您所在的位置：
上海有色 >
有色金属产品库 >
烧结镁砂与电熔镁砂
烧结镁砂与电熔镁砂
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。
铜合金电渣重熔工艺
2018-12-12 17:59:44
铜合金电渣重熔工艺，其特征在于，电渣重熔时选用如下重量百分浓度渣系之一：(1)二元渣CaF270-80％、Na3AlF620-30％，(2)二元渣CaF2 70-85％、MgF215-30％，(3)二元渣CaF270-80％、NaF20-30％，(4) 三元渣CaF260-80％、MgF215-30％、CaO2-10％，(5)稀土三元渣CaF2 46-54％、Al2O316-24％、CeO26-34％，(6)五元渣CaF258-62％、 CaO8-12％、Al2O38-12％、SiO28-12％、MgO8-12％，渣料在重熔前充分干燥。
电熔铝镁尖晶石技术参数
2019-01-02 16:39:00
性能指标
AM-70
AM-85
AM-92
中档AL2O3%
71-77
81-86
88-92
52-60MgO%
22-27
13-17
7-11
37-47SiO2%
≤0.3
≤0.3
＜0.25
＜2.5CaO%
≤0.4
≤0.3
＜0.2
TiO2＜3Na2O%
≤0.3
≤0.4
＜
—Fe2O3%
≤0.3
≤0.3
＜0.3
＜2体积密度
≥3.35
≥3.40
≥3.45
—真密度
≥3.35
≥3.53
≥3.56
—显气孔率
＜3.5
＜4.0
＜5.0
—矿物相组成
尖晶石
尖晶石、微量刚玉a
尖晶石、刚玉
尖晶石、方镶石粒度
8-5MM 5-3MM 3-1MM 1-0MM细粉
180F 200F 240F 325F
电熔镁铝铁尖晶石工艺探究
2018-12-28 09:57:16
将干燥后的镁铁铝尖晶石砖与镁橄榄石复合砖生坯放入高温炉中，升温到1550℃后保温5h进行烧成处理。制成镁铁铝尖晶石砖与镁橄榄石复合砖，待冷却后取出进行拍照，后进行检测。在1500℃与1550℃的不同温度下，镁铁铝尖晶石与镁橄榄石复合砖烧后线变化率。分别是烧成温度为1500℃，电熔镁铝铁尖晶石与镁橄榄石砖的复合砖试样与烧结镁铝铁尖晶石与镁橄榄石砖的复合砖试样。分别是烧成温度1550℃，电熔镁铝铁尖晶石与镁橄榄石砖的复合砖试样与烧结镁铝铁尖晶石与镁橄榄石砖的复合砖试样。在相同的烧结温度下，电熔镁铝铁尖晶石与镁橄榄石砖复合砖的烧后线变化率要低于烧结镁铁铝尖晶石与橄榄石砖的复合砖的烧后线变化率。
同一材质的镁铝铁尖晶石砖与橄榄石的复合砖，其线变化率伴随着其烧成温度的提高而增大。不同烧结温度镁铁铝尖晶石与镁橄榄石复合砖的烧后线变化率。镁铁铝尖晶石砖与高纯镁橄榄石砖的线膨胀高纯镁橄榄石砖与镁铁铝尖晶石砖的线膨胀。烧后电熔镁铁铝铁尖晶石砖试样的热膨胀曲线。从室温到1500℃左右，线膨胀率逐渐增大，在1500℃左右时呈现线膨胀率大最大值，没有明显下降。所以电熔镁铁铝尖晶石砖从室温到1500℃的线膨胀率在稳定增长。
自熔性烧结矿含铁置的计算
2019-01-25 15:49:24
混合料中矿石所带入的铁全部进入烧结矿中。 设Fe及Fe′表示自熔性烧结矿和混合矿的含铁量%； SiO2′,CaO′及L分别表示混合矿中SiO2及CaO及烧损%； CaO″为石灰石中有效CaO的含量%； O是由石灰石扣除CaO以后带入烧结矿中的氧量,%； Ac是在烧结矿中由焦炭灰分带入各组成的总值，千克/100千克烧结矿。 由100千克混合矿所得的烧结矿数量为： 1)矿石100千克进入烧结矿中的量为(100-L)千克； 2)矿石100千克应配入的CaO数为(SiO2′•R-CaO′)千克； 3)由加入石灰石带入的除CaO以外的组分值千克； 4)100千克矿石生成烧结矿由焦炭灰分带入量Ac。因此100千克矿石生成的烧结矿量为A千克： 举例：求化学成分的混合矿产生烧结矿的含铁量。 100千克混合矿生成烧结矿量为(100-0.96)千克 应配入的CaO量： 16.6×1.2-0.23=19.92-0.23=19.69千克 由石灰石带入的其他组成值：
熔盐电解分离铅与铋
2019-03-04 11:11:26
国外已遍及注重运用熔盐电解别离铅与铋，国内也曾进行过这方面的实验与研讨。
Pb－Bi合金熔盐电解如图1所示。图1 Pb－Bi合金熔盐电解示意图
一、熔盐电解机理
在水溶液电解中，阴极发作的反响是金属阳离子得到电子，复原为金属在阴极分出。而电子的搬迁是因为在阴、阳极加上直流电后，电解液中本来紊乱无次序摆放的阴、阳离子在通电后离子定向运动完成的。很明显，假如经过电路供应金属阳离子必要的电子，相同可到达复原的意图。可是在固相中，因为化合物间的紧密结合，从化合物电子结构中搬迁电子是好不简单的。可是高温熔化后，在液态时，离子搬迁率比固态大得多，经过盐桥（熔盐）的传递，操控必定的技能条件，使金属阳极子与阴离子别离，而得到一种或几种较纯的金属。
用熔盐电解法别离Pb－Bi合金，阴极为铅，阳极为Pb－Bi合金，在电解进程中，凭借于电解质的传递，电解质中铅离子转移到阴极，取得电子而在阴极分出。因为电解质中铅高子浓度平衡受到损坏，合金中的铅离子又进入电解质到达新的平衡。这样旧的平衡被损坏，不断建立新的平衡，而使Pb－Bi合金中的铅转移到阴极分出，到达铅与铋别离的意图。
二、电解质的挑选
电解质的性质、成分，对熔盐电解的产品的质量有很大的影响，其它如电解温度凹凸与电流密度巨细，也有必定的影响。
电解时，熔盐中构成的金属稀溶液对电解质的电学性质、物理学性质、化学性质，都有很大的影响。因为电流经过氯化物电解质在阴极邻近发生的金属的化学势，凭借自由电子经过电解质的分散敏捷传递，这个进程能有效地传递到远离电极的当地，比离子分散的速度要快得多。
电解质有必要具有下列性质：熔点低、离子淌度大、流动性好；电导率大，导电性好，电耗低，报价便宜，来历足够。为了满意以上要求，电解质一般选用由两种或三种氯化物组成的混合盐类。
一般用于铅与铋别离的熔盐电解的电解质有下列几种，它们的一些物理参数列于表1。
表1 用于熔盐电解的氯化物根本热力学性质表2罗列出在铅与铋别离中的电解质的混合盐成分。
表2 几种混合熔盐组成（%）三、Pb－Bi合金预处理
当用熔盐电解法别离Pb－Bi合金时，因为电解条件自身的要求以及能在阴极与阳极一起提纯铅和铋，使阴极分出的铅能到达必定的纯度，阳极存留的铋也能到达必定纯度，则需对送往熔盐电解的Pb－Bi合金进行预处理，以除掉合金中含的其它杂质，如铜、砷、锑、碲、锡、银等，所选用的工艺与铋的火法精粹类似，包含熔析除铜，氧化精粹除砷、锑，碱性精粹除碲、锡，加锌除银，碱法除锌等工序，其工艺流程如图2。图2 Pb－Bi合金熔盐电解工艺流程
若不进行预处理，杂质会对熔盐电解发生不良影响，电解质简单污染，电耗加大，阴极铅与阳极铋的质量均会下降。
四、技能条件
Pb－Bi合金熔盐电解的首要技能条件为电流密度、电解温度与电解质成分。
（一）电流密度。又分为阴极电流密度与阳极电流密度。二者是依据阴极碳棒或阳极碳棒的表面积核算的，当阴、阳极碳板表面积相一起，阴、阳极电流密度持平。电流密度的巨细由碳极表面积与输入之电流强度操控，依据Pb－Bi合金的质量与电解质组成的不同，选用电流密度，以求进步电流效率。一般电流密度动摇在50～200安／米2。
电流密度对电流效率影响很大。溶盐电解实质上是PbCl2的电解反响：Pb2＋在阴极取得电子复原为金属铅液，Cl－经电解质移向阳极攫取合金中的铅生成PbCl2，以坚持电解质的平衡。
当电流密度过大时，单位时刻内Pb2＋的分出速度大于Pb2＋的溶解速度，电解质中Pb2＋贫化，这种趋势与合金熔体内的浓差极化也有关，底层的远离碳极的合金中的Pb2＋浓度高于碳极邻近的pb2＋浓度，所以加强阳极的拌和可削减浓差极化。因为Pb2＋贫化，会使少数Bi3＋在阴极分出，然后进步阴极铅中的含铋量，所以电流密度过大并不恰当。
电流密度小时，单位时刻内涵阴极分出的铅少，下降电流效率，铅与铋别离时刻延伸，这无疑也是不恰当的。
（二）电解质的组成。熔盐与水的最大区别是其导电性，熔盐的电导率比水大108倍，但仍比固体金属低得多。如熔融氯化钠比的电导率低一万倍，这是因为熔融氯化钠是离子导体，而是电子导体。在水溶液中盐的电离是由溶剂化效果完成的，而熔盐则是高温下液化而构成离子液体。
熔盐电解中，要求电解质具有较低的熔点，高的电导率，低的蒸发性和尽量少溶解金属。
分子键构成的晶体具有较低的熔点。例如周期表中第四族元素具有典型分子晶格，熔点十分低；由离子键或共价键构成的晶体熔点较高，例如周期表中一、二族氯化物具有离子晶体的特征。沸点也与熔点规则类似，离子键占优势的盐类高沸点，而分子键份额增大时，沸点下降。
熔盐电解选用高电导率的电解质组成，能下降电耗，进步电流密度，添加槽生产能力，进步电流效率。
喇曼光谱测定混合熔盐熔体中存在着络合离子，因为它摆放紧凑，下降了熔体流动性，粘度增大。
络合离子的呈现，使电导与组成间联系复杂化，电导曲线上最低点常常与生成化合物和存在络合离子有关。
在铅与铋熔盐电解中，由混合氯盐组成的电解质中，只要PbCl2参加反响，所以在电解进程中，定时调整PbCl2量，就能安稳熔盐的组成。一般以为，PbCl2在电解中反响由下列进程组成：①PbCl2→Pb2＋＋2Cl－；②氯离子吸附在阳极；③Pb＋Cl－→（PbCl）＋；④（PbCl）＋＋Cl→PbCl2；⑤PbCl2进入混合焙盐熔体。因为③与④进行缓慢，致使阳极钝化，电解时电解质中Pb2＋浓度不断下降，因而电解时要定时补加必定数量的PbCl2。
（三）熔盐电解温度。当电解温度升高时，电解质的蒸发也添加，其间尤以PbCl2的蒸发丢失严峻。PbCl2的熔点为498℃，沸点954℃，其蒸气压与温度的联系可用下式核算：核算熔点到沸点间的蒸气压时，式中A为－10000，B为－6.55，D为31.6，当操作温度为600℃（873K）时，PbCl2的蒸气压为：则p＝3.864毫米柱＝515帕
金属在氯化物中的溶解度如表3所示。
表3 几种金属在氯化物中溶解度从表3可见，金属铅在600℃时在PbCl2中的溶解度为0.020%（摩尔原子），在800℃时在PbCl2中溶解度为0.123%（摩尔原子），可见跟着温度的升高，金属铅在PbCl2电解质中溶解度增大，所以不论是从削减PbCl2的蒸发或从削减金属铅溶入PbCl2中考虑，都要求在坚持电解质杰出的流动性的前提下，选用尽可能低的温度。
因为熔盐的表面张力跟着温度的上升而下降，所以为了进步表面张力，常在熔盐中添加非表面活性物质的组分，表面张力越大，金属铅在PbCl2中溶解度越小。表4记录了在PbCl2中添加KCl时，表面张力增大，而铅在熔盐中溶解度减小。
表4 熔盐组分与铅溶解度的联系五、Pb－Bi合金熔盐电解实例
（一）国外报道将含铋的铅在熔盐电解中进行铅、铋别离，电解进程在两层电解质中进行，上层电解质组威（分量%）：PbCl2 0.2～2；ZnCl2 30～40；NaCl 15～25；其他为KCl；基层电解质组成（分量%）：PbCl2 50～65，ZnCl2 10～20，KCl 5～10，其他为KCl。此法可取得纯度达99.9%～99.99%的纯铋，电流效率98%～99%。
（二）某厂选用熔盐电解法对Pb－Bi合金进行铅、铋别离，电解质组成为（%）PbCl2 48，KCl 36，NaCl 16。当电流密度为200安／米2。温度450～550℃时，可取得较纯洁的阳极铋（Bi 99%～99.5%）和纯的阴极铅（Bi 0.004%～0.006%）。
（三）某厂选用熔盐电解法除掉粗铅中的铋。电解在精粹铸钢锅内进行，锅内装入粗铅作阴极，铅液表面碱熔体为电解质，平底电解槽装入纯铅沉入碱熔体作阳极，电解槽可滚动以拌和电解液。电解温度在铅熔点以上，电解中铋从阴极铅进入阳极槽铅中，电解时刻依据铅含铋量及对电铅的纯度要求而断定。
（四）国内某广对Pb－Bi合金进行熔盐电解，做过小型、中型和半工业实验。阳极为Pb－Bi合金、阴极为纯铅，用碳棒导电，电流效率约75%。实验所用Pb－Bi合金组成、首要技能条件，产品质量等如表5所示。
表5 Pb－Bi合金熔盐电解
铝土矿用作电熔刚玉原料时的质量要求
2019-01-04 09:45:23
铝土矿用作电熔刚玉原料时的质量要求项目第二砂轮厂第四砂轮厂ω（Al2O3）%≥85≥80ω（Fe2O3）%＜5＜6ω（SiO2）%＜5.6 ω（TiO3）%3.5～6.5＜5.5ω（CaO）%＜0.4 ω（CaO+ MgO）% ＜1.2ω（烧失量）%＜0.5＜1铝硅比值（A/S）≥15≥12进厂块度 mm＜25020～300烧失率 % ＜4注：l、一水硬铝石型铝土矿；2、熟料；3、供矿品位
熔析渣、炭渣与铝渣的处理
2019-01-08 09:52:48
这三种渣往往合并处理，先在回转窑中焙烧脱砷，然后在反射炉或电炉中还原熔炼提取锡；低锡渣再送入烟化炉硫化挥发富集锡。 铝渣因含锡很高，有时单独处理。先在熔析炉加热提取部分锡，再将热残渣加入反射炉与锡精矿一起熔炼。处理铝渣须注意炉渣含Al2O3量不能太高并控制硅酸度低于1，以免渣含锡升高。 焙烧脱砷后的这类浮渣与高铅的锡精矿一起熔炼，可得到较好效果。例如，炉料中加入40％～50％浮渣，控制硅酸度为1.1～1.3时，在反射炉中熔炼，锡的直收率达85％以上，炉床能力1t/ (m2·d）。 曾试验用真空蒸馏法处理炭渣。试验结果表明：对含砷10％～20％的炭渣，当蒸馏温度为900～1100℃，真空度13.3～66.5Pa，蒸馏60～120min，砷的挥发率约90％，锡的挥发率约3％，脱砷后的炭渣含1％～2％As，含Sn95％以上，即为粗锡。
材料的烧结----液相烧结
2019-01-07 07:51:19
液相烧结：凡是有液相参与的烧结过程称为液相烧结。液相烧结的主要传质方式有：流动传质、溶解-沉淀传质等。
1、液相烧结的特点
液相烧结与固态烧结的共同之点是烧结的推动力都是表面能；烧结过程也是由颗粒重排、气孔填充和晶粒生长等阶段组成。不同点是：由于流动传质速率比扩散快，因而液相烧结的致密化速率高，可使坯体在比固态烧结温度低得多的情况下获得致密的烧结体。此外，液相烧结过程的速率与液相的数量、液相性质（粘度、表面张力等）、液相与固相的润湿情况、固相在液相中的溶解度等有密切的关系。
2、流动传质
粘性流动：在高温下依靠粘性液体流动而致密化是大多数硅酸盐材料烧结的主要传质过程。在液相烧结时，由于高温下粘性液体(熔融体)出现牛顿型流动而产生的传质称为粘性流动传质(或粘性蠕变传质)。
粘性流动初期的传质动力学公式：式中 r为颗粒半径；x为颈部半径；η为液体粘度；γ为液-气表面张力，t为烧结时间。
适合粘性流动传质全过程的烧结速率公式：
式中θ为相对密度。
塑性流动：当坯体中液相含量很少时，高温下流动传质不能看成是纯牛顿型流动，而是属于塑性流动类型。也即只有作用力超过其屈服值(f)时，流动速率才与作用的剪切应力成正比。此时传质动力学公式改变为:
式中 η是作用力超过f时液体的粘度；r为颗粒原始半径。
3、溶解 - 沉淀传质
在有固液两相的烧结中，当固相在液相中有可溶性，这时烧结传质过程就由部分固相溶解，而在另一部分固相上沉积，直至晶粒长大和获得致密的烧结体。发生溶解-沉淀传质的条件有：（1）显著数量的液相；（2）固相在液相内有显著的可溶性；（3）液体润湿固相。
溶解-沉淀传质过程的推动力仍是颗粒的表面能，只是由于液相润湿固相，每个颗粒之间的空间都组成了一系列的毛细管，表面张力以毛细管力的方式便颗粒拉紧。固相颗粒在毛细管力的作用下，通过粘性流动或在一些颗粒间的接触点上由于局部应力的作用而进行重新排列，结果得到了更紧密的堆积。
溶解-沉淀传质根据液相数量的不同可以有Kingery模型(颗粒在接触点处溶解，到自由表面上沉积)或LSW模型(小晶粒溶解至大晶粒处沉淀)。其原理都是由于颗粒接触点处(或小晶粒)在液相中的溶解度大于自由表面(或大晶粒)处的溶解度，通过液相传递而导致晶粒生长和坯体致密化。Kingery运用与固相烧结动力学公式类似的方法，并作了合理的分析导出了溶解-沉淀过程的收缩率为：式中 ⊿ρ为中心距收缩的距离；K为常数；γLV为液-气表面张力；D为被溶解物质在液相中的扩散系数；δ为颗粒间液膜的厚度；C0为固相在液相中的溶解度；V0为液相体积；r为颗粒起始粒度；t为烧结时间。
铝土矿在用作电熔刚玉原料时的质量要求
2019-01-18 11:39:45
内 容：项目第二砂轮厂第四砂轮厂ω（Al2O3）%≥85≥80ω（Fe2O3）%＜5＜6ω（SiO2）%＜5.6 ω（TiO3）%3.5～6.5＜5.5ω（CaO）%＜0.4 ω（CaO+ MgO）% ＜1.2ω（烧失量）%＜0.5＜1铝硅比值（A/S）≥15≥12进厂块度 mm＜25020～300烧失率 % ＜4注：l、一水硬铝石型铝土矿；2、熟料；3、供矿品位
电熔镁砂
