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锌灰煅烧锌焙砂百科

煅烧氧化铝

2017-06-06 17:50:09

介绍了1种采用煅烧–沥滤工艺从粉煤灰中提取氧化铝(Al2O3)的新方法。以碳酸钠(Na2CO3)为活化剂,在900℃下煅烧,使粉煤灰中惰性的Al2O3转变成活性的可以溶出的铝盐。选用硫酸(H2SO4)为活性铝盐的溶出剂,在一定温度下溶出铝盐,使活化后粉煤灰中的Al2O3以液相形式溶出。用乙二胺四乙酸为络合剂有效除去铝盐[Al2(SO4)3]中的杂质铁(Fe3+)等,用蒸馏水洗涤除去钠(Na+)和其它可溶性杂质,有效提高Al2O3粉体的纯度。通过添加合适的分散剂、控制氢氧化铝[Al(OH)3]的结晶、干燥及煅烧的工艺条件,大大提高了Al2O3粉体的细度。通过X射线衍射、透射电子显微镜和N2吸附等技术分析获得的Al2O3粉体的组成与微观结构。通过以上工艺,获得Al2O3的提取率超过98%。将干燥后的Al(OH)3粉体在800℃下煅烧得到分散性好的纤维状γ-Al2O3,其纯度(质量分数)达99.6%。Vast quantities of fly ash originating from thermoe-lectric power stations have accumulated over the years.The disposal of fly ash causes significant economic and environmental problems.This unproductive use of land and the maintenance associated with fly… A new calcining–leaching process was used to extract high purity alumina (Al2O3) powders from fly ash in this study. The fly ash was mixed with soda (Na2CO3) and calcined at 900 ℃ to yield soluble aluminates. Subsequently the calcined ash was leached with sulfuric acid (H2SO4) to produce a solution containing aluminum. The unwanted metal ions including Fe3+ and Na+ were re- moved by ethylene diamine tetraacetic acid (EDTA) and water washing. Then added the proper dispersant, controlling the crystalliza- tion of aluminum trihydroxide precipitation, and the drying and calcining process was carried out, resulting in ultra fine Al2O3 pow- ders with high purity. The characteristics of the Al2O3 powders were examined by means of X-ray diffraction, transmission electron microscope and the Brunauer, Emmet and Teller (BET) surface analysis method. The extraction efficiency of Al2O3 can surpass 98% by optimization of the calcination and lixiviation processes. Well-dispersed fibriform γ-Al2O3 powders were obtained by calcining at 800 ℃ and the purity of the ultra fine Al2O3 powders was more than 99.6%. 

煅烧高岭土的方法

2019-01-07 08:31:34

下图是我国某高岭土股份有限公司年产3万t煅烧高岭土生产线工艺流程。 工艺过程简述如下:原料经颚式破碎机破碎至小于30mm后给入4台JSM超细自磨机进行粉碎,并用4台气流分级机对粉碎后的物料进行精细分级;分级出的细粉(d97≤10μm)直接给入1台隔焰式回转窑进行煅烧,粗粉经制浆后给入研磨剥片机进行湿式超细研磨;研磨后的超细浆料(d93≤2μm)经喷雾干燥和打散解聚后给入2台隔焰式回转窑进行煅烧;分级细粉煅烧后的部分产品用SLG型连续式粉体表面改性机进行表面改性;湿磨一喷雾干燥—煅烧后的粉料部分再用精细分级机进行分级,去除少量粗粒子,得到细度为-2μm含量86%±2%的超细煅烧高岭土;另一部分再用研磨剥片机进行湿式解聚和闪蒸干燥机进行干燥后得到细度为-21μm含量92%±2%的造纸涂料级超细煅烧高岭土。

锌焙砂在稀酸中的溶解

2019-02-21 15:27:24

氧化物的酸、碱浸出许多遵守缩短中心模型,一个典型的实例是锌焙砂在稀酸中的溶解。它依据每种参加溶解进程的化学物质的离子扩散系数及离子搬迁率,使用方程式(1)和式(2)进行核算。核算假定溶解速率由传质操控,因此所用的核算进程只能用于不触及化学反响的状况。    (1)    (2) 求解方程(1)和式(2)需求几个边界条件,它们规则了模型中各参数的值,并将各物质的通量经过浸出反响的计量联系相关起来。 关于硫酸浸出体系,核算所用的数据包含H+,HSO4-,SO42-及Zn2+的离子扩散系数和离子搬迁率,下列平衡的平衡常数与活度系数稀酸浸出氧化锌的数学模型核算中所用的传质数据列于下表。物质等效离子电导 Λi0∕(Ω-1·cm2·equ-1)离子扩散系数 D∕(cm2·s-1)离子搬迁率 u∕(cm2·V-1·s-1)H+348.99.3×10-53.6×10-3Zn2+53.87.2×10-65.6×10-4SO42-79.01.0×10-5-8.2×10-4HSO4-100.002.7×10-5-1.6×10-3 几个边界条件为 在固液界面即r=rt时,                  Ci=Cis          (3) 因为浸出进程最慢的过程是经过边界层的传质,能够假定在界面上到达化学平衡,然后得到下列边界条件     (4)     (5)     (6) 式中, 、 、 别离表明反响(a)、(b)(c)的平衡常数;Qa、Qb、Qc别离为用浓度表明时反响(a)、(b)、(c)的平衡常数;γi是物质i的活度系数。 在溶液体相即r=∞,                E=0    (7) Ci=Cib   (8) 体相浓度用质量平衡和体相的化学平衡求算    (9)    (10)    (11)    (12)    (13) 式中,[H2SO4]与[ZnSO4]是t时刻硫酸和硫酸锌的净浓度。 计量联系            (14) 硫酸根通量                        (15) 数学模型由对每种物质组成的写出的方程式(2),方程式(1)和上面导出的边界条件组成。一旦知道了各物质的通量,就可核算ZnO的溶解速率。 假如半径rt的球形粒子含有Nmol的ZnO,则    (16) 式中,Mw为ZnO的分子量。 因为稳态下边界层内没有物质堆集,一切溶解的锌都必须传递到溶液体相中去。因此,反响速率能够与锌和酸经过边界层传质的速率相关如下    (17) 式中JZn-流离表面的锌的净通量;     JH-流向表面的酸的净通量。 由式(16)和式(17)得出    (18) 方程式(18)用有穷区间法数值积分得到rt对时刻的函数。关于单尺度粒子,rt与反响分数α的联系为    (19) 即为式(20)的缩短粒子模型,r0为固体粒子的初始半径。    (20) 粒子尺度散布的景象可作相似处理,m个初始半径r0k的单尺度分数每个组成总质量的分数wk。浸出的程度分粒级核算    (21) 总的浸出率由下式断定    (22) 为了查验模型及核算的正确性,需求研讨硫化锌精矿的焙砂在硫酸、高氯酸、硝酸和等4种酸中溶解的速率。选定的拌和条件使一切的固体粒子都悬浮且溶解速率与拌和速率无关。在高氯酸及硝酸溶液中试验曲线与模型核算得到的猜测曲线符合杰出,而在硫酸溶液中在浸出率80%曾经符合尚可,这以后的溶解曲线符合不抱负的原因是因为固体粒子的溶解并非如假定的那样均匀并始终保持球形,实际上发现部分浸出的焙砂粒子有大而深的孔。简化的模型没有考虑锌的氯合物的构成合氯离子的吸附,因此不能用来猜测浸出焙砂的溶解速率。而用新近树立的未考虑电搬迁对传质的奉献的模型即便关于0.1mol∕L高氯酸浸出的动力学也严峻违背,反映了电搬迁在传质中不行忽视的效果。

关于锌灰、锌渣的提炼回收技术

2019-03-13 10:03:59

在曩昔,许多供应商把热镀锌所发生的锌灰、锌渣直接卖掉,因那时锌价相对较低,所占本钱份额不高,故无人去作过细的收回作业。但在锌价飞涨的今日,耗锌量所占生产本钱现已大于80%,怎么下降锌耗关于镀锌厂来说就必须说到议事日程上来了,不然,轻则影响经济效益,重则关系到厂商的存亡。   当时,一些镀锌厂一边叫着要节能、降耗,一边又对锌渣和锌灰作很多糟蹋。锌渣是一种锌铁合金的固溶体,一般含锌量约在92%~97%,锌灰中的含锌量也应超越80%。怎么把锌从这些副产品中提炼出来,是一项非常重要的作业。这项作业一直都有人在做,一般都用如下几种办法:   一、 蒸馏法:即把副产品(灰、渣)放入密封的容器中加热,使锌还原成锌蒸气,再经过冷凝得到纯锌;   二、 电解法:即把副产品参加硫酸中使其转化成硫酸锌,再运用电解过程中阴极吸附的原理得到纯锌;   三、 转化法:即经过不同工艺直接转化成氧化锌、氯化锌。   鑫岳公司在此基础上又规划出了另一简单易行的办法来对其进行处理,作用显着,出资少、见效快,特别适用于热镀锌厂进行处理,办法如下:   运用专用的工业陶瓷锅装入灰、渣后加上掩盖剂加温至620℃,坚持2个小时,参加抗氧化剂,再参加除铁专用合金。该种合金参加后要用钟罩压入底部,把温度提升到720℃,坚持1个小时后,运用真空抽锌机,抽出提出的锌液,清出残渣。这种办法能够在锌渣中收回80%以上纯锌,锌灰则可收回40~60%的纯锌,纯锌收回今后的残存灰渣能够卖掉,也能够直接在该工业陶瓷锅中对小工件进行镀锌(温度控制在560~620℃),后处理选用离心法或爆破法,均可得到满足的镀层。   在收回锌的过程中,除铁专用合金的增加量约为15~18%(合金报价与0#锌报价相同),掩盖剂为氯化纳和的混合物。   鑫岳公司研发的此种收回办法,在一些镀锌厂中已运用并得到充沛验证,镀锌厂的归纳锌耗大幅下降,从而为镀锌供应商发明了更大的赢利空间。.

锌灰分离机功能介绍

2018-04-26 18:15:29

锌灰分离机设备内物料的运行是靠风机完成的且是负压运行,没有粉尘逸出,所以可达到环保要求,设备结构紧凑自动化程度高,占地面积小(16平米),工作效率高,占用人工少(2人可操作),生产成本低,回收率高(金属回收率80%-95%)改善了工人的工作环境,所以得到了用户的好评。锌灰锌渣是热镀锌厂和电解锌厂在生产过程中产生的一种副产品,主要成分为氧化锌,金属锌和部分杂质.其中氧化锌和金属锌都有着较高的经济价值,但是必须把它们分离开才能使用.传统的处理工艺和设备污染大,回收率低,工作效率差,工作环境恶劣,处理成本高.很难达到国家环保要求.氧化锌及杂质(直接销售或进一步加工制取氧化锌,氯化锌,硫酸锌等)

硅藻泥原材料硅藻土焙烧、煅烧、非煅烧的区别

2019-01-03 09:37:11

近年来,随着城乡人群生活水平的提高,以硅藻土为功能组分的硅藻泥、硅藻涂料、内墙壁材等建筑功能材料蓬勃发展、方兴未艾,在保温隔热、湿度调节、甲醛脱除等方面表现出极高的应用价值。在硅藻泥作为当下风靡全国的环保家装材料,很少有人知道硅藻泥的起源地其实并不是中国,而是日本。日本是个化工业很强的国家,他们的家装材料基本都是环保材质。对于硅藻泥,家家户户基本都在用,而他们的硅藻泥基本都是用天然的非煅烧硅藻土研发硅藻泥,天然环保,呼吸调湿,很少听到甲醛污染一说。 硅藻土焙烧、煅烧、非煅烧有何区别,不同工艺加工出来的硅藻泥又有何差异?非煅烧硅藻泥真的是最好的吗? 所谓焙烧是指将温度严格控制在500摄氏度左右,将硅藻土缓慢升温,匀速焙烧2小时以上,可以保留硅藻土的绝大部分孔隙的完整性和良好的吸附性,并且是缓慢升温、恒温加热,对有机杂质的去除比较彻底,白度高颗粒均匀。 硅藻土的功能主体为硅藻壳,其主要化学成分为无定形 SiO2,此外还含有少量的 Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO和有机质等。焙烧处理可以减少甚至消除有机物和碳酸盐等杂质,提高产物的纯度和白度,同时也有助于改善硅藻土的化学反应活性、提高建材制品的力学强度。但在另一方面,不同的焙烧制度也可能在一定程度上改变硅藻土的孔结构,进而对硅藻土的吸附性能产生较大影响。 煅烧是指将硅藻土加入助溶剂在炉内经过900到1150度的高温加热10分钟到30分钟,助溶剂迅速融化并和硅藻土粘结在一起。煅烧可以做到时间少、费用低,但是由于温度过高不易控制,易使硅藻土烧结、成球,需要再次研磨破碎成需要的细度,对硅藻土表面孔隙造成二次破坏。由于助溶剂融化附着在硅藻土的表面将硅藻土的孔隙堵塞,降低了硅藻土的比表面积。并且高达1100的高温容易将硅藻土的微孔熔化消失,硅藻体微孔结构完全破坏,部分孔壁结晶、融化,硅藻土的多空结构被打穿造成吸附性降低。 非煅烧硅藻泥指那些矿比较天然,而且很好的保持了硅藻泥天然的特性,非煅烧硅藻泥没有经过高温煅烧,区别于煅烧的硅藻土,它是经过水洗分散、筛分、超重力场层流离心选矿和干燥分级等工艺得到的硅藻精土,可以有效分选去除硅藻土原矿中石英、长石类矿物和粘土质以及部分有机质,并可在湿式状态下对硅藻土进行精确分级,最大限度的保留了硅藻土天然的功能特性,其比表面积更大、孔隙率更高、孔体积更大、孔径更小,吸附和调湿能力更强。非煅烧硅藻泥因为有更高的硅藻土含量,所以它会比相同量的煅烧硅藻泥有更强的环保功能。 小结 非煅烧的硅藻泥功能性确实要好一些。但硅藻土分为好多种类,包括地表矿和地下矿。一般的地下矿都是褐色的,必须开采出来煅烧才能够变成硅藻泥。目前硅藻泥行业来看,大多数厂家的硅藻泥受限于国内硅藻土的地域差距,开采的矿源基本地下矿居多,杂志多,颜色不好,出来后还得人为的干预,煅烧硅藻土提纯白度等等,这样出来的硅藻泥的功能性要弱一些。

煅烧-氯化浸出法提铂工艺

2019-02-25 09:35:32

关于载体难被酸溶解的废催化剂,用此办法处理比较简略。因为催化剂表面的铂族因为催化剂表面的铂族金属处于高度涣散状况,其溶解比相应的纯金属简略得多。如铂、钯等金属一般不需要用溶解,用就可使其进入溶液,的浓度为0.1~12mol/L,一般为2~9mol/L。 实践证明,如用单一的难以获得满足的浸出作用,往往需要向液中参加恰当的氧化剂,以促进铂族金属的溶解。常用的氧化剂有硝酸、、、等。关于载体为易被酸溶解的γ-Al2O3,用加氧化剂的办法处理废催化剂时,往往是铂族金属和载体都可进入溶液,极易发作铝盐水解成脱体的现象。为了仅溶解废催化剂中的铂族金属,而不溶解载体中的氧化铝,废催化剂首要有必要进行煅烧处理,以除掉积炭和将酸溶性γ-Al2O3转化为酸难溶的α-Al2O3。 用于石油重整和二异构化的催化剂为含铂的γ-Al2O3载体催化剂,废催化剂含Al2O396.5%、Fe0.4%、SiO20.7%、Pt0.35%。金属铂以微细粒(小于500mm占70%~80%)吸附在载体表面或载体空地中。废催化剂吸附有很多有机化合物和表面炭,先在1000~1100℃下煅烧,消除积炭并将γ-Al2O3转化为慵懒的α-Al2O3。然后在70℃下用6mol/L的溶液,用作氧化剂的条件下浸出废催化剂1~2h。 浸出液含(g/L):Pt0.263,Al1.2,Fe0.07,HCl1.9mol/L,溶液的成分简略,可用置换或萃取进行铂族金属的富集。如催化剂中含铑,高温煅烧时会部分转化尴尬浸的氧化物状况,有用的预处理办法是运用碱性溶液浸泡进行复原,以进步浸出率。

煅烧α型氧化铝行业标准

2019-01-15 09:51:35

主题内容与适用范围本标准规定了锻烧a型氧化铝产品的分类、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输、贮存。本标准适用于以工业氢氧化铝或工业氧化铝为原料,在适当的温度下锻烧成晶型稳定的a型氧化铝产品。主要用于生产陶瓷和耐火材料等的原料。 2 引用标准 GB 6523 氧化铝粉末有效密度的测定比重瓶法GB 6609.2^-6609.5 氧化铝化学分析方法GB 8170 数值修约规则 3 产品分类按理化指标不同,产品分为低钠型和中钠型两类,共7个牌号。 4 技术要求各牌号产品的理化指标应符合表1规定。 2008_06/temp_08062710044674.jpg"> 4.2 外观为洁白结晶粉末。4.3 对掺杂剂及杂质等有特殊要求时,由供需双方共同协商解决。 5 试验方法5.1 化学成分分析方法按GB6609.2~6609.5 进行。5.2 真密度试验方法按GB 6523进行5.3 a-Al2O3的测定方法,按附录A进行。 6 检验规则 6.1 产品由供方技术监督部门进行检验,保证产品符合本标准规定,并填写质量证明书6.2 需方可对收到的产品进行检验,如检验结果与本标准规定不符时,在收到产品之日起一个月内向供方提出,由供需双方协商解决。6.3 产品应成批提交验收。每批由同一混合料组成。6.4 每批产品出厂前按同牌号编号取样。每批重不超过20t。取样应有代表性,可连续取样亦可从20个以上不同部位取等量样品,总量不少于5 kg。其中a-Al2O3含量只做型式分析。6.5 将6.4 取得的产品样充分混匀,用四分法缩分至重量不少于1kg;分成3份,其中两份供检验用另一份封存3个月备查。 7 标志、包装、运输、贮存 7.1 标志产品包装应有明显标志。注明:供方名称、产品名称、注册商标、牌号、批号、重量、出厂日期。散装时应提交内容与此相同的卡片。 7.2 包装产品包装采用具有足够强度和密度及不污染产品的包装材料,每袋重为5okg±5kg,亦可由供需双方协商采用其他适当重量和包装材料包装或散装 7.3 运输产品运输及装、卸严禁杂质混入,并应有防潮、防雨雪措施 7.4 贮存产品应在不受潮的仓库内分批、分牌号存放,不得混杂,并严禁杂质混入。 7.5 质量证明书每批产品应附有质量证明书,注明:a. 供方名称;b. 产品名称和牌号;c. 批号;d. 分析检验结果和技术监督部门印证;e. 本标准编号;f. 出厂日期。

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。

水合二氧化钛煅烧

2019-02-13 10:12:33

煅烧是水合二氧化钛改变成二氧化钛的进程,这一步操作进程的要求是:(a)经过脱水脱硫使物料到达中性;(b)最好使期望的晶型得到100%的转化;(c)粒子生长巨细均匀规整,对颜料级钛要求在0.2~0.3μm之间;(d)粒子的形状最好近似球型;(e)要求煅烧后生成的二氧化钛没有晶格缺陷,物理化学性质安稳。     水合二氧化钛的煅烧是一个激烈的吸热反响,工业上一般在反转窑内进行,选用直接内加热,其化学反响式如下:    可是水合二氧化钛的煅烧绝非是上述反响中的加热脱水和脱硫的进程,它还涉及到TiO2粒子的生长、集合和晶型转化等进程,因而跟着煅烧温度的进步,二氧化钛的各种物性也随之发作改动。     一般水合二氧化钛在150~300℃之间是脱去游离水和结晶水的进程,650℃左右为脱硫进程,700~950℃期间开端锐钛型向金红石型转化,在碱金属催化剂(盐处理剂)的存鄙人,转化温度可下降,转化速率可加速。     在煅烧进程中二氧化钛的相对密度,跟着晶型结构的改动而改动,从600℃的3.92(锐钛型)到1000~1200℃金红石型的4.25,参加促进剂后金红石型的转化温度可下降至850~900℃。     折射率也随煅烧温度的改动而改动,经过煅烧能够使无定晶型的水合二氧化钛1.8的折射率,转化成锐钛型时的2.55和金红石型的2.71。     在煅烧进程中二氧化钛的粒径也不断发作改动,水合二氧化钛一般是0.6~0.7μm的微晶胶体的集合体,它们是由3~10mμm的微晶组成,在煅烧时不断增大,至750℃时这些微晶体一般都长大到0.2~0.4μm,一起粒子的表面积削减到1/10~1/20,在转化成必定晶型后这些颜料粒子的巨细根本上不发作太大的改动,可是持续升高温度长时间的煅烧,粒子会进一步集合在一起成为大颗粒。    煅烧的成果使二氧化钛取得必要的颜料功能(消色力、遮盖力等),一起二氧化钛的光化学活性削弱,在酸中的溶解度下降,化学性质趋于安稳。上图是水合二氧化钛和石英比照的差热分析,从图中能够看出因为脱水所发作的吸热进程发作在150℃,脱硫的吸热进程发作在650℃,900℃以下的放热进程是因为粒子表面积的缩小,900℃时的转折点是锐钛型变成金红石型。从图中还以看出,水分蒸腾所需求的总热量比脱硫所需求的热量大得多,因而下降煅烧前物猜中的水分含量是煅烧操作节能的重要措施之一。图中1已超越图框外构成一条完好的曲线;2为TiO2;3为石英。    煅烧是钛生产中水解今后操作要求最严的当地,尽管它没有多少化学反响机理可讨论(盐处理时有一些简略的化学反响),煅烧进程中大多数是物理改动如:相对密度、折射率、遮盖力、消色力、吸油量、晶型、粒子巨细等,这些物理改动直接影响到制品的光学性质和颜料功能,它与煅烧温度、煅烧时刻、煅烧强度、煅烧气氛有关,并且直承受盐处理剂的种类和加量影响。[next]     1、水合二氧化钛的煅烧进程    煅烧用的反转窑一般是钢壳内衬优质高铝耐火砖,一般不选用硅砖,硅砖会使产品中硅的含量增高,反转窑的长径比一般为12~20:1,如国内常用的ф2400×38000mm、ф2800×50000mm等。加热方法为逆向内加热,燃料多选用煤气、天然气。液化气、柴油、重油、低碳烃(C9或C10)等,窑头为出料和加热部位,窑尾为进料部位及废气排放出口并设有挡料板或缩短段避免物料倒流。窑身多为直筒型,细而长的窑身结构能够有满足的热量和时刻来脱水、脱硫,并确保有粒子生长和晶型转化的时刻。也有异型窑如:在窑的不同部位砌有挡圈、窑尾设有缩小段、窑头设有护大段等,颜料级钛用的反转窑一般都设有焚烧室,避免焚烧不彻底的燃料污染产品。反转窑的安置一般尾高、头低,一般斜率为2%~5%,转速每转一圈3~7min,物料的填充系数为10%~20%,物料的逗留时刻一般8~16h。水合二氧化钛的进料常选用往复式揉捏泵、软管泵、螺杆泵、螺旋推进器等,物料在旋转搅拌和重力的效果下渐渐向前移动,窑头、窑尾、窑中的前半部设有若干个测温点,有的还设有取样口,以便随时把握窑内物料的煅烧状况。 物料进入反转窑后首先是脱水进程,理论上游离水超越100℃就能蒸腾掉,可是水合二氧化钛中还含有很多的化学结合水,因而脱水进程一般在100~300℃区间。按道理脱硫进程应在脱完水今后,实际上因为化学键的结合,在脱水时总会夹藏部分酸和各种氧化硫的混合物与水蒸汽一道排出来。     水合二氧化钛中吸附有很多的硫酸根,需求经过煅烧除掉,一般脱硫温度为500~800℃(一般在650℃左右),添加钾盐脱硫温度最低可达480℃,添加铝盐能够延伸脱硫时刻,脱硫时所需求的温度也较高,跟着硫的脱尽,二氧化钛由酸性变为中性。因为在煅烧期间有很多的H2O、SO3、CO2(钾盐分化时的产品)释放出来,团块状的物料会变得疏松呈涣散颗粒状况。脱硫时刻的推延或硫未脱尽都会影响二氧化钛粒子的生长和晶型的改变。     经过脱水和脱硫后的水合二氧化钛,跟着在反转窑内的滚动而逐渐移至粒子生长和晶型转化的高温区,这个规模内首先是本来不定晶型的水合二氧化钛改变成锐钛型二氧化钛(由水解生成的水合二氧化钛直接改变为金红石型),一起粒子开端长大,当温度到达600℃今后粒子开端显着添加,直至构成0.2~0.4μm左右的颜料颗粒,到950℃左右,锐钛型开端转化成金红石型,假如添加了金红石型促进剂(ZnO、TiO2溶胶等),其转化温度可降到850℃左右可是在高温下长时间的煅烧,这些0.2~0.4μm的根本颜料颗粒会进一步添加,当到达1000℃时粒子可长大到1μm,有时在高温区颜料粒子既使不持续长大,也会烧结在一起构成粗颗粒,这或许是一些低熔点的盐类熔化后形成二氧化钛粒子烧结在一起。终究物料落入冷却窑(筒)中,经过风冷或水冷后送入破坏工序。 煅烧后物料是温度很高的二氧化钛颜料粒子的集合体,需求渐渐冷却使晶体得到松懈,能够减轻其晶格缺陷,不然二氧化钛颜料或许会变色,乃至发作光色互变现象。一般冷却至40℃即可,温度太低简单吸收空气中的水分。     2、煅烧温度与煅烧强度     煅烧温度与煅烧强度的影响煅烧产品质量的最主要要素。煅烧强度包含煅烧温度和煅烧时刻,它是煅烧温度和煅烧时刻的函数。把握好煅烧温度和煅烧时刻不只产品白度好、消色力、遮盖力高,吸油量低、耐候性也好,产品颗粒软硬适中,不然就很难统筹上述一切的颜料功能,因而在煅烧操作时不只要使物料到达必定的温度,还要确保物料在这一区域逗留的时刻,不能太长也不能太短。     一般遮盖力、消色力和耐候性随煅烧温度的进步而进步,吸油量随煅烧温度的进步而下降。可是温度过高或在高温区间逗留时刻过长,粒子变硬、白度下降泛黄变灰;吸油量因为烧结在一起的粗颗粒中空地较多而增高;消色力和遮盖力有或许因为根本粒子的进一步长大,导致对光反射和散射才干下降而下降;温度过高有时也会形成二氧化钛晶格脱氧而带灰相。相反假如煅烧温度较低,表面上对干粉白度或许有一点优点,粒子也较松软好破坏,但对进步消色力和遮盖力没有优点。     二氧化钛颜料粒子的生长和晶型转化都是发作在脱水、脱硫后的煅烧后期(挨近窑头部位的高温区),而粒子的添加和晶型转化时的晶格重新排列都需求必定的时刻和温度,也就是需求必定的煅烧强度。假如煅烧温度到达要求,或逗留时刻太短,会形成物料烧不透,用pH试液查看能够显着看到有未烧透的夹生料混在其间,产品分析时能够发现晶型转化率低、吸油量高、pH、消色力和遮盖力都偏低,颜料功能欠好;假如采纳相对较低的温度,延伸逗留时刻的方法尽管能够减轻上述弊端,但产值太低,并且在窑头挨近火焰的当地,因为在高温下煅烧时刻过长,会发作物料过烧,能够在窑头前设置焚烧室,避免高温火焰直接触摸物料,对产品质量有很大的协助,因而正确把握煅烧温度和煅烧时刻是进步产品质量的根本确保。[next]     3、煅烧气氛与温度梯度     二氧化钛的煅烧需求在氧化气氛中进行,因为二氧化钛归于n型半导体,煅烧时的氧气分压越小,越简单发作晶格缺陷,一起使金红石化加速,会使锐钛型产品中混入金红石型而下降产品的白度。     煅烧气氛主要靠焚烧时助燃空气的份额如窑内的通风状况以及烟囱的拔风状况来决议。窑内气氛好。烧出来产品的白度、光泽好,通风的状况可用窑内的压差来表明,压差大窑内煅烧气氛好,以利煅烧时H2O、SO3及进排出,但压差过大,热量丢失大,随尾气带走的粉尘也较多。空气过剩的份额一般≥20%,以煤气为燃料时过剩份额还要高一些,因为许多焚烧器和焚烧喷嘴的空气混合方法和混合份额,制造厂出厂时已设定好,不宜随意调理,因而都选用风机供风的方法来调理。一般焚烧器和喷嘴所用的助燃空气称为一次风,它直接关系到燃料是否焚烧彻底;窑头调查孔、炉门、落料口的挡板敞开巨细,能够补偿天然风又称三次风,它对削减窑头过烧现象有协助,因而正确把握和调理这3种风量的份额是优化煅烧操作的重要手法。      温度梯度指反转窑窑头至窑尾之间的温度梯度。窑头温度直接决议产品的煅烧强度,对产品的pH、白度、消色力、遮盖力、吸油量、晶型转化、粒子巨细及集合程度影响很大,但窑尾温度的凹凸也不行忽视,它影响脱水、脱硫的时刻,也影响物料的逗留时刻和煅烧强度。窑尾温度一般要求在250~400℃之间,窑头温度因测温点设置的方位不同和是否有焚烧室,各个工厂表明的温度规模略有差异。     关于颜料级钛最重要的是距窑头出料部位15%长度内(如窑长38m,即距窑头5~6m)的温度梯度以及到达预期晶型转化温度前50℃的温度操控和逗留时刻是非常重要的,因为这一段是二氧化钛粒子生长、晶型转化的区域,对终究二氧化钛粒子的巨细、形状、颜料功能都有非常重要的影响。一般要求这一段的加热速率不该超越100℃,如在煅烧锐钛型钛时,窑头温度920℃,那么离之一点5m处的温度不该超越820℃,所以有的工厂在这段窑身上设有4~5个测温点,至于窑的中部和后半部是否设有测温点并不重要,关键是窑头、窑尾和窑头前5~6m处的温度必定要严厉把握。温度梯度的调整主要靠操控焚烧室和窑头的温度以及操控窑尾空气的流量来处理。      4、盐处理剂及其他杂质对煅烧的影响     因为二氧化钛颜料在煅烧时对煅烧温度、煅烧时刻非常灵敏,因而在严厉操控煅烧温度和煅烧时刻的一起,调整盐处理剂的种类和用量,不只能够彼此补偿,并且能够取得优秀而完好的颜料功能,盐处理剂中特别是碳酸钾、磷酸、氧化锌二氧化钛溶胶的效果最显着。     添加碳酸钾用量能够显着减轻煅烧强度过高的负效果,使粒子松软、白度进步,但对吸油量无益;磷酸具有相同的效果,但效果不如碳酸钾显着;氧化锌和二氧化钛溶胶是很好的金红石型转化促进剂,它能够显着下降金红石型转化时所需求的温度,特别是二氧化钛溶胶能够使二氧化钛粒子生长得比较规矩,成为浑圆形的颗粒,但氧化锌参加过多会使涂料泛黄、变稠,这一点用铝盐能够补偿氧化锌的缺陷,但煅烧时的温度比氧化锌高。     偏钛酸中的某些杂质离子,对二氧化钛粒子的添加和晶型转化也有必定的影响,一些负离子(阴离子)对粒子的添加和晶型转化起阻止效果,它们的效果与阴离子的体积有关,其阻止效果的次序依次为Cl-<SO42-<PO43-.有些金属氧化物不只影响产品白度,并且对粒子的添加和晶型转化有促进效果,它们的氧化铜、氧化钴、氧化镍、氧化锰、氧化铬等,其间氧化铜的促进效果最大。     5、煅烧时产品质量的操控和分析     假如煅烧产品色彩好、消色力低,这说明温度梯度大,加热速率快,应设法使温度梯度陡峭下来;     假如煅烧产品色彩差、消色力低、粒子较硬,这是煅烧过度的信号,应下降煅烧温度,使第1点温度降下来,待色彩好转后,再调整温度梯度使消色力逐渐进步;     假如煅烧产品色彩差但消色力好,这说明第1点温度高,在坚持消色力的状况下,逐渐下降第1点的温度,然后再调整温度梯度。     煅烧操作的一条重准则就是“安稳操作”,当发作问题时不要急于动它,更不能频频的调整温度、进料量和风量,每调整1次温度至少距离1h,在第1次调整没有显着效果之前,不能立刻作第2次调整,每次调整的起伏不能超越±5℃。     在煅烧操作进程中假如发作质量俄然下降,很或许是煅烧操作自身的问题或盐处理配方发作了改动(或盐处理拌和不均匀)假如产品质量呈缓慢下降的趋势,问题一般出在偏钛酸自身的质量问题,包含前面水解、晶种、钛液的质量等形成的影响。     转窑的转速、物料的填充量、物料的水分含量等,对煅烧产品的质量也有影响,这些参数的调整也不能过于频频或起伏太大,例如进料量的调整一天不宜超越2次,每次不要>5%。     平常操作时查看煅烧产品的质量,主要是调查产品外观、颗粒的松软程度或松懈比、pH值、消色力的晶型转化率等,然后依据以上成果分析,再调整温度、温度梯度和进料量等,其间晶型转化率需求专门的X衍射仪来测定。最近英国二氧化钛集团,在欧洲专利申请揭露0767222A2中介绍,在转窑的窑头安装了1台Raman光谱仪,依据锐钛型和金红石型的不同谱线来调查晶型转化进程,这样能够随时监控内物料的晶型转化状况。     6、反转窑的开泊车注意事项     煅烧用的反转窑是钛生产中单台设备造价最高的设备,应该细心操作、细心保护。新窑耐火砖的挑选和砌炉质量很重要,开车前的烘窑操作相同也很重要,砌炉用的耐火砖要妥善保管,不能受潮,也不能碰坏,最好天然风干2周后再砌,这样能够尽量拔除耐火砖内部的水分,使耐火砖的温度均匀上升,避免在升温时水分蒸腾过快,形成耐火砖开裂。初次焚烧烘窑时,窑内温度不能超越100℃,然后以每班(8h)10℃的速率升至400℃,今后就能够按每班50℃的速率升温,平常检修、互换部分耐火砖时的升温速率可相对快一些。     开窑焚烧时应先滚动窑体,翻开风机向窑内吹入新鲜空气,避免窑内残留可燃性气体天焚烧时发作爆炸,假如一次焚烧不成,应立即封闭燃料阀门,持续向窑内吸入新鲜空气,待可燃性气体排掉后才干第2次焚烧。     方案停窑时应缓慢削减进料量,待物料快出完时渐渐削减燃料和空气量,待悉数出完料后,再渐渐下降温度,熄火后窑体仍要坚持滚动,直至拉近常温后才干中止滚动,既使长时间闲置不用也要定时滚动窑身,避免因重效果而变形。     因事端(如停电、停气、燃油系统故障)需求紧迫停窑时,应立即封闭燃料阀门和进料泵,坚持通风,设法使用备用电源或机械传动装置,使窑体持续滚动,避免高温下长时间静止不动窑体发作变形,此刻未烧透的物料应分隔寄存,不得混入正常产品中。

菱镁矿的煅烧及镁制品的加工

2019-01-21 09:41:38

菱镁矿(MgC03〕经煅烧后成为熟料产品,根据其煅烧温度不同而分为轻烧镁和重烧镁。菱镁矿经700~ 1000℃低温煅烧,菱镁矿中C02尚未完全析出,所得产品为轻烧镁或称活性氧化镁。轻烧镁具有很高的活性和粘结性,是生产高体密镁砂的理想原料。   菱镁矿加热到1400 ~1800℃时,C02完全失去,氧化镁形成方镁石,即成为重烧镁。它具有很高的耐火度,其熔点可达2800℃。通常所说镁砂是指具有一定颗粒组成的重烧镁,是由重烧镁破碎而成的。

煅烧煤系高岭土和硅粉用于混凝土的对比

2019-01-03 09:36:51

高性能混凝土在配制上的一个重要技术特点是除水泥、 水、 集料、 外加剂外, 必须掺加足够数量的矿物细掺料。目前常用的矿物掺合料有硅粉、 磨细高炉矿渣、粉煤灰、 低温稻壳灰和天然沸石等, 其中硅粉是国内外公认的活性最好的优质掺合料。然而我国硅粉的产量低、价格高、密度小且不易运输,从而限制了它的大规模推广应用。我国煤系地层赋存有丰富的共伴生高岭土资源, 高岭土在一定的温度下煅烧失去层间水后,可变成无定形的极具火山灰活性的偏高岭土 ( 以下简称 MK )。近年来,偏高岭土在混凝土中的应用研究逐渐得到重视。关于煤系高岭土经煅烧得到的偏高岭土的材料性能, 对其用作活性矿物掺合料配制得到的硬化混凝土的力学性能和耐久性能,以及与用工程常用的硅粉 ( 以下简称 SF ) 配制的混凝土进行各项性能的对比研究,有如下结论,并评估了煤系高岭土矿物在混凝土中的应用效果。 (1)掺 MK 混凝土达到相同流动度的需水量比掺 SF 的混凝土小, 在 配制时需要的外加剂掺量较小。 (2) 掺 M K 与 SF 混凝土抗压强度发展规律基本相同, 早期强度发展比纯水泥混凝土慢, 后期逐超过。水 化 28 d 时 高于 纯水 泥 混凝 土约 5 ~ 10M Pa , 有增强作用。掺 M K 混凝土的 28 d 标养抗折强度优于 SF , 掺量为 1 0 % 时比纯水泥混凝土可提高10 %以上。 (3) 掺 M K 混凝土的干燥自由收缩率比掺 S F 的混凝土小, 但大于纯水泥混凝土。MK 对混凝土的抗氯离子渗透性具有一定改善能力, 但是略逊于SF 。 (4) MK 取代 10 % 水泥, 加适量减水剂, 可代替硅粉配制 C5 0高性能混凝土。与 S F 相比, M K 具有价格和产量方面的优势, 因此,是一种具有研究价值的矿物掺合料, 有必要对其进行更进一步的研究。

点石成金,煤矸石的煅烧“蝶变”

2019-01-18 09:30:22

煤矸石煅烧后可变成具有功能性填料的无机非金属煅烧煤系高岭土,使固废变宝,高白、超细、粒度分布合理、质量稳定,广泛用于造纸、涂料、塑料、电缆、耐火材料及医药等领域,倍受国内外企业“宠爱”,并创造了可观的经济效益。 煤矸石这个采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物,长期以来一直是我省环境治理的重点难题,弃之占用大量土地破坏生态,用之利用率低成本高。而在忻州市有一家民营企业,将煤矸石煅烧后变成具有功能性填料的无机非金属煅烧煤系高岭土,使固废变宝,高白、超细、粒度分布合理、质量稳定,广泛用于造纸、涂料、塑料、电缆、耐火材料及医药等领域,倍受国内外企业“宠爱”,并创造了可观的经济效益。 “我们研发的超细煅烧高岭土,吸油量实验室数据已达到90g/100g,目前在中试阶段。现在量产的产品吸油量为80g/100g,国外产品吸油量为85g/100g,如果吸油量90g/100g的产品能试制成功,我们就是世界领先。”山西金宇科林科技有限公司总工侯新花对记者说。 11月10日,当记者来到位于忻州市忻府区的金宇科林时,企业新建的25万吨生产线正在进行“碰气”、“碰电”,是否顺利决定着今年扩产50万吨的目标能否实现。而这条生产线已经是企业技术换代更迭的“第三代”设备了,三代设备的更新换代中记录了总经理罗训樵的创业历程。 “煅烧煤系高岭土的工艺说起来简单,就是磨细、煅烧、打散,其技术含量关键在打散一环,打散的精细度就是它的含金量。”20多年来,煤矸石煅烧的“点石成金”过程,也是罗训樵成长“蝶变”的过程。 金宇科林的前身是省地矿局局办企业,1993年建厂,当年引进英国1万吨间接式回转窑,虽然技术先进,但因为经营不善,产品严重滞销。1998年,已下海几年的罗训樵临危受命,自带50万元资金到厂重振旗鼓,工艺改进,设备添置,很快库存1000吨高岭土全部售罄,1999年开始工厂全面复产。长春地质学院毕业的罗训樵敏锐地观察到国内市场对高品质高岭土的需求,决定建立研发团队,并于2003年在全国首家跨行业引进英国5万吨直燃式回转窑,使产业形成了规模化。2006年承包租赁期到“点”,不拘于国有体制的“束缚”,罗训樵重起炉灶自主创业,山西金宇科林科技有限公司由此诞生。 煅烧煤系高岭土的工艺是破碎-干磨-湿法研磨-分级-压滤-喷雾干燥-解聚-煅烧-解聚-包装,第一代1#线、2#线,企业在分级工艺上取得突破;第二代3#线、4#线,在湿法研磨、分级、煅烧环节取得突破;第三代5#线、6#线,在破碎、干磨、湿法研磨、煅烧、解聚多个工艺上再突破。 致力于不断的技术更新,从2006年至今,金宇科林的产品几经革新,2004年在国内首家采用分级技术,改善颗粒分布,提升产品质量;2016年在国内首家通过技术创新,生产高吸油量系列产品;2017年投资2亿多元扩产到50万吨。品种做到9大类几十个,客户涉及国内外知名企业,产品涉及的行业从过去的一般造纸厂,到现在的高端纸业、高端生态漆、高端化妆品等等。 2012年,金宇科林被授于山西省资源综合利用示范企业,2015年被认定为山西省新材料-煤系高岭土研发生产基地,2016年被认定为山西省高新技术企业。期间,共获得发明专利3项,实用新型专利19项。 记者了解到,2016年,金宇科林高岭土销量18.5万吨,市场占有率33.6%,出口5.5万吨,占全国出口量的70%,销售额达4.2亿元,缴税5800万元。2017年计划销量22万吨,销售额5亿元,上缴税金6000万元。 是什么使罗训樵一直坚持下来做成了亚洲最大的煅烧高岭土制造企业?“是责任和自尊,也是市场和环境。” “目前世界上有60多个国家生产高岭土,年产量约2000万吨,我国占36%,且主要为南方非煤系软质高岭土。近年来,南方主要软质高岭土产地,例如广东茂名、江苏苏州、福建龙岩的高岭土资源日益枯竭,每年都要从国外进口大量的优质高岭土。我国北方内蒙古自治区和山西省含煤地层中赋存大量优质煤系高岭土资源,储量大、品质纯,是我国高岭土未来的后备资源基地。”罗训樵分析说,政策的支持也让他看到了更广阔的前景。2016年5月,省政府发布产业结构调整规划,将煅烧高岭土列为重点支持的新材料之一。在实施办法中指出,我省将重点推进超细煅烧高岭土发展,建设亚洲最大高档煅烧高岭土生产企业。到2020年,全省煤系高岭土及其加工产品产能达到120万吨,实现销售收入达到30亿元;精选超细煅烧高岭土比重达到80%,深加工产品比重达到20%以上。 据总工侯新花介绍,近年来热敏纸、无碳复写纸、电泳漆的需求日益加大,对煅烧高岭土的生产需求也越来越大。当前国内工业化煅烧高岭土吸油量在60-75g/100g,而在高需求量的热敏纸和电泳漆高端产品方面,对煅烧高岭土的吸油量要达到85g/100g以上,这些高端的煅烧高岭土均被BASF、Imerys等国外产品垄断,国内热敏纸、电泳漆行业一直受制于国外产品。将吸油量在90g/100g的高岭土尽快试制成功,打破国外产品的垄断,增强国内企业的竞争力,是金宇科林近期的目标,他们的远大目标是打造高端煤系高岭土世界级企业。

硫酸法钛白粉的生产--偏钛酸的煅烧(一)

2019-02-15 14:21:16

一、偏钛酸的首要化学成分    依据对某种矿出产出的偏钛酸的屡次化学分析,其组成见表1。表1  偏钛酸组成成分含量/%成分含量/%成分含量/%成分含量/%H2O62TiO235SO23SiO20.03Nb2O30.05Sb2O30.007Al2O30.004ZnO0.004PbO0.002Fe2O30.001MgO0.0003CuO0.0001MnO0.00001WO3<0.005V2O5<0.001Cr2O3<0.001     二、偏钛酸缎烧的意图及缎烧工艺流程    钛以白色的偏钛酸方式从钛液中沉积出来时,不只带有很多的水,还带有必定量的硫酸。锻烧的意图就是在高温下使偏钛酸脱水、脱硫,而且构成具有必定晶型、到达必定质量指标的铁。    经过盐处理的偏钛酸浆料,送至锻烧工序的贮料槽内,然后用揉捏泵揉捏进内燃式反转窑内进行煅烧。若出产电焊条、冶金、珐琅、电容器等级其他钛,水解大都选用常压法,其所得的偏钛酸颗粒较粗,为节省燃料起见,可用离心机甩干后,用固体运送设备直接送至焚烧工序,再用斗式提升机将偏钛酸块料加人窑内进行锻烧。反转窑由变速电动机传动,可依据浆料、温度等工艺条件的要求进行调速。窑内选用逆流加热,从窑尾端加人的偏钛酸,跟着反转窑的旋转,被带到必定高度后,因为本身的滚动而不断地升起和落下。因为窑体有2%-4%的倾斜度,物料每升起再落下一次,便向窑头方向行进必定的间隔,偏钛酸就是凭借重力效果,向窑前移动;燃料及助燃空气由较低的窑头端入窑,经焚烧发作的高温气体自窑头向窑尾活动,与偏钛酸浆料构成了逆流运转。偏钛酸就是这样从窑尾送到窑头,一起在温度逐渐升高的过程中完结脱水、脱硫、晶型转化和粒子成长等一系列物理化学改变,而构成必定晶型的钛产品。钛经窑头下料口落人冷却转鼓进行冷却,然后经过斗式提升机送至贮粉斗,以备破坏之用。    现在进入反转窑的偏钛酸,不是用叶滤机吸滤,而是用鼓滤机抽干,再用螺杆泵送人。[next]    三、缎烧反转区分的区域及每个区域的温度规模    锻烧反转窑可分为枯燥区、晶型转化区和粒子成长区三个区域。窑内的温度与窑的巨细、物料离热源中心的远近和热电偶所放测温点的方位离热源点的远近都有联系,各厂不一样,煅烧反转窑各区域的温度规模见表2。表2  煅烧反转窑各区域的温度规模区域枯燥区晶体转化区粒子成长区温度/℃200~800800~860860~920     四、偏钛酸在反转窑枯燥区的改变    在枯燥区域中,偏钛酸发作脱水和脱硫的改变。这种改变可用下式表明:      Ti02·xH2O·yS03==Ti02+xH2O↑+yS03↑    ①脱水    a.脱湿存水湿存水即附着在偏钛酸颗粒表面及夹藏在颗粒空隙里的水。这部分水与Ti02的结合不结实,在100-200℃之间便蒸腾掉;    b.脱化合水化合水即结合在偏钛酸分子内部的水,这部分水与Ti02的结合比较结实,要在200-300℃之间才干脱掉。    ②脱硫水解生成的偏钛酸浆猜中,含有的硫酸大部分是游离酸,经过水洗即可除掉。可是占偏钛酸总量7%-8%的硫酸,以S03的方式与偏钛酸结合得很结实,因为偏钛酸构成的条件和夹藏的杂质不同,它所含的硫酸要在500-800℃之间,才干分解成S03和SO2气体而脱去。    因为偏钛酸含水量大,蒸腾水分所需的热量较驱除S03的热量大5倍以上、因为水分高,煅烧窑烟囱冒出的烟是以水汽为主,水汽遇到大气即冷凝成雾的成果,S03气体和水汽遇冷也变成酸雾。烟气中的钛是比较少的。    五、偏钛酸在反转窑晶体转化区的改变    一般硫酸法制得的偏钛酸全部是锐钛型晶体。经较低温度的煅烧后,得到的满是锐钛型钛。这种锐钛型一般在900℃以下是安稳的。当温度超越950℃时,就开端向金红石型晶型转化。纯洁的锐钛型晶型有必要在1200℃以上的高温,才干彻底转化为金红石型晶型。在这样的高温下煅烧,Ti02易烧结,为此,有必要加人各种金红石型转化促进剂,使其晶型转化的温度下降到800-860℃之间,使其成长的锐钛型晶体顺畅地、较彻底地向金红石型晶体转化。    六、偏钛酸在反转窑粒子成长区的改变    细微晶体聚结成颜料粒子需求取得必定的能量。煅烧温度越高,粒子成长的速度便越快。在600℃以下,粒子成长的速度十分慢,超越600℃时,粒子成长速度开端加速,温度到达900℃时,能够发现粒子成长的速度有极大的增加。假如煅烧温度升高到1000℃时,则聚结成的粒子的直径将到达1μm。而作为颜料钛最合适的粒度是0.2 - 0.35μm,即粒径应是可见光波波长的一半。假如粒径小于可见光波的半波长,则颜料粒子将成为通明;若粒径大于可见光波的半波长,则将使白色颜料呈现出红相。为此,应依据不同的条件,将这个区域的温度操控在860-950℃之间,使长大的晶体聚结成颜料粒子。    七、在高温下TiO2与硫酸钾的反响对制品的不良影响以及怎样防止这种影响    在出产颜料钛时,往往增加碳酸钾进行盐处理。碳酸钾与偏铁酸中的硫酸反响即生成硫酸钾,在煅烧过程中,硫酸钾与二氧化钛能在高温下反响生成偏钛酸钾。这种偏钛酸钾遇水会发作水解反响而生成。正是因为这种碱性物质的呈现,使钛的水浸液pH值到达弱酸性或中性或弱碱性,锻烧结尾也正是使用这种改变来操控。其一系列反响式如下:[next]     纯洁的Ti02是中性的。水浸液pH值偏酸性或偏碱性都会影响颜料的安稳性,使颜料在调制时不固化。有材料报导,水浸液pH值呈酸性时,抵消色力与底相有下降与变坏的倾向,为此有必要防止呈现偏酸现象,在盐处理时恰当多加一些碳酸钾或锻烧温度较高,脱硫较彻底能够使其水浸液呈现偏碱现象。    八、在高温下Ti02与CO的反响对制品的不良影响及怎么防止这种影响    当燃料在窑中焚烧不彻底时,会发作复原物质CO。在高温下,CO能把TiO2复原成Ti203。而Ti203的呈现会使钛的色泽带灰相,并导致Ti02晶格上的缺点,影响到钛的颜料功能。其反响式如下:    一般燃料焚烧都有这种现象,窑尾的粉料呈灰色就是这个道理。有时因为窑内通风不畅,煅烧废气不能及时排出,也会构成燃料的不彻底焚烧而发作CO。别的偏钛酸中,若含有复原性的三价钛较多,在窑内得不到满足的氧气氧化,也简单生成Ti203而使钛呈现灰相。    为了防止CO和三价钛等复原性物质的不良影响,就得确保燃料在窑内焚烧彻底,而且有必定的氧化气氛,这就需求精确地操控燃料与助燃空气的份额。一般燃料(煤气)与助燃空气的份额在1:(3.2-3.3),用柴油或重油作燃料时,空气的过剩系数操控在1.2,即过剩空气为20%。在窑头加大进风量,加强了窑内通风,坚持窑内有满足的氧化气氛,能够防止发作复原物质,或使原有复原物质得以氧化,使钛以最高价态存在,这样的钛才是白色的。可是加大进风量会下降窑温,这样又要加大油量,构成油耗增高。不增加油量而加大鼓风量,肯定会下降窑头温度,这样做尽管能够进步产品白度,可是消色力会下降,吸油量会升高。这种对立就要各厂依据各自的出产条件和质量要求而权衡利弊,采纳相应的办法。    九、进步反转窑煅烧制品产能和下降热耗的办法    物料煅烧在确保质量的前提下,单位时刻内所得到的热量越多,物料的加热就越快,窑的出产能力就越高。一起因为物料得到的热量多,丢失掉的热量相对削减,这样热能的使用率较高而热耗较小。进步产能和下降热耗首要是操控恰当的空气过剩系数,空气过剩系数过小,燃料焚烧不彻底,不利于窑内坚持氧化气氛;空气过剩系数过大,使窑的产能下降,废气带走的热量相对增加。因而,能够在燃料彻底焚烧和坚持窑内氧化气氛的前提下,尽量减小空气的过剩系数;尽量进步燃料和助燃空气的人窑温度;力求扩展物料受热面积和窑内表面积;合理地安置焚烧设备;选用发热量高的燃料。    十、在煅烧过程中,偏钛酸中所含杂质的不良影响    在偏钛酸中增加正催化剂能进步转化速率,并相应下降转化温度。偏钛酸中所含阴离子对转化的阻止效果与阴离子的体积巨细有关,其阻止效果的次序为:Cl-<SO42-<PO43-(即含氯化物的晶型转化温度较低,含硫酸盐的较高,含磷酸盐的更高)。关于一些带色的金属氧化物,如氧化铜、氧化钻、氧化镍、氧化铬、氧化锰等对转化有促进效果,特别是氧化铜的效果最大,氧化钨、起阻止效果。[next]    当增加剂用量(以氧化物计)均为1mol左右时,物料在900℃煅烧3h,氧化钨和对粒子成长没有什么影响;氧化铬对粒子成长的促进效果很小;氧化镍、氧化钻、氧化锰对粒子成长有中等程度的促进效果;氧化铜、氧化铁对粒子成长的促进效果比较明显;氧化钼对粒子成长有特别明显的促进效果。    十一、反转窑窑头、窑尾温度凹凸对产品质量的影响    窑头温度一般称为高温带温度,它决议着Ti02晶型的转化和颜料粒子的成长,是影响钛颜料功能的重要因素。一般来说,窑头温度越高,Ti02的晶型转化及粒子成长就越快、越彻底。可是窑头温度过高,简单使物料烧结,使煅烧品颗粒变硬,色泽变黄变灰。在810℃左右,消色力随温度的上升而进步,但升到必定温度后,消色力会急剧下降,一般操控在850-950℃之间。    窑尾温度直接影响到枯燥区内的各种改变,也是一种窑内通风状况好坏的标志。窑尾温度高,通风好,煅烧后的废气易排出。但通风过大,被废气带走的热量和钛粉尘增多,构成必定的丢失。一起水分过早脱尽,进人高温区易烧结。窑尾温度低,不只窑内通风欠好,而且偏钛酸在枯燥区脱水、脱硫不彻底,以至于呈现煅烧品夹藏生料的现象。一般操控在150-300℃之间。    十二、物料在反转窑内逗留时刻长短对产品质量的影响    因为Ti02颜料粒子是在煅烧后期构成的,物料在窑内逗留的时刻对晶型转化、粒子的巨细和形状有决议性影响。工业上要求煅烧构成的粒子要外形油滑规整,因而晶型的构成和晶粒的长大都不能太快,都需求有满足的时刻,使晶格摆放规整并逐渐长大。一起煅烧品大都是聚集体,也需求有满足的煅烧时刻。选用温度相应偏低并恰当延伸煅烧时刻,对烧结及聚结现象又可相应削减。可是物料在窑内逗留时刻过长会影响产值。要是物料在窑内逗留时刻过长而煅烧温度又高,则会构成物料烧结,使煅烧品颗粒变硬,色泽变黄变灰,白度下降;物料在窑内逗留的时刻过短,则烧不透,煅烧品呈现夹生现象,晶体转化不彻底,消色力下降,吸油量增高,pH值下降。一般窑的转速操控在3. 5-9r/min之间。即物料在窑内逗留10h左右。    十三、在反转窑煅烧时要尽量防止颗粒烧结现象    若物料在窑内煅烧时刻过长而温度又高,则颗粒烧结成长的巨细成为无限的,一般为1.0-10μm。烧结物具有较大的空间体积或构成角质粒子,除了使颗粒变硬,色泽变黄变灰之外,还使吸量进步,消色力和遮盖力下降,光学功能及漆膜光泽变差。因而在锻烧时要尽量防止发作烧结现象。    十四、煅烧窑层厚薄对产品质量的影响    向煅烧窑内投料量过多,料层过厚,则物料在窑内的各种改变进行得不彻底,锻烧品呈现夹生现象,不利于脱硫和晶态转化,消色力下降,吸油量增高,pH值下降;假如投料量过少,窑层就薄,简单使物料发作烧结,使锻烧品颗粒变硬,色泽变黄变灰,下降了白度,而且下降了产值,浪费了热量,增加了能耗,进步了本钱,下降了效益。理论与投料量常常用窑的填充系数N来表明:式中  N—填充系数;      S1—窑内物料堆积的横断面积,m2;      S2 -窑的有用横断面积,m2。    一般窑的填充系数操控在10%-20%之间,直径为1. 5m的反转窑,日锻烧钛量在6. 5-8. 5吨为宜。当然投料量还因钛种类的不同而不同,出产非颜料钛的投料量能够比出产涂料钛投料量增加一倍以上。

硫酸法钛白粉的生产--偏钛酸的煅烧(二)

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十五、偏钛酸含水量凹凸对产品质量的影响    偏钛酸含水量的凹凸,决议了物料在枯燥区中脱水、脱硫的彻底程度。含水量过高,由于脱水、脱硫不彻底,物料就以团状或大颗粒状况进人高温区,而高温区的停留时刻是很短的,因而媛烧品烧不透,易呈现夹生现象,使产品消色力下降,吸油量上升,pH值下降;若含水量过低,物料在枯燥区脱水、脱硫很充沛,物料以粉末状况进人高温区,易烧结变硬,色泽变黄变灰,白度下降。一般颜料钛出产操控含水量在65%左右。非颜料钛出产操控含水量在50%左右。    十六、煅烧时物料颗粒巨细对产品质量的影响    偏钛酸颗粒度是出产钛时影响脱硫的重要要素。颗粒度小,脱硫简单且彻底,物料不会向窑头冲流,得到的煅烧品色泽较白;颗粒度大,脱硫较难,由于含硫高的钛在高温下具有很强的活动性,物料简单向窑头冲流。偏钛酸颗粒度的巨细,首要是从钛液水解进程中构成的,因而有必要按种类的不同要求,严格操控水解工艺条件,制得颗粒度适宜的偏钛酸。    十七、煅烧时物料在窑内运动的正常状况    物料在窑内的运动状况,可用物料在运动中的堆积高度H值来衡量。H值越大,而物料呈块状下滑,则表明物料现已发作烧结;H值越小,且物料呈团状向窑头翻滚,则表明窑温太低,将有生料混入煅烧品中;H值适中,而物料呈均匀的颗粒状向窑头推动时,煅烧才是正常的。在出产非颜料钛时,物料在窑内的运动状况能明显地反映出煅烧品含硫量的凹凸。窑内物料呈“液体”向窑头冲流时,煅烧品含硫极高。H值大,物料向窑头推动很慢时,煅烧品的含硫量极低。窑内物料在进人高温区前有“欢腾”状冒气现象,进人高温区后,物料也并不向窑头冲流时,缎烧品的含硫量能契合出产工艺的要求。    十八、煅烧品pH值的测定及运用全能pH试液滴在瓷板的落料品呈现红、黄、黄绿、蓝色彩的原因    测定煅烧品pH值的办法如下:用取样的长柄勺从窑头下料口取出少数的落料品,置瓷钵中研细后,放在比色瓷板上,滴人几滴全能pH试液,再与标准样板相比较,即可测出落料品的pH值。    全能pH试液滴在瓷板的落料品上呈现赤色,阐明pH值在6以下,表明物料呈酸性,烧不透,含硫高。构成的原因或许是:①盐处理时加碳酸钾缺乏或加磷酸过多;②煅烧温度过低;③物料在窑内停留时刻过短;④投料量过大,料层过厚;⑤偏钛酸含水量过大;⑥偏钛酸颗粒大。试料呈现黄色,表明挨近中性;呈现黄绿色,阐明pH值在6.5一7.5之间,表明含硫量合格,煅烧适宜;呈现蓝色,阐明呈碱性,现已到达要求或稍超越要求。假如试料一起呈现红、黄绿、蓝,阐明煅烧不均匀,既有烧不透的,又有烧得适宜的,还有烧过火的。由于钛制品要求pH值在6.5-8之间,那么烧至黄中带绿即契合要求。    十九、非颜料级钛的窑前分析    在电焊条级和珐琅级钛的出产中,窑前分析首要靠操控含硫量。测定硫大都用煅烧一碘量法。电焊条级钛含硫标准为≤0. 05%,窑前操控应在0.04%以下;珐琅级钛含S03标准为≤0. 15%,窑前应操控在0.12%以下,这样才干确保制品的质量,但含硫量不宜过低,过低时产品色泽较差,而且会多耗用燃料。至于冶金级钛由于其出产时煅烧温度操控在1250℃以上的高温下进行,落窑品含硫量极低,窑前测定硫已无实际意义。[next]    二十、从落窑品的外观与色泽判别缎烧状况    正常的落窑品色泽皎白而柔软,颜料级钛落窑品呈颗粒状;非颜料级钛大多用常压法水解,落窑品黏结成小粒状,这种落窑品色泽较白,含硫量也较低。如落下粉状料,大都是偏钛酸颗粒过粗,含硫量过高,致使窑温不得不相应进步所构成,产品往往发灰。如落窑品发黄,首要是水洗工序中偏钛酸内的杂质铁未洗净所构成的。    二十一、从调查窑内状况判别煅烧好坏    反转窑内煅烧正常时,料层平稳,上面空间中比较明晰。如发现上部空间烟尘许多,要留意窑内经过状况,查看窑尾烟道是否堵塞。在出产非颜料级钛时,如发现料层向前滑动,乃至滑落到下料口,俗称跑粉或冲窑头。这阐明偏钛酸颗粒过粗,含硫量高,虽已到烧成区,但还坚持能自在活动的粉末状况,冲出的粉末往往很细。一般状况下,从窑头调查口是看不到有大块物料的。如发现大块物料,表明物料脱水区延伸,应恰当削减投料量,减慢窑速,进步窑温或加强通风,或相互配合运用。    二十二、开窑和焚烧该做的作业    开窑前应对窑体及其附属体系进行全面的查看,并进行空车试转以消除隐患。为防止杂质污染钛产品,新窑、窑体大修、互换内衬耐火砖或互换种类时,窑内有必要进行打扫。换砖今后有必要经过一昼夜以上的阴干,方可焚烧烘窑。    焚烧前,先翻开部分灰箱门,然后滚动窑体,开动鼓风机,向窑内输入空气,排出或许残留在窑体内的可燃气体。持引火器从窑头调查口引进并对准喷嘴,翻开燃料气旋塞,此刻,操作人员有必要背对窑头,防止窑内有异物或粉尘冲出,或由于气体配比不妥发作爆破而被击伤。如一次点不着点,应立即堵截可燃气,但不要中止空气运送,有必要待窑内剩下可燃气排尽,再行焚烧,不然会构成爆破事端。如选用液体燃料,可先开动油泵打循环油,点着引火器置于喷嘴前,渐渐通气送油,再恰当调整油气比。    二+三、反转窑在投料前要进行烘窑    烘窑是为了扫除内衬中的水分,并使内衬温度均匀地升高到作业温度。烘窑时要防止升温过快,防止构成内衬开裂和破损。烘窑时刻长短应根据换砖多少来断定,新窑或悉数换砖窑,而其窑又比较大,则烘窑时刻约为2-3昼夜,其逐步升温到350℃左右;部分换砖的窑,烘窑时刻约为10-16h;不换砖的窑,烘窑时刻约为6-8h。烘窑后,窑温逐步升高到正常作业温度以下(100-200℃)时即可投料出产。    二十四、停窑应该留意的事项    锻烧反转窑的钢外壳在高温受热时,简单变形。无论是方案中的停窑或方案外因设备或供电、供气体系发作毛病俄然停窑,熄火后有必要持续滚动窑体和鼓风,直到冷却。不然受热窑体将在窑体巨大的自重力效果下,发作曲折变形,变成严重的设备事端。    方案中的停窑,窑内的物料可维持到悉数锻烧结束。停窑前应逐步削减投料,并在停窑前将物料尽量悉数排出,跟着窑内物料的逐步削减,应相应削减燃料和空气量,当物料根本排清后再熄火,窑体空转冷却后停窑。若遇方案外的俄然停窑,窑内物料没有烧透,为了不影响设备检修,也有必要将其悉数排出,待今后再回烧。    二十五、煅烧偏钛酸所用反射炉的结构及操作程序    运用反射炉煅烧偏钛酸,虽然其劳动强度较大,可是由于其出资少,占地不多,操作便利,许多小型的铁厂,特别是出产等级低的珐琅、冶金、电焊条级钛对技能要求不高的厂,还在运用它。其结构是用耐火砖砌结而成,分上、中、下三层,直接加热,热气把耐火板加热,再经过耐火板把热传递给料层。物料与烟气逆流工作,烧煤在基层,发作的热气经过烟道向中层、上层工作,最终从烟囱排出。而偏钛酸投料放在上层烘于,进行脱水,然后耙到中层预热,再耙到基层进行煅烧,脱硫、晶体转化及粒子生长都在中层、基层完结。当在基层取样查验合格后,即可从基层出料,出料后,将中层料耙到基层,再将上层料耙到中层,最终将偏钛酸用皮带运送机运送到上层。[next]    二十六、反转窑的组成及其所起的效果    反转窑首要由筒体、支承设备(含滚圈、托轮和挡轮)、传动设备、密封设备和其他附属设备(加料和焚烧设备等)组成。    筒体是用18-28mm厚的优质钢板卷焊而成,内衬耐火砖,以防止筒体遭到高温效果,并削减热量的丢失。出产时物料在筒体内部随筒壁旋转到必定高度后,因受重力效果而下滑前移,并由筒体内的高温气流加热使物料温度逐步上升,最终到达工艺所要求缎烧的温度。    支承设备的滚圈支承着整个反转筒,使其能在托轮上反转,因而它有必要具有满足的刚度和耐久性,可用铸钢或煅钢制成;托轮支承着反转窑;挡轮的效果是阻挠筒体的上下轴向窜动,一般坐落滚圈的两边。    传动设备的效果是带动筒体按工艺要求的旋转速度滚动。因反转窑转速较慢,故需用减速器。关于需求常常调理转速的场合,可选用无级变速器,圆筒的反转速度较慢,故设备在圆筒上的大齿轮接受很大的圆周力,可用铸铁制作。    密封设备是为了防止在锻烧偏钛酸时散发出的S03等有害气体及Ti02粉尘逸出,转筒内是负压操作,因而在转筒和其两头的小室之间有必要有密封设备,它在结构上的要求是期望既不漏气,又不影响转筒的正常工作。    其他附属设备有加料设备和焚烧设备。关于含水量较高的偏钛酸浆料一般选用揉捏泵,偏钛酸经揉捏泵、进料管进人窑内。关于离心机脱水的干料可用提升机及转盘加料机等设备,乃至用人工卸料、送料。作为反转窑的燃料有煤气、柴油和重油等,相应的有煤气焚烧器和重油焚烧器。为了防止对钛的污染,在选用柴油和重油作燃料时,可设置焚烧室。    二十七、在反转窑窑头设置焚烧室的效果    反转窑有没有一个独自的焚烧室,对产品质量有很大影响。由于火焰温度可高达1300℃左右,如火焰与物料触摸,焚烧气与物料间温差很大,烧成的物料自身温度很高,就不可防止要发作烧结。一般以为焚烧气与物料最高温度间的温差应不超越200℃,因而设备一个焚烧室使燃料充沛焚烧后用空气稀释至必定温度后再输人窑体与物料触摸,对进步产值和质量都有长处。一个48m长的反转窑,焚烧室约6m左右,所得的焚烧物像米粒巨细,色泽皎白而且比较柔软。    二十八、反转窑的巨细、长短对焚烧的影响    锻烧偏钛酸的反转窑宜短而粗,内径从1.0-4.2m不等,长度与直径之比一般为(12-20):1,直径小的份额大一些,直径大的份额小一些。直径为2.4-4.2m的窑,其长度大都为48m左右;直径小于2.4m的,其长度也相应短一些。一般来说,产值与直径成正比。直径大时,物料充填系数相应低一些,这对进步产品质量有长处。由于偏钛酸脱水约耗用热量的一半以上,细而长的窑为使脱水带有满足的热量,窑头温度有必要相应进步,或加大气量。温度进步简单构成过烧,加大气量使物料的线速度增大,构成阻力添加,粉尘丢失也添加,这对煅烧是晦气的。    二十九、燃料焚烧发作热量的传递    在反转窑内,高温气流、窑壁和物料三者之间存在着杂乱的热交换进程。燃料焚烧发作的高温气流向物料和窑壁辐射热量;受热后的窑壁向物料和气体辐射热量;高温气体在窑内活动时以对流办法传热给物料表面和窑壁;与物料触摸的窑壁经过传导办法把热量传给物料。一般来说,物料在温度较低的脱水带,热的传递首要以对流和传导办法为主,跟着温度的升高,传热办法逐步以辐射为主。    三十、液体燃料焚烧的要求及其所用的设备    钛对白度要求很高,有必要防止由于液体燃料不彻底焚烧而发作的污染。为了使燃料焚烧彻底,应设法使燃料液滴很快加热并与氧气密切触摸,以求在较低温度下完结燃料的分化进程,并使分化出的碳氢化合物彻底焚烧。为此,需将液体燃料雾化成很细的油滴。燃油雾化得越细,与空气中氧气触摸的表面积就越大,燃油焚烧便越快、越彻底。燃油的雾化进程是在喷嘴里完结的,喷嘴一面将燃油涣散成细微的雾滴,一面使雾滴与空气均匀混合。喷嘴有机械式喷嘴、高压蒸汽一空气喷嘴和低压空气喷嘴。钛出产中现在较多供应商用C形低压喷嘴,并在喷嘴外面有一喇叭形管改进雾化状况,以空气为雾化剂。[next]    三十一、气体燃料焚烧运用的焚烧设备    反转窑气体燃料的焚烧,常运用混合式喷嘴,为了进步焚烧强度,用鼓风机将空气强制送人喷嘴与煤气混合进行焚烧,煤气焚烧时的焚烧速度和焚烧程度取决于煤气和空气的混合进程,混合得越好焚烧得越彻底,火焰长度也就越短。混合式喷嘴的长处是出产率大,结构紧凑,可以用低压煤气,有较高的热工目标(化学不彻底焚烧小于2%);缺陷是需用鼓风机送风,火焰较长,焚烧室也就较大。    三十二、煅烧偏钛酸的反转窑还不是抱负的煅烧设备    现在煅烧设备都选用反转窑,可是煅烧偏钛酸用的反转窑并不是抱负和完美的设备,由于它不能为被加热粉状物料营建杰出的传热条件。反转窑的热传递根本上是靠窑内热气流来加热露出的料面以及靠热窑壁加热紧贴窑壁的物料。而在两种物料之间的许多物料却不能直接与热气流或窑壁触摸,即便在同一截面上,温度也是不均匀的。反转窑的充填系数只要10%-20%,所以空间利用率和热功率都不高。别的,偏钛酸煅烧时,跟着温度的升高,逐步被粉碎成粉状物料,其粗细很不均匀,物料的料层又适当厚,要使物料烧透,热气流的温度需高出煅烧温度许多,成果当大颗粒烧透时,小颗粒现已烧过头,因而产品往往是烧不透和烧过头的物料的混合物。部分物料发作烧结也是难以防止的。    国外从20世纪60年代起就进行了二氧化钛欢腾煅烧的研讨,而且早已应用于出产实践,欢腾焙烧早已在冶金和化工范畴被广泛选用。选用欢腾煅烧,物料在欢腾床内处于高度湍动状况,气流简直能与每个颗粒表面触摸,因而传质、传热功率大为进步。    三十三、煅烧钛呈现色变的原因及其防止色变现象的办法    在出产锐钛型钛时,常会碰到煅烧落窑品或经粉碎成钛后,表面层露出于日光下,会呈现色变现象,由本来的白色转变成浅灰色或浅黄色。发作的原因有以下两方面:①有一部分锐钛型晶体转变成金红石型晶体;②铁、铬、铜、镍等杂质进人了金红石型晶格内,构成晶格变形所引起。防止的办法有以下几种:①运用定点矿源,以操控钛矿里的杂质含量;②将偏钛酸进行漂白处理,以下降铁杂质的含量;③添加盐处理剂磷酸的用量,以掩蔽铁杂质;④调理煅烧窑内的气氛,以防止金红石型晶体的发作;⑤从反转窑出来的半制品是以强力集合的大块晶体方式而存在,有必要让其缓慢冷却,以松懈Ti02的晶格。当呈现色变现象,处理的办法有以下几种:①下降煅烧温度,由于锐钛晶型转变成金红石晶型有必要在较高的温度下进行,下降了窑温就难以构成金红石型晶体;不过窑温也不能降得太低,窑温太低脱水、脱硫不彻底,pH值太低,会引起产品消色力的下降;②在盐处理时,多加碳酸钾,下降脱硫温度,加速锐钛型微晶体的生长速度,削弱由高温引起烧结而呈现的色变现象。    三十四、煅烧呈现不正常现象的原因及处理的办法    煅烧呈现的不正常现象、原因分析及处理办法见表3。[next]    三十五、煅烧要素对产品质量的影响    煅烧要素对产品质量的影响见表4。[next]

煅烧酸浸铁矿石制备硫酸铁的技术

2019-01-30 10:26:27

硫酸铁是一种重要的化工原料,是水净化和湿法冶金的重要药剂。目前,硫酸铁的工业制造方法,主要是直接氧化或催化氧化硫酸水溶液中的硫酸亚铁,有的是用细菌加臭氧或氧气氧化,如加拿大专利CA-1018774公开了一种用于制造硫酸铁的连续细菌氧化工艺和设备,可将硫酸亚铁在细菌作用下,与硫酸和氧气反应转变为硫酸铁。另外,还有用硫酸水溶液浸出铁矿石或其与金属铁的混合物,所用氧化剂有H2O2、KC1O3、KMnO4、O2等,如日本专利J61-286228、286229是用硫酸与铁的氧化物反应,将得到的浸出液中的Fe2+用O2或空气、H2O2、MnO2、NaC1O3氧化剂氧化,或以硝基氧化物催化氧化成Fe3+。上述己有技术,由于是将硫酸与亚铁反应,需要的设备要求耐腐蚀性好,因此设备投资、维修费用高,同时氧化剂、催化剂消耗很多,工艺也比较复杂,从而限制了硫酸铁的生产和应用。本实验采用铁矿石为原料制备硫酸铁,由于铁矿石中含有许多有机杂质,如果直接酸浸,将影响硫酸铁的质量。故将铁矿石先进行缎烧然后再酸浸,同时考察了锻烧温度、锻烧时间、硫酸浓度、酸浸时间和液固比(硫酸与铁矿石质量比)对铁浸出率的影响,并确定了合理的生产工艺和操作条件。该法具有工艺简单、投资少、成本低的特点,可有效地综合利用铁矿石,治理环境污染。     一、实验部分     铁矿石取自湘潭某钢铁厂,经分析,其化学组成为:TFe 63.3%,FeO 0.25%,Fe2O389.94%,Al2O3 2.08%,SiO2 4.16%,CaO0.4%,其它3.17%。     主要仪器。DBJ一621型六联定时变速搅拌器;CS-501SP型超级数量恒温器;马弗炉。     实验方法。将研磨为-200目的铁矿粉放入马弗炉中,分别在600℃、700℃、800℃和900℃温度下煅烧一定时间,冷却后,取出备用。在常温常压下,将一定比例的铁矿粉和被稀释过的浓硫酸置于一个带有搅拌装置的500ml烧瓶中,然后在100℃条件下反应一段时间,冷却,过滤,即得含有Fe2(SO4)3的溶液。以H3PO4作掩蔽剂,用KMnO4滴定,测定Fe2+浓度;以磺基水杨酸为指示剂,EDTA络合滴定法测出Fe3+浓度。     二、结果与讨论     (一)煅烧温度对铁浸出率的影响 控制锻烧时间为2h,硫酸浓度为5mol/L,液固比为6∶1,酸浸时间为3h,考察不同锻烧温度对铁浸出率的影响,结果见表1。由表1知,当锻烧温度低于800℃时,铁浸出率随温度升高而增大;但当锻烧温度超过800℃时,铁浸出率随温度升高变化不明显。故较佳煅烧温度为800℃。 表1  煅烧温度对铁浸出率的影响煅烧温度/℃600700800900铁浸出率/%53.169.279.580.3     (二)锻烧时间对铁浸出率的影响     控制煅烧温度为800℃,硫酸浓度为5mol/L,液固比为6∶1,酸浸时间为3h,考察不同煅烧时间对铁浸出率的影响,结果如表2所示。由表2可知,随着煅烧时间的延长,铁的浸出率提高;但煅烧时间超过2h后,铁浸出率增大不明显。所以煅烧时间以2h为宜。 表2  煅烧时间对铁浸出率的影响煅烧时间/h0.5123铁浸出率/%35.362.578.780.4     (三)硫酸浓度对铁浸出率的影响     控制煅烧温度为800℃,煅烧时间为2h,液固比为6∶1,酸浸时间为3h,考察不同硫酸浓度对铁浸出率的影响,结果见表3。由表3可知,随着硫酸浓度的升高,铁的浸出率提高,当硫酸浓度超过5mo1/L时,铁的浸出率反而下降。这是因为硫酸的浓度过高,则反应系统的水分越少,反应就会不充分,铁的浸出率反而下降。因此,硫酸浓度控制在5mol/L为宜。 表3  硫酸浓度对铁浸出率的影响硫酸浓度/(mol/L)3456铁浸出率/%44.870.679.578.2     (四)酸浸时间对铁浸出率的影响     控制煅烧温度为800℃,煅烧时间为2h,硫酸浓度为5mol/L,液固比为6∶1,考察不同酸浸时间对铁浸出率的影响,结果见表4。由表4可知,随着酸浸时间的延长,铁的浸出率提高;但酸浸时间超过3h后,铁浸出率增大不明显。所以酸浸时间以3h为宜。 表4  酸浸时间对铁浸出率的影响酸浸时间/h1234铁浸出率/%51.570.378.779.1     (五)液固比(硫酸与铁矿石质量比)对铁浸出率的影响     控制煅烧温度为800℃,煅烧时间为2h,硫酸浓度为5mo1/L,酸浸时间为3h,考察不同液固比(硫酸与铁矿石质量比)对铁浸出率的影响,结果见表5。由表5可知,铁浸出率随液固比的增大而提高,因为液固比增大,液固接触机会增多,反而速率提高,因而铁浸出率提高,但液固比超过6∶1后,铁浸出率增大不明显。因此,液固比(硫酸与铁矿石质量比)控制在6∶1为宜。 表5  液固比对铁浸出率的影响液固比(硫酸与铁矿石质量比)4567铁浸出率/%58.375.179.179.7     三、结论     (一)由于铁矿石中含有许多有机杂质,如果直接酸浸,将影响硫酸铁的质量。故将铁矿石先进行煅烧然后再酸浸,其铁浸出效果会更好。     (二)当煅烧温度为800℃,锻烧时间是2h,硫酸浓度为5mo1/L,酸浸时间3h以及液固比(硫酸与铁矿石质量比)为6∶1时,铁的浸出率最高。     (三)以铁矿石为原料,按上述方法制备硫酸铁,具有工艺简单、投资少、成本低的特点,可有效地综合利用铁矿石,治理环境污染。

盐酸处理对工业氧化铝煅烧的相变有何影响?

2019-03-04 10:21:10

α-Al2O3具有优秀的理化功能,广泛应用于耐火材料、陶瓷、化工等工业范畴。现在,工业出产上首要经过煅烧工业氧化铝来制备α-Al2O3,但工业氧化铝中含有碱金属氧化物(以Na2O较为杰出),以及煅烧温度高引起α-Al2O3晶粒尺度过大、聚会体过多等问题,导致制备的α-Al2O3高温使用功能遭到很大的影响。因而,使用溶胶—凝胶法、增加矿化剂法和机械球磨法等除掉碱金属氧化物,下降煅烧温度,操控晶粒描摹和聚会体数量的办法应运而生。 增加矿化剂法首要是经过增加H3BO3、TiO2、MgCO3等复合矿化剂来除掉碱工业氧化铝中的金属氧化物,下降相变温度,操控晶粒巨细和描摹。可是,复合矿化剂的增加或许导致效果堆叠以及彼此反响,进而影响α-Al2O3功能。机械球磨法的出产成本较高,且制备的α-Al2O3纯度较低,不适合工业化出产。溶胶—凝胶法首要是先以铝盐与酸或碱反响制备氧化铝前驱体,再经煅烧后制备α-Al2O3。此法得到的α-Al2O3煅烧温度低,纯度较高,可是制备工艺冗杂,而且对质料纯度的要求较高,在大规模工业化出产中无法施行。因而,如安在溶胶—凝胶法的基础上进行改善,在进步相变转化率和操控α-Al2O3晶粒描摹的一起简化制备工艺,已成为现在亟待解决的问题。 有研讨标明,先选用对过渡相氧化铝或许水合氧化铝进行处理构成溶胶—凝胶,再在高温下煅烧制备α-Al2O3,能够有用削减操作流程,下降出产成本。但现在关于溶液对工业氧化铝相变影响的研讨还较少,为此,研讨者以工业氧化铝为质料,研讨不同pH值的溶液对工业氧化铝煅烧进程中相变的影响。 实验办法一览 实验质料。首要质料为工业氧化铝、分析纯和α-Al2O3微粉(w≥99.99%)。工业氧化铝的化学组成(w)为:Al2O394.26%,Na2O0.51%,Fe2O30.12%,SiO20.07%,CaO0.02%,MgO0.01%,K2O0.025%,灼减量为4.98%;其主晶相为γ-Al2O3。 实验办法。研讨者选用以下4个进程制备α-Al2O3粉体: 靠前步,选用球磨机对工业氧化铝进行球磨,球、料质量比为4:1,球磨时间2h。 第二步,选用去离子水将浓的分析纯稀释成pH值别离为1、3和5的溶液。 第三步,用量筒别离量取300mL不同pH值的溶液,再别离向其间参加5g球磨后的工业氧化铝粉,并在磁力拌和器拌和1h,然后将所得的乳浊液进行抽滤处理,得到白色沉积物(即氧化铝水化物),再将沉积物重复上述处理进程3次。 第四步,将较终得到的白色沉积(氧化铝水化物)在110℃枯燥12h——24h,然后将这3种经酸处理的工业氧化铝和未经酸处理的工业氧化铝别离于700℃、900℃、1000℃和1100℃保温3h煅烧。 功能表征。研讨者选用激光粒度分析仪丈量球磨后工业氧化铝的粒度,选用X射线衍射仪(Philips,X’Pert PRO, Cu Kα)分析煅烧后试样的物相组成,并依据外标法核算α-Al2O3的含量、依据谢乐公式核算α-Al2O3晶粒尺度的巨细,再使用场发射扫描电子显微镜(Nova 400 Nano)观察所制备α-Al2O3粉体的显微描摹和结构。 实验成果与评论 球磨后质料的粒度。图1为球磨2h后工业氧化铝的粒度散布曲线。由图1可知,球磨后工业氧化铝的d10=0.970μm,d50=5.347μm,d90=33.224μm。球磨工艺有用下降了工业氧化铝的颗粒粒径,进而进步了氧化铝的相变转化速率。这是因为颗粒尺度越小,反响系统的比表面积越大,反响界面和分散截面也相应增加,键强散布曲线变平,弱键份额增加,所以反响和分散才能进步。 煅烧后试样的物相和晶粒尺度。不同试样在700℃——1100℃煅烧后的XRD图谱显现,跟着煅烧温度的升高,各试样中α-Al2O3的衍射峰均逐步增强,过渡相γ-Al2O3和θ-Al2O3的峰逐步削弱,在煅烧温度为1100℃时,θ-Al2O3近乎彻底消失。这是因为跟着温度升高,过渡相Al2O3的活性逐步增大,提升了相变推动力,过渡相Al2O3不断向稳定相α-Al2O3改动。 不同试样在700℃煅烧得到的粉体的XRD图谱见图2。由图2可知,经700℃煅烧后,酸处理后试样中的α-Al2O3衍射峰较未经酸处理的强,而且未经酸处理的试样中还存在一些共同的过渡相Al2O3的衍射峰。这标明,酸处理后,试样的α相变速率高于未处理的。经分析,其相变途径如下:多种非晶态氧化铝水化物→非晶氧化铝→γ-Al2O3→θ-Al2O3+α-Al2O3→α-Al2O3。由此可知,试样中的氧化铝可在低温下发作过渡相之间的改动以及向稳定相α相之间的改动,进而下降相变温度,进步α相变转化率。 使用外标法核算的α-Al2O3含量见表1。由表1可知,经溶液处理后的试样,在不同的煅烧温度下,氧化铝的α相变转化率均高于未经处理的。这或许是因为酸处理后构成的非晶态氧化铝前驱体,能够在较低温度下加快过渡相氧化铝向α相的改动,所构成的α-Al2O3晶粒作为籽晶,又加快了α相变。比照经不同pH值溶液处理后试样的α相转化率可知,跟着溶液pH值的下降,煅烧后试样中的α-Al2O3含量逐步增大。这或许是因为工业氧化铝经不同pH值的酸处理后,生成的非晶态氧化铝前驱体的品种不同,导致其相变速率也不相同。 研讨者核算经不同pH值的处理并在不同温度下煅烧后试样中α-Al2O3的晶粒尺度,成果见表2。由表2可知,跟着煅烧温度和溶液浓度进步,试样中α-Al2O3晶粒尺度逐步增大。 显微结构分析。经不同pH值的溶液处理后的试样在700℃、1000℃和1100℃煅烧后的显微结构显现,当煅烧温度相一起,跟着溶液浓度下降,氧化铝晶体颗粒聚会显着而且晶体颗粒尺度偏小,这与谢乐公式核算出来的成果共同。 当煅烧温度为700℃时,因为煅烧温度过低,试样中首要是过渡相之间的改动,只要很少数的氧化铝发作α相变,试样的显微描摹呈现出过渡相以及非晶态氧化铝的聚会。 当煅烧温度高于1000℃时,比较未经处理的试样,酸处理后试样中有显着的蠕虫状和层状结构发生,且溶液的pH值越小,试样中的蠕虫状和层状结构越显着。曾有学者研讨发现,以工业氧化铝为质料,经1400℃煅烧后,不加矿化剂时得到的α-Al2O3是类似于蠕虫状的空间网状结构;而增加矿化剂AlF3时,得到的α-Al2O3是片状晶型。由此能够揣度,经处理后,在高温下可使一部分α-Al2O3的构成由固相传质变为气相传质,而且改动氧化铝晶体的结晶进程和结晶习性,构成层状结构。 跟着煅烧温度升高,试样中氧化铝颗粒不断聚会,煅烧温度为1100℃时,试样中开端有α-Al2O3大晶粒呈现;跟着溶液pH值的增大,颗粒聚会越发显着。这或许是因为经不同pH值的溶液处理后,试样中α-Al2O3籽晶含量不同对氧化铝晶粒描摹发生的影响。 综上所述,使用不同pH值的溶液对工业氧化铝进行酸处理,再经700℃——1100℃煅烧制备α-Al2O3时,跟着溶液pH值的下降,煅烧后试样中氧化铝的α相变转化率逐步进步,α-Al2O3的晶粒尺度逐步增大。当溶液pH=1时,试样于1100℃煅烧能悉数完结氧化铝的α相变,α-Al2O3的晶粒尺度为91nm,有片状和蠕虫状结构发生,且试样中聚会体数量较少。由此可见,处理对促进工业氧化铝在煅烧进程中的氧化铝α相变,改动晶粒尺度,下降聚会体颗粒,以及进步制品的高温使用功能起到重要的效果。

氨法超细活性氧化锌研究

2019-02-18 15:19:33

据全国锌盐协作组查询,国外氧化锌工业开展较为老练,近几年处于相对安稳的状况,1999年美国、日本、西欧的氧化锌消费量共582.3万吨,实践产值共466.5万吨。与国外构成显着对照的是,近几年我国汽车工业的快速开展,加上我国涂料工业的快速开展,使我国氧化锌的需求在逐年上升。估计到2005年,我国氧化锌仍将以6~8﹪的速度开展。据全国锌盐协作组2000年职业查询,现在我国氧化锌出产厂商为96家,2000年氧化锌实践产值30.63万吨。 国内外氧化锌出产工艺还是以直接法和直接法为主,少数以湿法工艺出产。而湿法工艺出产氧化锌中大部分是硫酸法工艺的产品,其很多副产品难以收回,环保问题不易处理;直接法氧化锌工艺以含氧化锌的质料经氧化复原直接产出氧化锌产品。该法受质料约束,质量不高,价格较低;直接法氧化锌出产工艺以冶炼提纯的金属锌为质料,经熔化、汽化、氧化出产出氧化锌。该法出产成本较高。法湿法工艺是现在国内氧化锌出产工艺的开展方向。且其产品简单完成多种类、多规格。可广泛用于橡胶、涂料、陶瓷、磁性材料等范畴。 南京铅锌银矿业公司经过以广西冶金研讨所协作研讨,以成功开发了法超细氧化锌新工艺及其产品。《法超细氧化锌新工艺及其产品》在2001年经过江苏省科技厅安排专家判定,并被南京市经委认定为高新技术产品。国内近年稀有家单位都在研讨类似工艺,咱们现在的水平在同行中处于先进水平。 法超细氧化锌新工艺,克服了硫酸法工艺环保问题难以处理的缺陷,它以氧化锌焙砂为质料,经脱硫、洗刷、浸出,除铜、铅、铁、锰;深度静化、水解、蒸、枯燥、煅烧,制得超细活性氧化锌产品。 与现有的各种氧化锌出产工艺比较,法超细氧化锌新工艺的优势: 1、出产成本低。直接法氧化锌与直接法氧化锌因为所用质料不同。所以出产成本也不一样。前者出产成本显着低于后者。直接法中法和酸法出产成本附近,法在质猜中能够调配运用低度氧化锌、锌灰、菱锌矿、锌烟尘,使出产成本更低。 2、产品活性高。氧化锌出产原理不同,制品的晶型也不一样,因而化学活性不同很大,法工艺出产的超细氧化锌,具有粒度细、比表面积大、晶型出现多孔的结构。因而,具有化学活性高的特色。 3、产品纯度高。因为法在出产中应用了多种净化办法,使得杂质金属含量降到最低。一起,也避免了酸法工艺的产品中硫酸根的残留问题。 4、产品种类多。直接法受工艺的约束,只要一种产品——直接氧化锌。而法经过微调工艺可出产出不同功能的氧化锌和锌盐产品。以满意用户不同的需求。习惯商场的广泛需求。 5、质料来历广。法工艺质料习惯性最广。锌焙砂、低度氧化锌、锌灰、菱锌矿等都能够作为法工艺的出产质料。在矿产资源越来越匮乏的今日,这是一个很大的优势。 6、环保有保证。法工艺的规划思维就是水、闭路循环。没有一般湿法出产水的污染问题。 别的,咱们经过调整某些工艺参数、流程工序,能够出产出粒径40~60nm的氧化锌。

雾化热解法制备活性氧化锌

2019-02-11 14:05:30

超细氧化锌是一种近年来开展的新式高功用无机产品,它具有了其本体块状物料所无法比拟的优异功能。现在氧化锌的制备办法首要有:直接沉淀法、均相沉淀法、溶胶-凝胶法、微乳液法、水热法、醇盐水解法、溶剂蒸腾法等。     雾化热解进程作为一种新式的超细粒子制备技能,遭到材料、化学工程、气溶胶、超导等范畴研究人员的广泛重视。本文以锌焙砂为质料,用NH3-NH4·HCO3-H2O系统作为浸出剂,经浸出-雾化热解-锻烧制取活性氧化锌。     一、实验     (一)实验原理     锌焙砂的首要成分为ZnO,并伴有少数的ZnSO4、ZnO·SiO2、ZnO·Fe2O3及ZnS,在性系统中浸出时,锌焙砂中Cu、Ni、Cd、Co等杂质元素也生成合作物进入溶液,ZnO·SiO2、ZnO·Fe2O3及ZnS等不溶解,残留在渣中。     在净化进程中,因系统呈弱碱性,Cu、Ni、Cd、Co等杂质均易被锌粉置换除掉,净化后液选用并流式离心雾化枯燥器雾化枯燥,溶液通过高速旋转的离心盘雾化成微米级液滴,当即与热风触摸,在枯燥器中呈螺线型运动,而且随同枯炎热分化进程。雾化后的每一个球形液滴能够作为一个反响器,其阅历三个阶段,首要因为NH3蒸腾温度低,在高温下NH3敏捷蒸腾,导致溶液中[Zn(NH3)m]2+合作物失去平衡,分出碱式碳酸锌前躯体,此阶段相当于蒸进程;第二阶段为水的蒸腾,粒子表面的水蒸气分压远大于空气中的水蒸气分压,枯燥进程持续进行,分压差为枯燥进程的推动力;第三阶段为降速阶段,粒子表面的水蒸气分压等于空气中的水蒸气分压,两者之间的分压差等于零,不再进行枯燥,可是此刻物料分化敏捷,而得到高活性氧化锌。     因碱式碳酸锌分化不彻底,将前躯体在马弗炉中锻烧,锻烧温度300~600℃,锻烧时刻30~60min,而得到高活性氧化锌。     (二)试剂及试料     (25%~28%)、碳酸氢铵,分析纯;实验质料取自江西某炼锌厂的锌焙砂,其化学成分(%):Zn 53.17、S 2.58、Cu 1.03、Pb 1.48、Cd 0.09、Fe13.06、As 0.24、Sb 0.08。     (三)实验装置     浸出实验在1 L圆底三口烧瓶中进行,选用恒温磁力拌和器坚持稳定的反响温度,操控温度差错士1℃,拌和速度为450 r/mine     (四)实验及分析办法     每次取40 g氧化锌焙砂,按必定的液固比参加配好的及碳酸氢铵混合液,通过必定时刻的浸出后过滤,用EDTA滴定法分析滤液中Zn的浓度,核算Zn的浸出率。锌粉置换除杂反响所用锌粉粒度为145~175μm,在快速拌和下缓慢参加。净化液通过滤后在离心喷雾枯燥器中雾化、枯燥、分化得到中间产品,最终在马弗炉中煅烧得到活性氧化锌。以SEM、XRD等分析手法分析产品的粉体结构、描摹特征。     二、成果与评论     (一)浸出     1、 NH3/NH4+对Zn浸出率的影响     在总浓度8mol/L,液固比8∶1,温度35℃、时刻lh的条件下,调查NH3/NH4+对Zn浸出进程的影响,成果见图1。从图1可知,NH3/NH4+对Zn浸出率的影响显着,当NH3/NH4+从1∶1添加到2.5∶1时,Zn浸出率显着进步,通过预订的浸出时刻,Zn浸出率由75.96%添加到82.56%,当铵比持续增大,Zn浸出率缓慢下降。其原因首要是因为NH3/NH4+的改变,引起浸出液pH的改变,依据Zn浸出电位-pH图,pH的巨细直接影响ZnO的浸出进程,在NH3/NH4+=2.5∶1时,浸出液pH=12。因而断定浸出液NH3/NH4+=2.5∶1。图1  铵比对Zn浸出率的影响     2、液固比对Zn浸出率的影响     在总浓度8 mol/L、NH3/NH4+=2.5∶1、温度35℃,时刻1h的条件下,调查液固比对Zn浸出进程的影响,成果如图2所示。从图2可看出,液固比对Zn浸出率的影响非常显着,当液固比低于8∶1时,跟着液固比的添加,Zn浸出率显着添加;可是当液固比大于8∶1后,Zn浸出率改变不大。因而断定液固比为8∶1。图2  液固比对Zn浸出率的影响     3、总浓度对Zn浸出率的影响     在液固比=8∶1、NH3/NH4+=2.5∶1、温度35℃、时刻1h的条件下,调查总浓度对Zn浸出进程的影响,成果如图3所示。从图3可看出,总浓度对Zn浸出率的影响显着,当总浓度小于8 mol/L时,跟着总浓度的添加,Zn浸出率显着进步;可是总浓度大于8mol/L后,Zn浸出率改变不大。因而断定总浓度为8mol/L。图3  总浓度对Zn浸出率的影响     4、浸出时刻对Zn浸出率的影响     在总浓度8mol/L、NH3/NH4+=2.5∶1、液固比=8∶1、温度为35℃的条件下,调查浸出时刻对Zn浸出进程的影响,成果如图4所示。从图4可看出,浸出时刻对Zn浸出率的影响显着。在NH3-NH4·HCO3-H2O系统中,Zn浸出反响敏捷,在浸出时刻为10min时,Zn浸出率就到达72.28%,而且跟着时刻连续,浸出率快速进步,浸出40min时,Zn浸出率到达82%。当浸出时刻到60min,Zn浸出率到达82.34%,可浸Zn根本浸出彻底。     5、浸出归纳条件实验     依据以上实验成果,断定最佳浸出的归纳条件为:总浓度8 mol/L、NH3/NH4+=2.5∶1、液固比=8∶1,时刻1h。浸出液锌含量为54.34g/L,浸出率为82.56%,首要杂质元素含量(mg/L):Cu250、Pb 25.1、Co 0.52、Cd 31.6、Fe 3.3、As 0.43、Sb 0.15。按可溶性的氧化锌、硫酸锌核算,可溶锌浸出率大于97%。形成浸出率低的原因是焙砂中铁酸锌、硅酸锌含量较高。浸出液进行二次浸出,锌含量可到达97.62 g/L。图4  浸出时刻对Zn浸出率的影响     (二)净化     由上述成果可知浸出液中Cu、Ni、Cd、Co等杂质元素含量较高,本实验选用锌粉置换法除掉这些杂质,净化实验在高拌和强度下进行,选用的锌粉粒度为145~175μm,温度操控在50℃左右,反响时刻1h。在此条件下,溶液中Cu、Cd、Co、Fe等杂质均可被置换除掉,净化后液杂质元素含量(mg/L):Cu 0.32、Pb 0.79、Co 0.02、Cd 0.68、Fe 1.3、As0.06、Sb 0.0。Cu净化率到达99.87%,一起Co净化率为96.15%,净化后液中Fe含量为1.3 mg/L, 到达净化要求。     (三)雾化分化     雾化分化在并流式离心喷雾枯燥器中进行,溶液通过蠕动泵泵入雾化器中,经高速离心效果,将机械能转化成细微雾滴的表面能,而且在极短的时刻内完结蒸腾、水蒸腾、碱式碳酸锌的分出及分化进程。溶液的黏度及表面张力对雾化起阻止效果,其首要由物料的性质及组成操控。     雾化热解进程在人口温度为340℃,出口温度180℃以上,雾化转速为400n/s,进料速度为60mL/min;料液浓度为100g/L的条件下进行,产品进行SEM分析,成果如图5所示。从图5可看出,大部分为长度不大于2μm的针状物,其为前期跟着气蒸腾而分出的碱式碳酸锌,通过水分蒸腾枯燥分化而得的氧化锌。还有少部分为未彻底分化的前躯体,为表面润滑的实心球体。这是因为物料在枯燥器内与执风并行活动,目在枯燥器内只逗留20~30s,热风温度跟着水分的蒸腾直线下降,在出口温度仅能到达180℃左右,低于碱式碳酸锌的分化温度,所以有部分不能分化。图5  雾化分化粉体的SEM图     (四)煅烧     锻烧在马弗炉中进行,温度设定为400℃,时刻1h。锻烧后的粉末XRD谱图与ZnO的XRD标准卡片(JCPDS)对照分析标明,煅烧后制备的氧化锌微粒与JCPDS标准卡片相符,这阐明得到了六方晶系结构的氧化锌粉体,衍射峰都很尖利,而且几乎没有杂质衍射峰,阐明结晶程度和纯度都较高。     锻烧后描摹及粒度经电镜分析,其成果如图6~7。如图6所示,其间大部分针状物的描摹、粒度都没有发作显着的改变,少部分发作聚会现象。从图7能够看出,前躯体中的球形碱式碳酸锌则生成蜂窝状,增大了其比表面积。图6  400℃煅烧后针状ZnO粉体的SEM图图7   400℃煅烧后蜂窝状ZnO粉体的SEM     三、定论     (一)在总浓度8 mol/L,液固比=8∶1、NH3与NH4+的比为2.5∶1,温度35℃、时刻1h的条件下,一段浸出液锌含量为54.34 g/L,浸出率为82.56%,两段浸出液进锌含量可到达97.62 g/L,平均可浸锌浸出率到达97%以上;     (二)在性条件下,Fe根本不会浸出,浸出液铁离子浓度仅为3.3 mg/L,净化液中Co的净化率到达96.15%;     (三)在进口温度为340℃,出口温度为 180℃,雾化转速400n/s,进料速度为60mL/min,料液浓度为100g/L的条件下进行为行雾化热解,能够得到长度不大于2μm的针状活性氧化锌。可是因为温度不行,有部分前躯体没有分化彻底,有必要进行煅烧处理;     (四)前驱体在马弗炉中400℃煅烧1h后,为蜂窝状氧化锌。

铁水解沉淀在湿法冶金中的应用

2019-03-05 09:04:34

运用水解堆积除铁的最典型的实却是锌的焙烧-浸出-电积法出产实践。尽管焙烧是为了将硫化锌转变为氧化锌,但原猜中的铁在焙烧过程中简直悉数与锌结组成铁酸锌。稀硫酸溶解焙砂中的氧化锌只能到达85%~93%的总浸出率,而用热酸浸出铁酸锌中的锌则导致很多铁进入溶液,净化除铁因此曾一度成为电解锌出产的瓶颈问题。通过艰苦而行之有用的尽力,到20世纪60年代中后期开发了几个能发生易于过滤的铁化合物的除铁办法,并首要工业应用于电解锌工业,焙烧-浸出-电积法自此得到长足发展,成为出产电解锌的首要办法,现在国际80%的电解锌系由此法出产。这些除铁办法在很大程度上也可应用于其他溶液的除铁实践。 一、黄铁矾法 黄铁矾法作为有用的除铁办法在湿法炼锌厂的实践最具代表性。黄铁矾法的开发成功是在20世纪60年代中期,其时澳大利亚的电锌公司、挪威锌公司和西班牙阿斯图里亚那公司各自独登时开发了这项技能并简直一同申请了专利。尔后黄铁矾法敏捷得到广泛应用,成为电解锌出产中首要的除铁技能,现在国际上至少有16家大型电解锌厂选用了此技能。现在用以除铁的黄铁矾法是将溶液pH值调到1.5且保持这一pH值,并在95℃左右参加一价阳离子从酸性硫酸盐溶液中堆积黄铁矾。工业中最常用的一价阳离子是NH4+和Na+。黄铁矾堆积后,溶液中铁的浓度一般降到1~5kg∕m3。 湿法炼锌中黄铁矾法典型的操作分3个根本过程:中性浸出、热酸浸出和黄铁矾堆积。在中性浸出阶段,酸性电解贫液被锌焙砂ZnO中和,得到含铁酸锌的渣和供电解堆积锌的中性硫酸锌溶液。铁酸锌渣在热酸浸出段用补克了硫酸的电解贫液形成的热酸中溶解,得到的含Zn和Fe的浸出液再在黄铁矾堆积段处理,先用锌焙砂调整酸度,再参加硫酸铵或硫酸钠堆积碱金属黄铁矾。沉铁后液回来中性浸出,黄铁矾渣则弃去。需求指出,堆积黄铁矾时用作中和剂的锌焙砂中所含的铁酸锌将不溶解而进入铁矾渣中,因此新生成的黄铁矾渣不宜直接弃去,避免丢失焙砂中和剂中未溶的铁酸锌。鉴于黄铁矾一旦生成则对酸恰当安稳,实践上黄铁矾渣弃去前可在相似热酸浸出的条件下进行酸洗,溶解收回渣中残存的铁酸锌,而黄铁矾本身不致溶解。 黄铁矾法的3个根本过程的详细操作条件及次序在不同供应商不尽相同,但意图是相同的;最大极限地收回锌而不考虑少数的伴生元素如Pb和Ag。例如,铁酸锌的热酸浸出和黄铁矾的堆积能够合而为一,即所谓转化法,其总反响如下:    (1) 该兼并过程的溶液然后可用新鲜焙砂中和,产出溶液供电解和渣回来循环。若精矿中含有较很多的Pb和Ag,则选用其他的流程,得到含Pb∕Ag的渣、黄铁矾堆积和中性Zn电解液。这类流程中包含有一个预中和作业。在一般的黄铁矾流程中是用焙砂下降热酸浸出液的酸度,然后敏捷而有用地堆积黄铁矾。焙砂中存在的Zn2+,Cd2+,Cu2+,Pb2+和Ag进入黄铁矾而丢失。在热酸浸出和黄铁矾堆积作业之间引进一个预中和作业能够下降黄铁矾中的金属丢失。在预中和作业中,溶液中的酸一部分被焙砂中和,所得的渣回来热酸浸出段溶解其间的Zn和Fe,而Pb和Ag留在铅-银渣中。部分中和过的溶液随后参加所需求的中和剂进行黄铁矾堆积。 图1为集成的黄铁矾法流程示意图。它的规划中结合了各种黄铁矾法计划中的大多数改善环节。图1  集成黄铁矾法 除应用于湿法炼锌工业中外,黄铁矾法还在铜、镍、钴等金属提取顶用作除铁工艺,尤其是在硫酸盐系统中。例如,在处理钴-铜精矿的阡比什(Chambishi)焙烧-浸出-电积法中,铜电积前的除铁就是选用黄钾铁矾沉铁。因为硫酸化焙烧本身供给了K+离子,堆积黄钾铁矾时无需外加高本钱的硫酸钾。 黄铁矾法的长处是堆积简单过滤,Zn,Cd和Cu在堆积中的丢失最少,能够一同操控硫酸根和碱金属离子,简单与各种湿法冶金流程结合。但它也有其本身的缺陷,例如:1)所用试剂本钱较高;2)渣的体积较大,为1.4kg∕(m3·t),堆存占地较大;3)需求充沛洗刷以除掉吸附的有害环境或可供运用的金属;4)需求在操控条件下寄存避免分化放出有害组分污染环境。通过热分化或水热分化将黄铁矾转化为赤铁矿供出产铁并将硫酸钠/硫酸铵循环至黄铁矾堆积作业,可望战胜这些缺陷。 二、针铁矿法 运用堆积针铁矿除铁的技能是由比利时老山公司巴伦厂(Vieille Montagne)首要开发和工业化的,称为VM法。成功地堆积针铁矿的关键在于保持溶液中Fe3+的低浓度,例如<1kg∕m3,否则在堆积针铁矿的pH规模(2~3.5)内将得到胶状的Fe(OH)3或碱式硫酸铁Fe4SO4(OH)10。VM法处理此问题选用的是复原-堆积法,流程如图2所示,从热酸浸出得到的含100kg∕m3Zn,25~30kg∕m3Fe3+及50~60kg∕m3H2SO4的硫酸锌溶被先通过复原作业,即在堆积针铁矿前在一个独自的作业中先用锌精矿(ZnS)将溶液中的Fe3+都复原成Fe2+,复原后未反响的ZnS与反响生成的元素硫一同别离出来送回焙烧炉。复原后液再用焙砂ZnO预中和至3~5kg∕m3H2SO4,得到的铁渣回来热酸浸出作业,溶液则送入堆积反响器。向堆积器通空气将Fe2+氧化成Fe3+而使之水解堆积出针铁矿晶体。图2  VM针铁矿法 堆积针铁矿时需不断在参加焙砂以中和水解反响发生的酸,将pH值操控在恰当的规模内,如pH=2~3.5。VM法需求特别注意操控Fe2+的氧化速度,使得溶液中Fe3+的浓度在水解堆积针铁矿的过程中一直保持在1kg∕m3以内。与黄铁矾法不同的是,针铁矿堆积时无需供给一价阳离子,而得到的针铁矿渣也不能进行酸洗收回其间由焙砂中和带入的未溶解的锌。为避免这部分锌的丢失,一个对策是运用低铁的闪锌矿焙砂作中和剂。 澳大利亚电解锌公司开发的EZ法直接将含Fe3+的待水解液慢慢参加水解堆积器中,操控水解液Fe3+浓度不超越1kg∕m3然后操控水解,因此EZ法亦称部分分化法。在70~90℃下接连水解堆积针铁矿,一同不断参加锌焙砂中和因水解发生的酸,保持溶液pH值在2.8以适于水解。 两种针铁矿法比较,堆积相同数量的铁,VM法水解发生的酸此EZ法少,因此为中和水解的酸需求耗费的锌焙砂也少,随锌焙砂丢失的锌电少,除铁的作用也好于EZ法。但VM法触及先复原后氧化两道工序,比较繁琐。此外,VM法用空气氧化Fe2+的速度较慢,而用其他氧化剂则本钱高。 与黄铁矾法比较,针铁矿法不需求硫酸根和碱金属,可应用于任何酸浸系统,包含氯化物系统和硝酸盐系统,除铁的作用也更好(从30kg∕m3到小于1kg·kg∕m3),但针铁矿对酸的安稳性较差,堆积中未溶解的铁酸锌不能如黄铁矾法那样用酸洗来收回。 三、赤铁矿法 日本秋田公司饭岛锌冶炼厂和德国鲁尔锌公司达特伦电锌厂均选用赤铁矿法处理锌厂中性浸出的浸渣收回其间以铁酸锌存在的锌及其他有价组分。用赤铁矿法处理湿法炼锌的铁渣源于环境保护的压力。赤铁矿法准则流程见图3。来自浸出主流程的高铁渣在村耐酸砖和铅的高压釜顶用电解贫液补加酸再提出,反响温度95~100℃。浸出在SO2(分压0.15~0.25MPa)气氛下进行,所以也称为SO2浸出。在此条件下渣中的铁酸盐很简单溶解,高铁复原成二价伴随铁酸盐中的锌和铜进入溶液:    (2)    (3)图3  赤铁矿法准则流程图 从溶液中排去过量的SO2和用H2S堆积除掉铜后,对含大约Zn90kg∕m3,Fe60kg∕m3,H2SO4 20kg∕m3的溶液用石灰百分两段中和。榜首段中和到pH=2以发生可供应的高等第石膏,然后再中和到pH=4.5,堆积分出含有价金属如Ca和In的石膏,一同有碍赤铁矿堆积的元素如Al等也在此阶段随石膏堆积除掉。第二段中和发生的浆料经重力沉降得到的固体回来榜首段中和槽,沉降后液高压过滤得到氧化物-氢氧化物的混合堆积,送熔炼厂收回镓和铟。一同用空气氧化堆积部分铁和其他杂质。堆积石膏有助于除掉SO2氧化发生的硫酸根以保持硫酸根平衡。两段中和后的溶液(含Fe 40~45kg∕m3)用赤铁矿法堆积除铁。沉铁在衬钛高压釜中进行,通入新鲜蒸汽和氧气,温度从95℃升高到200℃,压力进步到1.8MPa(氧分压0.15~0.25MPa),溶液中的硫酸亚铁被氧化成硫酸铁并发生水解:    (4) 高压釜中停留时间约3h,首要水解产品为赤铁矿,含有w(Fe)=59%和w(S)=3%,固液别离后赤铁矿也首要供应给水泥厂。别离出赤铁矿的溶液含Fe5~7kg∕m3和H2SO460~70kg∕m3,回来焙砂的中性浸出段。 选用赤铁矿法的饭岛锌冶炼厂自1972年投产以来,至今已成功运行了26年,经1997年扩产,电锌产值巳达190000t∕a。因为锌精矿铁含量添加,出产功率进步和工厂扩产,赤铁矿法处理的铁量逐年添加,并在技能上作了若干改善。例如,锌焙砂弱酸浸出的渣与元素硫混合用电解贫液补加硫酸后在衬铅和耐酸砖的高压釜中再浸出。参加元素硫使溶液中大部分铜作为硫化铜堆积。热酸浸出的排料除掉过量的SO2后,在拌和槽中通入H2S堆积其他的铜。沉铜槽的排料稠密、压滤,得到的滤渣含铜、铅和贵金属,送熔炼厂收回。沉铜稠密机溢流含30kg∕m3游离酸,用细磨的石灰石两段中和。榜首段中和游离酸(至pH=1)得到纯的石膏,离心过滤后供应给水泥厂。 近些年来,跟着锌精矿中铁含量的添加,焙砂中进入铁酸盐中的铜添加,焙砂弱酸浸出的铜削减而进入浸渣的铜添加,因此浸渣赤铁矿法处理厂中需求堆积的铜大为添加,然后使渣处理厂堆积铜的本钱进步。1992年曾经,渣处理厂中溶液中的铜用元素硫和硫化氧堆积:    (5)    (6) 饭岛锌冶炼厂1992年用于堆积铜的硫化氧气体耗费本钱占总的耗费性本钱的25%。这无疑太高,需求开发一个不必堆积铜的新办法。后来发现硫化锌精矿能够替代气体,它堆积除铜的反响如下    (7)    (8)当出产上用硫化锌精矿沉铜时,铜的堆积并不彻底。后来运用更细的精矿添加SO2分压处理了这一问题。现在这种办法有用地脱除了铜。 高铁水解成赤铁矿和铝水解堆积铝矾都发生酸,因此下降赤铁矿堆积釜的料液中游离硫酸的浓度和铝的浓度对促进高铁的水解很有用:本来第二段中和的溶液有30%回来榜首段,从1997年3月以来,第二段溶液回来的量逐步添加,赤铁矿水解高压釜的料液中游离硫酸浓度从7kg∕m3降到4kg∕m3,铝的浓度降到2kg∕m3以下,除铁功率进步到88%以上,使操作本钱要素如氧气或蒸汽的本钱下降。 尽管赤铁矿法在环保方面比黄铁矾法和针铁矿法更有利,它依然遭到环境方面的压力。为了使堆积的赤铁矿能悉数售出给水泥厂,有必要处理赤铁矿中的含砷和含硫问题。因为火法冶金不只本钱高,并且很难满足脱除砷,所以饭岛炼锌厂研讨在堆积赤铁矿前从溶液中脱砷,提出了图4所示的改善赤铁矿法新流程。图4  改善的赤铁矿法新流程 在改善的赤铁矿法中,弱酸提出的渣在105℃下SO2气氛中浸出而不加锌精矿或元素硫,发生的含银和铅的渣过滤别离。滤液用石灰榜首段中和到pH=1,发生纯石膏。然后在该中和段的溶液中参加锌灰,堆积砷化铜,铜和砷的脱除率到达99%。脱砷后液榜首段加石灰石中和到pH=4,堆积出含Ga,In和Al的石膏。该段的溶液大部分送赤铁矿堆积高压釜,其他溶液用于浸出砷化铜。浸除在独自的高压釜中氧气氛下进行,铜被浸出而砷堆积为铁。浸液中的铜用锌灰置换,然后将溶液回来焙砂中性浸段。改善的赤铁矿法进行了中试和可行性研讨,得到的赤铁矿质量及本钱都令人满足。 德国鲁尔公司(Ruhr-Zink GmbH)的赤铁矿法首要包含以下过程: (1)中性浸出渣两段热酸浸出。榜首段为热酸浸出,中性提出渣用第二段超热酸浸出的滤液在95℃下浸出,浸出的终酸浓度50kg∕m3。渣中的大部分有价金属如锌、铜和镉伴随铁一同溶解。浸出的排料稠密后溢流泵送至复原段,底流在过热酸浸段中沸点以上浸出,酸浓度140kg∕m3。过热酸浸中铁酸盐都溶解,残留的低铁富铅的Pb-Ag渣经稠密和高压膜压滤机过滤,滤液回来热酸浸出。 (2)高铁复原。为了在堆积赤铁矿前净化溶液并能在最尽或许低的温度下堆积铁,需求将离解的高铁先复原成亚铁。硫化锌精矿可用作复原剂,它的本钱低,但需大大过量,反响温度在90℃左右。未反响的含元素硫的渣过滤后回来焙烧。 (3)溶液的净化与中和。复原后液用焙砂在中和槽和稠密机中两段中和,使一切影响赤铁矿质量的元素大部分堆积分出,特别是砷和锑。铜则部分共堆积。这些元素富集在中和渣中,再在终浸作业中彻底溶解。终浸用废酸进行,终酸浓度为40kg∕m3。在稠密机中固液别离后,底流送去热酸浸出作业,溢流送去用海绵铁置换沉铜,将铜的浓度降至500g∕m3以下,再返至前面的中和作业。置换的铜用废酸洗刷后出售。 (4)赤铁矿堆积。这是最重要的部分。中和净化的浸液(含Fe2+25~30kg∕m3,Zn120~130kg∕m3)用蒸汽加热到180℃以上,其间的亚铁在氧压1.8MPa下氧化并水解成含w(Fe)=60%左右的细粒赤铁矿,铁的堆积率达90%~95%。详细流程如图5所示。图8  鲁尔公司电解锌厂赤铁矿法准则流程 赤铁矿法出资和操作费用远高于黄铁矾法和针铁矿法,但它或许收回锌精矿的悉数成分,发生的满是可供应的产品,一切作为中间产品的渣帮可进一步加工而无需堆存。

再生锌回收的主要工艺

2019-01-30 10:26:34

我国再生锌的处理工艺分火法和湿法两种,以火法为主。其中处理锌含量较高的废金属杂料的方法有还原蒸馏法、湿法、熔析熔炼、铝法等。处理含锌量较低的钢厂烟尘等主要用回转窑、平窑等工艺先生产氧化锌,直接可以得到锌锭。 一、对锌含量较高的废杂料处理 蒸馏法和湿法是目前处理含锌量较高的锌渣、锌灰等的回收工艺,直接可以得到锌锭。 (一)横罐蒸馏法处理富锌废料 这种方法生产过程比较简单,不需要很多机电设备,基建投资少,成本较低,目前仍被我国一些小型再生锌冶炼厂用于处理富锌废料,如热镀锌锌灰、锌渣、粗锌锭、边角料等。 当横罐炼锌的原料为锌渣时,锌回收率有80%~85%,如果是锌灰,则只有40%~60%,横罐炼锌得到的锌质量不高,一般只能达到4号或5号锌,甚至等外锌。要想得到高质量的再生锌,还需对其进行精馏精炼。 (二)真空蒸馏法 此法的原理是利用锌渣中锌和其他金属的蒸汽压不同达到锌和杂质分离的目的。该法只能处理热镀锌渣,其优点是在较低的温度下可获得较高的蒸发速度和较高的金属回收率,对物料中的成分有选择性的回收,产品能避免氧化和其他污染,纯度可达到99.8%~99.9%,回收率可达85%以上。渣中未蒸透的锌可通过简单的分选后返回蒸馏,因而其总回收率可达98%以上,且设备简单,操作简便,加工成本低于传统的平罐再生工艺。但是该法的设备投资较大,推广受到限制,在个别大型镀锌钢厂有使用。 (三)湿法工艺 湿法流程可分为溶性阳极电解和浸出——净化——电沉各两种工艺。可溶阳极电解工艺适于处理锌渣,而浸出——净化——电沉积工艺适于处理锌灰。两种工艺都采用硫酸和硫酸锌的水溶液作电解液。 在炼锌工业中,湿法炼锌是目前的主要技术发展方向,湿法工艺的优点是锌回收率高,比传统的火法高20%左右,便于实现机械化、自动化,过程产生的废水、废渣少,对环境污染小。 二、钢铁厂含锌烟尘的处理在高炉炼铁和废钢再生冶炼过程中,铁精矿和钢铁镀锌层中的锌会以气态挥发,随烟气进入收尘系统被收集下来。这种烟尘,根据原料来源不同,含锌量高低不等,这些含锌烟尘大多采用回转窑、平炉等工艺生产次氧化锌(含锌50%)。然后卖到一些氧化锌厂进一步生产高纯氧化锌。

再生锌分类

2018-12-10 09:46:24

再生锌产量按原料来源主要分为新废料和旧废料。新废料是在冶炼及加工过程产生的废料,主要包括来自镀锌行业、铜材厂、锌压铸作业、锌材加工行业、电池生产工业的锌渣、灰、边角料以及铅、铜冶炼系统的锌渣等。旧废料是产品使用期满报废后产生的废料,主要是来自镀锌制品报废回收重熔产生的电炉烟尘、以及少量来自报废锌压铸件、锌材的回收。     一、新废料     (一)热镀锌渣、锌灰     热镀锌灰锌渣是中国再生锌的主要原料,2009年大约占接近70%。热镀锌灰锌渣中锌含量高,易于回收,回收率高达90%以上。根据渣在锌锅中的不同位置,分为底渣、自由渣和浮渣,锌含量均在95%以上;批量镀锌(镀锌管、镀锌结构件等)除锌渣外产生锌灰,锌灰由氧化锌和锌组成,锌含量也在80%左右。2009年在中国镀锌产品市场中,镀锌板占42%,镀锌管占20%,锌结构件占38%。考虑到近几年来建筑材料、高速公路等方面的镀锌结构件用量增长较快,对前几年的比例作相应调整。另外在镀锌板产量中约有5%左右为冷轧板,不产生锌渣。根据调研,热镀锌板中锌渣的产生量平均3.5kg/t镀计算,锌渣中锌含量按94%计算。其他热镀锌制品的单位镀件耗锌量按5%计算,这部分锌中只有73%附着在镀件中,其余16%和11%分别在锌灰和锌渣中。      (二)铜材厂下脚料     我国铜材综合成品率平均为60%。铜材中有很大一部分是铜杆,这部分基本不含锌,另外的黄铜材中也只有一部分是来自冶炼铜和锌作为原料,另外很大部分是来自杂铜。在此部分只计算新生黄铜材的下脚料。在铜材加工过程的边角料中80%直接被铜加工企业收回利用,20%返回铜的生产阶段间接利用。其中直接利用的黄铜废料中约90%的金属锌没有离开黄铜,加外10%的金属锌有75%被回收利用,间接利用的黄铜中的锌由于与铜相比,锌的价值偏低,90%没有被回收,只有15%左右以铜灰形式(含锌30%左右)生产电解锌。     (三)压铸锌合金     锌合金压铸时产生的锌废料主要来自压铸的熔渣。锌合金压铸生产有5%的金属损耗,另外还产生4%的熔渣,熔渣主要送锌冶炼环节制造锌锭,是压铸锌合金再生锌的主要原料来源。考虑到锌铸件中有一部分是合金铸件,按铸釿产量的95%计算含锌量。     (六)铅、铜冶炼系     由于锌与铅金属总是在矿石中伴生的,在铅冶炼过程中,锌会在烟尘中富集起来,这部分也是再生锌的原料。另外在铜冶炼系统中因为有废杂黄铜的存在,其中的锌也会在烟道中富集起来,成为再生锌的原料。     二、旧废料 再生锌分类【我来说两句】 2010-10-27 9:22:22 中国选矿技术网 浏览 12 次 收藏 【摘要】:再生锌产量按原料来源主要分为新废料和旧废料。新废料是在冶炼及加工过程产生的废料,主要包括来自镀锌行业、铜材厂、锌压铸作业、锌材加工行业、电池生产工业的锌渣、灰、边角料以及铅、铜冶炼系统的锌渣等。     (一)钢厂含锌烟尘     这部分主要用回转窑和平窑等工艺烧结生产次氧化锌和一些化学产品。含锌烟尘主要来自高炉灰、转炉灰和电炉来。其中以电炉来为主,因为电炉主要是用来炼废钢,电炉灰中锌含量大约15%;转炉也有一部分废钢,但含锌量较低,一般在零点几到一点几的百分点;高炉灰的含锌量也有7%~8%,但这取决于原料种类,不同钢厂的烟尘含锌量差别很大。总的来说,烟尘的锌主要是来自电炉。 在钢厂的实际生产中,炼一炉废钢不太可能全部是镀锌钢,而且根据镀锌钢占粗钢的产量比例,废钢的回收量中锌钢的比例也不超过5%,而且南方沿海地区环境潮湿,镀锌钢的使用和回收比例比北方更高。根据调研,一般能够利用的烟尘含锌量在8%~18%。2008年和2009年烟尘利用率大幅下降的原因是锌价暴跌,用此法生产次氧化锌的利润大大缩水,直到2009年下半年才有部分工厂慢慢恢复生产。     (二)锌合金压铸件 锌合金压铸制品的折旧再生锌资源主要来自折旧锌合金压铸制品废料,例如报废的汽车零部件、家用旧电器等。其中绝大部分不适用于压铸工业的再次利用,而是送锌冶炼环节生产锌锭,估算我国折旧锌合金压铸制品回收率约为65%。     (三)锌材     锌材中的折旧再生锌来源于折旧锌材制品废料,包括废轧制屋顶板、印刷锌板、胶印锌板,这部分废锌主要送到冶炼环节生产重熔锌锭。估算我国折旧锌材回收率约为65%。(Fiona)

湿法炼锌

2019-01-08 09:52:37

用酸性溶液从氧化锌焙砂或其他物料中浸出锌,再用电解沉积技术从锌浸出液中制取金属锌的方法。该法于1916年开始工业应用,至1998年,全世界产锌802万吨中的70%以上是由湿法炼锌工艺所生产,发展很快。中国年产锌万吨以上的湿法炼锌厂有15家,生产能力约为火法炼锌的2倍多,湿法炼锌产量超过100万吨。该工艺包括硫化锌精矿焙烧、锌焙砂浸出、浸出液净化除杂质和锌电解沉积四个主要工序。工艺流程见图1。    1.锌精矿焙烧    用空气或富氧,在高温下使锌精矿中ZnS氧化成ZnO和ZnSO4,同时除去As、Sb、Cd等杂质的一种作业。焙烧产物焙砂,送去浸出锌,烟气或者制硫酸或者生产液态S02-湿法炼锌的精矿焙烧与火法焙烧不同,湿法炼锌焙砂中要求保留1%-2%的硫以SO42-形态存在,以补充锌焙砂浸出时不足的硫酸。而火法炼锌精矿焙烧希望全部ZnS都氧化为ZnO,以提高冶炼回收率。    现代锌精矿焙烧均采用沸腾焙烧炉。焙烧操作条件是:床层温度900-1000℃,线速度0.5-0.6 m/s,床能力5-6.5 t/(m2·d),烟尘率50%-60%。    主要技术经济指标:脱硫率91%-95%,烟气SO2浓度>6.5%,不溶硫<1%。[next]    2.锌焙砂浸出与浸出液净化    焙砂浸出锌由中性浸出和酸性浸出两段组成。一段中性浸出采用废电解液,二段用硫酸作浸出液,酸度30-60 g/L H2SO4,浸出温度65-70℃。浸出液含Zn>120 g/L。影响浸出的因素有浸出温度、搅拌速度、酸浓度、锌焙砂颗粒大小等。ZnO浸出反应为:                            ZnO+H2SO4====ZnSO4+H2O    为了提高锌焙砂中锌浸出率,采用空气搅拌,以强化浸出过程。使难溶的ZnO.Fe2O3、ZnO.Al2O3及ZnS得以溶解。    工业生产多将若干个搅拌浸出槽连接起来形成浸出设备组合系列,锌焙砂用废电解液浆化成矿浆后在此进行逆流连续浸出。中性浸出段产出的矿浆经浓密分离,上清液送去净化除杂质,合格净化液送电解生产电锌,底流再经酸性浸出段浸出,上清液返回浆化槽,底流过滤,滤饼为弃渣,送渣场。    浸出工序主要指标为:锌焙砂含Zn 47%-57%(可溶Zn>90%),锌浸出率>85%,浸出渣含Zn 18%-20%,浸出渣产率53%。    所得浸出液含锌130-150 g/L,其他杂质为(g/L):Cu 0.2-0.4, Cd 0.5-0.7, Co0.01-0.04,Ni 0.002-0.007,As 0.0002-0.0004,Sb 0.0003-0.0004。这些杂质对锌电积十分有害,电积前必须将其除到允许的浓度。    传统的浸出液净化过程包括两个工序:先加锌粉置换除铜、镉;再加黄药除钴。前者是利用铜与镉的氧化还原标准电位分别为+0.344和-0.40,均较锌-0.762为正的原理,将Cu2+、Cd2+还原成Cu和Cd沉淀除去;后者则是向溶液中加入CuSO4,使Co2+氧化成Co3+,而后加入磺酸盐(2C4H9OCSSK)使和Co3+成钴盐(C4H9OCSS)3Co沉淀除去。    沈阳冶炼厂采用白砷(As2O3)代替黄药除Co,一次净化时浸出液中加入As2O3、锌粉、硫酸铜,同时除去As、Sb、Ni、Cu、Ge,二次净化时浸出液中加KMnO4除Fe,加锌粉除残Cd。经过两次净化,可基本除净有害杂质,电解电流效率可提高到90%。    白砷净化溶液的条件与指标:一次净化,温度60-70℃,白砷、锌粉和硫酸铜的用量分别为0.15 kg/m3、0.5 kg/m3和0.2 kg/m3,终液含Co降到0.002 g/L;二次净化,50-60℃,用空搅拌除铁,净化后溶液含铁    锌电积的主要设备是电解槽,多为钢筋混凝土制成的内衬聚氯乙烯或玻璃钢防腐材料槽,电解槽尺寸为2250mm×850mm×1450mm。铝板阴极,大小为1m×0.7m×4mm,上边焊接铜导电棒,侧边夹绝缘条。阳极用含银1%的铅基合金制成,尺寸稍小于阴极。    锌电沉积的主要技术经济指标为:电解温度40℃,同极中心距60mm,电流密度450A/m2,槽电压3.2-3.4V,电流效率89%,直流电耗3100kWh/t Zn,电解回收率99.3%。    熔铸析出锌片的冶金炉有低频感应炉和反射炉。前者常用的规格有1250 kW,40t容量炉型,工作温度450-500℃,电耗120 kWh/t。后者常见炉床面积7.4m2,容量5 t/炉,以煤或油为燃料。产品锌锭重20-25kg,质量为1#锌国家标准(%):Zn>99.99,Pb<0.005,Fe<0.003,Cu<0.001,杂质总量<0.01。

产生漏锌的原因

2019-01-25 13:38:15

漏镀指镀锌层断续呈现部分斑驳状或无规则的黑色区域,当钢带表面存有脏物,阻碍锌液滋润而影响镀锌反响。发生漏锌的原因首要有: 1、基板表面粘附没有被清洗洁净的外来物这种漏镀缺点有或许会散布在带钢的下表面或上表面,一般呈现无规律性块状斑痕。成因:在基板表面的乳化液不均匀,或有残留轧制油在基板表面,由基板变形、磨损发生的铁粉等固体污染物,都会污染基板表面,在镀锌线进行清洗过程中假如这些杂质铲除不洁净,则会导致带钢镀锌过程中,有污染物的部分不能被锌液滋润,简单发生漏镀。2、氧化层在进入锌锅之前没有被有用复原这种漏锌缺点会散布在镀锌板的下表面或上表面,假如运用的是卧式炉,下表面发生的漏镀缺点或许比上表面发生的更严峻,相同呈现出无规律性散布,而缺点描摹一般为片状的针孔黑点。成因:工艺流程中,退火段首要起到消除加工硬化、保证基板回复再结晶和入锌锅温度,一起复原带钢表面的效果。在复原炉内通入氮、氢维护气从而使炉内气氛为复原性气氛,假如氧化层在入锌锅前不能被有用复原,则锌液对基板的滋润性下降,极易呈现漏锌的缺点。3、耐火材料剥离影响镀锌层表面质量这种漏锌缺点或许散布在镀锌板的下表面或上表面,沿着带钢运转方向纵向散布,其描摹呈条状。成因:一般在开炉、停炉过程中简单引发耐火材料的脱落,耐火材料的细小颗粒假如掉落到钢板表面或许轧辊工作面,都会影响镀锌板质量。而炉鼻内部锌液面上假如有积灰,在钢带正常运转中,锌灰与带钢之间正常状况都会坚持必定安全间隔,这时一般不呈现漏镀缺点;但假如带钢发生振荡,且振幅大于带钢与锌灰间坚持的间隔,锌灰就会粘附在带钢表面,下降锌液对基板的滋润性,发生漏镀缺点。为此,出产中应防止耐材剥离,保证退火炉内炉气操控满意工艺要求,进步带钢镀锌前表面洁净度,守时整理锌液内氧化锌成分,以防止热镀锌钢带漏锌,出产高质量产品。

赤铁矿法在湿法冶金中的应用

2019-03-05 09:04:34

日本秋田公司饭岛锌冶炼厂和德国鲁尔锌公司达特伦电锌厂均选用赤铁矿法处理锌厂中性浸出的浸渣收回其间以铁酸锌存在的锌及其他有价组分。用赤铁矿法处理湿法炼锌的铁渣源于环境保护的压力。赤铁矿法准则流程见图1。来自浸出主流程的高铁渣在村耐酸砖和铅的高压釜顶用电解贫液补加酸再提出,反响温度95~100℃。浸出在SO2(分压0.15~0.25MPa)气氛下进行,所以也称为SO2浸出。在此条件下渣中的铁酸盐很简单溶解,高铁复原成二价伴随铁酸盐中的锌和铜进入溶液:    (1)    (2)图1  赤铁矿法准则流程图 从溶液中排去过量的SO2和用H2S沉积除掉铜后,对含大约Zn90kg∕m3,Fe60kg∕m3,H2SO4 20kg∕m3的溶液用石灰百分两段中和。榜首段中和到pH=2以发生可供应的高等第石膏,然后再中和到pH=4.5,沉积分出含有价金属如Ca和In的石膏,一同有碍赤铁矿沉积的元素如Al等也在此阶段随石膏沉积除掉。第二段中和发生的浆料经重力沉降得到的固体回来榜首段中和槽,沉降后液高压过滤得到氧化物-氢氧化物的混合沉积,送熔炼厂收回镓和铟。一同用空气氧化沉积部分铁和其他杂质。沉积石膏有助于除掉SO2氧化发生的硫酸根以保持硫酸根平衡。两段中和后的溶液(含Fe 40~45kg∕m3)用赤铁矿法沉积除铁。沉铁在衬钛高压釜中进行,通入新鲜蒸汽和氧气,温度从95℃升高到200℃,压力进步到1.8MPa(氧分压0.15~0.25MPa),溶液中的硫酸亚铁被氧化成硫酸铁并发生水解:    (3) 高压釜中停留时间约3h,首要水解产品为赤铁矿,含有w(Fe)=59%和w(S)=3%,固液别离后赤铁矿也首要供应给水泥厂。别离出赤铁矿的溶液含Fe5~7kg∕m3和H2SO460~70kg∕m3,回来焙砂的中性浸出段。 选用赤铁矿法的饭岛锌冶炼厂自1972年投产以来,至今已成功运行了26年,经1997年扩产,电锌产值巳达190000t∕a。因为锌精矿铁含量添加,出产功率进步和工厂扩产,赤铁矿法处理的铁量逐年添加,并在技术上作了若干改善。例如,锌焙砂弱酸浸出的渣与元素硫混合用电解贫液补加硫酸后在衬铅和耐酸砖的高压釜中再浸出。参加元素硫使溶液中大部分铜作为硫化铜沉积。热酸浸出的排料除掉过量的SO2后,在拌和槽中通入H2S沉积其他的铜。沉铜槽的排料稠密、压滤,得到的滤渣含铜、铅和贵金属,送熔炼厂收回。沉铜稠密机溢流含30kg∕m3游离酸,用细磨的石灰石两段中和。榜首段中和游离酸(至pH=1)得到纯的石膏,离心过滤后供应给水泥厂。 近些年来,跟着锌精矿中铁含量的添加,焙砂中进入铁酸盐中的铜添加,焙砂弱酸浸出的铜削减而进入浸渣的铜添加,因此浸渣赤铁矿法处理厂中需求沉积的铜大为添加,从而使渣处理厂沉积铜的本钱进步。1992年曾经,渣处理厂中溶液中的铜用元素硫和硫化氧沉积:    (4)    (5) 饭岛锌冶炼厂1992年用于沉积铜的硫化氧气体耗费本钱占总的耗费性本钱的25%。这无疑太高,需求开发一个不必沉积铜的新办法。后来发现硫化锌精矿能够替代气体,它沉积除铜的反响如下    (6)    (7)当出产上用硫化锌精矿沉铜时,铜的沉积并不彻底。后来运用更细的精矿添加SO2分压处理了这一问题。现在这种办法有用地脱除了铜。 高铁水解成赤铁矿和铝水解沉积铝矾都发生酸,因此下降赤铁矿沉积釜的料液中游离硫酸的浓度和铝的浓度对促进高铁的水解很有用:本来第二段中和的溶液有30%回来榜首段,从1997年3月以来,第二段溶液回来的量逐步添加,赤铁矿水解高压釜的料液中游离硫酸浓度从7kg∕m3降到4kg∕m3,铝的浓度降到2kg∕m3以下,除铁功率进步到88%以上,使操作本钱要素如氧气或蒸汽的本钱下降。 尽管赤铁矿法在环保方面比黄铁矾法和针铁矿法更有利,它依然遭到环境方面的压力。为了使沉积的赤铁矿能悉数售出给水泥厂,有必要处理赤铁矿中的含砷和含硫问题。因为火法冶金不只本钱高,并且很难满足脱除砷,所以饭岛炼锌厂研讨在沉积赤铁矿前从溶液中脱砷,提出了图2所示的改善赤铁矿法新流程。图2  改善的赤铁矿法新流程 在改善的赤铁矿法中,弱酸提出的渣在105℃下SO2气氛中浸出而不加锌精矿或元素硫,发生的含银和铅的渣过滤别离。滤液用石灰榜首段中和到pH=1,发生纯石膏。然后在该中和段的溶液中参加锌灰,沉积砷化铜,铜和砷的脱除率到达99%。脱砷后液榜首段加石灰石中和到pH=4,沉积出含Ga,In和Al的石膏。该段的溶液大部分送赤铁矿沉积高压釜,其他溶液用于浸出砷化铜。浸除在独自的高压釜中氧气氛下进行,铜被浸出而砷沉积为铁。浸液中的铜用锌灰置换,然后将溶液回来焙砂中性浸段。改善的赤铁矿法进行了中试和可行性研讨,得到的赤铁矿质量及本钱都令人满足。 德国鲁尔公司(Ruhr-Zink GmbH)的赤铁矿法首要包含以下过程: (1)中性浸出渣两段热酸浸出。榜首段为热酸浸出,中性提出渣用第二段超热酸浸出的滤液在95℃下浸出,浸出的终酸浓度50kg∕m3。渣中的大部分有价金属如锌、铜和镉伴随铁一同溶解。浸出的排料稠密后溢流泵送至复原段,底流在过热酸浸段中沸点以上浸出,酸浓度140kg∕m3。过热酸浸中铁酸盐都溶解,残留的低铁富铅的Pb-Ag渣经稠密和高压膜压滤机过滤,滤液回来热酸浸出。 (2)高铁复原。为了在沉积赤铁矿前净化溶液并能在最尽或许低的温度下沉积铁,需求将离解的高铁先复原成亚铁。硫化锌精矿可用作复原剂,它的本钱低,但需大大过量,反响温度在90℃左右。未反响的含元素硫的渣过滤后回来焙烧。 (3)溶液的净化与中和。复原后液用焙砂在中和槽和稠密机中两段中和,使一切影响赤铁矿质量的元素大部分沉积分出,特别是砷和锑。铜则部分共沉积。这些元素富集在中和渣中,再在终浸作业中彻底溶解。终浸用废酸进行,终酸浓度为40kg∕m3。在稠密机中固液别离后,底流送去热酸浸出作业,溢流送去用海绵铁置换沉铜,将铜的浓度降至500g∕m3以下,再返至前面的中和作业。置换的铜用废酸洗刷后出售。 (4)赤铁矿沉积。这是最重要的部分。中和净化的浸液(含Fe2+25~30kg∕m3,Zn120~130kg∕m3)用蒸汽加热到180℃以上,其间的亚铁在氧压1.8MPa下氧化并水解成含w(Fe)=60%左右的细粒赤铁矿,铁的沉积率达90%~95%。详细流程如图3所示。 赤铁矿法出资和操作费用远高于黄铁矾法和针铁矿法,但它或许收回锌精矿的悉数成分,发生的满是可供应的产品,一切作为中间产品的渣帮可进一步加工而无需堆存。图3  鲁尔公司电解锌厂赤铁矿法准则流程

浸出及浸出率

2019-01-04 15:47:49

浸出,是湿法冶金中的一个过程。所谓浸出,就是将固体物料(例如矿石、精矿、熔砂或其他半成品)加入液体溶剂内,让固体物料中的一种或几种有价金属溶解于液体溶剂中,以便下一步从溶液中提取出有价金属。 例如湿法炼锌中的浸出过程,就是采用稀硫酸溶液或来自电解车间的废电解液作溶剂,对锌焙砂进行浸出,使焙砂中的锌溶解于硫酸溶液中,浸出过程一般是在常温常压下进行的,但为了使浸出过程得到强化,也常常使用高温高压浸出。 浸出的目的,在于使所有要提取的金属尽量溶解于溶剂中,而杂质则溶解得越少越好,不管选择什么样的溶剂,所要提取的金属总是难得100%都溶解。 同样,所含杂质也总要溶解一些,为了表示某一物质被浸出的程度,常用浸出率来表示。 浸出率,就是该物质被浸出的百分率。例如,锌焙砂浸出时,如果被浸出锌占焙砂中的锌的80%,则锌的浸出率为80%。

针铁矿法在湿法冶金中的应用

2019-01-07 17:38:37

利用沉淀针铁矿除铁的技术是由比利时老山公司巴伦厂(Vieille Montagne)首先开发和工业化的,称为VM法。成功地沉淀针铁矿的关键在于维持溶液中Fe3+的低浓度,例如<1kg∕m3,否则在沉淀针铁矿的pH范围(2~3.5)内将得到胶状的Fe(OH)3或碱式硫酸铁         Fe4SO4(OH)10。VM法解决此问题采用的是还原-沉淀法,流程如图1所示,从热酸浸出得到的含100kg∕m3Zn,25~30kg∕m3Fe3+及50~60kg∕m3H2SO4的硫酸锌溶被先经过还原作业,即在沉淀针铁矿前在一个单独的作业中先用锌精矿(ZnS)将溶液中的Fe3+都还原成Fe2+,还原后未反应的ZnS与反应生成的元素硫一同分离出来送回焙烧炉。还原后液再用焙砂ZnO预中和至3~5kg∕m3H2SO4,得到的铁渣返回热酸浸出作业,溶液则送入沉淀反应器。向沉淀器通空气将Fe2+氧化成Fe3+而使之水解沉淀出针铁矿晶体。图1  VM针铁矿法 沉淀针铁矿时需不断在加入焙砂以中和水解反应产生的酸,将pH值控制在适当的范围内,如pH=2~3.5。VM法需要特别注意控制Fe2+的氧化速度,使得溶液中Fe3+的浓度在水解沉淀针铁矿的过程中始终保持在1kg∕m3以内。与黄铁矾法不同的是,针铁矿沉淀时无需提供一价阳离子,而得到的针铁矿渣也不能进行酸洗回收其中由焙砂中和带入的未溶解的锌。为防止这部分锌的损失,一个对策是使用低铁的闪锌矿焙砂作中和剂。 澳大利亚电解锌公司开发的EZ法直接将含Fe3+的待水解液缓缓加入水解沉淀器中,控制水解液Fe3+浓度不超过1kg∕m3从而控制水解,因而EZ法亦称部分分解法。在70~90℃下连续水解沉淀针铁矿,同时不断加入锌焙砂中和因水解产生的酸,维持溶液pH值在2.8以适于水解。 两种针铁矿法相比,沉淀同样数量的铁,VM法水解产生的酸此EZ法少,因而为中和水解的酸需要消耗的锌焙砂也少,随锌焙砂损失的锌电少,除铁的效果也好于EZ法。但VM法涉及先还原后氧化两道工序,比较繁琐。此外,VM法用空气氧化Fe2+的速度较慢,而用别的氧化剂则成本高。 与黄铁矾法相比,针铁矿法不需要硫酸根和碱金属,可应用于任何酸浸体系,包括氯化物体系和硝酸盐体系,除铁的效果也更好(从30kg∕m3到小于1kg·kg∕m3),但针铁矿对酸的稳定性较差,沉淀中未溶解的铁酸锌不能如黄铁矾法那样用酸洗来回收。

氧化锌市场价

2017-06-06 17:49:50

氧化锌市场价,&nbsp;基本是随着华东、华南、华北地区的波动而改变着,因为国内氧化锌产能集中在这些地区.氧化锌的工业生产一般有干法和湿法。干法包括直接法和间接法。湿法也可分为碱法和酸法两类。直接法主要以含ZnO?Fe2O3的氧化物矿为主,一般氧化锌含量&le;99.5%;间接法以金属锌为主,含量>99.5;湿法原料以金属锌、氯化锌、碳酸锌等,含量在90%--98%.国内氧化锌的原料较为复杂,目前用的比较多的三种原料为锌锭,锌灰锌渣,氧化锌矿.近几年,随着我国对氧化锌扶持力度加大以及国家对氧化锌相关措施推出,鉴于氧化锌价格变化对于国内消费有着巨大的影响,加强对氧化锌市场的价格管理和调节显得十分重要.&nbsp;

热镀锌25问——贸易、生产环节常见问题汇总

2018-11-30 12:08:09

贸易环节板材【1】热镀锌板的主要用途是什么?答:热镀锌板的主要用于建筑,家电,汽车,机械,电子,轻工业等行业。【2】目前世界上有哪几类镀锌方法?答:有电镀锌,热镀锌和涂镀锌三类方法。【3】热镀锌按退火方式的不同可分为哪两种类型?答:按后续退火炉方式可分为连退和罩退。【4】热镀锌板的常用钢种有哪些?答:产品种类::一般商品卷(CQ),结构用镀锌板(HSLA),深冲热镀锌板(DDQ),烘烤硬化热镀锌板(BH),双相钢(DP), TRIP钢(相变诱导塑性钢)等。【5】热镀锌的缺陷主要有哪些?答:主要有:脱落,划伤,钝化斑,锌粒,厚边,气刀条痕,气刀刮痕,漏镀,夹杂,机械损伤,附着性能不良,边浪,瓢曲,尺寸不合,锌层厚度不合,辊印等。【6】已知:生产的规格为0.75&times;1050mm,卷重为5吨,问该卷带钢的长度是多少?(镀锌板比重为7.6g / cm3)解:L = G /(h&times;b&times;p)=(5&times;1000)/(0.75&times;1.050&times;7.6 )= 834.42m答:该卷带钢长834。中文翻译手机版光洁度)。【8】白锈和黑斑产生的原因有哪些?答:黑斑是白锈进一步氧化形成的。白锈产生的原因主要有:(1)钝化不良,钝化膜厚度不够或不均匀;(2)表面未涂油或带钢表面残留水分;(3)卷取时带钢表面含有水分;(4)钝化未完全烘干;(5)在运输或储存中受潮或雨水淋湿;(6)成品存放时间过长;(7)镀锌板与其他酸碱等腐蚀性介质接触或存放在一起。【9】成品在库中最长允许存放多长时间?为什么? :允许存放三个月,以避免存放过久产生氧化。【10】镀锌钢板的长度公差是什么?答:长度公差不允许有负值,最大不允许超过+ 6mm。【11】什么是大锌花 什么是小锌花?答:大锌花就是正常锌花,镀锌后在通常条件下锌层冷凝而得的锌花;小锌花是通过对锌层的控制冷凝而形成的表面,呈现比正常锌花的的细小锌花,这种锌花一般无法用肉眼辨认。【12】热镀锌层的保护原理?在大气中,锌的抗腐蚀能力比钢铁强得多,通常条件下锌的抗腐蚀能力是钢铁的数倍。(1)物理作用:锌镀层在钢板的表面,阻断了钢板与外面腐蚀介质的接触,使钢板免除腐蚀介质的腐蚀作用。(2)电化学作用:当镀锌钢板基板和锌镀层同时暴露在腐蚀介质环境中时(如镀锌层划伤和切口处),由于锌的电极电位(-0.726V)低于铁的电极电位(-0。(14)热镀锌板钝化的原理是什么?答:对镀锌板进行铬酸盐钝化处理可以形成钝化膜,其化学反应式如下:Zn + H2GrO4-ZnGrO2 = H2溶液钝化族中的三价铬难溶于水,化学性质不活泼,起骨架作用,而其中的六价铬易溶于水,能在钝化膜划伤时起到再钝化的作用,具有钝化膜的治愈作用。因此,在一定限度内,钝化膜能防止蒸汽或潮湿空气直接侵蚀镀锌板,起保护作用。【14】检验热镀锌板的耐腐蚀性能有哪几种方法?答:检验热镀锌板的耐腐蚀性能有两种方法:(1)盐水喷雾试验:模拟海洋地区大气环境的加速腐蚀试验,考察镀层的耐腐蚀性能。(2)潮热试验:模拟湿热气候条件的加速腐蚀试验,考察镀层的耐腐蚀性能。【15】对热镀锌产品为什么还要 行防锈处理?答:当热镀锌板处于潮湿的空气中,特别是空气中含有SiO2,CO2,NO2及NO等酸性物质时,镀锌层表面很快会生成质地疏松的白锈。白锈的主要成分是ZnO和Zn(OH)2,这种白锈不仅影响美观,而且给以后的使用带来极大的困难。【16】白锈产生的原因有哪几种?答:白锈产生的原因有:(1)热镀锌与其他酸碱,盐等腐蚀性介质放在一起;(2)钝化膜或防膜被破坏;(3)钝化或涂油效果不好;( 4)储存仓库通风不好,潮湿;(5)镀锌板在运输中淋水;(6)在低温下运输,在高温下储存,形成冷凝水。【17】如何计算镀层厚度?答:镀层厚度公式为:Dz = Gz(Sz * dz)其中:Dz ---镀层厚度mm,Gz ---每平方米镀层重量g,Sz ---镀层面积mm2,dz ---锌比重将上面公式可以简化为:DZ = 0。同时也可把表面的锌粒压平,使带钢表面光滑,这对于以后的深冲和其它使用精度较高的场合都特别有利。(2)使用的光整辊,经过了预先喷丸处理,因而经过光整的镀板表面具有一定的粗糙度。它能提高涂层的粘附力,还能储存一定的量的油脂,在深冲加工时,对冲模的润滑有益;(3)对于以后作涂漆处理的镀板,尽管把表面控制成小锌花但小锌花仍然能够透过漆层而显露出来。所以,对于某些要求高的镀锌板,小锌花表面需再经过光整处理。(4)通过光整,可以降低下屈服点,使屈服平台消失或不太明显,能够防止在以后作拉伸或深冲加工时出现滑移线,改善深冲性可能。热镀锌件生产环节【20】漏镀的原因?成因及解决措施:1,镀件表面不干净⑴镀件表面含有油漆,油脂,焊镏 可洗磨或配制相关溶剂擦洗.⑵铁氧化物;欠酸洗;继续酸洗.2,酸洗及操作:⑴欠,过酸洗。欠酸洗,使得镀件表面留有铁的氧化物(锈斑);过酸洗,使得钢基体表面组织被破坏,其所含的硅及少量的活泼金属难熔氧化物附于镀件表面,阻止了铁锌的结合或者因过酸洗,使得镀片吸氢,镀锌时。⑵酸洗时镀件叠加,积压,造成漏洗,或者因镀件结构上的原因酸洗时又疏于翻动造成涡气而漏洗。解决办法:尽可能摆开酸洗,勤翻动.3,助镀环节⑴助剂浓度偏低,助镀效果不理想;解决:调整合适助剂浓度.⑵助剂比例不当,锌盐含量高,使得助剂盐膜易吸水潮解,氢氧化物分解成气体而爆锌,而形成漏镀。解决办法:调整助剂配比4,锌液成分及锅台操作:⑴锌液 中铝含偏高,造成漏镀;解决办法:加锌或利用氯化铵消耗等办法降低铝含量;⑵镀件下锅速度过慢,助剂受热分解失效,引起漏镀。适当调整下锅速度。⑶浸锌时间过短,使得铁锌反应未来得及进行,⑷镀件下锅时未清理锌液面上的锌灰,使得过热的锌灰灼烧助剂而漏镀。⑸镀件下锅时,因工艺孔或者结构的原因,使得镀件内的高温气体受热逸出时,将助剂灼烧而引起漏镀。解决办法:适量撒些氯化铵.⑹5,镀件材质⑴钢材表面含有等元素的难熔氧化物,使得铁锌反应被阻止。⑵钢材基体含有过多的碳,或者钢材在炼制过程中产生了过多的碳化铁,使得铁锌结合困难,造成漏镀。⑶镀件材质加工成型缺陷,造成材质烂裂,酸液,水分及助剂进入,引起漏镀。目前除了借助氯化铵外尚无好的办法解决。【21 】爆锌的原因?镀件在锌锅内,因诸多原因产生气体,过高的温度使得气体剧烈膨胀,导致锌液四溅的现象。主要形成原因:⑴因镀件未干燥情况下下锅,水分受热迅速由液态变为气态而急剧膨胀产生.⑵因助助剂配比不当,氯化铵或者氯化锌失衡 ,膨胀形成;或者过量氯化锌吸潮而导致水分汽化形成.⑷镀件结构方面,比如夹缝,半封闭管道等,下过速度稍快情况下易产生爆锌。【22】造成色差的原因主要是因铁锌剧烈反应产生.Fe-Zn的剧烈反应,使得原来由合金层和纯锌层构成的完整镀层,变为仅有合金层而无纯锌层的现象。灰色或者暗灰色即为铁锌合金的颜色。另外,若锌液质量恶化,使得锌液中铁含量增多,镀锌后表面的纯锌层因含铁而呈现灰色,造成色差。具体产生原因:⑴镀件材质中含有较多的碳,硅,硫,磷等元素。铁锌之间的电化学反应因该类元素形成的惰性电极,相对电势变高,导致铁锌反应加剧.⑵锌液中铝等金属元素含量偏少,对活性钢等材质镀锌而言,无法有效抑制其铁锌反应.⑶锌液中铁含量增多,使得锌液质量 恶化。改进措施:⑴根据材质,选择合适的镀锌温度;⑵调整锌液成分,使铝,镍含量控制在合适的范围;⑶尽可能缩短浸锌时间;⑷出锅后,尽快入水冷却。【23】流挂,积锌,锌瘤的原因?流挂主要是由于镀件从锌锅内引出后,镀件表层锌液局部凝固形成。积锌是由于镀层表面覆盖过多的锌锌镀件引出速度大导致锌液未及时流出或者由于锌液在未流尽时即进行水冷解决办法:。控制镀件引出速度,把握好冷却时间。锌瘤主要由锌液和操作两个方面造成。锌液方面:温度低以及锌液含杂质导致粘度过大;操作方面:镀件引出速度过快。解决办法:选择合适的镀锌温度,及时净化锌液,保证锌液质量干净不影响镀锌。【24】镀层夹杂的原因?镀件表层的纯锌层夹杂锌灰,锌渣及熔剂残渣的现象。解决办法:⑴打灰及时,彻底干净;镀锌时尽可能生生的锌灰闪开.⑵控制好助剂,及时净化锌液,尽量避免多余锌渣,锌灰产生。【25】镀件有白锈的原因?主要成分是氧化锌及氢氧化锌。成因:由于镀件表层的锌在潮湿的环境下发生了吸氧腐蚀。解决办法:⑴确保镀件钝化质量.⑵镀件应在干燥 再打包。⑶镀件贮藏时应保证通风良好,或者在镀件外层涂油保护。

湿法炼锌黄铁矾法

2019-01-07 17:38:37

黄铁矾法作为有效的除铁方法在湿法炼锌厂的实践最具代表性。黄铁矾法的开发成功是在20世纪60年代中期,当时澳大利亚的电锌公司、挪威锌公司和西班牙阿斯图里亚那公司各自独立地开发了这项技术并几乎同时申请了专利。此后黄铁矾法迅速得到广泛应用,成为电解锌生产中主要的除铁技术,目前世界上至少有16家大型电解锌厂采用了此技术。现在用以除铁的黄铁矾法是将溶液pH值调到1.5且维持这一pH值,并在95℃左右加入一价阳离子从酸性硫酸盐溶液中沉淀黄铁矾。工业中最常用的一价阳离子是NH4+和Na+。黄铁矾沉淀后,溶液中铁的浓度一般降到1~5kg∕m3。 湿法炼锌中黄铁矾法典型的操作分3个基本步骤:中性浸出、热酸浸出和黄铁矾沉淀。在中性浸出阶段,酸性电解贫液被锌焙砂ZnO中和,得到含铁酸锌的渣和供电解沉积锌的中性硫酸锌溶液。铁酸锌渣在热酸浸出段用补克了硫酸的电解贫液造成的热酸中溶解,得到的含Zn和Fe的浸出液再在黄铁矾沉淀段处理,先用锌焙砂调整酸度,再加入硫酸铵或硫酸钠沉淀碱金属黄铁矾。沉铁后液返回中性浸出,黄铁矾渣则弃去。需要指出,沉淀黄铁矾时用作中和剂的锌焙砂中所含的铁酸锌将不溶解而进入铁矾渣中,因此新生成的黄铁矾渣不宜直接弃去,以免损失焙砂中和剂中未溶的铁酸锌。鉴于黄铁矾一旦生成则对酸相当稳定,实践上黄铁矾渣弃去前可在类似热酸浸出的条件下进行酸洗,溶解回收渣中残存的铁酸锌,而黄铁矾本身不致溶解。 黄铁矾法的3个基本步骤的具体操作条件及顺序在不同厂家不尽相同,但目的是相同的;最大限度地回收锌而不考虑少量的伴生元素如Pb和Ag。例如,铁酸锌的热酸浸出和黄铁矾的沉淀可以合而为一,即所谓转化法,其总反应如下:    (1) 该合并步骤的溶液然后可用新鲜焙砂中和,产出溶液供电解和渣返回循环。若精矿中含有较大量的Pb和Ag,则采用另外的流程,得到含Pb∕Ag的渣、黄铁矾沉淀和中性Zn电解液。这类流程中包含有一个预中和作业。在通常的黄铁矾流程中是用焙砂降低热酸浸出液的酸度,从而迅速而有效地沉淀黄铁矾。焙砂中存在的Zn2+,Cd2+,Cu2+,Pb2+和Ag进入黄铁矾而损失。在热酸浸出和黄铁矾沉淀作业之间引入一个预中和作业可以降低黄铁矾中的金属损失。在预中和作业中,溶液中的酸一部分被焙砂中和,所得的渣返回热酸浸出段溶解其中的Zn和Fe,而Pb和Ag留在铅-银渣中。部分中和过的溶液随后加入所需要的中和剂进行黄铁矾沉淀。 图1为集成的黄铁矾法流程示意图。它的设计中结合了各种黄铁矾法方案中的大多数改进环节。图1  集成黄铁矾法 除应用于湿法炼锌工业中外,黄铁矾法还在铜、镍、钴等金属提取中用作除铁工艺,尤其是在硫酸盐体系中。例如,在处理钴-铜精矿的阡比什(Chambishi)焙烧-浸出-电积法中,铜电积前的除铁就是采用黄钾铁矾沉铁。由于硫酸化焙烧本身提供了K+离子,沉淀黄钾铁矾时无需外加高成本的硫酸钾。 黄铁矾法的优点是沉淀容易过滤,Zn,Cd和Cu在沉淀中的损失最少,可以同时控制硫酸根和碱金属离子,容易与各种湿法冶金流程结合。但它也有其自身的缺陷,例如:1)所用试剂成本较高;2)渣的体积较大,为1.4kg∕(m3·t),堆存占地较大;3)需要充分洗涤以除去吸附的有害环境或可供利用的金属;4)需要在控制条件下存放以免分解放出有害组分污染环境。通过热分解或水热分解将黄铁矾转化为赤铁矿供生产铁并将硫酸钠/硫酸铵循环至黄铁矾沉淀作业,可望克服这些缺点。