氧化镁
2019-01-25 15:49:17
MgO俗称苦土,是一种白色粉末状固体。熔点3125K,沸点3873K,密度3.58g/cm3(298K),硬度6.50。MgO对水呈一定惰性,特别是高温煅烧后的MgO难溶于水。MgO溶于酸。 MgO的制备方法: (1)金属镁在高温下燃烧。 2Mg + O2 == 2MgO (2)工业上一般通过煅烧碳酸镁或氢氧化镁来生产氧化镁。 MgCO3 ==== MgO + CO2 Mg(OH)2 ==== MgO + H2O 煅烧温度在923K左右制成的为轻质MgO,煅烧温度在1923K以上时制成的为MgO。 MgO大量用于耐火材料、金属陶瓷、电绝缘材料,轻质MgO与MgCl2或MgSO4溶液混合后可制成镁质水泥。医疗上用MgO作抗酸药和轻泻药。常与易致便秘的CaCO3配合应用。在水处理、人造纤维织物加工、造纸、催化剂生产等方面MgO都有重要应用。
氢氧化镁简单介绍
2019-02-14 10:39:59
碱土金属的氢氧化物都是白色固体,置于空气中就吸水潮解。其间Ca(OH)2就是常用的干燥剂。碱土金属氢氧化物在水中的溶解度比碱金属氢氧化物要小得多,从表中数据看,从Be到Mg,氢氧化物的溶解度顺次递加,它们的碱性也顺次递加。Be(OH)2和Mg (OH)2是难溶的氢氧化物。Be(OH)2是氢氧化物,Mg (OH)2归于中强碱,其他均归于强碱。表1 碱土金属氢氧化物的某些性质物质Be(OH)2Mg(OH)2Ca(OH)2Sr(OH)2Ba(OH)2性质色彩白白白白白熔点/K脱水分化脱水分化脱水分化脱水分化脱水分化水中溶解度/mol-dm-3(293K)8×10-1S×10-11.8×10-26.7×10-22×10-1酸碱性中强碱强碱强碱强碱 碱金属和部分碱土金属的焰色离子Li+Na-K+Rb+Cs+Ca2+Sr2+Ba2+焰色红黄紫紫红紫红紫红洋红黄绿波长/nm670.8589.6404.7629.8459.3616.2707553.6
Mg(OH)2的密度为2.36g/cm3,加热至623K即脱水分化: Mg(OH)2 ==== MgO + H2O Mg(OH)2易溶于酸或铵盐溶液: Mg(OH)2 + 2HCl ==== MgCl2 +2H2O 这一反响可应用于分析化学中。 将海水和廉价的石灰乳反响,能够得到Mg(OH)2沉积,亦称氧化镁乳: Mg2+ + Ca(OH)2 == Mg(OH)2 + Ca2+ Mg(OH)2的乳状悬浊液在医药上用作抗酸药弛缓泻剂。
利用硼泥制备氢氧化镁
2019-02-18 15:19:33
硼泥是、硼砂出产过程中构成的固体废弃物。硼泥中含有氧化镁、氧化钙、等碱性物质,对环境造成了极大污染。截止到2006年仅辽宁省内的硼泥就已达1700万t,并正以每年130万t的速度添加。
现在,国内外对硼泥归纳利用的研讨有诸多方面,已取得了许多科研成果,但硼泥污染的现象依然存在,这首要是因为各类硼泥归纳利用技术落后,工业化程度较低。硼泥中含有镁等有价元素,极具开发利用价值。因而,开发利用这种二次资源,出产氢氧化镁,对进步经济效益、削减环境污染、促进资源再生都有重要意义。氢氧化镁作为典型的无卤阻燃剂,具有阻燃、消烟、阻滴、高热稳定性、高效的促基材成碳效果和强除酸才能等特性。
现在,出产氢氧化镁的首要办法有:合成法、白云石的挑选煅烧法和电解卤水法。合成法需以含有氯化镁的卤水为质料,白云石的挑选煅烧法和电解卤水法的能耗皆较高。本文选用高温下煅烧工业浓硫酸与硼泥混合物的办法收回氢氧化镁,此办法能耗低且易于完成工业化,不只能够处理硼泥对环境的污染问题,也为氢氧化镁的出产拓荒了一条新途径。
一、试验
(一)试验质料
硼泥取自辽宁省某地,首要化学组成见表1。硫酸为工业级,浓度98%,、及其它检测所用药品均为分析纯,试验用水为二次蒸馏水。
表1 硼泥的成分(质量分数)/%MgOCO2SiO2Fe2O3Al2O3CaOMnO其它39.030.219.74.562.991.840.0821.628
(二)试验内容
将硼泥与工业硫酸的混合泥浆在高温炉中煅烧必定时刻,取出后加水溶解、加热、过滤,得到母液。用0.01mol/L的EDTA滴定Mg2+,核算浸出率。重复加热、过滤母液至用(NH4)2C2O4溶液体会不到Ca2+。向滤液中参加将溶液中的Fe2+、Mn2+氧化成高价的Fe3+、Mn4+有利于完全除杂,加至用K3[Fe(CN)6]溶液查验不到Fe2+,用硝酸和NaBiO3查验不到Mn2+。在必定温度下加10%NaOH溶液将母液调理至pH=9.0,过滤,除掉杂质,得到镁精液。再向镁精液中参加5mol/L的NaOH溶液调理,pH=12.0,过滤、洗刷,然后将产品恒温烘干,得到氢氧化镁产品。产品的检测按标准HG/T3607—2000履行。
(三)工艺流程
工艺流程见图1。图1 硼泥制备氢氧化镁工艺流程
二、成果与评论
(一)煅烧温度对镁浸出率的影响
在煅烧时刻为1h,硫酸与硼泥液固比为1∶1的条件下,调查不同煅烧温度下镁的浸出率,试验成果如图2所示。由图2可知,在烧烧温度为300℃时,镁的浸出率最高,尔后跟着煅烧温度的升高镁的浸出率反而快速下降。这是因为浓硫酸在350℃时开端发作分化反响,温度过高时,生成的SO3烟气和氧气会快速逸出,使反响不能充沛进行,故镁的浸出率下降。一起高温效果黏结生成不溶于水的硅酸盐类也会使得镁的浸出率下降。图2 煅烧温度对镁浸出率的影响
(二)煅烧时刻对镁浸出率的影响
在硫酸与硼泥液固比为1∶1、煅烧温度为300℃条件下,别离调查不同煅烧时刻下镁的浸出率,试验成果如图3所示。由图3可知,跟着煅烧时刻添加,镁的浸出率逐步增大。反响时刻为2h时硫酸与硼泥的反响根本完毕,此刻镁的浸出率到达最大。图3 煅烧时刻对镁浸出率的影响
(三)硫酸与硼泥份额对镁浸出率的影响
在煅烧时刻为1h,煅烧温度为300℃条件下,调查不同液固比时镁的浸出率,试验成果如图4所示。由图4可知,跟着硫酸与硼泥液固比的增大,硫酸过量增多,硼泥能充沛与硫酸反响,镁浸出率趋于增大,但耗酸量增大。若硫酸与硼泥的份额太小,则硼泥中的矿藏不能与硫酸充沛反响,导致镁的浸出率不高。依据试验成果,硫酸与硼泥的液固比以2∶1为宜。图4 硫酸与硼泥份额对镁浸出率的影响
(四)归纳条件试验
依据试验成果及归纳考虑能耗、药品用量和硫酸分化温度对浸出率的影响,断定工艺条件为:煅烧温度为300℃、煅烧时刻为2h、硫酸与硼泥的液固比为2∶1,在此工艺条件下镁的浸出率为88%。将此条件下所制样品按1.2所述办法制备氢氧化镁,经测定镁精液中镁的收回率为91.17%。因而,硼泥中镁的归纳收回率可达80%左右。
(五)氢氧化镁的检测与分析
1、氢氧化镁的XRD分析 选用X射线衍射仪分析了产品物相组成,其成果见图5。由图5可知,该产品的峰方位和强度均与JDPDS卡上标准Mg(OH)2的衍射峰数据完全一致,且峰值规整,无杂峰出现,可知粉体为Mg(OH)2。图5 Mg(OH)2样品XRD图
2、氢氧化镁的检测 对氢氧化镁产品进行成分分析,检测成果如表2所示。
表2 氢氧化镁成分(质量分数)/%Mg(OH)2FeAlCaOMn99.540.0190.0150.4300.008
由表2可知,氢氧化镁的纯度为99.54%,换算成氧化镁纯度为68.64%,高于标准HG/T3607—2000的规则,其他杂质的含量也契合此标准。
3、氢氧化镁的SEM分析 用SEM对氢氧化镁粉末的表面描摹微观结构进行分析,其成果见图6。由图6能够看出,未烘干的Mg(OH)2颗粒出现聚会状况,晶体微粒十分小,颗粒直径不到1μm。将样品烘干后Mg(OH)2晶体微粒逐步长大,颗粒呈不规则球状,颗粒直径大约70~90μm。图6 氢氧化镁SEM相片
(a)未烘干;(b)烘干后
三、定论
(一)依据单要素条件试验断定高温煅烧工业硫酸与硼泥混合物的工艺条件为:煅烧温度为300℃、煅烧时刻为2h、硫酸与硼泥的份额为2∶1。此刻镁的浸出率为88%。
(二)以为沉积剂制备氢氧化镁可使镁精液中镁的收回率到达91.17%,硼泥中镁的归纳收回率可达80%。经XRD检测断定沉积产品为氢氧化镁,产品质量契合标准HG/T3607—2000。
(三)由SEM检测能够看出,未烘干的Mg(OH)2晶体微粒十分小,颗粒直径不到1μm。氢氧化镁经烘干后晶粒长大,颗粒呈不规则球状,颗粒直径大约70~90μm。
镍精矿降低氧化镁工艺技术
2019-01-21 18:04:33
一、概述
金川公司选矿厂一选矿车间处理龙首混合矿石,设计处理能力为1200t/d,有破矿、磨浮、精矿输送三道工序。其中,磨浮采用三段磨矿、三段浮选的阶段磨选流程。经80年代后期和90年代初期的系列改造,形成了1500t/d的生产能力。90年后期,经过不断挖潜改造,特别是2000年和2001年连续两次150t/d的扩能改造,现已形成2000t/d的生产能力。
目前所指的龙首混合矿石,是指龙首矿东、中、西部三个不同采区的矿石混合,而不是矿石工业类型上所所义的硫化率为45%~60%的混合矿石。其中一部分较富混合矿石(含Ni1.3%以上)由一选矿进行处理,另一部分较贫混合矿石(含Ni1.122%左右)由二选磨浮车间处理。
本文所探讨的就是Ni品位在1.30 %以上的由一选处理的龙首混合矿。
二、矿石性质及主要矿物选矿工艺特性
(一)龙首混合矿石中主要金属矿物及选矿工艺特性
龙首混合矿石中主要金属矿物有紫硫镍铁矿、镍黄铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、方铜矿等;脉石矿物有蛇纹石、绿泥石、滑石及碳酸盐。紫硫镍铁矿被认为是最易浮选的硫化镍矿物。镍黄铁矿属比较好选的镍矿物,其选别效果仅次于紫硫镍铁矿,主要原因是其原生粒度比紫镍铁矿小,由于中细粒贫矿石中的镍黄铁矿和磁铁矿紧密共生呈网络状结构,磨矿过程中绝大部分不能单体解离,造成镍黄铁矿可浮性稍差。氧化会使紫硫镍铁矿的可浮性变差,因此对于以紫硫镍铁矿为主的硫化镍矿石要求快采、快运、快选,矿石存放越久越不利于选别。
一般的蛇纹石化矿石,用黄药做捕收剂,镍回收率和硫化率接近或比较接近,是比较好选的硫化镍矿石,使用调整剂可提高精矿品位,回收率无明显改善。蛇纹石具有一定的可浮性,所以精矿中30%左右脉石矿物中有相当部分是蛇纹石,致使精矿中金属品位降低,氧化镁含量高。强蚀变矿石中蛇纹石含量较少,在一般的浮选生产中,硫化物损失严重。
研究证明:各类厂矿中的硫化镍矿物可选性无明显差异,但矿石中脉石矿物对选别生产显著影响,因此,提高镍矿物选别指标或降低精矿中氧化镁的研究工作中,必须重视脉石矿物的抑制。
(二)含镁脉石矿物的浮选工艺性质
金川硫化铜、镍矿床中主要脉石矿物为含镁硅酸盐,由于地质蚀变作用,这些硅酸盐主要以蛇纹石、绿泥石、滑石的形式存在,这些脉石矿物对铜、镍的浮选影响较大。
1、主要脉石矿物的结构
蛇纹石是层状碳酸盐矿物中最简单的矿物,结构式为[Mg3Si2O3(OH)],在它的没一层结构中都含有一层硅氧四面体,水镁石层获得额外电荷,所以和另外一个硅氧四面体六方网成夹层结构,一旦在滑石层上没有净电荷而只有范德华力时,这个夹层就裂开,滑石也很软。
绿泥石也是层状硅酸盐矿物,结构式为(Mg·Al·Fe)12[(SiAl)8O22](OH12),它是在双层云母之间夹上一层水镁石而形成的,如果水镁石层价键遭到破坏,这个矿物就裂开。和前两种矿物比,它最松软。
2、脉石矿物的可浮性
蛇纹石大量存在于镍精矿中而影响精矿质量。在镍矿的生产实践中发现蛇纹石大量进入镍精矿而难以脱除,原因是蛇纹石在形成过程中具有较强的磁性,具有磁性的蛇纹石吸附与同样具有磁性的硫化物表面一起进入精矿;另外,带正电的蛇纹石易吸附与带负电的镍矿物表面而上浮。
绿泥石在镍矿物浮选中易浮难抑,另外,绿泥石疏松易碎,在磨矿过程中易泥化。绿泥石矿泥在镍矿物浮选中其行为与蛇纹石细泥基本一致。
滑石具有非极性表面,疏水性好,具有较强的天然可浮性,仅用起泡剂就能很好使之浮游,镍矿物浮选中,滑石极易进入精矿中。
三、降镁现状分析
(一)工艺流程及其特点
90年代,为了给闪速炉提供低镁合格精矿,弥补二矿区富矿精矿量的不足,金川公司选矿厂、金川镍钴研究设计院、中南工业大学、西北矿冶研究院等单位,针对龙首混合矿石低精矿中氧化镁进行了大量的试验研究,这些试验研究概括起来有三种:
1、通过改变工艺流程降镁;
2、通过新药剂达到活化有用矿物,抑制脉石矿物的药剂降镁;
3、采用改变工艺流程和添加新药剂相结合的方式降镁。
通过大量的试验研究,一选车间于1998年6月9月分别对2#系统和1#系统进行了流程改造,形成了目前的降镁工艺,产出的低镁精矿送闪速炉处理,新的降镁工艺主要是强化了精选作业,增加了粗选次数,通过提高精矿品位达到降镁的目的。现场生产实践证明三段磨矿、三段浮选的阶段磨选流程是选别金川龙首混合矿石的成功经验,既可使有用矿物达到充分单体解离得到有效回收,又可减少过磨和矿物表面污染。生产实践还证明,该流程适应性比较好,既可组织降镁生产,为二期闪速炉提供低镁精矿(精矿中氧化镁含量≤7%);又可以组织低精矿品位生产,为一期电炉生产提供原料,并且在这两种情况下,回收率都基本不受损失。一选磨浮工艺流程(框图)如图1。
图1 一造厂磨浮原则流程
(二)生产指标分类统计分析
对2000年1~8月选厂生产指标进行了分类统计,从统计结果得出如一结论。
1、原矿品位对指标有着直接的影响。随着原矿品位的升高,精矿品位、回收率均呈上升趋势,精矿中MgO含量逐渐降低。
2、原矿镍品位大于1.2%时,只要控制精矿镍品位大于6.5%,精矿中MgO含量即能低于7%,说明在现有工艺条件下,保证一定的精矿品位是降镁的首要条件。
3、原矿镍品位小于1.2%时,要保证精矿中MgO含量,必须将精矿品位提高到7%以上,回收率损失较多。
四、降镁问题分析
(一)矿石性质对降镁的影响
1、MgO赋存矿物的自然可浮性
大多数硅酸盐矿物有强的共价键或离子键,亲水性强,可浮性差,如橄榄石、辉石等。但蛇纹石、滑石、绿泥石等矿物是特殊的层状或双链状硅酸盐矿物,破碎后表面键力是分子键力,疏水性好,自然可浮性强,在浮选过程中容易进入精矿,致使精矿中MgO含量升高。金川矿区的矿石大多发生蚀变,原生的橄榄石、辉石大多蚀变为蛇纹石、滑石、绿泥石等,这些含镁矿物可浮性好,是MgO难以抑制的主要原因。
2、矿石硬度
矿石的硬度变小,在磨矿过程中更容易泥化,矿石的蚀变与矿石中构造挤压带的发育会加剧这一趋势,使蛇纹石、滑石、绿泥石矿泥包裹在金属矿物的表面进入精矿,造成MgO含量升高。
3、矿石品位
矿石中金属硫化物与含镁脉石矿物呈负相关,即矿石品位越低,MgO含量越高。2001年1~8月一选矿处理的龙首混合矿石累计Ni原矿品位1.333%,比计划Ni原矿品位1.35%低0.017%,比2000年同期的1.445%降低了0.112%,呈明显的下降趋势,增加了降镁工作的难度。
(二)降镁方案的局限性
针对龙首混合矿石改善镍铜指标,降低精矿中MgO的工作,各大专院校,科研院所做了大量的试验研究,对不同的矿石采用不同的技术措施都有一定的效果,但是一经生产应用,效果若显若隐。选矿过程很复杂,工业化生产又是一个连续性过程,因目前矿山尚无法实现配矿或稳定出矿,入选的矿石性质、品位波动很大,以不变(或说相对固定)的选矿设备、工艺流程处理多变化矿石,使过程控制更加复杂化,从而使一些看起来比较好的技术措施,在现场应用时就很难取得理想的效果。
五、降镁工作的研究方向
(一)工艺矿物学研究
一矿区龙首混合矿石矿物组成复杂,过去的矿物工艺学研究多侧重于考察原矿,对脉石矿物在选矿过程中各中间产品的赋存状态和工艺特性研究很少,而弄清楚含镁脉石矿物在整个浮选工艺过程中的走向及选矿过程中各中间产品中的脉石矿物的工艺特性,对降镁工艺与药剂的研究具有重要的指导意义,是降镁的关键所在。
(二)选矿新工艺研究
金种一矿区龙首混合矿石降镁工艺的研究晚于二矿区,但也取得了一定进展。但从生产实践来看,还需继续深入探索。
澳大利亚的G·D·Senior等人采用一种新的工艺流程处理镍硫化矿,可除去98%的含镁矿物,工艺要点为:预先浮选含镁矿物,然后将物料分别处理,分段抑制含镁矿物,最后活化含镍矿物,得到高品位镍精矿。金川一矿区混合矿石主要含镁矿物为蛇纹石,其良好的可浮性是造成精矿MgO含量高的重要原因,可以考虑预先浮选蛇纹石,并通过降镁药剂分段抑制其它含镁矿物来达到降镁的目的。另外,G·D·Senior等人认为,粒度不同的物料可浮性和对药剂的要求都有很大的差异,这一点也值得借鉴。
(三)浮选新药剂研究
在工艺流程确定的前提下,影响浮选过程和最终指标最为关键的因素就是浮选药剂的合理选择与使用。由于浮选过程中药剂之间存在着的交互作用,很难真正搞清楚选矿药剂的作用机理,现有的很多理论都是以假设和推测的形式出现,不能确定地描述药剂如何作用于矿物,怎样改变其浮选特性,这一点妨碍了浮选药剂研究的针对性。因此,深入研究各种药剂的作用机理,是降镁研究的重要组成部分。
(四)应注意整体指标的优化
各大专院样、科研院所以往对于金川矿石降低精矿中MgO的研究中,虽然部分地注意了对其它指标的影响,并且采取了一定的技术措施,但这种注意还是不够的。很多降镁方案都要通过不同程度地提高精矿品位来实现,而精矿品位的提高势必造成回收率的损失。若是为了降镁则大幅度提高精矿品位,导致过多地损失回收率,在经济上是不合理的,金川资源有限,在考虑降镁满足闪速炉要求的同时,不能过多损失镍、铜回收率,要特别注意整体指标的优化,这应在今后的降镁工艺研究中引足够重视。
六、结语
金川一矿区龙首混合矿石降镁工艺,经各大专院校、科研院所的大量研究,已取得了一定的进展,有些已应用于工业生产中,目前一选矿的降镁工艺就是在充分吸收各家研究成果的基础上形成的,生产实践也证明在矿石性质、品位相对稳定时,还要靠提高精矿品位来达到降鲜的目的;在矿石性质恶化时,精矿中MgO含量还不能满足要求等,因此,针对一矿区龙首混合矿石降低精矿中MgO含量的工作,还要进一步地探索研究。
氧化镁在电加热管方面的应用
2019-01-04 17:20:20
镁粉主要可用于火箭冲压发动机和去除推进剂燃气中氯化氢。另外还可用作还原剂、制闪光粉、铅合金,冶金中作去硫剂、有机合成、照明剂等。镁粉与铝粉一样,受潮会产生自燃、自爆。当每公升空气中含镁粉10-25毫克,遇到火源就会爆炸。因此工厂在储放镁粉时要格外的注意,一旦生产自然爆炸后果将不堪设想。镁粉做为炼钢不可缺少的材料之一,其需求也多来自于炼钢,因此钢市的好换对镁粉价格有一定的制约作用。
镁粉分为碳酸镁、雾化球形镁粉等。而氧化镁粉作为制作电加热管的主要材料之一,对其电加热管性能好坏的影响非常大。电工级氧化镁粉是指电熔结晶氧化镁块经破碎并对不同颗粒尺寸或数目按一定比例配合,直接或改性后用于管状电热元件中作为在高温下导热的绝缘介质。
电工级氧化镁粉可分为普通型、低温防潮型、中温防潮型以及高温型。氧化镁粉在工作温度的时候,其要具有较高的导热性能,以便能迅速把热量传递到管表面上去,使电阻与管壁温度更接近。当工作温度在1100摄氏度以内时,其具有较好的绝缘性能。其必要要具有一定的颗粒度,形状一般要求为圆状。并且要求其无论在常温还是高温状态下对发热丝材料和管材都应无腐蚀现象。
因氧化镁矿石经粉碎后,颗粒的大小不同,若按一定数量的配比具有以下优点,一是能提高粉密度,减少电阻丝的温度,从而提高电热元件的寿命。二是能克服“分筛”效应,提高mgo粉的利用率。
纳米氢氧化镁的用途及合成方法
2019-01-04 09:45:23
氢氧化镁产品分类及应用现状
2019-03-08 11:19:22
氢氧化镁产品从应用上分为阻燃级、中和级、医用、电子级、油品增加剂用氢氧化镁等;从结构上分为片状、超细、晶须、纳米级、重质氢氧化镁等。其间发展潜力较好的是超细氢氧化镁和氢氧化镁晶须。
片状氢氧化镁可作为增加型阻燃剂,碳化法即以菱镁矿或白云石为质料,经煅烧、消化、除杂、碳化、沉积制得产品。以白云石为质料,为沉积剂并参加表面改性剂十六烷基三甲基化铵,水热制得菱面片层氢氧化镁,该法镁、钙别离程度较高,镁的提取率为90.02%,产品收率为88.21%;沉积法以菱镁矿或白云石为质料,经煅烧、浸取、除杂、沉积制得产品。以白云石为质料,先后用和硫酸浸取,参加克己络合沉积剂和表面改性剂聚乙二醇可制得产品,收率为85.20%。酸解法以多种含镁矿藏为质料,经过酸解、除杂、沉积制得产品。以白云石为质料,经酸化、除杂,以白云石灰乳为沉积剂,产品纯度为98%,其间,白云石灰乳经过白云石煅烧消化制备。
超细氢氧化镁可作为复合材料的阻燃成分,参加不同的表面改性剂能够改动产品粒径。以氯化镁溶液为质料,为沉积剂,产品粒径
卤水替代。
氢氧化镁晶须是短纤维功能型材料,首要作为阻燃剂和补强材料增加到高分子材料中。沉积法,改善沉积进程能够改动长径比。以氯化镁溶液为质料,参加碱和表面改性剂,水热组成产品。以为沉积剂,丙三醇为表面改性剂,选用微波水热,直径为0.1~0.3μm,长度为80~110μm;改用和为沉积剂,酸为表面改性剂,直径为8~15nm,长度为50~150nm;中低浓度的和低浓度的氯化镁溶液,产品的分散性较好;以碱式硫酸镁晶须为前驱体,为沉积剂,油酸钾为表面改性剂,水热制得直径为1~2μm,长度为100~200μm的产品;参加表面改性剂不能减小粒径,反而会阻挠碱式硫酸镁晶须向氢氧化镁晶须转化。
从低品级菱镁矿中提取高纯氧化镁的研究
2019-01-24 09:36:25
Abstrac:The carbonization soakingof low2grade granularmagnesite is studied. Themineralproperty and light baking performance ofmagnesite, the digestingprocessofMgO aswell as the technologicalparametersof carbonization soaking are investigated. With the carbonization soaking of magnesite, high2grade MgO has been obtained, which contains 99% ofMgO。
我国镁矿资源非常丰富 ,采用碳化法生产轻质碳酸镁的工艺依据矿石性质不同而分为两种:白云石碳化法和菱镁矿碳化法。白云石碳化法生产工艺成熟,但由于碳化浸出过程存在钙含量较高的问题,所以该工艺生产高纯产品受到限制。随着冶炼技术的不断发展,冶金过程中的许多特殊作业趋向于使用高纯度镁砂来大幅度提高耐火制品的寿命,降低生产成本。同时由于高品级菱镁矿的大量出口,因此导致镁矿资源的综合利用问题日益显著。为此,笔者采用低品级菱镁矿粉矿进行碳化法提取高纯氧化镁 (wMgO大于 99%)的工艺研究。试验中,对菱镁矿的矿石性质及轻烧性能、氧化镁的消化过程和碳化浸出的工艺条件和参数进行了研究,并用所获高纯碱式碳酸镁生产出高纯镁砂。
一、矿石性质研究与工艺流程
试样的矿物组成比较简单 ,主要矿物为菱镁矿和白云石,次要矿物为滑石、绿泥石;微量矿物有石英、褐铁矿、黄铁矿、磷灰石等。MgO在矿石中主要作为独立矿物的基本组成形式存在于矿石矿物菱镁矿和脉石矿物白云石、滑石和斜绿泥石中。CaO以两种形式存在于矿物中:一种是以形成独立矿物的基本组成形式存在 ,如白云石、磷灰石 另外一种是以白云石微细包裹体形式存在于菱镁矿晶体中。SiO2亦以两种形式存在于石英、滑石、斜绿泥石、透闪石、方柱石等脉石矿物中,另一种是以石英和硅酸盐矿物细微机械包裹体形式存在于菱镁矿晶体中。
粒度筛析结果表明,wSiO2,wAl2O3在细粒级(-150目 )中略为偏高。wMgO,wCaO,wFe2O3在各粒级中变化不大,与多元素化学分析结果相近。化学分析结果见表1。本试验工艺流程见图1。二、试验结果与分析
(一)煅烧试验
天然菱镁矿在碳化过程中不能直接与二氧化碳起作用,碳酸仅对具有活性的氧化镁起反应,因此需将矿石在高温设备中轻烧,使菱镁矿逸出二氧化碳,生成具有活性的氧化镁。煅烧反应如下:
菱镁矿(WMgCO3约为90%) 轻烧料(WMgO大于90%)+CO2↑ (1)
为使氧化镁易于消化和碳化,对试样进行了差热分析。差热分析结果表明,试样中MgCO3的初始热分解温度为666℃。根据失重曲线可知,700℃以上。由于轻烧氧化镁的活性与煅烧温度和时间有关,故将温度控制在700~850℃之间,并在不同保温时间内进行煅烧条件试验。图2示出了温度和时间对菱镁矿灼减的影响。结果表明,菱镁矿的灼减随温度升高和时间延长而增大。为保证轻烧料不欠烧也不过烧,并具有较高的活性,最佳煅烧温度应控制在800℃,煅烧时间为1.5h。(二)消化试验
许多厂家的生产实践表明,采用白云石生产轻质碳酸镁的工艺中,白云石煅烧后,矿石中含量约30%的CaO与水反应生成Ca (OH)2,矿石自然 裂 解,wMgO为20 %也易与水作用生成Mg(OH)2,因而无需采用细磨工艺。本试验从节约能耗的角度出发 ,将菱镁矿破碎至较小粒级后进行煅烧、消化试验,以探索消化工艺的最佳工艺条件。消化过程的化学反应式如下:
MgO+H2O→Mg(OH)2 (2)
轻烧料中的氧化镁在水溶液中转化为氢氧化镁的过程与反应浓度、温度、时间等因素有关,同时与粒度有关。本试验的消化试样为小于2mm粒级的轻烧粉料。
1、消化浓度
将试样放入80℃水中,搅拌4min后过滤,分析不同浓度对消化率的影响。由试验结果得知,消化过程浓度大,转化率低,当浓度低于20%时 ,消化率的变化不大 ,故取消化浓度为 20%进行下面的试验。
2、消化时间
由于浓度试验消化率较低 ,故消化时间试验时增强了搅拌 在消化温度为 ℃、浓度为,80 20%的条件下进行了试验。时间变化对消化率的影响见图3。图3中曲线表明,消化反应时间的增加,对消化率的影响比较明显。消化时间超过12min,消化率已达98%以上。3、消化温度
在试验浓度和时间相对稳定的条件下,温度对消化结果的影响见图4。由图4看出,氧化镁转化成氢氧化镁的过程受化学反应控制,提高反应温度,可加快反应速度,消化温度的提高,对消化过程的影响极为明显。适宜的消化温度应控制在80℃以上。(三)碳化浸出试验
将氢氧化镁转化成碳酸氢镁,是以适量的二氧化碳为浸出剂,在特定的浓度、温度条件下进行反应,不同的时间和压力对浸出结果影响较大。其化学反应式如下
Mg(OH)2+CO2+H2O→Mg(HCO3 )2+H2O (3)
借鉴前期做过的工作,在常温常压条件下对消化后的试样进行了碳化浸出试验,进塔液nMgO为18.62g /L, cCO2为33%,在浸出过程中定时抽取泥浆过滤,分析碳酸氢镁溶液中WMgO,试验结果见图5。图5中下部曲线表明,试样粒径较大,碳化时间较长。超过90min后氧化镁的转化率增加不明显,浆液中nMgO为7.8g/L。为此,在上述浸出工艺条件相对稳定的条件下,降低进塔液中氧化镁的浓度进行了试验。由图5中上部曲线可知,随着进塔液中的氧化镁浓度的降低,转化率升幅较大,碳化反应至90 min时,MgO的转化率达84.01%,回收率为80.97%。(四)热水解试验
碳化浸出过程实现了目的组分由固相到液相的转移。经固液分离、滤去残渣,将滤液 (重镁水 )加热,使碳酸氢镁转型生成碱式碳酸镁。化学反应式如下:
5Mg(HCO3 )2→4Mg(OH)2·Mg(OH2 )·4 H2O+6 CO2 ↑ (4)
根据上式,在滤液加温至沸腾温度时进行了热水解时间对母液 (废镁水 ) 中氧化镁含量影响的试验。试验结果表明,随时间的延长,母液中氧化镁浓度随之降低。超过5 min后,母液中nMgO均为0.18 g/L,故热水解过程控制为滤液加热至沸腾温度后继续保温 5 min。过滤烘干后的碱式碳酸镁产品多元素化学分析及氧化镁回收率如表2所示。三、结论
(一)采用碳化法浸出工艺处理低品级菱镁矿粉矿,可获得灼减为零时wMgO为99.31%的高纯轻质碳酸镁。氧化镁回收率为80.97%。经烧结工艺处理 ,可获得氧化镁含量为 99.21%,体积密度为3.38g/cm的高纯烧结镁砂。
(二)常压二氧化碳浸出工艺生成的轻质碳酸镁中氧化钙含量较前期加压试验最终产品的CaO品位略有升高。
(三)由于菱镁矿碳化浸出过程中未采用磨矿工艺 ,试样粒径较大 ,故氧化镁的转化率和回收率不近人意。当粒度变小后进行研究,浸出液中氧化镁的转化率指标非常理想。
熔盐法制备氧化镁粉体及其反应机理
2019-02-21 11:21:37
跟着高技术陶瓷、橡胶、塑料、催化剂、环保材料、航天材料的不断发展,氧化镁晶体材料、特别是高纯氧材料(MgO含量不低于98%)的使用越来越广。例如用于医治胃酸过多及十二指肠溃疡患者,用作硅钢制作进程中的高温退火阻隔剂,用于制作电子管、滤光器、滤色器、滤波器等。此外作为灵敏型高效催化剂及功用体良的掺杂材料,高纯氧化镁有很多使用于工业催化及材料改性和高功用复合材料的制备。已报导的高纯氧化镁制备办法较多,例如菱镁矿(白云石)碳化法、卤水(海水)-石灰()法、卤水(海水)-碳按法及镁盐直接热解法等。
熔盐法选用一种或几种低熔点的盐类作为反响介质,在高温熔融盐中完结组成反响,然后选用适宜的溶剂将盐类溶解,经过滤、洗刷得到组成产品,它在高熔点氧化物粉体和电子陶瓷粉体及其它功用粉体材料组成等范畴广泛使用。熔盐法具有工艺简略、组成温度低、保温时刻短、本钱低价、组成粉体的化学成分安稳均匀等长处。
对熔盐法制备MgO粉体的不同熔盐系统进行了比照,发现NaCl-KCl盐类熔点适中,功用相对安稳,洗刷进程中NaCl、KCl溶解于水,滤液经枯燥后得到NaC1、KC1等盐类可回收使用,是一种优秀的反响介质。当选用NaN03-KN03盐类作反响介质时,与镁盐直接热解法相同,反响进程中发作腐蚀性气体,不适合工业化出产。可是NaN03 -KN03盐类熔点较低,有利于分析质料系统在熔盐中的反响进程,进而对反响机理进行评论,因而本文以MgCl2、 CaCO3和NaN03、KN03为质料制备Mg0粉体。
一、试验
(一)质料
试验所用无水氯化镁、碳酸钙、、、无水乙醇等均为分析纯。
(二)氧化镁粉体的制备
将MgCl2、CaCO3及NaN03、KN03按1.1︰1︰2︰2配比置于碾钵中碾磨,使质料混合均匀并磨细至-0.074mm粒级,550℃下保温3h热处理,经水浸泡、洗刷、减压过滤、110℃枯燥,再在600℃下保温3h热处理。
(三)反响机理分析
作CaCO3和MgCl2-CaCO3-NaN03-KN03的TG-DSC曲线,分析质料热反响进程;依据TG-DSC曲线,将质料在不同温度和保温时刻下热处理,断定产品组成,分析熔盐法制备氧化镁的反响机理。
(四)表征
用德国NETZSCH公司STA449/6/G型热重-差示扫描归纳热分析仪对试样进行热效应分析。
用荷兰Philips公司出产的X′Pert Pro型X射线衍射仪对产品进行物相判定。
用荷兰Philips公司出产的Nova400NanoSEM型场发射扫描电子显微镜调查粉体描摹及巨细。
二、成果及评论
(一)试样的组成与描摹分析 图1为S11试样和S12试样的XRD图谱,其间S11试样为质料在550℃下保温3h热处理,用水洗刷后经110℃枯燥的前驱物,S12试样为S11试样在600℃温3h热处理的产品。
从图1可见,质料在550℃下保温3h热处理,用水洗刷后的前驱物主要为氢氧化镁,其间尚有少数氧化镁没有水解,经600℃保温3h热处理,氢氧化镁分化为氧化镁。图2 试样TEM
(a)S11;(b)S12
图2为S11试样和S12试样的SEM图。从图2可见,氢氧化镁前驱物主要为层状描摹,形状不规整,巨细散布不均匀,厚度介于0.03~0.05μm,直径介于0.2~1.0μm之间;氢氧化镁分化后得到的氧化镁为颗粒状描摹,巨细散布较均匀,粒径介于0.2~0.5μm之间。
表1为S12试样的化学成分分析成果。从表1可知,所制备的氧化镁粉体纯度高,可满意医药、冶金、工业催化、量子器材、微电子等职业要求。
表1 S12试样化学成分分析成果(质量分数)/%Mg0CaC03A1203Si02Fe203IL98.820.520.100.090.060.41
(二)反响机理分析
图3为CaCO3和MgC12-CaC03-NaN03-KN03质料的TG-DSC曲线。
由图3(a)可见,从700℃至800℃失重37.08%,CaC03分化为CaO和CO2,对应的DSC曲线在769.2℃有一个吸热峰。 由图3(b)可见,从室温至400℃失重18.90%,该温度范围内质料失掉悉数物理水及结构水,NaN03-KNO3熔融,对应的DSC曲线上有3个吸热峰;从400℃至530℃失重8.10%,对应的DSC曲线上在490.5℃有一个吸热峰,该温度范围内可能发作了分化反响;从530℃至700℃失重23.20%,对应的DSC曲线上在660.4℃有一个吸热峰,该温度范围内可能发作了分化反响;温度大于700℃后,失重持续加大,主要是熔盐在高温下加速蒸腾。对照图3(a),没有呈现CaCO3分化的吸热峰,阐明在700℃曾经CaCO3已彻底反响。
图4为试样的XRD图谱。其间M11试样为质料在320℃下保温48h热处理,水洗后经110℃枯燥的产品;Ml2试样为质料在320℃下保温360h热处理,水洗后经110℃枯燥的产品;M14试样为质料在900℃下保温3h热处理,用无水乙醇洗刷后产品的XRD图谱。由图4可见,质料在320℃下保温48h热处理,水洗后经110℃枯燥的产品主要为碳酸镁和白云石及少数的氢氧化镁;质料在320℃下保温360h热处理,水洗后经110℃枯燥的产品主要为碳酸镁;质料在900℃下保温3h热处理,用无水乙醇洗刷后产品悉数为氧化镁。 结合S11试样和S12试样的XRD图谱,以MgC12、CaCO3和NaNO3、KNO3为质料,选用熔盐法制备Mg0粉体的反响机理如下:
1、 熔盐环境下Mg2+与Ca2+发作置换反响,其产品组成与反响温度和反响时刻有关。
MgCl2←→Mg2++2Cl-
xMg2++CaCO3→MgxCa1-xCO3
当x<0.5时.产品为碳酸钙的置换型固溶体,当x=0.5时,产品为CaMg(C03)2,当0.5<x<1时,产品为CaMg(C03)2和MgC03混合物,跟着反响的不断进行,当x=1时,产品为MgC03。
2、碳酸镁分化。
MgC03→Mg0+C02↑
3、水洗进程中氧化镁水解。
Mg0+H20→Mg(OH)2
4、氢氢氧化镁分化。
三、结语
(一)MgCl2-CaC03-NaN03-KN03质料制备氧化镁进程中,在熔盐环境下Mg2+与Ca2+发作置换反响,生成白云石和碳酸镁等中间产品,跟着反响的不断进行,白云石终究转变为碳酸镁;550℃热处理碳酸镁分化为氧化镁,经水浸泡后氧化镁水解生成氢氧化镁,600℃热处理氢氧化镁分化为氧化镁。
(二)氢氧化镁前驱物为不规整的层状描摹,巨细散布不均匀,厚度介于0.03~0.05μm,直径介于0.2~1.0μm之间;产品氧化镁为颗粒状描摹,巨细散布较均匀,粒径介于0.2~0.5μm之间。
烧结矿不同碱度、氧化镁及二氧化硅含量水平试验研究
2019-01-24 09:38:21
Abstract:Based on the present material condition of N0.3 sintering plant of Magang, the effects of different basicitys and SiO2 and MgO contents in sinter on production and quality of sinter are studied. The results show that, with increas ing the sinter basicitys and SiO2 contents, the sinter strength is improved, but after increasing the MgO contents in sinter, all sinter technicaleconomic indexes are worsened. Therefore, the sinter basicity should be 2.0, SiO2 content should be 4.95%, MgO content should be reduced to the best of its ability in practical production.
烧结矿的碱度、MgO及SiO2含量水平直接影响着烧结矿品位、强度、产量及其冶金性能。为了了解其变化对烧结生产技术指标的影响,马鞍山钢铁股份有限公司(简称马钢)在烧结实验室进行了烧结矿不同MgO、SiO2含量及不同碱度水平的试验。
一、原料成分及烧结工艺制度
试验用含铁料均取自港务原料厂和马钢第三烧结厂生产现场,其化学成分列于表1。此次烧结试验在Φ300mm烧结杯上进行,料层高度为580mm,点火负压6kPa,点火时间1.5min,烧结抽风负压为12kPa。烧结饼经机上冷却后,进行落下和ISO转鼓试验,然后取样做化学分析和冶金性能检验。每组试验在相同的条件下反复进行多次,取在允许误差范围内的两次试验平均值为试验结果,以确保试验结果的重现性。
表1 含铁原料化学成分分析 %粉矿名称TFeFeOSiO2CaOAl2O3MgOTiO2SP烧损姑精57.410.5012.090.8231.150.2990.2250.0120.2502.25CVRD粉65.280.233.740.3550.780.0890.0540.0120.0190.72杨基粉58.710.314.350.1021.350.1040.0490.0030.05010.47天普乐粉62.361.763.840.0291.940.0670.1150.0030.0494.47恰那粉63.010.313.970.1302.120.0850.1040.0120.0653.19FTC粉66.010.313.100.0780.890.0430.1180.0090.0291.22MBR粉67.000.421.460.1201.200.0600.190.0100.0501.30
二、试验方案
本次试验共进行7组。所用的烧结含铁料配比设计基本与马钢第三烧结厂现行生产混匀矿配比相一致,主要是通过对含SiO2较高的姑精配比以及石灰石、白云石的添加量作调整,使得烧结矿的碱度、MgO及SiO2含量满足各个试验水平的要求。设计各组试验因素的水平见表2。各组混合料配比及编组见表3。混合料中含铁料配比为100%,燃料和熔剂百分数是外配的。
表2 各组试验因素的水平 %组号SiO2RMgO备 注14.951.852.10基准组24.951.652.10低碱度34.952.052.10高碱度44.951.852.40高MgO含量54.951.851.80低MgO含量64.801.852.10低SiO2含量75.151.852.10高SiO2含量
表3 混合料的配比及编组 %组号姑精CVRD粉杨基粉天普乐粉恰那粉FTC粉白云石石灰石113.63012111716.410.097.10213.23012111716.810.064.87314.03012111716.010.139.38413.73012111716.311.806.20513.53012111716.58.407.99611.73012111718.310.116.50716.23012111713.810.077.92
三、试验结果及分析
烧结矿化学成分列于表4,冶金性能试验结果见表5。
表4 烧结矿化学成分 %组号TFeFeOSiO2CaOMgOAl2O3TiO2SPC/S157.738.445.029.232.101.460.1060.0110.0651.84257.977.965.098.532.111.540.1030.0100.0631.67357.137.465.049.982.071.580.1200.0140.0681.98457.588.735.009.412.301.560.1040.0120.0691.88557.689.254.949.271.891.410.1070.0090.0651.88658.158.564.819.052.101.550.1020.0090.0651.88757.627.755.159.352.031.500.1170.0130.0711.82
表5 还原性、还原粉化及熔滴性能试验结果组号还原粉化试验结果/%不同还原时间的还原度(RI)/%开始软化温度Ts/℃开始熔化温度Tm/℃开始滴下温度TD/℃最高压差△Pmax/kPa透气性指标S/kPa.℃滴下量MD/gRDI+6.3RDI+3.15RDI-0.530min60min90min120min150min180min125.3658.767.5330.3646.2458.1566.4671.2075.141108133514954.60941841.5223.5654.928.3728.3944.9055.5260.9668.4771.981128132414402.15715780.3326.2459.637.5529.9645.1357.9367.9275.7181.091115134515203.5303421.5428.0961.796.6828.8843.3254.1463.7569.7574.131130133015052.15732085.0532.7862.717.4525.7741.2854.0064.3273.0579.391082132414654.70733979.1626.4159.557.4024.7939.5151.4461.7870.5278.061108131014807.74777843.1724.8057.428.1327.9644.3757.9868.3776.7681.931126134215103.13819741.4
(一)不同烧结矿碱度的影响
由第2组、第1组和第3组构成不同烧结矿碱度水平试验。从试验结果可以看出,当烧结矿SiO2含量一定时,随碱度的提高,烧结生产率及烧结矿强度指标均呈上升趋势。当碱度由1.65升至2.05时,垂直烧结速度稍微加快(由18.78mm/min升到19.51mm/min)、再加上烧结矿成品率的增加(由76.42%升到78.17%),使烧结生产率提高,由1.231t/m2.h增加到1.253t/m2.h,而且也改善了烧结矿的强度指标,转鼓指数也从65.39%提高到67.88%。这主要是因为碱度提高后,烧结矿粘结相中铁酸钙系得以进一步发展的缘故。同时,由于烧结成品率随碱度升高而提高,吨矿烧结固体燃耗由68.24kg下降到66.65kg。而烧结矿品位相应由57.97%降到57.13%。
随碱度升高,RDI+6.3不断升高,RDI+3.15亦升高,RDI-0.5有所降低,但1、3组极接近;还原性改善明显,碱度提高0.1,RI180min提高近3.2%,软化温度无明显变化,熔融和滴下温度不断升高,滴下量逐渐减少。
(二)同烧结矿SiO2含量的影响
由第6组、第1组和第7组构成烧结矿不同SiO2含量试验。在烧结矿碱度一定条件下,随着SiO2含量增加,烧结矿粘结相增加,强度指标变好。当烧结矿SiO2含量从4.80%提高到5.15%时,转鼓指数由64.80%升高到67.70%,提高幅度约2.9个百分点,烧结成品率亦提高1个百分点。而烧结生产率则呈下降趋势,从1.300t/m2.h降到1.247t/。造成生产率下降的原因是:当烧结矿粘结相增多时,烧结过程透气性变差,烧结速度会下降。此外,本次试验是通过调整含SiO2较高的姑精矿配量来满足烧结矿SiO2含量不同水平要求。提高烧结矿SiO2含量就需要配加更多的姑精矿,精粉率增大也直接影响了烧结矿生产率的提高。
随SiO2含量的升高,烧结矿品位由58.15%下降到57.62%。这是因为在原料中增加了高硅的自产姑精矿用量、并减少了进口高品位巴西FTC矿,同时石灰石的配比也有所提高。
6、1、7三组含SiO2由低到高,对应的还原粉化及还原性指标基本相近,而软化、熔融、滴下温度亦不断升高,TD-Ts、TD-Tm区间差异不大,最高压差和透气性S值不断降低,滴下量无明显差异。
(三)不同烧结矿MgO含量的影响
由第5组、第1组和第4组构成烧结矿不同MgO含量试验。从试验结果可知,随MgO含量的增加,烧结矿产量、转鼓强度均有所下降,固体燃耗上升。当烧结矿MgO含量从1.8%增加到2.4%时,生产率由1.281t/m2.h降至1.240t/m2.h,烧结矿转鼓强度由67.07%降到65.67%;而吨矿固体燃耗由68.04kg上升到69.20kg。造成烧结经济技术指标变差有以下原因:
1、白云石在烧结过程中的分解是吸热反应,因此对分解后的MgO矿化形成新的化合物不利,显微分析发现有不少未发生反应的圆粒状MgO被方镁石周围生成的铁酸镁(MgO·Fe2O3)液相所胶结。
2、本次烧结试验及现场生产均配用粗颗粒白云石(-4mm含量只有90%),导致烧结矿产生大量白云石“白点”。
3、白云石与硅酸盐矿物常混在一起,生成镁橄榄石和钙铁橄榄石,结晶细小,一般以玻璃质的物相存在,而玻璃相中发现有细微裂纹,随着白云石的添加,烧结矿玻璃相大量增加。
4、白云石中Mg++容易渗入Fe3O4晶格,稳定了Fe3O4矿相,造成Fe3O4难以向Fe2O3转变形成铁酸钙,MgO添加量愈多,将有更多Mg++渗入到Fe3O4晶格中,限制了铁酸钙系的发展。
由表5可见,随MgO含量上升,还原粉化指标略变差,还原度有所下降,软化、熔融、滴下温度逐渐上升。
四、结 语
(一)在烧结矿SiO2含量一定条件下,随着烧结矿碱度提高,烧结生产率及烧结矿强度指标均能得到提高,还原粉化指标得到改善。因此,在现有高炉用料碱度得到平衡的条件下,马钢第三烧结厂应按2.0的碱度组织生产以满足炼铁厂对烧结矿产、质量的要求。
(二)提高烧结矿SiO2含量亦能提高烧结矿强度,烧结矿软熔温度均有所上升,其它冶金性能无明显变化,但同时烧结矿品位及生产率皆呈下降趋势。因此,在目前条件下烧结矿SiO2含量应稳定在4.95%,以保证烧结矿的强度。
(三)当MgO含量增加时,烧结各项技术经济指标均变差,烧结矿还原性及还原粉化指标略变差。可见,在确保高炉炉渣流动性的前提下,应尽可能降低烧结矿中MgO含量。
一种生产环保型氢氧化镁的新工艺
2019-02-22 09:16:34
跟着社会经济的开展,燃煤开释的二氧化硫、二氧化碳,燃油开释的硫化合物,氮化合物及采矿、冶金、印染、化工、制药等职业排放的工业废液对人类赖以生存的环境的污染日益严峻,怎么有用地处理这些污染要素,以削减它们给人类带来的巨大丢失,已成为需求火急处理的全球性重要问题之一。
依据对环境保护的需求,处理这些污染必定要用到具有以下特色的化工产品:无毒、温文、不腐蚀处理设备,廉价易得、处理本钱低,效率高,能力强、易操作,且易收回或综合利用、不构成二次污染。
料浆状氢氧化镁正是契合上述一切特色的最佳质料之一,它是一种首要运用于环保范畴的液相无机碱类产品,具有活性大、比表面积大、吸附能力强、缓冲和中和能力强、非沉积性、流动性好、运用和调理便利、温文、安全、无毒、无害、腐蚀性小、易操作、副产品易收回或综合利用等特色,被称为环境友好型“绿色安全中和剂”,运用于酸性废水中和、废液中重金属离子(Ni2+、Mn2+、Cd2+、Cu2+、Cr3+、Cr6+等)脱除、烟气脱硫、印染废液处理等环保范畴,具有其他碱性物质(氧化钙、氢氧化钙、、碳酸钠等)无与伦比的优越性,以往运用于酸性工业废水、含硫烟气处理范畴中的一些强碱物质,如:石灰、烧碱、纯碱等的运用逐渐遭到限制,而被兴起的弱碱氢氧化镁所代替。
因料浆状氢氧化镁运用于环保范畴的许多优势,20世纪90年代末,国外料浆状氢氧化镁料的出产和运用得到迅速开展;我国虽然具有丰厚的镁资源,可是氢氧化镁的出产和运用并未引起人们的满意注重,首要处于研讨开发阶段。近年来,国内虽然建设了一些中试或出产设备,但规划小、品种少、产品质量低、技能水平低,亟待进步职业全体水平。
一、现有料浆状氢氧化镁的首要出产办法
依据氢氧化镁用处和形状的不同,可分为粉末状、滤饼状、料浆状三种。用于环保范畴的料浆状氢氧化镁的纯度要求不是很高,一般在30%左右即可,首要是要求不含重金属等污染严峻的杂质,其出产办法相对简略,首要包含粗氧化镁(镁砂、粗制工业氧化镁等)水化法、海水或卤水-碱性物质(、石灰、氢氧化钙、等)沉积法等。
氧化镁水化法是一种非常陈旧的出产工艺,首要是将菱镁矿轻烧得到的轻烧氧化镁粉放入盛有热水的反响池中,边加边拌和,加料结束后保温沉化2h左右,然后进行固液别离、脱水,得到滤饼状及料浆状氢氧化镁。此工艺根本不具有除杂功用,产品质量受质料氧化镁的纯度和活性影响,氧化镁中的杂质除微量可溶性的盐类外,根本被带入产品中,因此,只能出产低层次的氢氧化镁。
海水或卤水-碱性物质(、石灰、氢氧化钙、等)沉积法是将海水或卤水经过简略的净化后,参加碱性沉积剂,发生氢氧化镁沉积,经过滤、洗刷、脱水得到滤饼状及料浆状氢氧化镁。虽然原理简略,但的挥发性强,易污染环境,操作难度大;石灰和氢氧化钙易生成硫酸钙,随氢氧化镁一同分出,构成产品杂质含量高,质量差;是强碱,易使生成的氢氧化镁构成胶体沉积,给产品功能操控带来困难,一起易带入较多的Na+和Cl-及其他杂质,也构成产品杂质含量高,纯度难以保证。
二、海水、卤水-轻烧白云石沉积法
氢氧化镁运用于环保范畴具有其它碱性物质无与伦比的优越性,在国外已被大量出产和广泛的运用,而我国氢氧化镁的出产办法较落后,本钱较高,杂质含量较多,质量较差,在环保范畴的运用更是屈指可数。鉴于此,咱们首要针对出产环保型氢氧化镁,研制了海水、卤水-轻烧白云石沉积法。
该办法归于沉积法的一种,以海水、卤水和轻烧白云石为质料,选用操控结晶一步组成工艺制取氢氧化镁,它克服了以往出产办法的不利要素,产品纯度高、杂质含量少、质量安稳。
(一)根本原理
将轻烧白云石水合生成含氢氧化钙和氢氧化镁的轻烧白云石乳,轻烧白云石乳中的氢氧化钙和质料海水、卤水中的镁离子在接连组成及别离一体化反响器中反响生成氢氧化镁。本工艺选用自主研制的接连组成及别离一体化反响器,在反响器中始终保持一定量的晶种,简化了传统的晶种回头增加工艺,并在反响器中将生成的氢氧化镁和杂质进行了有用地别离,氢氧化镁完结液经沉降、洗刷、别离、脱水得到滤饼状氢氧化镁,把滤饼加水谐和,并按份额增加分散剂,以防止氢氧化镁的聚会结核,然后制得不同浓度且功能安稳的料浆状氢氧化镁,反响方程式:(二)工艺流程(见图1)图1 海水、卤水-轻烧白云石沉积法工艺流程图
首要,用一种不同于韩利华说到的新处理技能,将质料水中影响产品质量的杂质除掉,得到净化质料水,将轻烧白云石加适量净化质料水水合消化后,加水制得契合组成要求的轻烧白云石乳。
然后,将制好的净化质料水和轻烧白云石乳按份额打入带拌和的接连组成及别离一体化反响器中,操控好反响时间和反响结尾,使二者充沛触摸、完全反响。因为氢氧化镁和不溶性较大粒径杂质沉降速度的不同,不溶性较大粒径杂质首要沉积到反响器底部,并由反响器底部排出。富含氢氧化镁的完结液从反响器中上部进入一级沉降器进行固液别离,固相经净化水洗刷除掉大部分可溶性杂质后进入二级沉积器进行二次固液别离,固相经脱水得到滤饼状产品,滤饼加水谐和,并按份额增加分散剂,以防止氢氧化镁的聚会结核,然后制得不同浓度且功能安稳的料浆状氢氧化镁。
(三)产品质量
氢氧化镁的技能方针多种多样,但用于环保范畴的料浆状和滤饼状氢氧化镁在我国没有见专门的质量标准,为适运用户需求,国外有关供应商对料浆状和滤饼状氢氧化镁产品均拟定了厂商标准,见表1。
表1 国外料浆状、滤饼状氢氧化镁厂商标准本工艺出产的氢氧化镁的首要方针:Mg(OH)230%~35%,CaO 0.5%~0.6%,Cl-≤0.1%,虽杂质氧化钙的含量稍高于日、美产品的质量方针,但已远低于瑞士的质量方针。且该质量的氢氧化镁已足以满意废水处理、烟气脱硫等环保范畴的质量要求咱们将在此基础上进一步改善工艺,进步产品质量,以满意更多职业更高运用要求的需求。
(四)工艺特色
该工艺的首要质料为海水、卤水和轻烧白云石,其来历广泛、报价低廉。
该工艺反响在常温下进行,整个进程不需求加压、加热,出产节能、本钱低。
该工艺进程无有毒、有害及有腐蚀性的物料投入和产出,对出产设备无特殊要求,首要设备为压滤机、普通工业泵和反响器、沉降器等碳钢槽罐,设备出资少,操作简略。
该工艺中,经过对质料水的预处理,有用地下降了产品中杂质含量,产品质量显着优于国内同类工艺产品,达到了沉积法出产高质量氢氧化镁的要求。
该工艺中,接连组成及别离一体化反响器的研制和运用,有用地操控了产品结晶,反响器中保留足量的晶种,防止了晶种的回头增加,完成了接连组成,并完成了方针产品和杂质的有用别离,产品质量较传统办法出产的产品杂质含量少、质量高。
三、结束语
污染正给人类构成巨大的损害,给经济构成巨大的丢失。就我国排放的二氧化硫一项,其构成的酸雨给我国经济构成的丢失每年大约在1100亿元在上,环境管理,已刻不容缓。
我国在酸性废水中和、重金属离子脱除和烟气脱硫等环保方面运用的处理工艺比较落后,操作杂乱,质料耗费高,运转本钱高,并且处理的不完全,副产品又构成二次污染。
跟着我国可持续开展战略的施行、世贸组织的参加、环保认识的增强和环保法律法规的逐渐健全、完善,运用于环保范畴的新技能、新工艺也被日益注重,对其研讨开发的力度正在加大,高效、无毒、优质的新产品或代替产品越来越遭到人们的注重。
我国海水、卤水资源、白云石、菱镁矿、水镁石等含镁资源适当丰厚,应充沛利用现有资源优势,经过改善现有落后工艺,研讨开发新工艺,大力开展多品种的氢氧化镁产品,并进步产品的质量和附加值、下降出产本钱,以满意环保及其他职业日益开展对氢氧化镁质量要求不断进步和用量不断增加的需求,促进经济健康快速地开展。
硫化锌晶体
2017-06-06 17:50:00
硫化锌晶体具有不改变配位情况的多晶型现象,有立方硫化锌和六方硫化锌两种结构立方硫化锌晶体结构:国际上表达这种结构形式的记号为B3型;属立方晶系,面心立方点阵型式;Zn2+和S2-离周围都由4个异号离子呈四面体方式配位;这种结构也可看作S2-作立方最密堆积,Zn2+填入四面体的空隙中;或者,由于Zn-S间共价键占很大成分,可将它的结构看作立方金刚石结构中的C原子,交替地由Zn和S原子置换而得。六方硫化锌晶体结构:国际上表达这种结构形式的记号为B4型;属六方晶系,简单六方点阵型式;Zn2+和S2-离子周围都由4个异号离子呈四面体方式配位;这种结构也可看作S2-作六方最密堆积,Zn2+填入四面体的空隙中。作立方闪锌矿堆积的硫化锌晶体.四个面心立方格子上的原子(Zn)和周围属于另一个面心立方格子上的四个原子(S),以共价键的形式相互结台.整个硫化锌晶胞就是由这两类格子沿面心立方对角线方向错开1/4对角线长度套构而成,这时S 作立方最紧密堆积,Zn” 充填其半数的四面体空隙.这是13-ZnS,而用六角纤锌矿堆积的硫化锌晶体即n ZnS,S 一作六角最紧密堆积,Zn” 充填其半数的四面体空隙,可见闪锌矿型与纤锌矿型的硫化锌晶体结构很相似,所不同的仅是S 的堆积方式不同,以一个晶胞中S 的堆积情况来分析,纤锌矿型结构垂直于六次轴方向S 排列有三层,闪锌矿型结构垂直于三次轴方向S。一排列有四层,两种结构中S的排列层间距也十分相似.硫化锌晶体属等轴晶系的硫化物矿物。闪锌矿完好晶形呈四面体或菱形十二面体,但少见,常呈粒状集合体.
纳米晶体材料的应用前景分析
2019-01-03 09:36:46
纳米晶体材料是指三维空间尺度中至少有一维处于纳米量级的晶体材料,其晶粒尺寸约为1-250纳米,这种材料的一个显著特点就是其大部分原子处于晶粒边界区域。这种独特的结构特征使纳米晶体成为有别于普通多晶体和非晶态固体的一种新材料,其中界面成为一种不可忽略的结构组元。
纳米晶体材料分为单相或多相的单晶或多晶粒材料。在单晶材料中,任意区域都具有一样的晶格方向,而多晶材料则由许多晶格方向不一的区域或晶粒组成,晶粒之间由晶界相分割。由于纳米多晶材料晶粒细小,其内部由晶界、相界或畴界等构成的内界面含量很高,因而显著影响着纳米晶的物理和机械性能,使其具有传统材料所不具备的优异特性。与传统的粗晶材料(晶粒尺寸的范围大约是10-300微米)相比,纳米晶粒材料具有十分优异的物理、力学以及化学性能,如很高的强度或硬度、良好的热稳定性、增强的扩散性能和热传导性质。纳米晶体设计师
纳米晶体的制备和合成技术一直是纳米晶体材料研究领域的一个重要方面。目前纳米晶体材料的制备方法主要有:外压力合成(如超细粉冷压法、机械研磨法)、沉积合成法(如各种沉积方法)、相变界面形成法(如非晶晶化法)等。
纳米晶体材料在很多领域可以得到应用。例如,它们不仅能发光,也能吸收多种颜色的光,这有助于形成高分辨率显示器屏幕上的发光像素,或是制成新类型的高效、广谱太阳能电池。同时,这种材料还可被用于开发针对少量特定生物分子的高敏度探测器,如作为毒素筛选系统或是医药检测设备等。又如,纳米晶体材料可以弥补硅钢和铁氧体材料的不足,使各类电子产品的质量和效率得到提高,且节能效果明显。目前,纳米晶材料除了用于制造变压器以外,还可以作为互感器、电抗器、传感器、滤波器等器件的铁芯材料,应用范围还涉及到我们的日常生活中的家用电器、智能电表、直流变频空调、漏电保护开关等,电力系统的输变电测量、配电、遥测传感等,铁路系统的机车空调、电力机车的逆变电源、铁路信号传感等,还应用在航天、航空、航海等多项军工和国家高科技项目中,被定型采用。
未来,纳米晶材料研究中要积极改善及取代传统材料,提高及改善产品质量和性能,制备技术应致力于开发高性能、微型、环保型产品。
硫酸铜晶体的化学性质
2019-03-13 11:30:39
硫酸铜晶体中每一组铜离子、硫酸根离子与结晶水分子的个数是1:10,呈蓝色,在加热的条件下,结晶水可悉数失掉,硫酸铜晶体变成白色。化学式CuSO4,白色粉末,相对密度为3.603,25℃时水中溶解度为23.05g,不溶于乙醇和,易溶于水,水溶液呈蓝色,是强酸弱碱盐,因为水解溶液呈弱酸性。将硫酸铜溶液浓缩结晶,可得到五水硫酸铜蓝色晶体,俗称胆矾、铜矾或蓝矾,相对密度为2.284。胆矾在常温常压下很安稳,不潮解,在枯燥空气中会逐步风化,加热至45℃时失掉二分子结晶水,110℃时失掉四分子结晶水,150℃时失掉悉数结晶水而成无水物。无水物也易吸水转变为胆矾。常使用这一特性来查验某些液态有机物中是否含有微量水分。将胆矾加热至650℃高温,可分解为黑色氧化铜、二氧化硫及氧气。硫酸铜是较重要的铜盐之一,在电镀、印染、颜料、农药等方面有广泛应用。无机农药波尔多液就是硫酸铜和石灰乳混合液,它是一种杰出的灭菌剂,可用来防治多种作物的病害。1878年在法国波尔多城,葡萄树发作虫病大部分死去,而大道两头的树,怕行人摘吃,在树干上涂了生石灰与硫酸铜溶液,树干弄得斑白,行人看了难过不敢摘吃,这些树却没有死,进一步研讨才知此混合液具有灭菌才能,因此名为波尔多液。制造波尔多液,硫酸铜和生石灰(最好是块状新鲜石灰)份额一般是1∶1或1∶2不等,水的用量亦由不同作物、不必病害以及时节气温等因从来决议。制造时最好用“两液法”,即先将硫酸铜和生石灰别离跟所需半量水混合,然后一起倾入另一容器中,不断拌和,便得天蓝色的胶状液。波尔多液要现配现用,因放置过久,胶状粒子会逐步变大下沉而下降药效。硫酸铜也常用来制备其他铜的化合物和电解精炼铜时的电解液。五水硫酸铜可由铜或氧化铜与硫酸作用后,浓缩结晶而制得。在实验室中可用浓硫酸氧化金属铜来制取无水硫酸铜。
电解铝添加氟化镁的作用
2018-12-19 17:39:35
①氟化镁能降低电解质的熔点。 ②氟化镁能增加电解质的表面张力,这对减少铝的再溶解损失,促进电解质中的碳渣分离起到有益的作用;所以MgF2间接地起了提高电解质导电性的作用,MgF2在这方面的作用比氟化钙更大些。 ③氟化镁是一种矿化剂,能加速a—Al2O3的矿比作用,这对于在电解槽侧壁上形成稳定的结壳起到有益的作用。④此外,添加MgF2的电解质结壳酥松好打。 但是缺点是氟化镁会在一定程度上减小氧化铝的溶解度和溶解速度,增大电解质密度,稍稍降低导电率等,所以MgF2只在沿炉帮附近处添加,而不添加在里边,以免在阳极底下产生多量沉淀。我国铝厂推行“勤加工,少下料”作业法,可以弥补因添加MgF2而带来的缺点。因此,氟化镁是一种有益的添加剂。一般添加为4—6%,添加氟化钙的作用基本上与MgF2一致。
辉锑矿的晶体形态及结构
2018-12-10 09:46:24
晶体形态
斜方双锥晶类,晶体为长柱状针状或矢状,沿c轴伸长。单形有斜方柱m(110);平行双面b(010)及斜方双锥s(111)。
晶体结构
晶系和空间群:斜方晶系,对称型Pbnm;
晶胞参数:a0=11.20埃,b0=11.28埃,c0=3.83埃;
粉晶数据:2.764(1)3.053(0.95)3.556(0.7)(Fiona)
电解铝加工中添加氟化镁的作用
2019-01-03 09:37:04
①氟化镁能降低电解质的熔点。
②氟化镁能增加电解质的表面张力,这对减少铝的再溶解损失,促进电解质中的碳渣分离起到有益的作用;所以MgF2间接地起了提高电解质导电性的作用,MgF2在这方面的作用比氟化钙更大些。
③氟化镁是一种矿化剂,能加速a—Al2O3的矿比作用,这对于在电解槽侧壁上形成稳定的结壳起到有益的作用。④此外,添加MgF2的电解质结壳酥松好打。
但是缺点是氟化镁会在一定程度上减小氧化铝的溶解度和溶解速度,增大电解质密度,稍稍降低导电率等,所以MgF2只在沿炉帮附近处添加,而不添加在里边,以免在阳极底下产生多量沉淀。我国铝厂推行“勤加工,少下料”作业法,可以弥补因添加MgF2而带来的缺点。因此,氟化镁是一种有益的添加剂。一般添加为4—6%,添加氟化钙的作用基本上与MgF2一致。
硫酸法钛白粉的生产--硫酸亚铁结晶与晶体分离
2019-02-15 14:21:24
一、硫酸亚铁溶解度与温度的联系 硫酸亚铁的溶解度跟着温度的下降而下降很大(见表1)。
表1 不同温度时硫酸亚铁在钛液中的溶解度温度/℃
溶解度(FeSO4)/(g/L)
温度/℃
溶解度(FeSO4)/(g/L)30
240
5
9520
190
0
7915
130
-2
5910
117
-6
38
二、硫酸亚铁的结晶分出 钛铁矿粉与硫酸酸解后,经浸取所得到的钛液,其含铁量是比较高的,但此刻钛液的温度较高,因而硫酸亚铁的溶解度也比较大,其实践溶解的量没有到达其溶解度,这种溶液是不饱满的。假如钛液的温度下降,则硫酸亚铁的溶解度也下降,当溶解度下降至与实践溶解量持平时,溶液就变成饱满溶液。假如持续下降温度,溶解度也持续下降,其溶解度便小于硫酸亚铁的实践溶解量,此刻就成了过饱满溶液。过饱满溶液是不稳定的,只需有微量的固体或器皿表面粗糙,都会构成结晶中心,硫酸亚铁所超越饱满的那一部分就结晶分出。 三、铁钛比及其操控 钛液中总铁含量和总Ti02含量之比称为铁钛比。其公式如下: 铁钛比的凹凸,对水解产品的偏钛酸的颗粒巨细和结构有必定的影响。因而在钛出产中,特别是在涂料钛出产时,铁钛比有必要操控在必定的规划内。[next] 四、除掉硫酸亚铁的原因 从钛铁矿经过酸解,再经过加水浸取和用铁屑或铁粉复原,所得到的钛液中,含有很多的硫酸亚铁。将钛液进行冷冻结晶的意图首要是使硫酸亚铁成为晶体分出,然后经过过滤,使大部分硫酸亚铁从钛液中别离出去。钛液除掉硫酸亚铁的意图首要是以下几方面。 ①有利于后期水解今后所得到偏钛酸的水洗。钛液中含铁量削减了,就能缩短偏钛酸的水洗时刻,然后进步水洗功率和进步产值。 ②能够调整铁钛比,使硫酸亚铁与Ti02的份额契合水解工艺的要求。 ③除掉硫酸亚铁,能够一起带走很多的结晶水,使钛液的总钛浓度进步,由120--140g/L,进步到150-180g/L,然后可减轻后期浓缩的担负。 ④收回的硫酸亚铁是一种化工原料,能够使物质得到充分运用,将其卖出去,所得的收人能够冲减主产品的本钱。 ⑤酸解后浸取和复原所得钛液的硫酸亚铁浓度较高,在寄存和运送时,稍为冷却,即会有硫酸亚铁结晶分出,这样会影响贮槽的运用或阻塞泵体和管道。因而要及时除掉硫酸亚铁,使今后的寄存和输液不会构成费事。 五、硫酸亚铁的性质及其加热变白、久存变黄的原因 从水溶液或稀硫酸溶液中结晶出来的硫酸亚铁,是一种浅绿色的具有必定形状的晶体,每1mol硫酸亚铁含有7mol结晶水,分子式为FeSO4·7H2O,一般称为绿矾。它的晶型属单斜晶系,熔点64℃,相对密度为1. 899;在90℃会失掉1mol结晶水,成为六水物FeS04·6H2O;在300℃再脱去5mol结晶水,成为一水物FeS04·H2O;在300℃以上逐渐失掉终究1mol结晶水;在700℃以上彻底脱掉结晶水,并分解成二氧化硫、三氧化硫和氧化铁红。一水物和无水物的硫酸亚铁均为白色粉末,与水触摸又从头变为绿色物。将其露出于空气时,其表层在游离酸的效果下,被空气中的氧气氧化为硫酸高铁或碱式硫酸铁。因为酸性很弱,硫酸高铁易水解生成棕色的氢氧化亚铁。其氧化水解反应式如下: 六、结晶的办法、蒸腾结晶的原理及其习惯规划 结晶可分为蒸腾结晶、冷冻结晶和真空结晶等三种。蒸腾结晶是经过加热使溶液中的溶剂不断蒸腾,使溶液不断浓缩终究到达过饱满而分出晶体。这种办法适用于某些在不同温度时溶解度改变很小的盐类如食盐,不适用于绿矾的结晶。后两种办法才适用于绿矾结晶。[next] 七、冷冻结晶的原理及办法 冷冻结晶的原理是经过热交换,使溶液下降温度,终究到达过饱满而分出晶体。常用的办法有天然冷却结晶和机械冷冻结晶。 1.天然冷却结晶 这种结晶的办法比较原始和简略,就是将钛液寄存,运用钛液温度与室温间的温差,由其天然冷却,使硫酸亚铁结晶出来。因为降温慢,又是中止结晶,因而得到的是大块的晶体。 天然冷却结晶的长处是设备结构简略,一般可用陶瓷缸、塑料槽等,一起不需求耗费动力。缺陷是需求很多冷却设备,占地面积大;冷却终究温度由气温而定,不能调理,结晶进程慢,夏日气温高,结晶更慢,得到的晶体更少;铁钛比值难以操控;晶体收回率低;操作强度大,不适宜工业化出产运用。 2.机械冷冻结晶 机械冷冻结晶是运用低温冷冻液,经过热交换器(冷冻盘管)与钛液进行热交换,使钛液敏捷冷却。因而冷冻槽内装置有盘管和转速为50-70r/min的拌和器。具体操作如下:先向冷冻结晶槽注入钛液,为了节约动力,应尽量使液面将盘管悉数吞没,开动拌和器,向盘管送人由压缩机(冷冻机)制冷得到的氯化钙或氯化钠的低温冷冻盐水,常压水解法可用自来水。开端时的盐水温度不宜过低,避免在盘管外敏捷结晶出一层厚晶体硬壳,影响热交换。然后跟着钛液温度的下降,逐渐将盐水温度下降,直至到达所需冷冻的终了温度。用加压法出产颜料钛时,要求Fe含量与Ti02含量比为0.20-0.25,则其冷冻终了温度要操控在4-5℃;用常压法水解要求铁钛比为0.28-0.33,以及出产珐琅或电焊条用钛,对铁钛比无严格要求,其冷冻终了温度都能够操控在10一15℃。 此法的长处是处理了天然冷却结晶法的各种缺陷。可是其缺陷是设备较杂乱,要耗费动力。国内规划较小的钛厂大部分选用这种结晶办法。 为了节约动力,一些供应商对冷冻结晶进行了下列改善。 ①在冷冻盘管内先通自来水,冷冻至必定温度后,改用低温冷冻盐水。 ②在冷冻结晶槽内装置双排冷冻盘管,别离通自来水及冷冻盐水,先通自来水,后通冷冻盐水。 ③让钛液经过三级阶梯式冷冻结晶槽,分三阶冷冻。榜首槽方位最高,用自来水冷却,再流人第二槽,用现已冷冻好并已滤去绿矾的冷钛液,终究流人用冷冻盐水冷冻的第三槽。 八、真空结晶的操作及其优缺陷 在规划较大的钛出产进程中,常选用真空结晶法除掉硫酸亚铁。该法是将弄清后的钛液泵人底部带有拌和且具有杰出密封功能的结晶罐内,钛液容积在35-45m3之间。用水环式真空泵对结晶罐内抽真空,导致钛液温度下降。待钛液开端呈现固体晶核时(即温度为36-37℃),再敞开蒸汽喷发器,进一步增强对结晶罐内抽真空,一起加大冷却水流量,将二次蒸汽和喷发蒸汽冷却为冷凝水,不凝气体由真空泵排出。榜首结晶阶段,只开水环泵,一般需40-60min,第二结晶阶段,加开喷发器,一般需2h即可到达所要求的结晶温度(15-20℃)。然后渐渐封闭蒸汽喷发器,将水环泵阀门调至放空方位,使结晶罐内康复常压状况。将悬浮液从结晶罐底部阀门排出,经离心机别离,除掉七水硫酸亚铁。其间用于喷发器的蒸汽压力P汽≥0.7MPa,喷发器的蒸汽流量一般为1. 5-1.8吨/h,循环冷却水流量为60-250m3/h。[next] 真空结晶的进程与机械冷冻结晶的进程是相同的,都是使钛液冷冻至硫酸亚铁到达过饱满而分出结晶体。可是真空结晶没有热交换进程,钛液的热量是由一小部分溶液的蒸腾吸热而得以除掉。这是因为在减压(真空)下,钛液的沸点下降而构成部分欢腾,使溶剂蒸腾,因为气化潜热,需求吸收很多的热,使钛液敏捷冷冻而结晶分出绿矾晶体。 与机械冷冻结晶比较,真空结晶具有下列长处: ①蒸腾与冷却一起进行,结晶功率高; ②设备选材简略,修理少,寿命长; ③附属设备简略,出产才能大; ④溶液绝热蒸腾冷却,不需求热交换所需求的传热面积,设备出资费用低; ⑤归纳能耗低,出产费用低; ⑥设备占地面积小,整体均匀造价低; ⑦结晶后钛液浓度高,结晶终了温度高,可减轻后边浓缩的工作量。 缺陷: ①操作操控较杂乱; ②耗用蒸汽和冷却水多; ③所得的绿矾晶体粒径较小,在选用离心机别离时,要考虑到这一要素。 九、用氯化钙或氯化钠作冷冻介质的原因 冷冻介质的效果,是将冷冻机制得的“冷”,不断地传递到结晶槽内的钛液中。因为水在0℃时即结成冰,不能再循环,而氯化钙和氯化钠的溶液冰点较低。其使用浓度应由需求的盐水的温度而定,要求盐水的温度越低,则盐水越浓。例如要求盐水的最低温度为-10℃,则氯化钙溶液的浓度应不低于14. 7%;如用氯化钠,则其浓度应不低于14%。 十、硫酸亚铁晶体的别离及别离后的冲刷 硫酸亚铁晶体是经过过滤与钛液别离的。因为硫酸亚铁晶体的空隙间尚带有一些残留的钛液,如不冲刷收回,使钛液丢失影响收回率,一起下降了硫酸亚铁的质量,因而应该用水冲刷加以收回。 硫酸亚铁晶体自身能溶于水,因而在用水冲刷时,不可避免地会构成部分晶体的从头溶解。为了尽量削减这种从头溶解又要将晶体尽量冲刷洁净,能够把冲刷分两次进行,榜首次冲刷就用上批晶体第2次冲刷过的水,其洗液可在不影响钛液目标的情况下,并人过滤的钛液内,或用于酸解固相物的浸取;第2次冲刷用自来水,其洗液保存于下批晶体的榜首次冲刷之用,所用自来水最好用冰水,以削减晶体的从头溶解。[next] 十一、真空吸滤槽的结构及其吸滤操作 真空吸滤槽为长方形槽,槽身和槽底用硬聚氯乙烯板制成,并用角钢在外边加固。底呈卧底圆筒形,槽内中部有一层假底,假底为多孔塑料板,板上铺以滤布,一般为耐酸的毛毡或涤纶绒布。滤布上再铺一层多孔的稍薄的压层塑料板。操作时,在槽的下半部抽真空,浆料放在上半部,钛液透过滤布流入下部,而硫酸亚铁晶体则留在滤布上面。待吸滤的钛液抽吸干今后,用高压水将上批第2次冲刷绿矾的水进行冲刷,吸滤干今后再用自来水冲刷。再次吸滤,干了今后,即用人工将槽内的硫酸亚铁晶体铲除出来。这种过滤办法,设备简略,易于制作,易于操作,出资不大,比较有用。但其劳动强度较大。现在规划较小的钛厂大都选用这种过滤办法。 十二、离心机的结构及其过滤原理 离心机是运用高速旋转时所发生的离心力,使固液别离的一种过滤机。 含有绿矾晶体的钛液,在全速下加人转鼓。鼓内覆以耐酸滤布袋,当加料量到达装料极限后,当即中止加料。在转鼓高速旋转时,料液在离心力的效果下,钛液经过滤布,排出转鼓,构成滤液,经下部出口处流出。绿矾晶体则留在转鼓内,待甩干后,用少数水冲刷,再甩干后即可停机,用人工从上部卸料。 这种离心机过滤速度快,出产功率高,但仍需人工卸料,仍有必定的劳动强度。因为绿矾晶体颗粒较大,也能够选用卧式主动卸料离心机过滤,选用程序操控,主动进料、冲刷、甩干和卸料,可大大地减轻劳动强度。 某厂引入转筒2050mm*1000mm卧式离心机,单台处理才能可满意1万吨/年钛的出产要求。别的某厂引入圆盘过滤机别离绿矾。 十三、冷冻结晶工序的质量目标操控 ①盐水温度高温冷冻盐水10-20℃,低温冷冻盐水<-10℃。 ②冷冻钛液温度加压水解法颜料级4-5℃,坚持20min;常压水解法颜料级和非颜料级10-15℃坚持至合格停止。 ③硫酸亚铁含量FeS04·7H20含量≥90%;残钛含量≤0. 2%。 ④冷冻后钛液的质量目标见表2。
表2 冷冻后钛液的质量目标目标称号
颜料级
非颜料级加压水解法用
常压水解法用总TiO2含量/(g/L)
150~180
150~180
120~130F值
1.8~2.1
1.75~1.9
1.7~1.9三价钛含量/(g/L)
2.0~5.0
1.0~3.0
1.5~3稳定性
≥350
≥300
≥300铁钛比
0.2~0.25
0.28~0.33
—
钼有望取代硅成为未来晶体管成分
2018-12-10 09:46:12
“随着我们的芯片变得越来越小、越来越快,越来越接近当前制造工艺的极限,微处理器领域的调查者们一直在寻找制造芯片的新材料。石墨烯本来有希望的,可是 最近有调查显示,它不适合代替硅作为制造CPU的材料。这是因为石墨烯的能量级之间差值太小,即意味着用它制作的晶体管无法实现01转换。当然也可能有一些我们尚未找到的应对办法,但其实也没必要使用石墨烯制造处理器。 洛桑联邦理工学院纳米电子与结构实验室(LANES)发现,辉钼矿(MoS2)可能成为硅理想的替代品。” (miki)
稀土在激光晶体中的应用及发展前景
2019-03-07 11:06:31
一、激光晶体的重要性及其远景六十年代激光器的呈现,创始了光学范畴的簇新局势,促进了光电技能的进程和展开。激光技能是光电子技能的中心组成部分,而激光晶体是激光器的作业物质。自1960年第一台红宝石激光器面世今后,人们对激光作业物质进行了广泛深化的研讨与探究。固体激光晶体阅历了六十年代的起步,七十年代的探究,八十年代的展开过程,固体激光晶体己从开始几种基质晶体展开到常见的数十种。作为固体激光器的主体,激光晶体展开成固体激光技能的重要支柱。正是因为激光晶体具有如此的重要性,才使其成为具有宽广展开远景的固体激光材料。依据国外有关资料,世界激光器具有持续安稳增加的商场远景。多年来各国政府在拨款方面逐步削减,迫使各厂商尽力开发民用产品,选用新技能和降低成本的办法,并结合用户商场的需求开发新产品,特别自1996丰以来,激光器商场,包含材料加工、医疗、通讯等敏捷扩展,供应持续安稳的增加。据BCC公司的计算标明,按均匀年增加12.1%计,仅美国激光材料和元部件商场从1996年的4.763亿美元将到达2000年的7.653亿美元。二十一世纪是信息化的世纪,光电子技能是信息社会展开的强壮推进力,因而,光电子工业一向被认为是下世纪的重要支柱工业。特别是许多传统工业在金融风暴的冲击下纷繁不支倒地,更使微电子和光电子等高科技工业支撑经济增加的人物日益突出。在近二十年内,光电子工业将以30-60%的年均匀速度展开,而材料的研讨和开发是光电子技能展开的先导和根底,因而具有宽广的展开远景。作为重要的光电子材料,激光晶体从科学研讨到工业出产,参军用到民用,运用规模很广。现在90%左右的激光晶体是掺入稀土作为激活离子的。因而,稀土在激光晶体中现已成为一族很重要的元素。由此可见,激光晶体的巨大展开将推进稀土的广泛运用。
二、稀土在激光晶体中的运用激光晶体是由晶体基质和激活离子组成。激光晶体的激光功能与晶体基质、激活离子的特性联系极大。现在已知的激光晶体,大致能够分为氟化物晶体、含氧酸盐晶体和氧化物晶体三大类。激活离子可分为过渡金属离子、稀土离子及锕系离子。现在已知的约320种激光晶体中,约290种是掺入稀土作为激活离子的。可见稀土在展开激光晶体材料中的重要作用。在稀土元素中已完成激光输出的有Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb共11个三价离子和Sm、Dy、Tm三个二价离子。稀土的激光功能是因为稀土离子的4f电子在不同能级之间的跃迁而发生的。因为许多稀土离子具有丰厚的能级和他们的4f电子的跃迁,使稀土成为激光晶体不行短少的激活离子,为高新科技供给了许多功能优越的高功率、LD泵浦、可调谐、新波长等掺稀土激光晶体。高功率掺稀土激光晶体首要有掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)、掺钕铝酸钇(Nd:YAP)、掺铝钆稼石榴石(Nd:GGG)和掺钕铝酸镁镧(Nd:LMA)等。其间,Nd:YAG最重要,运用最广,用量最大。国外早已投入出产,在美国Nd:YAG晶体现已商品化,新产品质量安稳,占据世界大部分商场。可调谐激光晶体相同很有目共睹。运用Ce离子的宽带跃迁,从Ce:YLF和Ce:LaF3等晶体中取得可调谐的紫外激光。现在最为有用的和可接连调谐的紫外激光晶体是Ce:LiCAF、Ce:LiSAF。用于LD泵浦激光器的晶体首要有Nd:YVO4、Nd:YAG、Nd:YLF等,其它适宜的泵浦的晶体还有Yb:YAG等。我国的YVO4、Nd:YVO4晶体均已享誉世界商场,据估计其产品现在占世界商场的l/3。在稀土激活离子中常用的是Nd离子,它输出波长为1.06μm。多年来人们一向在进行新波长激光晶体的探究作业。其间比较成功并取得实践运用的有掺Er和Ho的激光晶体。这些晶体输出的波长对人眼安全,大气传输特性好,对战场的烟雾穿透才干强,保密性好,合适军用。并且其波长简单被水吸收,更合适于激光医疗,在表面脱水和生物工程等方面,也将取得运用。现在我国对Ho:Cr:Tm:YAG、Er:YAG和Ho:Er:Tm:YLF已有小批量试制才干,但末构成批量产品。
三、稀土的展开远景 1、稀土在晶体中的运用远景Nd:YAG晶体具有光学均匀性好,机械强度高,物化功能安稳,导热系数高,激光功能杰出及成长工艺老练等长处。正是因为Nd:YAG晶体具有这些优秀的功能,并可在室温下可完成脉冲和接连等多种方法的作业,所以它在军事、工业和医疗等方面取得了广泛的运用,是现在固体激光材料中用量最大的激光晶体。在军事方面,Nd:YAG晶体是运用最广泛的固体激光器的作业物质,是军用固体激光技能的支柱。现在90%以上的军用固体激光器是以Nd:YAG激光晶体为作业物质的。在工业范畴,Nd:YAG晶体因为能取得高功率激光输出而广泛运用于材料加工。全世界用于材料加工的激光器供应额持续增加,其间高功率激光器的供应坚持微弱气势,其首要原因是全世界轿车制造商持续推出新类型,零部件更多选用激光加工,并且激光加工逐步从运用C02激光器转向选用Nd:YAG激光器。依据LaserFocusWorld的计算,1997年全世界用于材料加工的Nd:YAG激光器,供应额为1.17亿美元,1998年用于材料加工的Nd:YAG激光器,供应额2.89亿美元,1999年用于材料加工的Nd:YAG激光器,供应额估计增加8%,达3.12亿美元。医学和医疗范畴,也一向是Nd:YAG激光器的重要运用之一,在所有激光医疗设备中,Nd:YAG激光医疗设备都得到广泛的运用。这不只因其重复频率和均匀功率较高。更首要是其1.06μm波长可用石英光纤导光,因而能够被柔软的传输线传输功率。依据LaserFocusWorld的计算,全世界固体激光器在医疗方面的运用,1997年供应额为1.59亿美元,1998年供应额为2.7亿美元,1999年供应额估计达3.1亿美元。2、稀土在泵浦激光晶体中的运用远景八十年代半导体激光器(LD)取得了重大进展,成为固体激光器的一种新式泵浦源。可用二极管泵浦的激光晶体多种多样,除了传统的激光基质YAG、YLF外,还有高增益YV04等,激活离子除传统Nd离于外,还有Yb、Ho、Tm、Er离子等。Yb:YAG具有许多特色合适高功率LD泵浦,有或许展开成为重要的大功率LD泵浦用激光材料。Yb:S-FAP晶体将来有或许用于激光核聚变的激光材料,引起人们的重视。Tm:YAG、Ho,Tm:YLF、Ho,:YLF激光晶体的发射波长合适在军事上运用。3、稀土在可调谐激光晶体中的展开远景掺稀土的可调谐激光晶体中除上述的晶体以外,还有Cr,Yb,Ho:YSGG激光晶体等。Cr,Yb,Ho:YAGG激光晶体的波长在2.84-3.05μm之间接连可调。据计算世界上用的红外寻弹头大部分是选用3-5μm的中波红外勘探器,因而研发Cr,Yb,Ho:YSGG激光晶体,可关于中红外制导武器对立供给有用的搅扰源,具有深远的军事含义。别的,3-5μm的红外光能够用来远距离勘探化学物质,因而可用于反化学战和环境保护。4、稀土在新波长激光晶体中的运用远景稳固展开已有的产品,如Ho:Cr:Tm:YAG、Ho:Er:Tm:YLF、Er:YAG等,进一步进步晶体质量,完成大批量出产。一起要持续加强开辟运用价值大的激光新波段。
四、领会和主张我国较早地展开了激光晶体的研讨与出产,其间华北光电技能研讨所是首要单位。华北光电技能研讨所长时间承当军工研讨使命,具有雄厚的科研才干,具有很强的产品开发才干,不只在科研上取得许多效果,并且在科研效果的转化上也作出了很大的成果。所取得的最重要的科研效果Nd:YAG激光晶体己转化为产品,1985年经过JYN-1型Nd:YAG激光棒规划定型判定,成长的毛坯直径为30-35mm,1991年经过JYN-3型Nd:YAG激光棒规划定型判定,成长的毛坯直径到达由40-45mm。而现在华北光电子技能研讨所成长的Nd:YAG除毛坯直径到达55-60mm,长度为210mm,并己开始构成规模化出产成为供应国内外的重要产品。
在如前所述的激光晶体杰出展开远景下,进一步开辟稀土产品的国内外商场,建立我国在世界稀土方面的位置,显得尤为重要。我国具有丰厚的稀土矿产资源,在世界上享有必定的位置,适当部分的稀土产品出口在世界上具有必定的竞争力。因而在这样较高的展开起点上,我国稀土供应商有必要争夺自动,大力开发稀土氧化物的出产,除了满意国内商场需求外,还应活跃开发国外商场,推进我国稀土工作的展开,只要这样才干稳固我国已具有的稀土重要出产基地的位置,才干展开成为重要的稀土产品出口商。
比水轻!新方法设计出超轻铝晶体
2019-01-08 17:01:42
据物理学家组织网近日报道,美国犹他州立大学(USU)和俄罗斯南联邦大学的科学家,利用计算机模型设计出比水还轻的超轻晶体铝。发表在较新一期《物理化学杂志》网络版的这一重大突破性成果,有望用于航天飞机和汽车等领域制造超轻部件。科学家模拟设计出比水更轻的超级四面体铝晶体。俄罗斯南联邦大学科学家供图
传统形式的铝晶体虽然是比较轻的金属,但因为其密度(2.7克/立方厘米)大于水的密度(1克/立方厘米),用其制成的勺子放在充满水的水槽后还是会沉到水底。而这次获得的新晶体密度只有0.61克/立方厘米,不仅密度显著低于传统金属铝,还意味着其能漂浮在水面上。
在新研究中,USU化学家亚历山大·博尔德雷夫带领团队,从分子水平对铝金属进行了全新设计,通过计算机模拟获得了比水更轻的超轻晶体铝。博尔德雷夫表示:“我们使用非常具有创意的方法完成了这次突破——以大家熟知的钻石为基础,将其中的每个碳原子用铝原子取代,得到了类似钻石的四面体结构晶体铝。进一步计算后,我们发现,这是一种非常稳定的全新超轻晶体铝结构。”
由于铝金属拥有非磁性、耐腐蚀且含量丰富、相对便宜和易于生产等诸多优点,这种全新超轻铝结构未来会广泛应用于研制更轻便的航天飞机和汽车部件等方面。博尔德雷夫表示,虽然这种材料的强度等其他特性还有待进一步研究,推测其如何运用还为时尚早,但这次发现的较大突破点在于,为设计全新材料提供了一种创新方法。“我们的创新之处在于,可完全基于一种已知结构来设计新材料。”
铝氧化制作标牌氧化方法
2019-02-28 10:19:46
铝氧化标牌制造、面板的氧化办法有以下几种: 1.沟通氧化上色,氧化膜软合适冲压凸字后加工; 2.室温硫酸氧化合适染黑色; 3.低温硫酸氧化,氧化膜详尽又硬,合适染印地素、金色染料等; 4.硫酸、草酸混酸氧化可在常温条件下得到硬氧化膜; 5.瓷质氧化用铬酸和阳极氧化,表面同瓷釉.
紫铜氧化
2017-06-06 17:50:09
紫铜氧化以后是会变成黑色,长期在潮湿环境中会变绿色。紫铜很容易氧化,这对于一些工厂想要长期的储存紫铜是一个很大的问题。那么如何有效的防治紫铜氧化这个问题呢?首先来了解一下紫铜的一些性质:紫铜 因呈紫红色而得名。它不一定是纯铜,有时还加入少量脱氧元素或其他元素,以改善材质和性能 ,因此也归入铜合金。中国紫铜加工材按成分可分为:普通紫铜(T1、T2、T3、T4)、无氧铜(TU1、TU2和高纯、真空无氧铜)、脱氧铜(TUP、TUMn)、添加少量合金元素的特种铜(砷铜、碲铜、银铜)四类。紫铜的电导率和热导率仅次于银,广泛用于制作导电、导热器材。紫铜在大气、海水和某些非氧化性酸(盐酸、稀硫酸)、碱、盐溶液及多种有机酸(醋酸、柠檬酸)中,有良好的耐蚀性,用于化学工业。另外,紫铜有良好的焊接性,可经冷、热塑性加工制成各种半成品和成品。20世纪70年代,紫铜的
产量
超过了其他各类铜合金的总
产量
。防治紫铜氧化主要有一下几个方法:1.定期用稀盐酸清洗铜锈,因为附着的铜锈也会加速铜的氧化。 2.可在铜棒表面涂抹油类,减少与空气接触。3.保持储存环境的通风,干燥4.防锈油漆5.铜棒中的杂质
金属
或者碳元素都会加速氧化。想要了解更多关于紫铜氧化的信息,请继续浏览上海
有色
网。
碳纳米管分离技术实现重大突破 有望实现全面取代晶体硅
2019-03-07 11:06:31
幻想下有那么一张电子报纸,你既能够将其卷起,又能将它抚平,即使咖啡在上面打翻了,这张报纸仍旧能持续作业,在你面前跟新的最近的新闻。这样的场景在碳纳米管(CNT)技能带来性打破后就能完结,麦克马斯特大学的研讨者提出,他们开发了一种全新的途径来纯化碳纳米管。碳纳米管这种精密的半导体材料,被认为是很可能能在芯片制造业中替代硅的奇特材料。幻想下有那么一张电子报纸,你既能够将其卷起,又能将它抚平,即使咖啡在上面打翻了,这张报纸仍旧能持续作业,在你面前跟新的最近的新闻。
这样的场景在碳纳米管(CNT)技能带来性打破后就能完结,而由于一项技能的严重瓶颈,人们现已等待了很久了。可是现在,科学家们现已找到了解决方案。
这项技能革新由来自麦克马斯特大学的研讨者提出,他们开发了一种全新的途径来纯化碳纳米管。碳纳米管这种精密的半导体材料,被认为是很可能能在芯片制造业中替代硅的奇特材料。
“一旦咱们能以既牢靠又实惠的办法取得纯度很高的纳米管,那么许多电子产品的开展都会变得非常迅速。”艾利克斯·阿德罗诺夫(AlexAdronov)如此说道,他是麦克马斯特大学的一位化学教授。
碳纳米管就像一根头发丝儿相同,可是其直径一般在一到几十个纳米之间,长度则远大于其直径。清华大学魏飞教授带领的的团队制备出了世界上最长的碳纳米管,其单根长度能够到达半米以上。碳纳米管作为具有必定柔性导电才能的纳米材料,一向肩负着能变革硅基电脑和电子设备的希望。可是这种材料一向有个缺点,就是无法在制备进程中将金属型碳纳米管和半导体型的碳纳米管别离开来,由于在制备进程中这两者都是一同发生的,此进程引进加热碳基气体直至纳米管的团簇构成,呈黑雾状。
在碳纳米管制备进程的最终阶段,半导体型碳纳米管会和金属型你中有我,我中有你一般地混在一同。虽然这两种碳纳米管都非常有价值,可是有必要分隔运用,由于只要纯的碳纳米管(半导体型或许金属型)才能在器材层面得到使用,所以有用的别离技能也就成了碳纳米管走向使用的一个技能难点。
全球科学家现已花了许多的时刻来测验各种别离技能。虽然已有研讨者研制出一种高分子试剂,能和半导体型的碳纳米管混兼并一同被溶剂冲刷走,然后经过后期的提取取得半导体型碳纳米管,可是提取金属型碳纳米管的办法现在发展缓慢。
而现在,阿德罗诺夫课题组机敏地发现了这种办法:他们将能别离半导体型碳纳米管的高分子试剂的电学特性倒置,就能得到了只别离金属型碳纳米管的新式高分子试剂。
课题组的这一成就与其他试验室搭档的作业也休戚相关,麦克马斯奸细学院和加拿大电镜中心都向该课题组委派了专家学者,还为他们供给了许多试验设备。
对此,阿德罗诺夫表明非常感谢,乃至这么说:“世界上没有什么地方能完结这么好的跨学科研讨。”
那么下一步是什么呢?阿德罗诺夫表明将倾尽课题组所有人的尽力寻觅能更高效别离碳纳米管的高分子试剂,并将这一进程以商业出产的标准完善。
黄铜氧化
2017-06-06 17:50:00
黄铜氧化是指黄铜件经过一系列的氧化工艺从而给黄铜件镀上一层氧化膜的过程。对于黄铜件的防腐蚀具有重要的作用。 黄铜氧化方法一般是黄铜件在含有碱式碳酸铜的氨液中进行氧化,该黄铜氧化工艺具有工艺设备简单,可室温操作,成膜速度快,生产成本低等优点,被认为是黄铜材料的主要氧化方法。 黄铜氧化缺点:常因氧化前预处理方法选用不当和难以避免沉淀于膜上的红色挂霜等问题的存在,往往不能获得理想的氧化膜质量,阻碍了该工艺进一步应用和发展。 黄铜氧化成膜速度过慢原因: 黄铜氧化速度过慢,一般是因为氧化溶液使用一定时间之后,溶液开始老化,由原来的清亮透彻的深蓝色变成混浊的蓝黑色,这是溶液中积聚过多的锌盐和消耗过多的原溶液所致,这时应该更换溶液,但更换时最好留下1/l0~1/20旧液作为“药引子”,这样使用效果好。虽然这样,但也不要当天即用。 黄铜氧化溶液若要继续使用,则需加点温(30~40℃),但此时所获膜层颜色显得较黑,光泽性也比较差。 为提高黄铜氧化溶液的利用率,黄铜氧化溶液使用时尽可能不加温,使用后妥善保管。 黄铜氧化氧化膜表面红色挂灰,其产生的原因是:(1)黄铜氧化氧化液使用过久,有少量金属铜游离析出;(2)黄铜氧化氧化过程中的置换铜层;(3)黄铜氧化氧化前预处理过程中酸洗不当,工件表面已有置换铜层。 上述三点中除了(3)可在酸洗中采取措施去除之外,(1)和(2)两点较难避免,只能黄铜氧化氧化后在膜上设法除去。经过多种酸、碱处理试验发现,用5~7g/L的氰化钠溶液清洗黄铜氧化氧化膜上的红色挂灰效果最好,经此溶液中清洗后的黄铜氧化氧化膜表面不但红色挂灰全部消失,而且黄铜氧化氧化膜色泽更佳,呈深乌黑色,操作也很方便,是一种理想的除挂灰方法。 更多关于黄铜氧化的资讯,请登录上海有色网查询。
铝板氧化
2017-06-06 17:50:09
有关铝板氧化的过程:以铝板为阳极置于电解质溶液中,利用电解作用,使其表面形成氧化铝薄膜的过程,称为铝板的阳极氧化处理。其装置中阴极为在电解溶液中化学稳定性高的材料,如铅、不锈钢、铝等。铝阳极氧化的原理实质上就是水电解的原理。当电流通过时,在阴极上,放出氢气;在阳极上,析出的氧不仅是分子态的氧,还包括原子氧(O)和离子氧,通常在反应中以分子氧表示。作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化,形成无水的氧化铝膜,生成的氧并不是全部与铝作用,一部分以气态的形式析出。 阳极氧化膜生长的一个先决条件是,电解液对氧化膜应有溶解作用。但这并非说在所有存在溶解作用的电解液中阳极氧化都能生成氧化膜或生成的氧化膜性质相同。 阳极氧化按电流形式分为:直流电阳极氧化,交流电阳极氧化,脉冲电流阳极氧化。按电解液分有:硫酸、草酸、铬酸、 混合酸和以磺基有机酸为主溶液的自然着色阳极氧化。按膜层性子分有:普通膜、硬质膜(厚膜)、瓷质膜、光亮修饰层、半导体作用的阻挡层等阳极氧化。铝及铝 合金常用阳极氧化方法和工艺条件见表-5。其中以直流电硫酸阳极氧化法的应用最为普遍。 阳极氧化膜由两层组成,多孔的厚的外层是在具有介电性质的致密的内层上上成长起来的,后者称为阻挡层(也称活性层)。用电子显微镜观察研究,膜层的纵横面几乎全都呈现与
金属
表面垂直的管状孔,它们贯穿膜外层直至氧化膜与
金属
界面的阻挡层。以各孔隙为主轴周围是致密的氧化铝构成一 个蜂窝六棱体,称为晶胞,整个膜层是又无数个这样的晶胞组成。阻挡层是又无水的氧化铝所组成,薄而致密,具有高的硬度和阻止电流通过的作用。阻挡层厚约 0.03-0.05μm,为总膜后的0.5%-2.0%。氧化膜多孔的外层主要是又非晶型的氧化铝及小量的水合氧化铝所组成,此外还含有电解液的阳离子。 当电解液为硫酸时,膜层中硫酸盐含量在正常情况下为13%-17%。氧化膜的大部分优良特性都是由多孔。 外层的厚度及孔隙率所觉决定的,它们都与阳极氧化条 件密切相关。 更多铝板氧化信息请详见于上海
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阳极氧化及化学氧化的区别
2018-12-28 09:57:31
★阳极氧化的概念:铝及其合金在相应的电解液和特定的工艺条件下,由于外加电流的作用下,在铝制品(阳极)上形成一层氧化膜的过程.阳极氧化如果没有特别指明,通常是指硫酸阳极氧
1、阳极氧化的作用:
☆防护性
☆装饰性
☆绝缘性
☆提高与有机图层的结合力.
☆提高与无机覆盖层的结合力
☆开发中的其它功能
2、铝合金的化学转化膜处理(化学氧化,钝化,铬化)
★铝合金的化学转化膜通过化学氧化取得,可参考美军标MIL-C-5541。
★为什么要进行铝合金的化学转化膜处理?
☆加强铝合金的防锈能力。
☆可以起稳定接触电阴的作用。(曾经一客户产品要求导电氧化,其目的就是起稳定接触电阻及导电作用)
☆转化膜较薄(约0.5~4um),质软、导电、多孔,有良好的吸附能力,通常做为油漆或其他涂料的底层。
☆不改变材料的机械性能。
☆设备简单、操作方便、价格便宜。
☆不影响工件尺寸。
★转化膜厚度
铝合金表面的化学转化膜较薄约0.5~4um,转化膜是一种凝胶体,很难直接测量,通常只是称量工件化学氧化前后的重量,或以表面色泽和盐雾试验来判断氧化膜的耐蚀能力。
★划伤后的防腐功能
铝合金表面的化学转化膜是一种凝胶体,此胶体在转化膜划伤后可以移动,划伤痕周围的凝胶会移动至划伤表面,结合在一起,继续、阻挡铝合金被腐蚀,仍然有防腐功能。
★颜色
铝合金化学转化膜的色泽有灰色、白色、草绿色、金黄色、彩虹色,转化膜的最终色泽,由采用的转化膜药水、操作工艺条件有关。
3、阳极氧化与导电氧化的区别
1).阳极氧化是在通高压电的情况下进行的,它是一种电化学反应过程;导电氧化(又叫化学氧化)不需要通电,而只需要在药水里浸泡就行了,它是一种纯化学反应。
2).阳极氧化需要的时间很长,往往要几十分钟,而导电氧化只需要短短的几十秒。
3).阳极氧化生成的膜有几个微米到几十个微米,并且坚硬耐磨,而导电氧化生成的膜仅仅0.01—0.15微米左右。耐磨性不是很好,但是既能导电又耐大气腐蚀,这就是它的优点。
4).氧化膜本来都是不导电的,但因为导电氧化生成的膜实在是很薄,所以就是导电的了。
阳极氧化与导电氧化的区别
2018-12-28 09:57:24
1)阳极氧化是在通高压电的情况下进行的,它是一种电化学反应过程;导电氧化(又叫化学氧化)不需要通电,而只需要在药水里浸泡就行了,它是一种纯化学反应。
2)阳极氧化需要的时间很长,往往要几十分钟,而导电氧化只需要短短的几十秒。
3)阳极氧化生成的膜有几个微米到几十个微米,并且坚硬耐磨,而导电氧化生成的膜仅仅0.01-0.15微米。耐磨性不是很好,但是既能导电又耐大气腐蚀,这就是它的优点。
4)氧化膜本来都是不导电的,但因为导电氧化生成的膜实在是很薄,所以就是导电的了。
氧化稀土
2017-06-06 17:50:12
氧化稀土(分子式:Re2O3,分子量:328)包括混合稀土氧化物、钐铕钆富集物、单一稀土氧化物。(1)混合稀土氧化物:主要由吸附性矿经过酸溶、草酸沉淀灼烧成混合稀土氧化物。呈深棕色粉末,不溶于水,可溶于酸。用于制取混合稀土
金属
、单一稀土产品。采用双层塑料袋,外套铁桶,每桶净重50kg包装。其质量规格为企业标准。(2)钐、铕、钆富集物:是由混合稀土氯化物经P204或P507分组制得,其氧化物为粉状,氯化物为结晶状。可提取钐、铕、钆的纯
金属
。采用内双层塑料袋,每袋净重5~10kg,外套钙质塑料箱包装。出口规格为:REO不小于92%;Sm2O3不小于30%;EuO3 不小于8%;Gd2O3不小于10%。检验标准GB11065.1~11065.3—89。(3)单一稀土氧化物:包括氧化镧、氧化铈、氧化镨、氧化钕、氧化钐、氧化铕、氧化钆。 由氯化稀土经电解或P507萃取分离制得。采用内衬塑料袋,外套铁桶,每桶净重50kg 包装。可制造各种光导玻璃部件、光导纤维、用于陶瓷、催化剂、电子、激光材料和磁性材料等。注意事项产品易吸水潮解,须存放在干燥的地方,不得露天存放,包装必须严密。更多有关氧化稀土的内容请查阅上海
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铝线氧化
2017-06-06 17:50:04
铝线氧化会产生很大的不良后果。铝线和铜线氧化后的后果,一般会缩短使用周期。接触面电流过大,会产生高热量,产生热量会进一步氧化,如果在接头处会形成一层氧化膜不导电,严重的会使导线电阻加大,容易引起火灾。防止铝线和铜线氧化最好的办法就是在含盐、酸、碱高的环境里不要让它裸露在外面。也有专用的铜铝接头,一边是铜管,一边是铝管,中间的连接是采用闪光焊焊接的,电工器材商店有卖.买时注意规格尺寸,用时铜线插入铜管,铝线插入铝管,用压线钳子把他们压紧。所以要及时注意铝线氧化。