中国粗锑精炼研究现状与展望

我国是全球最大的锑生产国,但因锑资源的快速消耗,锑的生产已由以辉锑矿为主转向以处理含锑复杂多金属共生矿为主.目前,我国广泛应用的火法炼锑工艺处理含锑复杂多金属共生矿均不理想,适合处理含锑复杂多金属共生矿的湿法炼锑工艺将是锑生产发展的重要方向.因此,现有的粗锑精炼工艺能否满足未来锑生产发展的需要值得关注.结合粗锑精炼的基本要求,对粗锑碱性火法精炼、水溶液电解精炼、真空蒸馏精炼、熔盐电解精炼以及联合精炼工艺的特点以及面临的问题进行评述,总结归纳了当前各精炼工艺的研究现状.碱性火法精炼工艺适合处理火法炼锑工艺产出的粗锑,水溶液电解精炼工艺和真空蒸馏精炼工艺适合处理含贵金属粗锑,熔盐电解精炼工艺可用于高纯锑生产,联合精炼工艺用于难处理粗锑的精炼.在此基础上,指出传统的碱性火法精炼工艺应着重开发多用途高效复合除杂剂,并提出了将真空蒸馏精炼工艺和碱性火法精炼工艺配合使用的粗锑精炼新方向.     

粗锡精炼除铜中硫渣的处理工艺现状及展望

粗锡精炼除铜中硫渣的处理是限制锡冶炼工艺进一步发展的重要节点.本文通过对锡冶炼过程中,硫渣的形成及目前硫渣处理工艺的现状进行介绍,指出了现行工艺存在的不足与局限性,如:造锍熔炼法、熔析法锡、铜的直收率低;隔膜电解法耗电量大,生产成本高;浮选法、浸出法会产生大量废水,导致环境污染等问题.真空冶金法具有流程简单、操作方便、锡铜分离彻底且不产生废水等优点,但其要消耗大量的硫化剂.在对硫渣处理工艺现状进行分析和总结提炼的基础上,结合相关实践,本文提出一种常压下对粗锡硫化处理,然后真空处理硫渣的工艺,此工艺能够实现锡、铜有效分离,同时具备能耗低、对环境友好等优点,以期为锡冶炼过程中硫渣的处理提供一种技术思路,并为锡火法精炼技术的更新奠定基础.     

多孔泡沫金属的制备方法与应用前景

多孔泡沫金属是一种由金属基体和气孔组成的新型多功能复合材料，由于其具有很多其他金属材料所没有的良好性能，因此得到了愈来愈多的关注和研究兴趣。本文介绍了多孔泡沫金属的性能、用途及几种制备方法，并对其发展前景进行了展望。     

磷铁真空蒸馏行为分析研究

为了了解磷铁在真空蒸馏过程中的物相变化规律,本文通过热力学计算,得到磷铁在压力为10~10~5Pa下的化学反应吉布斯自由能和分解反应温度的关系。计算表明磷铁的分解反应主要分三个阶段:(1209~1350 K)FeP生成Fe、Fe_3P和P_2;(1350~1693 K)主要是Fe_2P发生分解生成P_2、Fe_3P和Fe;当温度高于1693 K时,Fe_3P开始分解生成P_2和Fe。并在1373,1473,1573,1673 K等温度条件下,恒温60 min,对磷铁进行了真空蒸馏实验,考察其残渣物相及元素含量变化。结果表明,当温度由1373升高到1673 K时,磷不断减少,由16.3%降到了10.75%,磷铁物相变化为FeP→Fe_2P-Fe_3P→Fe,与热力学计算结果相符。实验证明,可以通过真空蒸馏的方法回收磷铁副产中的磷。     

高铁闪锌矿高温氧化焙烧产物物相结构分析

高铁闪锌矿的成分较为复杂,形成焙砂矿中氧化物的存在形态也较多。将锌精矿高温氧化焙烧产物进行多次综合取样,分析高铁高铟闪锌矿焙砂的结构及其物相组成,研究结果表明:生成的焙砂粒度大部分在35~200目之间,占总量的82.27%;焙砂主要由ZnO、ZnFe_2O_4、Zn_2SiO_4、Fe_3O_4组成,各氧化物在焙砂中所占的比例会随着颗粒大小的变化而有所不同。焙砂200~300目中ZnO的含量最高,同时存在少量的ZnFe_2O_4及铁的氧化物,在35~200目中铁的氧化物分布较广泛,在大于35目的焙砂中Zn_2SiO_4分布较广泛。     

缓冲质子源LiNbO3波导折射率计算及实验

为实现铌酸锂退火质子交换(APE)波导折射率分布的准确计算,选择含苯甲酸锂的苯甲酸缓冲液作为质子交换质子源,高温退火制作了波导样本.针对该工艺过程建立退火质子交换波导模型,包括非线性扩散模块和光学数值仿真模块,分别计算APE波导折射率及其模式有效折射率.以测得的样本波导模式有效折射率和计算的有效折射率差的均方根构建评价函数(FOM),结合遗传算法提取该工艺条件下质子扩散参数,实现了不同交换深度和退火时间波导折射率分布及其光学特性的一体化计算.实验表明:FOM小于0.001,计算折射率分布同IWKB方法测得结果吻合较好,最大偏差约0.002.     

真空钙热还原二氧化钛制备钛粉的研究

用金属钙做还原剂直接还原TiO2制备金属钛是一种流程短、成本较低的新工艺.研究了真空炉中1 000℃条件下还原时间和添加剂(CaCl2)用量对还原产物的影响,结果表明,在TiO2和CaCl2质量比为1∶4时,还原时间1.5h后TiO2全部转化为金属钛;添加剂CaCl2可以促进TiO2还原反应的进行.对CaCl2和TiO2质量比为1∶2,还原时间6h的还原产物进行酸洗后得到的钛粉分别进行XRD、EDS和氧氮含量分析检测,结果表明钛粉的纯度很高,钛粉的氧含量为1 000×10-6,氮含量为170×10-6.     

真空蒸馏冷凝法提纯粗铟的实验研究

采用真空蒸馏冷凝法研究粗铟的分离提纯,通过分别控制蒸馏温度及冷凝温度,在蒸馏段脱除粗铟中难挥发杂质元素,而冷凝段使易挥发杂质元素分离,达到提纯金属铟的目的.实验表明:蒸馏温度为1 300℃,保温时间40 min,真空压力5～15 Pa,冷凝区温度为830～1 030℃时,可以获得纯度为99.99%的精铟,但Sn元素的含量没有达到4 N国家标准.在蒸馏温度和冷凝区温度分别为1 188℃和830℃,保温时间240 min,真空压力5～15 Pa条件下,可以获得纯度为99.99%的精铟,且所有杂质元素的含量全部符合4 N铟的国家标准.     

真空蒸馏法处理铜砷锑合金综合回收铜银的研究

从理论上分析了采用真空蒸馏法处理铜砷锑合金综合回收其中有价金属铜银的可行性,并通过实验探讨了蒸馏温度、保温时间、真空度、元素As,Sb对Cu与Ag分离和富集效果的影响。结果表明:在蒸馏温度1673 K,保温时间150 min,系统残压20~30 Pa条件下,残余物中Cu含量可达82.8%,直收率为92%左右,残余物中Ag含量可降至100×10-6,表明Cu,Ag基本完全分离,挥发物中Ag含量可达0.88%,直收率为93%左右,Cu,Ag分离和富集效果显著。As,Sb因为与Cu的相互作用力很强,容易形成多种不易挥发的化合物,导致其实际挥发性和理论计算结果相差很大。产出的含Ag 0.9%左右的挥发物可以继续采用真空蒸馏法富集Ag,然后把富集Ag得到的残余物投入粗铅精炼环节,和粗铅中原有的Ag一同按传统工艺产出。含Cu80%左右的残余物可以采用改进后的硝酸-硝酸铜电解液电解精炼产出阴极铜。     

高砷粗铅真空蒸馏脱除砷的研究

采用鼓风炉熔炼高砷粗铅为原料,对其真空蒸馏脱除砷进行理论分析和实验研究,考察蒸馏温度、恒温时间对砷脱除率、金属铅直收率的影响。理论分析结果表明:砷与铅的饱和蒸气压差异较大,且两者不形成金属间化合物,在较低的蒸馏温度条件下,高砷粗铅真空蒸馏可以有效地脱除砷。实验结果表明:在系统压力为5~15 Pa,蒸馏温度为973 K,蒸馏时间为30 min的条件下,砷的脱除率为80%,铅的直收率为97%,粗铅中铜的存在对砷的脱除有较大的影响。此工艺为粗铅真空蒸馏脱除砷提供新的方法,对粗铅采用真空蒸馏精炼除砷具有一定的指导意义和应用价值。