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溴化钒电池原理

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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

钠化钒渣提钒工艺

2019-02-19 12:00:26

直接往含钒铁水中增加6%的纯碱、8%的铁皮,处理后得钠化钒渣。含钒铁水的脱钒率可达60%~80%。钠化钒渣含V2O5达6%以上。主要成分为NaVO3、Na4V2O7、Na3VO4的复合物。硫构成Na2S进入渣相,脱硫率大于80%;磷构成Na3PO4进入渣相,脱磷率60%~80%。所得半钢的硫、磷含量均低于制品钢的规格,因而可在转炉内完成无渣或少渣炼钢。 选用天然碱处理含钒铁水得到的钠化钒渣,曾在四川西昌410厂进行过湿法提钒及收回钠盐的扩展试验。天然碱取自河南吴城及内蒙古西林郭勒盟及鄂尔多斯湖等地。天然碱是Na2CO3及少数NaHCO3、Na2SO4、NaCl的混合物。所得钠化钒渣的成分如下:成分V2O5Na2OPSiO2S%12.8840.861.289.42.09 工艺流程共分6步:1)碳酸化浸取;2)浸取液的氧化及净化;3)深度碳酸化、浓缩结晶分出NaHCO3;4)碱性铵盐沉钒、制取;5)沉钒后液蒸、回来沉钒、后液回来浸取;6)NaHCO3煅烧得纯碱、煅烧得产品V2O5。 此流程在技术上有诱人的远景,扩展试验已成功,产品合格。但纯碱直销严重,故未能施行。

不锈钢的合金化原理

2018-12-18 10:15:53

提高钢耐蚀性的方法很多,如表面涂一层耐蚀金属、涂敷非金属层、电化学保护和改变腐蚀环境介质等。但是利用合金化方法,提高材料本身的耐蚀性是最有效的防止腐蚀破坏的措施之一,其方法如下:   (1)加入合金元素,提高钢基体的电极电位,从而提高钢的抗电化学腐蚀能力。一般钢中加入Cr、Ni、Si多元素均能提高其电极电位。由于Ni较缺,Si的大量加入会使钢变脆,因此,只有Cr才是显著提高钢基体电极电位常用的元素。  Cr 能提高钢的电极电位,但不是呈线性关系、如图5.1所示。实验证明钢的电极电位随合金元素的增加,存在着一个量变到质变的关系,遵循1/8规律。当Cr含量达到一定值时即1/8原子(l/8、2/8、3/8……)时 ,电极电位将有一个突变。因此,几乎所有的不锈钢中,Cr含量均在12.%(原子)以上,即11.7%(质量)以上。   (2)加入合金元素使钢的表面形成一层稳定的、完整的与钢的基体结合牢固的纯化膜。从而提高钢的耐化学腐蚀能力。如在钢中加入 Cr,Si.Al等合金元素 ,使钢的表层形成致密的Cr2O3,SiO2,Al2O3等氧化膜,就可提高钢的耐蚀性。   (3)加入合金元素使钢在常温时能以单相状态存在,减少微电池数目从而提高钢的耐蚀性。如加入足够数量的Cr或Cr-Ni,使钢在室温下获得单相铁素体或单相奥氏体。   (4)加入Mo、Cu等元素,提高抗腐蚀的能力。   (5)加入Ti,Nb等元素,消除Cr的晶间偏析,从而减轻了晶间腐蚀倾向。   (6)加入Mn、N等元素,代替部分Ni获得单相奥氏体组织,同时能大大提高铬不锈钢在有机酸中的耐蚀性。.

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!

溴钨灯

2017-06-06 17:50:12

溴钨灯又称为氘灯,是紫外-可见-近红外波段的理想光源可对物质进行吸收光谱和荧光光谱分析。可与TT21-WDS-4型光谱仪配套使用。包括专用电源和控制系统。溴钨灯采用溴化氢工艺,比碘钨灯光效高、 寿命长、光色更好、点燃后没有碘钨灯那种紫红蒸汽。是一种新型客观的,并且使用广泛的一种灯。溴钨循环的过程是:在适当的温度条件下,从灯丝蒸发出来的钨在泡壁区域内与溴钨反应,形成挥发性的溴钨化合物。由于泡壁温度足够高(250ºC),溴化合物呈气态,当溴钨化合物扩散到较热的灯丝周围区域时又分化为溴和钨。释放出来的钨部分回到灯丝上,而溴继续参与循环过程。溴钨灯里的溴化氢可以在200~1100℃的玻壳壁温下进行正常的溴钨循环,所以可以用来制作大功率高光效的电光源。钨溴灯能发出可见和近红外光(发光的波长范围:380-2500nm),色温:3000K-3200K,常作为光谱分析仪的光源。也广泛应用于光学仪器、电影放映、光刻等方面有。碘钨灯是卤素灯的一种,有直立式圆形和管形两种。它的外壳用耐高温石英玻璃做成,里面钨丝绕成单螺旋状,中间有若干钨丝圈支撑,以免灯丝下垂。灯管内抽成真空,充入氩气和适量的纯碘。碘钨灯由于应用了碘钨循环的原理,大大减少了钨的蒸发量,所以它的工作温度可提高到3000℃,发光效率也提高很多。与普通白炽灯相比,照明用碘钨灯还具有体积小、光色好、寿命长等优点。例如,普通220伏1000瓦白炽灯的发光效率约为16流/瓦,平均寿命是1000小时;而照明用的220伏1000瓦碘钨灯的发光效率约为21流/瓦,平均寿命是1500小时。溴钨灯的色温约为3000K-3200K,光谱辐射亮度为:L(λ)=ε(λ)B(λ);其中,B(λ)为与溴钨灯色温相同黑体的光谱辐亮度。Ε(λ)为钨的光谱发射率随波长和温度变化,约为0.2-0.5。主要特点◆ 提供多种功率选择◆ 光轴高度:134-154mm可调◆ 提供250-2700nm(300-2500nm)光谱范围◆ 色温达3000K以上,整个寿命期间溴钨灯色温只降低50K左右◆ 光效高,可达20~30lm/W◆ 光通稳定,灯泡寿命终止时的光通量为开始的95~98%◆ 应用我公司配套的稳流电源供电时,光通波动仅为0.12%~1%◆ 灯泡寿命长◆ 结构设计方便更换灯泡产品参数 额定电压  12——(V)  额定功率  20——(W) 光源  卤素灯  电流  1.6(A) 光通量  320(Lm)  材质  石英 寿命  2000(h)  防护等级  IP64 颜色  透明  频率  50(Hz) 色温  3000(K)  灯头型号  G4 更多有关溴钨灯请详见于上海 有色 网

什么是钠化焙烧提钒

2019-02-25 15:59:39

钠化焙烧提钒是含钒质料提钒使用较多的工艺,研讨也较为透彻,其基本原理是以食盐或苏打为添加剂,经过焙烧将多价态的钒转化为水溶性五价钒的钠盐,再对钠化焙烧产品直接水浸,可得到含钒及少数铝杂质的浸取液,后参加铵盐(酸性铵盐沉积法)制得沉积,经焙烧得到粗V2O5,再经碱溶、除杂并用铵盐二次沉钒得,焙烧后可得到纯度大于98% 的V2O5。也可用硫酸浸出焙烧产品,该工艺已用于石煤和低钒钢渣提钒中。

铅酸蓄电池的物理原理

2019-03-13 10:03:59

界说:电极主要由铅及其氧化物制成,电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。   英语:Lead-acid battery   荷电状态下,正极主要成分为,负极主要成分为铅;放电状态下,正负极的主要成分均为硫酸铅。   电极反应式为:   充电:2PbSO4+2H2O=PbO2+Pb+2H2SO4   放电:PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O   法国人普兰特(G.Plante)于1859年创造铅酸蓄电池,已阅历了近150年的开展进程,铅酸蓄电池在理论研究方面,在产品种类及种类、产品电气功能等方面都得到了长足的前进,不论是在交通、通讯、电力、军事仍是在帆海、航空各个经济领域,铅酸蓄电池都起到了不行短少的重要作用。依据铅酸蓄电池结构与用处差异,大略将电池分为四大类:   (1) 起动用铅酸蓄电池;   (2) 动力用铅酸蓄电池;   (3) 固定型阀控密封式铅酸蓄电池;   (4) 其它类,包含小型阀控密封式铅酸蓄电池,矿灯用铅酸蓄电池等。.

铝空气电池的工作原理及特点

2019-03-01 09:02:05

铝空气电池的作业原理:  铝空气电池的化学反应与锌空气电池相似,铝空气电池以高纯度铝Al(含铝99.99%)为正极、氧为负极,以(KOH)和(NaOH)水溶液为电解质。铝吸取空气重的氧,在电池放电时发生化学反应,铝和氧作用转化为氧化铝。铝空气电池的发展十分迅速,它在EV上的运用已获得杰出作用,是一种很有发展前途的空气电池。  铝空气电池的特色:  1、比能量大  铝空气电池的理论比能量可达8100Wh/kg,现在的铝空气电池的实践比能量只到达350Wh/kg,但也是铅酸电池的7~8倍、镍氢电池的5.8倍、锂电池的2.3倍。选用铝空气电池后,车辆能够明显地进步续驶路程,国外有关材料介绍,美国加利福尼亚州在运用铝空气电池的电动汽车上,有过只替换一次铝电极续驶路程达1600km的记载。  2、质量轻  我国开发和研发的牵引证动力型铅酸蓄电池的总能量为13.5kWh,总质量为375kg。而相同能量的铝空气电池总质量仅45kg,为铅酸蓄电池质量的12%。因为电池质量大大减轻,车辆的整备质量也下降,能够进步车辆的装载能量或延伸续驶路程。  3、铝没有毒性和危险性  铝对人体不会形成损伤,能够收回循环运用,不污染环境。铝的原材料丰厚,已具有大规模的铝冶炼厂,生产本钱较低。铝收回再生便利,收回再生本钱也较低。并且能够选用替换铝电极的办法,来处理铝空气电池充电较慢的问题。  尽管铝空气电池含有高的比能量,但比功率较低,充电和放电速度比较缓慢,电压滞后,自放电率较大,需求选用热办理体系来避免铝空气电池作业时的过热。

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。

浅谈非金属矿物纳米化的方法和原理

2019-01-04 15:16:49

对于大部分非金属矿物材料来讲,在传统工艺技术下,其粒径均是在微米量级以上,在这一量级以上的材料保持着传统的物理、化学、磁、电等特性,但一进入纳米级,材料的物理和化学性质则产生巨大的变化,一些有关纳米的特性也会随之而来。 目前,非金属矿物纳米化是非金属纳米矿物材料研究的基础和重点,已渐成为国内外学者研究的焦点,本文就非金属矿物的纳米化方法及原理作简要的概述,望对业内人士有一定的启发和帮助。 一、非金属矿物纳米化的方法 非金属矿物纳米化过程中仍存在许多尚未解决的难题,制备方法种类不多,一般分为物理法和化学法,具体制备方法和分类如下: 非金属矿物纳米化的方法及其分类 二、非金属矿物纳米化的原理 1、机械化学的定义及应用 日本学者神保元二指出:在粉碎过程中,同时存在固体表面结晶构造的变化,并且进行着化学的变化和物理化学的变化。在粉碎机械操作过程中产生的物质化学变化,称为机械化学。 机械化学法在材料学中的应用集中体现在以下几个方面:控制烧结性、电磁材料的研制、催化剂特性的变化、超细粉体的制备、粉体的表面改性、功能粉体合成、机械合金化、生物陶瓷材料的合成制备、晶型转变、环保材料的处理和制备等。 2、机械化学在超细粉碎过程中的原理及应用 由下表所示,随着微粒粒径的减小,所需机械破碎的碰撞速度显著提高。因此,采用加速碰撞的机械破碎法制备超细微粒是有限度的。目前,效果较好的气流粉碎机,平均粒径也只能超细到1µm左右。 而机械化学法通过在超细粉碎中产生的化学反应,不仅可以提高粉碎的效率,更能够突破极限,进一步减小微粒的粒径。因此对于非金属矿物来讲,是目前较为可行的纳米化方法之一,更是其纳米化发展的方向。 3、业内人士对机械化学作用的几点看法 机械化学作用对物质性质的影响在合成化学、表面化学、固体化学和材料科学的研究中都有反映,但表现形式有所不同。尽管目前对机械能的作用和耗散机理还不清楚,对众多的机械化学现象还不能定量和合理地解释,也无法明确界定其发生的临界条件,但对超细粉碎过程中机械化学作用的较一致的看法是: 1)形成表面和体相缺陷; 2)表面结构及化学组成发生变化; 3)表面电子受力被激发产生等离子体; 4)表面键断裂引起表面能量变化; 5)晶型转变; 6)形成纳米相复合层及非晶态表面; 7)机械化学作用有可能诱发在通常热化学条件下难以或不能进行的反应。 三、几种非金属矿物的纳米化改性 1、 电气石纳米化改性 目前,电气石的纳米化的研究不是很多,衫原俊雄等把直径为300nm的电气石微粒加入纤维丝中,可促进血液循环有效增强人体的生理功能;日本东京大学教授将100nm的电器石微粒混入纤维原料并制成织物。国内吴瑞华用0.3~10µm的电气石微粒与多孔材料载体制成一种电磁屏蔽材料;戴彦彤发明了利用电气石微粒和远红外粉发明了一种负氧离子远红外保健之物。 2、 磷酸铁锂的纳米化改性 磷酸铁锂纳米化后可以改善电子传导率,改善锂离子扩散速率,还可以提高比表面积,除此之外,纳米磷酸铁锂还有许多优势: 提高材料活性,促使一些难以进行的电极反应 可以改变锂离子和电子的化学势,造成电极电位的变动 扩大固熔体构成的范围,增强材料承受体积应力的能力 研究表明,以无机三氧化二铁为铁源得到的是磷酸铁锂颗粒,而以有机柠檬酸铁为铁源得到的是纳米级小颗粒,通过两种铁源的合理配比,可以使纳米小颗粒填充到大颗粒中,达到提高材料振实密度的目的。 结语 纳米非金属矿物的应用研究表明,由于纳米颗粒表面独特的性质,非金属矿物纳米化具有极好的应用前景,但是,困难还是存在于纳米颗粒间的有效分散方面。如果不能有效地将纳米颗粒分散于基体材料中,非金属矿物的纳米化优势往往就体现不出来,其有效利用还有待于业内专家的共同探讨与努力。