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钢灰烧锌焙砂
钢灰烧锌焙砂
什么是灰吹法
2019-03-05 09:04:34
灰吹法是一种陈旧的火法熔炼法。在古代，就用于从金、银矿石中加铅熔炼捕集金、银，再加硫与食盐从金银合金中别离银铅而炼得纯金和灰吹出产纯银。现代灰吹法首要用于富铅材料的氧化除铅及其他贱金属，产出金银合金再提纯。
我国灰吹法的最早记载始于东汉孤刚子《出金矿图录》，称为“灰坯法”。
一、“出（废吹）金矿法”。
“用三斤炼锡（黑锡即铅）著熟铁锅中熔，使赤沸。即纳金矿，碎者一斤，合相得。掠去糖屎（浮渣）、泻出（金铅合金）别炼。……以土墼（坯）垒作方炉，其间安炼灰（细粉粒筑炉料）作坯模（炉床），以金锡（金铅合金）著灰坯中。上安铁镣（条）上，布刚炭火于炉上。于炉前开一小孔，候之顷刻，锡（铅）与金（中）杂物相利取（反响），其（所产）金状似银。即以熟雌黄和好酒，铜器中煮之，（硫化）之，还复（金）赋性（色）。若不彻好者，即打薄（成铤），……以胡同律（胡杨树脂）、黄矾石（硫酸铁矿）、盐等分和醋熟为泥，涂（裹）金锡（铅）铤上，用牛粪火四周垒之于（金）锡（铅）铤上，用牛屎火四周食（吸收）锡（氧化铅）尽，唯有金在。取著熟铜铛中，以黄矾石和盐煮之半日许，出熔作（铸）铤。（加）错鑢屑（铁屑）食（造渣）炼，用药（熔剂）分量一同上（砂金、脉金熔炼）法也。”
灰吹法在我国使用后，古希腊人普利尼（Pliny）约在公元60年（东汉永平3年）提出了一种辨别黄金真伪的“渗灰法”。该法是将黄金一份加盐二份、黄矾石（Misy）三份放入泥坩埚中，再用两份盐加一份片岩（Schiste）粉混合掩盖在上面，置于炭火上熔炼。若是金（或低成色金）埚底会堆积纯金。若是伪金则不会有金。尔后，“渗灰法”在占希腊运用了数百年。
二、“出（灰吹）银矿法”。
“有银若好白，即以白矾石、硇末火烧出之。若未好白，即恶（残次）银一斤和熟锡（铅）一斤，又灰滤（吹）之为上白银。”
灰吹在“火屋中以土墼（坯）作土槽，高三尺，长短任人，其间作模（炉床）。皆得，坯（炉）中（装）细炼灰（筑炉料）使满，其间以水和柔使熟，不湿不千用之。小抑（轻捣）灰使实。以刀镀（铲）作坯（浅池）形，灰上薄布盐末。当坯内（装）矿（银铅合金），各以黄土炼（末）覆上，装炭使讫，还以墼（坯）盖，炉受骗（顶）坯上各开一孔，使大（火）气通出，周泥之。坯（炉）前各异开一孔（察）看，不时瞻候，以铁钩钩断糖屎（干渣），使出。顷刻火彻，锡矿（氧化铅激烈氧化液面）沸动旋回，（被灰盘吸附）与银别离，锡（铅）尽，银不复动，紫绿白艳（彩虹样焰）起。艳（焰）起（去）以杖击。（枝头扎）少数布水湿沾之，其银得（迂）冷即（沾）起（如）龙头，以铁匙按（接）取，名曰龙头白银。”
现代灰吹法用的富铅材料，首要来自铅阳极泥火法熔炼产出的富含铅的合金、嵌锌壳经熔析、蒸锌后的富铅以及其他材料火法熔炼产出的富含铅中间产品，因为这些材料的组分首要是铅和银以及少数金，其他贱金属杂质中又以低电位易氧比的金属为主，选用灰吹法比其他火法熔炼法氧化速度更快。以此类推，若选用灰吹法处理含有很多锌、铅、铁等的合金材料，以富集或收回高电位难氧化的铜、铋等金属，只需温度和氧化结尾操控恰当，效果也是很好的。但在一般情况下，灰吹法只用来从富铅材料中富集和收回金银合金，用于作业的熔炼炉也称为灰吹炉。
富铅的灰吹是鉴于铅对氧的亲和力大大超越银及其他杂质金属。富铅熔化后，向铅液面上吹入很多空气，铅即敏捷氧化成氧化铅。灰吹作业在略高于氧化铅熔点（888℃）的温度下进行，生成的氧化铅呈密度小，流动性好的渣连续自流渣口排出，贵金属则富集于熔池内而得以别离。
在灰吹进程中，虽首要靠鼓入的空气来氧化铅，但铅的高价氧化物的分化也起到必定效果。如PbO2和Pb3O4在炉温900℃时会分化生成PbO并放出活性氧，来加快铅的氧化。
在灰吹时，部分砷和锑以三氧化物蒸发除掉，另一部分则以亚盐、亚锑酸盐或许碑酸盐、锑酸盐方式转入渣中，随氧化铅排出。锌约有25%生成氧化锌蒸发除掉，75%被氧化造渣。
在灰吹时，因为铜对氧的亲和力比铅小，所以氧化速度很慢，直到灰吹作业后期才被氧化进入渣中。铜在氧化进程中首要与PbO发作下列可逆反响逐步生成氧化亚铜进入渣中而被除掉。
PbO＋2Cu Pb＋Cu2O
进程中，Cu2O与PbO可组成含68%PhO的低熔点（689℃）共晶。故出产实践中，含铜的富铅一般在较低的温度下进行灰吹，且灰吹的速度常比不含铜的富铅快，这可能是因为熔池中生成的Cu2O的反响原因。
铋能与银构成含97.5%铋的低熔点（262℃）共晶，也可和银组成含5%铋的固熔体，故灰吹进程中铋一向与银共聚于铅液中，直到灰吹晚期，才被氧化生成三氧化铋进入渣中。因而，灰吹含铋高的富铅需求延伸作业时刻。
虽然进入银锌壳中的碲小多，但因为碲和银与金的亲和力很大，所以在灰吹进程中不易氧化。为了除掉碲，一般在除铋后往熔池中参加不含碲的铅，使碲的浓度下降后再持续灰吹。经两次加净铅灰吹后，可使约三分之一的碲氧化蒸发，三分之二的碲氧化进入渣中，剩余的微量碲则留于银中。
银在灰吹进程中首要富集于铅液中。但灰吹时常常因为含银的铅粒会混入渣中，且PbO液也能溶解少数的银（据科尔梅伊尔的研讨，PbO中可溶解3%～6%的银）和氧化亚银（氧化亚银不安稳，在150℃时即彻底离解。但它与PbO组成合金时则变得恰当安稳），而下降银的收回率。
金在灰吹进程中不氧化而逐步富集于银中。一般，灰吹渣中含金仅为痕量，是属机械混入。
灰吹炉有德国式和英国式之分。前者适于灰吹用结晶法产出的富铅，后者适于灰吹加锌除银的富铅。因为结晶法在大多数炼铅厂早已抛弃不必，故除德国的某些铅厂外，现代灰吹炉一般均用英式灰吹炉。
英式灰吹炉的结构如图1。该炉为一只烧重油的小型长方形反射炉，炉壁、炉顶、底基及烟道都是固定的，而炉床（灰吹盘）则是可移动的，损坏后的灰吹盘能够替换，这使操作更为简洁，出产成本也低。炉顶和炉壁一般用耐火砖（也有用高铝砖）砌成。灰吹盘为长方形，用加工和磨平的镁砖在可移动车架的钢板上砌成凹槽，再用镁砂掺耐火料加水玻璃捣实，或用水泥掺耐火料制成炉盘铲削呈浅盘状。熔池深度为100～200mm，面积大小视每批灰吹富铅多少而定。炉床侧壁和流渣口设有冷却水套（小型灰吹炉一般没有）。装入灰吹盘后，用泥将一切接口关闭，只在侧壁一面留重油喷嘴孔，在与之相对的侧壁上留几只插风管的小孔（小型炉子只留一孔）。风管供入的高压空气除氧化铅等外，还将氧化产出的炉渣吹往灰吹盘前端，使炉渣从水套上的流渣口连续流出。为削减渣口的损坏，大型炉开几只流渣口替换运用。烟气经烟遭和冷却系统进入收尘器。图1 灰吹炉示意图
1－炉壁；2－炉顶；3－炉床（灰吹盘）；4－空气进口；5－地下烟道
替换新灰吹盘后，先用小火烘烤4～6h再升温至炉壁发红，然后自炉口连续参加富铅锭。至富铅液充溢灰吹盘，并撇出浮渣后升温至900℃或更高，刺进风管，供入1.47～1.96kPa（150～200mmH2O）的高压空气斜吹富铅液面。此刻，铅被氧化生成PbO浮起，并被风吹往灰吹盘前端。比及熔池液面被PbO掩盖一多半今后，凿开用黄泥堵住的流渣小沟，氧化铅即连续排至炉前的渣车内。跟着铅的氧化排出，熔池液面会逐步下降，应当令增加富铅于灰吹盘的斜坡上，使其缓慢熔化弥补入灰吹盘内，以坚持恰当的液面，并使熔池液面的一半为PbO渣所掩盖。在大型设有完善收尘设备的炉中，应坚持灰吹温度在1100～l200℃，小型炉则坚持900～1000℃，以加快铅的氧化。当连续加完几批富铅后中止加料，持续吹风氧化至熔池内简直全为金银合金时，可撒入少数硝石以加快铜等杂质的氧化。最终再均匀撒入一薄层骨粉（或于燥的水泥），将剩余的渣吸附洁净后扒出。除完渣后，尚有一层氧化铅薄膜掩盖在金银合金熔体的表面，因为激烈的氧化效果，使此膜呈现与虹类似的颜色。跟着氧化铅膜的蒸发，“彩虹”很快消失，合金表面呈现光辉灿烂的景像，俗称“银的亮光”。此刻，往液而加一层木炭掩盖，让其在复原气氛中，约于1000℃炉温下静置半小时，以除掉银液中所吸收的很多氧，然后浇铸于预先加热的锭模中，产出含96%～98%的金银合金锭，或许铸成金银合金阳极板送电解提纯。每炉灰吹作业的时刻，决定于炉床的容量、富铅的含银档次和灰吹速度。炉床的出产能力与富铅组分及操作有关。在一般蒹件下，1m2灰吹盘24h可氧化1t左右的铅。灰吹进程约丢失0.5%银，但灰吹低银富铅时可达1%。因为约有3%～5%的铅进入烟气中，故应进行烟气收尘，以下降银、铅的丢失和保护环境免受污染。
灰吹低银或高铋富铅作业，一般分两段进行。榜首段将其灰吹至含50%～70%银后铸锭，再参加另一小型炉子内进行第二段灰吹，直至产出金、银总量达99.5%的合金锭，或铸成金银合金阳极板送电解提纯。第二段的灰吹渣含银、铋较高，应与榜首段灰吹渣分隔，从中收回银、铋。有些工厂对一切富铅都选用两段灰吹，是因为：（1）削减银和铅的蒸发丢失；（2）不致因熔融金属液面的不断下降而需求挖深渣沟，损坏灰吹盘；（3）使某些金属集中于后期渣中，以便于收回。
图2为南非现在广为使用的英式灰吹炉。此炉的炉体也是固定的，灰吹盘也是可替换的。灰吹盘呈椭圆形，由镁砂捣制成，它的表面大部分为一凹坑熔池供氧化灰吹用，小部分略呈浅盘状中间开一沟，已生成的氧化铅及杂质借吹风管的风吹向前端，并从沟中流入沟端的暗孔中排出至模内。炉壁内侧，以油嘴进口和烟道出口两处向炉内呈喇叭形，以利于炉内遍地温度均匀。炉前留一查看操作孔，炉后开一风管刺进孔，后侧开一富铅锭加料槽。操作方法与图1的灰吹炉大体相同。此种炉子在1100℃灰吹，每炉可产含金银90%～99%的合金150～300kg。经用长柄勺舀出注入阳极板模中，送电解提银后再提纯金。图2 南非现用的灰吹炉（单位：mm）
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。
载金炭灰的概念
2019-02-14 10:39:59
在含有溶解金的低档次废液矿浆中，含有可溶性金的废渣（如土化矿渣）中，在选用作抑制剂的含金多金属别离的浮选矿浆中，因含金档次低，用活性炭经济上不合算，可用煤焦炭吸附金，然后将吸附金的焦炭燃烧，得到的炭灰叫载金炭灰。
羰基镍渣的熔炼和灰吹
2019-03-05 09:04:34
加拿大大都工厂在选用蒙德（Mond）工厂的法出产纯镍过程中，产出的含贵金属总量4%的残渣，运往伦敦阿克顿工厂处理。
阿克顿工厂处理渣的办法是向渣中参加氧化铅和碳酸钠，经混匀后于容量100kg的小反射炉中熔炼，产出贵铅锭和含少数贵金属的炉渣。炉渣回来加拿大镍厂处理。
贵铅于容量100kg的煤气加热灰吹炉中灰吹。产出的氧化铅渣铸锭后送熔炼铅。烟气经洗刷塔除尘后排放。合金中含80%银，铂族金属富集3倍。将合金水淬成粒，称为一号贵金属合金。
合金用热的浓硫酸处理以溶解银和部分钯。过滤后，滤液中的银呈氯化银收回，然后送还原熔炼。再加铜置换钯，所得的沉淀物并入浓硫酸不溶渣（铂精矿）中，送收回金及铂族金属。
阿克顿精粹厂也运用熔炼、灰吹法处理英国克利德赫（Clydach）工厂的镍阳极泥，这是由于该质猜中含有很多铅。假如质猜中首要含镍，则选用二次电解法或其他办法处理更为有利。
硫铁矿烧渣脱硫
2019-01-30 10:26:27
一、硫的存在形式
硫铁矿烧渣中的硫主要有：未完全烧结的硫铁矿、硫酸盐、和部分可溶性硫化物。由于时间和经费的原因，该部分内容未进行深入研究。因此，只能根据指标判断。
二、机械脱S
由下表可以看出，原料粒度较细，－200目含量为57.8%，铁主要集中在－0.1～＋0.019mm的粒级中，并且铁的品位较高。S则主要集中在粗粒级中，而＋0.15mm级别中铁的品位较低，且＋0.15mm级别仅占烧渣的3.9%。因此，将硫铁矿烧渣（干矿）用100目过筛，筛下产物S的含量将大大降低，筛上级别可考虑回收硫。
表 烧渣筛析分析结果粒级产率（%）品位（%）FeSPbZnSiO2＋0.282.3826.202.660.751.2130.34－0.28＋0.151.5628.121.080.361.1638.73－0.15＋0.14.7347.480.460.230.8121.68－0.1＋0.07418.4257.590.400.220.5911.43－0.074＋0.03737.6460.220.200.180.448.29－0.037＋0.01924.5053.360.220.360.5614.19－0.019＋0.0104.9942.040.410.790.7923.00－0.010＋0.0050.937.890.560.941.0125.50－0.0054.849.340.200.420.268.35
硫铁矿烧渣焙烧过程中所产生的S、SO2、SO3等吸附在烧渣孔隙中，与烧渣中的活性元索高温下生成盐类。这类游离态硫、SO42－和可溶性SO42－形态存在的硫均溶于水，选别时可用溶解和冲水法将此部分硫除去。经过磨矿后，会使矿物达到较高的单体解离。在选别前搅拌一定的时间，可使S的脱除率提高50%～60%，烧渣中S的含量降为0.35%左右。
烧渣在流程中经过螺旋溜槽的擦洗，会将烧渣中不溶于水的FeS和FeS2以及部分可溶性的硫酸盐脱除，自然降低烧渣中的硫和硅的含量。此时，烧渣中S的含量约为0.2%左右。
其他脱硫方法，由于时间和经费的原因，无法进行，而且硫的含量已经达到课题的要求，所以也没有进一步深入研究的必要。
变形铝合金过烧
2018-12-28 15:58:41
当加热温度高于低熔点共晶的熔点，使低熔点共晶和晶界复熔的现象叫过烧。
（1）过烧的宏观组织特征。过烧严重时铸锭和加工制品表面色泽变暗、变黑，有时产生表面起泡。
（2）过烧的显微组织典型特征。检查铸锭及加工制品是否过烧，只以显微组织特征为依据，其他方法只能作为旁证。对变形铝合金，根据国家标准，过烧的判定特征有3个，即复熔共晶球、晶界局部复熔加宽和3个晶粒交叉处形成复熔三角形。
用电子显微镜对复熔三角形处组织的研究发现，与复熔产物相接触的基体有梯田花样。梯田花样是枝晶露头的结晶台阶，与疏松内壁表面上的枝晶露头一样，表明该处的组织已发生过复熔。 一般将过烧程度分为轻微过烧、过烧和严重过烧。轻微过烧指过烧特征轻微，过烧指过烧特征明显，严重过烧指过烧特征多，晶界严重复熔粗化和平直，低熔点共晶大量熔化和聚集。轻微过烧判断较难，要判断准确必须有丰富的经验。 (3)过烧形成机理。变形铝合金中，除α(A1)基体外一般都有几种共晶，根据合金的不同，含有共晶的种类和多少也不同。如果在一种合金里有几种共晶，每种共晶的熔化温度不尽相同，当把合金从低温升到高温时，熔点最低的共晶必首先熔化，这个共晶熔化的温度称为过烧温度，而这种共晶被称为低熔点共晶，即熔点最低的共晶。 例如2A12合金主要有两种共晶： α(Al)+CuAl2 熔点548℃ α(Al)+CuAl2+Al2CuMg(S相) 熔点507℃
三元共晶的熔点比二元共晶低得多，当合金在较高温度热处理时，三元共晶必首先熔化，其熔化温度(507℃)即为2A12合金的过烧温度。
对铸锭的热差分析得出主要变形铝合金的过烧温度见表1：表1：主要变形铝合金的过烧温度 合金过烧温度/℃2A125072A115226A025552A505482A145182A705482A065102A16548201155260635914A115407A04489 (4)防止措施： 1)严格控制热处理的温度和保温时间； 2)高温仪表定期检定，不允许使用检定不合格或超期仪表； 3)热处理炉内温度要均匀，炉料不能有油污，摆放要合理； 4)操作时要看对合金和卡片。 (5)过烧对性能的影响。合金过烧后，低熔点共晶在晶界上和基体内复熔又凝固，改变了过烧前该处组织紧密相联的状态，对合金的连续性造成了普遍损害，对合金的力学性能、疲劳和腐蚀性能等都产生严重影响。因为合金过烧不能用热处理或加工变形消除，任何铸锭和制品发生过烧都为绝对废品。特别是用于航天工业的合金，更加不能允许。 需要指出的是，当合金轻微过烧时，由于第二相固溶更加充分，过烧复熔产物很小，晶界没有遭到普遍损坏，有些合金例如2A12合金，其力学性能不但没有降低反而升高，但应力腐蚀和疲劳性能明显下降。当过烧严重时，各项性能都明显下降。 以7A04和6063合金铸锭为例，随着均火温度的升高，铸锭的强度和塑性都逐渐升高，当铸锭过烧后(7A04合金489℃，6063合金591℃)，性能开始下降，其中塑性下降最严重，见表2、表3。表2：7A04合金不同均火温度铸锭的力学性能（保温24h）铸锭规格/mm性能均 火 温 度400℃420℃440℃460℃470℃475℃480℃500℃φ172σ0.2/MPa308.7316.5352.8355.7348.9359.7354.8342.0σb/MPa315.6335.2388.1425.3427.3426.3415.5295.0δ/%4.14.74.89.29.39.510.07.3φ200σ0.2/MPa304.8322.4341.0352.8356.7357.7357.7352.3σb/MPa304.4323.4342.0372.4378.3375.3373.4364.6δ/%0.70.81.32.02.53.33.53.3φ300σ0.2/MPa308.7307.7340.1351.8356.3355.7365.5344.9σb/MPa307.7308.7345.7353.7363.7373.4370.4346.9δ/%1.31.21.52.73.53.54.02.7φ420σ0.2/MPa225.4266.6294.9294.8340.9343.0338.9320.5σb/MPa225.9267.6296.0303.8342.9343.0340.2323.5δ/%2.32.22.72.73.73.843.3
表3：6063合金均火铸锭性能（保温12h）均火温度/℃σb/MPaσ0.2/MPaδ/%510147.0105.827.3530156.898.031.3540152.9103.932.1550152.9100.932.4560163.7104.933.7570166.6124.533.2580164.6117.634.3590167.6119.634.2600157.8112.729.3620129.490.022.9
从石油燃灰中回收钒工艺实例
2019-02-19 10:03:20
从20世纪80年代起，以石油加工后的残渣为燃料的电站鼓起。而这些石油燃料中都含有一定量的钒，含量约为百万分之一，有的高达千分之1.4（中美洲）。在发电厂，钒富集于锅炉灰及飞灰中。锅炉灰是沉积在炉膛中的烟尘，而飞灰则是收尘器捕集的细尘。燃油发电站发生的锅炉灰较少，而飞灰较多。
一、从锅炉灰中收回钒
锅炉灰含钒4.4%～19.2%，含镍0.2%～0.5%。先细磨至－100目，每次用8mol/L NaOH，112℃浸取4h，经三次错流浸取，钒浸取率可别离到达43%、16%、8%。所得浸取液不需净化，可进一步沉钒得高纯V2O5产品。浸取渣中剩下33%的钒再用8mol/L HCl浸取，炉灰中的Ni、Fe、Mg也被浸出，此后用萃取法别离。先用25%TBP的火油萃铁，萃余液用调pH＝6，再用25%LIX64N的火油溶液萃取Ni、V。反萃用0.3mol/L HCl，先反萃镍，后用6mol/L的HCl反萃钒，如此可收回80%的钒。
二、从飞灰中收回钒、镍
台湾台南成功大学（Cheng kung Univ）的两位学者称，台湾地区每年烧1500万m³重油，约年产4.3万t飞灰。其间30%产自电除尘，称为EP灰；另70%产自旋风别离器，称为CY灰。主要成分都是Fe、C、V、Ni的氧化物。在电收尘器中要喷入液以中和酸性，因此在EP灰中还有30%～40%的（NH4）2SO4。从这些飞灰中收回V、Ni和（NH4）2SO4，这样既收回资源，又治理环境。
选用0.25mol/L NH3＋1mol/L（NH4）2SO4对EP灰进行浸取，可优先浸取Ni，浸取率60%，然后再用NaOH浸取钒，钒浸取率80%。据此已树立一个2级浸取流程。火油飞灰的成分见表1。
表1 燃油飞灰成分 （%）飞灰CNH4＋SO42－VNiFeNaMgEP256.77.2729.10.411.020.550.412.55CY163.224.81.910.801.961.500.07
三、从燃油飞灰中收回钒、镍
埃及亚历山大大学的学者提出用加压酸浸替代钠化焙烧从燃油飞灰中收回V、Ni，由于钠化焙烧尽管技能可行，但经济功率低。他们测验在200℃，氧分压为1.5MPa，H2SO4浓度为60g/L，液固比＝1/1（质量），浸取15min，V、Ni浸取率都在95%以上。铁在200℃以上水解沉积，可到达除铁的意图。浸取液用电解法别离镍，溶液再中和用铵盐沉钒，最终煅烧得V2O5。据分析，此一办法较传统的钠化氧化焙烧法有以下长处：
（一）硫酸耗量约为烟灰的10%，较50%的碱耗量经济；
（二）焙烧法能耗高，估量为5000kJ/t烟灰；
（三）加压酸浸可使Ni、V与Fe别离，并使Ni、V充沛收回。
本项研讨所用烟灰成分如下：成分VNiT－FeCaOSiO2MgOAl2O3H2O（100℃）%20224.673.13.571.11.710
从高炉瓦斯灰回收铁的试验研究
2019-01-21 18:04:49
现代钢铁生产过程产生了大量尘泥，对生产现场及周边环境有较大危害，必须进行无害处理。这些尘泥中，有价元素Fe和有害杂质S，P，K等往往并存，故一般统称为含铁尘泥，它包括高炉瓦斯灰（泥）、转炉红尘、电（转）炉除尘灰、冷（热）轧污泥、轧钢氧化铁鳞、烧结尘泥、出铁场集尘、含油铁屑等等。随着国家对资源和环境问题的日益重视，开展含铁尘泥无公害综合利用的研究，将产生很好的经济效益和社会效益。
作为含铁尘泥的主要品种，高炉瓦斯灰（泥）来自炼铁过程中随高炉煤气一起排出的烟尘。它与天然矿石的性质有着明显的差别，细粒矿物在高温作用下熔融在一起，极易包裹脉石矿物，其成分更为复杂，有价元素的回收率较低，目前，国内外处理高炉瓦斯灰的方法大致有3种：①直接外排堆存，易造成环境污染，大型钢铁企业已基本淘汰该方法；②直接利用，返回烧结或球团配料，被国内许多钢铁企业采用，但瓦斯灰有害杂质如K，Na，Zn，S，P等一般较高，配人烧结或球团矿，降低高炉利用系数，从而影响炼铁的经济技术指标；③综合回收，提取有价元素。目前，从瓦斯灰提取铁及碳等有价元素是重要的发展方向。
在自然界，存在一大类弱磁性矿物，如赤铁矿、褐铁矿、钛铁矿，难以通过普通磁选分离，对这类矿物，一般采用强磁选、浮选、磁化焙烧－弱磁选等工艺技术提取铁精矿。瓦斯灰中含有相当的弱磁性赤铁矿和焦炭，因此可以直接进行磁化焙烧，回收铁精矿，这方面有关的报道还很少。本试验研究分析了包钢瓦斯灰的工艺矿物学特征，据此开展了多种磁选工艺回收铁的试验研究，摸索了相应的工艺参数，对工艺流程进行了比较。
一、瓦斯灰工艺矿物学特性
（一）瓦斯灰化学组成和铁物相分析
瓦斯灰原料取自包钢炼铁厂，瓦斯灰多元素化学分析结果见表1，XRD衍射分析结果见图1。
表1 瓦斯灰多元素化学分析结果 %图1 瓦斯灰的XRD衍射图
▲－Fe2O3；●－Fe3O4；■－C
从表1可见，TFe 31. 00%，含碳33. 60%，SiO2 .87%，CaO 4.35%，有害元素S，Zn，Pb等含量也较高。从图1可见，主要物相为赤铁矿、磁铁矿和C。
（二）瓦斯灰粒度筛析
瓦斯灰外形呈灰黑色粉未状，粒度大小不均，大颗粒成蜂窝状，块状，片状等，表面有空隙。瓦斯灰铁矿物粒度筛析结果见表2。
表2 瓦斯灰粒度筛析结果从表2可见，大部分铁分布在-50 +200目和-325目，分布率占总量的86. 86%。其中- 50+200日中金属铁分布率达到52. 18%，另外- 325目中金属铁分布率达到了34. 68%，因此这两个粒级中的铁矿物是重要回收对象。
二、选矿试验方案
（一）试验设备
试验设备采用的有φXPZ - 175型圆盘破碎机，乌鲁木齐市金祥瑞矿山设备有限公司；QM-SB行星式球磨机，南京大学仪器厂；φXCGS - 50型磁选管，唐山宏达矿山机械设备研究所；高梯度磁选机；XTLZ型多用真空过滤机，四川省地矿局102厂；KTF -1700型真空管式电阻炉，宜兴前锦炉业设备有限公司；DY - 20型台式电动压片机，天津市科器高新技术公司。
（二）试验流程
弱磁选－强磁选和磁化焙烧－弱磁选试验流程见图2和图3。图2 磨矿－弱磁选－强磁选试验流程图3 磁化焙烧－弱磁选试验流程
三、试验结果及分析
（一）弱磁选－高梯度强磁选试验
1、磁感应强度对弱磁选的影响
磁选管磁感应强度对弱磁选的影响见图4。图4 磁感应强度对弱磁选的影响
●－品位；▲-回收率
从图4可见，随着磁感应强度升高，铁精矿的品位略有降低，而回收率迅速提高。在磁感应强度0.10T和0.12T时，铁精矿品位没有变化，都是58. 70%，而回收率由50.47%提高到了56.12%；当磁感应强度达到0. 14 T时，铁精矿的品位降低了0.8个百分点，回收率达到了58.10%。通过弱磁选主要是回收大颗粒磁性矿物，-325目的微细粒磁性矿物及弱磁性铁矿物并没有有效地回收。因此回收率不够高，说明相当多的弱磁性和微细粒磁性矿物进入尾矿，所以必须对弱磁选的尾矿进行高梯度强磁选。
2、磁感应强度对强磁选的影响
试验条件：矿浆流速4.2cm/s，矿浆浓度10%，磁介质填充率8%。磁感应强度对强磁选影响的试验结果见图5。图5 磁感应强度对强磁选的影响
●－品位；▲－回收率
从图5可见，随着磁感应强度的增大，铁精矿的回收率升高，品位则下降。当磁感应强度由0.4T上升到0.5 T时，回收率提高5个百分点，达到了29%以上，而品位为44. 47%，下降不大。继续升高磁感应强度，回收率提高并不明显，但品位急剧下降。因为，磁感应强度比较强时，磁性吸附力也较大，导致许多弱磁性连生矿物及脉石等进入强磁选精矿。
3、矿浆浓度对强磁选的影响
矿浆浓度对强磁选精矿影响的试验结果见图6。试验条件：瓦斯灰- 200目占70%，矿浆流速4.2 cm/s，磁介质填充率8%，强磁选磁感应强度0.5T。图6 矿浆浓度对强磁选的影响
●－品位；▲－回收率
从图6可见，当矿浆浓度由10%变化到15%时，铁精矿的品位没有多大变化，而回收率却有了较大的提高，从76.79%提高到了82.83%：当矿浆浓度达到20%时，精矿回收率虽然达到了90%以上，但品位下降到47. 53%。这是因为，入料矿浆浓度高使分选矿物的粘度增大，机械夹杂现象严重，易造成脉石矿物夹于磁性产品中，也就降低了磁选机净化的效果，使精矿品位降低；而矿浆浓度过小又会造成水资源的浪费，生产设备处理能力相对降低。
4、矿浆流速对强磁选的影响
试验条件：矿浆粒度-200目占70%，矿浆浓度15%，磁介质填充率8%，强磁选磁感应强度0.5T。矿浆流速对强磁选精矿影响的试验结果见图7。图7 矿浆流速对强磁选的影响
●－品位；▲－回收率
从图7可见，随着矿浆流速的增大，品位逐渐提高，回收率随之下降。当体积流速为4.2cm/s时，品位上升到52. 87%，原因是体积流速越大，矿料混合液在磁选机内的滞留时问短，一些弱磁性的物质被冲刷出去，因而回收率低，品位升高。
通过以上试验，得出最佳工艺条件是弱磁选磁感应强度0.12T，强磁选磁感应强度0.5T，矿浆流速4.2 cm/s，矿浆浓度15%，磨矿细度-200目占70%。磁选指标如表3所示。
表3 弱磁选－强磁磁选试验结果 %从表3可见，铁的回收率达到79.48%，品位提高到了55. 42%，可在高炉炼铁中做配料使用。另外经检测尾矿中碳、锌、镁元素元素含量相对提高，为回收这些物质奠定了基础。由于高梯度磁选机磁选过程中，很容易出现机械夹杂和磁团聚现象，使一些杂质也进入精矿里面，影响了精矿品位。因此经过磨矿、弱磁选－强磁选工艺所得到的精矿必须通过其他选矿方法如重选、浮选等处理才有可能获得合格的铁精矿。
（二）磁化焙烧－弱磁选试验
1、焙烧温度对磁化焙烧还原度的影响
瓦斯灰中含有相当的赤铁矿，为此研究了焙烧温度对瓦斯灰还原度的影响。在瓦斯灰粒度-200目占40%、还原剂为瓦斯灰本身带有含碳物质的条件下，其试验结果见图8。图8 焙烧温度对还原度的影响
根据定义，还原度=FeO含量/TFe含量×100%，在理想焙烧情况下，Fe2O3全部还原成Fe3O4时理论上焙烧矿的还原度为42.8%。从图8可看出，当温度在700～850℃之间时，随着磁化焙烧温度的升高，铁矿物的还原度也随着提高。焙烧温度在700～750℃，瓦斯灰的铁矿物还原度提高得不多，还原度分别为39.1%和40.2%。还原度在800℃时接近42. 8%。当温度达到850℃时，出现了过还原现象，该试验800℃是该磁化焙烧反应的最佳温度。
2、焙烧温度对弱磁选的影响
试验条件：焙烧时间60 min，矿样粒度- 200目占70%，磁选管磁感应强度0.12 T，瓦斯灰粒度- 200目占40%。图9给出了不同焙烧温度获得的磁化焙烧矿的磁选结果。图9 焙烧温度对磁选效果的影响
●－品位；▲－回收率
从图9可看出，随着焙烧温度的升高，铁精矿品位逐渐升高，而回收率下降。700，750℃时铁精矿的品位分别为58. 20%，58. 80%，变化并不大，回收率由700℃的78. 80%下降到了750℃时的73. 53%；当温度到达800，850℃，铁精矿的品位分别提高到了60. 80%，61. 90%，800℃时铁精矿的回收率仍在70%以上，而850℃的回收率仅为40.09%；这主要因为在高温，还原剂过多的条件下，产生了过还原现象，生成了弱磁性富氏体或弱磁性的硅酸铁。
3、焙烧时间对弱磁选的影响
试验条件：焙烧温度800℃，矿样粒度- 200目占70%，磁感应强度0.12 T，瓦斯灰粒度- 200目占40%。图10给出了不同焙烧时间获得的磁化焙烧矿的磁选结果。图10 焙烧时间对磁选效果的影响
●－品位；▲－回收率
从图9可见，随着磁化焙烧时间的增加，所得铁精矿的品位并没有多大变化，都保持在60. 70%以上，而铁回收率在焙烧30 min到60 min时，有明显的增加，从焙烧30 min时的64. 22010迅速提高到了60 min时的70. 61%。当焙烧时间提高到90 min时，精矿的回收率为71. 99%，仅提高了1.31个百分点。这说明在焙烧30 min时，瓦斯灰中的弱磁性铁矿物还没有充分还原成强磁性的矿物，焙烧时间增加到60 min以后，弱磁性矿物基本都被还原成强磁性铁矿物。
4、磨矿细度对弱磁选的影响
试验条件为焙烧温度800℃，焙烧时间60 min，磁感应强度0.12 T。磨矿细度对弱磁选效果的影响见图11。图11 磨矿细度对磁选效果的影响
●－品位；▲－回收率
从图11可看出，随着磨矿细度变细，铁精矿品位略有提高，而回收率迅速下降。- 200目占50%，70%，90%的焙烧矿，其磁选铁精矿品位分别为59. 90%，60.80%，61.10%，回收率分别为75.72%，70. 61%，62. 23%。因为，随着矿样磨得越细，磁性矿物粒度减小，所受磁力会下降。此外，矿样磨细后，矿浆容易因团聚而夹杂，这些都影响铁回收率。较好的磨矿细度为- 200目占700/0。
通过上述试验，确定了瓦斯灰磁化焙烧－弱磁选的最优工艺条件：焙烧温度800℃，焙烧时间60mm，矿样磨矿细度- 200目占70%，还原剂瓦斯灰粒度- 200目占40%，弱磁选磁感应强度0.12 T。在此条件下，可获得品位大于60. 70%，回收率大于70%的铁精矿，其中硫、磷含量分别只有0.17%，0. 021%，基本达到高炉炼铁水平的要求。
四、结论
（一）通过对包钢瓦斯灰中化学成分、主要矿物组成、铁矿物的嵌布粒度等工艺矿物学研究，确定瓦斯灰中铁矿物以赤铁矿和磁铁矿为主，大部分铁矿物都在在- 50 +200目和- 325目中，全铁分布率占总量的86. 86%，其中- 325目中铁的金属分布率达到了34. 68%。由于包钢瓦斯灰受到白云鄂博矿石的影响，使回收有价元素更加困难。
（二）弱磁选－强磁选工艺试验表明，磁感应强度、矿浆浓度、矿浆流速等对试验都有影响，在弱磁选0.12 T，强磁选0.5 T，磨矿细度- 200目占70%，矿浆浓度15%，矿浆流速4.2 cm/s，磁介质填充率为8%的条件下，获得了品位55. 42%，回收率79.48%的混合铁精矿。
（三）磁化焙烧－弱磁选工艺试验表明，焙烧温度、焙烧时间、磁感应强度、磨矿细度等对试验都有影响，在焙烧温度800℃，焙烧时间60 min，磨矿细度- 200目占70%，还原剂瓦斯灰粒度- 200目占40%，弱磁选磁感应强度0.12 T的条件下，获得了品位60. 70%，回收率70%以上的铁精矿。
铝合金阳极除灰工艺与实用配方
2019-03-04 10:21:10
碱腐蚀后除灰的意图是去除碱腐蚀后残留在制品表面的‘污斑’，以取得亮光洁净的金属表面。这些‘污斑’主要是由铝合金中的硅、铁、镁、铜之类的元素堆积构成的。一般可用硝酸或硫酸溶液去除。除灰的一起还有中和碱的作用，所以亦可称为中和与出光。
（一）硝酸除灰
一般运用10%——25%（体积分数）的硝酸在室温下继续浸渍1——3min进行除灰；也有运用30%（体积分数）的硝酸进行的；还有运用25%——50%（体积分数）的硝酸在化学抛光后进行的。在硝酸溶液中，当其浓度在30%左右时，铝腐蚀速率较大。若溶液温度升高，则其腐蚀速率增大。
选用硝酸除灰工艺能满意多种铝合金材料的要求。关于含硅量高的铝合金，单用硝酸不能满意要求，需增加氟化物。为处理因硝酸分化释放出氮氧化物和酸雾滴的损害，一些产品化的除灰配方中选用了多种硝酸盐联合组成的增加剂，其间还含有过硫酸盐和硫酸氢盐。
为了进步除灰作用，增强出光功率，有一些专用的助剂出售，将其加入到100——150g/L的硝酸溶液中，出光速度快，并可以除掉高铜含量铝合金表面的难以除掉的黑灰层，一般含有、、缓蚀剂、硫酸钠、表面活性剂等。
（二）硫酸除灰
硫酸除灰中硫酸含量与阳极氧化的硫酸含量大致相同，一般用15%——25%（体积分数）的硫酸。关于6063铝合金建筑型材可以得到比较满意的除灰作用，但其他含合金成分较高的铝合金就不必定合适，就是6063铝合金也得操控杂质的含量。硫酸除灰的操作温度为室温，操作时刻要比硝酸延伸一些，一般为3——5min。
铝在硫酸溶液中，浓度超越40%（体积分数）时，腐蚀速率敏捷增大，大约以85%（体积分数）浓度的腐蚀速率为较大。
一些以硫酸为基除灰的产品化除灰增加剂，大多增加一种或多种增加剂，如氧化剂等。
（三）有用配方与工艺
除灰工艺除了前述的硝酸和硫酸为基的工艺外，常常也用到含铬酸、含磷酸、含氟化物的除灰工艺，这儿不予别离阐明，将搜集的除灰工艺与配方列于下表中，处理后均需活动水清洗。
铝合金阳极除灰工艺与有用配方
表中工艺2用于压铸铝，工艺8用于高硅压铸铝。产品Top Desmut S-10对错硝酸系除灰剂，通过增加硫酸而有强力除灰作用。Top Desmut N-10硝酸含量很低时就可特别有效地去除腐蚀后铝材表面的挂灰。
Top ADD-320原液运用，温度≤40℃，时刻15——60s，可均匀活化铸铝表面，铲除污渍与挂灰。Top ADD-350 10——50g/L作用是康复TopADD-320去污力。Top ADD-400 30mL/L可革除通过Top ADD-320处理后的材料在水洗中遭到腐蚀。Specicalty 982是不含铬的中和剂，适用于6000系列铝；Specicalty 985则是不含铬的中和剂，适用于2000系列铝。
普通钢、碳素钢、不锈钢
2019-03-18 11:00:17
普通钢为碳素钢，即铁碳合金。依含碳量的高低，分为低碳钢(欲称熟铁)、中碳钢和铸铁。一般含碳量小于0.2%的叫低碳钢，俗称熟铁或纯铁；含量在0.2-1.7%的叫钢；含量在1.7%以上的叫生铁。 在钢中含铬量大于12.5%以上，具有较高的抵抗外界介质(酸、碱盐)腐蚀的钢，称为不锈钢。根据钢内的组织状况，不锈钢可分为马氏体型、铁素体型、奥氏体型、铁素体—奥氏体型，沉淀硬化型不锈钢，依据国家标准GB3280—92规定，共有55个规定。 在日常生活中我们接触较多的有奥氏体型不锈钢(有人称之为镍不锈)和马氏型不锈钢(有人称之为“不锈铁”，但不科学，易误解，应回避)两大类。奥氏体型不锈钢典型的牌号为0Cr18Ni9，即“304”和1Cr18Ni9Ti。马氏体型不锈钢比如有制造刀剪的不锈钢等，牌号主要有2Cr13、3Cr13、6Cr13、7Cr17等。 由于这两类不锈钢组织成分的差异，使其内装金属显微组织也不相同。 奥氏体型不锈钢由于在钢中加入较高的铬和镍(含铬在18%左右，Ni在4%以上)，钢的内部组织呈现一种叫奥氏体的组织状态，这种组织是没有导磁性的，不能被磁铁所吸引。常用来作装饰材料，如不锈钢管、毛巾架、餐具、炉具等。 制作刀剪类的不锈钢要采用马氏体型不锈钢。因为刀剪具有剪切物品的功能，必须有锋利度，要有锋利度必须有一定的硬度。这类不锈钢必须通过热处理使其内部发生组织转变，增加硬度后才能作刀剪。但这类不锈钢内部组织为回火马氏体，具有导磁性，可被磁铁吸引。因此不能简单地用是否有磁性来说明是不是不锈钢材料。
钢灰烧锌焙砂
