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二硅化钼棒百科

硅钼棒

2017-06-06 17:50:12

硅钼棒电热元件是一种以二硅化钼为基础制成的耐高温、抗氧化、低老化的电阻发热元件。在高温氧化性气氛下使用时,表面生成一层光亮致密的石英(SiO2)玻璃膜,能够保护硅钼棒内层不再氧化,因此硅钼棒元件具有独特的高温抗氧化性。硅钼棒,分子式:MoSi2 【理化性能】 密度:5.5~5.6g/cm3 抗弯强度:15MPa(20℃) 维氏硬度(HV):570kg/mm2 气孔率:7.4% 吸水率:1.2% 热伸长率:4% 辐射系数:0.7~0.8(800~2000℃)根据加热设备装置的结构、工作气氛和温度,对电热元件的表面负荷进行正确地选择,是硅钼棒电热元件的使用寿命的关键。硅钼棒电热元件产品广泛应用于冶金、炼钢、玻璃、陶瓷、耐火材料、晶体、电子元器件、半导体材料的研究、生产制造等领域,特别是对于高性能精密陶瓷、高等级人工晶体、精密结构 金属 陶瓷、玻璃纤维、光导纤维及高级合金钢的生产。硅钼棒中的硅是一种化学元素,它的化学符号是Si,旧称矽。原子序数14,相对原子质量28.09,有无定形硅和晶体硅两种同素异形体,属于元素周期表上IVA族的类 金属 元素。硅也是极为常见的一种元素,然而它极少以单质的形式在自然界出现,而是以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式,广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中。硅在宇宙中的储量排在第八位。在地壳中,它是第二丰富的元素,构成地壳总质量的25.7%,仅次于第一位的氧(49.4%)。硅钼棒中的硅名称的由来,来自拉丁文的silex,silicis,意思为燧石(火石)。 民国初期,学者原将此元素译为“硅”而令其读为“xi(圭旁确可读xi音,如畦字)”(又,“硅”字本为“砉”字之异体,读huo)。然而在当时的时空下,由于拼音方案尚未推广普及,一般大众多误读为gui。由于化学元素译词除中国原有命名者,多用音译,化学学会注意到此问题,于是又创 “矽”字避免误读。台湾沿用“矽”字至今。 1787年,拉瓦锡首次发现硅存在于岩石中。然而在1800年,戴维将其错认为一种化合物。1811年,盖-吕萨克和Thénard可能已经通过将单质钾和四氟化硅混合加热的方法制备了不纯的无定形硅。1823年,硅首次作为一种元素被贝采利乌斯发现,并于一年后提炼出了无定形硅,其方法与盖-吕萨克使用的方法大致相同。他随后还用反复清洗的方法将单质硅提纯。硅钼棒在氧化气氛下、最高使用温度为1800℃,硅钼棒电热元件的电阻随着温度升高而迅速增加,当温度不变时电阻值稳定。在正常情况下元件电阻不随使用时间的长短而发生变化,因此,新旧硅钼棒电热元件可以混合使用。

二硫化钼粉的胶体化

2019-01-29 10:09:51

作为固体润滑剂,不仅要求纯度,而且对产品细度要求也很严格(见表1及表2)。                             表1  国际二硫化钼粒度标准  标  准等级粒径(μm)筛析(目)+30-20 +20-20 +10-10 +5-5 +2-2+100-100 +200-200 +325-325国际贸易标准非微粉50201783.81.2052075微粉   204733    克莱麦克斯 1971年标准非微粉   2  051085微粉平均粒度0.55~0.85μm(产品为0.70μm)   表2a  国产MoS2粒度标准  粒径 含量(%) 产品标准粒 径(μm)<2<4<7.5<10>325目沪Q/HG0050#≥955  ≤0.51# ≥955 ≤0.52#   ≥95≤0.5西北有色金属研究院微粉≥80    平均<0.5μm超<1μm平均<0.3μm微粉≥97μm   表2b  国产MoS2粒度标准  粒径 含量(%) 产品标准粒 径(μm)<1<23~56~7>7沪Q240/80080107.0301 907.220.82 5525155       要达到平均粒度为1μm左右,常规胶体磨已难完成此重任。通常要采用超音速气流式粉碎机。它的工作过程是:由空压机产生的0.8~1.2MPa气流由喷嘴送入破碎腔,由高速气流按射流原理将二硫化钼粉由给料口吸入,送进破碎腔。在Laval喷嘴口,气流流速已达2~3马赫(约2.625~780m/s),二硫化钼颗粒在喷嘴口、破碎腔里受到撞击、剪切、摩擦、压缩等作用而粉碎。粉碎后产品在分级腔分级。不合格粗颗粒自动返回喷嘴及破碎腔。磨成胶体的合格产品随气流排出粉碎机,经多级旋风收尘器和布袋收尘器分离,几乎不含固体粉末的废气排空,收集到的固体已分级成不同细度的二硫化钼胶体。气流粉碎是一种新兴技术,除了二硫化钼的胶体化,在石墨等要求加工成极细粒径产品时也不失为一种最佳选择。只是系统的密封、收尘要千万注意。

锰硅合金冶炼工艺操作(二)

2019-01-08 09:52:46

五、炉渣中的A12O3含量对炉况的影响    炉渣中的A12O3具有增高炉渣熔点、稠化炉渣的作用,在同一温度条件下,增加Al2O3含量,将降低炉渣的导电性,如图6所示。    A12O3-CaO-MnO-SiO2系粘度图(图2)说明,等温条件下,提高A12O3含量,将增大炉渣粘度。某研究所实测的锰硅炉渣粘度和A12O3含量及温度关系图(图7)表明,在同样温度条件下炉渣粘度随A12O3含量的增加而增加。高铝渣与低铝渣的低温粘度相差很大,高温粘度差别不大;炉渣温度超过1500℃时,含A12O312%~21%的炉渣粘度相差不到1Pa·S.挪威埃肯公司和我国上海铁合金厂的生产实践表明,炉渣温度足够高时,炉渣粘度不再成为反应趋近于平衡的障碍。由于硅酸钙、硅酸镁和硅酸铝比硅酸更稳定,提高碱度和A12O3含量有增大MnO活度的作用,适当提高炉渣碱度和A12O3含量有利于MnO的还原、降低渣中MnO含量,提高锰的回收率。上海铁合金厂以此为理论依据组织进行了低渣法锰硅合金的生产,特别是生产含硅较高的锰硅合金(Sil7%~23%)取得了较好的冶炼指标。[next]    六、炉缸温度    SiO2是较难还原的氧化物,它的还原程度与还原剂用量,特别是炉缸温度有关。因此,冶炼含硅量较高的锰硅合金除了要适当增加焦炭量外,关键是设法提高炉缸温度。在连续式操作过程中,炉渣的熔点对炉温有很大影响。冶炼锰硅合金时,炉渣中SiO2和MnO在1240℃形成低熔点的硅酸锰,而从MnSiO3中还原得到含Si20%的合金液的开始还原温度是1490℃,因此冶炼含硅较高的锰硅合金的主要困难也是炉温问题。    由于炉内的冶炼过程是连续进行的,出炉时熔池溶液在上层炉料的重压下,几乎全部被挤出炉外,低密度的SiC等高熔点物质直接接触并凝结在炉底上,增高了炉缸的位置,缩小了反应区面积,部分熔化但还没有来得及充分还原的炉料也被排出炉外。这可从出炉间隔较短的锰硅合金炉渣MnO含量较高得到证实。    当炉眼堵实后,新的一炉开始的初期,炉内由于缺少液相溶液的帮助,不能够通过液相溶液把电极脚下的电热能及时传递开,传到整个炉膛熔池界面,以至由于反应区狭小,形成局部的超高温,使锰元素过量挥发而损失。    稳定和提高反应区面积的措施有:    (1)提高炉体内衬的蓄热能力。锰硅合金电炉内衬采用碳质材料制作,其导热、蓄热性能良好,由于蓄热量和砖体体积成正比,通常选择2~3倍于炉墙内衬厚度的炉底碳质内衬,以便尽量减小出炉前后炉缸温度的波动范围。    (2)延长出炉时间间隔。在堵眼后的1h内,液相熔液明显不足,不能适应平衡炉膛单位面积电热分布的需要,反应区的面积不够;随着冶炼时间的延续,熔池逐渐加深,反应区的MnO·SiO2还原反应近于合理,若能长期保持即可以取得理想的技术经济指标;然而,由于受炉前设备容量的限制,必须按规定要求定时出炉,以避免不必要的炉前事故。在炉前设备容量允许的前提下,有意识地降低产品冶炼的渣铁比,延长出炉时间间隔,在许多铁合金厂已经明显地改善了产品的技术经济指标。    (3)采用留渣或留铁操作法。留渣法冶炼是日本首先提出来的,它利用炉渣电阻热代替常规法的电弧热,使炉内形成广泛的反应区,以此提高电炉的生产能力,降低冶炼电耗。留渣或留铁操作法的优点是:①在熔池中能量转换稳定;②放出的液体的温度稳定;③扩大了反应区,逸出气体分布均匀,热利用率高。    (4)减少热停炉次数。经常地热停炉,对电极在炉料中的插入深度影响极大,生产中宁愿一次停炉30min,也不愿分两次停炉20min.频繁地升吊电极对炉况综合利用维护不利,经常停炉势必造成高温区上移,炉底温度降低。    锰矿石的品位和粒度对炉温也有一定影响。矿石含锰量越高,渣铁比就越低,可以相应地延长出炉时间,均匀提高炉温。如果矿石粒度合适,粉末率低,则炉料透气性良好,整个炉口均匀冒火、下沉,炉料预热效果好,带入下部反应区的显热较多,生产技术指标较好;如果矿石粒度较大,则熔化速度减慢,成渣温度提高,有助于提高炉温,但是塌料现象会有所增加。    提高合金含硅量,需要有合适的炉渣成分,炉渣成分是影响炉况及各项技术经济指标的重要因素。冶炼锰硅合金所用原材料不是固定不变的,原料成分稍有变化,炉渣成分也随之改变。实践经验表明,炉渣碱度n(CaO+MgO)/n(SiO2)控制在0.6~0.8是合适的,此时合金含量较高,渣中含锰量在6%左右。如果炉渣含有5%~7%的MgO,将大大改善炉渣的流动性,有利于炉温的提高,促进SiO2的还原。    电极工作端长度对于炉温有着直接的影响。9000~12500kVA电炉冶炼锰硅合金时电极的正常插入深度为1.2~1.4m,工作电压130~145V;3000~6000kVA的电炉冶炼锰硅合金时电极的正常插入深度为0.6~0.8m。    此外,如果骑马碳砖受到侵蚀变薄,炉眼太大会造成出炉时淌料严重,也将妨碍炉温的提高,从而影响合金中硅含量的提高。    七、锰的回收率    锰的回收率是生产锰硅合金的一项重要指标。提高锰的回收率就是要减少进入炉渣和随同炉气逸出的锰。表1             渣中锰含量与炉渣碱度的关系碱度n(CaO)/ n(SiO2)0.21~0.30.24~0.40.41~0.50.51~0.60.61~0.70.71~0.80.81~0.9渣中含锰量/%10.39.68.358.417.255.764.88     炉渣中锰含量与炉渣碱度有关,如表1所示。炉渣碱度越高,其锰含量也就越低。但是这并不是结论。因为随着炉渣碱度的增高,渣量相应增大,虽然渣中锰的百分比下降,炉渣中总的跑锰量却不一定下降。实践经验证明,当碱度由0.2增大到0.7~0.8时,锰的回收率随着碱度的增加而提高,当碱度进一步提高时,锰的回收率反而降低。[next]    八、炉膛压力和炉气成分    全封闭炉冶炼锰硅合金时,判断炉况除了要根据原料情况(粒度、成分)、电极位置,炉渣碱度、合金成分、渣量(与敞口炉相同)等分析外,还要考虑炉气成分、炉膛各部位温度变化等情况,对冶炼过程进行全面分析,综合判断。例如:    (1)炉气出口压力波动,炉盖温度局部升高说明炉膛内局部翻渣或刺火。    (2)炉气出口压力增大,炉盖温度未升高,二次电流下降,说明炉内有塌料现象。    (3)炉气出口压力增大,炉盖温度升高,电极波动,出炉压力显著下降,是炉膛内翻渣的象征。    (4)炉气中氢含量急剧上升,在原料温度不变的情况下,说明炉内设备有严重漏水现象,应立即停电处理。如果氧含量增加,说明密封不好,应搞好密封。    为了减少随炉气逸出的锰损失,需要避免高温区过于集中,减少锰的挥发,因此,二次电压不宜过高,如果电极插得深,料柱厚,炉气外逸有比较长的路径,炉料能够吸附一部分挥发锰,减少锰的挥发损失。    近年来国内外一些大型电炉推行低渣比操作法,减少料批中的熔剂配入量,延长出炉时间间隔,提高炉缸热容量,提高炉温,借此提高硅的利用率,降低渣铁比。随着渣铁比的降低,炉渣中的A12O3含量也大幅度地提高,尽管高铝渣的熔点比低铝渣高一百多度,当炉况良好,炉缸温度真正地提高时,在上层炉料的压力作用下,高A12O3含量的炉渣是可以顺利地排出炉外的,并与金属液很好地分离。某厂自1984年以来一直推行低渣比配料计算法,在同样的原材料条件下将渣铁比由1.35降到1.1左右,电耗从4650kWh/t左右降至4400kWh/t左右。    冶炼锰硅合金时的出炉程序和铁水浇铸程序与电炉高碳锰铁冶炼相同。    冶炼一吨锰硅合金的消耗大致为:    锰矿(含Mn28.5%)    2000~2100kg    富锰渣(含Mn36%)    700~850kg    硅石               250~180kg    焦炭               550~650kg    锰的回收率         75%~80%    硅的回收率         40%~50kg    某厂锰硅合金冶炼的主要技术经济指标如表2所示。表2       某厂锰硅合金治炼的主要技术经济指标主要原料锰硅合金牌号Mn64Si18Mn64Si23锰矿(Mn33%)/(kg·t-1)1340~15201400~1540富锰矿(Mn38%)/(kg·t-1)400~600400~490硅石(kg·t-1)150~160180~200石灰(kg·t-1)150~170 白云石(kg·t-1) 130~170萤石(kg·t-1)60~7060~70锰铁返回渣(kg·t-1)500~600 硅铁炉渣(kg·t-1)60~7010~20电耗(kWh·t-1)3300~35004000~4200锰的回收率/%80~8385~87[next]     九、配料计算    根据以下条件进行配料计算:    按品种要求混合锰矿m(Mn)/m(Fe)≥4.5,m(P)/m(Mn)<0.0025.原材料化学成分如表3所示。表3               原材料化学成分(%)名称MnPFeOSiO2CaOMgOAl2O3混合锰矿300.061323.991.14.3焦碳固定碳灰分挥发分    821520    灰分组成 64541.23硅石 0.0080.597              注:焦炭含水量约10%    元素分配如表4所示。表4           元素分配(%)元素入合金入渣挥发Mn781012Fe9550Si405010P85510     锰硅合金化学成分为:Mn70%,Si20%,C1%,Fe8%,P0.18%.    出铁口排炭及炉口燃烧损失10%。    以100kg混合锰矿为计算基础,求需焦炭、硅石量,并计算出炉渣碱度。    (1)合金质量的计算 [next]     (2)焦炭用量的计算    焦炭用量如表5所示。    考虑出铁口排炭,炉口烧损折合成含水10%计,则焦炭量:     13.584÷0.82÷0.9÷0.9=20.4(kg)    (3)硅石用量的计算    以上炉渣碱度稍低,可加适量石灰调整,合适的炉渣碱度为0.6~0.7。如采用碱度为0.698,则加石灰(石灰含CaO85%)量为:    每批料的组成为:混合锰矿100kg;硅石12.4kg;焦炭20.4kg;石灰3.3kg。

钠化焙烧提取五氧化二钒工艺

2019-02-11 14:05:44

一、工艺流程     石煤钒矿石破碎→烘干→球磨→加盐制球→焙烧→水浸→离子交换→沉积→热解→五氧化二钒。     含钒石煤矿石经破碎、烘干、球磨至-80目占90%以上,加氯化钠制球,球粒在750~850℃下焙烧2~4 h后,用水静态浸出。浸出液中钒质量浓度1~3 g/L,浸出渣堆积。选用717强碱性阴离子树脂以离子交换法富集浸出液中的钒,用氯化钠解吸。解吸液中钒质量浓度达18~22g/L,加硫酸铵或氯化铵沉积钒得,在550℃下热解得五氧化二钒产品。     二、工艺原理及使用     钠化焙烧过程中发作如下反响:xNa2O·yV2O5+xCl2↑,     当有水蒸气存在时发作以下反响: yV2O+2xNaCl+xH2O→ xNa2O·yV2O5+2xHCl↑     氯化钠单独在空气中高温加热(熔点808℃)基本上不分化,但在某些物质,如铁、锰、SO3、V2O5等存在时会发作分化,发生或氯化体,氧化矿藏晶格中的钒,使生成xNa2O·yV2O5: yV2O5+xNa2O→xNa2O·yV2O5     钒酸钠在水溶液中很简单溶解,使钒转入溶液。     钠化焙烧工艺是一种经典的提钒工艺,钒总收率40%~50%。本钱在4万~5万元/t,因出产过程中发生氯化氢、等有毒有害气体,对环境有污染,所以现在已较少选用。

碲化镉

2017-06-02 16:18:18

金属 碲是地壳中的稀散元素,全球探明储量仅4-5 万吨,在冶金,半导体,航天航空,以及太阳能领域有巨大用途,是一种战略金属。碲化镉的性质  棕黑色晶体粉末。不溶于水和酸。在硝酸中分解。   密度:6.20   熔点:1041℃   碲化镉的用途   光谱分析。也用于制作太阳能 电池 ,红外调制器,HgxCdl-xTe衬底,红外窗场致发光器件,光电池,红外探测,X射线探测,核放射性探测器,接近可见光区的发光器件等。全球碲年产量约为300-400吨,随着碲在半导体行业的应用和CdTe 在太阳能薄膜电池中的大规模应用,碲的供应远不能满足快速增长的需求。碲化镉太阳能电池的优缺点碲化镉薄膜太阳能电池在工业规模上成本大大优于晶体硅和其他材料的太阳能电池技术,生产成本仅为0.87美元/W。其次它和太阳的光谱最一致,可吸收95%以上的阳光。工艺相对简单,标准工艺,低能耗,无污染,生命周期结束后,可回收,强弱光均可发电,温度越高表现越好。目前实验室转换效率16.5%,目前工业化转换效率10.7%。理论效率应为28%。发展空间大。然而碲化镉太阳能电池自身也有一些缺点。第一,碲原料稀缺,无法保证碲化镉太阳能电池的不断增产的需求。过去碲是以铜,铅,锌等矿山的伴生矿副产品形式,也就是矿渣,以及冶炼厂的阳极泥等废料的形式存在。碲化镉太阳能电池的不断成长的市场需求,无法得到原料的保证。第二,镉作为重金属是有毒的。碲化镉太阳能电池在生产和使用过程中的万一有排放和污染,会影响环境。碲化镉太阳能电池继续发展的可能性中国四川发现了世界上唯一的、独立存在的碲矿,目前已探明的储藏量为 2000多吨,已经可供全球可用50年。太阳能级高纯碲化镉是由高纯碲和镉在高温密闭的惰性气体,还原性气体和真空 环境中反应得到的。反应容器为石英管,在这一反应过程中,通过回收清洗液中的碲和镉,回收使用过的碲化镉太阳能电池,可实现零排放。美国国家实验室做过碲化镉高温燃烧试验,温度为760-1100度,试验发现,在火灾发生时每100万千瓦,释放的镉总量极限为0.01克。目前的火力发电厂排放的镉大大高于碲化镉电池。生产一节镍镉电池需用10克镉,而峰值功率100瓦的一平米太阳能电池,仅用7克镉。每产生一度电,镍镉电池需消耗3265毫克金属镉,而碲化镉太阳能电池仅需1.3毫克。二者相差2000倍。碲化镉不是镉元素。碲化镉是稳定的,同镉在其他方面的应用相比,镉在碲化镉太阳能电池中的应用是最安全和环保的,所以对环境危害性很小。此外,政府支持发展碲化镉电池。碲化镉太阳能电池技术以他特有的优势,得到了多国政府支持。美国政府开放市场,建多个发电厂。德国政府由欧盟资助,有多个建设项目。中国政府支持建设世界最大的电站。更多关于碲化镉的信息请登入上海 有色网www.smm.cn 。我们会为您提供最为详细的相关资讯。 本文为转载稿,仅代表作者本人的观点,与本网立场无关。上海有色网信息科技有限公司不对其中包含或引用的信息的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。对于任何因直接或间接采用、转载本文提供的信息造成的损失,上海有色网信息科技有限公司均不承担责任。媒体合作事宜, 敬请联系info@smm.cn 或 021-6183 1988 转 5009。

铬矿直接还原合金化

2019-01-24 09:36:33

铬是冶炼不锈钢、内热钢、合金工具钢、合金结构钢以及多种类型铸铁的重要合金元素。随着国民经济的发展,需要更多的不锈、内热、高强度的钢材,铬合金的消耗量也迅速增加。我国铬矿资源短缺,大型富矿少,小矿品位低、贫而杂,大量开采经济上不合理,得不到充分利用。国内有些厂家曾做过铬矿还原直接合金化的工业性试验,铬矿还原率平均为90%,但所采用的铬矿粉为进口铬矿、铬精矿等。因受资源的限制,难以满足大工业生产的需要。铬矿大部分依靠进口,致使铬合金供应紧张,价格高。 为充分利用有限的铬矿资源,降低钢材的生产成本,采用内蒙古乌拉特中旗所产的低品位铬矿,进行铬矿直接还原合金化的试验研究,实验室和半工业性试验证明,铬矿直接还原合金化是可行的。它可以代替高碳铬铁用于炼钢,反应速度快,经济合理,收得率高。在3t电弧炉上冶炼35CrMo钢的工业性试验中,铬矿中的铬的收得率在89.6%~96.7%,平均为92.92%。 1、铬矿中铬的回收率为89.6%~96.77%,平均为92.92%。 2、还原铬矿入炉后25min左右,已得到较好的还原,不延长炼钢冶炼时间。 3、用还原铬合金剂炼钢,钢中增碳量与使用高碳铬铁基本相符。因此,可以代替高碳铬铁使用。 4、还原铬合金剂生产工艺简单,技术容易掌握,生产率高,能改善劳动条件,避免了冶炼铬铁造成的环境污染。 5、采用本还原铬合金剂冶炼35CrMo钢,可使吨钢成本下降,经济效益显着。 6、可提高铬的总回收率约10%,解决了矿山日益增多的廉价铬矿粉的利用问题。

金属硅工业硅

2017-06-06 17:49:50

   金属硅工业硅生产和对外贸易及硅业的发展。  2004年以来,国家针对高耗能,高排放的资源性产品行业相继出台了一系列宏观调控政策措施。工业硅行业和钢铁、电解铝和铁合金等行业一样,都是被重点调控的行业之一。在国家不断加强宏观调控力度下,应该说工业硅项目低水平重复建设的势头已受到一定遏制,落后生产能力开始被淘汰,整个行业节能和环保意识有新增强。但不能不看到,在取得这些初步成效的同时,长期盲目扩张积累的问题仍很突出,仍有某些地区和企业还在盲目上新项目。整个行业要遏制盲目扩张势头,消除无序竞争,还有很多工作要做。  2008年一开始,从2008年1月1日起,国家就对我国出口的工业硅征收10%的关税,这是继取消出口工业硅13%的出口退税之后又一项十分明确又很有力度的对工业行业的宏观调控措施。对我国工业硅行业2008年和以后的发展都将产生重要影响。既为工业硅企业的健康发展提供了新的机遇,也是十分严峻的挑战。2008年上半年相继发生的历史上罕见的低温、雨雪、冰冻灾害和千年不遇的特大地震,对我国若干省区的工业硅企业发展也造成了重大损失和困难。  在这种新形势下,我国2008年1~5月份共出口工业硅29.304万t,而2007年1~5月份的出口量是24.39万t。2008年上半年月均出口量为5.966万t,而2007年上半年月均出口量是5.013万t。实际情况表明,宏观调控的加强和自然灾害的影响只使我国工业硅生产和出口快速增长的势头受到消弱,但出口量仍在增长,并没有降下来。  更多关于金属硅工业硅的资讯,请登录上海有色网查询。

有机硅 多晶硅

2017-06-06 17:50:13

        有机硅 多晶硅的区别?由于有机硅独特的结构,兼备了无机材料与有机材料的性能,具有表面张力低、粘系数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质,并具有耐高低、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性,广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、运输、化工、纺织、食品、轻工、医疗等 行业 ,其中有机硅主要应用于密封、粘合、润滑、涂层、表面活性、脱模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。随着有机硅数量和品种的持续增长,应用领域不断拓宽,形成化工新材料界独树一帜的重要产品体系,许多品种是其他化学品无法替代而又必不可少的。    多晶硅是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则这些晶粒结合起来,就结晶成多晶硅。多晶硅可作拉制单晶硅的原料,多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。例如,在力学性质、光学性质和热学性质的各向异性方面,远不如单晶硅明显;在电学性质方面,多晶硅晶体的导电性也远不如单晶硅显著,甚至于几乎没有导电性。在化学活性方面,两者的差异极小。多晶硅和单晶硅可从外观上加以区别,但真正的鉴别须通过分析测定晶体的晶面方向、导电类型和电阻率等。  多晶硅是生产单晶硅的直接原料,是当代人工智能、自动控制、信息处理、光电转换等半导体器件的电子信息基础材料。被称为“微电子大厦的基石”。  在太阳能利用上,单晶硅和多晶硅也发挥着巨大的作用。虽然从目前来讲,要使太阳能发电具有较大的 市场 ,被广大的消费者接受,就必须提高太阳电池的光电转换效率,降低生产成本。从目前国际太阳电池的发展过程可以看出其发展趋势为单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜材料(包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜)。

无铅化发展历程

2019-03-13 09:04:48

1991和1993年:美国参议院提出将电子焊猜中铅含量控制在0.1%以下的要求,遭到美国工业界激烈对立而夭亡; 1991年起NEMI, NCMS, NIST, DIT, NPL, PCIF, ITRI, JIEP等安排相继展开无铅焊料的专题研究,耗资超越 2000万美元,现在仍在持续; 1998年日本修订家用电子产品再生法,唆使厂商界开发无铅电子产品; 1998年10月日本松夏公司第一款批量出产的无铅电子产品面世; 2000年6月:美国IPC Lead-Free Roadmap 第4版宣布,主张美国厂商界于2001年推出无铅化电子产品,2004年完成全面无铅化; 2000年8月:日本 JEITA Lead-Free Roadmap 1.3 版宣布,主张日本厂商界于2003年完成标准化无铅电子拼装; 2002年1月欧盟 Lead-Free Roadmap1.0 版宣布,依据问卷调查结果向业界供给关于无铅化的重要统计资料; 欧盟议会和欧盟理事会2003年1月23日发布了第2002/95/EC号《关于在电气电子设备中约束运用某些有害物质的指令》,在这个指令中,欧盟明确规定了六种有害物质为:“(Hg)、镉(Cd)、六价铬(Cr)、铅(Pb)、聚(PBB)、聚二醚(PBDE)”;并强制要求自2006年7月1日起,在欧洲市场上供应的电子产品有必要为无铅的电子产品;(单个类型电子产品暂时在外) 2003年3月,我国信息产业部拟定《电子信息产品出产污染防治管理办法》,提议自2006年7月1日起投放市场的国家重点监管目录内的电子信息产品不能含有Pb。

镁精炼(二)

2019-01-08 09:52:41

续上表标准号牌号化学成分(质量)/%Mg杂质不大于≥FeSiNiCuAlPbMnSnTiZnCl其他成分杂质总和国际标准化组织Mg-99.9899.980.0020.0030.00050.00050.0040.050.0020.005 0.005Fe+Ni+Cu0.01 ISO/DIN8287Mg-99.9599.950.0030.010.0020.0050.0050.0050.010.0050.010.0050.05 Mg-99.8099.80.050.050.0050.020.02 0.1    日本一级99.90.010.010.0010.0050.01  0.01 0.05   JISH2150二级99.80.050.050.0010.020.050.10.05中国GB/T3499-1995Mg-99.9699.960.0040.0040.00020.0020.006 0.003   0.003 0.04Mg-99.9599.950.0040.0050.00070.0030.0060.010.0140.0030.05Mg-99.9099.90.0410.010.0010.0040.020.03 0.0050.1Mg-99.8099.80.050.030.0020.020.050.06 0.0050.2

湿法冶金(二)

2019-01-08 09:52:35

3.萃取设备    高效率的萃取器对实现良好的萃取工艺具有重要意义,它不仅关系到萃取过程能否实现,而且极大地影响着萃取工厂的经济效益。目前主要萃取器有三种:箱式(又称混合一澄清器)、萃取塔和离心萃取器。    (1)萃取塔分无搅拌萃取塔和机械搅拌萃取塔两类。前者有喷雾塔、填料塔和孔板(筛板)塔三种,见示意图2。    后者又根据机械运动的形式可分为旋转搅拌塔和往复(或震动)板塔,在众多的旋转搅拌塔中,最为突出的有希贝尔(Scheibel)塔转盘塔和奥尔德舒一拉什顿(Oldshue-Rushton)多级混合塔。    萃取塔主要应用在石油化工、制药、废水处理以及铀的提取,在冶金上,特别是有色冶金上应用比较少,具体内容从略。其典型形式见图3。[next]     往复板萃取塔第一个被利用的是脉冲式接触,经改进后目则获得工业应用的是多孔型结构,具有大径孔、大孔隙度(约58%)和板型是小孔径、孔的有效面积少的待点。则者被应用在北美,后者则应用在东欧和前苏联。除此之外还有脉冲塔。    多孔型往复板塔示意图见图4。

电冶金(二)

2019-03-05 09:04:34

(三)电阻一电弧熔炼    电阻一电弧熔炼是使用电极与炉料之间发生的电弧和电流通过炉料发生的电阻热来熔炼金属的冶金进程,是有色金属冶炼中使用广泛的一种电热冶金办法。其炉子的主体结构与电弧熔炼炉相似。熔炼时电极都刺进炉猜中。熔炼中的热量除来自电极和炉料之间的电弧外,电流通过炉料所发生的电阻热也占相当大的比例。在加热办法这一点上,与电弧熔炼有很大差异,矿石或烧结矿是电阻一电弧熔炼的首要原料,因而又称为矿热熔炼。成套的电阻一电弧炉首要由炉体、电极设备和电源设备三部分组成(见图4)。有石墨电极(或碳素电极)和自焙电极两种。自焙电极是一种用无烟煤、焦炭和沥青拌和成的电料在电炉作业进程中自行烧结而成的。大多数电阻一电弧熔炼都选用自焙电极。电阻一电弧炉熔炼首要用于出产铁合金、、铜锍、镍锍、等冶金及化工产品。    (四)感应熔炼    感应熔炼是使用电磁感应和电热转化所发生的热量来熔炼金属的冶金进程。感应熔炼在感应炉内进行。感应炉相似一台变压器,其感应器为一次绕组,金属炉料自身或铁芯为二次绕组和负载,感应器和炉料之间为耐火坩埚熔池,见图5。当感应器接通电源时,在其中间便构成交变磁场,使处在磁场中的金属炉料内部发生感应电动势和感应电流,进而依靠金属炉料的电阻,将电能转化成为热能,用于加热和熔炼金属。感应熔炼按其电源频率分为高频(10-300 kHz)、中频(0.15-10 kHz)和工频(50Hz或60Hz)三种:按炉子的结构特色或电磁原理,分为有芯(闭槽式)和无芯(坩埚式)两类。有芯感应电炉因为感应器内有铁芯而能削减漏磁,有利于进步功率要素和电热功率,但熔炼温度较低,首要适用于铸铁、有色金属及其合金的熔炼。无芯感应电炉感应器内没有铁芯,漏磁较严峻,电热功率低,但熔炼温度较高,首要用于熔炼钢和合金。与其他电热冶金办法比较,感应熔炼的特色有:没有碳质电极和电弧下的高温区,冶炼进程中不会使熔炼金属增碳和吸收解离的气体分子,因而能熔炼出含气体极低的无碳或超低碳的特种合金和钢;交变磁场对坩埚中的金属具有拌和作用,能加快冶金反响完全完结;功率调理简洁,炉温易于控制,简单完成真空或特殊气氛下的冶炼进程。[next]    (五)电子束熔炼    电子束熔炼是使用电能发生的高速电子动能作为热源来熔炼金属的冶金进程,又称电子炮击熔炼。该法具有熔炼温度高、炉子功率和加热速度高、提纯作用好的长处,但也存在金属收率低、比电耗大等缺陷。首要使用于出产高熔点和活性金属和耐热合金钢。电子束熔炼炉首要由真空室、电子和用电源构成。电子束发射体系为其中心部分,电子结构方式繁复,常用的是近阴极的环状和远距离的磁聚集两种。环状是用环状金属钨丝作电子的阴极,与环状聚束极共处在负高电位,被熔炼的金属棒(或熔池)为阳极,处于零电位。阴极、聚束极和阳极构成加快电场,钨丝上的热电子被加快和聚集(电场聚集),构成高速电子流直接炮击金属棒或熔池,使金属熔化;磁聚集电子是用球面热金属钽、钨或其他合金作阴极,与灯罩形的聚束极共处于负高电位,带孔阳极(又称加快阳极)处于零电位,三个电极构成加快电场。阴极上的热电子被加快和聚集(电场聚集),穿过阴极中心孔构成高速运动的电子束,再用一个或多个磁透镜的磁场聚集和一个磁偏转场,使电子束引向金属棒和熔池,使金属熔化。电子束熔炼示意图见图6。电子束熔炼温度可达3000℃以上,炉内真空度达0.133-0.0133 Pa,极有利于真空下碳氧充沛反响,能得到杰出的脱氧作用。在熔炼进程中蒸气压比意图物金属高的杂质都能以金属蒸气方式逸出,一般通过两次熔炼可取得高纯度的金属材料。 [next]     (六)等离子熔炼    等离子熔炼是使用电能发生的等离子弧作为热源来熔炼金属的冶金进程。该法具有熔炼温度高、物料反响速度快的特色,常用于熔炼、精粹和重熔高熔点金属和合金。一般把正电荷和负电荷浓度持平的电离气体称为等离子体。电离气体的离子数与总质点数之比值称为电离度。电离度随电离温度升高和压力下降而增大,电离度为1,温度最高(106K)的等离子体称为高温等离子体。温度约为103-104K级规模,部分电离的等离子体称为低温等离子体。冶金上用得都是低温等离子体。冶金使用的直流等离子弧的弧心温度可达24000-26000℃。发生等离子体的设备,一般叫做等离子,有电弧等离子和高频感应等离子两类,等离子体一般由高熔点金属钨、钽作非自耗阴极,由喷嘴或加热物料作阳极构成。把作业气体通入等离子中,中有发生电弧或高频(5-20MHz)电场的设备,作业气体受作用后电离,生成由电子、正离子以及气体原子和分子的混合物组成的等离子体。等离子体从等离子喷口喷出后,构成高速、高温的等离子弧焰(其温度高于一般的弧焰)。等离子能够用惰性气体(氩)、复原性气体(氢)及两者的混合物或其他气体作介质,然后到达不同的冶金意图。例如,用惰性气体的等离子体,能够熔炼高熔点金属、生动金属,并对金属或合金进行提纯。用氢或含体作介质,能够从氧化物取得金属(铁、铝、银、钽、锆、钨等),如将氧化钨投入氢等离子弧(约2000-5000℃),即可制得特细(0.02-0.1μm)的非自燃钨粉,回收率达98%。用氩气和氧气作为作业气体和反响气体氧化TiCl4,在1500℃下反响时间仅10-2-10-3 s,所得TiO2晶粒粒度<1μm,适用于作特殊颜料。等离子体用作镍和镍钻合金进行蒸腾精粹,可脱除铅、锌、锡。高熔点金属钛、铌、铬等的重熔和提纯则选用真空等离子炉。

钨矿选矿(二)

2019-02-13 10:12:33

表7    苏联高档钨精矿质量标准 表8    国外优质钨精矿质量参考资料国家和区域区域或 公司产品名称WO3% 不小于杂质,不大于%SnAsPSSiMoCaFeMnCuPbBiZnSbTiAl澳大利亚金岛白 钨公司(King island scheelite Co)白钨精矿71~ 730.010.010.010.010.91.8140.80.030.020.010.030.010.010.050.02采矿控股有限公 司(R。B。Mining Co)黑钨精矿(一级)700.040.070.040.350.940.021.07  0.01 0.02    白钨精矿(一级)70~ 720.020.080.040.4 0.01   0.010.030.2 0.05  玻利维亚Kami黑钨精矿70.10.170.080.180.02 0.120.219.020.880.710.050.110.090.04  世界矿 业公司(Interationl Mining Co)黑钨精矿(典型)69.620.930.06微0.37 微0.1418.371.000.02微 0.01   加拿大加拿大钨采矿公司(Canada Tunfsten Mining Co)白钨精矿(确保)70 0.050.030.5 0.025     0.07    白钨精矿(典型)77.09 0.050.020.32 0.011     0.04    南朝鲜朝鲜钨矿采矿公司(Korea Tungsten Mining Co)白钨精矿(确保)700.010.010.030.051.791.7017.191.200.080.010.010.020.020.01  葡萄牙帕什凯拉(Panasquiera)黑钨精矿(典型)730.020.060.020.3SiO2 2.5   MnO 2.5       瑞典Abstatogravor白钨精矿(低钼)68~ 760.050.050.01~ 0.150.05~ 0.150.09~ 0.470.02~ 0.0714.29~ 15.720.16~ 0.54微0.02~ 0.1微0.05微微  白钨精矿(高钼)62~ 720.050.050.01~ 0.150.1~ 0.50.09~ 0.470.7~ 2.015.72~ 17.150.16~ 0.54微0.02~ 0.1微0.05微微  美国克莱马克斯钼公司(Climax Molybdemuw Co)黑钨精矿(典型)700.250.010.010.01 0.05CaO 0.18.011.00.010.01     [next]     六、首要选矿办法及副产品的收回    大大都钨矿床都是低档次矿。我国钨矿的原矿档次50时代约在0.5%WO3,单个达0.7%WO3,70时代后下降至0.25~0.33%WO3。国外钨矿原矿档次单个达1%WO3,如加拿大的坎通(Cantung)钨矿。不同类型的矿石选用不同的选矿办法和工艺流程进行选别,现就黑钨矿和白钨矿的首要选矿办法分述如下:    1. 黑钨矿的选矿    (1) 预先富集    大都黑钨矿采矿贫化率高,常在80%以上,在重选前尽量将粗而贫的废石预先丢掉极为重要。我国黑钨矿选矿厂,依据含矿脉石与围岩之间界限清楚,色彩清楚,简单区分的特色,将矿石洗矿分级,选用人工手选能丢掉很多废石。特别是对粗粒级矿石实施窄级距反手选,可进步拣选功率,手选废石率一般可达50%,高的可达70%,低的约35%。选出的废石档次在0.015~0.04%WO3比重选的尾矿档次低,其作业收回率达96.5~99%。    重介质选矿70时代曾在湘东、洋塘和红岭三个钨选矿厂投入出产,用黄铁矿作加剧剂,别离在旋流器和涡流分选器中分选,均获得较好的技能经济目标。如湘东钨矿选用手选与重介质选矿相结合,废石选出率由本来单一手选的43%进步到57%,选矿出产本钱下降5~11%。洋塘选矿厂废石选出率由本来的40%进步到53%,选矿本钱下降8.1%。红岭选矿厂用涡流分选器废石选出率50~59%,选矿本钱下降2.3%。后因矿山资源干涸或伴生金属遭到丢失等原故,致使几家钨矿的重介质选矿又暂停运用。    光电拣选是依据含矿脉石和围岩之间的色彩不同进行分选的,由赣州有色冶金研讨所、大吉山钨矿和瑶岗仙钨矿等先后研发了几种类型的光电拣选机,在一些矿山处理20~40毫米的矿石,可替代部分人工手选。    国外一些黑钨矿选厂对预先富集也很注重,如葡萄牙的帕拉什凯拉(Panasqueira)钨矿,80%的原矿经过重介质预先富集,运用的设备是单500毫米的重介质旋流器,用硅铁作介质,分选密度为2.72~2.75克/厘米3,分选矿石的粒级为0.5~2.5毫米,丢掉的轻产品占给矿的95%,相当于原矿产率的76%,废石档次为0.025%。英国的赫麦顿(Hemetaon)钨选厂选用新式的狄纳涡流分选器(Dyna Whirpoll Process)试选,处理矿石的粒度0.5~9毫米,用硅铁和磁铁矿作介质,可选出80~90%的废石。澳大利亚卡宾山(Mt.Carbine)钨矿,是运用光电拣选机获得最有成效的典型实例,该矿选用三台M—16型拣选机,把破碎后的矿石分红16~40、40~80和80~160毫米三级,别离用光电拣选机拣选,使暗灰色的围岩与含黑钨和白钨的石英分隔,拣选后的矿石档次由0.09%WO3富集到0.9%WO3,收回率90%,废石丢掉率约91%,三台拣选机每小时处理矿石量为300吨。    (2)重力选矿    黑钨矿以重力选矿法为主。在黑钨矿石中常见的矿藏按其密度(克/厘米3)能够排戍如下系列:黑钨矿7.1~7.5、锡石7、毒砂6、白钨矿5.4~6.1黄铁矿5、辉钼矿4.8、磁黄铁矿4.6、重晶石4,5、黄铜矿4.2、闪锌矿4、菱铁矿3.9、柘榴石3.9~4.2、萤石3.1、云母2.8~3.1、长石2.54~2.8、方解石2.5~2.8。黑钨矿密度大,选用重选能使其与密度小于3.5~4的许多矿藏到达有用别离。特别在石英脉黑钨矿床中(我国钨矿多属此类),黑钨矿结晶粒大,更宜在粗粒情况下用重选及早收回。    在重选作业中跳汰机和摇床是通用的设备,在选别粗、中粒嵌布的黑钨矿时,跳汰机尤起首要的作用,当选前常将矿石筛分红三级(10~4.5、4.5~2、2~0毫米),分级进跳汰。为削减黑钨矿的泥比,在磨矿循环刺进跳汰机,使已单体解离的钨矿藏及早得到收回。跳汰机选收的钨精矿,一般均占全厂总收回率的45%以上。    摇床适于选别中、细粒级(2~0.03毫米)的矿石,其长处是富集比很高,为了获得好的分选作用,当选前对物料进行严厉分级是必要的。选矿厂常选用四至六室水力分级机分级。    螺旋选矿机是一种处理才能大而费用低的设备,广泛用来选别0.074毫米或略粗一点的物料,特别适于选别贫的物料,如美国的克菜马克斯(Climax)钼矿就很多地用螺旋选矿机,从浮选钼的尾矿中选收含低档次(0.03%WO3)的黑钨矿,在柿竹园和行洛坑的选钨流程中也被推广应用。    (3)细泥处理    钨矿藏性脆,简单发生泥化,据统计国内黑钨矿选矿厂原、次生细泥(-0.074毫米)的产率约占原矿量的10%,WO3的含有率高于14%,矿泥的档次一般比原矿档次高,属难选物料。[next]    矿泥首要来自预选前的洗矿水,重选进程的脱水和分级机的溢流。当选前有必要将上述各作业的溢流水聚集一同进行浓缩,然后独自处理。常用的重选设备有刻槽摇床、绷簧摇床、离心选矿机和皮带溜槽等。其间离心选矿机处理才能大,收回率高,处理粒度下限可达10微米,是一种高效的粗选设备。国外选别矿泥的重选设备是巴特莱斯8 莫兹利(Bartles—Mozley)分选机和巴特莱斯(Bartles)横流皮带,前者用作粗选,后者用作精选,有用分选粒度为100~5微米,两者组合尽用作为选别细泥的配套设备。    黑钨细泥浮选,国内已进行过许多研讨,肿酸、苄基胂酸,美狄蓝(Medialen)、乙烯、烷基羟肟酸、8— 羟基喹咻等是黑钨浮选的有用捕收剂;、硫酸亚铁可作黑钨矿的活化剂。在分选工艺上经实验引荐分支串流浮选、分速精选,浓浆充气拌和等新工艺,能节约浮选用药和进步浮选作用。    除惯例浮选外,载体浮选以及借助于黑钨细泥疏水性聚会和造球聚会法,然后别离经过沉积和筛分,使其与涣散的石英别离的研讨,获得了很好的作用,将为黑钨细泥的选矿供给新的途径。    在磁选方面,近些年来新研发的湿式强磁选机,用来选别黑钨细泥作用明显。因而在黑钨细泥出产的工艺上,呈现了离心选矿机—浮选;湿式强磁选—浮选等彼此组合的选矿流程,使黑钨细泥的收回率大有进步,在精矿档次相一起,收回率由45~59%进步到60~73%。    (4)精矿再富集及副产品的归纳收回    在重选进程中除黑钨矿外,一些密度较高的矿藏,如锡石、白钨矿和大大都的硫化矿,都随同黑钨矿一道进入粗精矿。故有必要精选以进步钨精矿的档次,一起归纳收回各种副产。    为了获得产品钨精矿,一般用木台浮和浮选从重选粗精矿中分出硫化矿。木台浮能在粗粒(2~3毫米)下把硫化矿浮出,脱硫率高达98%,并在进程中又再次除掉部分混入的脉石,使钨精矿档次大为进步,是一种高效的精选设备,在钨精选作业中,70%的粗精矿是经过木台浮精选的。对某些含锡低的粗精矿,仅用台浮精选便可获得合格钨精矿。木台浮除用作脱硫外,还用来分选白钨与锡石。    磁选可使黑钨矿与锡石、白钨矿别离,电选首要用于白钨矿与锡石的分选。对含磷钇矿的钨精矿,也可用电选从中分选磷钇矿,既下降黑钨精矿中的含磷量,又增加了稀土副产品的归纳收回。    此外,对某些矿藏组成杂乱,为使产品到达规范要求,除运用上述精选办法外,有时还辅以焙烧和化学选矿,以利提纯除杂,如用焙烧除硫、砷,氯化焙烧除锡;酸浸降磷、钙等。    从精选进程中分出的硫化矿,是归纳收回的首要目标,经磨矿、浮选能够获得铋、钼、铜、锌和硫铁矿等多种副产品,从磁选、电选的尾矿中归纳收回了锡石、白钨和稀土等副产品,在手选作业中可拣出绿基石、水晶、锂云母和铋、钼、铜等硫化矿的富块矿。至于从重选尾矿中进行归纳收回的,现在仅有漂塘钨矿大龙山钨选厂将重选尾矿磨矿浮钼。该厂原矿档次为0.3~0.45%WO3、0.06~0.09%MO左右,经重选后进入钨粗精矿中的钼约45%进入细泥中的钼约12%,档次为0.18~0.25%MO;其他40%进入重选尾矿,档次为0.16~0.08%MO左右。后者经磨矿后与细泥别离进行浮选收钼,获得钼精矿档次48%MO,作业收回率79%,约占原矿钼收回率的40%,归纳全厂钼的总收回率约77%。    综上所述,我国黑钨矿选矿的准则流程是,原矿粗碎后分级预先富集,扔掉很多粗块废石;合格矿破碎筛分,经三级跳汰,加强粗粒早收;跳汰尾矿磨矿分级,实施多级摇床分选,丢掉尾矿,中矿再磨再选:细泥会集浓缩,独自处理;重选粗精旷选用多种办法联合精选,既进步钨精矿档次,又归纳收回副产。下图为我国黑钨选矿准则出产流程  上图     我国黑钨矿选矿厂准则出产流程[next]     2. 白钨矿的选矿    白钨矿的选矿依据矿石浸染特性,可选用重选与浮选相结合,或单一浮选法,单个白钨矿选矿厂也进行预先富集,如涣大利亚的金岛(King island)白钨矿选厂,运用紫外线荧光拣选机从原矿中选出50%的废石,其档次低于选矿厂排出的尾矿,白钨矿的收回率达90~96%,设备的拣选才能为35~40吨/台,时。    白钨矿床常伴有多种硫化矿,其间辉钼矿尤为常见,在选矿进程中一般先浮硫化矿,后浮白钨矿。白钨矿的浮选是在碱性介质中进行,用碳酸钠、调整矿浆pH到9~10.5,常用的按捺剂有水玻璃(模数为2.2~3),白雀树皮汁、丹宁及各种磷酸盐。捕收剂常用的有油酸、油酸钠、塔尔油、氧化白腊皂等,这些捕收剂都具有起泡功能,一般不另加起泡剂。    白钨矿具有很好的可浮性,在矿石中多因存在与其性质相类似的含钙脉石矿藏,如方解石、萤石、磷灰石等而导致浮选进程的杂乱化。为改进浮选进程的挑选性,将多价金属盐(如硫酸亚铁)加到水玻璃中,能明显进步白钨矿的浮选作用。    进步矿浆温度也是改进白钨浮选的一项重要措施,彼得洛夫法便是运用矿浆加温到70~90℃,参加很多水玻璃,使方解石表面上的捕收剂被解吸,白钨矿获得挑选性地上浮。    美国联合碳化物公司的L.A.瓦奎兹(Vazquez)等人拟定的一种“石灰法”浮选,能在萤石存鄙人使白钨矿有极好的挑选性,与一般的理论相反,在浮选进程中增加适量的石灰是有利的,以为在浮选系统中增加石灰,其钙离子吸附于萤石、方解石和石英表面上,随之引起表面电荷改变,从负变到正,而白钨矿仍坚持负电荷。继而参加碳酸钠与矿浆拌和时,在石英、萤石和方解石的表面上发生碳酸钙沉积,而白钨矿仍带负电,表面没有沉积。经参加水玻璃后,增强了对方解石的按捺,然后改进了白钨矿同方解石、萤石浮选的挑选性。    剪切絮凝浮选已初次在瑞典伊克斯约贝格(Yxioberg)白钨选矿厂获得成功。这是改进细粒白钨矿浮选的一种很有出路的办法。其作法是在白钨浮选前的拌和桶中,参加适量的浮选药剂,操控好矿浆pH和浓度,在激烈拌和下疏水性的矿粒相互磕碰,减薄水膜,使构成含有数百颗粒的白钨矿絮团,增大了细粒的有用尺度,更易粘附气泡敏捷上浮。近来在澳大利亚进行的半工业实验标明,当原矿档次0.83%WO3的白钨矿石,磨细到40~70%-15微米时,用惯例浮选法收回率约74%,当矿浆经剪切絮凝预先处理后再浮选时,收回率则进步到83%,粗精矿档次也从5%WO3进步到6%WO3,多收回的钨其价值为剪切絮凝工艺增耗费用的四倍。    我国白钨浮选厂不多,约占钨选厂处理才能的5%。荡坪宝山白钨浮选厂本来用油酸作捕收剂,用彼得洛夫法加温精选,后将捕收剂油酸改为“731”氧化白腊皂替代,后者是石油工业副产,来历广,报价低,浮选时矿浆不需加温,在常温下精选获得了较高的选别目标,得到了推广应用。    寻求适合的药剂准则,实施常温浮选是白钨矿浮选开展的趋势,近来在一些白钨选矿的研讨中,选用“石灰法”浮选,用氧化白腊皂作捕收剂,在常温下浮选能得到高档次(﹥65%WO3)的白钨精矿和较高的收回率。当矿石组成杂乱难选时,为确保获得高的收回率,在许多情况下只要求选得低档次(15~30%6WO3)精矿,然后送交化学选矿处理,出产组成白钨或仲钨酸铵等产品,在经济上是有利的,这在国外广为选用。

溴化法提金工艺

2019-02-14 10:39:39

概述    是一种较强的浸出剂,在水溶液的作用下能很快地溶解金。早在1881年Shaffer就宣布了有关用提金工艺的专利(美国专利No. 267723),但直到最近由于环保和处理矿石的性质改动等原因,才对这种简直被忘却或被忽视了100多年的提金工艺又从头进行仔细的研讨。某些含的浸出剂也开端在市场上占有一席之地。    与氯都是卤族元素,有着比较类似的化学性质。在水溶液中它们都能与大大都元素起反响,而且对金来说又都既是氧化剂又是络合剂,能到达很快的浸金速度,因而是一类比较抱负的金浸出剂。    最近几年,加拿大和澳大利亚等国相继宣布了许多文章,声称要以生物浸出的D-法和K-法等澳化浸出法与化浸出法相抗衡,着重这些新办法具有浸出速度快和不污染环境的长处。    在生物浸出D-法提金新工艺中,选用了一种称之为Bi0-D(Bi0-D-Leachent)的浸出剂,它乃是一种由澳化钠与氧化剂(卤素)制造而成的浸出剂,可用于浸出贵金属。该法是由美国亚利桑那州的Bahamian精粹公司于1987年研讨成功的,用于代替浸出金。据称它除了浸出速度较快以外,还能在较低的温度下进行浸出,因而有人以为这是提金工艺中的一项新的打破。    这种试剂属卤化物类,对密度较大的金属的亲和力大于对密度小的金属,可用于弱酸性至中性溶液中,其稀溶液无毒,试剂易再生,并具有生物递降分化作用,是传统浸出剂的杰出代替物。大都矿石用它浸出2.5 h就可达90%的浸出率。但因在反响进程中会有适当多的蒸气由溶液中逸出,这样不只添加了试剂耗费,而且还会构成严峻的腐蚀和健康问题,故现在仍处于实验室与半工业实验阶段,若能用于工业出产,将使金、银提取工艺发作严重革新。    K-浸出法(K-process)是由澳大利亚Kalias公司创造的,故又称为Kalias法(或K-进程),其实质是运用一种以化物作浸出剂的新工艺。工艺进程中所用的试剂是一项专利,据估量或许包含和盐,可在中性条件下从矿石中浸出金,但现在也处于开发实验阶段,工业上推行运用尚有必定困难。    1985年的一项西德专利中泄漏,由氯化钠(或等)组成的溶剂,溶解金的才能约为(一般以为是最强的黄金溶剂)的5倍。这些都阐明某些含的试剂具有很高的溶解金才能,能经济有用地从难浸矿石(或精矿)中浸出金。    化法提金工艺    1)基本原理    与氯化法类似,金在溶液中的溶解进程也是一个电化学进程,并可简略标明如下:                        Au+4Br- ==== AuBr4-+3e-    Eө =0.87V    化物浓度、金浓度、溶液pH,以及氧化复原电位(Eh)是影响金在溶液中溶解才能的主要因素。化钠浸金进程的溶解反响可写成:                            Au+3Br0-+6H+ ==== AuBr3+3H20                              AuBr3+NaBr ==== Na(AuBr4)    即首先是Au被氧化成AuBr3,然后再与NaBr作用构成AuBr4-络离子进入溶液中。[next]    K.Osseo - Asare制作了Au-Br-H20系电位-pH图,如图1所示。从中可见,跟着Br-浓度的添加,AuBr4-安稳区域增大。在室温下,最佳溶金区域在pH4-6之间,电位0.7-0.9 V(以甘电极为准)。 图1     在Brent与Hiskeg的文章中也制作了一幅Au-Br-H20系电位-pH图,如图2所示。这个图看来更为完好一些。在这个图上还标明晰AuBr2-的存在区域。25℃下含金组分的标准自由能见表1. 图2[next]表1   含金组分的标准自由能(J/mol)组分状况△GӨ298组分状况△GӨ298Aus0AuO32-aq-24.24Au2O3s163.02Au+aq163.02Au(OH)3s-289.67Au3+aq433.05AuO2s200.64AuBr3s-24.66H3AuO3aq-258.32AuBr2-aq-113.28H2AuO3-aq-191.44AuBr4-aq-159.26HAuO32-aq-115.37AuBrs-15.47     20℃、100 g水中能溶解3.5g。液是红棕色液体,相对密度3.14,沸点58.7℃。假如溶液pH高会发作下列反响耗费:                                 20H-+Br2 —→ Br0-+Br-+H20                                    3Br0- —→ 2Br-+Br03-    澳在嗅化物溶液中生成Br3-。因而在溟化物溶液中嗅有较大的溶解度,Br3-有较强的氧化才能,有利于金的溶解。    2)化法浸出金的动力学    Pesic和Sergent用旋转圆盘法研讨了GeobromTM3400溶液溶金的动力学。溶金速度。随转速的改动如图3所示。溶金速度与转速呈线性联系。但直线不经过原点。这标明溶金速度部分受化学反响速度操控。反响对浓度是一级联系。对离子浓度是0.5级联系。GeobromTM 3400既含有又含有化物,所以实验测定的GeobromTM3400的级数为1.4~1.6级。从溶金速度v随pH改动(图4)看,可分三个区域:pH为1~6,溶金速度v与pH无关,pH为6~10, pH增高溶金速度。敏捷下降。pH大于10,溶金速度。简直为零。溶金反响的活化能为24.85 kJ/mol。高价态的铜、铁、锰以及铅、锌、钠和钾对溶金速度υ没有影响。溶液中有[Mn2+]时溶解速度下降。 图3                                     图4 [next]     3)工艺特色    ①用GeobromTM 3400从难浸矿石中浸出金就实验过的很多的化物浸出剂来说,现在普遍以为比较有期望的是Geobrom系列的试剂,其间研讨得最具体、技能经济目标又比较好,而且从各方面分析也是最有发展前途的应该说是GeobromTM3114(氯二甲基乙内酞胺,即一种氧化剂,乃是次酸与次氯酸的混合物)、GeobromTm5500(二甲基乙内酞胺)和GeobromTm3400等一些有机络合剂,尤以GeobromTM3400的作用最好。国外近年来对这类试剂已作过很多的实验研讨,并已取得了一些令人满意的成果。    GeobromTM3400系美国印第安纳州Great Lakes化学公司出产的一种试剂的注册商标(该公司是国际最大的和化物产品出产供应商,他们还出产许多种其他代号的Geobrom系列的试剂),它乃是一种蒸气压较低的并已取得专利权的液体载体。很多的实验成果标明,将它用于从难浸金矿石中浸出金时能取得很好的技能经济目标。    在用GeobromTM3400作为金的浸出剂对两种难浸精矿进行实验时,因精矿含碳、硫较高(10%~13%C, 12%~15%S)、浸出前需先使精矿脱水并在110℃枯燥,后在650~750℃下焙烧。经冷却后再将焙砂磨至-150~200目。精矿I、II的含金量分别为242g/t与419g/t,经预处理后得到的焙砂I、II中的含金量分别为298g/t与541g/t。    浸出实验成果标明,Geobrom 3400的浓度为4g/L、NaBr浓度为6~8g/L时,金的浸出率到达最大值(94%左右)。在作浸出时刻(2~24 h )实验时也还发现,2h后可浸金的98%即已溶解。因而,一切今后的浸出实验的时刻均选为6h。对由探究实验断定的最佳条件(GeobromTM3400为4 g/L, pH5.0~6.0,浸出时刻为6 h)还作了验证实验。成果是,对焙砂I样品含金298~312g/t,浸出残渣含金18.5~20.3g/t,金提取率94.2%~94.5%;对焙砂II相应的目标为541~555g/t,22.3~24.0g/t,96%~96.3%。    另据报道,在对上述焙砂I进行化及化提金比照实验时,金浸出率分别为95.1%和94.2%,处理每吨矿石的试剂费用分别为11.7及11.6美元,故两者简直都很附近。    别的还对载体的循环与收回进行了实验。核算得出,用于从精矿中浸出金的GeobromTM3400(报价为1.34美元/kg)的均匀耗费量为8.5 kg/t焙砂。故化法的试剂费用为11.4美元/t焙砂。由实验室收回实验可核算出活性炭对金的负载容量为25 kg/t。用GeobromTM3400在室温下能使金从负载炭上敏捷解吸,接着再用锌粉或联沉积。因而,选用化法收回金时耗费的炭量比化法低得多。一起还省去了化法收回金时所需的热交流、电解槽和电极,估量这样就能使本钱大起伏下降。    最近,A.Dadgar等人又具体研讨了用GeobromTm3400从黑砂精矿中浸出金,以及的电化学再生问题。他们选用很富的(6.2 kg/t)黑砂精矿浸出金,再用离子交流和溶剂萃取法收回金。实验成果标明,用Geobrom Tm3400从黑砂精矿中浸金时,金的浸出速度特别快,大约90%的金是在开始2h内被浸出的,4h今后就到达最高(94%~96%)的浸出率。    然而对浸渣进行的分析标明,在第一次浸出后仍有适当一部分金留在残渣中。为到达最高的金浸出率,必须用新配的GeobromTM3400溶液再浸出两次。用离子交流和溶剂萃取法处理时,金的负载率和收回率简直都到达100%。    开始的经济核算标明,处理每吨精矿约需耗费130 kg的GeobromTM3400。所以,为从黑砂精矿中提取31.1 g金所需的浸出剂本钱仅为1.00美元左右。在对选用电化学办法再生时还可较大起伏地下降本钱。[next]    ② AuBr4-在Dower 21 K树脂上吸附。吸附动力学实验悉数在一台机械振荡器以连续办法完结。温度简直不影响化金离子在阴离子交流树脂上的吸附速度,因而定为25℃。AuBr4-在弱碱和强碱性离子交流树脂上吸附速度与溶液pH(1~6范围内)无关,所以pH都调到3.0~3.5。重要的是在碱性pH内,转为酸盐,金以氢氧化金方式沉积,因而,在碱性范围内的速度研讨是无意义的。所以动力学研讨是在温度25℃,pH为3.0~3.5,0.25 g湿树脂与100cm3化金溶液触摸,在3h内,每15 min取一个样,用ICP分析金含量。    实验成果标明:AuBr4-在Dower 21 K上的吸附速度常数为0.029 mg/min,与Br2浓度无关,为一级速度,贱金属离子Fe3+、Zn2+、Cu2+和Ni2+在酸性溶液中。实验证明,树脂的吸附容量与吸附动力学都不受这些贱金属离子的影响,对AuBr4-吸附特别有用。    3)的电化学再生    为进一步改善与完善化法提金工艺,1990年发布了一项美国专利。提出了一种电解法浸金工艺,即在化法浸出槽中刺进电极,电解发作的活性能有用地进行金矿浸出。电解槽下部经渗滤流出的含金贵液,一部分泵送到置换槽内用锌粉置换金,一部分则回来(或弥补新液后)循环浸出。锌粉置换后的贫液亦回来浸出槽,使化物溶液到达有用循环运用,然后下降试剂用量及本钱。    最近,Great Lakes公司为进一步下降GeobromTM3400浸出工艺的本钱,已研制出两种电化学办法用以从浸出和离子交流收回金今后的Geobrom贫液中再生嗅,这些办法在半工业实验时都已取得成功。其间,他们对含质量分数为5%Br2的贫液进行了电解处理。    在半工业(250 kg/d)实验进程中,20%~35%浓度的矿浆在浸出槽中拌和6h以浸出矿石中的金。固液别离后使富液经过离子交流柱以收回金,离子交流树脂除能吸附AuBr4-以外,还能使剩余的嗅复原成嗅化物离子。所以,贫液中将不再含有金和澳。贫液中的澳化物离子被阳极氧化成嗅,可泵回浸出槽中循环运用,并因而而下降了嗅试剂的耗量。    ①电解槽设备。Lectranator体系Lectranator槽是作为游泳池消毒时电解用的次氯酸盐发作器出售的。研讨所用的样机由6个独立的槽组成,生成氯酸盐的电极面积预算为360cm2。Lectranator是一个偶极电解槽,仅在两个外电极连通时,中间极板被极化。    电解槽安装在一个可移动的设备中,该设备由一个带盖的0.2m2聚乙烯储仓和一个Aquatron II型离心泵组成。含有NaCl和NaBr的模仿金浸出液,强制经过此槽(102 dm3/min),并直接回来槽以便循环,回来液流的管道刺进电解液液面以下,以加快混合。    用SorensonDCR 60 -30B电源以发作电极反响,表盘显现运用的槽电压和电流,在6A(适当于100mA/cm2经过6个独立的槽)下进行电解。每30 min电极极性倒置一次,以铲除表面像钙那样的沉积物及外来的电镀金属。这些沉积物在阴极1/2循环时构成,在阳极1/2循环时溶解。    在电解进程中,溶液的pH或许天然上升(留意,逆反响是随阴极放出H2构成OH-),挨近反响结束时,参加必定浓度的H2 S04使pH为5~6,此刻释放出浸出剂Br2,溶液变为特有的橙黄色,用碘滴定以断定法拉第电流效率。[next]    ②混合卤化物电解。与浸出剂的电解再生有关的开始研讨标明,浸出法在电流运用率80%~90%时具有高效率。中间规划电解实验运用市场上能买到的次氯酸发作槽及含0.5%~5%Br-离子的模仿浸出液。考虑到削减Br-离子到十分低的浓度将使该法在经济上具有更强的吸引力,改动浸出剂成分以使Br-运用率最大。研讨的基本思想是运用高C1-离子和低Br-离子液流作业。在电解再生期间,电流负荷是阳极C1-离子氧化成次氯酸盐,当下降pH时,Br-离子被次氯酸盐均匀氧化而释放出Br2浸出剂。    本研讨就是运用游泳池消毒槽的设备Lectranator体系来加工金浸出剂。制造者以为此设备为一低电流效率(40%)设备,为了按捺能引起低电流效率的副反响,实践挑选5%Cl-离子浓度的操作条件。由于C1-离子浓度添加,呈现了别的两个长处:a)溶液导电率添加,因而槽电压较低,动力费用削减了;b)或许有一个实践电流密度,成为工业规划电解特征,例如单位出产才能添加了。    为有用地浸出,典型的氧化矿需求大约0.2%的Br2。由于意图是最大极限地运用Br-离子,所以用质量分数为0.5%的Br-离子(以NaBr引进)再生工艺液流。在100 mA/cm2下进行电解,以便在酸化之后出产活性浸出剂质量分数为挨近0.2% Br-的溶液。留意要安全氧化Br-离子是不或许的,由于:a)需求直销游离Br-离子,以便使AuBr4-阴离子络合为氧化的物质;b)游离Br-离子与Br2络合构成Br3-,所以要避免一个不期望有的高蒸气压力。    表2中数据归纳了典型电解条件和成果表2    混合卤化物的电解条件和成果溶液组成5%Cl-,0.5%Br-电流密度100m·Acm-2单个槽压均匀值2.25V电解时刻4h电流效率78%释出Br2的H2SO4量0.4g/L溶液中Br2浓度1.75g/L

硅铬

2017-06-06 17:50:12

硅铬,硅铬合金90%以上用作电硅热法冶炼中、低、微碳铬铁的还原剂。此外,硅铬合金还作炼钢的脱氧剂与合金剂。随着氧气炼钢的发展,用硅铬合金还原钢渣中的铬和补加部分的铬量得到了日益广泛的应用。据统计,平均每吨钢消耗硅铬合金0.5kg左右。硅铬合金的性质硅铬合金系铬、铁的硅化物,是含有足够硅量的铬铁。铬的硅化物较碳化物稳定,因此当Fe-Cr-Si合金中的硅含量增高时,碳含量下降冶炼工艺硅铬合金的冶炼方法有一步法和二步法两种。一步法又叫有渣法;二步法又名无渣法。一步法是将铬矿、硅石和焦炭一起加入炉内,冶炼硅铬合金。二步法的第一步是将铬矿和焦炭加入第一台电炉内,冶炼出高碳铬铁;第二步是将高碳铬铁破碎,把它与硅石、焦炭一起加入另一台电炉内,冶炼硅铬合金。目前,我国在工业生产中采用二步法冶炼硅铬合金,少部分使用一步法。 冶炼原理一步法冶炼硅铬合金是用碳同时还原铬矿中的三氧化二铬和硅石中的二氧化硅。电炉内的主要反应有还原和精炼脱碳反应两部分。还原反应与冶炼高碳铬铁和硅铁的还原反应差不多。所不同的是一步法冶炼硅铬合金使用了难还原铬矿,铬矿的块度也较大,从而确保了Cr2O3的还原和SiO2的还原在温度相差不多的条件下同时进行。二步法冶炼硅铬合金使用的原料有高碳铬铁(再制铬铁)、硅石、焦炭和钢屑。高碳铬铁的成分应符合国家标准;粒度不能太大,采用12500kV.A电炉时要求高碳铬铁粒度小于20mm,采用3000kV.A电炉时要求高碳铬铁粒度小于13mm。对硅石、焦炭和钢屑的要求与冶炼硅铁的技术条件基本相同。二步法冶炼硅铬合金是在高碳铬铁的存在下,由碳还原硅石中的SiO2,被还原出来的硅破坏铬的碳化物,排除合金中的碳而制硅铬合金。冶炼过程与冶炼45%硅铁的过程基本相同。想要了解更多关于硅铬的资讯,请继续浏览上海 有色 网( www.smm.cn ) 有色金属 频道。

硅青铜

2017-06-06 17:50:04

硅青铜是以硅为主要合金元 素的青铜。工业上应用的硅青铜除含硅外,还含有少量 的锰、镍、锌或其他元素。硅在铜中呈有限固溶,在 852C时最大溶解度可达5.3%,并随温度降低而减 小,但时效硬化效应不强,一般不进行强化热处理。    变形硅青铜含硅量为1%一4%,硅增高会出现脆性相,铜的代用品。列入中国国家标准中的变形硅青铜共2 降低塑性。硅青铜的结晶温度范围较小,有足够的流动种牌号,其主要化学成分和力学性能列于表。 性,力学性能较锡青铜高,在机械制造工业中可作锡青 变形硅青铜的主要化学成分和力学性能 才仁莽口牛 在铜硅合金中加入适量的锰可改善力学性能、耐 蚀性和工艺性能。常采用的是含硅3%和锰1%的硅青 铜QSi3一1,高温时为单相。固溶体,冷却到450℃以下 时,有少量化合物MnZSi或Mnsi析出,但强化效果极 弱,通常是在退火或加工硬化状态下使用。QSi3一1拉 制棒材由于相变应力,在存放过程中易出现自行破裂 现象,故成品应进行低温退火,且合金硅含量宜取下 限。QSi3一1硅青铜可在冷、热态下压力加工,力学、耐 蚀、耐磨和焊接性能好,无磁,冲击时不发生火花,在机 械、化工、石油、船舶等工业部门都被广泛应用。 镍能提高硅青铜的力学性能和耐蚀性,且兼有良 好的电导性。镍与硅形成能固溶于铜的化合物NiZSi, 在共晶温度(1025’C)的最大溶解度为9.0%,并随温 度降低而减小,在室温几乎为零。镍与硅的比值为4: 1的铜合金在时效处理中会因NiZSi相沉淀而强化,获 得良好的综合性能。工业上常用的含硅1%和镍3%的 硅青铜QSil一3,在900一950‘C淬火后塑性良好,再经 350一55oC时效处理1一4h,强度可提高1倍以上。这 种合金的耐磨性、高温强度较高。其电导性亦比一般高 强度的铜合金为高。因此在机械工业等部门制造重要 零件,也可作通讯用高强度架空线和导电极等。 铅、锑、秘、砷、硫、磷等元素对合金有害,应严加控制。QSi3.5-3-1.5硅青铜为含有锌、锰、铁等元素的硅青铜,性能同QSi3-1,但耐热性较好,棒材、线材存放时自行开裂的倾向性较小。QSi3.5-3-1.5主要用作在高温工作的轴套材料。   

烟化法处理硬头

2019-01-08 09:52:48

含锡少于30%的硬头可与富渣一起作烟化处理。    硬头在富渣全部熔化后加入。硬头加入量占入炉的渣重3%~4%。如果富渣硅酸度高则可多加硬头,有时达到16%,同样可得到好的挥发指标;但一次加入硬头不能过多,以免沉积于炉底而形成炉缸结块。硬头入炉的粒度最好小于l00mm。高砷硬头须先熔化和水淬成粒后氧化焙烧脱砷,否则砷几乎全部挥发进入锡烟尘。

单晶硅多晶硅

2017-06-06 17:50:08

单晶硅多晶硅都是硅的一种形态。单晶硅和多晶硅的区别是,当熔融的单质硅凝固时,硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则形成单晶硅。如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则形成多晶硅。多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。例如在力学性质、电学性质等方面,多晶硅均不如单晶硅。多晶硅可作为拉制单晶硅的原料。单晶硅可算得上是世界上最纯净的物质了,一般的半导体器件要求硅的纯度六个9以上。大规模集成电路的要求更高,硅的纯度必须达到九个9。目前,人们已经能制造出纯度为十二个9 的单晶硅。单晶硅是电子计算机、自动控制系统等现代科学技术中不可缺少的基本材料。单晶硅:熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。单晶硅具有准 金属 的物理性质,有较弱的导电性,其电导率随温度的升高而增加,有显著的半导电性。超纯的单晶硅是本征半导体。在超纯单晶硅中掺入微量的ⅢA族元素,如硼可提高其导电的程度,而形成p型硅半导体;如掺入微量的ⅤA族元素,如磷或砷也可提高导电程度,形成n型硅半导体。单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅,然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。多晶硅:灰色 金属 光泽。密度2.32~2.34。熔点1410℃。沸点2355℃。溶于氢氟酸和硝酸的混酸中,不溶于水、硝酸和盐酸。硬度介于锗和石英之间,室温下质脆,切割时易碎裂。加热至800℃以上即有延性,1300℃时显出明显变形。常温下不活泼,高温下与氧、氮、硫等反应。高温熔融状态下,具有较大的化学活泼性,能与几乎任何材料作用。具有半导体性质,是极为重要的优良半导体材料,但微量的杂质即可大大影响其导电性。电子工业中广泛用于制造半导体收音机、录音机、电冰箱、彩电、录像机、电子计算机等的基础材料。由干燥硅粉与干燥氯化氢气体在一定条件下氯化,再经冷凝、精馏、还原而得。想要了解更多单晶硅多晶硅的相关资讯,请浏览上海 有色 网( www.smm.cn ) 有色金属 频道。

单晶硅 多晶硅

2017-06-06 17:50:07

单晶硅 多晶硅.首先要了解两者的本质和性质。单晶硅是硅的单晶体。具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质,是一种良好的半导材料。纯度要求达到99.9999%,甚至达到99.9999999%以上。用于制造半导体器件、太阳能电池等。用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成。多晶硅是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则这些晶粒结合起来,就结晶成多晶硅。接下来了解两者的性质。单晶硅:熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。单晶硅具有准 金属 的物理性质,有较弱的导电性,其电导率随温度的升高而增加,有显著的半导电性。超纯的单晶硅是本征半导体。在超纯单晶硅中掺入微量的ⅢA族元素,如硼可提高其导电的程度,而形成p型硅半导体;如掺入微量的ⅤA族元素,如磷或砷也可提高导电程度,形成n型硅半导体。单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅,然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。多晶硅:灰色 金属 光泽。密度2.32~2.34。熔点1410℃。沸点2355℃。溶于氢氟酸和硝酸的混酸中,不溶于水、硝酸和盐酸。硬度介于锗和石英之间,室温下质脆,切割时易碎裂。加热至800℃以上即有延性,1300℃时显出明显变形。常温下不活泼,高温下与氧、氮、硫等反应。高温熔融状态下,具有较大的化学活泼性,能与几乎任何材料作用。具有半导体性质,是极为重要的优良半导体材料,但微量的杂质即可大大影响其导电性。电子工业中广泛用于制造半导体收音机、录音机、电冰箱、彩电、录像机、电子计算机等的基础材料。由干燥硅粉与干燥氯化氢气体在一定条件下氯化,再经冷凝、精馏、还原而得。单晶硅和多晶硅的区别是,当熔融的单质硅凝固时,硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则形成单晶硅。如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则形成多晶硅。多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。例如在力学性质、电学性质等方面,多晶硅均不如单晶硅。多晶硅可作为拉制单晶硅的原料。单晶硅可算得上是世界上最纯净的物质了,一般的半导体器件要求硅的纯度六个9以上。大规模集成电路的要求更高,硅的纯度必须达到九个9。目前,人们已经能制造出纯度为十二个9 的单晶硅。单晶硅是电子计算机、自动控制系统等现代科学技术中不可缺少的基本材料。想要了解更多单晶硅 多晶硅的相关资讯,请浏览上海 有色 网( www.smm.cn ) 有色金属 频道。

非晶硅 多晶硅

2017-06-06 17:50:11

     非晶硅薄膜既环保又节能,太阳能光伏发电蕴含巨大发展前景,而太阳能光伏板主要分为两类:1) 单晶/多晶硅及 2) 薄膜太阳能电池。以往,中国制造的太阳能光伏板主要是使用多晶硅。   多晶硅在提炼过程中需要使用千多度高热才能完成,生产过程中耗用大量能源,而且造价相对昂贵。此外,多晶硅在生产过程中还会排放超过十种的有毒物质。据统计,2008年,中国便用了3,000万吨煤炭提炼多晶硅,所产生的二氧化碳等空气污染物排放量非常之高,故这才是国家抑制多晶硅的真正原因。   中国占全球光伏组件 产量 39%,是全球最大的生产国,但99%的产品都是出口外国,这代表中国正为国外太阳能发展承担上环境污染的代价,强制减少多晶硅的产能可避免环境进一步恶化。  为降低成本及保护环境,非晶硅薄膜技术的需求正快速上升。生产多晶硅需要较多能源,而且能源回收期长达7年;非晶硅薄膜所采用的硅材料则少于多晶硅的1%,能源回收期亦只需要1.5年,无论对环境的破坏,还是污染物的排放量均符合国家减排节能环保的要求。  非晶硅薄膜被视为一种节能的技术,但究竟有何优势呢?首先在转换效能上,多晶硅因应硅不可改变的物理特性,其最高效能为15%至16%;而非晶硅薄膜可透过沉淀不同化学特性的物质于不同段层,以提升转换效能可由6%提升至12%或更高,于实验室的效率最高更可达17.8%。其次,薄膜吸收较广的阳光波长,在阴天或微弱阳光下运作亦较佳;相反,多晶硅的效能在较暗的情况下就会急速下降。因此,非晶硅薄膜在实际环境下的转换效能较多晶硅高出10%以上。

硅铁

2017-07-04 17:10:29

硅铁就是铁和硅组成的铁合金。 硅铁是以焦炭、钢屑、石英(或硅石)为原料,用电炉冶炼制成的铁硅合金。由于硅和氧很容易化合成二氧化硅,所以硅铁常用于炼钢时作脱氧剂,同时由于SiO2生成时放出大量的热,在脱氧的同时,对提高钢水温度也是有利的。同时,硅铁还可作为合金元素加入剂,广泛应用于低合金结构钢、弹簧钢、轴承钢、耐热钢及电工硅钢之中,硅铁在铁合金生产及化学工业中,常用作还原剂。硅的用途:①高纯的单晶硅是重要的半导体材料。在单晶硅中掺入微量的第IIIA族元素,形成p型硅半导体;掺入微量的第VA族元素,形成n型和p型半导体结合在一起,就可做成太阳能电池,将辐射能转变为电能。在开发能源方面是一种很有前途的材料。②金属陶瓷、宇宙航行的重要材料。将陶瓷和金属混合烧结,制成金属陶瓷复合材料,它耐高温,富韧性,可以切割,既继承了金属和陶瓷的各自的优点,又弥补了两者的先天缺陷。 可应用于军事武器的制造第一架航天飞机“哥伦比亚号”能抵挡住高速穿行稠密大气时磨擦产生的高温,全靠它那三万一千块硅瓦拼砌成的外壳。③光导纤维通信,最新的现代通信手段。用纯二氧化硅拉制出高透明度的玻璃纤维,激光在玻璃纤维的通路里,无数次的全反射向前传输,代替了笨重的电缆。光纤通信容量高,一根头发丝那么细的玻璃纤维,可以同时传输256路电话,它还不受电、磁干扰,不怕窃听,具有高度的保密性。光纤通信将会使 21世纪人类的生活发生革命性巨变。④性能优异的硅有机化合物。例如有机硅塑料是极好的防水涂布材料。在地下铁道四壁喷涂有机硅,可以一劳永逸地解决渗水问题。在古文物、雕塑的外表,涂一层薄薄的有机硅塑料,可以防止青苔滋生,抵挡风吹雨淋和风化。 天安门 广场上的 人民英雄纪念碑 ,便是经过有机硅塑料处理表面的,因此永远洁白、清新。有机硅化合物,是指含有Si-O键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物,习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物。其中,以硅氧键(-Si-0-Si-)为骨架组成的聚硅氧烷,是有机硅化合物中为数最多,研究最深、应用最广的一类,约占总用量的90%以上。有机硅材料具有独特的结构:(1) Si原子上充足的甲基将高能量的聚硅氧烷主链屏蔽起来;(2) C-H无极性,使分子间相互作用力十分微弱;(3) Si-O键长较长,Si-O-Si键键角大。(4) Si-O键是具有50%离子键特征的共价键(共价键具有方向性,离子键无方向性)。 由于有机硅独特的结构,兼备了无机材料与有机材料的性能,具有表面张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质,并具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性,广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、运输、化工、纺织、食品、轻工、医疗等行业,其中有机硅主要应用于密封、粘合、润滑、涂层、表面活性、脱模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。随着有机硅数量和品种的持续增长,应用领域不断拓宽,形成化工新材料界独树一帜的重要产品体系,许多品种是其他化学品无法替代而又必不可少的。 有机硅材料按其形态的不同,可分为:硅烷偶联剂(有机硅化学试剂)、硅油(硅脂、硅乳液、硅表面活性剂)、高温硫化硅橡胶、液体硅橡胶、硅树脂、复合物等。发现  1822年, 瑞典 化学家白则里用金属钾还原 四氟化硅 ,得到了单质硅。构成铁和硅组成的 铁合金 (以硅石、钢、焦碳为原料,经过1500-1800度高温还原的硅熔于铁液中,形成硅铁合金)。是冶炼行业重要的合金品种。硅铁按硅及其杂质含量,分为21个牌号,其化学成分如下表:(根据GB/T 2272-2009)用途(1)在炼钢工业中用作脱氧剂和合金剂。为了获得化学成分合格的钢和保证钢的质量,在炼钢的最后阶段必须进行脱氧,硅和氧之间的化学亲和力很大,因而硅铁是炼钢较强的脱氧剂用于沉淀和扩散脱氧。在钢中添加一定数量的硅,能显著的提高钢的强度、硬度和弹性,因而在冶炼结构钢(含硅0.40-1.75%)、工具钢(含SiO.30-1.8%)、弹簧钢(含SiO.40-2.8%)和变压器用 硅钢 (含硅2.81-4.8%)时,也把硅铁作为合金剂使用。 同时改善夹杂物形态减少钢液中气体元素含量,是提高钢质量、降低成本、节约用铁的有效新技术。特别适用于连铸钢水脱氧要求,实践证明,硅铁不仅满足炼钢脱氧要求,还具有脱硫性能且具有比重大,穿透力强等优点。此外,在炼钢工业中,利用 硅铁粉 在高温下烯烧能放出大量热这一特点,常作为钢锭帽发热剂使用以提高钢锭的质量和回收率。(2)在铸铁工业中用作孕育剂和球化剂。铸铁是现代工业中一种重要的金属材料,它比钢便宜,容易熔化冶炼,具有优良的铸造性能和比钢好得多的抗震能力。特别是球墨铸铁,其机械性能达到或接近钢的机械性能。在铸铁中加入一定量的硅铁能阻止铁中形成碳化物、促进石墨的析出和球化,因而在球墨铸铁生产中,硅铁是一种重要的孕育剂(帮助析出石墨)和球化剂。(3)铁合金生产中用作还原剂。不仅硅与氧之间化学亲和力很大,而且高硅硅铁的含碳量很低。因此高硅硅铁(或硅质合金)是铁合金工业中生产低碳铁合金时比较常用的一种还原剂。(4)75#硅铁在皮江法炼镁中常用于金属镁的高温冶炼过程中,将CaO.MgO中的镁置换出来,每生产一吨金属镁就要消耗1.2吨左右的硅铁,对金属镁生产起着很大的作用。(5)在其他方面的用途。磨细或雾化处理过的硅铁粉,在选矿工业中可作为悬浮相。在焊条制造业中可作为焊条的涂料。高硅硅铁在化学工业中可用于制造硅酮等产品。在这些用途中,炼钢工业、铸造工业和铁合金工业是硅铁的最大用户。它们共消耗约90%以上的硅铁。在各种不同牌号的硅铁中,目前应用最广的是75%硅铁。在炼钢工业中,每生产1t钢大约消耗3-5kg75%硅铁。

硅铁

2017-06-06 17:49:59

硅铁硅铁就是铁和硅组成的铁合金。 硅铁是以焦炭、钢屑、石英(或硅石)为原料,用电炉冶炼制成的铁硅合金。由于硅和氧很容易化合成二氧化硅,所以硅铁常用于炼钢时作脱氧剂,同时由于SiO2生成时放出大量的热,在脱氧的同时,对提高钢水温度也是有利的。同时,硅铁还可作为合金元素加入剂,广泛应用于低合金结构钢、弹簧钢、轴承钢、耐热钢及电工硅钢之中,硅铁在铁合金生产及化学工业中,常用作还原剂。用途(1)在炼钢工业中用作脱氧剂和合金剂。为了获得化学成分合格的钢和保证钢的质量,在炼钢的最后阶段必须进行脱氧,硅和氧之间的化学亲和力很大,因而硅铁是炼钢较强的脱氧剂用于沉淀和扩散脱氧。在钢中添加一定数量的硅,能显著的提高钢的强度、硬度和弹性,因而在冶炼结构钢(含硅0.40-1.75%)、工具钢(含SiO.30-1.8%)、弹簧钢(含SiO.40-2.8%)和变压器用硅钢(含硅2.81-4.8%)时,也把硅铁作为合金剂使用。   此外,在炼钢工业中,利用硅铁粉在高温下烯烧能放出大量热这一特点,常作为钢锭帽发热剂使用以提高钢锭的质量和回收率。   (2)在铸铁工业中用作孕育剂和球化剂。铸铁是现代工业中一种重要的金属材料,它比钢便宜,容易熔化冶炼,具有优良的铸造性能和比钢好得多的抗震能力。特别是球墨铸铁,其机械性能达到或接近钢的机械性能。在铸铁中加入一定量的硅铁能阻止铁中形成碳化物、促进石墨的析出和球化,因而在球墨铸铁生产中,硅铁是一种重要的孕育剂(帮助析出石墨)和球化剂。   (3)铁合金生产中用作还原剂。不仅硅与氧之间化学亲和力很大,而且高硅硅铁的含碳量很低。因此高硅硅铁(或硅质合金)是铁合金工业中生产低碳铁合金时比较常用的一种还原剂。   (4)75#硅铁在皮江法炼镁中常用于金属镁的高温冶炼过程中,将CaO.MgO中的镁置换出来,每生产一吨金属镁就要消耗1.2吨左右的硅铁,对金属镁生产起着很大的作用。   (5)在其他方面的用途。磨细或雾化处理过的硅铁粉,在选矿工业中可作为悬浮相。在焊条制造业中可作为焊条的涂料。高硅硅铁在化学工业中可用于制造硅酮等产品。   在这些用途中,炼钢工业、铸造工业和铁合金工业是硅铁的最大用户。它们共消耗约90%以上的硅铁。在各种不同牌号的硅铁中,目前应用最广的是75%硅铁。在炼钢工业中,每生产1t钢大约消耗3-5kg75%硅铁。应用硅铁在钢工业、铸造工业及其他工业生产中被广泛应用。   硅铁是炼钢工业中必不可少的脱氧剂。炬钢中,硅铁用于沉淀脱氧和扩散脱氧。砖坯铁还作为合金剂用于炼钢中。钢中添加一定数量的硅,能显著提高钢的强度、硬度和弹性,提高钢的磁导率,降低变压器钢的磁滞损耗。一般钢中含硅0.15%-0.35%,结构钢中含硅0.40%~1.75%,工具钢中含硅0.30%~1.80%,弹簧钢中含硅0.40%~2.80%,不锈耐酸钢中含硅3.40%~4.00%,耐热钢中含硅1.00%~3.00%,硅钢中含硅2%~3%或更高。   高硅硅铁或硅质合金在铁合金工业中用作生产低碳铁合金的还原剂。硅铁加入铸铁中可作球墨铸铁的孕育剂,且能阻止碳化物形成,促进石墨的析出和球化,改善铸铁性能。   此外,硅铁粉在选矿工业中可作悬浮相使用,在焊条制造业中作焊条的涂料;高硅硅铁在电气工业中可用制备半导体纯硅,在化学工业中可用于制造硅酮等。   在炼钢工业中,每生产一吨钢大约消耗3~5kg75%硅铁。   熔点:75SiFe为1300℃

固态电池的产业化

2019-01-04 09:45:43

据德国《汽车周刊》报道,在刚举办完的法兰克福车展上,大众公布了大规模电动车发展计划《RoadmapE》,到2030年大众全部车型都将有电动版,投资高达700亿欧元,其中500亿欧元将投向电动车电池。大众CEO穆伦(MatthiasMüller)强调:“我们已经计划下一代电动车电池:里程超过1000公里的固态电池”。他表示大众将与合作伙伴共同开发,将在中国、欧洲和北美寻找、发展长期战略性伙伴。业内人士指出,全球技术领先的特斯拉动力电池电芯全面升级后,电芯的比能量已经达到300wh/kg,再往上提升的难度已非常大。压榨动力电池能量密度的下一阶段,业界认为最好的出路是固态电池。 固态电池的能量密度至少是当下传统锂电池的三倍,充电时间缩短的同时,续航里程更远,充放电次数更高(更耐用),真正进入市场应用后,将会给动力电池产业带来颠覆性变化。 国内在无机全固态锂电池领域的研究己经开展了很多年,主要集中在微型器件使用的薄膜固态锂电池方面。近年,中国科学院宁波材料技术与工程研究所在大容量无机全固态锂电池用正极材料、固体电解质材料以及电极/电解质界面改性研究等方面也取得了不错的结果。而要发展这种新型化学储能技术,同样面临着很多的科学问题有待解决,主要包括:高稳定性、高离子导电特点锂离子导电材料体系的构效关系与材料设计研究、电极/电解质固固两相界面调控与反应机制研究、全固态体系中锂离子嵌脱过程引起的材料应力分布变化和对电池性能的影响及调控研究,以上技术与科学问题的解决对推动全固态锂电池的实用化将具有重要的现实意义。 从当前的大形势来看,固态电池现在的制备技术成熟度不高,能形成规模产能的企业有限,技术规模化扩产需要克服的困难还有很多,仍处于推广发展期。总的来说,大容量全固态锂电池的发展前景是非常光明的,影响大容量全固态锂电池性能的科学与技术问题正在逐步解决,大容量全固态锂电池在未来储能甚至动力领域中必将得到广泛应用!

湿法炼铜(二)

2019-03-05 09:04:34

2.含硫铜矿细菌堆浸    细菌浸铜技能是一种生物化学冶金法,已有数百年的运用发展史。近几十年的科学研究和出产实践证明,细菌冶金是从低档次难选硫化矿、半氧化矿中提取铜的可行办法。全世界已挖掘的铜矿山85%以上为硫化矿,在挖掘进程中发生很多含铜从0.1%-0.3%的表外矿和含铜废石,其间的铜有适当数量是以原生或次生硫化物形状存在,而这些铜矿藏仅用硫酸溶液浸出效果很差,如细菌参加,能够收到显效。    细菌浸铜实践运用的菌种均为嗜中温菌,它是氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌、氧化铁钩端螺旋菌和氧化铁铁杆菌的混合培育物。这些细菌在适合条件下,如pHl.5-3.0,温度30℃左右,可直接或以其代谢产品氧化含铜硫化矿藏,使铜溶解出来。    ①细菌直接浸出:    我国现有多处细菌浸出炼铜厂在出产。    3.萃取与反萃取    铜溶剂萃取的工业运用始于20世纪60年代,该技能被敏捷广泛选用,得益于具有特效、报价合理的铜萃取剂的牢靠直销。现有的工业用铜萃取剂一般均归于改质肟类或肟与酮肟的混合物一类,其品牌前者如ACORGA P5100、ACORGA M5640等;后者如LIX973N, LIX984等。萃取前首先用稀释剂(常用260#炼油)将萃取剂溶解,配制成5%(体积)的有机相,然后将有机相与水相一浸出液混合,铜转入萃取剂,萃取剂释放出H+,萃取反应为:    式中,RH为萃取剂;R2Cu为萃铜络合物。[next]    萃铜后的有机相(负载有机相),用电积后回来的含硫酸180-200g几的废电解液进行反萃,铜进入反萃液成为富铜液-电解原液,萃取剂得到再生循环运用。    4.萃取设备    常用的有萃取塔、离心萃取器、混合弄清萃取箱等多种,其间以结构简略、出资少、操作便利、效率高的浅池式混合弄清萃取箱运用最多。萃取箱的一端为混合室,有机相和水相别离进入混合室,在机械拌和下充沛混合后进入弄清室,两相在此依其密度不同分层,上层负载有机相和基层水相别离经弄清室另一端的溢流堰排出。    萃取作业的首要技能条件与目标是:浸出液(萃原液)含铜浓度Cu2+≥g/L, pH1.5-2.0;有机相中萃取剂5%(体积)左右,稀释剂260#火油95%(体积);萃取比较1:1;混合时刻3min;反萃剂中H2SO4 160-210g/L, Cu2+ 30-35g/L, Fe<5g/L。萃取剂耗费小于3kg/t Cu。    5.电解堆积    选用不溶性阳极,在直流电效果下,将电解液中铜堆积到阴极上制取金属的炼铜进程。电解槽中刺进用Pb-Ca-Sn合金制成的阳极板和用纯铜始极片或不锈钢制成的阴极。电解液自一端入另一端出,接连流过电解槽。堆积了铜的阴极定时取出,始极片阴极洗刷后即为产品,而不锈钢阴极上堆积的铜片需用剥片机剥下,洗刷后出售,不锈钢阴极循环运用。首要技能经济目标为:电流密度150-180A/m;槽电压2-2.5V;电解液Cu 45g/L、H2SO4150-180g/L;阴极周期7-10天;电积铜纯度大于99.95%;电耗3000-4000kWh/tCu。    (三)铜矿浸——萃取——电积    氧化铜矿(或硫化铜精矿氧化焙烧后的焙砂)用浸出铜,再经萃取一电积铜。本工艺适于处理碱性脉石(CaO、MgO)含量高的铜矿石或焙砂。浸出的技能条件是:质料粒度小于0.074 mm的占80%以上;矿浆浓度30%-40%;浸出剂含NW2-3mol/L, CO2 0.6mol/L,选用常温(焙砂浸出80-100℃);常压(焙砂浸出0.2MPa)。浸在加盖浸出槽(焙砂在加压釜)中进行,浸出矿浆通过稠密机液固别离,浸出液送去萃取,底流过滤后浸渣堆存,滤液回来用于滤渣洗刷。浸出液可用LlX54、LIX54-100等萃取剂萃取,此类萃取剂负载才能高、粘度小、反萃取简单,见图3。铜电解堆积在硫酸性溶液中进行,电解废液用于反萃。[next]

硅知识

2019-03-08 09:05:26

硅有无定形和晶体两种同素异形体。晶体硅具有金刚石晶格,硬而脆,密度2.4,熔点1420℃,沸点2355℃。无定形硅是一种灰黑色粉末,实践是微晶体。晶体硅的电导率不及金属,且随温度升高而添加,具有显着的半导体性质。 硅在常温下不生动,与空气、水和酸等没有显着效果;在加热下,能与卤素反响生成四卤化硅;650℃时硅开端与氧彻底反响;硅单质在高温下还能与碳、氮、硫等非金属单质反响;硅可直接生成一系列硅的氢化物;硅还能与钙、镁、铁等化合生成金属硅化物。超纯的单晶硅可作半导体材料。粗的单晶硅及其金属互化物组成的合金,常被用来增强铝、镁、铜等金属的强度。 自然界中的硅以含氧化合物的方式存在,硅与氧结组成二氧化硅,与金属结合生成金属的硅酸盐。首要的硅矿藏为石英和硅石,一般的硅石和石英用于玻璃和其它建材,优质的石英用于制作合金、金属和单晶。 工业上,通常是在电炉中由碳复原二氧化硅而制得金属硅,化学反响方程式:SiO2 + 2C → Si +2CO,这样制得的硅纯度为97-98%,叫做金属硅。再将它消融后重结晶,用酸除掉杂质,得到纯度为99.7-99.8%的金属硅。用作半导体的超纯硅的制法则是先用纯度不高的硅与氯化氢和的混合物效果,制取三氯氢硅,并用精馏法提纯。然后在复原炉内用纯氢将三氯氢硅复原,硅就堆积在用超纯硅制成的细芯上,这样制得的超纯硅称为多晶硅,把它放在单晶炉内,就可拉制成单晶硅。 单晶硅的出产工艺首要有直拉法、区熔法和外延法。直拉法适宜于成长低电阻大直径的单晶,其径向杂质散布均匀,适协作低压硅器材和集成电路的材料。区熔单晶径向杂质散布均匀性较直拉法差,但氧、碳含量低,用高阻区熔单晶通过中子辐照能够得到杂质散布均匀性适当满足的单晶材料,适宜于制作高压大功率器材。衡量单晶质量的参数首要有导电类型、晶向电阻率及其均匀性、位错密度、补偿度等。影响单晶质量的关键因素是晶格缺点和杂质。 因为硅的资源非常丰厚,易于提纯,报价便宜,并且硅器材易于完成平面工艺,具有效率高、寿命长、体积小、导热好、耐高温、可靠性高档长处,大多数半导体器材都选硅作质料。硅首要用于制作各种集成电路、晶体管及电力电子器材,后者包含大功率的整流管、晶闸管、晶体管及各种派生器材,已广泛用于机械、冶金、电力、矿山、交通运输、航天、化工等各个领域。硅晶体管和集成电路首要用于无线电设备、电信设备、自动控制系统、计算机、航天等各个领域。此外,还可制作太阳能电池,用作航天飞机、人造卫星、无人灯塔等的电源。 硅还用来出产硅橡胶、硅树脂、硅油等有机硅。硅橡胶弹性好,耐高温,用于制作医疗用品、耐高温垫圈。硅树脂用于出产绝缘漆、高温涂料等。硅油是一种油状物,其粘度受温度的影响很小,用于出产高档润滑剂、上光剂、流体绷簧、介电液体等,还可加工成无色通明的液体,作为高档防水剂喷涂在建筑物表面。 在钢铁工业中,硅铁用作合金添加剂,在多种金属冶炼中用作复原剂。硅铝合金用量最大,是一种强复合脱氧剂,在炼钢过程中替代纯铝可进步脱氧剂利用率,并可净化钢液,进步钢材质量。硅铝合金密度小,热膨胀系数低,铸造功用和抗磨功用好,用其铸造的合金铸件具有很高的抗冲击才能和很好的高压细密性,可大大进步使用寿命,常用其出产航天飞行器和轿车零部件。 冶炼铝合金时参加少数的纯度为98%的冶金级硅可大大改进铝合金的功用。硅铜合金具有杰出的焊接功用,且在受到冲击时不易发生火花,具有防爆功用,可用于制作储罐。钢中参加硅制成硅钢片,能大大改进钢的导磁性,下降磁滞和涡流丢失,可用其制作变压器和电机的铁芯,进步变压器和电机的功用。

硅冶炼

2017-06-06 17:50:12

近年来,工业硅冶炼的新工艺,新技术不断出现,我国工业硅的生产和技术有了很大的发展。现在工业硅的发展和出口量,在世界上均居于首位。2000年以来,工业硅年出口量实际以达30万吨以上,但是,出口 价格 严重偏低,效益低下。这虽然与我国工业硅出口体制,各工业硅厂家竞相降价,外商有意压价有关外,其核心的问题还是我们的产品质量不高,化学用硅比例小,出口价值低。如2002年上半年日本从中国进口工业硅的到岸价平均 价格 是每吨865美元,而同期挪威的是1764美元,法国的是1260美元,中国的工业硅 价格 最低,比最高 价格 低了近一半,严重制约着我国工业硅的发展。所以,我国的工业硅要进一步扩大出口,要增加效益,进一步提高产品质量,扩大产品品种,是必须重视的一个重要方面。扩大和提高化学用硅生产比例,大力发展化学用硅生产是提高工业用硅 市场 竞争力的途径。一、高温冶炼冶炼工业硅与硅铁相比,需要更高的炉温,生产硅含量大于95%以上的工业硅,液相线温度在1410℃以上,需要在1800℃以上高温冶炼,此外,由于炉料不配加钢屑,所以SiO2还原热力学条件恶化,破坏SiC的条件也变得更加不利。由此产生三个结果:其一是炉料更易烧结;其二是上层炉料中生成的片状SiC积存后容易使炉底上涨;其三是Si和SiO高温挥发的现象更加显著。为此,在冶炼过程中必须做到:1)控制较高的炉膛温度。2)控制Si和SiO挥发。3)使SiC的形成和破坏相对平衡。为了提高炉温,减少Si和SiO的挥发损失,基本上应保持SiC在炉内平衡。在具体操作中必须千方百计地减少热损失,基本上保持或扩大坩埚。 在工业硅生产中,采用烧结性良好的石油焦,有利于炉内热量集中,但料面难以自动下沉。与小电炉生产75硅铁相比,可以采用一定时间的焖烧和定期集中加料的操作方法。二、正确的配加料正确的配加料是炉况稳定的先决条件。对于小电炉生产工业硅来说,更应强调这一点。正确配比应根据炉料化学成分、粒度、含水量及炉况等因素确定,其中应该特别注意还原剂使用比例和使用数量,正确的配比应使料面松软又不塌料,透气性良好,能保证规定的焖烧时间。炉料配比确定后,炉料应进行准确称量,误差应不超过0.5%,均匀混合后入炉。 炉料配比不准或炉料混合不均都会在炉内造成还原剂过多或缺少现象,影响电极下插,缩小&ldquo;坩埚&rdquo;,破坏正常冶炼进行。三、沉料捣炉在工业硅生产中采用烧结性良好的石油焦,以自动下沉,一般需要强制沉料。当炉内炉料焖烧到规定的时间时,料面料壳下面的炉料基本化清烧空,料面也开始发白发亮,火焰短而黄,局部地区出现刺火塌料,此时应该立刻进行强制沉料操作。沉料时,先用捣炉机从锥体外缘开始将料壳向下压,使料层下塌。然后用捣炉机捣松锥体下脚,捣松熟料就地推在下塌的料层上,捣出的大块黏料和死料推向炉心,同时铲净电极上的黏料。沉料时高温区外露,热损失很大,因而,沉料捣炉操作必须快速进行。四、炉料形状和焖烧提温沉料捣炉完毕后,应将混合炉料迅速集中加于电极周围炉心地区,使炉料在炉内形成一平顶锥体,并保持一定的料面高度。不准偏加料,一次加入新料数量相当于1h左右的用料量。 新料加完后,进行焖烧,焖烧时间控制1h左右,焖烧和定期沉料的操作方法,有利于减少热损失,提高炉温和扩大:&ldquo;坩埚&rdquo;。五、扎透气眼集中加料时,大量生料加入炉内,可能使反应区温度下降。因而在加料前期,炉温较低,反应进行得缓慢,气体生成量不会太多,在焖烧一段时间后,炉温迅速上升,反应趋于激烈,气体生成量也将急剧增加,此时为了帮助炉气均匀外逸,有必要在锥体下脚&ldquo;扎眼透气&rdquo;。石油焦具有良好的烧结性能,集中加料焖烧一段时间后,容易在料面形成一层硬壳,炉内也容易出现块料,为了改善炉料的透气性,调节炉内电流分布,扩大&ldquo;坩埚&rdquo;,除扎眼氧气外,还应用捣炉机或钢棒松动锥体下脚严重的部分炉料。至于彻底的捣炉,则在沉料时进行。六、炉况正常的标志及不正常炉况的处理电炉生产工业硅,炉况容易波动,较难控制,因此必须正确判断炉况并及时处理。和生产75%硅铁一样,影响炉况的因素是很多的,但是在实际生产中,影响炉况最主要的因素还是还原剂用量,还原剂用量不当会使炉况发生急剧变化。一般来说,炉况变化通常反应在电极插入深度、电流稳定程度、炉子表面冒火情况,出铁情况及产品质量波动情况等几方面。1)炉况正常的标志是电极深而稳地插入炉料,电流电压稳定,炉内电弧响声稳而低,料面冒火区域广而均匀;炉料透气性好,料面松软而且有一定的烧结性,各处炉料烧结程度相关不大,焖烧时间稳定,基本上无刺火塌料现象;出铁时炉眼好开,流头开始较大,而后均匀变小,产品质量稳定。2)不正常炉况的处理。原料含水量波动,还原剂质量变化,称量准确程度较差,操作不当等各种因素,均会影响实用碳量,炉子出现还原剂不足或过剩现象。 炉子还原剂过剩的特征是料层松散,火焰变长,火头大多集中于电极周围,电极周围下料快,炉料不烧结,&ldquo;刺火&rdquo;塌料严重,电极消耗慢,炉内显著生成SiC,锥体边缘发硬,电流上涨,电极上抬,当还原剂过剩严重时,在电极周围窄小区域内频繁&ldquo;刺火&rdquo;塌料,其他地区的料层发硬,不吃料,坩埚大大缩小,热量高度集中于电极周围,电极高抬,热损失严重,电弧声很响,炉底温度严重下降,假炉底很快上涨,铁水温度低,炉眼缩小,有时甚至烧不开炉眼,被迫停炉。更多有关硅冶炼请详见于上海 有色 网

硅黄铜

2017-06-06 17:50:04

硅黄铜是在铜锌合金的基础上,加入硅的黄铜。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 它在大气和海水中均有较高的耐蚀性,抗应力腐蚀破裂的能力高于一般黄铜。含硅量一般在4%以下。常用硅黄铜80Cu-17Zn-3Si能承受热压力加工,耐蚀性优良,软态的拉伸强度为300MPa,伸长率为58%,适用于制作船舶零件,蒸汽管和水管配件等。这种合金的含铅量不能超过0.01%,否则会损害热塑性,特别是热锻性能。65Cu-31.5Zn-1.5Si-Pb为含铅的硅黄铜,具有较高的切削性,减摩性和耐蚀性,主要用于耐磨锡青铜的代用品。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 黄铜以锌作主要添加元素的铜合金﹐具有美观的黄色﹐统称黄铜。铜锌二元合金称普通黄铜或称简单黄铜。三元以上的黄铜称特殊黄铜或称复杂黄铜。含锌低於36%的黄铜合金由固溶体组成﹐具有良好的冷加工性能﹐如含锌30%的黄铜常用来制作弹壳﹐俗称弹壳黄铜或七三黄铜。含锌在36~42%之间的黄铜合金由和固溶体组成﹐其中最常用的是含锌40%的六四黄铜。为了改善普通黄铜的性能﹐常添加其他元素﹐如铝﹑镍﹑锰﹑锡﹑硅﹑铅等。铝能提高黄铜的强度﹑硬度和耐蚀性﹐但使塑性降低﹐适合作海轮冷凝管及其他耐蚀零件。锡能提高黄铜的强度和对海水的耐腐性﹐故称海军黄铜﹐用作船舶热工设备和螺旋桨等。铅能改善黄铜的切削性能﹔这种易切削黄铜常用作钟表零件。黄铜铸件常用来制作阀门和管道配件等。了解更多有关硅黄铜信息,请关注上海 有色 网。&nbsp;

硅矿

2017-06-06 17:49:59

硅矿就是硅石。一般来说,硅在自然界分布极广,地壳中约含27.6%,硅主要以化合物的形式,作为仅次于氧的最丰富的元素存在于地壳中,约占地表岩石的四分之一,广泛存在于硅酸盐和硅石中。 因此不存在&ldquo;硅矿&rdquo;的说法。地壳的主要部分都是由含硅的岩石层构成的。这些岩石几乎全部是由硅石和各种硅酸盐组成。&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 硅石(quartz stone)是脉石英、石英岩、石英砂岩的总称。主要用于冶金工业用的酸性耐火砖。纯硅石可作石英玻璃或提炼单晶硅。化学工业上用于制备硅化合物和硅酸盐,也可作硫酸塔的填充物。建材工业上用于玻璃、陶瓷、硅酸盐水泥等。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 硅矿的分布:主要分布在梁家寨乡,榆林坪乡、上社镇和西潘乡等地。石英砂岩分布在仙人乡庄只一带。无地质勘查资料,根据各矿点矿床出露长度和宽度,估算地质储量约5000万吨。根据各矿点拣块化验分析,含二氧化硅约在96&mdash;99%之间。该矿现有开采点十处。年矿石采出量约3万吨。硅石主要用于玻璃,陶瓷、冶炼、硅铁,工业硅、硅砖等。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 硅石化学加工:&nbsp;&nbsp;&nbsp; 硅石大量用作建筑材料的原料,也是无机盐工业的重要原料。用化学方法可将硅石加工成一系列硅化合物。硅石一般指纯度较高的天然石英砂即二氧化硅,在自然界中分布广,储藏量大,很多国家都有大型优质矿,开采量大。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 加工方法:硅石经化学加工,除还原生产单质硅外,首先得到硅化合物的母体产品硅酸钠(俗称水玻璃),主要有碱法和硫酸钠法两种。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 1、碱法 硅石不溶于水和酸,但易与碱反应生成硅酸钠,所以碱法是硅石化学加工的主要方法。碱法又分为干法(纯碱法)和湿法(烧碱法)。&nbsp;&nbsp;&nbsp; ①干法(纯碱法) 将含二氧化硅99%以上的硅石粉碎到50~80目,与纯碱按一定比例配合,在1100~1350℃的高温下焙烧4~6h,生成熔融态物料,反应式为:  xSiO2+nNa2CO3─&rarr;nNa2O&middot;xSiO2+nCO2&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 式中x和n的摩尔比称为硅酸钠的模数,工业用硅酸钠的模数一般为1.0~3.8。选择不同的配料比可得到不同模数的产品。在高温生产中碱易损失,故配碱量往往要稍高于模数要求的理论量。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 得到的熔融物料除含硅酸钠外,还含有未反应的硅石等水不溶物,用水溶解分离掉熔融体中不溶物,得到无色透明的粘稠液体即硅酸钠产品。&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 干法易于制造高模数的硅酸钠产品,生产条件要求不太苛刻,易于工业生产。但能耗大,操作条件差。&nbsp;&nbsp;&nbsp; ②湿法(烧碱法) 将粉碎至120目以上的硅石粉(SiO2)含量高于99%),与烧碱按一定比例(由产品模数而定)配合,放入带搅拌的加压反应釜中,通蒸汽加热到175℃以上,压力控制在811kPa以上,反应4~6h,冷却后过滤,除去未反应的二氧化硅,即可得到液体硅酸钠产品,反应式为:  xSiO2+2nNaOH─&rarr;nNa2O&middot;xSiO2+nH2O&nbsp;&nbsp;&nbsp; 湿法能耗低,操作环境较好,但不易得高模数产品。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 2、硫酸钠法 将含二氧化硅达98%的硅石粉碎到80目,与硫酸钠(其配比按产品的模数定)和煤粉按一定比例配合,在反射炉内反应。首先硫酸钠还原成硫化钠,后者与硅石反应得硅酸钠,同时放出二氧化硫。反应式为:  Na2SO4+4C─&rarr;Na2S+4CO  nNa2S+xSiO2+3/2nO2─&rarr;nNa2O&middot;xSiO2+nSO2&nbsp;&nbsp;&nbsp; 在反应中硫酸钠往往还原不完全,在高温下呈熔融态浮于硅酸钠熔体表面,称为硝水,硝水的腐蚀性极强,易腐蚀炉衬,同时遇水易爆炸。并且该反应中产生二氧化硫,污染环境,故工业上很少采用。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 更多关于硅矿的资讯,请登录上海有色网查询。&nbsp;

硅锌矿

2017-06-06 17:49:59

硅锌矿是一种硅酸盐矿物。有晶体、粒状或纤维状。可无色或带绿的黄色、带黄的褐色,如果其中含有锰的成分则还会呈浅红色。具有玻璃光泽或珍珠光泽,透明至半透明。硅锌矿可以用来制取锌盐。硅锌矿有一个特点,当用紫外光照射时,它会发出黄绿色的萤光。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 硅锌矿英文名称willemite 硅酸锌的矿物。化学式:zn2sio4,常含少量mno及feo。三方晶系。晶体呈带尖锥的六方柱状,但极少见,常见放射状、纤维状或钟乳状集合体,也有粒状集合体。无色或白、灰、黄、橙、褐、红、紫、蓝、绿等色。透明-不透明。玻璃-油脂光泽。一轴正晶。折射率ne=1.719,no=1.691;重折率0.028。有多色性。色散0.027。在紫外和x光下常有明亮的鲜绿色荧光,还常显示强烈持久的磷光。硬度5.5。性脆。断口贝壳状、解理平行{0001}中等。相对密度3.89~4.18。主要见于铅锌矿床的氧化带,也有接触交代成因。宝石级晶体来自美国新泽西州富兰克林斯梯尔林(sterling)山,为绿色短粗柱状晶体和绿橙色块体,及褐色锰硅锌矿的长柱状晶体;加拿大魁北克产有蓝色晶体;纳米比亚楚梅布产无色小晶体及蓝色块体;其他如比利时、格陵兰、津巴布韦等地也有少量产出。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 硅guī(台湾、香港称矽xī)是一种化学元素,它的化学符号是Si,旧称矽。原子序数14,相对原子质量28.09,有无定形硅和晶体硅两种同素异形体,属于元素周期表上IVA族的类金属元素。硅也是极为常见的一种元素,然而它极少以单质的形式在自然界出现,而是以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式,广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中。硅在宇宙中的储量排在第八位。在地壳中,它是第二丰富的元素,构成地壳总质量的25.7%,仅次于第一位的氧(49.4%)。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 更多关于硅锌矿的资讯,请登录上海有色网查询。&nbsp;

硅黄铜

2017-06-06 17:50:00

硅黄铜是指在铜锌合金的基础上,加入硅的黄铜。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 在铜锌合金中加入铝、硅、锰、铅、锡等元素,就形成了特殊黄铜。如铅黄铜、锡黄铜、铝黄铜、硅黄铜、锰黄铜等。硅黄铜中硅能显著提高黄铜的机械性能、耐磨性和耐蚀性。硅黄铜具有良好的铸造性能,并能进行焊接和切削加工。主要用于制造船舶及化工机械零件。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 硅黄铜在铜锌合金的基础上,加入硅的黄铜。它在大气和海水中均有较高的耐蚀性,抗应力腐蚀破裂的能力高于一般黄铜。含硅量一般在4%以下。常用硅黄铜80Cu-17Zn-3Si能承受热压力加工,耐蚀性优良,软态的拉伸强度为300MPa,伸长率为58%,适用于制作船舶零件,蒸汽管和水管配件等。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 硅黄铜铸造工艺:结晶特征是介于锡青铜和铝青铜之间。铸造性能最好(在特殊黄铜中)。工艺特点是顺序凝固工艺,中注式浇注系统,暗冒口尺寸较小。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 黄铜以锌作主要添加元素的铜合金﹐具有美观的黄色﹐统称黄铜。铜锌二元合金称普通黄铜或称简单黄铜。三元以上的黄铜称特殊黄铜或称复杂黄铜。含锌低於36%的黄铜合金由固溶体组成﹐具有良好的冷加工性能﹐如含锌30%的黄铜常用来制作弹壳﹐俗称弹壳黄铜或七三黄铜。含锌在36~42%之间的黄铜合金由和固溶体组成﹐其中最常用的是含锌40%的六四黄铜。为了改善普通黄铜的性能﹐常添加其他元素﹐如铝﹑镍﹑锰﹑锡﹑硅﹑铅等。铝能提高黄铜的强度﹑硬度和耐蚀性﹐但使塑性降低﹐适合作海轮冷凝管及其他耐蚀零件。锡能提高黄铜的强度和对海水的耐腐性﹐故称海军黄铜﹐用作船舶热工设备和螺旋桨等。铅能改善黄铜的切削性能﹔这种易切削黄铜常用作钟表零件。黄铜铸件常用来制作阀门和管道配件等。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 更多关于硅黄铜的资讯,请登录上海有色网查询。&nbsp;