高纯铋的生产
2019-01-31 11:06:04
高纯铋首要用于核子工业、宇航工业、电子工业等部分。由于铋具有半导体特征，其电阻在低温时随温度升高而下降。在温差致冷与温差发电方面，Bi2Te3和Bi2Se3合金及Bi－Sb－Te三元合金最引人注意。In－Bi合金和Pb－Bi合金是超导材料，铋的熔点低、密度大，蒸气压小，中子吸收截面小，可用于高温型原子反应堆。
将四九精铋提纯为五九高纯铋的办法较多，其间最有工业价值的是真空蒸馏与区域提纯。
一、真空蒸馏
精铋中还含有的微量杂质，可分为易蒸腾性杂质与难蒸腾性杂质两类。易蒸腾性杂质可用真空加热法除掉，难蒸腾性杂质可用真空蒸馏法除掉。
真空过滤在笔直石英管内进行，在真空度为0.1333帕下，温度1000℃时加热4小时，使熔融金属在真空下经过2毫米窄孔，以除掉表面的氧化膜，真空过滤后，可除掉精铋中的锑。
经真空过滤的铋装在石英管内，温度控制在950～1050℃，真空度坚持0.1333帕，进行真空蒸馏，在上述条件下铋的蒸气压为106.7～399.97帕，铋的蒸腾率达85%，蒸馏时刻2～6小肘。经过真空蒸馏，蒸馏残渣中富集了镍、钼，银、铜、锰等杂质，馏出物即为五九商纯铋，可用于半导体工业。
由于铅与铋的饱满蒸气压较挨近，所以甩蒸馏法不能满意除铅要求。可是氯化铅的自由焓较氯化铋的自由焓更负，即铅的氯化物比铋的氯化物更安稳，所以常先选用氯化法除铅，再用真空蒸馏除掉银等难蒸腾杂质。
下降熔融铋中氯化物的含量可选用气冲洗法，或选用氯化物真空蒸馏，将真空度控制在0.6666帕，温度650℃，此刻BiCl3与PbCl2优先蒸腾，而与金属铋别离。
二、区域提纯
熔融铋在冷却结晶时，由于杂质较铋先冷凝，在容器的边际分出，因此铋锭中心的杂质，比铋锭边际的杂质少。区域提纯就是依据这个原理，对铋棒进行区域加温熔化，经过熔区缓慢移动，屡次返复运动，使杂质富集在铋棒头尾两头，而到达提纯的意图。
为了事前除掉铋中氧化物，使铋在真空度约3.333帕下滴熔入耐温玻璃管或石墨舟中，滴熔后，在真空下关闭玻璃管，放入一玻璃套管中。
区熔精炼炉一般拉制石墨舟不动，而选用主动往复运动的感应加热设备，由于高频感应加热具有天然的搅动效果。
区熔提纯时，熔区长与棒长之比为1∶24，石墨舟平置后之倾角为l～3°。熔区移动速度与行程次数之断定与铋质料质量，舟截面积等要素有关，加热温度控制在600℃左右。
铝的生产
2018-12-28 15:58:39
所有铝的生产均基於Hall-Heroult法。将从铝土矿制得的氧化铝溶於冰晶石电解液，其中加有几种氟化物的盐类以控制电解液的温度、密度、电阻率以及铝的溶解度。然後，通入电流电解已熔的氧化铝。这样，氧在碳阳极上生成并与後者起反应，而铝则在阴极上作为金属液层而聚集。已分离出的金属可以定时用虹吸法或真空法移出度坩埚中，然後将铝液转移到铸造设备中浇铸成锭。冶炼出来的铝含有的主要杂质是铁与 ，锌、镓、钛、钒也通常作为微量杂质存在。国际上铝的最低纯度是以确定的成分及其数值作为基本标准。在美国，以形成常规做法是将铁与 的相对浓度作为更重要的标准来考虑。未合金化的金属级别，可由其纯度来决定，如含铝量为99.70%的铝，或者由美国铝协会制订的方法来决定，该法规定以Pxxx级别为标准。在後一种情况下，字母P後的数字表明 与铁各自的最大的百份之零点几数值。全世界原生铝产量总数为17.304 x 106Mg 。美国的铝产量占1988年世界产量的22.8%，而欧洲占21.7%。其馀55.5%的铝由亚洲(6.6%)、加拿大(8.9%)、拉丁美洲(含南美洲)(8.8%)、大洋洲(7.8%)、非洲(3.1%)和其他地区(21.3%)生产。
锰铁的生产
2019-01-25 10:19:06
锰和铁组成的铁合金，在炼钢中用作脱氧剂和合金添加剂，是用量最多的铁合金。冶炼锰铁用的锰矿一般要求含锰40%～50%，锰铁比大于7，磷锰比小于0.003。冶炼前，碳酸锰矿要先经焙烧，粉矿需经烧结造块。含铁含磷高的矿石一般只能搭配使用，或通过选择性还原得低铁低磷的富锰渣。冶炼时用焦炭作还原剂，某些厂也配用瘐煤或无烟煤。辅助原料主要为石灰，冶炼锰硅合金时一般要配加硅石。
锰铁产品按不同含碳量分为碳素、中碳、低碳三类。在锰系铁合金名常用的还有锰硅合金、镜铁和金属锰。碳素锰铁国际上一般标准为含75%～80%，我国为适应锰矿品位低的原料条件，规定了含锰较低的牌号（电炉锰铁含锰65%以上，高炉锰铁含锰50%以上）。冶炼碳素锰铁过去主要用高炉，随着电力工业的发展，用电炉的逐渐增多。目前西欧和我国用高炉为主，挪威、日本都用电炉，原苏联、澳大利亚、巴西等国新建锰铁工厂也采用电炉。
一、高炉冶炼
一般采用1000m3 以下的高炉，设备和生产工艺大体与炼铁高炉相同。锰矿石在电炉顶下降的过程中，高价的氧化锰（MnO2 ，Mn2O3， Mn3O4）随温度升高，被CO逐步还原到MnO。但MnO只能在高温下通过碳直接还原成金属，所以冶炼锰铁需要较高的炉缸温度，为此炼锰铁的高炉采用较高的焦比（1600kg/t）左右和风温（1000℃以上）。为降低锰损耗，炉渣应保持较高的碱度（CaO/SiO2大于1：3）。由于焦比高和间接还原率低，炼锰铁高炉的煤气产率和CO量比炼铁高炉为高，炉顶温度也较高（350℃以上）。富气鼓风可提高炉缸温度，降低焦比，增加产量，且因煤气量减少可降炉顶温度，对锰铁的冶炼有显著的改进作用。
二、 电炉冶炼
锰铁的还原冶炼有熔剂法（又称低锰渣法）和无熔剂法（高锰渣法）两种。熔剂法原理和高炉冶炼相同，只是以电能代替加热用的焦炭。通过配加石灰形成高碱度炉渣（CaO/SiO2为1.3～1.6）以减少锰的损失。无熔剂法冶炼不加石灰，形成碱度较低（CaO/SiO2＜1.0）含锰较高的低铁低磷富锰渣。此法渣量少，可降低电耗，且因渣温较低可减轻锰的蒸发损失，同时副产品富锰渣（含锰25%～40%）可作冶炼锰硅合金的原料，取得较高的锰的综合回收率（90%以上）。现代工业生产大多采用无熔剂法冶炼碳素锰铁，并与锰硅合金和中低碳锰银的冶炼组成联合生产流程。
现代大型锰铁还原电炉容量达40000～75000kV·A，一般为固定封闭式。熔剂法的冶炼电耗一般为（2.5～3.5）×3.6GJ/t，无熔剂法的电耗为（2～3）×3.6GJ/t。
锰硅合金用封闭或半封闭还原电炉冶炼。一般采用含二氧化硅高、含磷低的锰矿或另外配加硅石为原料。富锰渣含磷低、含二氧化硅高是冶炼锰硅合金的好原料。冶炼电耗一般约（3.5～5）×3.6GJ/t。入炉原料先作预处理，包括整粒、预热、预还原和粉料烧结等，对电炉操作和技术经济指标起显著改善作用。
三、电炉精炼
中、低碳锰铁一般用1500～6000Kv·A电炉进行脱硅精炼，以锰硅、富锰矿和石灰为原料，其反应为：
MnSi+2MnO+2CaO→2Mn+2CaO·SiO2
采用高碱度渣可使炉渣含锰降低，减少由弃渣造成的锰损失。联合生产中采用较低的渣碱度（CaO/SiO2＜1.3）操作，所得含锰较高（20%～30%）的渣用于冶炼锰硅合金。炉料预热或装入液态锰硅合金有助于缩短冶炼时间、降低电耗。精炼电耗一般在3.6GJ左右。中、低碳锰铁也用热兑法，通过液态锰硅合金和锰矿石、石灰熔体的相互热兑进行生产。
四、吹氧精炼
用纯氧吹炼液态碳素锰铁或锰硅合金钶炼得中、低碳锰铁。此法经过多年试验研究，于1976年进入工业规模生产。
应当指出，据统计70年代用于钢铁工业的锰占世界锰矿总开采量的95%以上（其中约98%用于炼钢），余额半数用于有色金属合金，半数用于电池、化学工业等。关于锰在其他方面的加工利用，如电池用二氧化锰和一些锰化学产品的生产，可参阅有关专著。
钼粉的生产
2019-02-18 10:47:01
仲钼酸铵或经煅烧成的MoO3是制取金属钼粉的质料。在工业出产中，纯仲钼酸铵可直接于炉中复原成金属钼粉，也可将它在550～650℃温度下煅烧成MoO3，然后再复原成金属钼粉。 用粉末冶金出产钼制品中，要求钼粉纯度高，含氧量低，粉末的颗粒度细且均匀。钼粉的出产是在圆管或马弗管电炉或许回转炉顶用氢经二次复原MoO3或仲钼酸铵复原成MoO2，第2次复原是在较高的温度下，将MoO2复原成金属钼粉。各种复原工艺参数列于表1和表2中。现在有的出产供应商选用仲钼酸铵直接氢复原办法出产，其减少了煅烧工序，且避免了因为煅烧而带进的杂质。为确保钼粉质量，除复原温度之外，的流量和湿度，料层的厚度和推速，以及质料粒度等都是影响钼粉粒度的要素。一般H2流量大，露点低复原的粉末细，反之粉末则粗。因此在出产过程中有必要严格控制这些要素，才干取得合格的粉末。 表1 仲钼酸铵进行一次复原的主要参数设 备投料量kg/h 流量m3/h炉管倾角 (o) 各 带 温 度，℃12345回转炉φ400/384mm60～8020～30 3～5 360～380420～440500～540550～580550～580四管马弗炉260*60mm 5kg/舟 舟/60min7m3/h·管 440440500500440表2 管式炉中钼的复原工艺参数 复原阶段设备舟皿尺度mm装料量g/舟推速 min/舟各区炉温 , ℃流量m3/h 露点℃12345第一阶段4管炉300*60*65250～280 200.2～0.3 500～550 11管炉250*40*35 150～18020 350450520540520第二阶段11管炉250*40*35 200～22015 85092092092088013管炉250*40*35 250200.8～1.0750850920920880
锰的生产
2019-02-18 10:47:01
金属锰的出产选用铝热法、电热法和电解法。铝热法有必要选用优质锰矿作质料，且耗铝多，本钱高；电热法工艺流程长，操作比较复杂；电解规律可用贫锰矿作质料取得高纯度的产品，得到广泛应用。
一、铝热法
该法选用MnO2、MnO3、Mn3O4和MnO作质料，进行复原反响取得金属锰。以MnO作质料时，热量不行，需求弥补热量；而用MnO2作质料时，反响又过于剧烈，不易操控。用Mn2O3和Mn3O4作质料，能开释满足的热量，且易于操控。冶炼时要用含杂质低的氧化锰矿，磨细后与约为理论需求量90%的铝粒和相当于10%～20%铝量的石灰混合均匀后，用上部点火法冶炼。所得金属锰产品含锰93%～96%，乃至更高，锰含量也因质料而异。
二、电热法
先用锰矿配加少数焦炭在电炉中进行操控复原，炼得低铁、低锰的富锰渣（Mn＞45%,P＜0.03%,Fe＜0.80%）。富锰渣用木炭作复原剂，炼出低磷碳素锰铁，再加硅石、木炭，炼得高硅锰硅合金（Si＞30%）。最后用高硅锰硅合金和富锰渣配加石灰，在电弧炉内进行脱硅精粹，得到含锰93%～97%的金属锰。
三、电解法
出产金属锰选用硫酸锰水溶液电解法。尽管锰的电解电动势达-1.05V，但由于氢在金属锰上的过电压，锰依然可从中性溶液析出到固体阴极上。电解的重要条件是溶液中不含其他金属杂质，所以硫酸锰溶液有必要在电解前充沛净化。此外在阳极上有Mn2++2H2O-2e→MnO2+4H+反响发生MnO2，所以有必要选用隔阂电解槽。硫酸锰电解的工业出产流程见下图所示。
选用菱锰矿作质料时，可直接溶解于稀硫酸。如用氧化锰矿则须先经复原焙烧，把锰转化为可溶的MnO。浸出一般运用电解后的阳极液，并配加硫酸，调理pH到2.5左右。浸出液经弄清过滤后用、MnO2（可用阳极泥）或石灰乳中和到pH为6.5，沉积出氢氧化铁、氢氧化铝、二氧化硅、砷、钼和镍等杂质。滤液加硫化铵〔（NH4）2S〕或（H2S），将剩下的微量铁、砷、铜、锌、镍等再沉积除掉。一起参加少数硫酸亚铁（FeSO4）除掉胶体及硫化物。净化液经贮液槽导入电解槽。在贮液槽及输送管道上引进SO2约0.1g/L以避免氧化。
电解槽用不锈钢作阴级，用铅板（一般含Agl%）作阳极。电解液经阴极室经过膜流入阳极室。带有MnO2的阳极液从槽底流出。操作电压5V，阴极电流密度450～500A/m2,温度操控在34～37℃,电流效率50%～60%。入槽电解液浓度135～140g/L(NH4)2SO4,30～40g/L锰，PH为8.1～8.4。离槽电解液一般含锰3g/L左右，H2SO425～40g/L。从阴极取下的产品为2～3mm的碎片，含锰99.9%以上。电解锰可直接作合金添加剂运用，也能够使之在氮气流中加热到1000℃,得到含氮6%～7%的锰，用于炼高氮钢；还能够与铝压制成锰铝块，用于制作铝合金。
生产铍的方法
2019-03-07 10:03:00
工业上金属铍的出产一般分为两步：第一步是从绿基石中提取，第二步是由制取金属铍。
的提取有硫酸盐法和氟化物法。
硫酸盐法先将绿基石在1600～1700熔融，熔体用冷水水淬，得到的细粒状玻璃体，磨细到-200目与浓硫酸混合，在250～300反响，使铍、铝氧化物转化成水溶性硫酸盐，而二氧化硅则不与硫酸发作反响，入渣弃去。在浸出液中加中和游离的硫酸，发生的硫酸铵同硫酸铝化合构成铝铵矾[NHAl(SO)12HO]沉积，从而使铝大部除掉。然后使用铍、铝离子在碱性溶液中稳定性的不同，使铍、铝进一步别离。例如在溶液中参加乙二胺四乙酸(EDTA)螯合剂和可使铝、铁、铬、锰、稀土等杂质保持在溶液中。然后把溶液加热到挨近沸点，铍酸钠便水解生成沉积而与杂质别离。于750～800煅烧，即成工业。
氟化物法将磨细的绿基石和钠或氟铁酸钠混合制块，在750烧结，矿石中的铍转化为水溶性的，而铝、铁、硅等仍保存氧化物状况。烧结块磨细后，用水浸出、过滤，滤液中参加，得到铍酸钠溶液。煮沸溶液铍酸钠便水解沉积,得到工业纯，再煅烧成。残液用硫酸高铁处理，生成氟铁酸钠沉积，回用制块。此法铍的回收率在90%以上，比硫酸盐法高。
从含水硅铍石提取60年代末开端以含水硅铍石为提取铍的质料。这种质猜中的铍呈简略的硅酸盐形状，用硫酸在近沸温度直接浸出。所得铍溶液，用处理，以D2EHPA[二(2-乙基己基)磷酸]火油萃取，铍进入有机相，然后用碳酸铵溶液反萃，反萃液经过分步水解除掉铁和铝，最终加热到95，得Be(OH)2BeCO沉积。
金属铍的出产 极难直接复原成金属，出产中先将转化为卤化物，然后再复原成金属。有两种工艺：氟化铍镁复原法和熔盐电解法。
氟化铍镁复原法 将溶于氟氢化铵(NHFHF)溶液中，得[(NH)BeF]溶液。然后加碳酸钙除铝;加(PbO)除锰、铬;加多硫化铵[(NH)S]除重金属杂质，经真空蒸发、浓缩结晶得纯洁的。结晶在900进行热分化得熔融氟化铍，铸成小锭，用于复原。镁复原按BeF+[hjm]g─→Be+[hjm]gF进行反响。复原进程开端于900，完毕时升至1300，以利金属与渣别离。出产中镁的用量一般只要化学核算值的70%。过量的氟化铍能够下降渣的熔点和粘度，有助于金属铍的聚结和渣的别离，还能避免因反响放热而使温度急升，引起镁的很多蒸发。在复原产品进行水浸处理时，过量的氟化铍敏捷溶解，使金属铍珠更易别离。复原所得金属铍珠经真空熔炼，除掉未反响的镁、氟化铍和氟化镁等杂质后铸成铍锭。
熔盐电解法先将和碳复原剂混合，加焦油等粘结剂制成球团，在900以上焦化，所得焦化块装入氯化炉，在700～900通入进行氯化，得到。在镍制坩埚内进行。坩埚内放置镍制圆筒作阴极，中心悬置石墨棒作阳极。纯无水与等量的纯氯化钠混合、熔融在350下进行电解。电解周期完毕后取出沉积物,用冰水浸洗除掉熔盐，得到鳞片状的金属铍。经真空熔炼，浇铸成锭。
为制备较高纯度的铍，可将粗铍用真空蒸馏、熔盐电解精粹或等办法进行精粹。
金属汞的生产
2019-02-21 08:58:48
的用处很广，据统计有3000余项之多，首要应用于医药，农业，药剂，电气设备，工业操控外表及试验室一般用处等。
用来提取的矿藏首要是辰砂，即HgS(86.2%Hg，13.8%S)。
出产原理
炼包含两个首要程序，即矿石的蒸发焙烧（蒸馏）及蒸汽的冷凝。矿石在氧化气氛及650—750℃温度下焙烧时，硫化即直接氧化为金属，随炉气蒸出，在冷凝体系，再凝结成金属，一起产出一部分炱，另行加以处理可回收其间的。
首要化学反应为：HgS+O2=SO2+Hg+4S
铝的生产方法
2019-01-11 09:43:10
一切铝的出产均基於Hall-Heroult法。将从铝土矿制得的氧化铝溶於冰晶石、电解液，其间加有几种氟化物的盐类以操控电解液的温度、密度、电阻率 以及铝的溶解度。然后，通入电流电解已熔的氧化铝。这样，氧在碳阳极上生成并与后者起反响，而铝则在阴极上作为金属液层而集合。已别离出的金属能够守时用 虹吸法或真空法移出度坩埚中，然后将铝液转移到锻造设备中浇铸成锭。
铟的生产用途
2019-01-04 09:45:40
一、用于ITO行业(indium-tin-oxide),ITO俗称铟锡氧化物，应用行业：薄膜晶体、液晶显示器、等离子显示器。占全球消费量83%。
二、化合物消费领域，占全球消费量9%。
三、锑化铟/砷货铟：红外探测、光磁器件、磁致电阻器及太阳能转换器等。。
四、磷化铟用于微波通讯、光纤通讯中的激光光源和太阳能电池材料;、硒铟铜多晶薄膜用于制造太阳能电池，在电池的负极材料中添加铟能起到防腐的作用。
五、合金领域，占全球消费量5%。
六、银铅铟合金可制造高速航空发动机的轴承;、铟锡合金可作真空密封材料和低熔点合金接点材料，作玻璃与玻璃或玻璃与金属之间的粘结剂;低熔点合金(如伍德合金)中加入
七、铟可以降低其熔点，铟的熔点低，度左右。
八、金、钯、银、铜同铟组成的合金可用来制作假牙和装饰品。
九、半导体行业，占全球消费量3%。
铝的生产法
2018-12-28 09:57:27
所有铝的生产均基於Hall-Heroult法。将从铝土矿制得的氧化铝溶於冰晶石、电解液，其中加有几种氟化物的盐类以控制电解液的温度、密度、电阻率以及铝的溶解度。然后，通入电流电解已熔的氧化铝。这样，氧在碳阳极上生成并与后者起反应，而铝则在阴极上作为金属液层而聚集。已分离出的金属可以定时用虹吸法或真空法移出度坩埚中，然后将铝液转移到铸造设备中浇铸成锭。
镍豆生产
