额是优化煅烧操作的重要手法。
温度梯度指反转窑窑头至窑尾之间的温度梯度。窑头温度直接决议产品的煅烧强度,对产品的pH、白度、消色力、遮盖力、吸油量、晶型转化、粒子巨细及集合程度影响很大,但窑尾温度的凹凸也不行忽视,它影响脱水、脱硫的时刻,也影响物料的逗留时刻和煅烧强度。窑尾温度一般要求在250~400℃之间,窑头温度因测温点设置的方位不同和是否有焚烧室,各个工厂表明的温度规模略有差异。
关于颜料级钛最重要的是距窑头出料部位15%长度内(如窑长38m,即距窑头5~6m)的温度梯度以及到达预期晶型转化温度前50℃的温度操控和逗留时刻是非常重要的,因为这一段是二氧化钛粒子生长、晶型转化的区域,对终究二氧化钛粒子的巨细、形状、颜料功能都有非常重要的影响。一般要求这一段的加热速率不该超越100℃,如在煅烧锐钛型钛时,窑头温度920℃,那么离之一点5m处的温度不该超越820℃,所以有的工厂在这段窑身上设有4~5个测温点,至于窑的中部和后半部是否设有测温点并不重要,关键是窑头、窑尾和窑头前5~6m处的温度必定要严厉把握。温度梯度的调整主要靠操控焚烧室和窑头的温度以及操控窑尾空气的流量来处理。
4、盐处理剂及其他杂质对煅烧的影响
因为二氧化钛颜料在煅烧时对煅烧温度、煅烧时刻非常灵敏,因而在严厉操控煅烧温度和煅烧时刻的一起,调整盐处理剂的种类和用量,不只能够彼此补偿,并且能够取得优秀而完好的颜料功能,盐处理剂中特别是碳酸钾、磷酸、氧化锌二氧化钛溶胶的效果最显着。
添加碳酸钾用量能够显着减轻煅烧强度过高的负效果,使粒子松软、白度进步,但对吸油量无益;磷酸具有相同的效果,但效果不如碳酸钾显着;氧化锌和二氧化钛溶胶是很好的金红石型转化促进剂,它能够显着下降金红石型转化时所需求的温度,特别是二氧化钛溶胶能够使二氧化钛粒子生长得比较规矩,成为浑圆形的颗粒,但氧化锌参加过多会使涂料泛黄、变稠,这一点用铝盐能够补偿氧化锌的缺陷,但煅烧时的温度比氧化锌高。
偏钛酸中的某些杂质离子,对二氧化钛粒子的添加和晶型转化也有必定的影响,一些负离子(阴离子)对粒子的添加和晶型转化起阻止效果,它们的效果与阴离子的体积有关,其阻止效果的次序依次为Cl-<SO42-<PO43-.有些金属氧化物不只影响产品白度,并且对粒子的添加和晶型转化有促进效果,它们的氧化铜、氧化钴、氧化镍、氧化锰、氧化铬等,其间氧化铜的促进效果最大。
5、煅烧时产品质量的操控和分析
假如煅烧产品色彩好、消色力低,这说明温度梯度大,加热速率快,应设法使温度梯度陡峭下来;
假如煅烧产品色彩差、消色力低、粒子较硬,这是煅烧过度的信号,应下降煅烧温度,使第1点温度降下来,待色彩好转后,再调整温度梯度使消色力逐渐进步;
假如煅烧产品色彩差但消色力好,这说明第1点温度高,在坚持消色力的状况下,逐渐下降第1点的温度,然后再调整温度梯度。
煅烧操作的一条重准则就是“安稳操作”,当发作问题时不要急于动它,更不能频频的调整温度、进料量和风量,每调整1次温度至少距离1h,在第1次调整没有显着效果之前,不能立刻作第2次调整,每次调整的起伏不能超越±5℃。
在煅烧操作进程中假如发作质量俄然下降,很或许是煅烧操作自身的问题或盐处理配方发作了改动(或盐处理拌和不均匀)假如产品质量呈缓慢下降的趋势,问题一般出在偏钛酸自身的质量问题,包含前面水解、晶种、钛液的质量等形成的影响。
转窑的转速、物料的填充量、物料的水分含量等,对煅烧产品的质量也有影响,这些参数的调整也不能过于频频或起伏太大,例如进料量的调整一天不宜超越2次,每次不要>5%。
平常操作时查看煅烧产品的质量,主要是调查产品外观、颗粒的松软程度或松懈比、pH值、消色力的晶型转化率等,然后依据以上成果分析,再调整温度、温度梯度和进料量等,其间晶型转化率需求专门的X衍射仪来测定。最近英国二氧化钛集团,在欧洲专利申请揭露0767222A2中介绍,在转窑的窑头安装了1台Raman光谱仪,依据锐钛型和金红石型的不同谱线来调查晶型转化进程,这样能够随时监控内物料的晶型转化状况。
6、反转窑的开泊车注意事项
煅烧用的反转窑是钛生产中单台设备造价最高的设备,应该细心操作、细心保护。新窑耐火砖的挑选和砌炉质量很重要,开车前的烘窑操作相同也很重要,砌炉用的耐火砖要妥善保管,不能受潮,也不能碰坏,最好天然风干2周后再砌,这样能够尽量拔除耐火砖内部的水分,使耐火砖的温度均匀上升,避免在升温时水分蒸腾过快,形成耐火砖开裂。初次焚烧烘窑时,窑内温度不能超越100℃,然后以每班(8h)10℃的速率升至400℃,今后就能够按每班50℃的速率升温,平常检修、互换部分耐火砖时的升温速率可相对快一些。
开窑焚烧时应先滚动窑体,翻开风机向窑内吹入新鲜空气,避免窑内残留可燃性气体天焚烧时发作爆炸,假如一次焚烧不成,应立即封闭燃料阀门,持续向窑内吸入新鲜空气,待可燃性气体排掉后才干第2次焚烧。
方案停窑时应缓慢削减进料量,待物料快出完时渐渐削减燃料和空气量,待悉数出完料后,再渐渐下降温度,熄火后窑体仍要坚持滚动,直至拉近常温后才干中止滚动,既使长时间闲置不用也要定时滚动窑身,避免因重效果而变形。
因事端(如停电、停气、燃油系统故障)需求紧迫停窑时,应立即封闭燃料阀门和进料泵,坚持通风,设法使用备用电源或机械传动装置,使窑体持续滚动,避免高温下长时间静止不动窑体发作变形,此刻未烧透的物料应分隔寄存,不得混入正常产品中。
菱镁矿的煅烧及镁制品的加工
2019-01-21 09:41:38
菱镁矿(MgC03〕经煅烧后成为熟料产品,根据其煅烧温度不同而分为轻烧镁和重烧镁。菱镁矿经700~ 1000℃低温煅烧,菱镁矿中C02尚未完全析出,所得产品为轻烧镁或称活性氧化镁。轻烧镁具有很高的活性和粘结性,是生产高体密镁砂的理想原料。
菱镁矿加热到1400 ~1800℃时,C02完全失去,氧化镁形成方镁石,即成为重烧镁。它具有很高的耐火度,其熔点可达2800℃。通常所说镁砂是指具有一定颗粒组成的重烧镁,是由重烧镁破碎而成的。
煅烧煤系高岭土和硅粉用于混凝土的对比
2019-01-03 09:36:51
高性能混凝土在配制上的一个重要技术特点是除水泥、 水、 集料、 外加剂外, 必须掺加足够数量的矿物细掺料。目前常用的矿物掺合料有硅粉、 磨细高炉矿渣、粉煤灰、 低温稻壳灰和天然沸石等, 其中硅粉是国内外公认的活性最好的优质掺合料。然而我国硅粉的产量低、价格高、密度小且不易运输,从而限制了它的大规模推广应用。我国煤系地层赋存有丰富的共伴生高岭土资源, 高岭土在一定的温度下煅烧失去层间水后,可变成无定形的极具火山灰活性的偏高岭土 ( 以下简称 MK )。近年来,偏高岭土在混凝土中的应用研究逐渐得到重视。关于煤系高岭土经煅烧得到的偏高岭土的材料性能, 对其用作活性矿物掺合料配制得到的硬化混凝土的力学性能和耐久性能,以及与用工程常用的硅粉 ( 以下简称 SF ) 配制的混凝土进行各项性能的对比研究,有如下结论,并评估了煤系高岭土矿物在混凝土中的应用效果。
(1)掺 MK 混凝土达到相同流动度的需水量比掺 SF 的混凝土小, 在 配制时需要的外加剂掺量较小。
(2) 掺 M K 与 SF 混凝土抗压强度发展规律基本相同, 早期强度发展比纯水泥混凝土慢, 后期逐超过。水 化 28 d 时 高于 纯水 泥 混凝 土约 5 ~ 10M Pa , 有增强作用。掺 M K 混凝土的 28 d 标养抗折强度优于 SF , 掺量为 1 0 % 时比纯水泥混凝土可提高10 %以上。
(3) 掺 M K 混凝土的干燥自由收缩率比掺 S F 的混凝土小, 但大于纯水泥混凝土。MK 对混凝土的抗氯离子渗透性具有一定改善能力, 但是略逊于SF 。
(4) MK 取代 10 % 水泥, 加适量减水剂, 可代替硅粉配制 C5 0高性能混凝土。与 S F 相比, M K 具有价格和产量方面的优势, 因此,是一种具有研究价值的矿物掺合料, 有必要对其进行更进一步的研究。
认识铝型材挤压温度问题
2018-12-20 17:02:55
1.仪器先容细节 在铝型材挤压生产中,通常做法是采用快速热电偶接触方式来检测铝材温度,而挤压过程中型材一直运动,其检测元件必须随型材一起运动,无法保持在线监测,且检测时人为操作手法不同,型材出模后即刻冷却,导致检测温度检测偏差很大,因此很难得到准确的温度与速度最佳匹配。温度检测分为接触式和非接触式两大类。 2.同行业推广细节 测量时,在考虑所测铝材红外辐射能量、发射率及所测波长后,再通过特殊补偿运算计算出准确温度。该仪表内定算法即是其特殊补偿运算软件。光学系统收集视场内的目标所测波段的红外辐射能量、发射率,再将其光电探测器上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路,并按照仪表内定的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。 3.工艺要求细节 随着挤压速度的加快,型材出模温度将显著升高,当温度超越一定值时,铝材组织性能和表面质量将出现多种标题题目,为此,必须随时对铝材出口温度进行监控、检测,以保证挤压产量与型材质量的最佳匹配。通常铝材挤压生产中,最大产量主要决定于挤压速度,而型材的质量取决于型材出模温度。
温度滴定和氧化铝工业
2019-03-08 12:00:43
温度滴定丈量长期以来都和从铝土矿中提炼氧化铝的出产有关——在传统中被用来测定再循环“拜尔进程”液体中的碱液和铝酸盐含量。不过,这项技能多样性的实质决议了它能够被用在氧化铝精粹的其它重要的出产进程和质量操控范畴。
1.介绍
在温度滴定分析中,滴定剂以安稳的速率被参加,当样品溶液中有未反响的分析物时,放热或许吸热的速率实质上也是安稳。当分析物反响完之后,温度比率的改变阐明滴定的结尾。因为只需温度比率添加或许削减才是重要的,因而没有必要校准热敏电阻(假如需求也能够校对)。并且也没有必要运用气密封接的量热容器;在大多数水溶液滴定分析中,发泡乙稀咖啡杯就能够成为抱负的滴定容器。此外,也能够运用聚烧杯或许小烧瓶。
热滴定是工业出产进程和质量管理方面一项抱负的技能。如前所述,热敏电阻无需校准,并且能一向用下去(只需外面的维护玻璃罩没被打碎或许化学腐蚀)。这种传感器能用于酸碱滴定、氧化复原滴定和络合滴定,还可用于有沉淀物构成的状况。在许多状况下,分析之前也无需稀释样品溶液,也能够很简略的滴定分析非水溶液。迄今研讨的运用办法包含多种职业:采矿、湿法冶金、金属精饰、催化剂、颜料和填料、医药、化肥、石油化工和食物。
尽管热滴定分析的来源能够追溯到20世纪的开始几年[1],可是直到20世纪50年代快速呼应热敏电阻的呈现才使这项技能对实验员发生实践效果。这项技能的第一个实践代表者是Alcan有限公司,是为分析拜尔进程的溶液而开发[2]。
尽管有其他方式,热滴定仪一向都是以惠斯通电桥为电学根底,其间的热敏电阻构成一臂。这样的热滴定仪由三个部分组成:
* 步进式马达驱动的精密滴定泵
* 操控输入输出信号的操控模块
* 一台电脑
2. 运用
2.1.铝酸钠(拜尔进程)溶液的分析。
先用一种铝络合溶液(最好是酒石酸)处理拜尔进程的铝酸钠液体。在络合溶液中的铝酸盐时,溶液中每1mol铝原子就要开释1mol氢氧根离子:
Al(OH)4-+ n(Tart)2- → Al(OH)3(Tart)n2-+OH- (1)
加上现已存在于溶液中的氢氧根离子,用质子(酸)滴定这些氢氧根离子,用热量办法检测结尾。
H++OH- → H2O △H=-56.2 kJ/mol (2)
H++CO32-→ HCO3- △H=-14.8 kJ/mol (pKaH10.3) (3)
因为反响焓的不同大,反响(3)不会发生搅扰。
滴定完碱性离子后,参加氟离子以损坏铝酸盐的络合,每1mol铝原子开释出3 mol氢氧根离子:
Al(OH)3(Tart)n2-+6K+F-→K3AlF6-+n(Tart)2-+3OH- (4)
然后用氢离子滴定这些氢氧根离子,并用相同的热量办法勘探结尾。假如需求有关本办法的文献,能够参阅Van Dalen 和Ward的开始论文[2]。测定了碱性离子和氧化铝的含量之后,就能够很便利的接连测定碳酸盐的含量。尽管反响焓热相对较低,但热滴定仪对分析碳酸氢盐依然有满足的灵敏度。碳酸氢盐的质子化进程为:
HCO3-+H+→H2CO3 → H2O + CO2 △H =-7.66 kJ/mol (6)
可是,本反响的重复性不如反响(3)的好,不能用于液体中碳酸盐含量的分析。图1标明的是拜尔进程溶液的典型的滴定温度图。“y”轴标明溶液温度,用红线标明(直接的发热量)。“x”轴代表滴定剂的体积(mL)。白色曲线代表热曲线的一阶导数曲线。温度的二阶导数曲线(绿色)标明滴定的结尾。从左到右,结尾(白点)别离标明碱性离子、氧化铝、pK 碳酸盐2和pK碳酸盐1的含量。
2.2. 吸湿水分的测定
传统的滴定丈量分析水的办法是卡尔·费休办法。尽管为下降卡尔·费休试剂的毒性和进步安稳性做了许多改善,可是该试剂依然是有害的。并且,这种办法需求一台很准确的仪器并且只限于一些其或许运用的样品。温度滴定法[3]有赖于酸催化的2,2-二甲氧基(DMP)和水之间剧烈的吸热反响[4]。
CH3C(OCH3)2CH3+H2O→ CH3COCH3 +2 CH3OH
这种滴定剂一向都是安稳的,并且毒性很低。样品能够溶解或许悬浮在多种极性溶剂中(不能是或许甲醇,因为是反响物)。
因为反响要求酸性环境,因而只需酸性、中性或弱碱性的样品溶液才干分析。中性或许弱碱性的溶液能够用适宜的有机酸(如甲磺酸)使其变成酸性。合适分析的溶液包含:
·煅烧氧化铝 (Calcined alumina)
·洗过的氢氧化铝(“水合物”)滤饼
·酸洗液(合适分析溶解的固体含量)。
红泥浆增稠剂底流泥浆不合适分析,可是洗过的红泥滤饼则能够分析。
煅烧氧化铝
ISO 办法需求加热到300℃测定其失重,温度滴定是否实质上优于ISO办法现已引起了剧烈的争辩。因为Al(OH)3在300℃左右敏捷分化,因为烧窑精密物的循环而存在于氧化铝中的Al(OH)3将会过错的显现为物质中的吸收的水分。并且,吸收的水分很简略使处于过渡阶段的氧化铝表面羟基化[5],然后在300℃左右去羟基化。因而,用这种办法很难断定真实吸收的水分含量。温度滴定分析只检测游离水而不是“结构水”或许结晶水。这种办法关于以小时为单位的进程操控是适当抱负的,因为这种办法只需花费大约一分钟。也合适研讨矾土从精粹窑经过仓储、转运、熔炉里的枯燥到熔炉的进程不断改变的性质。
洗过的水合物(Washed hydrate)
水合物滤饼的含水量一般能够经过在105或许110℃ 加热后的失重来断定。假如温度超越此限Al(OH)3的分化动力学增加很快,因而超越110℃是十分不明智的,因而因为Al(OH)3的分化而构成的失重会被过错地认为是吸收的水分。较低的加热温度就会相应的要求延伸加热时刻(2-4个小时,依据精度要求而定)。如此长的分析时刻,很难严密的操控过滤器的功能,因而窑料质量或许因而改变。因为Al(OH)3上附着的水分呈弱碱性,或许需求向样品中参加少数的甲磺酸使溶液成酸性以便分析。
因为在预熔剂溶液中存在铵、锌混合物,咱们又将面对一项应战。假如用NaOH作滴定剂,就有或许发生锌铵络合物搅扰的问题。这使咱们想到一种遍及用于肥料工业的办法或许用得上,其间包含铵同甲醛反响生成和酸:
4NH4++6HCHO→(CH2)6N4+4H++6H2O
已然铵被损坏而锌又开释出来(从化学含义上说构成酸等同于铵),那么咱们就有或许用一次滴定分析铵(酸)、Fe2+和Zn2+的混合溶液。分析酸洗混合溶液中的Fe2+ 浓度要独立运用重铬酸盐滴定。图3标明的是分析铵、Fe2+和Zn2+混合溶液含量的一阶和二阶导数滴定曲线。测定预熔剂溶液中的酸容量就足以证明用作滴定剂是一种简略的温度滴定法。
2.3. 比表面积的测定
用BET法测定氧化铝的比表面积是产品认证的工业标准办法。尽管自动化设备现已大大减轻了这项分析的艰巨性,但依然需求娴熟的操作技能、长时刻的液体和气体氮的现场直销、一起还要花很长时刻才干获得成果。这些特色并不是一个现代进程操控办法所应该具有的。在研讨温度滴定分析催化剂活性的运用中,人们现已在氧化铝表面酸位密度和BET断定的比表面积之间建立了很好的相关性。
温度滴定办法分析酸位是经过把矾土悬浮在非极性溶剂(如或)中,用无水n-丁胺作滴定剂。滴定时刻是不到一分钟。有依据标明滴定曲线自身也能给出有关催化剂活性的信息,“好的”催化剂和“坏的”催化剂就能够分辩出来。这种办法或许在猜测熔炉枯燥进程中矾土等级方面(the dry scrubbing performance of smelter grade aluminas)有协助效果。
2.4. 工厂酸洗液中真实的游离酸的分析
当矾土精粹厂用机械除垢没有本钱效益或许不或许,用碱性清洗液又不能见效的时分,就有必要运用酸洗了。酸性溶液(主要是硫酸)在要除锈的设备内部循环活动直到彻底除锈。本钱和环保要素要求:在中和残渣中的剩下碱性物质和溶解设备中的铁、铝和其它阳离子构成的酸液浓度下降,有必要参加新鲜的酸液。监控酸洗液液的浓度是适当重要的:一方面是坚持效能,另一方面是避免对出产设备器壁和管道壁过多的腐蚀。一般人们用带指示剂的简略酸碱滴定来到达这个意图,也有时分用带pH传感器的电位滴定。 两种办法都不能满足地差异溶液中的游离质子和金属阳离子的水合离子,特别是Fe(H2O)63+和Al(H2O)63+,因而是不齐备的。这些离子的水解pKa值(别离约为2和3)太低,以至于用传统滴定办法无法将其和“游离酸”差异开来。可是温度滴定分析在金属精饰职业界许多类似的运用证明是可行的。
铝型材挤压温度在线监测方案
2019-01-14 11:16:06
1.工艺要求 通常铝材挤压生产中,较大产量主要决定于挤压速度,而型材的质量取决于型材出模温度。随着挤压速度的加快,型材出模温度将显著升高,当温度超越一定值时,铝材组织性能和表面质量将出现多种问题,为此,必须随时对铝材出口温度进行监控、检测,以保证挤压产量与型材质量的较佳匹配。 2.仪器介绍 温度检测分为接触式和非接触式两大类。在铝挤压生产中,通常做法是采用快速热电偶接触方式来检测铝材温度,而挤压过程中型材一直运动,其检测元件必须随型材一起运动,无法保持在线监测,且检测时人为操作手法不同,型材出模后即刻冷却,导致检测温度检测偏差很大,因此很难得到准确的温度与速度较佳匹配。此时,往往是机手通过以往经验,目视检查型材表面质量,结合温度检测来决定型材挤压速度,人的操作不稳定性也就导致产品的质量与产量的不稳定。 为消除上述常规的热电偶接触方式来检测弊病,许多工厂开始寻找在线及时温度检测方法,因生产的特点确定了在线监测只能采用非接触方式检测。目前较为成功使用的是红外线温度检测仪。其原理是一切物体都辐射红外线,红外辐射能量的大小及其按波长的分布,与物体表面温度有密切关系,因此通过测量红外测温,能准确地测定它的表面温度。一般物体,其发射率稳定,用红外辐射测温仪测量目标的温度时,测量出目标在其波段范围内的红外辐射量,就能计算出被测目标的温度。 针对铝合金型材而言,由于其发射率低,波动变化大,导致红外辐射波动大,加之环境中烟尘影响,型材出模后晃动,采用传统的单波长测量无法得出准确的温度。要得到准确地测量温度,则必须使用多波长方式测量,对其变化的发射率配合以特殊的运算补偿,方可解决。其补偿运算方式必须要考虑到型材截面形式及合金成分的变化。 我们针对目前多种红外测温仪进行了现场实测试验,发现许多红外测温仪自称能检测铝型材,其实只能检测某些简单截面形式的型材,仅克服了铝材因表面光亮导致发射率偏低的情形,当型材外截面变化时,必须手动设置仪表的参数,方能得到准确的温度值,并不能依实际情况进行参数智能修正,故而使用范围较窄。这其中有个关键问题,是此类测温仪未采取有效措施消除因铝材截面形状改变,自身多次反射其辐射能量而导致的干扰,尤其是针对鳍片较多或有沟槽的型材,此干扰很明显。经对比测试,目前真正可用于铝挤压在线检测,只有那些设有专门的软件,对上述干扰进行有效过滤或抑制的红外测温仪。 3.同行业推广 现我司使用的红外测温仪表即采用多波长检测方式,该仪表红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系统收集视场内的目标所测波段的红外辐射能量、发射率,再将其光电探测器上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路,并按照仪表内定的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。该仪表内定算法即是其特殊补偿运算软件。测量时,在考虑所测铝材红外辐射能量、发射率及所测波长后,再通过特殊补偿运算计算出准确温度。 4.总结 上述补偿运算是基于大量的型材实际生产数据而做出的经验模型,实质是针对不同型材、不同工况下,收集起的完整有效数据库,使用时,将检测到的信号与数据库内给定的数据进行综合对比,从而能准确判断出被测量的型材表面温度。此运算中又配以高信号稀释因数,有效克服了红外测温仪光学系统因镜头脏污、烟雾、水汽导致的衰减,适应各种截面形式,尤其是多鳍片形式,提高抗干扰能力,同时为使用者的维护保养给予智能提示。
浅析铝型材挤压温度的控制
2018-12-29 16:57:16
一、工艺要求细节
通常铝材挤压出产中,最大产量主要决定于挤压速度,而型材的质量取决于型材出模温度。跟着挤压速度的加快,型材出模温度将明显升高,当温度超越一定值时,铝材组织机能和表面质量将泛起多种题目,为此,必需随时对铝材出口温度进行监控、检测,以保证挤压产量与型材质量的最佳匹配。
二、同行业推广细节
光学系统收集视场内的目标所测波段的红外辐射能量、发射率,再将其光电探测器上并转变为相应的电信号。该信号经由放大器和信号处理电路,并按照仪表内定的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。该仪表内定算法等于其特殊补偿运算软件。丈量时,在考虑所测铝材红外辐射能量、发射率及所测波长后,再通过特殊补偿运算计算出正确温度。
三、仪器先容细节
温度检测分为接触式和非接触式两大类。在铝型材挤压出产中,通常做法是采用快速热电偶接触方式来检测铝材温度,而挤压过程中型材一直运动,其检测元件必需随型材一起运动,无法保持在线监测,且检测时人为操纵手法不同,型材出模后即刻冷却,导致检测温度检测偏差很大,因此很难得到正确的温度与速度最佳匹配。
铝型材温度设定与控制技术
2018-12-26 14:15:14
1、铝型材温的设定与控制:通常,温与表显温度存在一定的误差,设定表温时要根据炉子的实际温度来进行设定, 并密切关注温的波动情况。
2、铝型材时效保温:要严格按照工艺要求来进行时效,保温时间要适当,防止欠时效或过时效而导致硬度不够。 坯料装框、装炉
3、铝型材挤压装框不能过密,料与料之间要有间隔,铝型材特别是不通风的小料、厚料间隔更加要大些,管料与小料、板料合装一框时,铝型材管料放下面这样有利于时效循环送风。
4、铝型材装炉前要将6xxx的其它特殊合金与普通6063合金分开装炉时效,由于生产的原因确实要同炉时效时,要取用特殊合金的工艺来进行时效。
挤压生产出来的铝型材,未经时效前硬度偏低,不能作为成品使用,因此,一般来说,都必须经过时效来提高强度。通常,时效可分为自然时效和人工时效两种,铝型材目前6xxx铝型材生产基本上还是以后者为主。删除
点石成金,煤矸石的煅烧“蝶变”
2019-01-18 09:30:22
煤矸石煅烧后可变成具有功能性填料的无机非金属煅烧煤系高岭土,使固废变宝,高白、超细、粒度分布合理、质量稳定,广泛用于造纸、涂料、塑料、电缆、耐火材料及医药等领域,倍受国内外企业“宠爱”,并创造了可观的经济效益。
煤矸石这个采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物,长期以来一直是我省环境治理的重点难题,弃之占用大量土地破坏生态,用之利用率低成本高。而在忻州市有一家民营企业,将煤矸石煅烧后变成具有功能性填料的无机非金属煅烧煤系高岭土,使固废变宝,高白、超细、粒度分布合理、质量稳定,广泛用于造纸、涂料、塑料、电缆、耐火材料及医药等领域,倍受国内外企业“宠爱”,并创造了可观的经济效益。
“我们研发的超细煅烧高岭土,吸油量实验室数据已达到90g/100g,目前在中试阶段。现在量产的产品吸油量为80g/100g,国外产品吸油量为85g/100g,如果吸油量90g/100g的产品能试制成功,我们就是世界领先。”山西金宇科林科技有限公司总工侯新花对记者说。
11月10日,当记者来到位于忻州市忻府区的金宇科林时,企业新建的25万吨生产线正在进行“碰气”、“碰电”,是否顺利决定着今年扩产50万吨的目标能否实现。而这条生产线已经是企业技术换代更迭的“第三代”设备了,三代设备的更新换代中记录了总经理罗训樵的创业历程。
“煅烧煤系高岭土的工艺说起来简单,就是磨细、煅烧、打散,其技术含量关键在打散一环,打散的精细度就是它的含金量。”20多年来,煤矸石煅烧的“点石成金”过程,也是罗训樵成长“蝶变”的过程。
金宇科林的前身是省地矿局局办企业,1993年建厂,当年引进英国1万吨间接式回转窑,虽然技术先进,但因为经营不善,产品严重滞销。1998年,已下海几年的罗训樵临危受命,自带50万元资金到厂重振旗鼓,工艺改进,设备添置,很快库存1000吨高岭土全部售罄,1999年开始工厂全面复产。长春地质学院毕业的罗训樵敏锐地观察到国内市场对高品质高岭土的需求,决定建立研发团队,并于2003年在全国首家跨行业引进英国5万吨直燃式回转窑,使产业形成了规模化。2006年承包租赁期到“点”,不拘于国有体制的“束缚”,罗训樵重起炉灶自主创业,山西金宇科林科技有限公司由此诞生。
煅烧煤系高岭土的工艺是破碎-干磨-湿法研磨-分级-压滤-喷雾干燥-解聚-煅烧-解聚-包装,第一代1#线、2#线,企业在分级工艺上取得突破;第二代3#线、4#线,在湿法研磨、分级、煅烧环节取得突破;第三代5#线、6#线,在破碎、干磨、湿法研磨、煅烧、解聚多个工艺上再突破。
致力于不断的技术更新,从2006年至今,金宇科林的产品几经革新,2004年在国内首家采用分级技术,改善颗粒分布,提升产品质量;2016年在国内首家通过技术创新,生产高吸油量系列产品;2017年投资2亿多元扩产到50万吨。品种做到9大类几十个,客户涉及国内外知名企业,产品涉及的行业从过去的一般造纸厂,到现在的高端纸业、高端生态漆、高端化妆品等等。
2012年,金宇科林被授于山西省资源综合利用示范企业,2015年被认定为山西省新材料-煤系高岭土研发生产基地,2016年被认定为山西省高新技术企业。期间,共获得发明专利3项,实用新型专利19项。
记者了解到,2016年,金宇科林高岭土销量18.5万吨,市场占有率33.6%,出口5.5万吨,占全国出口量的70%,销售额达4.2亿元,缴税5800万元。2017年计划销量22万吨,销售额5亿元,上缴税金6000万元。
是什么使罗训樵一直坚持下来做成了亚洲最大的煅烧高岭土制造企业?“是责任和自尊,也是市场和环境。”
“目前世界上有60多个国家生产高岭土,年产量约2000万吨,我国占36%,且主要为南方非煤系软质高岭土。近年来,南方主要软质高岭土产地,例如广东茂名、江苏苏州、福建龙岩的高岭土资源日益枯竭,每年都要从国外进口大量的优质高岭土。我国北方内蒙古自治区和山西省含煤地层中赋存大量优质煤系高岭土资源,储量大、品质纯,是我国高岭土未来的后备资源基地。”罗训樵分析说,政策的支持也让他看到了更广阔的前景。2016年5月,省政府发布产业结构调整规划,将煅烧高岭土列为重点支持的新材料之一。在实施办法中指出,我省将重点推进超细煅烧高岭土发展,建设亚洲最大高档煅烧高岭土生产企业。到2020年,全省煤系高岭土及其加工产品产能达到120万吨,实现销售收入达到30亿元;精选超细煅烧高岭土比重达到80%,深加工产品比重达到20%以上。
据总工侯新花介绍,近年来热敏纸、无碳复写纸、电泳漆的需求日益加大,对煅烧高岭土的生产需求也越来越大。当前国内工业化煅烧高岭土吸油量在60-75g/100g,而在高需求量的热敏纸和电泳漆高端产品方面,对煅烧高岭土的吸油量要达到85g/100g以上,这些高端的煅烧高岭土均被BASF、Imerys等国外产品垄断,国内热敏纸、电泳漆行业一直受制于国外产品。将吸油量在90g/100g的高岭土尽快试制成功,打破国外产品的垄断,增强国内企业的竞争力,是金宇科林近期的目标,他们的远大目标是打造高端煤系高岭土世界级企业。
硫脲浸出矿浆浓度、温度和压力
2019-02-28 11:46:07
使用酸性液浸出金、银的作业一般是在室温文常压下进行。实验也证明,金、银的初始溶解速度随作业温度的进步而加快。但温度的进步会使溶液中的氧化速度加快,而使金、银的溶液速度随时刻的延伸急剧下降。当温度升高至100℃左右时,会剧烈氧化而失效。故提金的作业温度首要取决于的稳定性,尽量削减在浸金过程中的丢失。到目前为止,大多数研讨者以为应在低于或等于25℃的条件下进行。但也有人以为,这一温度上限纷歧定是最佳的。且据R.G.舒尔策的研讨,德国SKW公司的办法是将矿浆加热至40℃,以加快的氧化,并通入适量SO2操控矿浆中总量的50%坚持二硫甲脒状况,它可使贵金属到达最大的溶解速度,的消耗量也可降至吨矿0.57kg。
浸出矿浆的浓度一般选用固液比1∶2。但当处理含很多矿泥的粘性氧化矿浆时,也可将固液比恰当进步。
温度对金溶解速度的影响
2019-02-19 11:01:57
假如温度处在不影响金溶解作业的答应改变范围内,反应物浓度将随温度和分散率的添加而添加,温度每添加10℃,反应物浓度约增大20%。也就是说,进步温度可加快化学反应速度。即温度每升高10℃,分化速度添加近两倍。但费事的是,添加温度会影响氧的溶解度。当矿浆温度挨近100℃时,氧的溶解度已降到近于零。总的来说,金的最高溶解速度在温度约85℃(图1)时到达极限,如温度再增高,就会因氧的溶解度削减而下降金的溶解速度。且为了进步矿浆温度需耗费很多燃料,而会添加化作业的本钱。特别是跟着矿浆温度的升高,会增大溶解贱金属的速率,加快碱金属和碱上金属的水解,形成耗费量的添加。这些不良影响,是添加矿浆温度以进步金的溶解速度和缩短化时刻所赔偿不了的。因而,除冰冷区域在冬天为了不使矿浆冻住而采纳保温办法的加温外,一般均在不低于15~20℃的常温条件下进行化。图1 温度对金在0.25%KCN溶液中溶解速度的影响
典型的分散控制过程中,金、银的分化活化能范围在8.37~20.93kJ(2~5千卡)/mol(分子)之间。
铝型材挤压温度方案要求细节
2018-12-20 17:02:55
1.仪器先容细节 温度检测分为接触式和非接触式两大类。在铝型材挤压出产中,通常做法是采用快速热电偶接触方式来检测铝材温度,而挤压过程中型材一直运动,其检测元件必需随型材一起运动,无法保持在线监测,且检测时人为操纵手法不同,型材出模后即刻冷却,导致检测温度检测偏差很大,因此很难得到正确的温度与速度最佳匹配。 2.工艺要求细节 通常铝材挤压出产中,最大产量主要决定于挤压速度,而型材的质量取决于型材出模温度。跟着挤压速度的加快,型材出模温度将明显升高,当温度超越一定值时,铝材组织机能和表面质量将泛起多种题目,为此,必需随时对铝材出口温度进行监控、检测,以保证挤压产量与型材质量的最佳匹配。 3.同行业推广细节 光学系统收集视场内的目标所测波段的红外辐射能量、发射率,再将其光电探测器上并转变为相应的电信号。该信号经由放大器和信号处理电路,并按照仪表内定的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。该仪表内定算法等于其特殊补偿运算软件。丈量时,在考虑所测铝材红外辐射能量、发射率及所测波长后,再通过特殊补偿运算计算出正确温度。
通过温度控制提高挤压铝型材产量
2018-12-28 11:21:22
通常,如果没有非预定的停机时间,那么最大产量主要决定于挤压速度,而后者受制于四个因素,其中三个固定不变而另一个则是可变的。第一个因素是挤压机的挤压力,挤压力大的可在锭坯温度较低时顺利地挤压;第二个因素是模具设计,挤压时金属与模壁的摩擦通常可使通过的铝合金的温度上升35~62℃;第三个因素是被挤压合金的特性,是限制挤压速度的不可控制的因素,型材的出口温度一般不可超过540℃,否则,材料表面质量会下降,模痕明显加重,甚至出现粘铝、凹印、微裂缝、撕裂等。最后一个因素是温度及其受控程度。
如果铝型材挤压机的挤压力不够大,很难顺利挤压或甚至出现塞模现象而挤不动时,就可提高锭坯温度,但挤压速度应低些,以防材料的出口温度过高。每一个合金都有其特定的最优的挤压(锭坯)温度。生产实践证明,锭坯温度最好保持在430℃左右(挤压速度≥16mm/s时)。6063合金型材的出模温度不得超过500℃,6005合金的最高出口温度为512℃,6061合金的最好不大于525℃。出模温度的不大变化也会影响产品的产量与质量。
挤压筒温度也是很重要的,特别应注意预热阶段的温度升高,应避免各层之间产生过大的热应力,最好是使挤压筒与衬套同时升高到工作温度。预热升温速度不得大于38℃/h。最好的预热规范是:升高到235℃,保温8h,继续升温到430℃,保温4h后,才投入工作。这样不但能保证内外温度均匀一致,而且有足够的时间消除一切内部热应力。当然在炉内加热挤压筒是最佳的预热方式。
在挤压过程中,挤压筒温度应比锭坯温度低15~40℃。如果挤压速度过快,以致挤压筒温度上升到高于锭坯温度,就要设法使挤压筒温度下降,这不但是一件麻烦的工作,而且产量会下降。在生产速度上升过程中,有时受电偶控制的加热元件会被切断,可是挤压筒温度仍在上升。如果挤压筒温度高于470℃,挤压废品就会上升。应根据不同的合金确定理想的挤压筒温度。
千万不要认为预热挤压筒是在浪费时间、消耗能源。某工厂为赶生产任务,一方面用内部电阻元件加热,另一方面又以液化气烧嘴加热。在这种情况,温度无法测量与控制,会产生巨大的热应力,内衬温度高,膨胀比外套的快,以致挤压筒裂开,并听到“炸裂”的声音。
挤压轴在工作过程中会积蓄内应力,这种应力大到一定程度会产生疲劳裂纹,一旦受到非轴向的径向力作用就会断裂。因此,挤压轴的累计工作时间达到4500h后,最好进行一次消除应力处理,在430~480℃保温12h,然后随炉冷却到50℃以下。遗憾的是,我国很少有工厂照此处理。
生产高档优质表面建筑型材时,对挤压垫温度也应严格控制,以减少表面色调不一致废品量。固定挤压垫的质量比活动的好得多,能积聚更多的热量,因而能降低锭坯端头温度,能减少杂质进入型材内,有助于提高产量。美国卡斯图尔公司(Castool)采用压缩空气冷却挤压垫与挤压轴,使其温度降到50℃左右。
模具温度对于获得高的产量起着重要的作用,一般不得低于430℃;另方面,也不得过高,否则,不但硬度可能下降,同时会产生氧化,主要在工作带。在模具加热过程中,应避免模具之间紧靠着,阻碍空气流通。最好采用带格的箱式加热炉,每个模放于一个单独的箱内。
锭坯在挤压过程中的温度升高可达40℃左右或更高些,升高量主要决定于模具设计。为了获得最大产量,对各项温度决不可忽视,应记录各个温度并严加控制,以找出机台的最大产量与各项温度的关系。
最后,铝型材挤压生产厂的员工都应牢记:温度的精密控制,对提高产量是至关重要的。
锡铅合金焊料的温度要求
2018-12-19 09:49:50
无铅焊料的熔点要低,尽可能地接近63/37锡铅合金的共晶温度183℃,如果新产品的共晶温度只高出183℃几度应该不是很大问题,但目前尚没有能够真正推广的,并符合焊接要求的此类无铅焊料;另外,在开发出有较低共晶温度的无铅焊料以前,应尽量把无铅焊料的熔融间隔温差降下来,即尽量减小其固相线与液相线之间的温度区间,固相线温度最小为150℃,液相线温度视具体应用而定(波峰焊用锡条:265℃以下;锡丝:375℃以下;SMT用焊锡膏:250℃以下,通常要求回流焊温度应该低于225~230℃)。
硫酸法钛白粉的生产--偏钛酸的煅烧(一)
2019-02-15 14:21:16
一、偏钛酸的首要化学成分 依据对某种矿出产出的偏钛酸的屡次化学分析,其组成见表1。表1 偏钛酸组成成分含量/%成分含量/%成分含量/%成分含量/%H2O62TiO235SO23SiO20.03Nb2O30.05Sb2O30.007Al2O30.004ZnO0.004PbO0.002Fe2O30.001MgO0.0003CuO0.0001MnO0.00001WO3<0.005V2O5<0.001Cr2O3<0.001
二、偏钛酸缎烧的意图及缎烧工艺流程 钛以白色的偏钛酸方式从钛液中沉积出来时,不只带有很多的水,还带有必定量的硫酸。锻烧的意图就是在高温下使偏钛酸脱水、脱硫,而且构成具有必定晶型、到达必定质量指标的铁。 经过盐处理的偏钛酸浆料,送至锻烧工序的贮料槽内,然后用揉捏泵揉捏进内燃式反转窑内进行煅烧。若出产电焊条、冶金、珐琅、电容器等级其他钛,水解大都选用常压法,其所得的偏钛酸颗粒较粗,为节省燃料起见,可用离心机甩干后,用固体运送设备直接送至焚烧工序,再用斗式提升机将偏钛酸块料加人窑内进行锻烧。反转窑由变速电动机传动,可依据浆料、温度等工艺条件的要求进行调速。窑内选用逆流加热,从窑尾端加人的偏钛酸,跟着反转窑的旋转,被带到必定高度后,因为本身的滚动而不断地升起和落下。因为窑体有2%-4%的倾斜度,物料每升起再落下一次,便向窑头方向行进必定的间隔,偏钛酸就是凭借重力效果,向窑前移动;燃料及助燃空气由较低的窑头端入窑,经焚烧发作的高温气体自窑头向窑尾活动,与偏钛酸浆料构成了逆流运转。偏钛酸就是这样从窑尾送到窑头,一起在温度逐渐升高的过程中完结脱水、脱硫、晶型转化和粒子成长等一系列物理化学改变,而构成必定晶型的钛产品。钛经窑头下料口落人冷却转鼓进行冷却,然后经过斗式提升机送至贮粉斗,以备破坏之用。 现在进入反转窑的偏钛酸,不是用叶滤机吸滤,而是用鼓滤机抽干,再用螺杆泵送人。[next] 三、缎烧反转区分的区域及每个区域的温度规模 锻烧反转窑可分为枯燥区、晶型转化区和粒子成长区三个区域。窑内的温度与窑的巨细、物料离热源中心的远近和热电偶所放测温点的方位离热源点的远近都有联系,各厂不一样,煅烧反转窑各区域的温度规模见表2。表2 煅烧反转窑各区域的温度规模区域枯燥区晶体转化区粒子成长区温度/℃200~800800~860860~920
四、偏钛酸在反转窑枯燥区的改变 在枯燥区域中,偏钛酸发作脱水和脱硫的改变。这种改变可用下式表明: Ti02·xH2O·yS03==Ti02+xH2O↑+yS03↑ ①脱水 a.脱湿存水湿存水即附着在偏钛酸颗粒表面及夹藏在颗粒空隙里的水。这部分水与Ti02的结合不结实,在100-200℃之间便蒸腾掉; b.脱化合水化合水即结合在偏钛酸分子内部的水,这部分水与Ti02的结合比较结实,要在200-300℃之间才干脱掉。 ②脱硫水解生成的偏钛酸浆猜中,含有的硫酸大部分是游离酸,经过水洗即可除掉。可是占偏钛酸总量7%-8%的硫酸,以S03的方式与偏钛酸结合得很结实,因为偏钛酸构成的条件和夹藏的杂质不同,它所含的硫酸要在500-800℃之间,才干分解成S03和SO2气体而脱去。 因为偏钛酸含水量大,蒸腾水分所需的热量较驱除S03的热量大5倍以上、因为水分高,煅烧窑烟囱冒出的烟是以水汽为主,水汽遇到大气即冷凝成雾的成果,S03气体和水汽遇冷也变成酸雾。烟气中的钛是比较少的。 五、偏钛酸在反转窑晶体转化区的改变 一般硫酸法制得的偏钛酸全部是锐钛型晶体。经较低温度的煅烧后,得到的满是锐钛型钛。这种锐钛型一般在900℃以下是安稳的。当温度超越950℃时,就开端向金红石型晶型转化。纯洁的锐钛型晶型有必要在1200℃以上的高温,才干彻底转化为金红石型晶型。在这样的高温下煅烧,Ti02易烧结,为此,有必要加人各种金红石型转化促进剂,使其晶型转化的温度下降到800-860℃之间,使其成长的锐钛型晶体顺畅地、较彻底地向金红石型晶体转化。 六、偏钛酸在反转窑粒子成长区的改变 细微晶体聚结成颜料粒子需求取得必定的能量。煅烧温度越高,粒子成长的速度便越快。在600℃以下,粒子成长的速度十分慢,超越600℃时,粒子成长速度开端加速,温度到达900℃时,能够发现粒子成长的速度有极大的增加。假如煅烧温度升高到1000℃时,则聚结成的粒子的直径将到达1μm。而作为颜料钛最合适的粒度是0.2 - 0.35μm,即粒径应是可见光波波长的一半。假如粒径小于可见光波的半波长,则颜料粒子将成为通明;若粒径大于可见光波的半波长,则将使白色颜料呈现出红相。为此,应依据不同的条件,将这个区域的温度操控在860-950℃之间,使长大的晶体聚结成颜料粒子。 七、在高温下TiO2与硫酸钾的反响对制品的不良影响以及怎样防止这种影响 在出产颜料钛时,往往增加碳酸钾进行盐处理。碳酸钾与偏铁酸中的硫酸反响即生成硫酸钾,在煅烧过程中,硫酸钾与二氧化钛能在高温下反响生成偏钛酸钾。这种偏钛酸钾遇水会发作水解反响而生成。正是因为这种碱性物质的呈现,使钛的水浸液pH值到达弱酸性或中性或弱碱性,锻烧结尾也正是使用这种改变来操控。其一系列反响式如下:[next]
纯洁的Ti02是中性的。水浸液pH值偏酸性或偏碱性都会影响颜料的安稳性,使颜料在调制时不固化。有材料报导,水浸液pH值呈酸性时,抵消色力与底相有下降与变坏的倾向,为此有必要防止呈现偏酸现象,在盐处理时恰当多加一些碳酸钾或锻烧温度较高,脱硫较彻底能够使其水浸液呈现偏碱现象。 八、在高温下Ti02与CO的反响对制品的不良影响及怎么防止这种影响 当燃料在窑中焚烧不彻底时,会发作复原物质CO。在高温下,CO能把TiO2复原成Ti203。而Ti203的呈现会使钛的色泽带灰相,并导致Ti02晶格上的缺点,影响到钛的颜料功能。其反响式如下: 一般燃料焚烧都有这种现象,窑尾的粉料呈灰色就是这个道理。有时因为窑内通风不畅,煅烧废气不能及时排出,也会构成燃料的不彻底焚烧而发作CO。别的偏钛酸中,若含有复原性的三价钛较多,在窑内得不到满足的氧气氧化,也简单生成Ti203而使钛呈现灰相。 为了防止CO和三价钛等复原性物质的不良影响,就得确保燃料在窑内焚烧彻底,而且有必定的氧化气氛,这就需求精确地操控燃料与助燃空气的份额。一般燃料(煤气)与助燃空气的份额在1:(3.2-3.3),用柴油或重油作燃料时,空气的过剩系数操控在1.2,即过剩空气为20%。在窑头加大进风量,加强了窑内通风,坚持窑内有满足的氧化气氛,能够防止发作复原物质,或使原有复原物质得以氧化,使钛以最高价态存在,这样的钛才是白色的。可是加大进风量会下降窑温,这样又要加大油量,构成油耗增高。不增加油量而加大鼓风量,肯定会下降窑头温度,这样做尽管能够进步产品白度,可是消色力会下降,吸油量会升高。这种对立就要各厂依据各自的出产条件和质量要求而权衡利弊,采纳相应的办法。 九、进步反转窑煅烧制品产能和下降热耗的办法 物料煅烧在确保质量的前提下,单位时刻内所得到的热量越多,物料的加热就越快,窑的出产能力就越高。一起因为物料得到的热量多,丢失掉的热量相对削减,这样热能的使用率较高而热耗较小。进步产能和下降热耗首要是操控恰当的空气过剩系数,空气过剩系数过小,燃料焚烧不彻底,不利于窑内坚持氧化气氛;空气过剩系数过大,使窑的产能下降,废气带走的热量相对增加。因而,能够在燃料彻底焚烧和坚持窑内氧化气氛的前提下,尽量减小空气的过剩系数;尽量进步燃料和助燃空气的人窑温度;力求扩展物料受热面积和窑内表面积;合理地安置焚烧设备;选用发热量高的燃料。 十、在煅烧过程中,偏钛酸中所含杂质的不良影响 在偏钛酸中增加正催化剂能进步转化速率,并相应下降转化温度。偏钛酸中所含阴离子对转化的阻止效果与阴离子的体积巨细有关,其阻止效果的次序为:Cl-<SO42-<PO43-(即含氯化物的晶型转化温度较低,含硫酸盐的较高,含磷酸盐的更高)。关于一些带色的金属氧化物,如氧化铜、氧化钻、氧化镍、氧化铬、氧化锰等对转化有促进效果,特别是氧化铜的效果最大,氧化钨、起阻止效果。[next] 当增加剂用量(以氧化物计)均为1mol左右时,物料在900℃煅烧3h,氧化钨和对粒子成长没有什么影响;氧化铬对粒子成长的促进效果很小;氧化镍、氧化钻、氧化锰对粒子成长有中等程度的促进效果;氧化铜、氧化铁对粒子成长的促进效果比较明显;氧化钼对粒子成长有特别明显的促进效果。 十一、反转窑窑头、窑尾温度凹凸对产品质量的影响 窑头温度一般称为高温带温度,它决议着Ti02晶型的转化和颜料粒子的成长,是影响钛颜料功能的重要因素。一般来说,窑头温度越高,Ti02的晶型转化及粒子成长就越快、越彻底。可是窑头温度过高,简单使物料烧结,使煅烧品颗粒变硬,色泽变黄变灰。在810℃左右,消色力随温度的上升而进步,但升到必定温度后,消色力会急剧下降,一般操控在850-950℃之间。 窑尾温度直接影响到枯燥区内的各种改变,也是一种窑内通风状况好坏的标志。窑尾温度高,通风好,煅烧后的废气易排出。但通风过大,被废气带走的热量和钛粉尘增多,构成必定的丢失。一起水分过早脱尽,进人高温区易烧结。窑尾温度低,不只窑内通风欠好,而且偏钛酸在枯燥区脱水、脱硫不彻底,以至于呈现煅烧品夹藏生料的现象。一般操控在150-300℃之间。 十二、物料在反转窑内逗留时刻长短对产品质量的影响 因为Ti02颜料粒子是在煅烧后期构成的,物料在窑内逗留的时刻对晶型转化、粒子的巨细和形状有决议性影响。工业上要求煅烧构成的粒子要外形油滑规整,因而晶型的构成和晶粒的长大都不能太快,都需求有满足的时刻,使晶格摆放规整并逐渐长大。一起煅烧品大都是聚集体,也需求有满足的煅烧时刻。选用温度相应偏低并恰当延伸煅烧时刻,对烧结及聚结现象又可相应削减。可是物料在窑内逗留时刻过长会影响产值。要是物料在窑内逗留时刻过长而煅烧温度又高,则会构成物料烧结,使煅烧品颗粒变硬,色泽变黄变灰,白度下降;物料在窑内逗留的时刻过短,则烧不透,煅烧品呈现夹生现象,晶体转化不彻底,消色力下降,吸油量增高,pH值下降。一般窑的转速操控在3. 5-9r/min之间。即物料在窑内逗留10h左右。 十三、在反转窑煅烧时要尽量防止颗粒烧结现象 若物料在窑内煅烧时刻过长而温度又高,则颗粒烧结成长的巨细成为无限的,一般为1.0-10μm。烧结物具有较大的空间体积或构成角质粒子,除了使颗粒变硬,色泽变黄变灰之外,还使吸量进步,消色力和遮盖力下降,光学功能及漆膜光泽变差。因而在锻烧时要尽量防止发作烧结现象。 十四、煅烧窑层厚薄对产品质量的影响 向煅烧窑内投料量过多,料层过厚,则物料在窑内的各种改变进行得不彻底,锻烧品呈现夹生现象,不利于脱硫和晶态转化,消色力下降,吸油量增高,pH值下降;假如投料量过少,窑层就薄,简单使物料发作烧结,使锻烧品颗粒变硬,色泽变黄变灰,下降了白度,而且下降了产值,浪费了热量,增加了能耗,进步了本钱,下降了效益。理论与投料量常常用窑的填充系数N来表明:式中 N—填充系数; S1—窑内物料堆积的横断面积,m2; S2 -窑的有用横断面积,m2。 一般窑的填充系数操控在10%-20%之间,直径为1. 5m的反转窑,日锻烧钛量在6. 5-8. 5吨为宜。当然投料量还因钛种类的不同而不同,出产非颜料钛的投料量能够比出产涂料钛投料量增加一倍以上。
闪速炉温度与压力条件的选择
2019-01-07 07:51:19
铜锍和炉渣控制温度与铜锍品位和炉渣成分有关。各工厂实际生产数据见表1。
表1 闪速炉铜锍和炉渣控制温度工厂铜锍品位,%炉渣含SiO2 %铜锍温度℃炉渣温度℃贵冶503312101240哈里亚瓦尔塔60~7027~2812401320足尾503011801250小坂55~603211901190巴亚马雷48~5530~3211801260东予5632.711851220佐贺关603312001230玉野60~6231~3311701185汉堡60~6230~3211851220萨姆松572811551250凯特里40~5030~3211701260韦尔瓦572911501250伊达哥603012001250格沃古夫98.83212901290温山582811951255卡巴卡里602912001330伊萨贝拉503412001250圣马纽尔61~633012321260奥林匹克坝98.520.712701300
铜锍温度采用一次性热电偶检测。当铜锍温度偏差超出允许范围时,即通过调整反应塔燃料量予以纠正。
主要控制反应塔出口、沉淀池出口及上升烟道出口三处烟气温度。反应塔出口烟气温度是反映塔内精矿化学反应良好与否的重要参数。但由于难于实际侧量,一般通过热平衡计算及测定耐火材料温度进行推测。通常反应塔出口烟气温度为1350~1400℃。沉淀池及上升烟道出口烟气温度由热电偶测定。沉淀池出口烟气温度控制在1400~1420℃。上升烟道出口烟气温度控制在1300~1350℃。控制较低的上升烟道出口烟气温度有利于减轻废热锅炉烟尘粘结。
闪速炉炉内压力一般控制沉淀池拱顶为微负压。通过设于电收尘器与排风机之间的蝶阀自动控制。
硫酸法钛白粉的生产--偏钛酸的煅烧(二)
2019-02-15 14:21:16
十五、偏钛酸含水量凹凸对产品质量的影响 偏钛酸含水量的凹凸,决议了物料在枯燥区中脱水、脱硫的彻底程度。含水量过高,由于脱水、脱硫不彻底,物料就以团状或大颗粒状况进人高温区,而高温区的停留时刻是很短的,因而媛烧品烧不透,易呈现夹生现象,使产品消色力下降,吸油量上升,pH值下降;若含水量过低,物料在枯燥区脱水、脱硫很充沛,物料以粉末状况进人高温区,易烧结变硬,色泽变黄变灰,白度下降。一般颜料钛出产操控含水量在65%左右。非颜料钛出产操控含水量在50%左右。 十六、煅烧时物料颗粒巨细对产品质量的影响 偏钛酸颗粒度是出产钛时影响脱硫的重要要素。颗粒度小,脱硫简单且彻底,物料不会向窑头冲流,得到的煅烧品色泽较白;颗粒度大,脱硫较难,由于含硫高的钛在高温下具有很强的活动性,物料简单向窑头冲流。偏钛酸颗粒度的巨细,首要是从钛液水解进程中构成的,因而有必要按种类的不同要求,严格操控水解工艺条件,制得颗粒度适宜的偏钛酸。 十七、煅烧时物料在窑内运动的正常状况 物料在窑内的运动状况,可用物料在运动中的堆积高度H值来衡量。H值越大,而物料呈块状下滑,则表明物料现已发作烧结;H值越小,且物料呈团状向窑头翻滚,则表明窑温太低,将有生料混入煅烧品中;H值适中,而物料呈均匀的颗粒状向窑头推动时,煅烧才是正常的。在出产非颜料钛时,物料在窑内的运动状况能明显地反映出煅烧品含硫量的凹凸。窑内物料呈“液体”向窑头冲流时,煅烧品含硫极高。H值大,物料向窑头推动很慢时,煅烧品的含硫量极低。窑内物料在进人高温区前有“欢腾”状冒气现象,进人高温区后,物料也并不向窑头冲流时,缎烧品的含硫量能契合出产工艺的要求。 十八、煅烧品pH值的测定及运用全能pH试液滴在瓷板的落料品呈现红、黄、黄绿、蓝色彩的原因 测定煅烧品pH值的办法如下:用取样的长柄勺从窑头下料口取出少数的落料品,置瓷钵中研细后,放在比色瓷板上,滴人几滴全能pH试液,再与标准样板相比较,即可测出落料品的pH值。 全能pH试液滴在瓷板的落料品上呈现赤色,阐明pH值在6以下,表明物料呈酸性,烧不透,含硫高。构成的原因或许是:①盐处理时加碳酸钾缺乏或加磷酸过多;②煅烧温度过低;③物料在窑内停留时刻过短;④投料量过大,料层过厚;⑤偏钛酸含水量过大;⑥偏钛酸颗粒大。试料呈现黄色,表明挨近中性;呈现黄绿色,阐明pH值在6.5一7.5之间,表明含硫量合格,煅烧适宜;呈现蓝色,阐明呈碱性,现已到达要求或稍超越要求。假如试料一起呈现红、黄绿、蓝,阐明煅烧不均匀,既有烧不透的,又有烧得适宜的,还有烧过火的。由于钛制品要求pH值在6.5-8之间,那么烧至黄中带绿即契合要求。 十九、非颜料级钛的窑前分析 在电焊条级和珐琅级钛的出产中,窑前分析首要靠操控含硫量。测定硫大都用煅烧一碘量法。电焊条级钛含硫标准为≤0. 05%,窑前操控应在0.04%以下;珐琅级钛含S03标准为≤0. 15%,窑前应操控在0.12%以下,这样才干确保制品的质量,但含硫量不宜过低,过低时产品色泽较差,而且会多耗用燃料。至于冶金级钛由于其出产时煅烧温度操控在1250℃以上的高温下进行,落窑品含硫量极低,窑前测定硫已无实际意义。[next] 二十、从落窑品的外观与色泽判别缎烧状况 正常的落窑品色泽皎白而柔软,颜料级钛落窑品呈颗粒状;非颜料级钛大多用常压法水解,落窑品黏结成小粒状,这种落窑品色泽较白,含硫量也较低。如落下粉状料,大都是偏钛酸颗粒过粗,含硫量过高,致使窑温不得不相应进步所构成,产品往往发灰。如落窑品发黄,首要是水洗工序中偏钛酸内的杂质铁未洗净所构成的。 二十一、从调查窑内状况判别煅烧好坏 反转窑内煅烧正常时,料层平稳,上面空间中比较明晰。如发现上部空间烟尘许多,要留意窑内经过状况,查看窑尾烟道是否堵塞。在出产非颜料级钛时,如发现料层向前滑动,乃至滑落到下料口,俗称跑粉或冲窑头。这阐明偏钛酸颗粒过粗,含硫量高,虽已到烧成区,但还坚持能自在活动的粉末状况,冲出的粉末往往很细。一般状况下,从窑头调查口是看不到有大块物料的。如发现大块物料,表明物料脱水区延伸,应恰当削减投料量,减慢窑速,进步窑温或加强通风,或相互配合运用。 二十二、开窑和焚烧该做的作业 开窑前应对窑体及其附属体系进行全面的查看,并进行空车试转以消除隐患。为防止杂质污染钛产品,新窑、窑体大修、互换内衬耐火砖或互换种类时,窑内有必要进行打扫。换砖今后有必要经过一昼夜以上的阴干,方可焚烧烘窑。 焚烧前,先翻开部分灰箱门,然后滚动窑体,开动鼓风机,向窑内输入空气,排出或许残留在窑体内的可燃气体。持引火器从窑头调查口引进并对准喷嘴,翻开燃料气旋塞,此刻,操作人员有必要背对窑头,防止窑内有异物或粉尘冲出,或由于气体配比不妥发作爆破而被击伤。如一次点不着点,应立即堵截可燃气,但不要中止空气运送,有必要待窑内剩下可燃气排尽,再行焚烧,不然会构成爆破事端。如选用液体燃料,可先开动油泵打循环油,点着引火器置于喷嘴前,渐渐通气送油,再恰当调整油气比。 二+三、反转窑在投料前要进行烘窑 烘窑是为了扫除内衬中的水分,并使内衬温度均匀地升高到作业温度。烘窑时要防止升温过快,防止构成内衬开裂和破损。烘窑时刻长短应根据换砖多少来断定,新窑或悉数换砖窑,而其窑又比较大,则烘窑时刻约为2-3昼夜,其逐步升温到350℃左右;部分换砖的窑,烘窑时刻约为10-16h;不换砖的窑,烘窑时刻约为6-8h。烘窑后,窑温逐步升高到正常作业温度以下(100-200℃)时即可投料出产。 二十四、停窑应该留意的事项 锻烧反转窑的钢外壳在高温受热时,简单变形。无论是方案中的停窑或方案外因设备或供电、供气体系发作毛病俄然停窑,熄火后有必要持续滚动窑体和鼓风,直到冷却。不然受热窑体将在窑体巨大的自重力效果下,发作曲折变形,变成严重的设备事端。 方案中的停窑,窑内的物料可维持到悉数锻烧结束。停窑前应逐步削减投料,并在停窑前将物料尽量悉数排出,跟着窑内物料的逐步削减,应相应削减燃料和空气量,当物料根本排清后再熄火,窑体空转冷却后停窑。若遇方案外的俄然停窑,窑内物料没有烧透,为了不影响设备检修,也有必要将其悉数排出,待今后再回烧。 二十五、煅烧偏钛酸所用反射炉的结构及操作程序 运用反射炉煅烧偏钛酸,虽然其劳动强度较大,可是由于其出资少,占地不多,操作便利,许多小型的铁厂,特别是出产等级低的珐琅、冶金、电焊条级钛对技能要求不高的厂,还在运用它。其结构是用耐火砖砌结而成,分上、中、下三层,直接加热,热气把耐火板加热,再经过耐火板把热传递给料层。物料与烟气逆流工作,烧煤在基层,发作的热气经过烟道向中层、上层工作,最终从烟囱排出。而偏钛酸投料放在上层烘于,进行脱水,然后耙到中层预热,再耙到基层进行煅烧,脱硫、晶体转化及粒子生长都在中层、基层完结。当在基层取样查验合格后,即可从基层出料,出料后,将中层料耙到基层,再将上层料耙到中层,最终将偏钛酸用皮带运送机运送到上层。[next] 二十六、反转窑的组成及其所起的效果 反转窑首要由筒体、支承设备(含滚圈、托轮和挡轮)、传动设备、密封设备和其他附属设备(加料和焚烧设备等)组成。 筒体是用18-28mm厚的优质钢板卷焊而成,内衬耐火砖,以防止筒体遭到高温效果,并削减热量的丢失。出产时物料在筒体内部随筒壁旋转到必定高度后,因受重力效果而下滑前移,并由筒体内的高温气流加热使物料温度逐步上升,最终到达工艺所要求缎烧的温度。 支承设备的滚圈支承着整个反转筒,使其能在托轮上反转,因而它有必要具有满足的刚度和耐久性,可用铸钢或煅钢制成;托轮支承着反转窑;挡轮的效果是阻挠筒体的上下轴向窜动,一般坐落滚圈的两边。 传动设备的效果是带动筒体按工艺要求的旋转速度滚动。因反转窑转速较慢,故需用减速器。关于需求常常调理转速的场合,可选用无级变速器,圆筒的反转速度较慢,故设备在圆筒上的大齿轮接受很大的圆周力,可用铸铁制作。 密封设备是为了防止在锻烧偏钛酸时散发出的S03等有害气体及Ti02粉尘逸出,转筒内是负压操作,因而在转筒和其两头的小室之间有必要有密封设备,它在结构上的要求是期望既不漏气,又不影响转筒的正常工作。 其他附属设备有加料设备和焚烧设备。关于含水量较高的偏钛酸浆料一般选用揉捏泵,偏钛酸经揉捏泵、进料管进人窑内。关于离心机脱水的干料可用提升机及转盘加料机等设备,乃至用人工卸料、送料。作为反转窑的燃料有煤气、柴油和重油等,相应的有煤气焚烧器和重油焚烧器。为了防止对钛的污染,在选用柴油和重油作燃料时,可设置焚烧室。 二十七、在反转窑窑头设置焚烧室的效果 反转窑有没有一个独自的焚烧室,对产品质量有很大影响。由于火焰温度可高达1300℃左右,如火焰与物料触摸,焚烧气与物料间温差很大,烧成的物料自身温度很高,就不可防止要发作烧结。一般以为焚烧气与物料最高温度间的温差应不超越200℃,因而设备一个焚烧室使燃料充沛焚烧后用空气稀释至必定温度后再输人窑体与物料触摸,对进步产值和质量都有长处。一个48m长的反转窑,焚烧室约6m左右,所得的焚烧物像米粒巨细,色泽皎白而且比较柔软。 二十八、反转窑的巨细、长短对焚烧的影响 锻烧偏钛酸的反转窑宜短而粗,内径从1.0-4.2m不等,长度与直径之比一般为(12-20):1,直径小的份额大一些,直径大的份额小一些。直径为2.4-4.2m的窑,其长度大都为48m左右;直径小于2.4m的,其长度也相应短一些。一般来说,产值与直径成正比。直径大时,物料充填系数相应低一些,这对进步产品质量有长处。由于偏钛酸脱水约耗用热量的一半以上,细而长的窑为使脱水带有满足的热量,窑头温度有必要相应进步,或加大气量。温度进步简单构成过烧,加大气量使物料的线速度增大,构成阻力添加,粉尘丢失也添加,这对煅烧是晦气的。 二十九、燃料焚烧发作热量的传递 在反转窑内,高温气流、窑壁和物料三者之间存在着杂乱的热交换进程。燃料焚烧发作的高温气流向物料和窑壁辐射热量;受热后的窑壁向物料和气体辐射热量;高温气体在窑内活动时以对流办法传热给物料表面和窑壁;与物料触摸的窑壁经过传导办法把热量传给物料。一般来说,物料在温度较低的脱水带,热的传递首要以对流和传导办法为主,跟着温度的升高,传热办法逐步以辐射为主。 三十、液体燃料焚烧的要求及其所用的设备 钛对白度要求很高,有必要防止由于液体燃料不彻底焚烧而发作的污染。为了使燃料焚烧彻底,应设法使燃料液滴很快加热并与氧气密切触摸,以求在较低温度下完结燃料的分化进程,并使分化出的碳氢化合物彻底焚烧。为此,需将液体燃料雾化成很细的油滴。燃油雾化得越细,与空气中氧气触摸的表面积就越大,燃油焚烧便越快、越彻底。燃油的雾化进程是在喷嘴里完结的,喷嘴一面将燃油涣散成细微的雾滴,一面使雾滴与空气均匀混合。喷嘴有机械式喷嘴、高压蒸汽一空气喷嘴和低压空气喷嘴。钛出产中现在较多供应商用C形低压喷嘴,并在喷嘴外面有一喇叭形管改进雾化状况,以空气为雾化剂。[next] 三十一、气体燃料焚烧运用的焚烧设备 反转窑气体燃料的焚烧,常运用混合式喷嘴,为了进步焚烧强度,用鼓风机将空气强制送人喷嘴与煤气混合进行焚烧,煤气焚烧时的焚烧速度和焚烧程度取决于煤气和空气的混合进程,混合得越好焚烧得越彻底,火焰长度也就越短。混合式喷嘴的长处是出产率大,结构紧凑,可以用低压煤气,有较高的热工目标(化学不彻底焚烧小于2%);缺陷是需用鼓风机送风,火焰较长,焚烧室也就较大。 三十二、煅烧偏钛酸的反转窑还不是抱负的煅烧设备 现在煅烧设备都选用反转窑,可是煅烧偏钛酸用的反转窑并不是抱负和完美的设备,由于它不能为被加热粉状物料营建杰出的传热条件。反转窑的热传递根本上是靠窑内热气流来加热露出的料面以及靠热窑壁加热紧贴窑壁的物料。而在两种物料之间的许多物料却不能直接与热气流或窑壁触摸,即便在同一截面上,温度也是不均匀的。反转窑的充填系数只要10%-20%,所以空间利用率和热功率都不高。别的,偏钛酸煅烧时,跟着温度的升高,逐步被粉碎成粉状物料,其粗细很不均匀,物料的料层又适当厚,要使物料烧透,热气流的温度需高出煅烧温度许多,成果当大颗粒烧透时,小颗粒现已烧过头,因而产品往往是烧不透和烧过头的物料的混合物。部分物料发作烧结也是难以防止的。 国外从20世纪60年代起就进行了二氧化钛欢腾煅烧的研讨,而且早已应用于出产实践,欢腾焙烧早已在冶金和化工范畴被广泛选用。选用欢腾煅烧,物料在欢腾床内处于高度湍动状况,气流简直能与每个颗粒表面触摸,因而传质、传热功率大为进步。 三十三、煅烧钛呈现色变的原因及其防止色变现象的办法 在出产锐钛型钛时,常会碰到煅烧落窑品或经粉碎成钛后,表面层露出于日光下,会呈现色变现象,由本来的白色转变成浅灰色或浅黄色。发作的原因有以下两方面:①有一部分锐钛型晶体转变成金红石型晶体;②铁、铬、铜、镍等杂质进人了金红石型晶格内,构成晶格变形所引起。防止的办法有以下几种:①运用定点矿源,以操控钛矿里的杂质含量;②将偏钛酸进行漂白处理,以下降铁杂质的含量;③添加盐处理剂磷酸的用量,以掩蔽铁杂质;④调理煅烧窑内的气氛,以防止金红石型晶体的发作;⑤从反转窑出来的半制品是以强力集合的大块晶体方式而存在,有必要让其缓慢冷却,以松懈Ti02的晶格。当呈现色变现象,处理的办法有以下几种:①下降煅烧温度,由于锐钛晶型转变成金红石晶型有必要在较高的温度下进行,下降了窑温就难以构成金红石型晶体;不过窑温也不能降得太低,窑温太低脱水、脱硫不彻底,pH值太低,会引起产品消色力的下降;②在盐处理时,多加碳酸钾,下降脱硫温度,加速锐钛型微晶体的生长速度,削弱由高温引起烧结而呈现的色变现象。 三十四、煅烧呈现不正常现象的原因及处理的办法 煅烧呈现的不正常现象、原因分析及处理办法见表3。[next] 三十五、煅烧要素对产品质量的影响 煅烧要素对产品质量的影响见表4。[next]
煅烧酸浸铁矿石制备硫酸铁的技术
2019-01-30 10:26:27
硫酸铁是一种重要的化工原料,是水净化和湿法冶金的重要药剂。目前,硫酸铁的工业制造方法,主要是直接氧化或催化氧化硫酸水溶液中的硫酸亚铁,有的是用细菌加臭氧或氧气氧化,如加拿大专利CA-1018774公开了一种用于制造硫酸铁的连续细菌氧化工艺和设备,可将硫酸亚铁在细菌作用下,与硫酸和氧气反应转变为硫酸铁。另外,还有用硫酸水溶液浸出铁矿石或其与金属铁的混合物,所用氧化剂有H2O2、KC1O3、KMnO4、O2等,如日本专利J61-286228、286229是用硫酸与铁的氧化物反应,将得到的浸出液中的Fe2+用O2或空气、H2O2、MnO2、NaC1O3氧化剂氧化,或以硝基氧化物催化氧化成Fe3+。上述己有技术,由于是将硫酸与亚铁反应,需要的设备要求耐腐蚀性好,因此设备投资、维修费用高,同时氧化剂、催化剂消耗很多,工艺也比较复杂,从而限制了硫酸铁的生产和应用。本实验采用铁矿石为原料制备硫酸铁,由于铁矿石中含有许多有机杂质,如果直接酸浸,将影响硫酸铁的质量。故将铁矿石先进行缎烧然后再酸浸,同时考察了锻烧温度、锻烧时间、硫酸浓度、酸浸时间和液固比(硫酸与铁矿石质量比)对铁浸出率的影响,并确定了合理的生产工艺和操作条件。该法具有工艺简单、投资少、成本低的特点,可有效地综合利用铁矿石,治理环境污染。
一、实验部分
铁矿石取自湘潭某钢铁厂,经分析,其化学组成为:TFe 63.3%,FeO 0.25%,Fe2O389.94%,Al2O3 2.08%,SiO2 4.16%,CaO0.4%,其它3.17%。
主要仪器。DBJ一621型六联定时变速搅拌器;CS-501SP型超级数量恒温器;马弗炉。
实验方法。将研磨为-200目的铁矿粉放入马弗炉中,分别在600℃、700℃、800℃和900℃温度下煅烧一定时间,冷却后,取出备用。在常温常压下,将一定比例的铁矿粉和被稀释过的浓硫酸置于一个带有搅拌装置的500ml烧瓶中,然后在100℃条件下反应一段时间,冷却,过滤,即得含有Fe2(SO4)3的溶液。以H3PO4作掩蔽剂,用KMnO4滴定,测定Fe2+浓度;以磺基水杨酸为指示剂,EDTA络合滴定法测出Fe3+浓度。
二、结果与讨论
(一)煅烧温度对铁浸出率的影响
控制锻烧时间为2h,硫酸浓度为5mol/L,液固比为6∶1,酸浸时间为3h,考察不同锻烧温度对铁浸出率的影响,结果见表1。由表1知,当锻烧温度低于800℃时,铁浸出率随温度升高而增大;但当锻烧温度超过800℃时,铁浸出率随温度升高变化不明显。故较佳煅烧温度为800℃。
表1 煅烧温度对铁浸出率的影响煅烧温度/℃600700800900铁浸出率/%53.169.279.580.3
(二)锻烧时间对铁浸出率的影响
控制煅烧温度为800℃,硫酸浓度为5mol/L,液固比为6∶1,酸浸时间为3h,考察不同煅烧时间对铁浸出率的影响,结果如表2所示。由表2可知,随着煅烧时间的延长,铁的浸出率提高;但煅烧时间超过2h后,铁浸出率增大不明显。所以煅烧时间以2h为宜。
表2 煅烧时间对铁浸出率的影响煅烧时间/h0.5123铁浸出率/%35.362.578.780.4
(三)硫酸浓度对铁浸出率的影响
控制煅烧温度为800℃,煅烧时间为2h,液固比为6∶1,酸浸时间为3h,考察不同硫酸浓度对铁浸出率的影响,结果见表3。由表3可知,随着硫酸浓度的升高,铁的浸出率提高,当硫酸浓度超过5mo1/L时,铁的浸出率反而下降。这是因为硫酸的浓度过高,则反应系统的水分越少,反应就会不充分,铁的浸出率反而下降。因此,硫酸浓度控制在5mol/L为宜。
表3 硫酸浓度对铁浸出率的影响硫酸浓度/(mol/L)3456铁浸出率/%44.870.679.578.2
(四)酸浸时间对铁浸出率的影响
控制煅烧温度为800℃,煅烧时间为2h,硫酸浓度为5mol/L,液固比为6∶1,考察不同酸浸时间对铁浸出率的影响,结果见表4。由表4可知,随着酸浸时间的延长,铁的浸出率提高;但酸浸时间超过3h后,铁浸出率增大不明显。所以酸浸时间以3h为宜。
表4 酸浸时间对铁浸出率的影响酸浸时间/h1234铁浸出率/%51.570.378.779.1
(五)液固比(硫酸与铁矿石质量比)对铁浸出率的影响
控制煅烧温度为800℃,煅烧时间为2h,硫酸浓度为5mo1/L,酸浸时间为3h,考察不同液固比(硫酸与铁矿石质量比)对铁浸出率的影响,结果见表5。由表5可知,铁浸出率随液固比的增大而提高,因为液固比增大,液固接触机会增多,反而速率提高,因而铁浸出率提高,但液固比超过6∶1后,铁浸出率增大不明显。因此,液固比(硫酸与铁矿石质量比)控制在6∶1为宜。
表5 液固比对铁浸出率的影响液固比(硫酸与铁矿石质量比)4567铁浸出率/%58.375.179.179.7
三、结论
(一)由于铁矿石中含有许多有机杂质,如果直接酸浸,将影响硫酸铁的质量。故将铁矿石先进行煅烧然后再酸浸,其铁浸出效果会更好。
(二)当煅烧温度为800℃,锻烧时间是2h,硫酸浓度为5mo1/L,酸浸时间3h以及液固比(硫酸与铁矿石质量比)为6∶1时,铁的浸出率最高。
(三)以铁矿石为原料,按上述方法制备硫酸铁,具有工艺简单、投资少、成本低的特点,可有效地综合利用铁矿石,治理环境污染。