氯化浸出ppt课件
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浸出法取油(油脂制取技术课件)
随着丙酮、乙醇、甲醇与油脂介电常数差距的加 大,室温时它们与油脂的相互溶解度减小,随着 温度的升高其相互溶解度增加。
水的介电常数是81,油脂在溶剂中的溶解度随溶 剂含水量的增加而降低。
油料的浸出
一、油脂浸出的基本原理
油脂浸出过程主要是利用油料中的油脂能够溶解在选 定溶剂中的特性,并借它们之间相互进行扩散的过程, 而这个过程又是处在溶剂与料坯或预榨饼有相对运动 的情况下进行的,故它就兼有分子扩散和对流扩散两 种传质形式。
温度
浸出过程的温度由油料温度,溶剂温度 和它们的数量之比所确定。
浸出过程的温度较大地影响到浸出的速 度和深度。
在温度较高时,分子的无秩序热运动得到 加强,溶剂和油的粘度下降,因而减小了传 质阻力,提高了扩散速度。
时间 油料的浸出深度与浸出时间有着密切的 关系。在油料内,外部结构相同的情况下, 浸出时间是影响浸出深度的重要因素。
无论在何种条件下油料经浸出后的残油 随时间的延长而降低,当达到一定程度后 这种降低的幅度就会大为减小。
浸出时间与料坯含油量的关系
图5-1 浸出时间与料胚含油量的关系
表5-3 浸出时间
工厂名称
辽宁省大连油脂 工业总厂
吉林省胶河县植 物油厂
湖北省沔阳县油 厂
湖北省天门县油 脂一厂
浙江省海宁实验 油厂
介电常数 3.0~3.2 4.3~4.6
水的介电常数是81,油脂在溶剂中的溶解度随溶 剂含水量的增加而降低。
油料的浸出
一、油脂浸出的基本原理
油脂浸出过程主要是利用油料中的油脂能够溶解在选 定溶剂中的特性,并借它们之间相互进行扩散的过程, 而这个过程又是处在溶剂与料坯或预榨饼有相对运动 的情况下进行的,故它就兼有分子扩散和对流扩散两 种传质形式。
温度
浸出过程的温度由油料温度,溶剂温度 和它们的数量之比所确定。
浸出过程的温度较大地影响到浸出的速 度和深度。
在温度较高时,分子的无秩序热运动得到 加强,溶剂和油的粘度下降,因而减小了传 质阻力,提高了扩散速度。
时间 油料的浸出深度与浸出时间有着密切的 关系。在油料内,外部结构相同的情况下, 浸出时间是影响浸出深度的重要因素。
无论在何种条件下油料经浸出后的残油 随时间的延长而降低,当达到一定程度后 这种降低的幅度就会大为减小。
浸出时间与料坯含油量的关系
图5-1 浸出时间与料胚含油量的关系
表5-3 浸出时间
工厂名称
辽宁省大连油脂 工业总厂
吉林省胶河县植 物油厂
湖北省沔阳县油 厂
湖北省天门县油 脂一厂
浙江省海宁实验 油厂
介电常数 3.0~3.2 4.3~4.6
冶金原理精品PPT课件
冶金原理精品课程
二、金属氧化物与氯的反应 在冶金过程中有时要氯化处理的物料,如 低品位贫矿,黄铁矿烧渣,锡渣等,其中的金 属往往是以氧化物的形式存在,因此研究氧化 物的氯化作用更有实际意义。 金属氧化物被氯气氯化的反应通式如下
冶金原理精品课程
MeO +Cl2 === MeCl2 +O2 反应的标准吉布斯自由能变化为:
冶金原理精品课程
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图5-1与氧化物的标准生成吉布斯自由 能的图类似,曲线位置的高低表示了金属与 氯反应时亲和力的大小。金属氯化物生成吉 布斯自由能曲线在图中的位置越低,表示该 金属氯化物的生成吉布斯自由能越负,它就 越稳定而难于分解。而且,曲线位置处于下 面的金属可以将曲线位置较上面的金属氯化 物中的金属置换出来。例如在1273K温度下:
冶金原理精品课程
金属氧化物与氯气反应的—T关系已有人 测出,列于图5-2,图5-3中。从图中可见: SiO2、TiO2 、Al2O3、Fe2O3、MgO在标准状 态下不能被氯气氯化。而许多金属的氧化物如 PbO、Cu2O、CdO、NiO、ZnO、CoO、BiO 可以被氯气氯化。
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三、金属氧化物的加碳氯化反应
某些金属氧化物氯化反应的热力学数据 表明,下列反应的平衡常数小于1,或者最 多接近于1:
MeO +Cl2 === MeCl2 +O2
二、金属氧化物与氯的反应 在冶金过程中有时要氯化处理的物料,如 低品位贫矿,黄铁矿烧渣,锡渣等,其中的金 属往往是以氧化物的形式存在,因此研究氧化 物的氯化作用更有实际意义。 金属氧化物被氯气氯化的反应通式如下
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MeO +Cl2 === MeCl2 +O2 反应的标准吉布斯自由能变化为:
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图5-1与氧化物的标准生成吉布斯自由 能的图类似,曲线位置的高低表示了金属与 氯反应时亲和力的大小。金属氯化物生成吉 布斯自由能曲线在图中的位置越低,表示该 金属氯化物的生成吉布斯自由能越负,它就 越稳定而难于分解。而且,曲线位置处于下 面的金属可以将曲线位置较上面的金属氯化 物中的金属置换出来。例如在1273K温度下:
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金属氧化物与氯气反应的—T关系已有人 测出,列于图5-2,图5-3中。从图中可见: SiO2、TiO2 、Al2O3、Fe2O3、MgO在标准状 态下不能被氯气氯化。而许多金属的氧化物如 PbO、Cu2O、CdO、NiO、ZnO、CoO、BiO 可以被氯气氯化。
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三、金属氧化物的加碳氯化反应
某些金属氧化物氯化反应的热力学数据 表明,下列反应的平衡常数小于1,或者最 多接近于1:
MeO +Cl2 === MeCl2 +O2
第2章 浸出
•配位溶解
•氧化还原溶解
•氧化 — 配位(王水)溶解
2.3.4 电势-pH值图 基本公式: rGT RT ln K ZE F
电位-pH图用来表达一种元素的不同价态物种之间的 平衡关系,其纵坐标为平衡电极电位,横坐标为pH值。
整个图由水平线、垂直线和斜线组成。这三种线将 坐标面分成若干区域,分别代表不同的热力学稳定区域。
水平线表示一个与溶液pH无关的氧化还原反应的平衡电 极电位值;
垂直线表示一个无电子参加的反应的平衡与pH的关系; 斜线表示一个氧化还原反应,即有电子参加又有氢离子 或氢氧根离子参加时,其平衡电位与pH的关系。
电位-pH图的分类
根据有没有氢离子或氢氧根离子参加反应,可将水溶 液中的反应分为三类: (1)只有氢离子参加的反应:如
第2章 浸出
2.1 概述
2.1.1浸出过程的定义
浸出:在水溶液中利用浸出剂与固体原料作用,使 有价元素变为可溶性化合物进入水溶液,而主要 伴生元素留在浸出渣中,也又相反的情况。
浸出指标:浸出率。
2.1.2浸出过程的化学反应
(1)简单溶解,例如:锌焙砂中的硫酸锌; (2)无价态变化的化学溶解;例如:
化合物直接溶解于酸或碱; 复分解反应。
(2)某些难溶于水的化合物与酸作用,化合物的阴离子按 下式转化为气相:
MeS(s) + H2SO4 → MeSO4(eq) + H2S↑ 或 MeCO3(s) + H2SO4 → MeSO4(eq) + H2CO3
《湿法冶金浸出》PPT课件
28 2018年11月25日星期日
但是,现在还无法知道各物质的自由焓的绝对 值,而采用选定某种状态做为标准取其相对值。 通常规定在反应的温度及标准状态下即1大气压 下,最稳定状态的单质的自由焓为零。 根据这个规定,其他物质的标准生成自由 焓,就是在标准状态下,由稳定状态的单质生 成一摩尔该物质时反应的标准自由焓变化ΔGθ生 θ )。在很多手册中列出了298.15K时各种 ( 或 Δ G 成 f 物质的标准生成自由焓。
湿法冶金--浸出
1 2018年11月25日星期日
第一节 概述
什么是湿法冶金?
利用某种溶剂,借助化学反应(包括氧化、 还原、中和、水解及络合等反应),对原 料中的金属进行提取和分离的冶金过程。
湿法冶金的应用
湿法冶金作为一项独立的技术是在第二次 世界大战时期迅速发展起来的,在金、银、 铜、镍、钴、锌、铀、钨、钼和稀有金属 的提取以及氧化铝的生产都要用到湿法冶 金。
MeO(s)+H2SO4
®MeSO
Me(OH)3(l)+NaOH
®NaMe(OH)4(l)
4(l)+H2O
(3) (4)
式(3)可举硫化锌精矿经氧化焙烧后的酸浸出为 例,式(4)可用三水铝石型土矿碱浸出为例。
11 2018年11月25日星期日
( 2 ) 某 些 难 溶 于 水 的 化 合 物 ( 如 MeS 、
但是,现在还无法知道各物质的自由焓的绝对 值,而采用选定某种状态做为标准取其相对值。 通常规定在反应的温度及标准状态下即1大气压 下,最稳定状态的单质的自由焓为零。 根据这个规定,其他物质的标准生成自由 焓,就是在标准状态下,由稳定状态的单质生 成一摩尔该物质时反应的标准自由焓变化ΔGθ生 θ )。在很多手册中列出了298.15K时各种 ( 或 Δ G 成 f 物质的标准生成自由焓。
湿法冶金--浸出
1 2018年11月25日星期日
第一节 概述
什么是湿法冶金?
利用某种溶剂,借助化学反应(包括氧化、 还原、中和、水解及络合等反应),对原 料中的金属进行提取和分离的冶金过程。
湿法冶金的应用
湿法冶金作为一项独立的技术是在第二次 世界大战时期迅速发展起来的,在金、银、 铜、镍、钴、锌、铀、钨、钼和稀有金属 的提取以及氧化铝的生产都要用到湿法冶 金。
MeO(s)+H2SO4
®MeSO
Me(OH)3(l)+NaOH
®NaMe(OH)4(l)
4(l)+H2O
(3) (4)
式(3)可举硫化锌精矿经氧化焙烧后的酸浸出为 例,式(4)可用三水铝石型土矿碱浸出为例。
11 2018年11月25日星期日
( 2 ) 某 些 难 溶 于 水 的 化 合 物 ( 如 MeS 、
3-浸出法
石墨的碱浸法:
石墨经浮选后,精矿中的杂质主要是极细粒浸
染在石墨鳞片中的部分硅酸盐矿物,以及钾、 钠、钙、镁、铁、铝等的化合物。
石墨精矿中除去这些杂质的最常用和最成熟的
办法是采用碱浸法(碱酸法)。
20:59 19
石墨的碱浸法
原理:
石墨中的杂质(硅酸盐等),在500
℃以上的 高温下与氢氧化钠起反应,一部分生成物溶于 水的反应产物,被水浸出除去; 酸中和,生成溶于水的氯化铁等,通过洗涤而 除去。
25
20:59
碱浸法
碱浸法(强碱高温熔融法)只适 合于石墨、金刚石等化学性质非 常稳定的有用矿物,其它情况下 不适用。
20:59
26
酸浸法
非金属矿物在实现特殊工业用途之前,常见的是 要除掉矿物中的着色杂质,主要是其中所含的铁 的各种化合物,如Fe2O3、FeO、Fe(OH) 3、 Fe(OH)2、Fe3O4等。 其中有些铁是以单体矿物或矿物包裹体存在。 有些是以薄膜铁的形式附着于矿物表面、裂隙或 结构层间。 适用范围:酸浸法是除去非金属矿物中单体褐铁 矿及薄膜铁的比较有效的方法。
化为SiF4气体逸出。 SiO2+4HF(气)=SiF4↑+2H2O
20:59
37
氢氟酸对石墨中硅酸盐杂质的溶解作用
采用氢氟法提纯石墨,产品纯度可达99%以上。 由于氢氟酸具有毒性和严重腐蚀性,生产过程必 须采取严格防护措施。 如果采用气体HF干法提纯石墨,则反应是在一个 镀铅的转筒中进行,或在一个立式炉中分批进行, 使气体透过松散的石墨原料而外逸。
铜矿的提取与浸出过程
混合型铜矿:采用联合工艺,如浮选-酸浸联合工艺
难处理铜矿:采用生物浸出、高压浸出等特殊工艺
氧化铜矿:主要采用酸浸法,浸出剂为硫酸、硝酸等
铜矿尾矿:采用回收工艺,如磁选、浮选等
铜矿废水:采用净化处理工艺,如沉淀、吸附等
铜矿提取与浸出技术的经济效益分析
铜矿提取与浸出技术的成本效益分析
铜矿提取与浸出技术的经济效益预测
4
铜矿提取与浸出技术的发展趋势
新技术的研究与应用
生物浸出技术:利用微生物提取铜,环保高效
离子交换技术:通过离子交换树脂提取铜,选择性强
溶剂萃取技术:利用有机溶剂提取铜,快速高效
电化学浸出技术:利用电化学反应提取铜,节能环保
高效低耗的提取与浸出技术
环保要求:满足环保标准,减少对环境的影响
发展趋势:向高效、低耗、环保方向发展
氯化浸出法:使用氯化物作为浸出剂,将铜矿中的铜溶解出来
生物提取法
单击此处输入(你的)智能图形项正文,文字是您思想的提炼,请尽量言简意赅的阐述观点
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a. 培养微生物:选择合适的微生物菌种,进行培养和扩增b. 浸出:将微生物接种到含铜矿石中,进行浸出反应c. 回收:将浸出液中的铜离子沉淀或吸附,进行回收
浸出条件:温度、pH值、氧气浓度、营养物质等
浸出过程基础知识
在有氧及络合剂存在下浸 出,如氰化法。
呈离子吸附态 离子吸附稀土矿
用电解质溶液如NaCl溶液 解吸
习题: 1. 什么是湿法冶金,包括哪些单元过程? 2. 浸出过程按使用溶剂可分为哪几类? 3 . 浸出过程的化学反应有哪几类?写出代表反应 4.浸出在湿法冶金中的地位和作用。
ZnS(s)十H2SO4十1/2O2= ZnSO4(aq)十S(s)+H2O (1—3)
辉锑矿等有色金属硫化矿的氯盐浸出(或氯化浸出):
Sb2S(s)十6FeCl3(aq)=2SbCl(aq)十6FeCl(aq)十3S(s)
(1—4)
FeCl2(aq)十1/2C12=FeCl3(aq)
原生铀矿的碳酸盐浸出:
实训项目
浸出的工艺技术条件控制、 浸 出设备开车、正常、停车操作仿 真实训
浓缩过滤设备的开车、正常工况、 停车操作仿真实训
浸出生产工艺的校内实训
1.2 浸出的基本理论
浸出的定义
浸出是湿法冶金中的一个关 键单元操作,是用适当的浸 出剂选择性地与固体物料中 某个组元或一些组分发生化 学反应,使之溶解,形成含 有欲提取金属的溶液,并由 此与其他不溶组分初步分离 的过程。
常用浸出剂有酸、碱、盐的水 溶液,利用简单溶解、氧化还 原和络合等化学反应使有价金 属进入溶液。
包括矿石物料、精矿、冶金中 间物料(如焙砂、金属锍、阳极 泥等)或称为固体废弃物或冶金 废料的废矿石、烟尘、炉渣等, 也包括二次资源利用中的各种 物料。
卤化冶金介绍课件
在有还原剂存在时,由于还原剂(碳)能降低氧的分压,能使本 来不能进行的氯化反应变为可行。 MeO+Cl2=MeCl2+1/2O2 C+O2=CO2 (8-4) (8-5)
C+1/2O2=CO
由(4)×2+(5)得 2MeO+C+2Cl2=2MeCl2+CO2 由(4)+(6)得 MeO+C+C12=MeCl2+CO
化的曲线,该线是由左至右向下倾斜的,这预示着在用HCl作氯 化剂时随着温度的升高,其氯化能力将下降。 Cu2O、PbO、Ag2O、CdO、CoO、NiO、ZnO等金属氧化物与HCl 反应时ΔG0为负值,因此在标准状态下它们可以被HCl所氯化。 SiO2、TiO2、A12O3、Cr2O3、SnO2等被HCl氯化反应的ΔG0为正值,
8.1氯化反应的热力学
8.1.1金属与氯的反应
氯的化学活泼性很强, 绝大多数金属很易被氯 气氯化生成金属氯化物。 为了便于比较,将其都 换算成与1mol氯气反应 的标准生成吉布斯自由 能变化。
凡金属氯化物生成吉 布斯自由能曲线位置 越在图的下面,则表 示该金属氯化物的生
8.1.2金属氧化物与氯的反应
图8-2
图8-2
图 8 -3
(2)热力学条件分析:提高氯气分压、降低产物浓度、降低氧气分压等有利。
(1) SiO2、Ti02、A12O3、Fe2O3、MgO在标准状态下不能被氯气氯化。许多 金属的氧化物如PbO、Cu2O、CdO、NiO、ZnO、CoO、BiO可以被氯气所 氯化。
C+1/2O2=CO
由(4)×2+(5)得 2MeO+C+2Cl2=2MeCl2+CO2 由(4)+(6)得 MeO+C+C12=MeCl2+CO
化的曲线,该线是由左至右向下倾斜的,这预示着在用HCl作氯 化剂时随着温度的升高,其氯化能力将下降。 Cu2O、PbO、Ag2O、CdO、CoO、NiO、ZnO等金属氧化物与HCl 反应时ΔG0为负值,因此在标准状态下它们可以被HCl所氯化。 SiO2、TiO2、A12O3、Cr2O3、SnO2等被HCl氯化反应的ΔG0为正值,
8.1氯化反应的热力学
8.1.1金属与氯的反应
氯的化学活泼性很强, 绝大多数金属很易被氯 气氯化生成金属氯化物。 为了便于比较,将其都 换算成与1mol氯气反应 的标准生成吉布斯自由 能变化。
凡金属氯化物生成吉 布斯自由能曲线位置 越在图的下面,则表 示该金属氯化物的生
8.1.2金属氧化物与氯的反应
图8-2
图8-2
图 8 -3
(2)热力学条件分析:提高氯气分压、降低产物浓度、降低氧气分压等有利。
(1) SiO2、Ti02、A12O3、Fe2O3、MgO在标准状态下不能被氯气氯化。许多 金属的氧化物如PbO、Cu2O、CdO、NiO、ZnO、CoO、BiO可以被氯气所 氯化。
7.2-湿法冶金浸出过程
时,几乎所有硫化物在酸中都不稳定。
◆脉石矿物中,碳酸盐、钙镁氧化物等在低酸和室温下 都容易与酸反应,游离态的二氧化硅则在酸中不溶解, 铁、铝氧化物在酸中也较稳定,但水和黏土和其它酸溶 性硅酸盐则能部分溶于酸,溶解度随酸度和温度提高而
增大。
2)碱性浸出的矿物特性 ◆ 矿石中的某些氧化物、硫化物、和硫酸盐能够与碳酸盐溶
A 线表示在上图中。
根据原电池反应原理,知道
a Fe 3 a Fe 2
对UO2的氧化反应。
2 2Fe3 UO2 UO2 2 Fe 2
从上图可以看出,随着反应的进行, 由于三价铁离子 活度不断下降和二价铁离子活度上升,而 降低,但
a Fe 3
UO 2
2
UO 2
则相反地由于 a UO 2 的升高而增大,
7.2.1
浸出物料及浸出剂
浸出是湿法冶金中最重要的单元过程。浸
出的目的是选择适当的溶剂使矿石、精矿或冶
炼中间产品中的有价成分或有害杂质选择性溶
解,使其转入溶液中,达到有价成分与有害杂
质或与脉石分离之目的。浸出物料也可能是冶 炼后的残渣、阳极泥、废合金等。
一、浸出物料
矿石和精矿通常都是由一系列的矿物组成,成分十分
(3)难溶于水的有价金属化合物与另一种金属的可溶性盐发生
复分解反应,形成第二种金属的难溶盐和第一种金属的可溶性
氯化浸出ppt课件
3. 氯气浸出…安松精炼厂
安松精炼厂的高镍锍,细颗粒已采用盐酸 浸出,粗颗粒(-100目)则采用氯气浸出。 浸出流程如图5-14所示。
23
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3. 氯气浸出…安松精炼厂
在浸出及沉铜时要求控制的电势如图5-15及图5-16所示。
电势=315mቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ时,镍浸出率 为80%,铜浸出率为15%; 电势=280mv时,镍浸出率 为78%,铜浸出率为5%; 电势=350mv时,镍浸出率 为90%,铜浸出率为40%;
4
1. 氯化浸出…概述
常温、常压条件下氯化浸出就可达到在其他介质中需加温、 加压才能达到的效果。
氯化剂:能将金属转化为氯化物的试剂叫氯化剂。如:盐 酸、氯气、氯盐(次氯酸钠、氯酸钠)等。
根据浸出剂分类:盐酸浸出和氯气浸出 氯化浸出是湿法氯化冶金的基本过程。当浸出过程同时附
加分离的密度时,就叫选择性浸出。
由于氯化剂化学反应活性强,供应充足、廉价,多数金属 氯化物在水中溶解度大及适应的原料宽等优点,使湿法氯 化冶金技术在贵金属、稀有金属、以及轻金属、重有色金 属提取冶金中和烧渣、烟尘、废料的综合利用中获得广泛 应用。
2
1. 氯化浸出…概述
氯化冶金工艺的研究早在20世纪50年代由鹰桥公司率先进行。研究发 展了细磨高锍盐酸浸出-萃取分离铁钴-结晶NiCl2-沸腾焙烧生产 NiO产品的工艺。
第二章 浸出
k a A( OX ) RT φ(1) = φ(Θ) + ln( m )原反应等于反应(2)减反应( ) 1 1 ZF a(Re) p m RT aB ( OX ) ⋅ a A(Re) E = φ( 2 ) − φ(1) = φ(Θ) − φ(Θ) − ( f ) 2 1 k ZF ln aB (Re) ⋅ a A( OX )
2011-9-21/19:25:58 1
(3)有氧化还原反应的化学溶解ZnS+H2SO4+O2得到硫 酸锌和硫及水; (4)有配合物生成的化学溶解。
1.3浸出过程的分类 浸出过程的分类
(1)酸浸;(2)碱浸;(3)氨浸;(4)氧浸; (5)氯化浸出(氯盐浸出硫化矿Sb2S3); 5 Sb (6)细菌浸出:直接得到可溶液性的硫酸盐 (CuFeS2+O2+细菌); (7)电化浸出:电场作用下利用阳极氧化硫化矿。 有的浸出采用上述几种浸出同时使用。
Φ
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2.3.2电位 电位-pH图的绘制 电位 图的绘制
电位-pH图的纵坐标为平衡电极电位,横坐标为pH 值,整个图由水平线、垂直线和斜线组成。由者三种线将 坐标面分成若干区域,分别代表不同的热力学稳定区域。 水平线表示一个与溶液pH无关的氧化还原反应的平衡电极 电位值,垂直线表示一个无电子参加的反应的平衡与pH的 pH 关系,斜线表示一个氧化还原反应即有电子参加又有氢离 子或氢氧根离子参加时,其平衡电位与pH的关系。 步骤:①写出体系可能存在的反应;②计算各反应的标准 吉布斯自由能;③根据反应的标准吉布斯自由能与电位 之间的关系计算电位-pH关系式;④绘制电位-pH图。
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(3)有氧化还原反应的化学溶解ZnS+H2SO4+O2得到硫 酸锌和硫及水; (4)有配合物生成的化学溶解。
1.3浸出过程的分类 浸出过程的分类
(1)酸浸;(2)碱浸;(3)氨浸;(4)氧浸; (5)氯化浸出(氯盐浸出硫化矿Sb2S3); 5 Sb (6)细菌浸出:直接得到可溶液性的硫酸盐 (CuFeS2+O2+细菌); (7)电化浸出:电场作用下利用阳极氧化硫化矿。 有的浸出采用上述几种浸出同时使用。
Φ
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2.3.2电位 电位-pH图的绘制 电位 图的绘制
电位-pH图的纵坐标为平衡电极电位,横坐标为pH 值,整个图由水平线、垂直线和斜线组成。由者三种线将 坐标面分成若干区域,分别代表不同的热力学稳定区域。 水平线表示一个与溶液pH无关的氧化还原反应的平衡电极 电位值,垂直线表示一个无电子参加的反应的平衡与pH的 pH 关系,斜线表示一个氧化还原反应即有电子参加又有氢离 子或氢氧根离子参加时,其平衡电位与pH的关系。 步骤:①写出体系可能存在的反应;②计算各反应的标准 吉布斯自由能;③根据反应的标准吉布斯自由能与电位 之间的关系计算电位-pH关系式;④绘制电位-pH图。
海绵钛生产工艺 ppt课件
8
三个温度区间
电炉还原熔炼钛铁矿的最高温度约达2000K。从热力学上这 些反应均可Leabharlann Baidu行;并随温度的升高,反应的倾向均增大。
~1500k :固相反应;主要是氧化铁被还原为铁,TiO2还原很 少
1500k~1800k:液相还原反应,除氧化铁被还原为铁,部分 TiO2还原为低价氧化钛
1800k~:TiO2还原为低价氧化钛的量增加,并生成TiC和TiFe合金
CO2等气体从炉顶逸出。每隔一定时间从氯化炉底部
排渣口排放废渣。
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16
熔盐氯化特点
适用于CaO, MgO 含量高的富钛料。 产物杂质少 产物中TiCl4分压高 产生废盐,增加了“三废”处理的负担
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17
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4.2 粗制四氯化钛中的杂质分类及处理方法
主要方程式: FeTiO3+C(CO)=Fe+TiO2+CO(CO2)
优点:工艺简单,副产品金属铁可以直接应用,不产生
固体和液体废料,电炉煤气可以回收利用,三废少,工厂 占地面积小,是一种高效的冶炼方法。
缺点:主要是分离除铁,除去非铁杂质能力差,耗电量
大,限于电力充足地区使用。
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在熔炼过程中,不同价的钛化合物是共存的,它们的数量的
湿法冶金-第10章 选择性氯化冶金
G0
G0 MgCl2
GM0 eO
一些金属氧化物在标准状 态下不能被氯气氯化。
6
2.3 金属氧化物的加碳氯化的反应
MeO Cl2
MeCl2
1 2
O2
C O2 CO2
1 C 2 O2 CO
(1) (2) (3)
2MeO C 2Cl2 2MeCl2 CO2 MeO C Cl2 MeCl2 CO
例题:金属钛的生产方法。
Mg Cl2 MgCl2
1
1
2 Ti Cl2 2 TiCl4
来自百度文库
G10 (1) G20 (2)
Mg
1 2
TiCl4
MgCl2
1 Ti 2
(3)
G30 G10 G20
5
2.2 金属氧化物与氯的反应
MeO Cl2
MeCl2
1 2 O2
(E)
G0 270370 90.75T lg T 464 .68T
水蒸气与氯的反应:
H 2O
Cl2
2HCl
1 2
O2
NaCl的氯化作用主要是通过SO2或SO3的促进作用, 使其分解为氯和HCl实现的。
13
4 氯化反应的动力学
第4章 湿法冶金浸出过程
Microbio-hydrometallurgy
5 堆浸的优点
堆浸的优点: • 1)投资少,成本低; • 2)省去了能耗大的细磨和固液分离工序, 简化了工艺过程; • 3)灵活性大,适合于处理偏远地区的小矿 点; • 4)矿堆可在地表,也可设在井下,尾渣返 回充填,减少了环境污染, • 5)堆浸适用于不适合进行搅拌浸出的贫矿
RW RtWt CV .100 .100 RW RW
渣计浸出率
液计浸出率
η为金属浸出率(%), ,W为原料干质量(Kg) ,R为金 属品位(%),V为浸出液体积(L),C为金属浓度(Kg/L), W为浸出渣干质量(Kg),Rt为渣品位(%).
第二节
浸出方法
综合利用矿产资源的要求和能源、环保等
表4-1 常见金属矿物的名称及组成
表4-1 常见金属矿物的名称及组成(续表)
二、矿物浸出特性和浸出剂的选择
1、矿物浸出特性 1)酸性浸出的矿物特性 ◆大部分金属的氧化物和含氧酸盐都能溶于酸中; ◆大部分金属硫化物都不易与酸作用,只有少数硫化物 (如FeS、NiS、CoS、MnS等),但是在有氧化剂存在
方面的因素影响促使湿法冶金的发展。,从而
形成了许多不同的进出方法。进出方法的分类
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
也是多种多样。按固液接触方式可分为搅拌浸
出和渗滤浸出。按浸出时温度压力条件可分为 常压浸出和热压浸出,按浸出的试剂又可分为 水溶剂浸出和非水溶剂浸出等。
5 堆浸的优点
堆浸的优点: • 1)投资少,成本低; • 2)省去了能耗大的细磨和固液分离工序, 简化了工艺过程; • 3)灵活性大,适合于处理偏远地区的小矿 点; • 4)矿堆可在地表,也可设在井下,尾渣返 回充填,减少了环境污染, • 5)堆浸适用于不适合进行搅拌浸出的贫矿
RW RtWt CV .100 .100 RW RW
渣计浸出率
液计浸出率
η为金属浸出率(%), ,W为原料干质量(Kg) ,R为金 属品位(%),V为浸出液体积(L),C为金属浓度(Kg/L), W为浸出渣干质量(Kg),Rt为渣品位(%).
第二节
浸出方法
综合利用矿产资源的要求和能源、环保等
表4-1 常见金属矿物的名称及组成
表4-1 常见金属矿物的名称及组成(续表)
二、矿物浸出特性和浸出剂的选择
1、矿物浸出特性 1)酸性浸出的矿物特性 ◆大部分金属的氧化物和含氧酸盐都能溶于酸中; ◆大部分金属硫化物都不易与酸作用,只有少数硫化物 (如FeS、NiS、CoS、MnS等),但是在有氧化剂存在
方面的因素影响促使湿法冶金的发展。,从而
形成了许多不同的进出方法。进出方法的分类
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
也是多种多样。按固液接触方式可分为搅拌浸
出和渗滤浸出。按浸出时温度压力条件可分为 常压浸出和热压浸出,按浸出的试剂又可分为 水溶剂浸出和非水溶剂浸出等。
标准电极电位与金属的腐蚀
二、浸出过程
根据浸出剂的浸出方法分类
二、浸出过程
酸浸出
最常用的浸出剂有硫酸、盐酸、硝酸,有时也用氢氟酸、 亚硫酸、王水等。
1.硫酸 硫酸是弱氧化酸,SO42 /H2SO3 0.17伏。 由于它沸点高(330℃), 在常压下可以采用较高的浸出温度,所以能强化浸出过程。 设备防腐也较易解决,是处理氧化矿的主要溶剂。也能溶 解碳酸盐、磷酸盐和硫化物等,是浸出过程应用最广的溶 剂之一。
MeO+H2SO4==MeSO4+H2O MeS+H2SO4+1/2O2==MeSO4+H2O+S0
二、浸出过程
2.硝酸 硝酸本身是强氧化剂,NO3 /NO 0.96 伏,反应能力强;但易挥
发,价格贵,一般不单独采用硝酸作浸出剂。有时仅作氧化 剂使用。 3.盐酸
盐酸能与金属、金属氧化物、碱类及某些金属硫化物作用 生成可溶性的金属氯化物。最成功的应用是钴渣和镍冰铜的 盐酸浸出。主要的浸出反应如下:
三水铝石浸出: 2Al(OH)3+2NaOH==2NaAl(OH)4 一水铝石浸出:AlOOH+NaOH+H2O==NaAl(OH)4 用碳酸钠浸出白钨矿时:
180~200C
CaWO4 +Na2CO3 ===== Na2WO4 +CaCO3
浸出条件是180~200℃,14~15大气压,钨的提取率可达 98%。
二、浸出过程
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在高酸浓度、温度不高于70℃条件下进行浸 出,仍可获得高的浸出率。
11
2. 盐酸浸出…设备、管道
由于浸出温度较低,与气体、固体、液体 接触的设备、管道均可采用普通橡胶( 到 90℃ )防腐。
12
2. 盐酸浸出…安松精炼厂
鹰桥镍矿业公司开发盐酸浸出处理高镍锍, 其克里斯蒂安松精炼厂的工艺由高镍锍盐酸浸 出、溶剂萃取净化、氯化镍结晶和制取金属镍 等工序组成。
法国镍公司也于1975年建立了处理高镍锍(含Ni75%,不含贵金属) 的氯化冶金精炼厂。先期使用盐酸浸出,后改用Cl2-FeCl3联合浸出。
3
1. 氯化浸出…概述
我国1974年开始研究氯气选择性浸出铜镍高锍磨浮产出的铜镍合金富 集贵金属技术,并应用于金川铂族金属提炼中心。 氯气或氯盐选择性浸出是氯化冶金工艺的重要方法。而选择性浸 出的关键是控制浸出过程的电位。即用适当的电极插入浸出矿浆指示 电位变化以及改变氯气和物料的加入比例,控制氧化强度,达到选择 性浸出某些组分的目的。这种技术不仅已成功应用于处理铜镍高锍, 而且对从其他重有色金属冶炼中间产品及二次资源中回收贵金属都有 良好的应用前景。
8
2. 盐酸浸出…原理
盐酸浸出过程有一定的选择性 MeS+2H+=Me2++H2S
不同的金属硫化物有不同的平衡pH值: FeS、Ni3S2、CoS的平衡pH值高,用盐酸能够浸出; Cu2S、CuS及铂族金属的平衡pH值低,很难浸出; 因此,盐酸浸出高镍锍时,镍、钴能选择地溶解,而铜和铂族
4
1. 氯化浸出…概述
常温、常压条件下氯化浸出就可达到在其他介质中需加温、 加压才能达到的效果。
氯化剂:能将金属转化为氯化物的试剂叫氯化剂。如:盐 酸、氯气、氯盐(次氯酸钠、氯酸钠)等。
根据浸出剂分类:盐酸浸出和氯气浸出 氯化浸出是湿法氯化冶金的基本过程。当浸出过程同时附
加分离的密度时,就叫选择性浸出。
7
1. 氯化浸出…金属氯化物水溶液物化性质
高温水解特性 某些金属氯化物水溶液在一定温度下可以按下式水解,
并再生出氯化剂盐酸:
MeCln
n 2
H 2O
MeOn / 2
nHCl
利用这一特征可进行金属分离。
金属氯化物电解沉积再生氯气
用NiCl2或CoCl2溶液作电解液电解,在不溶阳极再生氯 气返回浸出,在阴极获得纯镍、纯钴金属产品已工业化。
2
1. 氯化浸出…概述
氯化冶金工艺的研究早在20世纪50年代由鹰桥公司率先进行。研究发 展了细磨高锍盐酸浸出-萃取分离铁钴-结晶NiCl2-沸腾焙烧生产 NiO产品的工艺。
70年代针对含铂族金属品位高(0.12%)的铜镍高锍发展了氯气选择 性浸出,完善了氯化镍后液净化及电积镍,并再生氯气复用等技术, 形成了完整的氯化冶金工艺。
其性能见图5-11及表5-6。
16
2. 盐酸浸出…安松精炼厂
17
2. 盐酸浸出…安松精炼厂
18
盐
酸
浸
出
…
AM
AX
盐
酸
浸
出
法
19
2. 盐酸浸出…AMAX盐酸浸出
该浸出法考虑原料不同的特点,采用了三种预处理 方法:
含有NiS2的原料,采用氢气部分还原法,使之易于 浸出; 对可以制硫酸的原料,采用死焙烧脱硫; Fra Baidu bibliotek造锍熔炼得的高镍锍及含镍合金废料,混熔处理。
金属则留于浸出渣中。
9
2. 盐酸浸出…原理
在浸出液中,大多数金属离子都与Cl-形成络 阴离子,如:CoCl42-、FeCl4-、CuCl42-。而 镍不与Cl-形成络阴离子。
因此,利用这一特性,可以用胺类溶剂萃取, 以分离镍与其他金属离子。
10
2. 盐酸浸出…原理
浸出液中,氯化镍的溶解度随盐酸浓度的 增高而降低。因此,向浸出液中鼓入氯化氢, 使盐酸浓度升高,从而沉淀氯化镍。
20
2. 盐酸浸出…AMAX盐酸浸出
萃钴后萃余液浓缩水解流程见图5-13。
21
3. 氯气浸出…概述
氯气是一种强氧化剂,其氧化-还原电势很高。在水溶液中 会生成盐酸和次氯酸,次氯酸的氧化-还原电势更正。 用氯气浸出高镍锍时高镍锍中的镍、钴、铜等贱金属和 金、银、铂、钯等贵金属都会氯化进入溶液。 但镍、钴的氧化-还原电势较负,铜、贵金属的氧化-还原电 势较正。 因此,只要控制适当的电势进行浸出,即可达到选择性浸出 的目的。实践中,只要控制溶液的通氯速度和高镍锍的加入 速度,就可以把溶液的氧化-还原电势控制在适宜的范围内。22
氯化浸出
1
1. 氯化浸出…概述
氯化冶金是在氯化物介质中进行的提取冶金规程。包括: 用氯气或氯盐对含金属的物料进行熔融、焙烧、离析、浸 出、富集、分离、精炼等火法和湿法冶金方法。
由于氯化剂化学反应活性强,供应充足、廉价,多数金属 氯化物在水中溶解度大及适应的原料宽等优点,使湿法氯 化冶金技术在贵金属、稀有金属、以及轻金属、重有色金 属提取冶金中和烧渣、烟尘、废料的综合利用中获得广泛 应用。
6
1. 氯化浸出…金属氯化物水溶液物化性质
金属氯化物水溶液的沸点 杨显万等研究人员测定了NiCl2+CuCl2水溶液的沸点,并 绘制了不同气压下的等沸点图。利用这些图可以求出任意 浓度的含NiCl2与CuCl2水溶液的沸点。
活度 金属氯化物水溶液的一个重要特征是在高浓度范围内随溶 质浓度增大,其活度增加。这种情况对湿法冶金反应过程 是有利的。
工艺流程如下图所示。
13
14
2. 盐酸浸出…安松精炼厂
盐酸浸出处理的粉状高镍锍是其细粒部分, 其粒度级-325目占98%,浸出过程典型数 据见表5-5。
15
2. 盐酸浸出…安松精炼厂
萃Fe3+为磷酸三丁酯(TBP)有机相,相 比为1,用水反萃。 萃Cu2+及Co2+用盐酸处理后的三异辛酸 (11%)。
5
1. 氯化浸出…金属氯化物水溶液物化性质
金属氯化物溶解度 除PbCl2、AgCl、CuCl、TiCl、HgCl等少数几种外,金
属氯化物在水中的溶解度都很大。这一特点允许氯化冶金 过程在较高浓度下进行,从而减少设备规模和材料消耗。 金属氯化物水溶液的密度
在铜镍氯化冶金中,含镍铜氯化物溶液的密度是一个重 要参数。杨显万等研究人员发现:含两种金属氯化物水溶 液的等密度点遵守兹丹诺夫斯基规则(P375)。
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2. 盐酸浸出…设备、管道
由于浸出温度较低,与气体、固体、液体 接触的设备、管道均可采用普通橡胶( 到 90℃ )防腐。
12
2. 盐酸浸出…安松精炼厂
鹰桥镍矿业公司开发盐酸浸出处理高镍锍, 其克里斯蒂安松精炼厂的工艺由高镍锍盐酸浸 出、溶剂萃取净化、氯化镍结晶和制取金属镍 等工序组成。
法国镍公司也于1975年建立了处理高镍锍(含Ni75%,不含贵金属) 的氯化冶金精炼厂。先期使用盐酸浸出,后改用Cl2-FeCl3联合浸出。
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1. 氯化浸出…概述
我国1974年开始研究氯气选择性浸出铜镍高锍磨浮产出的铜镍合金富 集贵金属技术,并应用于金川铂族金属提炼中心。 氯气或氯盐选择性浸出是氯化冶金工艺的重要方法。而选择性浸 出的关键是控制浸出过程的电位。即用适当的电极插入浸出矿浆指示 电位变化以及改变氯气和物料的加入比例,控制氧化强度,达到选择 性浸出某些组分的目的。这种技术不仅已成功应用于处理铜镍高锍, 而且对从其他重有色金属冶炼中间产品及二次资源中回收贵金属都有 良好的应用前景。
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2. 盐酸浸出…原理
盐酸浸出过程有一定的选择性 MeS+2H+=Me2++H2S
不同的金属硫化物有不同的平衡pH值: FeS、Ni3S2、CoS的平衡pH值高,用盐酸能够浸出; Cu2S、CuS及铂族金属的平衡pH值低,很难浸出; 因此,盐酸浸出高镍锍时,镍、钴能选择地溶解,而铜和铂族
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1. 氯化浸出…概述
常温、常压条件下氯化浸出就可达到在其他介质中需加温、 加压才能达到的效果。
氯化剂:能将金属转化为氯化物的试剂叫氯化剂。如:盐 酸、氯气、氯盐(次氯酸钠、氯酸钠)等。
根据浸出剂分类:盐酸浸出和氯气浸出 氯化浸出是湿法氯化冶金的基本过程。当浸出过程同时附
加分离的密度时,就叫选择性浸出。
7
1. 氯化浸出…金属氯化物水溶液物化性质
高温水解特性 某些金属氯化物水溶液在一定温度下可以按下式水解,
并再生出氯化剂盐酸:
MeCln
n 2
H 2O
MeOn / 2
nHCl
利用这一特征可进行金属分离。
金属氯化物电解沉积再生氯气
用NiCl2或CoCl2溶液作电解液电解,在不溶阳极再生氯 气返回浸出,在阴极获得纯镍、纯钴金属产品已工业化。
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1. 氯化浸出…概述
氯化冶金工艺的研究早在20世纪50年代由鹰桥公司率先进行。研究发 展了细磨高锍盐酸浸出-萃取分离铁钴-结晶NiCl2-沸腾焙烧生产 NiO产品的工艺。
70年代针对含铂族金属品位高(0.12%)的铜镍高锍发展了氯气选择 性浸出,完善了氯化镍后液净化及电积镍,并再生氯气复用等技术, 形成了完整的氯化冶金工艺。
其性能见图5-11及表5-6。
16
2. 盐酸浸出…安松精炼厂
17
2. 盐酸浸出…安松精炼厂
18
盐
酸
浸
出
…
AM
AX
盐
酸
浸
出
法
19
2. 盐酸浸出…AMAX盐酸浸出
该浸出法考虑原料不同的特点,采用了三种预处理 方法:
含有NiS2的原料,采用氢气部分还原法,使之易于 浸出; 对可以制硫酸的原料,采用死焙烧脱硫; Fra Baidu bibliotek造锍熔炼得的高镍锍及含镍合金废料,混熔处理。
金属则留于浸出渣中。
9
2. 盐酸浸出…原理
在浸出液中,大多数金属离子都与Cl-形成络 阴离子,如:CoCl42-、FeCl4-、CuCl42-。而 镍不与Cl-形成络阴离子。
因此,利用这一特性,可以用胺类溶剂萃取, 以分离镍与其他金属离子。
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2. 盐酸浸出…原理
浸出液中,氯化镍的溶解度随盐酸浓度的 增高而降低。因此,向浸出液中鼓入氯化氢, 使盐酸浓度升高,从而沉淀氯化镍。
20
2. 盐酸浸出…AMAX盐酸浸出
萃钴后萃余液浓缩水解流程见图5-13。
21
3. 氯气浸出…概述
氯气是一种强氧化剂,其氧化-还原电势很高。在水溶液中 会生成盐酸和次氯酸,次氯酸的氧化-还原电势更正。 用氯气浸出高镍锍时高镍锍中的镍、钴、铜等贱金属和 金、银、铂、钯等贵金属都会氯化进入溶液。 但镍、钴的氧化-还原电势较负,铜、贵金属的氧化-还原电 势较正。 因此,只要控制适当的电势进行浸出,即可达到选择性浸出 的目的。实践中,只要控制溶液的通氯速度和高镍锍的加入 速度,就可以把溶液的氧化-还原电势控制在适宜的范围内。22
氯化浸出
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1. 氯化浸出…概述
氯化冶金是在氯化物介质中进行的提取冶金规程。包括: 用氯气或氯盐对含金属的物料进行熔融、焙烧、离析、浸 出、富集、分离、精炼等火法和湿法冶金方法。
由于氯化剂化学反应活性强,供应充足、廉价,多数金属 氯化物在水中溶解度大及适应的原料宽等优点,使湿法氯 化冶金技术在贵金属、稀有金属、以及轻金属、重有色金 属提取冶金中和烧渣、烟尘、废料的综合利用中获得广泛 应用。
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1. 氯化浸出…金属氯化物水溶液物化性质
金属氯化物水溶液的沸点 杨显万等研究人员测定了NiCl2+CuCl2水溶液的沸点,并 绘制了不同气压下的等沸点图。利用这些图可以求出任意 浓度的含NiCl2与CuCl2水溶液的沸点。
活度 金属氯化物水溶液的一个重要特征是在高浓度范围内随溶 质浓度增大,其活度增加。这种情况对湿法冶金反应过程 是有利的。
工艺流程如下图所示。
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2. 盐酸浸出…安松精炼厂
盐酸浸出处理的粉状高镍锍是其细粒部分, 其粒度级-325目占98%,浸出过程典型数 据见表5-5。
15
2. 盐酸浸出…安松精炼厂
萃Fe3+为磷酸三丁酯(TBP)有机相,相 比为1,用水反萃。 萃Cu2+及Co2+用盐酸处理后的三异辛酸 (11%)。
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1. 氯化浸出…金属氯化物水溶液物化性质
金属氯化物溶解度 除PbCl2、AgCl、CuCl、TiCl、HgCl等少数几种外,金
属氯化物在水中的溶解度都很大。这一特点允许氯化冶金 过程在较高浓度下进行,从而减少设备规模和材料消耗。 金属氯化物水溶液的密度
在铜镍氯化冶金中,含镍铜氯化物溶液的密度是一个重 要参数。杨显万等研究人员发现:含两种金属氯化物水溶 液的等密度点遵守兹丹诺夫斯基规则(P375)。