1. 甲醇與鋅粉一起蒸餾,鋅粉會起什麼作用鋅粉在這過程有什麼變化
苯胺由於-NH2和苯環相連,具有強還原性,在蒸餾過程中易被氧化,因此加入有還原性的Zn粉保護,或者說,提供還原性環境。
2. 求助高手:高中化學題目
反應③生產1molZn,設所需CO為1mol,但反應③CO的轉化率為62.5%則
反應②需要製造的CO為1÷62.5%mol,所需氧氣為1÷62.5%÷2=0.8mol
即需空氣4mol
焙燒爐中:2ZnS+3O2=2ZnO+2SO2
需生產1molZnO,所需氧氣為1.5mol
焙燒爐出來的混合氣體中N2佔90%,假設需鼓入空氣xmol,其中氧氣為0.2xmol
氮氣為0.8xmol,則可得方程0.8x÷(x-1.5)=0.9
x=13.5
即需空氣13.5mol
總共需要空氣:17.5mol
3. 鋅粉的用途
鋅粉的主要用途:
用作油漆的顏料和橡膠的填充料。醫葯上用於制軟膏、鋅糊、橡皮膏等一種補牙用材料的簡稱,即丁香油氧化鋅粘固粉。
丁香油氧化鋅粘固粉:又稱暫時粘固粉、丁氧膏。
作深洞雙層墊底的底層不承力材料,或不承力的單層墊底材料,作1~2周的窩洞臨時封閉材料,也用作根管充填材料,加入賦形劑作為牙周塞治劑。
醫生常以氧化鋅作為丁香油氧化鋅粘固粉的簡稱。
用於治療急性瘙癢性皮膚病的爐甘石洗劑中通常也含氧化鋅,其利用的是氧化鋅的收斂、保護作用,以及一小部分的防腐作用。
氧化鋅是橡膠和輪胎工業必不可少的添加劑,也用作天然橡膠、合成橡膠及膠乳的硫化活性劑和補強劑以及著色劑。
如果將普通氧化鋅製成納米氧化鋅用於橡膠中,則可以充分發揮硫化促進作用,提高橡膠的性能,其用量僅為普通氧化鋅的30%~50%。
在化學工業中,氧化鋅被廣泛用作催化劑、脫硫劑,如合成甲醇時作催化劑,合成氨時作脫硫劑;納米氧化鋅的表面高活性可以提高催化劑的選擇性能和催化效率,具有廣泛的潛在應用市場。
在塗料工業中,氧化鋅除了具有著色力和遮蓋力外,又是塗料中的防腐劑和發光劑;此外,納米氧化鋅優異的紫外線屏蔽能力使其在塗料的抗老化等方面具有更加突出的特性。
在醫葯衛生和食品工業中,氧化鋅具有拔毒、止血、生肌收斂的功能,也用於橡皮膏原料,而且對於促進兒童智力發育具有幫助;納米氧化鋅用於食品衛生行業的需求在逐步擴大,但是產品要求也比較嚴格,尤其是有害的重金屬元素含量。
在玻璃工業中,氧化鋅用在特種玻璃製品中;
在陶瓷工業中,氧化鋅用作助熔劑;
在印染工業中,氧化鋅用作防染劑;
納米氧化鋅由於顆粒細、活性高,可以降低玻璃和陶瓷的燒結溫度,此外利用納米氧化鋅制備的陶瓷釉面更加光潔,而且具有抗菌、防酶、除臭等功效。
在電子工業中,氧化鋅既是壓敏電阻的主原料,也是磁性、光學等材料的主要添加劑。採用納米氧化鋅制備壓敏電阻,不僅具有較低的燒結溫度,而且壓敏電阻性能得到提高,如通流能力、非線性系數等。
納米氧化鋅在光學器件中的應用將隨著納米氧化鋅光學性能的深入研究會取得比較大的突破。
鋅粉的制備方法:
有球磨法和霧化法兩種。球磨法生產的鋅粉顆粒粗,粒子直徑分布范圍廣,但生產效率高,耗能低,成本低,通過加強霧化工藝手段和篩分分級技術,也能製成較細的符合要求的粉末。霧化法製造鋅粉顆粒細,活性金屬含量高。
1.球磨法
濕式球磨法可制備鱗片結構的鋅粉漿,國外塗料工業已廣泛使用粒子結構為鱗片狀的鋅粉漿,鱗片結構的鋅粉具有較大的遮蓋力,配製塗料時鋅粉用量少於粒狀鋅粉。霧化鋅粉與脂肪烴溶劑、少量的潤滑劑置於球磨機內研磨,達到要求細度並且形成鱗片鋅粉時排出料漿進行壓濾,形成含量為90%的濾餅,濾餅經過混合後即為塗料用鋅粉漿。
2.霧化法
霧化法制備鋅粉共有4個步驟:
①金屬鋅熔融:熔鋅設備可採取耐火材料砌成的反射爐或轉爐,為使鋅溶液流動性好,便於霧化,熔液溫度在400-600℃左右,使用的燃料可用焦炭、燃油或煤氣。
②鋅溶液霧化:鋅熔化後移入耐火材料樹渦,在加熱保溫條件下進行霧化,霧化用的噴嘴為鑄鋼的圓盤,鑽有許多倒錐形的圓孔,壓縮空氣在噴嘴出口端加速,可有效地將鋅液噴成霧狀,空氣壓縮機供給的氣體工作壓力在3-6MPa。
③鋅粉集塵收集:當霧狀鋅粉進入集塵箱後因喪失動能逐漸沉積下來,落在凹槽內,由螺旋出料器輸送出集塵箱。
④鋅粉的篩分分級:由螺旋出料器輸送出的霧化鋅粉進入儲料倉,不斷落入多層振動篩。通過篩體振動,不同網目的篩面將鋅粉篩分成不同細度的製品移入包裝桶。
參考鏈接:鋅粉_網路
http://ke..com/link?url=v6cu5zRR1ldHznprflkoAA_d_P__pPzRDxy3_GbClh9SECZrzUMdd_Cn1_2kYYiLlDkJiJrm#1_2
4. 電解精煉金
一,冶煉方法:
煉鉛原料主要為硫化鉛精礦和少量塊礦.鉛的冶煉方法有火法和濕法兩種,目前世界上以火法為主,濕法煉鉛尚處於試驗研究階段.火法煉鉛基本上採用燒結焙燒——鼓風爐熔煉流程,占鉛總產量的85—90%;其次為反應熔煉法,其設備可用膛式爐,短窯,電爐或旋渦爐;沉澱熔煉很少採用.鉛的精煉主要採用火法精煉,其次為電解精煉,但我國由於習慣原因未廣泛採用電解法.
煉鋅的原料主要是硫化鋅精礦和少量氧化鋅產品.火法煉鋅採用豎罐蒸餾,平罐蒸餾或電爐;濕法煉鋅在近20年以來得到迅速發展,現時鋅總產量的70—80%為濕法所生產.火法煉鋅所得粗鋅採用蒸餾法精煉或直接應用;而濕法煉鋅所得電解鋅,質量較高,無需精煉.
對難於分選的硫化鉛鋅混合精礦,一般採用同時產出鉛和鋅的密閉鼓風爐熔煉法處理.
對於極難分選的氧化鉛鋅混合礦,經長期研究形成了我國獨特的處理方法,即用氧化鉛鋅混合礦原礦或其富集產物,經燒結或制團後在鼓風爐熔化,以便獲得粗鉛和含鉛鋅的熔融爐渣,爐渣進一步在煙化爐煙化,得到氧化鋅產物,並用濕法煉鋅得到電解鋅.此外,也可以用回轉窯直接煙化獲得氧化鋅產物.
二,精礦雜質對鉛鋅冶煉的影響:
1.鉛精礦中的雜質:
銅:在精礦中呈含銅硫化物存在.在燒結焙燒溫度下,反應為氧化銅,熔煉時還原為金屬銅,進入粗鉛,如粗鉛含銅高(>2%)時,則需造冰銅,對銅進行回收,否則,熔煉時,鉛,渣分離困難,且易堵塞虹吸道,造成處理困難,影響工人健康和鉛的揮發損失大.鉛產品中合銅量較高時易使鉛變硬.故要求鉛精礦中含銅量<3%,混合精礦含銅<1%.
鋅:在鉛精礦中以硫化鋅狀態存在,焙燒時變成ZnO.在熔煉過程中不起化學變化,大部分進入爐渣,增加爐渣粘度,縮小鉛液與爐渣比重差,而使二者分離困難,影響鉛的回收率.部分ZnO可能凝結在爐壁上形成爐結,使操作困難.原料中含鋅高時,會造成高鐵爐渣,增加鉛在渣中的損失.鋅易使鉛金屬變硬不能壓成薄片,並促使硫酸對鉛的腐蝕性.因此要求鉛精礦含鋅不大於10%.
砷:在精礦中以毒砂(FeAsS)及雄黃(As2S3)的狀態存在,熔煉時,部分還原成As2O3而揮發進入煙氣,形成極有害的大氣環境污染.部分As進入粗鉛和爐渣;粗鉛中含As高時,需採用鹼性精煉法除As,產出的浮渣中所含的Na3AsO4極易溶於水而污染水源,致使人畜中毒.砷易與鉛形成合金,使鉛硬化,故要求鉛精礦中含砷不大於0.6%.
氧化鎂(MgO):熔點2800℃,增加爐渣熔點,且易使鐵的氧化物在渣中溶解度降低,爐渣變粘,一般含MgO達3.5%,則故障頻繁,因此希望鉛精礦含MgO不大於2%.
氧化鋁(Al2O3):熔點2050℃,使爐渣熔點增高,粘度增大,特別是與ZnO結合成鋅尖晶石(ZnO·Al2O3),在鼓風爐中系不熔物質,使爐渣熔點與粘度顯著升高,故要求精礦中Al2O3不大於4%.
2.鋅精礦的雜質:
銅:在精礦中常呈銅的硫化物狀態存在,焙燒時,主要形成不同形式的氧化亞銅,殘余的硫化銅易形成冰銅,降低爐料的熔點.濕法煉鋅時,溶液中的Cu++腐蝕管道,閥門,在豎罐蒸餾時,往往有少量進入粗鋅,影響商品鋅質量.因此要求鋅精礦含Cu不大於2%.
鉛:鋅精礦中含硫化鉛較高時,形成易熔的鉛硫,鉛硫首先促使結塊甚至使焙燒料熔化,阻止硫的脫除.氧化鉛易與許多金屬氧化物形成低熔點共晶,在800℃時開始熔化,引起爐料在沸騰爐和煙道中結塊.濕法煉鉛中,焙砂浸出時,轉化為硫酸鉛,消耗硫酸.火法煉鉛中,鉛的氧化物在蒸餾罐中還原所得的鉛,部分氣化,冷凝成為鋅錠中的雜質,影響商品鋅質量,焙燒礦中硫酸鉛在蒸餾罐中被還原為硫化鉛,與其它金屬硫化物可形成冰銅,造成罐壁的腐蝕.因此要求鋅精礦中含鉛不大於3%.
鐵:鐵在鋅精礦中呈鐵閃鋅礦存在時,焙燒時形成鐵酸鋅.在濕法煉鋅過程中,鐵酸鋅用稀酸浸出不溶解,影響鋅的浸出率,增加浸出渣的處理費.精礦中游離的FeS焙燒時轉化為Fe2O3,硫酸浸出時呈FeSO4進入溶液,在氧化中和時,生成絮狀Fe(OH)3,影響濃密機澄清速度.在火法豎罐蒸餾時,焙燒礦中的Fe2O3還原成FeO與金屬鐵,其中金屬鐵在豎罐中形成積鐵,影響豎罐溫度升高,使鋅蒸發不充分,致使渣中含鋅高;礦石中存在SiO2時,易與FeO形成硅酸鹽侵蝕罐壁;當粗鋅進入蒸餾塔時,粗鋅含鐵量直接影響塔的壽命.因此希望鋅精礦含鐵一般不大於16%,濕法煉鋅不大於10%.
砷:精礦中含砷,在沸騰焙燒時,砷進入煙氣,造成制硫酸時V2O5觸煤中毒.焙燒礦中的砷絕大部分在浸出時被除掉,但溶液含As高,則消耗FeSO4量大(鐵量為砷量20倍),鐵多渣多,帶走的鋅也多.As能在陰極上放電析出,產生燒板現象(陰極反熔).因此要求精礦混合料中As不大於0.5%.
二氧化硅:精礦中往往含有游離的SiO2和各種結合狀態硅酸鹽,在高溫下與氧化鋅形成硅酸鋅.濕法浸出時,硅酸以膠體狀進入溶液中,使產品濃縮,過濾工序極為困難.在蒸餾過程的高溫條件下,SiO2與CaO,FeO等形成硅酸鹽,腐蝕罐壁有礙蒸餾.要求精礦中SiO2不大於7%.
氟:在沸騰焙燒煙氣中的氟,易使制酸系統瓷磚腐蝕,損壞設備.電解液中含氟高時,陰極鋅不易剝離.要求鋅精礦中F不大於0.2%.
三,鉛鋅冶煉對伴生組份的綜合回收:
1.鉛冶煉時的綜合回收:
硫:在燒結機煙氣中予以回收制硫酸.
銅:在鼓風爐熔煉時,以冰銅形式回收或在火法精煉時以含銅浮渣形式回收.
鉈:在燒結煙塵中予以回收.
金,銀,鉑族金屬,硒,碲和鉍:在電解精煉陽極泥中回收,或在火法精煉的浮渣中回收.
鋅:在鼓風爐渣中用煙化法回收.
鎘:在煙塵中予以回收.
2.鋅冶煉時的綜合回收:
硫:在沸騰焙燒煙氣中回收.
鉛:在氧化鋅浸出渣中回收.
金,銀:在浸出渣中用浮選法回收為精礦.
鎘:在銅鎘渣中予以回收.
銅:在銅鎘渣中予以回收.
銦,鎵,鍺:在銦鍺渣中回收.
鈷:在凈液時以鈷渣形式回收.
鉈:在除氟氯過程中(多膛爐或回轉窯)的煙塵中回收.
四,鉛鋅冶煉產品質量標准:
1.鉛金屬見表1
2.鋅金屬見表2
鉛 金 屬 GB496—64 表1
鉛品號
代 號
化 學 成 分 (%)
用 途 舉 例
Pb≮
雜 質 不 大 於
Ag
Cu
Sb
Sn
As
Bi
Fe
Zn
Mg+Ca+Na
總和
1
Pb—1
99.994
0.0005
0.0005
0.0005
0.001
0.0005
0.003
0.0005
0.0005
0.003
0.006
鉛粉和特殊用途
2
Pb—2
99.990
0.0005
0.001
0.001
0.001
0.001
0.005
0.001
0.001
0.003
0.01
鉛板壓延品,光學玻璃和鉛丹
3
Pb—3
99.980
0.001
0.001
0.004
0.002
0.002
0.006
0.002
0.002
0.003
0.02
鉛合金板柵和印刷鉛板
4
Pb—4
99.950
0.0015
0.001
0.005
0.002
0.002
0.03
0.003
0.003
Mg 0.005
Ca+Na 0.002
0.05
耐酸襯子和管子
5
Pb—5
99.900
0.002
0.002
Sb+Sn
0.01
0.005
0.06
0.005
0.005
Mg 0.01
Ca+Na 0.04
0.01
焊錫,印刷鉛字合金,鉛包電纜,軸承合金
6
Pb—6
99.500
0.002
0.004
Sb+Sn+As
0.25
0.10
0. 01
0. 01
Mg 0.02
Ca+Na 0.10
0.5
鉛字合金,淬火槽,水道管接頭
鋅 金 屬 GB470—64 表2
鋅
品
號
代 號
化 學 成 分 (%)
用 途 舉 例
Zn≮
雜 質 不 大 於
Pb
Fe
Cd
Cu
As
Sb
Sn
總和
特1
Zn—01
99.995
0.003
0.001
0.001
0.0001
0.005
高級合金及特殊用途
1
Zn—1
99.99
0.005
0.003
0.002
0.001
0.01
壓鑄零件,電鍍鋅,高級氧化鋅,醫葯化學試劑
2
Zn—2
99.96
0.015
0.01
0.01
0.001
0.04
電極鋅片,黃銅,壓鑄零件,鋅合金
3
Zn—3
99.90
0.05
0.02
0.02
0.002
0.1
鋅板,熱鍍鋅,銅合金
4
Zn—4
99.50
0.3
0.03
0.07
0.002
0.005
0.01
0.002
0.5
鋅板,熱鍍鋅,氧化鋅,鋅粉
5
Zn—5
98.70
1.0
0.07
0.2
0.005
0.01
0.02
0.002
1.3
含鋅銅合金,普通氧化鋅,普通鑄件
附錄三:
礦區工業品位指標的計算方法
根據普查評價階段所能獲得的地質資料和國內鉛鋅礦山一般生產技術經濟指標,計算礦區工業品位(指礦區平均品位)可採用簡單易行的"價格法".
"價格法"公式如下:
① 一噸礦石完全成本:為每噸原礦所分攤的采礦,選礦,原礦運輸成本及企業管理費和精礦銷售費的總和:
采礦成本:即出礦成本,不同開拓方式(平硐,豎井),不同采礦方法,排水量大小等,均影響采礦成本.目前,我國地下開采小型礦山采礦成本約12—23元/噸,大中型礦山10—28元/噸.
選礦成本:鉛鋅礦石一般為浮選,其選礦成本受礦石含泥程度,礦物粒度,葯劑消耗量,尾礦輸送距離等因素影響.目前,浮選的選礦成本一般為10—16元/噸.
原礦運輸成本:指采出礦石由坑口至選廠的運輸費,受運輸距離遠近和運輸方式(電機車,索道等)的影響.目前,我國坑采礦山一般為1—1.5元/噸.
企業管理費:企業管理費受企業規模大小和管理水平的影響.目前,我國大中型企業2—4元/噸,小型企業3—5元/噸.
精礦銷售費:鉛鋅精礦由礦山選廠運至冶煉廠交貨地點的一切費用(運輸費,裝卸費,管理費等)為精礦銷售費.運輸費可按公路,鐵路,水運的距離和有關部門規定的運價計算.但參與上述公式計算時,應將精礦銷售費折算分攤成原礦銷售費.
② 采礦貧化率:因地質條件不同,采礦方法不同和管理水平不同,采礦貧化率而有差異.目前,我國坑內采礦的貧化率一般為10—25%.
③ 選礦回收率:根據具體礦區的礦石可選性試驗結果選取指標.
④ 精礦含每噸金屬價格:為國家規定的現行價格,其計價單位為精礦中所含每噸金屬.
由於在公式中,精礦銷售費需折算分攤成原礦銷售費,而在品位尚未確定的條件下,精礦量難以確定,因此折算分攤存在困難,為避免這一問題,可改用下列公式.在下列公式中,一噸礦石完全成本不包括精礦銷售費所分攤折算的費用.
公式中精礦價格需進行折算,如鋅精礦含Zn 55%時,每噸金屬含量的價格為1010元,則每噸精礦價格為1010元×55%=555.5元.
公式中精礦銷售費,系每噸精礦的銷售費,不分攤折算成原礦費用.
每一具體礦區在地質評價時,可將具體礦區的各項參數代入上述公式中,求出礦區工業品位,從而對礦區的經濟意義作出評價.
根據我國當前鉛鋅礦生產一般技術經濟指標的計算,以及有些礦山生產實際資料,礦區工業品位一般要求,硫化礦Pb+Zn 4—5%,混合礦Pb+Zn 6—8%,氧化礦Pb+Zn 8—10%,這個數據也可供礦床經濟評價和考慮礦區是否轉入詳細勘探的參考.對易采易選,交通方便的礦區,以及生產礦山外圍的礦區,這個數據可酌情降低.今後,考慮到礦山管理及采選技術水平的不斷提高,上述礦區工業品位的參考數據,也必然會逐步降低.
計算礦區工業品位,除"價格法"外,尚有其它一些方法,但多較上述方法繁雜,考慮到普查階段所能獲得的資料有限,故不一一列舉,必要時可向工業設計部門了解
5. 苯酚蒸餾的步驟中能不加鋁片改為鋅粉嗎
苯酚蒸餾的步驟抄中能不加鋁片襲
分離苯酚和苯一般是先在混合溶液中加入氫氧化鈉溶液,由於苯酚和氫氧化鈉反應,苯不與之發生反應,所以可以先把苯分離出來;然後再在苯酚和氫氧化鈉的反應後的苯酚鈉溶液中加入鹽酸,這樣苯酚鈉就會生成苯酚,從而分離出苯酚。
通常,不用蒸餾的方法來分離苯酚和苯,這是因為苯蒸氣有毒;
另外就是,蒸餾時不容易控制實驗進程。
6. 吊白塊的生產工藝
傳統生產工藝是以二氧化硫、 鋅粉、甲醛和氫氧化鈉為原料, 經過三步反應合成的,俗稱三步法。該方法的主要缺點是工藝流程長,原料利用率低。甲醛合次硫酸氫鈉清潔生產工藝,是以焦亞硫酸鈉、 鋅粉、 甲醛為原料,在一台密閉的反應釜內合成甲醛合次硫酸氫鈉,簡稱一步法。
1、原料與分析
原料為蒸餾法鋅粉,工業一級焦亞硫酸鈉和工業一級甲醛。甲醛合次硫酸氫鈉的分析方法為碘量法,執行標准為 HG2281% 1992。
2、步驟
1) 選擇活化劑 (鋅粉表面有氧化膜, 需要用活化劑剝離) ;
2) 用正交試驗法對多種影響因素進行試驗, 確定主要的影響因素與較好的操作條件;
3) 以降低鋅粉消耗為主要目標, 進行工藝條件優化試驗,確定最佳工藝條件。
3、活化劑的選擇
可供選擇的活化劑有 3類: 無機強酸、 無機弱酸和有機酸。為防止雜質進入產品,所選的活化劑應與氧化鋅反應後生成難溶物。經過試驗, 選擇亞硫酸作為活化劑。
4、主要影響因素與操作條件
正交法試驗結果表明,對合成反應影響大,需要嚴格控制的因素主要有 7項:鋅粉質量、 焦亞硫酸鈉與鋅的物質的量比、 活化劑加入量、 活化溫度、 甲醛加入量、 合成溫度、 合成反應時間。
1)鋅粉質量。鋅粉質量主要表現為純度和粒度,其中粒度對合成反應影響很顯著,只有足夠細小的鋅粉才有較高的反應率。這是反應條件決定的,焦亞硫酸鈉溶於水生成亞硫酸氫鈉溶液, 即使加入了少量活化劑酸性也較弱, 鋅粉與之反應後一方面p H升高,另一方面 Zn( OH ) 2等沉澱物會在鋅粉表面附著,影響鋅粉的進一步反應。但鋅粉也並非越細越好,過細的鋅粉活性偏大, 不僅容易發生副反應,而且在反應釜內難以被及時分散,合成結果也不好。試驗表明, 鋅質量分數 & 94%, 粒度為 36 ~45 m的鋅粉作原料效果較好。
2)焦亞硫酸鈉與鋅的物質的量比。由於鋅粉在合成反應中不能被充分利用,因此鋅粉的加入量要大於理論量。否則溶液中的亞硫酸氫鈉不能充分轉化成甲醛合次硫酸氫鈉, 產品純度會降低。試驗表明, 當焦亞硫酸鈉與鋅的物質的量比為 1 ( 2 . 50~ 2 . 65)時,合成的結果較好。
3)活化劑加入量。活化劑加入量與亞硫酸氫鈉溶液的 pH有關。從市場上購買的焦亞硫酸鈉,即使主含量相同, 但配成的同濃度溶液的 p H不一定相同。在試驗中發現, 活化劑的加入量以亞硫酸氫鈉溶液的 p H 控制比較恰當, 當其 pH 調整為3 . 2~ 3 . 8時, 可以得到較好的合成結果。若活化劑加入過量,容易引起鋅的副反應, 產生氫氣、 形成大量泡沫;而加入不足, 鋅的利用率會顯著降低。
4)活化溫度。在亞硫酸氫鈉溶液中加入了鋅粉但未加入甲醛的反應階段叫活化。其作用, 一是將鋅粉表面的氧化膜剝離,使鋅粉恢復活性;二是鋅與亞硫酸氫鈉反應生成連二亞硫酸鹽[參見反應式( 2)和( 3) ]。連二亞硫酸鹽是合成甲醛合次硫酸氫鈉的重要中間物,該反應進行得充分與否對合成結果影響很大。由於連二亞硫酸鹽不穩定, 尤其對溫度敏感,當溫度超過一定限值, 連二亞硫酸鹽會大量地分解,致使合成結果不合格。試驗表明,活化溫度不應高於 50 ! 。
5)甲醛加入量。甲醛加入量要大於理論量。
這是因為過程中會有少量揮發損耗, 溶液中有少量殘留,反應的中間產物也不能全部轉變成產品。但加多了也無助於提高產品含量,造成浪費。試驗表明, 當焦亞硫酸鈉與甲醛的物質的量比為 2 . 07 ~2 . 23時,合成的結果較好。
6)合成溫度。在加入了甲醛之後,反應液呈較強的鹼性,鋅的活性降低,需要通過加熱來提高其活性, 進而將體系中的中間物 NaHSO3 ∃ CH2 O 和Zn( HSO3 ∃ CH2O ) 2還原,最終生成甲醛合次硫酸氫鈉[參見反應式 ( 7)和 ( 8) ]。但鋅被加熱激活後發生的是放熱反應,使體系溫度快速升高,如果不加控制, 過高的溫度會使已生成的甲醛合次硫酸氫鈉分解。試驗顯示,適宜的合成溫度為 96~ 102 ! 。
7)合成反應時間。在上述溫度下,反應時間成了敏感因素。時間短了,反應不充分;時間過長, 會使生成物分解。在試驗中還發現, 合成反應時間不僅與溫度有關,而且與前期反應的效果有關。在相同溫度下,前期反應充分的, 所需反應時間較短; 前期反應不夠充分的, 所需反應時間較長。合成反應時間一般為 1~ 2 h。
7. 請說說「鋅的二次冶金」的定義和其有關工藝
你看好了
鋅的二次冶金
摘要 :本文介紹世界和我國的二次鋅資源的現狀和利用情況,以及二次鋅資源的來源方向。主要介紹全球先進的二次鋅的提取冶煉新技術,整合以便我們能更好的創新,為研究出一套更能完全、安全,無煙塵、無毒、環保的冶煉二次鋅資源的技術奠定基礎。
關鍵字:二次鋅資源、存在情況、再生、技術方法
一 世界和我國的鋅二次資源情況
鋅是目前世界上循環利用較好的金屬之一,二次鋅資源已成為鋅生產的重要原料,全球30%鋅來源於二次鋅資源,再生鋅年產量高達290萬噸,西方發達國家不僅有一系列專業二次鋅冶煉廠,而且主要鋅冶煉廠也從事二次鋅的回收處理,尤其是近幾年由於鋅精礦供應日趨緊張, 國外等3著名鋅公司均紛紛改變原料結構,採用電弧爐煙塵等二次鋅資源作為鋅冶煉的主要原料。鋅是我國傳統的優勢資源,其使用領域十分廣泛。鋅能和多種有色金屬製成合金用於機械製造業、製造各種精密鑄件以及鍍鋅作業。據美國鋅貿易公司估計,目前全世界每年消耗金屬鋅及鋅化合物的金屬約1000萬噸。70%是從礦石中提取的,;另外有30%是利用再生原料生產的。美國礦務局估計,2000年美國再生鋅占鋅消費總量的40%。美國每年生產再生鋅12萬噸以上。再生氧化鋅3.5萬噸。國際鋅協會估計。世界再生鋅產量的增長速度3倍於原生鋅。到2005年再生鋅佔世界鋅消耗量的40%。
隨著我國地質勘探工作的萎縮、資源開采強度的不斷提高及冶煉能力的過快增長,我國鋅資源的優勢格局已經發生了改變。我國的鋅凈出口量,包括合金中含的鋅,自2000 年以來一直呈逐漸減少的趨勢,中國鋅供應由過剩轉為短缺。 在金屬鋅的使用過程中,會產生許多含鋅的二次資源,這些資源是回收鋅的重要原料。在我國,一方面,鋅精礦原料供應日趨緊張,已成為影響鋅冶煉廠發展的關鍵因素;另一方面,國內二次鋅資源利用剛起步,再生年產量不到10萬噸,不到精鋅產量的5%。尚未形成規模,與西方工業國家相距甚遠, 為保證我國鋅資源產品對國民經濟的有效供給,推進鋅工業的可持續發展,緩解資源的供需矛盾,有必要重視鋅二次資源的回收治理工作。
盡管鋅作為一種主要是增強其他材料的使用性能的功能性材料,人們主要是依靠開發礦產資源來獲得金屬鋅。按目前普遍實行的統計口徑過去很長一段時期里,礦產鋅的產量在世界鋅總產量中所佔的比例都在90%以上。近年來,隨著循環經濟理念的逐步建立,人們日益重視二次資源的回收利用循環復用。
二 二次鋅資源的來源構成
二次鋅資源包括1 熱鍍鋅行業,熱鍍鋅廠長生的鋅灰,鋅浮渣和鍋底渣
2 化工及化學品生產,鋼鐵廠煉鋼過程產生的煙日鋅和鋅合金零件,例化工廠及冶煉廠的工藝副廠品以及其他含鋅廢料。
3 鋅加工行業和回收行業。廢黃銅料、壓鑄廢料、煙塵、鍍鋅廢渣及廢邊角鋅片,鍍鋅鋼廢料、熱鍍鋅渣及廢舊鋅錳電池,生產中產生的廢料主要來源於鍍鋅鋼生產過程和汽車、建築物及其它製品的加工過程,連續鍍鋅鋼生產線產出的廢渣量一般約為產品產量的0.5%-2%;汽車、洗衣機、冰箱等設備的生產與裝備過程廢料產生量較大,其中汽車行業廢料產生率約為28%-30%;回收的廢料主要為報廢的汽車、家用電器、空調、高速公路路障及路燈柱等含鋅部件。全球范圍內,鍍鋅廢鋼的收集量正在逐年上升,1995年全球鍍鋅鋼廢料回收量為6500萬噸。據國際鋅協會的數據,歐洲再生鋅的基本原料來源是:黃銅42%;鍍鋅渣27%;壓鑄廠品廢料16%;鋼鐵工業港絪塵6%;鋅材料加工半成品廢料6%;化學工業鋅廢料2%;其他1%。二次鋅資源的成分波動很大,幾種主要物料的組成(質量分數)如下:
鋅輝(熱鍍鋅過程中的氧化物):Zn 60%-85%,Pb 0.3%-2.0%.AL 0%-0.3%,Fe 0.2%-1.5%,Cl 2%-12%;
鍋渣(熱鍍鋅過程形成的合金,類似於硬鋅):Zn 96%,Fe 4%;
電弧爐煉鋼煙塵(其他成分取決於廢鋼原料):Zn 15%-25%,二次鋅源的來源及組成差異很大,回收處理過程中要針對不同原料採取不同的工藝,以達到最大限度回收復用目的。
三 鋅的二次冶金生產技術,
二次鋅資源的冶金技術包括:火法工藝,濕法工藝活法工藝中魏式爐揮發生產工業氧化鋅作為濕法煉鋅的原料;電爐處理生產金屬鋅粉;橫罐或豎罐蒸餾牛產粗鋅;或是作為燒結配料用熔煉法處理,還有真空冶金技術,物理法等等。
鋼鐵廠高鋅含鐵塵泥處理工藝其中物理法處理工藝主要有兩種:磁性分離和機械分離。磁性分離是利用鋅富集在磁性較弱粒子中的特性,採用磁選方法富集鋅元素。該方法用於高爐粉塵時,要增加浮選除碳工藝,以提高磁性分離的效率。機械分離是利用鋅一般富集在較小粒度中的特性,採用離心的方式富集鋅元素。機械分離按分離狀態可分為濕式分離和乾式分離。磁性分離工藝較簡單、易行,其主要缺點是鋅的富集率較低;機械分離除工藝簡單易行外,對處理後的粗粉可直接用於煉鐵,但該法的操作費用較高,富鋅產品的鋅含量過低,價值較小。一般,物理法只作為濕法或火法工藝的預處理。
濕法處理鋅廢料的冶金技術近年來發展較快,主要是溶劑萃取劑技術的發展最近為鋅回收行業所認識,預計未來十年其應用將會日益增多。具有代表性的工藝是西班牙Tecnicas Rejunidas公司開發的Zincex Process法和MZP,該法的特點是廢鋅料經硫酸或鹽酸溶解後,利用有機萃取劑的高選擇性,將鋅離子從溶液中萃取出來,並實現與其他雜質分離,達到提純的目的。該公司建有8000噸每年的工廠,處理再生鋅原料,產品可以是電鋅、超純硫酸鋅或超純氧化鋅。萃取劑是D2EHPA的煤油溶液。 濕法處理工藝濕法工藝一般用於中鋅和高鋅塵泥的處理。氧化鋅是一種兩性氧化物,不溶於水或乙醇,但可溶於酸、氫氧化鈉或氯化銨等溶液中。濕法回收技術就是利用氧化鋅的這種性質,採用不同的浸取液,將鋅從混合物中分離出來,工藝流程如圖1所示
根據選擇浸出液的不同,濕法處理工藝又可分為以下幾種:酸浸,浸出反應如下:Zn+H2O=Zn2++H2O; 鹼浸、 培燒、鹼浸。
濕法工藝有以下特點:1)當塵泥中鐵酸鋅含量較高時,鋅的浸出率低,同時浸渣中鋅含量較高,不能作為原料在鋼鐵廠循環利用,也滿足不了環保提出的堆放要求;
2)設備腐蝕嚴重,處理過程中引入的硫、氯等易造成新的污染;
3)與鋼廠現有技術不配套。
火法處理冶金含鋅塵泥的主要工藝有直接還原法:回轉窯法。回轉窯工回轉窯工藝( 簡稱SPM法) 是住友重工業公司鋼鐵廠從廢料中分離鋅並回收含鐵料而發展起來的。其工藝流程見圖下。把鋼廠內各種來源的廢料放入泥漿池內進行混合, 然後過濾, 在旋轉乾燥器內乾燥。混合料與細的無煙煤一起裝入還原窯, 通過燃燒靠近回轉窯出料端沿軸向布置的燃燒器內的焦爐煤氣和空氣來加熱。窯內的爐料足以加熱到部分地軟化和熔化並在窯襯上富集形成結瘤掛圈, 回轉窯高溫帶的成球棒把這些料從窯壁上刮下, 並沿窯壁滾動形成小球或顆粒。廢料中鋅的氧化物被還原成金屬鋅, 在窯溫下蒸發並與排出的其煙氣一起離開回轉窯。當煙氣在排放系統中冷卻時, 一部分鋅氧化成細小的固體顆粒並被收集在布袋式除塵器內。直接還原的鐵產品排入回轉冷卻器內, 用大量的水進行快速冷卻。然後用篩孔為7 mm 的篩子篩分, 粒度大於7 mm 的直接還原鐵送至高爐, 剩下的全部送往燒結廠。
工藝特點: 不需造球, 還原出的產品30%( 粒度大於7 mm) 可直接作為高爐原料使用, 剩下約70%的粉末須重新燒結。還原爐內原料填充率僅為2%, 金屬化率為75%, 因此產品質量差, 生產效率較低。另外,該工藝設備龐大、投資大、成本較高。
轉底爐法。 轉底爐法是將高鋅含鐵塵泥、碳粉和粘結劑混合造球。生球經烘乾後置於轉底爐內,當轉底爐轉動時生球被加熱,至1100 °C左右時氧化鋅被還原,還原出的鋅被蒸發並隨煙氣一起排出,經冷卻系統時被氧化成細小的固體顆粒而沉積在除塵器內。轉底爐處理含鋅塵泥有許多優點,但也有不足之處,例如:粉塵中脈石成分(大於30%)在直接還原處理後仍保留在金屬化球團中;如塵泥含鋅高,直接還原處理後的金屬球團中仍含有較高的鋅(大於0.3%)和硫(大於0.3%),這些問題都將影響金屬化球團的進一步有效利用。國外加熱轉底爐通常用天然氣,但我國天然氣資源不足,因此,需考慮我國具體條件下,轉底爐的加熱氣源問題.
真空冶金技術在鋅二次資源再生中的應用
真空法回收鋅的原理。在鋅二次資源中常伴有鐵、鋁、鉛、錫、鍺、銦、銀、銅等雜質, 採用真空蒸餾的方法從二次資源中回收鋅是基於二次資源中所含元素在純金屬狀態下飽和蒸氣壓的差異。在同一蒸餾溫度和一定的真空下, 蒸氣壓大的金屬就會優先揮發,蒸氣壓小的金屬就會少揮發或者不揮發。純金屬的蒸氣壓隨溫度的高低而異, 利用克勞修斯- 克萊普朗方程可得到其與溫度具有如下的關系
真空法回收鋅的實例。昆明理工大學真空冶金及材料研究所1991年研發了真空蒸餾處理熱鍍鋅渣提取金屬鋅的工藝技術及其設備卧式真空蒸餾爐, 使用該設備得到產品的化學成分如表1 所示[ 實踐證明控制適當的蒸餾條件, 鋅的直收率可達83.3%~86.33%, 所得鋅錠化學成分能夠達到國家2# 鋅標准。其工藝流程如下圖,
再生鋅潛力巨大,「如果鋅的二次金屬回收率達到消費量的30%,意味著我國每年可回收90萬噸鋅,這將在很大程度上緩解鋅資源的壓力」。中國有色工程設計研究總院原副院長兼總工程師蔣繼穆昨日在上海表示。蔣繼穆提出,重視再生資源的回收利用也是解決我國鋅資源短缺的有效途徑。在我國,鋅的二次資源回收利用重視不夠,處於自流狀態,沒有形成產業。據統計,我國近五年來再生鋅產量占消費量的比例為0.97%-3.5%之間,而發達國家鋅的二次資源回收率已經達到鋅產量的30%,可以看出我國再生資源利用程度相當低。蔣繼穆表示,對二次鋅資源回收,國家有關部門必須引起高度重視。首先是對用鋅量最大的鍍鋅鋼材的廢雜料集中收集,集中在能有效回收鋅的專門煉鋼廠處理。其次要加快研究步伐,盡快突破廢干電池經濟有效的回收工藝。除氧化鋅塗料難以回收外,鋅材、壓鑄合金,銅鋅合金等只要注意收集,均能較易回收其有價金屬。
四 結束語
目前鋅的二次冶金已幫助相關企業處理了多種鋅二次資源, 解決了企業長期積壓的廢棄物, 為有色金屬的再生提供新方法。在所取得的成果的基礎上,研究企業將進行不斷的完善和深入的研究其他有色金屬的再生利用。採用進行鋅二次資源的再生利用能從源頭上減少或消除環境污染, 符合建設資源節約型、環境友好型社會的發展道路, 為有色行業為節能減排貢獻一份力量。
五 參考文獻
鋼鐵廠高鋅含鐵塵泥二次利用的發展趨勢 彭開玉, 周雲, 王世俊, 李遼沙, 王海川,
( 安徽工業大學冶金與資源學院, 安徽馬鞍山243002)
二次鋅資源回收利用現狀及發展對策 肖松文,肖驍,劉建輝,馬榮駿
(長沙礦冶研究院研究開發中心)
真空冶金技術在鋅二次資源再生中的應用進展 韓龍, 楊斌, 戴永年, 劉大春, 楊部正
( 昆明理工大學真空冶金國家工程實驗室, 雲南昆明650093)
8. 用鋅錠變成鋅粉的設備名字叫什麼啊
有兩種爐子,一種是產量較小的卧式爐,一個月產量在150噸左右,另一種是立式爐,月產量在700噸左右,700噸的產品質量比較穩定。
一般情況下鋅粉爐子開了是不可以停的,因為點一個鋅粉爐需要花費十幾萬,不過每年要維修一次。
生產鋅粉又分為蒸餾法和霧化法。
9. 實驗室買鋅粉需要資質嗎
是不需要的。
鋅(Zinc)是一種化學元素,它的化學符號是Zn,它的原子序數是30,在化學元素周期表中位於第4周期、第ⅡB族。鋅是一種淺灰色的過渡金屬,也是第四"常見"的金屬。在現代工業中,鋅是電池製造上有不可替代的,為一相當重要的金屬。此外,鋅也是人體必需的微量元素之一,起著極其重要的作用。
鋅為藍白色金屬(緊密堆積六方晶系)。熔點419、58℃,沸點907℃。相對密度7、14。鋅粉顏料的粒子結構有粒狀及鱗片狀兩種,鱗片狀鋅粉有較大的遮蓋力。在大氣中有相當高的耐蝕性,但在酸式鹽和鹼式鹽中不耐蝕。溶於無機酸、鹼、醋酸,不溶於水。
鋅粉製作方法:以金屬鋅為原料,經過蒸餾提純,除去雜質,得到精製溶液,通過噴霧乾燥,製得金屬鋅粉成品。
超細鋅粉主要作為富鋅塗料和其他防腐、環保等高性能塗料的關鍵原料而廣泛應用於大型鋼鐵構件、船舶、集裝箱、航空、汽車等行業,普通鋅粉則廣泛應用於冶金、化工、制葯、染料、電池等行業。作顏料,遮蓋力極強。具有很好的防銹及耐大氣侵蝕的作用。常用以製造防銹漆、強還原劑、電池等。
10. 用篩子篩細的蒸餾鋅粉時鋅粉發粘是什麼原因
當金屬粉碎顆粒小到一定程度時就會顯示磁性,鋅粉發粘是具有了磁性。