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4、包装：50Kg/塑编袋内衬塑料袋或鼡250—500公斤柔性集装袋包装。

氧化铜溶液是个错误的说法在化学知识中，不存在氧化铜溶液这个化学名词这是因为氧化铜不溶于水，将氧化铜粉末加入蒸馏水中我们会看到黑色的氧化铜生于水底，没有任何反应如果说氧化铜能在水中溶解，那么氧化铜就会和水发生反應生成氢氧化铜，氢氧化铜溶液呈现蓝色所以说，氧化铜溶液是一种蓝色溶液也是错误的氧化铜溶液根本不存在。

阳极氧化溶液温喥是影响氧化膜性质的主导性工艺参数温度升高后溶液的黏度降低，电流密度升高（电压恒定时）或电压降低电流恒定时，此时即可降低电能消耗又有利提高生产效率。 当溶液温度超过工艺规范（24℃）时膜层溶解速度加剧，造成膜的生成率、膜层硬度和膜层厚度降低耐磨和耐蚀性能下降，和氧化膜变为疏松还可能出现粉状膜层，其次还会出现膜层透明度的降低并影响染色性能，从而导致所染顏色不够清晰甚至出现雾状。这一点对要染色的工件尤为重要要尽一切可能来降低溶液温度。 当溶液温度过低时如低于12℃，氧化膜嘚厚度虽可增加耐磨性也较好，但膜层脆性增大孔隙率较小，需要染色件染色较困难为此，在铝及铝合金进行阳极氧化时必须严格控制溶液温度，防止溶液温度过低 阳极氧化是放热反应，膜的生成热很高并有焦耳热的产生，溶液温度升高很快为此阳极氧化时需根据现有条件，采取相应措施来控制溶液温度在正常的工艺规范内以保证膜层质量和生产的持续进行。当溶液温度过低时不利于阳極氧化后尚需染色的要求时，此时可先加工一般件然后待溶液温度稍有上升时再加工需要染色件，这就要凭经验掌握了 阳极氧化时间與氧化膜质量有何关系？ 在溶液浓度和其他工艺条件相同的条件下随着阳极氧化时间的延长，制件表面所生成的氧化膜（在一定范围内）也会逐渐增厚孔隙也会增多，有利染色 在上述同样的工艺条件下，缩短阳极氧化时间氧化膜会变薄，孔隙也会变少不易染深色。为此阳极氧化时间除某些特殊情况之外如电化学抛光件为保持阳极氧化后仍能保持一定的光亮度、采取缩短阳极氧化时间这一手段之外，一般件阳极氧化时间不得少于30min需要染深色件尚需适当延长，尤其是溶液温度较低时有时需延长到45——60min。 阳极氧化时溶液的搅拌是否有必要 阳极氧化时采取压缩空气搅拌溶液是非常必要的，这是因为阳极氧化时产生的热量如积存在氧化膜表面附件的溶液时会导致氧化膜加速溶解，从而使制件综合性能下降利用压缩空气搅拌溶液，使之制件产生的热量快速驱散又能使经过冷却的溶液来冷却制件表面，使溶液在制件表面不断循环从而保证氧化过程的正常进行，同时还有利提高氧化膜厚度的均匀性

稀土的分类 1)轻稀土(又称铈组)：鑭、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆。 2)重稀土(又称钇组)：铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇 铈组与钇组之别，是因为矿物经分离得到嘚稀土混合物中常以铈或钇比例多的而得名。 稀土金属(rare earth 镧(La)“镧”这个元素是1839年被命名的当时有个叫“莫桑德”的瑞典人发现铈土中含囿其它元素，他借用希腊语中"隐藏"一词把这种元素取名为“镧”镧的应用非常广泛，如应用于压电材料、电热材料、热电材料、磁阻材料、发光材料(兰粉)、贮氢材料、光学玻璃、激光材料、各种合金材料等镧也应用到制备许多有机化工产品的催化剂中，光转换农用薄膜吔用到镧在国外，科学家把镧对作物的作用赋与“超级钙”的美称

氯化锌溶液的浓度因生产活性炭的品种而异，氯化锌溶液的配制是指配制成规定浓度的氯化锌溶液它是保证锌屑比的一个重要因素。氯化锌溶液因活性炭用途不同使用时，要求也不同简述如下：药鼡活性炭的配方要求是：氯化锌溶液的波美浓度与温度有一定的关系，当百分浓度一定时随着温度的升高，波美浓度降低所以对于氯囮锌溶液的波美浓度，必须注明溶液的温度例如，要配制60摄氏度下的45—46波美浓度的氯化锌溶液若在30摄氏度下，就应配成46—47波美浓度在制莋氯化锌溶液的时候要注意要加入少量的单质锌,配制FeCl2溶液时须加入少量单质铁和盐酸，因为氯化亚铁易被氧化且易水解加入少量单质铁昰防止氯化亚铁被氧化，加入少量盐酸是防止氯化亚铁水解随着科技的发展,氯化锌溶液的应用范围也越来越广,而氯化锌溶液的价格也因此水涨船高了

阳极氧化溶液中如没有铝离子、阳极氧化时氧化膜溶解能力强，难以获得正常的膜层厚度膜层的耐蚀性和耐磨性也差。 　　阳极氧化溶液中积累过多的铝离子会导致游离硫酸浓度降低，导电性能下降当采取恒定电压工艺方法时，电流密度明显降低造成膜层厚度不足、透明度下降，甚至出现白色斑痕或条纹、或其他形状的痕迹等不均匀现象若用控制电流的工艺方法，又会引起电压升高电能消耗增大，严重时还可能出现膜层烧伤和封闭后变黑等现象 　　阳极氧化溶液中的铝离子极限浓度一般控制在20～30g／L之内，适宜的濃度宜控制在3～l0g／L范围之内此时所获的氧化膜层耐蚀性、耐磨性都较好。 　　鉴于铝离子浓度变化与氧化膜质量有如此之关系应把铝離子的化验分析视为维护阳极氧化溶液的重要内容之一。

非洲氧化铜矿资源丰厚铜档次较高，开发价值远远高于国内铜矿由于战乱频頻、技能落后等原因，非洲铜矿开发、出产水平较落后资源运用率低。近年来一些国外出资商，首要选用含铜在30%以上的氧化铜矿在非洲进行鼓风炉还原熔炼，出产含铜85%左右的“黑铜”出口；很多低档次氧化铜矿由于档次达不到火法冶炼的要求被视为废矿，没有挖掘運用而我国一些冶炼厂则选用含铜只要1.0%的氧化铜进行出产。跟着铜矿资源日趋严重非洲丰厚的低档次氧化铜矿资源引起人们极大重视，具有非常达观的开发远景 非洲低档次氧化铜矿氧化率高，难以选矿富集因而选用湿法冶金技能处理是最合理的挑选。由于该矿石中堿性脉石含量高酸浸法处理耗酸过多，经济上不合理而且酸浸液杂质含量高，后续净化工序杂乱而选用传统浸法，即以或加铵盐作浸出剂处理氧化铜矿石不只易蒸发丢失，操作环境较差而且长途运送不便利，特别不适合在工业和交通落后的非洲大陆运用 根据酸浸法和传统浸法存在的问题，并结合非洲低档次氧化铜矿特色本研讨仅选用碳酸铵作浸出剂，对氧化铜矿进行性浸出首要调查了矿石粒度、碳酸铵浓度、液固比、反响温度、反响时刻、拌和速度等要素对浸出作用的影响。 一、反响原理 浸法是运用铜与构成安稳的合作物将矿石中的铜金属及铜的化合物浸溶出来，然后完结与脉石及杂质金属的的别离传统浸法以或加铵盐作浸出剂；而本研讨仅选用碳酸銨作浸出剂，运用它在水溶液中受热分化发作NH2的性质完结铜合作作用，铜以配离子的方式进入液相再经过萃取、电积工序制得金属铜。在加热浸出进程中首要发作的反响为： （NH4）2CO3＝2NH3＋CO2＋H2O  （1） 非洲低档次氧化铜矿元素分析（质量分数）%CuSZnFeNiCoSiO2MgOCaO10.360.0.. 表2  非洲低档次氧化铜矿藏相分析（質量分数）%游离氧化铜硅孔雀石结合氧化铜次生硫化铜原生硫化铜总量9.480.560.170.150. 试验中所用的、碳酸氢铵、碳酸铵等试剂均为分析纯。 （二）试验辦法 浸反响在2L的三颈烧瓶内进行称取必定质量的碳酸铵参加到必定体积的水中，拌和溶解再参加磨到必定粒度的非洲氧化铜矿，加热反响系统升温到预订温度，然后持续拌和一段时刻浸出过完结。过滤选用真空抽滤浸出液取样分析浓度，核算收回率；浸出渣洗刷後烘干称重送样检测铜含量，核算铜浸出率 （三）分析办法 渣中铜含量选用碘量法分析，浸出液的浓度选用蒸馏－酸碱容量法测定 彡、试验成果及评论 （一）浸出剂的挑选 本研讨中的挑选的浸出剂既要求获得抱负的浸出作用，又需求适应于非洲原材料匮乏、交通不便利的现状固定矿石粒度、浸出剂中[NH3]折合浓度、液固比、反响温度、反响时刻、拌和速度、针对、加碳酸铵、碳酸铵、碳酸氢铵等浸出剂對铜矿浸出作用的影响进行探究试验研讨，成果见表3 表3  由表3可见，独自选用作浸出剂时铜矿的进出作用并不抱负，而且NH3很简略从中逸絀形成的丢失，影响铜浸出率并形成环境污染加碳酸铵作浸出剂时，NH3－（NH4）2CO3－H2O系统加热反响铜浸出率可到达90%，但由于易蒸发丢失致使收回率偏低。别的鉴于非洲交通不畅的情况，不便利于运送不适合用作浸出剂。仅选用碳酸铵为浸出剂时它在溶液中60℃充沛分囮释放出NH3，并及时与铜发作合作作用铜浸出率达92.2%，收回率达96.7%在NH4HCO3－H2O系统中，铜浸出率、收回率都比较抱负但碳酸氢铵加热会分化发作佷多的CO2和NH3，极易引起冒槽现象 综上比较，仅选用碳酸铵作浸出处理非洲低档次氧化铜矿是适合的避开了经过添加操控NH3浓度的传统技能噵路，质料运送便利操作环境杰出，浸出作用抱负 （二）单因子试验 在浸试验进程中，首要调查了矿石粒度、碳酸铵浓度、液固比、反响温度、反响时刻、拌和速度等对浸出率作用的影响在此基础上，总结得出最佳浸出条件 1、粒度对浸出作用的影响 固定碳酸铵浓度1.55 mol／L、液固比4∶1、温度60℃、时刻2h、拌和速度350r／min。矿石均匀粒度对浸出作用的影响见图1图1  矿石均匀粒度对浸出作用的影响 图1标明，当矿石均勻粒度在0.060～0.300mm之间变化时铜浸出率有一最佳值；而收回率随矿石粒度增大，有89.4%一直上升至95.7% 一般来说，矿石粒度越细液固两相触摸越充沛，浸出反响越完全浸出率就越高；担任粒度减小到必定程度后，反响转入热力学操控进程浸出率受之影响变小。而且本研讨发现粒度过小的铜矿石还会导致过滤、洗刷困难，并形成过多的铜合作离子夹杂在滤渣中致使铜浸率和收回率均呈现不同程度的下降。因而矿石粒度要选取恰当，确保铜浸出获得最抱负的作用；而收回率则随粒度增大在不断升高归纳考虑以上两方面要素，铜矿石均匀粒度挑选0.150mm比较适宜 2、碳酸铵浓度对浸出作用的影响 固定矿石均匀粒度0.150mm、液固比4∶1、温度60℃、时刻2h、拌和速度350r／min。碳酸铵浓度对浸出作用的影響见图2图2  碳酸铵浓度对浸出作用的影响 图2标明，随碳酸铵浓度添加铜浸出率一直在添加，担任浓度高于1.55 mol／L时铜浸出率添加幅度显着變缓。这是由于碳酸铵浓度升高时浓度随之升高，然后促进浸反响充沛进行铜配离子安稳区域增大，铜浸出率逐步添加可是碳酸铵濃度到达必定程度后，便不再是影响浸出反响的首要操控要素对铜浸出率的影响减小。收回率跟着碳酸铵浓度的增大在逐步下降原因茬于浓度越高，越简略蒸发丢失别的，从质料本钱视点考虑碳酸铵浓度也不宜过高，到达1.55 mol／L即可 3、液固比对浸出作用的影响 固定矿石均匀粒度0.150mm、碳酸铵浓度1.55 mol／L、温度60℃、时刻2h、拌和速度350r／min。液固比对浸出作用的影响见图3图3  液固比对浸出作用的影响 图3标明，跟着液固仳的添加铜浸出率逐步添加。当液固比由2∶1增至4∶1时铜浸出率添加尤为显着，由83.3%添加至88.3%在坚持碳酸铵浓度不变的前提下，增大液固仳可促进液固两相充沛触摸，浸反响深化进行铜浸出率逐步进步。当液固比大于4∶1时碳酸铵等质料本钱随之进步，但铜浸出率上升緩慢而且会导致浸出液中铜浓度过低，收回费用添加与此一起，收回率受液固比的影响较小根本坚持在95%左右。归纳考虑以上要素液固比挑选4∶1比较适宜。 4、温度对浸出作用的影响 固定矿石均匀粒度0.150mm、碳酸铵浓度1.55 mol／L、液固比4∶1、时刻2h、拌和速度350r／min温度对浸出作用的影响见图4。图4  温度对浸出作用的影响 图4标明反响温度升高，铜浸出率随之逐步升高50～60℃时，铜浸出率添加较快但温度高于60℃时，添加幅度变缓由于碳酸铵在溶液中随温度升高不断分化，释放出合作分子NH3促进浸反响充沛进行；当温度高于碳酸铵分化温度60℃时，浓度根本趋于安稳铜浸出率添加变慢。收回率跟着反响温度的升高不断下降原因在于溶液温度越高，的分压越大越简略引起蒸发丢失。歸纳考虑铜浸出率和收回率两方面要素温度挑选在65℃左右比较适宜。 5、时刻对浸出作用的影响 固定矿石均匀粒度0.150mm、碳酸铵浓度1.55 mol／L、液固仳4∶1、温度60℃、拌和速度350r／min浸出对浸出作用的影响见图5。图5  碳酸铵浓度对浸出作用的影响 图5标明在反响前期，铜浸出率跟着时刻的延伸有较显着的进步在浸出时刻为2时，铜浸出率现已到达了88.6%；在添加反响时刻对铜浸出率影响不大这是由于浸反响进程中的操控要素发莋改动，反响前期首要操控要素是动力学而后期首要受热力学要素操控。别的浸出时刻过长还会增大的丢失，导致收回率下降并使絀资费用和运转本钱添加。因而浸出时刻挑选2比较适宜。 6、拌和速度对浸出作用的影响 固定矿石均匀粒度0.150mm、碳酸铵浓度1.55 mol／L、液固比4∶1、溫度60℃、时刻2h拌和速度对浸出作用的影响见图6。图6  拌和速度对浸出作用的影响 图6标明拌和速度对铜浸出率和收回率均有较大影响。在液固反响进程中在拌和速度较慢时，分散是影响反响进程的重要要素反响首要受动力学操控，因而跟着拌和速度的增大铜浸出率有仳较显着的进步。担任拌和速度大于350r／min时热力学变成影响浸反响的首要要素，拌和速度对铜浸出率的影响变小一起，拌和速度增大会加速溶液中的外泄蒸发收回率随之不断下降。结合工业出产的可操作性拌和速度挑选350r／min比较适宜。 （三）最佳浸出条件下浸出作用 经過以上试验断定非洲低档次氧化铜矿的最佳浸出条件为：固定矿石均匀粒度0.150mm、碳酸铵浓度1.55 mol／L、液固比4∶1、温度65℃时刻2h、拌和速度350r／min。在朂佳条件下该氧化铜矿获得了抱负的浸出作用，铜浸出率到达92.4%收回率到达95.5%。 四、定论 本研讨仅以碳酸铵为浸出剂运用它在溶液中易受热分化发作NH3的性质，对非洲低档次氧化铜矿进行浸处理经过试验研讨得到最佳浸出条件：固定矿石均匀粒度0.150mm、碳酸铵浓度1.55 mol／L、液固比4∶1、温度65℃时刻2h、拌和速度350r／min。在最佳条件下该氧化铜矿获得了抱负的浸出作用，铜浸出率到达92.4%收回率到达95.5%。 本浸工艺进程简略质料本钱低价、运送便利、，铜浸出作用抱负、收回率高而且结合萃取等工序可完结循环运用，特别适合在基础设施不发达的非洲国家运鼡关于开发当地低档次氧化铜矿资源具有非常活跃的含义。

阳极氧化溶液中如没有铝离子、阳极氧化时氧化膜溶解能力强难以获得正瑺的膜层厚度，膜层的耐蚀性和耐磨性也差　　　　阳极氧化溶液中积累过多的铝离子，会导致游离硫酸浓度降低导电性能下降，当采取恒定电压工艺方法时电流密度明显降低，造成膜层厚度不足、透明度下降甚至出现白色斑痕或条纹、或其他形状的痕迹等不均匀現象，若用控制电流的工艺方法又会引起电压升高，电能消耗增大严重时还可能出现膜层烧伤和封闭后变黑等现象。　　　　阳极氧囮溶液中的铝离子极限浓度一般控制在20～30g／L之内适宜的浓度宜控制在3～l0g／L范围之内，此时所获的氧化膜层耐蚀性、耐磨性都较好　　　　鉴于铝离子浓度变化与氧化膜质量有如此之关系，应把铝离子的化验分析视为维护阳极氧化溶液的重要内容之一

铋的电解精粹是以經过开端火法精粹的铋铸成阳极，将电解分出铋铸成阴极在和三氯化铋的电解液中电解，凭借直流电的效果使阳极铋溶解，铋在阴极仩分出 铋的氯化溶液电解的工艺流程如图1所示。图1  铋的氯化溶液电解工艺流程 粗铋中杂质在电解时分为三类：一类在阴极分出；一类溶叺电解液；一类不溶解而进入阳极泥 一、铋电解的电极反响 铋电解示意图如图2。图2  铋电解示意图 在由和三氯化铋组成的电解液中的电离反响：在直流电效果下阳极发作铋的溶解：阴极发作铋的堆积分出：跟着电解进程的进行，阳极铋逐步溶解阴极上逐步分出铋而增厚。 二、杂质在电解中的行为 粗铋阳极板中含有多种杂质这些杂质可分为三类： （一）较铋更负电性的金属：如铁、碲、铅、锡等，因为咜们的标准电位比铋更负所以先于铋进入电解液，生成氯化物盐类其间氯化铅在溶液中溶解度小而沉积，其他氯化物进入电解液后丅降BiCl3浓度，使耗费添加电耗添加，还会使阳极泥中海绵铋量添加电流效率下降，使分出铋质量下降 （二）较铋更正电性的杂质：如金、银等不溶解，进入阳极泥少数银进入阴极铋是因为电解液循环机械夹藏所形成的。 （三）与铋电位挨近的杂质：如砷、锑、铜等當这些杂质在溶液中浓度较大时，可能与铋一道在阴极分出 所以要求电解运用的阳极质量好，主成分含量高杂质含量低，特别是应严格控制砷、锑、铜的含量以削减其在阴极分出的可能性。 三、铋电解造液法 因为铋离子在溶液中导电性差因此铋阳极溶解的速度慢，洏在阴极分出的速度快从而使电解液中铋离子浓度不断下降，这种现象叫阳极钝化所以在铋电解进程中，有必要制作部分含铋高的电解液弥补到已贫化的电解液中去造液有两种办法：坩埚造液法与碱性造液法。 1、坩埚造液法粗铋为阳极，铅条为阴极铅条外用素烧嘚陶瓷坩埚作阴极隔阂。当新造液时原液选用和食盐的混合液：而旧造液时，用电解后的溶液造液回来运用在直流电效果下，氯离子迻向阳极使阳极铋溶解生成三氯化铋溶液，因为铋离子体积较大不能透过阴极坩埚隔阂，而被留在电解液中只要氢离子体积小，能經过隔阂在阴极放电在不断对阴极弥补的情况下，电解液含铋量不断添加其反响为：造液后的高铋溶液，经过电解液的循环接连地彌补到电解出产中去，而含铋低的电解液也经过循环不断回来造液。 坩埚造液法能够在不改变电解液量的情况下进步电解液中铋离子濃度。 2、碱性造液法阴极与阳极均用粗铋，不需阴极隔阂造液运用食盐溶液，在直流电效果下阳极铋溶解生成BiCl3，而在阴极表面分出並发生NaOH其反响为：生成的氯化铋被水解为氯氧化铋，仅少数在阴极分出：阳极不断溶解直至将溶液中氯离子耗费完毕。电解完毕后将堿液抽去用将BiOCl浸出：因为浸出BiOCl的溶解度约束在100～120克／升铋左右，所以碱性造液法只能添加所需的电解液量而不能进步电解液含铋量。 （一）电解液组成电解液由与三氯化铋组成。在开槽制备电解液时需配入一定量的食盐，其浓度为100千克食盐／1米3以添加溶液中氯离孓浓度。电解液中游离酸控制在80～100克／升铋控制在120～150克／升。电解液密度1.2克／厘米3左右电解液中酸量超越含铋量时，在阴极分出海绵鉍酸量过低则阳板溶解欠好，有片状物掉落阳极泥含铋高，下降电流效率当电解液中铋量过低时，阴极也分出海绵铋而含铋过高時则需很多造液，使电耗添加 2、阳极。阳极档次宜高一般在90%～95%，最好大于95%含硫要求不超越0.5%，含铅不超越3%阳极中杂质含量对电解作業影响很大。某厂曾对表1所列阳极进行电解技能条件控制为：电解液组成：Bi 90～115克／升，HCl 100～120克∕升NaCl 80～100克／升，电流密度100安／米2 表1  粗铋組成与电解作业联系由表1可见，粗铋含硫高时阴极分出物呈混状，有一半的分出铋掉入阳极泥中电流效率下降至50%左右，这是因为不溶嘚硫化铋薄膜阻止阳极铋溶解形成的 粗铋中锑的含量直接影响阳极泥的附着情况，含锑高时阳极泥不掉落，但含锑过高将引起槽压上升；当阳极含锑低时阳极泥易掉落，添加了槽底阳极泥量且电解液易污染。 粗铋含银与阴极分出铋含银间联系如图3所示图3  粗铋含银與分出的铋含银间的联系 当粗铋含银低于1.5%时，电铋含银低于0.05% 参加适量硫酸以除掉电解液中Pb2＋。但参加硫酸也有利于银在阴极分出所以當粗铋含银大于1%时，不宜加硫酸避免银分出 阳极板的厚度与电解周期有关，当阳极厚5毫米电流密度100安∕米2时，可饱尝24小时电解残极率35%。 （三）电流密度电流密度是每米2阴极表面上经过的电流安培数，单位为安／米2电流密度直接影响电解的出产率、电耗和出产本钱，是至关重要的技能参数选定电流密度时要考虑经济和技能条件。不引起阳极钝化又能确保阴极分出物质量的最大电流密度称答应电流密度在答应电流密度范围内，经济上最合理的电流密度叫经济电流密度也就是本钱最低的电流密度，能够确保较高的阴极质量、较高嘚电流效率和较低的电耗的高电流密度铋电解的电流密度一般控制在100～150安／米2，造液的电流密度为200～300安／米2 （四）电耗、槽电压及电鋶效率。电耗是电解出产的首要技能经济指标是每出产一吨铋在电解时所耗费的直流电数量，以千瓦小时／吨铋或千瓦小时／吨分出铋表明电耗（W）首要由槽电压（V）和电流效率（η）所断定，其核算式： 从上式可见，电耗与槽电压成正比与电流效率成反比，而以槽電压影响最大 槽电压可用下式核算：式中，Ea－由阳极浓差极化引起的阳极电位（伏）；       R2－阴极、阳极与导电铜板和导电杆等的电阻（欧） 槽电压随电流密度的进步及电解时刻的延伸而进步。开端电解时槽压为0.25伏左右跟着电解的进行，阳极泥层加厚浓差极化加重，至電解后期达0.5伏以上造液则开端为3.5伏左右，后期升至5.5伏左右 综上所述，列出铋电解技能条件如下： 电解液组成：游离80～100克／升；铋离子120～150克／升；NaCl 100～120克／升； 阳极档次：Bi高于90%；S低于0.5%； 电流密度：100～150安／米2；造液200～300安／米2； 槽电压：0.25～0.5伏：造液3.5～5.5伏； 电解液温度：25～30℃；造液时低于50℃； 电解液循环量：下进上出5升／分； 极距：100～110毫米； 电解周期：2～3天；造液3～4天； 阳极泥率：10%左右；阳极泥含铋50%～70%； 残极率：35%～50%。 五、铋电解设备 某厂年产500吨电铋之电解设备为： 电解槽：×1000毫米共30只水泥槽体，内村沥青； 地下贮槽：×1000毫米共2只材料为混凝汢槽体内衬沥青； 洗残极槽2个； 离心过滤机：φ600毫米（内衬胶）一台； 电动单樑桥式超重机（2吨）一台； 酸泵：φ'2"（内衬胶）2台。 六、分絀铋的火法精粹 粗铋经电解精粹在阴极分出的电铋含铋在99%左右，还含有铅、铜、砷、锑、碲、银等杂质有必要再经火法精粹提纯。 将粉与分出铋分层装锅每层分出铋厚度约300～400毫米，加硫份额为Bi∶S＝200∶1装锅后缓慢升温至600℃，拌和捞除铜浮渣然后参加固体碱，拌和除硫再进行加锌除银与氯化除锌、铅，其原理与操作办法如前述

一、有机溶剂萃取法转型 （一）基本原理 1、莘取剂。钨萃取工艺中常鼡的萃取剂主要为有机胺和季铵盐，在有机胺中又分为伯胺、仲胺和叔胺萃取剂 在胺类萃取系统中，有机相一般由胺、相调节剂和稀释劑组成作为相调节剂的有醇类、酮类和磷酸三丁酯（TBP），但大都用醇类作为稀释剂的多用火油。上述三种溶剂的份额视萃取条件而定某些萃取系统萃钨的功能见表1。 表1  某些萃取剂萃钨的功能注：N235－三烷基胺；N263－季胺盐 在用有机胺时，先用无机酸（常用H2SO4）与有机相效果使胺生成胺盐，例如用2～3mol∕L H2SO4效果则：用H2SO4≥5mol∕L效果时，则：2、萃钨进程先用无机酸（如H2SO4）将Na2WO4溶液酸化至pH＝2.5～3.0，钨以（HW6O21）5－、（H2W12O40）6－、（W12O39）6－等存在当这些溶液与酸化后的叔胺触摸时，发作阴离子交流萃取反响 关于叔胺萃钨（Ⅵ）的反响，在不同文献报导中有所不哃即萃合物中萃取剂与钨的摩尔比动摇于1∶3～1∶2之间。因而有的作者提出了叔胺萃钨的通式，即在Na2WO4溶液pH＝1～3条件下用体积比为：% Alamine336∶癸醇∶火油为7∶7∶86的有机相萃钨（Ⅵ）的通式为：依据Kim等的数据，在此pH值范围内通式中钨的阴离子为（W12O40H2）6－、(W6O21H)5-（低钨浓度下）和（W12O40）8－。 当Na2WO4溶液中存在着硅、磷、砷和钼时在溶液pH＝2.5～3.0的条件下，它们均与钨生成杂多酸阴离子被叔胺萃取这样，不只玷污终究钨产品并苴还给萃取作业带来困难。例如杂多酸根（SiW12O40）4－、（PW12O40）3－、（AsW12O40）3－与叔胺生成的萃合物是密度大于1g∕cm3的黏性物质当沉降到萃取器底部时會阻塞溢流口。因而当有这些杂质时，先向料液中参加F－离子（以氟盐参加）以生成不被萃取的H2SiF6、HPF6等。 3、反萃进程为了直接获得（NH4）2WO4溶液，工业上用（或含部分钨酸铵）反萃钨关于不同的有机相萃合物组成，其反萃的反响别离如下：可见虽然有机相中萃合物的组荿不同，但都是1mol钨耗费2mol氮所用的浓度一般为3～4mol∕L NH4OH，反萃终了的平衡水相应保持在pH＝8.5左右 （二）工业实践 用叔胺萃钨的准则流程参见图1。图1  从粗Na2WO4溶液***钨化合物准则流程图 叔胺萃钨工艺中各阶段的条件及目标见表2 表2  叔胺萃钨工艺中各阶段的技能条件及目标阶段称号技能条件目标各物料组成萃取比较（o∕a）＝1，混合2～3min温度25～40℃，3～5级逆流钨萃取率大于99%萃余液中低于0.1g∕L WO3①有机相φ∕%：10叔胺＋10仲辛醇＋80吙油，酸度（H2SO4）0.1～0.2mol∕L； ⑤反萃剂为（NH4OH）3～4mol∕L萃洗比较（o∕a）＝4～5混合2～3min，温度25～40℃3～5级逆流洗出液中WO3含量低于0.5g∕L反萃取比较（o∕a）＝3（未计水相回流），混合10min以上温度25～40℃，1级箱式回流反萃取率大于99%反萃液中250～300g∕L WO3反洗比较（o∕a）＝4～5，混合2～3min温度25～40℃，3～5级逆流洗出液中低于0.5g∕L WO3酸化比较（o∕a）＝5混合2～3min，温度25～40℃2～3级逆流    纳尔契斯克湿法冶金厂用萃取法处理白钨精矿苏镇压煮液的工艺条件、設备及成果如下。 工艺条件： 有机相φ∕%；20叔胺20异辛醇，60火油； 设备萃取和有机相的洗刷在带有分配器的脉冲填料塔中进行，反萃取茬混合弄清器中进行钛材脉冲塔直径1.6m，填料区高10m有两个弄清区，脉冲频率50次∕min振幅20min，塔总体积30m3生产才能按两相总计为50m3／h。脉冲塔Φ的比较约为1在塔上部用水洗刷，其比较（o∕a）为（5～10）∶1从塔出来的富钨有机相流入第二个填料塔（不必脉冲）顶用稳定剂处理，塔直径为1.3m反萃用的混合弄清器的混合室和弄清室别离为5m3和16m3。反萃后的有机相送至第三个填料塔（不必脉冲）水洗塔直径为1.6m。 SiO2有机相為5（V）%三癸胺－10（V）%十二醇－火油。在混合弄清器中3级逆流萃取萃取比较O∕A为1，洗刷比较（O∕A）为 1∶0.75然后用3mol∕L NH4OH反萃钨，比较（O∕A）为1∶（1～1.1）将反萃液循环至（NH4）2WO4溶液中WO3浓度为225g∕L停止。这时反萃液中含0.4g／L SiO2以上将溶液在55℃和2.7mol∕L NH4OH条件下弄清约1.5h，使SiO2沉积分出萃取和反萃取均在50℃下进行。 中科院赵由才等曾研讨用伯胺及磷酸三丁酯（TBP）为萃取剂别离钨酸钠或钼酸钠溶液中的砷、磷、硅杂质获得较满足的荿果，估量被萃取杂质以杂多酸方式进入有机相有待展开更多的作业。 二、离子交流法转型 乌兹别克斯坦某厂使用活动床经过AH－80П树脂将经典法净化所得的Na2WO4溶液转型为（NH4）2WO4其准则流程见图2。图2  用AH－80П将Na2WO4溶液转型的流程 —树脂运动道路；----各种溶液运动道路 1－吸附柱；2－洗刷柱；3－解吸柱；4－再生柱：5－交流后液贮槽； 6－中和槽；7－（NH4）2WO4液贮槽；8－中和槽；9－过滤器 NaCl＋Na2CO3；pH＝2.5～3.0溶液中钨主要以偏钨酸根离子形状存在。溶液由吸附柱1底部进入AH－80П树脂（Cl－型）由上部进入吸附柱悬浮在溶液中并缓慢下沉，两者相对运动并进行离子交流进程樹脂与溶液的流比为1∶（4.2～5.0），吸附柱处理才能为0.2～0.45m3／（m2·h）从吸附柱底部卸出的树脂当密度到达1.36～1.40g／cm3，则阐明已饱满送往洗刷当密喥小于1.36g∕cm3，则回来吸附柱持续吸附树脂在吸附柱内与溶液触摸时刻达8～12h，交流后液含WO3 0.02g∕LWO3吸附率达99.95%。饱满WO3的树脂在洗刷柱2内用pH＝2的水洗詓Na＋后再进入解吸柱3用15%～25%的解吸。解吸液中高浓度部分送蒸腾结晶APT低浓度部分回来解吸。解吸后的树脂经60～80g∕L HCl再生成Cl－型后进行再吸附。 依据测定当溶液中WO3浓度为15～20g／L时AH－80П的全改换容量达1g干树脂吸附1610mg WO3，比经典的人工白钨酸分化再溶的工艺WO3回收率可进步1.3%～1.5%耗费下降65%～70%，CaCl2耗费下降100%；电能耗费下降30%～40% 在生产条件下，当用HNO3系统则树脂亦可用BП－14K型。 三、沉积人工白钨－酸分化法转型 其实质是将净化除杂后的Na2WO4溶液首要参加CaCl2使Na2WO4转化为CaWO4沉积而Na＋留在溶液中，然后完成了Na＋与WO42－的别离反响为：生成的CaWO4（又称人工白钨）再与HCl效果转化为H2WO4，H2WO4進而用NH4OH溶解得（NH4）2WO4溶液

用沉积(含结晶)法除掉钨酸钠溶液中杂质的钨溶液净化办法。一般可分为杂质元素别离及***纯钨酸铵溶液两个阶段 杂质元素别离 从粗钨酸钠溶液中别离杂质元素的办法有沉积杂质元素法及结晶钨酸钠法两类。 沉积杂质元素法 在工业上使用的首要有沝解沉积法、镁(铝)盐沉积法及硫化钼沉积法 (1)水解沉积法。用无机酸中和水解的办法除掉粗钨酸钠溶液中硅和锡的进程硅和锡别离以Na2SiO3和Na2SnO2戓Na2SnO3方式存在于粗钨酸钠溶液中。为确保除锡作用一般先用次或将两价锡氧化成四价，结尾pH一般操控在9.5而中和水免除硅的结尾pH则操控在8～9为宜。硅和锡的水解沉积反响别离为： 为防止部分过酸而构成杂钨酸无机酸有必要缓慢地参加到拌和的粗钨酸钠溶液中。部分过酸构荿的杂钨酸不但会影响除杂质的作用还会下降后续作业的钨收回率。选用替代无机酸进行均相中和可解决部分过酸问题。为防止水解發作胶体沉积除硅、锡作业须在煮沸的粗钨钠溶液中进行。中和水解生成的H2SiO3和H2SnO3通过滤除掉 (2)镁(铝)盐沉积法。往粗钨酸钠溶液中增加氯化鎂或硫酸镁使磷、砷及部分硅生成难溶的镁盐沉积除掉的进程如有氟离子存在，则大部分氟离子生成氟化镁共沉积除掉如往粗钨酸钠溶液中增加硫酸铝则可使硅生成难溶的铝硅酸复盐沉积除掉。镁(铝)盐沉积法又可分为磷(砷)酸镁盐法、磷(砷)酸铵镁盐法及铝硅酸复盐法 因為Mg3(AsO4)2的溶度积(298K时为2.04×10－20)大于Mg3(PO4)2的溶度积(298K时为1.02×10－25)，故MgCl2的参加量一般视溶液中砷含量而定为使除砷符合要求，一般先用次或将AsO3－3氧化成AsO3－4溶液中的硅酸根一起生成硅酸及硅酸镁沉积而被除掉： Na2SiO3＋2HCl＝H2SiO3↓＋2NaCI 因而，在粗钨酸钠溶液中的含硅量不太高的情况下能够免除独自的除硅作業。由上述反响式可见跟着MgCl2的参加，粗钨酸钠溶液的pH逐步下降即酸度逐步升高，因而操控粗钨酸钠溶液的开始及结尾pH便成为影响磷(砷)酸镁盐法净化作用的最重要因素pH过高，氯化镁很多水解成氢氧化镁沉积一方面使渣量增大，钨丢失随之增加；另一方面因为Mg’离子削减而使净化作用变差。pH过低磷(砷)酸镁溶解度增加，除杂质作用下降加完MgCl2后，再煮沸0.5h弄清通过滤除掉渣后，滤液一般含SiO2≤0.02g／LAs≤0.015g／L。产出的磷、砷渣经NaOH煮洗收回WO3后其成分(％，干基)大致为：WO34～5As1～1.2，MgO40～45SiO24～10。 此法的特点是将除硅与除磷、砷别离在不同的两个阶段中完結中和水免除硅后期改用NH4Cl调整溶液pH，以防止部分过酸过滤除硅渣后，加将溶液回调至pH10～11再按计量参加MgCl2溶液，拌和0.5～1h沉清过滤。与磷(砷)酸镁盐法相同操控溶液的开始及停止pH同样是影响磷(砷)酸铵镁盐法净化作用及钨丢失的最重要因素。 c．铝硅酸复盐法往热的钨酸钠溶液中参加硫酸铝溶液使硅生成铝硅酸复盐沉积，国际上一些工厂用此法除掉钨酸钠溶液中的硅 (3)硫化沉积法。首要用于从钨酸钠溶液中沉积除钼往含有钼的粗钨酸钠溶液中参加沉积剂Na2S或NaHS时，便发作生成：Na2MoS4的反响： Na2MoO4＋4NaHS＝Na2MoS4＋4NaOH 因为发作生成Na2MoS4的反响趋势大于发作生成Na2WS4的反响因洏不会生成很多WS3沉积，净化进程中的钨丢失一般小于0.5％硫化沉积法可将钨酸钠溶液中钼含量降至0.01～0.05g／L因为氟离子可与钼生成安稳的[MoO3F]－和(MoO2F4]2－，故需增加沉积剂用量才能将钼除至所需程度这又会导致钨丢失的增加。 结晶钨酸钠法      使用钨与磷、砷、硅等元素的钠盐的溶解度不哃操控恰当结晶率，使大部分杂质留在苛性钠碱母液中而分出较纯Na2WO4晶体的进程。含杂质的苛性碱母液回来黑钨精矿苛性钠液分化作业在精矿分化进程中杂质与增加的铝、镁盐等构成复盐沉积而进入浸出残渣。 ***纯钨酸铵溶液 首要通过人工白钨、钨酸***和钨酸溶等過程 人工白钨 往加热至沸的含游离碱0.3～0.7g／L的净化除杂后的钨酸钠溶液中，注入密度为1200～1250kg／m的氯化钙溶液，便分出钨酸钙沉积称这种鎢酸钙为人工白钨。沉积后母液含WO30.03～0.1g／L钨酸钠溶液中残留的磷、砷、硅、钼杂质可与钨共沉积。如注入氯化钙之前加Na2S将钼酸根转变成硫玳钼酸根则可使绝大部分钼留存于母液中而与人工白钨别离。因而在粗钨酸钠溶液含钼量不太高的情况下，结合沉积人工白钨一起除鉬便可免除独自的除钼作业。 钨酸*** 将人工白钨料浆或钨酸钠晶体注入343～353K温度、浓度在30％以上的浓中即可得到***的钨酸前者的分囮产品颗粒较粗，较易洗刷磷、砷及部分钼杂质留在酸母液中，为进步除钼率可增加钨粉使H2MoO4转变成MoOCl3 H2MoO4＋W＋3HCl＝WO2＋MoOCl3＋H2O＋3/2H2 所生成的MoOCl3易溶于溶液洏与钨酸别离。得到的钨酸经充沛洗刷完全除掉钨离子或钠离子酸母液含WO30.3～0.5g／L，可用石灰沉积成CaWO4而收回 钨酸溶将加热至353～358K温度的钨酸漿液注入浓度为25％～28％的中即得到纯钨酸铵溶液，而硅、铁、锰等杂质及酸溶时未分化的钨、磷、砷的钙盐则留在不溶渣中但钨酸中的鉬酸、磷酸、均构成相应之铵盐进入溶液，为进步净化作用在溶时增加氧化镁，就可使磷砷沉积成铵镁盐而除掉

在镍钴湿法生产过程Φ，从含镍钴溶液到生产出符合一定标准的镍和钴产品中间必须经过杂质去除（净化）及有价金属元素的分离富集等工序。目前镍钴提取冶金工业上应用的溶液净化和分离富集方法主要有化学沉淀、溶剂萃取和离子交换等三种 一、化学沉淀法 化学沉淀法是最常用的溶液除杂和分离方法，镍钴提取冶金工业上主要应用水解沉淀、硫化物沉淀、难溶盐沉淀和置换分离等工艺 （一）水解沉淀 水解沉淀 水解沉澱的原理是不同金属氢氧化物在水中具有不同溶解度或溶度积，因而具有不同的开始沉淀的pH值通过控制溶液中沉淀pH值，则可将要求从溶液中除去的离子以氢氧化物的形式沉淀有时需要辅之以氧化还原电位的控制。一些金属氢氧化物25℃的溶度积及根据Eh－pH图获得的开始沉淀嘚pH值列于表1供设计水解沉淀净化方案时参考。工业常用的水解沉淀工艺包括氧化水解除铁、氧化水解分离镍和钴等 针铁矿法除铁也是┅种水解沉淀工艺。形成针铁矿（FeOOH）晶体的主要条件是：低浓度Fe3＋、pH=3～5、高温（≥90℃）常用方法是先将Fe3＋还原成Fe2＋，然后中和到要求pH值高温下再使Fe2＋缓慢氧化。这样得到的沉淀是FeOOH而不是Fe（OH）3易于过滤。在镍钴生产中常用高镍锍作还原剂，空气作氧化剂形成针铁矿嘚另一种方式是在大容量已除铁溶液中以喷淋方式加入欲净化除铁溶液，在充分搅拌下Fe3＋总体浓度不高（＜1g/L），在空气氧化条件下加入Φ和剂可形成FeOOH这样，溶液不用先还原再氧化。 （二）硫化物沉淀 硫化物沉淀是分离镍、钴、铜等有价金属的常用方法硫化剂多为Na2S、NaHS囷H2S。一般金属硫化物在水中的溶解度都很小常用于从镍钴溶液中沉淀分离铜，也用于从红土矿浸出液中沉淀分离铜、镍、钴当用H2S作硫囮沉淀时，形成硫化物的平衡pH值取决于该硫化物的活（浓）度积、溶液中金属离子浓度及离子价数25℃及常压下，H2S沉淀硫化物时的平衡pH值列于表2 （三）难溶盐（化合物）沉淀法 最常用的难溶盐（化合物）沉淀法是黄钠铁矾工艺除铁。黄钠铁矾是两种以上硫酸盐的复盐通試为Na2Fe6（SO4）4（OH）12或Me＋Fe3（SO4）2（OH）6、Me2＋Fe6（SO4）4（OH）12,具有结晶好，易过滤的优点通式中，Me＋一般为Na＋、K＋、NH4＋或H3O＋,其中以钾钒最稳定沉降性能最恏。 （四）置换沉淀 通常的置换沉淀是电负性金属从溶液中置换出电正性离子如镍粉除铜。广义上说置换沉淀还包括固休物料与溶液反应，其中固体中某一元素与溶液中的金属离子交换位置如利用Ni2S3从溶液中沉淀铜。 二、溶剂萃取分离 溶剂萃取是分离和富集金属离子的瑺用方法之一在有色金属湿法冶金领域有着广泛的工业应用，在镍钴提取工业中的应用也正在走向成熟 溶剂萃取是利用有机相从不相混的液相中把某种物质提取出来的一种分离方法。溶剂萃取法的工艺过程包括萃取、洗涤和反萃三个阶段萃取是使水相中某些物质转移箌有机相，洗涤是使进入有机相的杂质回到水相（洗涤液）反萃是使被萃物质（目标组元）从有机相转移到水相（反萃剂），以便进一步处理成产品有些萃取剂在萃取前需要进行预处理（如皂化等），以保证萃取条件 溶剂萃取工艺的关键是萃取剂的选择。除经济效益外选择萃取剂的基本原则为： 1、选择性好，容易实现金属分离； 2、良好的萃取动力学性能平衡速度快； 3、大萃取容量，萃取剂用量少； 4、在水相虽的溶解度小且化学稳定性好； 5、易与稀释剂互溶，混合后具有良好的分相性能不易产生第三相。 溶剂萃取在镍钴冶金中嘚应用主要有两方面：一是从主金属溶液中将杂质元素萃取除去或相反，将主金属离子萃取出来；二是将性质相近的镍和钴分离 在工業生产中，往往采取多级萃取流程因有机相和水相流动方式不同，多级萃取又分为逆流萃取、错流萃取和分馏萃取等多种方式如图1所礻，分馏萃取是逆流萃取上加入有机相的洗涤段图1  萃取流程 a－三级错流萃取；b－三级逆流萃取 F－料液；S－有机相；E－萃取液；R－萃余液 鎳钴提取工业中，溶剂萃取主要用于镍和钴的分离以及分离铜铁等杂质。硫酸介质中常用CYANEX272、P507或N235萃取分离钴和镍CYANEX272是新开发的萃取剂，其汾离系数比P507大－个数量级杂质（铁、铜、锌）的萃取分离常采用P204。氯化介质中常用铵类萃取剂一些用于镍钴分离的新萃取正在研究开發中。 三、离子交换 通过离子交换树脂的吸附和解吸可从溶液中脱除特定的离子。离子交换法一般用来处理低浓度（如浓度小于10－6mol/L）的稀溶液当溶液浓度较高时（如高于1%），采用这种方法的分离效果不大离子交换的主要工业应用是微量杂质的深度净化，在镍钴湿法冶金中用于脱铅和锌以及用于微量铜的脱除。 用于镍钴分离的离子交换工艺的研究也较活跃提出了一些有潜在工业应用前景的新型离子茭换树脂。

含钒溶液经净化后钒多以五价钒酸根存在。随溶液酸度增加钒酸根会以钒酸的形式析出，俗称红饼钒的水解主要取决于酸度、温度、钒浓度及杂质的影响。析出的沉淀也会因pH值、钒浓度的变化呈不同的聚合状态有关的机理在认识上还不统一。大致可勾画洳下由图1及图2关于钒酸水溶液的性质图可以看出：钒浓度／（mol·L－1）溶液pH值主要的钒离子水解产物低，10－4酸性低4～8高50×10－32～3高，50×10－31～6高50×10－310～12高，50×10－313～当pH值约1.8时V2O5的溶解度最小，约230mol／LV2O5与H2SO4之间的浓度关系如下：[H2SO4]／（g·L－1）2.312.017.121.2V2O5／（g·L－1）0.240.781.142.04 红褐色、针状； ②V2O5·2 H2O，2SO3·8H2O 粉红銫、无定形、棕红色、针状； ③V2O5·H2OV2O5·2SO3·3H2O 淡黄、针状、红色、柱状； ④V2O5，V2O5·5SO3·4H2O ***、针状、***、晶状 对钒水解有重要影响的因素有温喥、酸度、钒浓度及杂质含量等。图1  图2  V2O5溶解度与pH的关系（25℃） 1—V2O5／ 钒水解沉淀应在90℃以上进行最好在沸腾状态。不同温度及酸度下沉淀率与时间的关系见图3图3  沉淀率与时间的关系：Ⅰ－0.855；Ⅱ－0.954；Ⅲ－1.16；Ⅳ－1.18 二、钒浓度 溶液中含V以5～8g／L为宜。浓度过高则结晶成核过快，噫形成疏松的滤饼吸附较多杂质及游离水。红饼组成xNa2O·yV2O5·z H2O中的x／y偏大当溶液中含钒浓度低时，则会有负面影响 三、杂质的影响 磷与釩形成稳定的络合物H7[P（V2O5）6]，还与Fe3＋、Al3＋形成磷酸盐沉淀会污染红饼。为此要求净化后液含P小于0.15g／L当酸度较高时，可使FePO4、AlPO4的溶解度提高而减少磷对红饼的污染。 硅、铬、铝、铁等离子浓度较高时水解生成的胶体沉淀物，妨碍V2O5晶体的长大使水解速度变慢，生成的红饼沉降、过滤困难适当提高酸度，可以改善此类不良的影响 氯离子可以加快钒水解沉淀的速度。而硫酸钠含量在20～160g／L会使钒水解沉淀速度下降，主要表现为延长晶核孕育期氯化钠或硫酸钠过多都会使红饼中V2O5含量降低。 四、搅拌 钒的水解沉淀是一个伴有热量、质量传递嘚水解反应过程因此必须保持适宜的搅拌速度，已达到临界悬浮状态没有任何死角为宜。工业用的机械搅拌沉钒罐为圆柱形内径2～5m，容积4～5m3罐内壁衬耐酸瓷砖或辉绿岩。中心***不锈钢搅拌器罐壁附近设不锈钢蒸汽加热管。 水解沉钒是间歇作业先加入25%的沉钒前液，开始搅拌再加入所需的硫酸，然后通蒸汽加热到90℃以上接近沸点继续添加剩余的75%的沉钒前液。最后分析溶液中游离酸及钒的浓度调整酸度或补加沉钒前液，以使最后溶液中含钒小于0.1g／L为终点停止加热、搅拌、再静置10～20min后过滤，即得红饼根据生产规模，过滤设備可采用吸滤盘、压滤机或鼓式真空过滤机 红饼须先经干燥去除水分，再在1073～1173K温度下熔化浇铸成片状，作为炼钒铁的原料 水解沉钒早期用得比较普遍，但所产红饼熔片V2O5的含量仅为80%～90%纯度较低，且耗酸量大污水量大，故现已基本为铵盐沉钒所取代

溶液温度对丝纹蝕刻的影响与溶液中各组分的浓度、pH值密切相关，当其他条件都在工艺规模之内时溶液温度宜控制在25～30℃之间。温度低不利于蚀刻的进荇简单在板面构成麻面，温度高尽管加快了蚀刻速率但相同简单使丝纹的粗糙度添加，当过氧化氢浓度偏高时宜恰当进步温度；反之則应恰当下降温度　　在新配的溶液中，温度为27℃左右、pH=3左右时蚀刻50s即有显着的丝纹作用，再延伸期丝纹作用略有添加，随后即坚歭根本不变关于运用一段时刻的溶液，时刻应恰当延伸当时刻超越120s仍不能取得杰出的丝纹作用时，阐明溶液已老化这时可弥补部分噺液，如板面粗糙度添加则应替换溶液。　　除溶液中浓度和过氧化氢浓度对丝纹蚀刻有很大的影响以外溶液pH值对丝纹的影响相同重偠，关于丝纹蚀刻溶液pH中值为3当低于3时，尽管有利于蚀刻的进行但过低的pH值一则使丝纹的粗糙度添加，丝纹含糊；二则使丝纹的光泽性下降发暗；三则对钛的蚀刻加剧当pH值大于3时，尽管对钛的蚀刻削减丝纹的光度进步，但过高的pH值易使蚀刻面出现“麻点”现象板媔砂化现象严峻而使丝纹变得含糊不清。溶液pH值一般控制在2.5～3.5之间当溶液温度较低或过氧化氢浓度较高时，pH值宜挑选下限反之则挑选仩限，新配溶液一般都可以不进行pH值调理而直接运用

在溶液中虽可以用一般酸性萃取剂萃取金属离子，但在高PH值下这类萃取剂溶解丢失夶在pH经厉萃取剂可用于溶液中萃取铜，可是在高PH值下对铜的选择性逊于在H值下。LIX64N在性条件下萃取速度很快负荷高于在酸性下萃取。 β－二酮LIX54已有许多工业使用尤其是从线路板性腐蚀液中萃取铜，硫酸反萃后电积已成为一种老练的工业流程。LIX54的萃取功能拜见下图朂近报导LIX54在工业运转进程中，其间一个酮基与反响生成酮亚＝C＝N－H，生产厂正研讨改善的途径

铋的电解液由与铋组成，所用阳极是经開始火法精粹的粗铋开始火法精粹首要包含两个工序：榜首工序是熔析除铜后加硫拌和除铜、铅，然后用洗刷脱硫；第二工序是用惯例嘚碱性精粹与氧化精粹除砷、锑 阳极选用立模浇铸，阴极选用铜板悬挂在电解槽中，在直流电效果下发作下列反响：铋的溶液电解笁艺流程图如图1所示。图1  铋的溶液电解工艺流程 各种杂质在电解中的行为与在氯化溶液中类似不用造液。电解液含铋在80～100克／升H2SiF8 330～350克／升，室温当电流密度40～80安／米2时，槽压0.3伏阴极分出纯度达99.9%。 日本住友公司国富冶炼厂曾选用电解精粹铋、阳极的典型分析为Bi 98.77%Pb 0.12%、Ag 0.022%、Cu 0.032%、As 0.03%、Sb 0.026%。选用笔直型阳极浇铸机铸成挂耳型阳极每块重约为70千克，阳极袋套用聚料运用18个衬沥青的钢筋混凝土电解槽，尺度为：长×宽×深＝×850毫米28块阳极，24块阴极板距离为130毫米。电解液含铋40克／升游离330～350克／升，每出产一吨铋加胶一克电解的总电流为850安，总电压4.5伏选用硅整流器，槽电压0.2伏电流密度60安∕米2，电流效率93%残极率约40%，阳极泥率0.5%分出铋洗刷后脱落熔化铸成5千克锭。电铋质量为：铋高于99.99%铜与铅均为2ppm，铁与锌均为3ppm微量银、砷、锑。

净化后的含钒溶液首要是Na2O－V2O5－H2O系统，依据浸取条件的不同可所以酸性或碱性。因為钒酸铵盐的溶度积小于钒酸钠因而参加NH4Cl、（NH4）2SO4等 离子能够生成或多钒酸按沉积。其条件取决于溶液的酸度 一、弱碱性铵盐沉钒 当pH值＝8～9时，溶液中的钒首要以 即 方式存在。故参加 时构成NH4VO3结晶分出。影响铵盐沉钒的要素如下： （一）依据图1NH4VO3溶解度随温度下降而下降，故NH4VO3的结晶应在20～30℃条件下进行；图1  NH4VO3在水中的溶解度、密度与温度的联系 1－溶解度与温度；2－饱和溶液的密度与温度 （二） 浓度应较化學计量数大以借同离子效应促进沉积彻底； （三）拌和、晶种效应：NH4VO3溶液易构成过饱和溶液，为此加晶种、拌和会加速结晶如图2。图Φ可观察到四种条件下的结晶状况阐明拌和加晶种可明显加速结晶的速度。图  2  NH4VO3结晶动态图 1－静置；2－参加晶种静置； 3－拌和；4－拌和下參加偏钒酸按晶种； 5－20～30℃下偏钒酸按的平衡浓度 （四）弱碱性铵盐沉钒后残液中含钒较高，约为1～2.5g／L V2O5操作时间长，能耗高所得NH4VO3经煆烧后可得纯度为99%的V2O5。放出的约0.187kg／kg V2O5应予收回。弱碱性铵盐沉钒常用于精制水解法制得的红饼 二、弱酸性铵盐沉钒 在pH＝4～6，钒首要以 存茬参加 ，则以十钒酸盐方式沉积因为净化后液含很多钠离子，故沉积一般为：式中x一般为0～2之间。为取得不含钠的产品需将其溶於热水中，在pH为2的条件下重结晶如此可得（NH4）2V6O16结晶。弱酸性铵盐沉钒的残液可使V2O5含量下降至0.05～0.5 g／L 三、酸性铵盐沉钒 当pH＝2～3时，溶液中嘚钒当参加铵离子时首要以六沉积。沉钒时用硫酸调pH值参加适量的（NH4）2SO4，在高于90℃下沉钒本法取得的产品纯度高，沉钒速度快沉釩率高，铵盐耗费低约0.06kgNH3／kgV2O5，只为耗量的1／3硫酸耗量较水解沉积法少。故已成为我国现在以钒渣为质料出产V2O5的首要办法在国外也被广泛选用。 四、钒酸铵的煅烧分化 榜首步反响放出很多应予收回。第二步进一步分化并被还原成四价钒但在进一步氧化气氛中被氧化成V2O5。钒酸铵的煅烧通常在回转窑中进行窑内分三个区，榜首区为枯燥区300～500℃；第二区为分化区，450～600℃；第三区在450℃以上引进空气，充沛氧化

在ZnSO4和H2SO4水溶液中，选用Pb－Ag合金为阳极纯铝作阴极，通以直流电进行电解在阴极分出锌，在阳极发作氧气与此一起，湿法炼锌笁艺锌焙砂浸出进程所耗费的硫酸在此电解液中得到再生 一、锌电解液成分及锌电积出产进程 （一）锌电解液 锌电解液除首要成分硫酸鋅、硫酸和水外，还存在少数杂质金属的硫酸盐及部分阴离子（首要为氯离子和氟离子）现在锌电解液中锌的浓度一般动摇在40～60g／L规模內，而硫酸浓度则趋于逐步进步已从110～140g／L进步到170～200g／L。关于杂质的含量各厂也有不同要求加拿大一家锌厂在进行改造时曾做过查询，為了习惯电流密度大幅度进步对电解液中杂质含量（mg／L）要求更严厉： Cd＜0.3，CO＜0.3Sb＜0.03，Ge＜0.03Fe＜10，CL＜50～100F＜10，Mn＜1.8g／L （二）锌电积出产进程 硫酸锌溶液的电积进程是将现已净化好的硫酸锌溶液（新液）以必定份额同废电解液混合后接连不断地从电解槽的进液端送入电解槽内 铅銀合金板（含银量约1%）阳极和压延铝板阴极，并联交织悬挂于槽内通以直流电，在阴极分出金属锌（称阴极锌或分出锌）在阳极则放絀氧气。跟着电积进程的不断进行电解液含锌量逐步削减而硫酸含量则逐步增多，为确保电积条件的安稳有必要不断地弥补新液以坚歭电解液成分安稳不变。电积必定时刻后提出阴极板，剥下压延铝板上的分出锌片送往熔铸工序二、锌电积进程的理论基础 锌电解液嘚首要成分是硫酸锌、硫酸和水，当通以直流电时带正电荷的离子移向阴极带负电荷的离子移向阳极，并分别在阴、阳极上放电 阴极艏要反响：　Zn2＋＋2e=Zn 阳极首要反响：　2OH－－2e=0.5O2＋H2O（或H2O－2e=0.5O2＋2Ｈ＋） 电极进程总反响：　ZnSO4＋H2O=Zn＋H2SO4＋0.5O2 三、锌电解车间的首要出产设备及安置 （一）电解槽 电积锌用的电解槽是一种长方形的槽子。各电锌厂用的电解槽巨细不必定相同制作电解槽的材料也不尽相同，有木质电解槽、钢筋混凝土电解槽、塑料电解槽、玻璃钢电解槽等 （二）阳　极 现在电积锌运用的阳极有铅银合金阳极、铅银钙合金阳极、铅银钙合金阳极等。某厂运用的阳极大部分为铅银合金阳极（含银约1%）小部分为低银铅钙合金阳极。铅银合金阳极制作工艺简略但造价较高，这首要是洇为这种阳极含银较高（约1%） 低银铅钙合金阳极具有强度高，耐腐蚀运用寿命长，造价较低（含银仅为0.2%左右）等长处这种阳极现正被愈来愈多的电锌厂所注重，但其制作工艺较为杂乱 阳极由阳极极板和导电棒组成。导电棒质料为紫铜为使阳极板与导电棒触摸杰出，在铸造阳极时导电棒的包铸铅与极板一起浇铸，仅显露导电棒两头的铜导电头这样还可防止硫酸铜进入电解槽而污染电解液。导电棒端头紫铜显露的部分称为导电头与导电板搭接。阳极板的两个侧边嵌在导向架上的绝缘条内它可加强板的强度，防止极板间触摸短蕗绝缘条的质料也为硬PVC（聚氯乙烯）。极板用铅银合金压延板强度较低。阳极上有一些小的圆孔以减轻极板的分量及改进溶液循环。 阴极由极板、导电棒、导电头和阴极吊环组成阴极板是用厚6mm的压延铝板制成，表面润滑平直阴极尺度一般比阳极宽10～40mm，这是为了削減阴极边际构成树枝状分出锌导电棒用硬铝制成，上部焊接有两个阴极吊环供出装槽用。极板焊接在导电棒上导电头是一小块8mm厚紫銅板，用特殊工艺铸在硬铝内然后焊接在导电棒端头，导电头紫铜显露的部分与导电板搭接阴极板和阳极板相同，两个侧边嵌在导电架上的绝缘条内以防止分出锌包边给剥锌带来不方便，别的还可防止阴极短路 （四）电解液冷却设备 在锌电积进程中，因为电解液电阻存在会发作电热效应使电解液温度不断升高，引起阴极上氢的超电压减小锌从阴极上的溶解速度增大，杂质的可溶性添加然后加偅了杂质的损害，使电流效率下降 别的，过高的槽温使硬PVC电解槽变形乃至损坏为坚持电解槽的热平衡，确保安稳的电解液温度有必偠设置电解液冷却设备，一般有蛇形冷却管、空气冷却塔和真空蒸腾冷冻机等某厂电解液冷却选用空气冷却塔，这是因为该区域年均气溫较低空气湿度小，且这种冷却设备出资少操作维护简洁，能耗小 空气冷却塔是会集冷却电解液的设备。电解液从上向下流经冷却塔从塔的下部强制鼓入凉风。凉风与电解液呈逆流运动蒸腾水分，带走热量冷却后的电解液和新液混合再参加电解槽，添加了电解槽内的循环量然后到达电解进程所要求的温度条件。 四、锌电解的正常操作 （一）装出槽及槽上操作 1、罢工（泊车）及开工（开车） 这兒所指的罢工和开作业业是指方案停产检修前和检修后的作业因而，在罢工前就要为开工做好必要的预备作业以确保开工的顺利进行。 （1）罢工（泊车）　罢工包含预备、出槽压减电流、阴阳极板处理和电解槽的整理 ①罢工前预备作业　首要要紧缩体系溶液体积，确保一个系列的电解槽可以倒空预备好足够的新阳极以便替换不能持续运用的阳极板。预备好足够的导向架、绝缘条以便在掏槽进程中對已损坏的导向架进行替换。 ②出槽　在罢工前先取出槽内部分阴极板并相应压减电流。一般先取出一吊阴极（18～24片）槽内留有18～24片陰极，并将锌片剥下削减的阴极板排放规整备用。减板收电流作业完结后方可中止循环并断开电源然后赶快取出悉数阴极板。 ③阴阳極板处理　在阴极板悉数取出后将阴极锌片悉数剥下，阴极板排放规整备用将悉数的阳极板逐片吊出，铲除板面上粘附的阳极泥平坦、擦洁净导电头，替换不良极板待电解槽整理作业完结后再装回电解槽。 ④电解槽的整理　拔出电解槽的底塞将槽内阳极泥放出，並完全将电解槽内壁及导向架上粘附的阳极泥及结晶物整理洁净用水冲刷备用。最终将槽间导电极擦拭洁净并将整理洁净的阳极装入整理洁净的电解槽中。 （2）开工（开车）　开工包含预备、灌液检漏、装阴极板和通电镀膜 ①预备作业　首要对悉数阴极板进行平坦，清洗研磨并把导电头冲洗洁净，然后进行槽面备板作业每槽备足18～24片阴极并规整放置在槽面上。 ②灌液检漏　一个系列检修和掏槽结束后对另一系列的电解废液及该系列贮存的新液进行质量查看，证明合格后再均匀补入电解槽内并进行检漏，对漏液的溜槽、管线、電解槽及分配槽进行处理 ③装阴极板　待补液及检漏作业结束后，将放置在槽面的阴极板敏捷装入电解槽内 ④通电镀膜　阴极板装好後便可送电，电流逐步增大使阴极电流密度达400～500Ａ／m2，经2～4ｈ待阴极板上镀有一层锌后，便可进行阳极镀膜下降电流密度到40～60Ａ／m2。阳极镀膜是在低温、低电流密度的电解条件下使阳极产出的氧气与铅阳极表面反响，生成一层膜然后维护阳极不被硫酸溶液腐蚀。鍍膜的技能条件：电解液含酸（H2SO4）25～30g／L温度20～30℃，时刻24ｈ镀膜期间可连续循环电解液，今后连续升高电流使之到达正常出产规则的電流密度，并加大循环量待分出锌到达必定厚度后便出槽剥锌。 2、槽上操作 确保较大的电解液循环流量且各槽流量均一，是获得好的技能经济目标的条件之一大循环流量关于消除锌离子贫化具有重要意义，并且对槽温操控带来便当 电积锌出产中要坚持电解液中必定嘚锌、酸含量，在实践进程中经过化验分析电解废液中的锌、酸含量，核算酸锌比作为操控依据酸锌比一般操控在3.0～4.0之间。含酸偏高洏含锌偏低时应加大新液添加量反之应减小新液量。现在某厂正在试用电解液锌、酸含量核算机主动检测仪来替代人工化验，以便完結酸锌比的平稳操控 电解槽温是首要的技能操控条件之一。一般用酒精温度计在槽内直接测定槽温一般操控在36～42℃之间。当单个槽温高时应查看该槽流量是否偏小，或许极板是否触摸短路及有否烧板现象若遍及温度高，应查看冷却塔是否正常混合液份额是否恰当，并查看电解液的质量等 3、出装槽操作及极板的处理 锌电积出装槽操作是指在作业期间内（一般出装槽周期为24ｈ），将阴极提出剥离分絀锌再把阴极铝板装入槽的进程。因为是不停电作业故阴极提出是分批进行的。某厂电解车间装槽是每槽分两次每次出一半阴极板，即车间行车吊一次并且是间隔一块提出。当榜首吊装槽后仔细查看导电，确保导电杰出后方可提出第二吊以防断电。 出装槽要做箌敏捷精确不错牙，极板不歪斜不触摸阳极，导电头要烫洗（或擦拭）洁净使导电杰出。极板要仔细处理使其正派不带锌。对板仩带有的尘垢物要用刷板机清刷洁净导电头及导电板坚持亮光，对发黑的有必要及时整理或替换对阳极板也要定时清刷表面上的阳极苨，以削减阴、阳极触摸短路并防止部分电流密度增大阳极溶解，导致污染电解液某厂处理阳极周期一般为30～40天，操作办法有两种┅是停产掏槽时悉数拔出阳极进行整理，二是在出产进程中逐槽逐片进行整理整理时力求不损坏阳极表面的氧化膜。 （二）剥　锌 剥锌嘚首要任务是将分出锌从阴极铝板上剥离下来送往熔铸工序铸成锌锭。出槽时须仔细调查分出锌表面状况对包边板或触摸点作好符号，出槽后及时处理对包边板的绝缘条要及时替换。剥锌困难时在出槽前1～5mIn可分槽参加，其量以坚持槽内电解液含锑到达0.12mg／L为宜剥锌後应将铝板平坦清刷，到达重装电解槽的要求现在国内均为人工剥锌，劳作强度较大 （三）电解液的循环和冷却 现代锌电积出产车间供液多选用大循环制，即从电解槽溢流出的废电解液先集合于废液溜槽再流入循环槽及废液槽，一部分废液（循环槽内的废电解液）与噺液混合其体积比为5～251，混合后送至冷却体系冷却然后经过供液溜槽分配给电解槽，一小部分废液（废液槽内的废电解液）回来浸出車间作溶剂 电积锌进程中，在直流电效果下会发作电热效应使电解液温度逐步升高，乃至超越电解进程所规则的答应温度（35～45℃）為确保电解进程所需的正常温度条件有必要对电解液进行冷却。电解液经冷却体系冷却温度下降，且因为水分蒸腾溶液浓缩，使溶液Φ的硫酸钙、硫酸镁以白色通明的针状结晶分出牢固地集合在管道、溜槽、冷却体系等设备内壁，构成结构细密的结晶物影响电解液嘚正常循环及冷却效果。因为在酸性溶液中硫酸钙的溶解度在29℃时为最低因而，电解液冷却后的温度一般操控为33～35℃ （四）酸雾的发莋与电解车间的通风 电解进程中释出许多的氧气和少数的，它们逸出时会带出电解液而构成酸雾影响人的呼吸道与皮肤，腐蚀人的牙齿对人体健康带来损害，对厂房及设备也均有腐蚀效果尤其是选用高电流密度出产更为严峻。因而要求电解厂房内空气含酸雾微粒最高不能超越0.02mg／L，硫酸锌（ZnSO4）最高不超越0.04mg／L为了减轻其损害，一般工厂都采纳办法加强厂房通风下降槽上操作人员地点点的酸雾含量。此外在出槽期间往槽内参加皂根粉，使之构成泡沫层按捺酸雾的逸出，这一办法也是非常有用的但简略发作“放炮”现象，给工人操作带来不方便对厂房和设备也应采纳防腐办法，以延伸其运用寿命 （五）锌电积进程的毛病及处理 1、锌烧板的原因及处理 在电解进程中，阴极分出的金属锌因出产毛病或出产技能条件操控不妥而从头溶解的现象称之为烧板在锌电积时，因为操作不细构成铜导电接頭的污染物掉入槽内，或添加过量使单个槽内的电解液含铜、锑升高构成烧板；别的，因为循环液进入量过小槽温升高，使槽内电解液含锌过低硫酸含量过高，均会发作阴极返溶处理办法是加大循环量，将含杂质高的溶液替换出来这样可下降槽温，进步槽内锌含量、削减返液特别严峻时还需求当即替换槽内的悉数极板。 2、遍及烧板 遍及烧板多是因为直销的新液含杂质超越答应含量应当即加强淨化液的分析和操作，以进步净化液质量严峻时还需查看质料，强化浸出操作加强净化水免除杂质，恰当添加浸出液加铁量等一起應恰当调整电解条件，如加大循环量、下降槽温文溶液酸度（即进步含锌量）也可起到必定的缓解效果 3、电解槽俄然停电 俄然停电一般哆属事端停电。若短时刻内可以康复且设备（泵）还可以作业时，应向槽内加大新液量以下降酸度削减阴极锌溶解。若短时刻内不能康复应安排力气赶快将电解槽内的阴极悉数取出，使其处于停产状况特别要注意的是，停电后电解厂房内禁止明火，防止电解槽面汾出的爆破与着火另一种状况是低压停电（即作业设备停电），首要应下降电解槽电流电解液可用备用电源进行循环；若长时刻不能康复出产时，还需从槽内取出部分阴极板以防因其他岗位缺电，供不上新液而停产 电解液中止循环即对电解槽中止供液，这必然会构荿电解温度和酸度升高杂质损害加重，恶化现场条件电流效率下降并影响分出锌质量。中止循环的或许原因：一是因为供液体系设备絀毛病或需暂时检修泵和供、排液溜槽；二是低压电停电；三是新液求过于供或废电解液排不出去这些多属方案内的原因，事前应加大循环量进步电解液含锌量，下降电解槽供电电流恰当下降电流密度，以习惯中止循环的需求但持续时刻不能过长。 正常出产进程中当单个电解槽发作严峻漏液时，应对漏液电解槽地点的一组电解槽进行横电（短路）以便对漏液电解槽进行恰当的处理。首要用钢丝刷子擦亮窄路导电板和宽型导电板的触摸面将短路导电板预先摆放好，用吊具吊到该槽组的两头短路导电板与槽间导电板之间须垫绝緣磁砖。告诉整流所停电承认停电后，取出漏液电解槽悉数阴极板分别将两段短路导电板以及短路导电板与宽型槽间导电板卡紧，使該槽组短路完结以上作业后告诉整流所进步电流。拔出放液铅塞对漏点进行处理，处理结束后塞好铅塞加满电解液后告诉整流所停電，承认停电后撤除横电板，补齐槽内阴极板承认导电后，告诉整流所逐步将电流升到额定值 五、锌电解出产的首要技能条件与目標分析 （一）电锌质量 电锌质量首要是指分出锌的化学成分。在出产实践中为了下降分出锌杂质含量，进步电锌等级除加强溶液的净囮操作外，还应采纳下列办法： 1、下降电锌含铜　首要从两方面着手一是严厉要求新液含铜小于0.5mg／L；二是加强电解槽上操作，根绝含铜粅料进入电解槽中污染电解液 2、下降电锌含铅　其办法一是使电解液含锰离子坚持在3～5g／L；其二是将槽温操控在35～40℃；其三是恰当参加碳酸。别的还要严厉执行掏槽准则和阴、阳极的平坦准则。 3、下降电锌含铁　首要是严厉操控熔铸工序操作尽量防止运用铁制东西；嚴厉操控熔铸温度不超越500℃；严厉操作和办理，根绝铁质东西和机件掉入熔炉内 （二）电流密度与电流效率 1、电流密度 在锌电积进程中，电流密度（面积电流）的正确挑选对电锌产品质量和电能耗费有重要意义国际各锌厂选用的电流密度差异较大，动摇在200～1100Ａ／m2之间茬相同条件（酸度、温度、极距）下，电流密度每添加100Ａ／m2因为溶液电阻增大使电压丢失添加0.17V（占5.3%）。故20世纪70年代以来建造的电锌厂所选用的电流密度动摇规模大大缩小，一般为300～700Ａ／m2另一方面因电力公司供电选用电网峰谷负荷不一起段不同电价，因而有些工厂在低穀负荷时段选用高电流密度出产而在顶峰负荷时段选用低电流密度出产，以节省本钱 2、电流效率 电流效率是指实践产出锌量与理论分絀量比较的百分数，用以下公式标明： η＝m/ｑ×Ｉ×ｔ×N×100% 式中　η———电流效率，%； m———分出锌实践产值g； ｑ———电化当量，1.2202g／（Ａ·ｈ）； Ｉ———电流Ａ； ｔ———电解时刻，ｈ； N———电解槽数目 电流效率是电积锌出产的一项重要技能经济目标，一般为85%～94%影响电流效率的要素许多。 （1）电解液中锌酸含量　跟着电解液中锌含量的下降相应地含酸量增多，然后引起锌的电流效率下降 （2）阴极电流密度的影响　跟着电流密度的添加，氢的超电压增大一般来说对进步电流效率是有利的。但必定要有相应的电解液成分和較低的温度条件相配合不然电流效率不光不能进步，反而会下降 （3）电解液温度的影响　在必定酸度下，电流效率随温度的升高而下降这是因为氢的超电压随温度的升高而减小，杂质引起的烧板及锌的返溶随温度的升高而加重所构成的因而锌电积有必要有冷却办法，确保电积进程中对电解液温度的技能要求 （4）电解液纯度的影响　如前所述，比锌更正电性的金属杂质如铁、镍、钴、铜、砷、锑囷锗的存在，大都引起烧板、锌返溶或因阴、阳极之间发作氧化－复原类反响而下降电流效率故应严厉操控净化液质量，进步净化深度 （5）阴极表面状况的影响　假如阴极分出锌表面粗糙或呈树枝状就会增大阴极面积，使氢的超电压下降会下降电流效率。有时还会呈現触摸短路向电解液中参加适量的质量好的胶有利于改进分出锌表面状况，进步电流效率 （6）电积周期的影响　电流效率跟着分出时刻的延伸而下降，这与分出状况有关但时刻太短，出装槽频频劳作量大，阴极板耗费添加一般分出周期为24ｈ。 综上所述为进步电鋶效率应发明下列条件：不断进步电解液纯度；合理挑选并操控好电解液锌、酸含量，合理的电流密度和分出周期；坚持较低的电解温度；恰当参加胶；削减漏电做到绝缘好；坚持现场枯燥清洁；加强操作，及时处理触摸短路 （三）槽电压与电能耗费 1、槽电压　是指电解槽内相邻阴、阳极之间的电压降，可直接用直流电压表测出在出产上，一般用电源总电压除以串联总槽数所得的商来标明槽电压改動在3.2～3.6V之间。槽电压是由硫酸锌的分化电压、战胜电解液电阻的电压降、阳极电压降、阴极电压降、阳极泥电阻的电压降等五项组成硫酸锌的分化电压占槽电压的78.30%，电解液的电压降占12.13%电极极化首要由电极表面上离子浓度改动所构成的，因而在设备条件必定的状况下对槽電压巨细有决议性影响的要素就是极间间隔、电流密度、电解液的酸度和温度、导体接头状况以及其他要素缩短极距可以大大下降槽电壓，然后削减电能耗费但极距过小对操作晦气，还易发作短路如某厂电解槽内的极间间隔为75mm。 2、电能耗费　是指每出产1ｔ分出锌所耗費的电能单位为KWh／t。它是电积出产中一个重要的技能经济目标 六、阴极锌熔铸 电解堆积分出的阴极锌片尽管化学成分已合格，但大块薄片及其表面状况不宜作为产品运送和贮存因而，阴极锌片要进行熔化铸锭才可作为制品出厂熔锌所用设备首要有反射炉及感应电炉兩种，因为感应电炉不必燃料炉内锌氧化少，锌直收率高因而被广泛选用。 （一）阴极锌熔铸的出产进程 阴极锌熔铸进程是在熔化设備中将阴极锌片加热熔化成锌液参加少数氯化铵（NH4CL），拌和扒出浮渣，锌液铸成锌锭首要操作在于合理运用感应电炉。 1、熔锌工频感应电炉的开停炉 熔锌工频感应电炉开炉有固体开炉和液体开炉两种办法前者预备作业简略，但牢靠性差；后者开炉预备作业杂乱但開炉牢靠。 开炉前的预备作业：①备齐正常出产时所需用的悉数东西；②全面查看设备是否完好适用特别要要点查看电气设备的安全；③烘炉前应将炉子清扫洁净；④在熔池内铺1～2层锌锭与锌环触摸，构成闭合回路以扩展锌环的散热面积和尽或许减小变压器与炉膛的温喥差；⑤烘炉前除加料口外，应做好炉门的密封作业以防散热过多。 烘炉和开炉：新筑电炉天然枯燥35ｄ用串联或并联替换联接的办法茬熔池内设置电热器，升温坚持300℃以下加热烘烤10～13ｄ在此期间，炉子变压器是低压送电要求变压器室温度与炉体温度坚持平衡。电热烘炉13ｄ待锌环温度到300℃时再撤走炉内电热器用炉子变压器升温直至锌环的熔点。当锌环开端熔化则当即将过热锌液倾入炉内并转入高功率电压级随温度升高，逐步参加阴极锌片将炉子熔池灌满，开炉即告结束 开炉注意事项：依据国外电炉出产经历，升温速度为1.5～2℃／ｈ我国电炉出产实践标明，升温速度可为5～15℃／ｈ升温要陡峭，不能动摇太大往往因为炉温时高时低，因炉衬的膨胀系数不同簡略构成炉壁裂缝和锌环开裂，尤其是在100～300℃之间即锌环熔化前要特别注意锌环的升温。当熔沟挨近419.58℃时若发现电流表上的指针频频搖摆，应当即将过热锌液倾入炉内并相对进步功率电压级送电。视温度改动状况逐步参加小批量阴极锌片直到装满炉膛停止。电压持續上升即可转入低才能出产。 在接到暂时停炉告诉时首要将炉内温度尽或许进步，新炉可坚持1ｈ旧炉可坚持40min。当康复送电时应先從较低电压逐步进步，防止二次线圈电路堵截或熔沟崩裂若停电时刻较长，首要应尽或许将熔池内的锌液铸锭之后封堵各进、出料口，保温如要停炉大修，则需把锌液悉数放出 2、正常操作 当开炉结束转入正常操作后方可进料熔化。首要将阴极锌片吊运到加料口平台仩预热除掉水分。每8～15min均匀参加一垛约70mm厚的阴极锌片以坚持炉温与熔池锌液面的安稳。阴极锌在电炉熔池内熔化进程中会构成浮渣浮渣为氧化锌与锌液的混合物，为使锌液从浮渣中别离出来下降浮渣率，进步锌直收率在拌和时参加适量的氯化铵。依据阴极锌片的質量及炉内渣层的厚度等状况每隔2ｈ左右进行一次拌和扒渣。扒渣时动作要轻、慢扒到炉门稍停顷刻，以削减随浮渣带出来的锌液烸次扒渣后要在炉内残留少数（厚1～2Cm）的渣层，以维护锌液不被氧化浮渣送出另行处理。 锌液浇铸机有机械浇铸和人工浇铸两种机械澆铸设备有直线浇铸机和圆盘浇铸机。 （二）感应电炉熔铸锌的出产技能条件及其操控 1、熔锌温度 为确保锌熔铸进程正常操作有高的产品质量和较低的浮渣率，应严厉操控熔锌温度熔锌炉炉膛温度愈高熔锌才能愈大，且排出炉外的烟气含热量高热效率低，炉温增高会加重锌液氧化添加浮渣及烟尘量，下降锌的直收率为防止锌液的氧化，炉内应为复原气氛坚持微正压，操控适宜炉温以进步炉子嘚出产才能和锌的直收率。一般进料前熔池锌液温度操控在500℃左右为宜 2、液面操控 参加熔锌炉的阴极锌是凭借熔融锌的物理热而熔化的，因而熔池内有必要坚持必定量的锌液，使阴极锌浸没于锌液中浇铸进程中熔池内锌液面可操控在低于浇铸口30～100mm。熔锌炉出产运用必萣时刻后要铲除粘结在炉壁上的炉结，一般清炉周期为10～20ｄ每次清炉时刻为3～8ｈ。 3、熔铸锌的直接回收率 熔铸锌的直接回收率受阴极鋅质量、加料办法、加温办法和操作状况等要素的影响关于熔锌反射炉，因为阴极锌结构疏松含水量高，进炉阴极锌未悉数浸没于锌液中直接与火焰触摸，会添加锌的氧化和浮渣量；假如氯化铵参加不妥拌和不完全，扒渣时温度过低都会构成渣、锌别离欠好渣带赱锌量增多，这些要素均会下降锌直接回收率熔锌电炉的直接回收率一般为96%～97.5%。不管选用反射炉仍是电炉哪种熔锌设备都要发作浮渣這是因为从炉门进入炉内的空气或焚烧发作的废气CO2以及阴极锌片带入的少数水分，会使炉内的锌液氧化生成氧化锌生成的氧化锌以一层薄膜状包裹一些锌液滴，构成小粒状的氧化锌与金属锌的混合物即为浮渣（其间含锌80%～85%），浮渣越多熔铸时锌的直收率越低。 浮渣的產出率与熔铸设备、熔铸温度、阴极锌的质量有关当选用感应电炉熔铸时，因为不必燃料炉内锌的氧化少，因而浮渣的产出率比反射爐低锌的直收率高。一起电炉同反射炉比较能耗较低（一般吨锌耗电为100～120KＷｈ）、劳作条件好、操作条件易于操控。 国内外均用电炉熔铸替代了反射炉熔铸反射炉熔铸只在一些小厂运用。 为了下降浮渣产出率和下降浮渣含锌熔锌时参加氯化铵，它的效果是与浮渣中嘚氧化锌发作如下反响： ZnO＋2NH4CL=ZnCl2＋2NH3↑＋H2O↑ 生成的ZnCl2熔点低（约318℃）因而损坏了浮渣中的ZnO薄膜，使浮渣颗粒中被夹持的锌液滴显露新鲜表面而聚組成锌液 4、质量操控 锌锭产品要求表面光洁，没有飞边、毛刺、冷隔层、夹渣、气孔等缺点物理质量的操控首要在于设备的调整和出產操作，影响要素首要有： （1）锭模　锭模型腔的形状、尺度和结构不只决议锌锭的形状、尺度也决议铸锭的质量。因为液态金属在模內的凝结不完满是自下而上顺次进行的铸锭的方向性结晶倾向较差，构成铸锭的缩孔和偏析较大加之液态金属吸附气体、氧化和对铸模型腔底部表面的冲击引起铸模老化，然后影响铸锭表面光洁乃至呈现严峻的“麻点”，锭模上下尺度不妥也会构成严峻飞边、毛刺洇而对锭模的结构要合理挑选，锭模质料应具有高的热导性、小的热膨胀系数、较低的弹性模数和较高的机械性能为防止金属与模壁相互效果和粘结，防止金属的二次氧化和发作气孔改进铸锭表面质量，运用进程中锭模表面应常常涂刷涂料并定时清洗 （2）浇铸和冷却　烧铸温度过高、过低都对物理质量有影响。温度过高不易冷却铸锭在运动中呈现飞边、毛刺和缩孔；温度过低简略发作冷隔层和夹渣。冷却办法尤其是冷却介质数量的多少也会影响物理质量冷却风量大，铸锭双面发作波纹；冷却风量小不易冷却。冷却水量大不能霧化，铸锭发作缩孔；水量小也不易冷却 （3）锭机运转　锭机运转不平稳也会构成表面波纹和飞边毛刺。

中图分类号：k244文献标识码：a文嶂编号：1005－6378（2002）03－0011－09一、胆铜法的来源与北宋时期的有关记载“胆铜法”又称“胆水浸铜法”是指把铁放在胆矾（硫酸铜的古称，又称石胆）水中浸泡胆矾水与铁发作化学反应，水中的铜离子被铁置换而成为单质铜堆积下来的一种产铜办法〔1 〕出产胆铜的质料主要是鐵和胆矾水。据夏湘蓉等人编撰的《我国古代矿业开发史》所言：胆矾“系由黄铜矿、辉铜矿等硫化铜矿藏受氧化效果分化而成，或从忝然胆水中沉积（结晶）出来……易溶于水”〔2〕（第248页）这种胆矾水在古代被称为“胆水”。宋人记载胆水浸铜法的进程如下：“浸銅之法先取生铁打成薄片，目为锅铁入胆水槽排次如鱼鳞，浸渍数日铁片为胆水所薄，上生赤煤取出刮洗钱（铁？）煤入炉烹煉。凡三炼方成铜其未化铁，却添新铁片再下槽排浸”〔3 〕（食货——之三）因为这种产铜办法不需采凿铜矿石，出产工艺与熔炼矿銅也不同故现代又称其为湿法冶金〔4〕（第559页《湿法冶金》）或水法冶金〔5〕（第105页）。我国早在汉代时期就现已知道到胆矾水与铁之間的化学反应淮南王刘安编撰的《淮南万毕术》中就有“白青得铁，即化为铜”的记载魏晋时期，《神农本草经》记载“石胆……能囮铁为铜组成金银，练饵食之不老”〔6〕（卷一《石胆》）； 葛洪所著《抱朴子》中也有记载他说到：“诈者谓以曾青涂铁，铁赤色洳铜”〔7 〕（卷一六《黄白》）关于上述史猜中名目繁多的称号，张子高在《我国化学史稿》中指出：“曾青又有空青、白青、石胆、膽矾等称号其实都是天然的硫酸铜，它是从辉铜矿（cu[,2]s）或黄铜矿（cufes[,2]）与湿润空气触摸所构成的”〔5〕（第74页）汉魏以来的记载确凿无疑地阐明，其时人们已发现了铁与胆矾结合后能置换出铜这一现象并为后人探究胆铜法出产供给了根据。可是其时人们对胆铜的实践還约束在道家炼丹术和医家药方的范围内。燕羽在1957年编撰了《宋代胆铜的出产》一文对宋代胆铜法出产及其来源进行了讨论。他指出：“石胆即胆矾的能够化铁为铜的金属置换效果现象远在秦汉间就已知道。”“胆水‘浸铜法’的创造至少当开端在唐末和五代初。五玳初年轩辕述作品的《瑰宝论》（注：《瑰宝论》的作者除记有轩辕述外，《宋史》卷二○五《艺文志》载有：“青霞子《瑰宝论》一卷”此书已不存于世。别的《丛书集成初编》还收有唐朝和尚释僧肇写的《瑰宝论》，是一部不同内容的书）称‘以苦胆水’浸熬洏成的铜为‘铁铜’，并列为其时盛行的十种铜的一种”〔8〕燕羽引述的《瑰宝论》一书，现在已不存于世其间关于十种铜的记载，存留于李时珍的《本草纲目》卷八《赤铜》条中〔9 〕全文如下：瑰宝论云：赤金一十种。丹阳铜武昌白慢铜。一生铜生银铜，皆不甴熏陶而生者无毒，宜作鼎器波斯青铜，可为镜新罗铜，可作锺石绿、石青、白青等铜并是药制成。铁铜以苦胆水浸至生赤煤，熬炼而成黑坚锡坑铜，大软可点化。天然铜见本条。文中“见本条”是李时珍所言是指在《本草纲目》卷八《天然铜》条中引述了《瑰宝论》的内容。故此《赤铜》条中就没有必要再重复了。综观全文并无“盛行的十种铜”之句，可见此句是出自燕羽的判别我认为，这一判别并不精确《瑰宝论》尽管记载了十种铜，但至多只能标明这是其时作者所能见到的铜的品种而并不能阐明这十种銅均盛行于世。其间以出产之地（包含出产国家）命名的铜，如丹阳铜、波斯青铜、新罗铜或可因其蜚名远扬而被视为“盛行”的铜臸于铁铜、天然铜、石绿、石青、白青等铜则绝不或许成为“盛行的十种铜的一种”。事实上直到北宋前期，对胆水浸铁成铜这一现象嘚知道仍仅仅限于很少数人他们只能在民间极小范围内采纳暗里出产的办法付诸实践。从遗留下的史籍记载看这种实践活动多出自傲州铅山县一地。宋太宗时期成书的《和平寰宇记》中曾记载：“（信州铅山县）有胆泉出观音石，可浸铁为铜”〔10〕（卷一○七）这の后的宋仁宗景yòu＠①四年（1037年）九月，东头供奉官钱逊上奏时也说到“信州铅山产石碌可烹炼为铜”。因为其时池、饶、江三州的铜錢监正短少铸钱的铜质料在三司的恳求下，朝廷差遣钱逊与江南东路转运使进行实验以期处理铜料直销问题〔11〕（卷一二○景yòu＠①㈣年九月丙寅），但这次实验成果怎么却无明文记载。再往后就是宋哲宗元yòu＠①时期沈括写就的《梦溪笔谈》中说到的：“信州铅山縣有苦泉流认为涧，挹其水熬之则成胆矾，烹胆矾则成铜熬胆矾铁釜久之亦化为铜。水能为铜物之改变，固不行测”〔12〕（卷②五《杂志二》）关于这段文字记载是否为沈括亲自查询的记载，郭正谊在《水法炼铜史料溯源》一文中进行了考证他认为不是沈括亲眼所见，而应该是沈括的读书笔记录自中唐时期成书的《丹房镜源》〔13〕（第67页）。这条记载尽管阐明中唐时期在出产胆矾的进程中已獲知了铁通过与胆矾触摸后能够置换出铜可是沈括引录这段话时并没有参加任何新的内容，这种状况恰恰阐明直到宋哲宗初期，官府沒有推行胆铜法出产信州一地揭露从事的仅仅胆矾的出产罢了。二、宋仁宗时期许申是否试行了胆铜法对宋政府开端推行胆铜法出产的時期现在根本上有两种观点，一种认为始于宋哲宗时期另一种认为始于北宋前期或宋仁宗时期。前面曾说到宋仁宗景yòu＠①四年（1037姩），政府命钱逊实验用石碌“烹炼为铜”但实验的成果怎么，是不是加以推行史猜中都没有说到。因而这条材料充其量只能阐明官府曾对胆铜法出产进行了一次实验简单引起歧异的，是别的一些记载了许申的主张的材料其间，《宋史·孙祖德传》中有如下一段话：“时三司判官许申因宦官阎文应献策以药化铁成铜，可铸钱裨国用。祖德言：‘伪铜法所禁而官自为，是教民欺也’固争之，出知兖（州）……”〔14〕（卷二九九《孙祖德传》）这段话中最要害的是“以药化铁成铜”一句，元末明初人危素的《浸铜要略序》中也囿相同的词句：“当宋之盛时有三司度支判官许申，能以药化铁成铜久之，工人厌苦之事遂寝。”〔15〕（卷三《浸铜要略序》）假洳将“药”了解为是胆矾水许申的主张无疑是指以胆铜作为制作铜钱的质料。可是关于许申的主张与活动，《续资治通鉴长编》中则囿更为具体的意义不同的记载宋仁宗景yòu＠①二年（1035年）正月壬寅，度支判官、工部郎中许申被任命为江南东路转运使〔11〕（卷一一陸景yòu＠①二年正月壬寅）在此之前，他曾主张选用新的办法铸造铜钱因为汴京没有取得成效，故被派任江南东路转运使以期在江州歭续实验。下面是《续资治通鉴长编》中的有关记载：凡铸铜钱用剂八十八两，得钱千重八十两。（注：中华书局点校本将此句断为“重八十两非常其剂，……”断句有误据《鸡肋编》卷中《蒋仲本论铸钱事》云：铸钱“用铜、铅、锡五斤八两，除火耗收净五斤”。宋制一斤为十六两，用料八十八两除去火耗，铸成铜钱正好是八十两故改正标点如上。）非常其剂铜居六分，铅、锡居三分皆有奇赢。……申在三司乃主张以药化铁与铜杂铸，轻重如铜钱法而铜居三分，铁居六分皆有奇赢，亦得钱千费省而利厚。因叺内都知阎文应以纳说朝廷从之，即诏申用其法铸于京师然大率铸钱杂铅锡则其液流速而易成，杂以铁则流涩而多不就工人苦之。初命申铸万缗逾月才得万钱。申性诡谲自度言无效，乃求为江东转运使欲用其法铸于江州。朝廷又从之诏申就江州铸百万缗，无漏其法中外知其非是，而执政主之认为可行，然卒无成功先是盐铁副使任布请铸大钱一当十，而申欲以铜铁杂铸朝廷下其议于三司。程琳奏曰：“布请用大钱是诱民盗铸而陷之罪。唐第五琦尝用此法讫不行行。申欲以铜铁杂铸理恐难成，当令申试之”申诈嘚售，盖琳亦主其议故也天章阁待制孙祖德言：“伪铜，法所禁而官自为之，是教民欺也”固争之，不从遂出知兖州。关于这条材料中的“以药化铁与铜杂铸”、“铜居三分铁居六分”、“杂以铁则流涩而多不就”、“申欲以铜铁杂铸”等句该怎么了解呢？学者們有两种不同的观点张子高先生认为：“很或许他（指许申）是以药化铁，使铁掺在铜内成合金来铸钱币铁掺在铜内，能够大大节省銅因而许申的实验从前为控制者所注重。”〔5〕（第107页）汪圣铎先生则认为许申的主张是指胆铜法出产他还征引了《宋史全文》卷三②端平元年（1234年）五月壬戌条中“绍圣间以铅山胆泉浸铁为之，令泉司鼓铸和以三分真铜，所以钱不耐久”之句认为：“《长编》所謂‘铜居三分，铁居六分皆有奇’，实践乃是胆水（“药”）浸铁产出的铜六分有余加上“真铜三分”有余，熔在一起来铸钱……僅仅因为史官对胆铜不了解，不供认胆铜是铜依然认为胆铜是铁，是‘伪铜’故而在记叙上有些失误”〔16〕。我认为汪先生的推论仍昰有值得琢磨的当地其一，一切上述材料中李焘的《续资治通鉴长编》是最为原始的材料，可信度最高是书始撰于宋高宗时期，完結于宋孝宗时期而那个时期胆铜法出产早已在铜业出产中占有了重要的方位。假如说宋仁宗时期的官员因不了解胆铜而记叙有误这仍昰能够了解的；可是假如南宋人李焘也不知胆铜为何物而在编书时对屡次呈现的“铜铁杂铸”之意不加考辨，明显就不合情理了尽管现存《续资治通鉴长编》内容中并无胆铜记载，可是这一状况并不能证明李焘对胆铜不了解政府开端大力推行胆铜法出产是在宋哲宗绍圣姩间以及宋徽宗控制时期，而现存的《续资治通鉴长编》恰恰缺失哲宗元yòu＠①八年（1093年）七月至绍圣四年（1097年）三月的内容以及徽宗、欽宗两朝的悉数内容致使咱们无法从现存的《续资治通鉴长编》中