锆英砂生产 工艺流程图
沸腾氯化法制备氧氯化锆的工艺研究
沸腾氯化法制备氧氯化锆的工艺研究摘要:采用沸腾氯化法制备氧氯化锆的技术工艺是目前最先进的工艺技术路线,利用沸腾氯化炉进行水解、加热、结晶生产出高纯氧氯化锆和高附加值的四氯化硅产品。
它具有低成本、低消耗、产品纯度高等优势。
关键词:沸腾氯化法,氯化炉,加热系统,蒸发,结晶,氧氯化锆,四氯化硅氧氯化锆是一种制备锆系列材料的重要中间产品,重要用途之一是用来制备含锆化学制品,如碳酸锆、硫酸锆、硝酸锆、醋酸锆等。
锆英砂直接沸腾氯化法,是我国参考国外技术自行开发的一项技术,先将原料锆英砂,还原剂石油焦经过磨细混匀后进入料仓,由螺旋送料器送入沸腾氯化炉进行氯化,由工频电炉加热沸腾氯化炉内的石墨管对沸腾氯化炉内的锆英砂和石油焦进行加热使锆英砂氯化为ZrCl4和SiCl4,ZrCl4分别收集在三个冷凝器中,SiCl4由于沸点较低,进入经过冷冻控制的列管冷凝器和收集器中收集。
然后将ZrCl4水解制得氧氯化锆。
相关的化学反应方程式:ZrSiO4 + 4C + 4Cl2 = ZrCl4 + SiCl4 + 4COZrCl4 + H2O = ZrOCl2 +2HCl综上所述氯化法制取氧氯化锆,分为两个步骤:先将含锆物料如锆英砂、二氧化锆、碳化锆氯化制得四氯化锆,再将四氯化锆水解结晶即可值得氧氯化锆。
由于氧氯化锆或由此制得的硫酸锆是萃取分离锆铪时的中间物料,氯化水解法制取氧氯化锆较碱熔法具有流程紧凑、“三废”较易处理,环保投资少等优点。
一、氧氯化锆工艺的研究背景由于资源消耗、环境污染等方面的原因,美国、欧洲、日本等发达经济体已经相继减少或停止氧氯化锆的生产,除了南非、印度等少数国家还有少量的氧氯化锆生产外,其余氧氯化锆产能几乎全部集中在我国占世界总产量95%以上;目前,我国已经成为世界上最大的氧氯化锆生产国、消费国和出口国。
氧氯化锆行业产能过剩,利润大幅下滑;面对如此严峻形势,要发展、增加收益,出路之一就是节约能源、降低消耗,用最少的投入去获取最大的经济效益。
锆英石特种耐火材料生产工艺
锆英石特种耐火材料生产工艺1.锆英石特种耐火材料的概述锆英石耐火材料由于具有一系列优良的性能,被广泛用于冶金工业和玻璃、陶瓷工业中。
早在1939~1941年间,国外就有人研究用于玻璃工业的致密锆英石砖。
今天,锆英石耐火材料巳成为国外玻璃和玻璃纤维工业中必不可少的一种耐火材料。
锆英石广泛分布在岩浆岩、沉积岩、变质岩内。
由于其物理化学性质稳定,易富集在经长期搬运和反复冲刷的沉积物中。
某些滨海砂矿中锆英石含量丰富。
我国出产的锆英石矿砂外观呈黄色、褐灰、灰色,细砂状。
颜色的不同主要与其杂质中的铁的氧化程度有关,此外,也和杂质中的铀和牡的含量有关。
锆英石在理论上应含67.23%的ZrO 2和32.77%的SiO 2(重量百分比)。
实际上锆英石矿砂都含有不同量的杂质,使ZrO 2与SiO 2的比例偏离理论值。
锆英石的真比重为4.6~4.7,平均莫氏硬度为7.5。
锆英石材料的热膨胀系数等性能列于表1中。
从ZrO 2~SiO 2相图上可看出锆英石在1676士7℃要分解成四方氧化锆和方石英(见图1)ZrSiO 4−−−→←︒±C71676ZrO 2+SiO 2锆英石中存在杂质对其分解有显著影响。
由于锆英石在高温要分解,因此,作为耐火材料其长期使用温度应在1600℃以下。
表1 锆英石材料的性能序号 性 能 数 值1.温度 ℃ 膨胀系数×103度-1100 500 900 1100 1.17 3.93 4.35 4.182.温度 ℃电阻率 欧—厘米 592 971 1192 1478 1.03×1071.41×1051.87×1042.40×1033.温度 ℃导热系数 卡/秒·厘米·度 100 400 10000.016 0.012 0.01 4.荷重软化 开始温度2公斤/厘米2压缩4%温度 1680 ℃1715 ℃图1 ZrO2—SiO2相图2.锆英石耐火材料制造工艺玻璃和玻纤窑炉主要要求用高致密的锆英石耐火材料,其制造工艺同一般陶瓷工艺相仿,包括原料处理、成型、素坯干燥、烧冷加工。
海南锆英砂开采方案
保定海锆钛砂矿资源开发与利用方案曾轩1, 2,阳宁1, 2,金星1, 2,张明1, 2(1. 深海矿产资源开发利用技术国家重点实验室,湖南长沙,410012;2. 长沙矿冶研究院有限责任公司深海矿产资源开发利用研究所,湖南长沙,410012)摘要:分析海南省万宁市保定海锆钛砂矿的矿产资源概况、地质构造、海洋水文气象条件、开采技术条件、资源储量情况、产品需求情况以及技术经济条件,结合深海采矿中海上开采、管道输送、尾矿处理等技术,提出在海上进行采矿及粗选、粗精矿输送上岸精选、尾矿回填的整体方案。
提出海上射吸式船采矿、采矿船上布置筛分−螺旋重选工艺进行粗选、粗精矿由自卸砂驳船运上岸、粗选尾矿管运至采空区回填、岸上粗精矿由强磁选−湿法重选−磁电联合选矿工艺进行精选。
对海上作业安全、开采环境影响进行分析,提出相应的解决方案。
关键词:滨海砂矿;海洋采矿;开发方案中图分类号:P744.2 文献标志码:A 文章编号:1672−7207(2011)S2−0277−08 Exploitation and utilization scheme of ZrTi placers in Baoding SeaZENG Xuan1, 2, YANG Ning1, 2, JIN Xing1, 2, ZHANG Ming1, 2(1. State Key Laboratory of Exploitation and Utilization of Deep-sea Mineral Resources, Changsha 410012, China;2. The Research Department of Exploitation and Utilization of Deep-sea Mineral Resources,Changsha Research Institute of Mining and Metallurgy Co., Ltd, Changsha 4 10012, China)Abstract: The Zi-Ti placer in Baoding Sea, Wanning, Hainan Province, China, was analyzed in various aspects such asits general situation, mine reserve, product demand, geological structure, marine hydrometeorology, mining technologyand technical economics. Based on these elaborated analysis, a practical scheme was proposed for th e exploration ofoffshore placers in large scales and the use of de ep sea mining technologies, including offshore producing, pipelinetran sportation and tailing deposal. In addi-tion, it is suggested that rougher concentrate by a combined heavy separation process of screen separating-spiral concentration employed in the firesuction ship on which placers are mi ned is shippedby dumping barges to the coast, and fined by another combined proces s of high intensity magnetic separationwet process-magnetic electric joint separation, while the tailings are pipeline-transported to backfill the underground goafs.Solutions are provided as well according to offshore working safety and e nvironmental impacts.Key words: beach placers; ocean mining; exploration scheme锆英石主要用于制作耐火材料、铸型用砂、陶瓷及搪瓷器具等,我国70%锆英砂用于陶瓷工业,消费量约占全球产量的35%,其中80%的锆英砂依赖进口,是锆英砂第一大进口国。
生产工艺流程图
1.不定型耐火材料生产工艺不定型耐火材料是由骨料和粉料、结合剂或另掺外加剂按照一定比例组合成的混合料,能直接实用或加适当的液体调配后使用。
**公司生产的不定型耐火材料按照生产方法和使用方法不同,可分为浇注料、可塑料、捣打料、喷补料、投射料、涂抹料、火泥料,各种补炉料等。
各类不定型耐火材料的生产工艺如图所示。
粉尘不定型产品(1)破碎:首先将大颗粒原料经颚式破碎机破碎成小颗粒,再经对辊破碎机或圆锥破碎机进一步破碎成更小的颗粒。
该工序产生破碎机噪声(N1-1)和原料粉尘(G1-1)产生。
(2)筛分:将加工完成的颗粒料经斗氏提升机提升至筛分机进行筛分,筛分后符合规格的原料进入各自料仓,不符合规格的原料继续进行破碎。
该工序产生筛分机噪声(N1-2)和原料粉尘(G1-2)产生。
(3)粉碎:部分产品还需要经过雷蒙磨粉机磨成200~300目以下的粉料,然后再进入各自料仓。
该工序产生雷蒙机噪声(N1-3)和原料粉尘(G1-3)产生。
(4)配料:将高位料仓中的粉料分别经自动配料系统按照一定的比例准确称量后,通过给料机送入混炼机中,同时,将经称量后的结合剂(主要为纸浆、糊精和水)也加入到混炼机中。
高位料仓中的粉料40%是破碎生产的粉料,60%为外购的规格料。
该阶段振动给料机会产生一定噪声(N1-4),同时在给料过程中也会产生粉尘(G1-4)。
(5)混炼:在强制混炼机中,将不同组分和粒度的物料同适量的结合剂经混合和挤压作用达到分布均匀和充分润湿,然后以泥料的形式进入到泥料罐中。
在混炼过程中会产生一定的噪声(N1-5)和粉尘(G1-5)。
(6)灌装:将混炼好的泥料通过自动灌装机灌装到包装袋中,进行封装。
该工序产生灌装机噪声(N1-6)和粉尘(G1-6)产生。
2.碱性耐火砖生产工艺碱性耐火材料主要是指以氧化镁、氧化钙为主要成分的耐火材料,对碱性渣有较强的抗侵蚀能力,主要用于平炉、吹氧转炉、电炉、有色金属冶炼设备以及一些高温设备上。
石英砂生产工艺及流程图
石英砂生产工艺流程图(1)铸造用硅砂生产工艺流程图(2)覆膜砂生产工艺流程图(3)石油压裂支撑剂生产工艺流程图石英砂生产工艺一.生产流程(一)原料交接车间负责人到仓库领取原矿,称重后填写《出库单》。
(二)矿石破碎1.进行矿石破碎前做好自身防护,配带防护眼镜.口罩.防护帽。
戴好防护手套并加垫皮垫,防止手部造成震伤。
2.一般矿石破碎到3-5cm之间,像核桃大小,个头均匀。
水晶矿石根据原矿性质确定破碎大小,一般为5cm。
3.区分合格与不合格矿石,分开放置,不合格矿石存放在规则区域。
4.自查合格的矿石按大小区分,3-5cm矿石装入40kg标准筐;3cm以下合格矿石挑出后单独存放。
5.矿石装筐时一定要使用叉子筛着装筐;6.装筐计量后存放至待检区排列整齐。
(三)矿石清洗1.将验收合格的矿石按照一池100筐标准放入清洗池并用清水除污,冲掉矿石表面附着的杂质。
清洗时操作人员必须穿着干净的防护水靴。
2.添加助剂时应注意安全,规范操作方式。
首先将助剂管放入池中,并尽量放低管口以防止助剂飞溅,然后打开阀门,待助剂溶液没过矿石之后,关闭阀门,将管口置于高处以防止余液流出。
3.自身防护:操作人员须戴胶皮加长手套及防护眼镜,穿着干净的防护水靴,防止助剂溅入皮肤.眼睛或脚面,造成伤害。
如发现防护手套或水靴有破损情况,立即更换。
4.浸泡清洗:由化验室对采购助剂进行实际测试,计算添加量。
助剂池中矿石重量约4吨,首次加注清水,水深以没过矿石为准,混合溶液经取样测定合格后开始浸泡。
5.重复使用时,首先将剩余溶液取样到化验室检测,并计算助剂补加量,用循环泵循环1个小时,取样测定合格后开始浸泡。
以后清水逐渐减少,但助剂溶液深度仍高于矿石。
6.浸泡过程中用干净塑料布遮盖,使用前先检查确认塑料布是否完好无损,发现破损用胶带修复,防止助剂液体挥发。
7.用抽水泵实现两池之间的助剂流动,以此循环使用。
8.浸泡结束后先用清水将矿石冲洗3遍,洗净表面的助剂溶液后,用清水浸泡24小时,再用清水冲洗3遍,测量PH值在6-7之间时提出。
锆英石精矿制取高纯锆产品研究
锆英石精矿制取高纯锆产品研究周新木,董雪平,陈慧勤(南昌大学化学系江西南昌 330031)摘要:对锆英石矿水浸不溶料进行转型,并对除硅后的酸分解料液采用N235萃取除杂的方法,较好实现了除铁、钛、钠杂质,提高产品纯度,同时降低了洗酸用量。
关键词:氯氧化锆;萃取;除杂中图分类号:TF84114;TF111133 文献标识码:A 文章编号:1007-7545(2007)05-0033-03Study on Prep aring H igh 2purity Zirconium Products from Zircon C oncentrateZHOU Xin 2mu ,DON G Xue 2ping ,C H EN Hui 2qin(Depart ment of Chemistry ,Nanchang University ,Jiangxi 330047,China )Abstract :The insoluble materials of leached zircon concent rate is t ransformed ,N235is used to ext ract t he imp urity f rom t he de 2silicon acid decomposition solution 1The result s show t hat t he imp urities such as iron ,titanium and sodium have been removed and t he p urity of t he product is imp roved ,while t he washing acid is also reduced 1K eyw ords :Zirconium oxychloride ;Ext raction ;Imp urity removal作者简介:周新木(1952-),男,江西瑞昌人,教授 锆产品在原子能工业、化工、冶金、电子等领域有着广泛应用,其中氧化锆是一种具有高熔点、高沸点、导热系数小、热膨胀系数大、耐磨性好、抗腐蚀性能优良等特点的无机非金属材料。
用初级原料(铝矾土、锆英砂) 冶炼锆刚玉磨料的工业技术研究
用初级原料(铝矾土、锆英砂)冶炼锆刚玉磨料的工业技术研究一、前言锆刚玉是以工业铝氧粉(或矾土)、工业氧化锆(或锆英砂)为主要原材料,配入适当的添加剂一起在电弧炉内经2000℃左右的高温熔炼,冷却结晶而成。
然后经破碎、分级、整形、磁选、筛分等工艺处理,制得适合所需用途的颗粒料。
这种材料的特点是韧性好、强度高,既具有氧化铝的硬度和强度,又具有氧化锆的抗磨性和抗冲击韧性,用于高速重负荷磨削和强冲力磨削中,效果特别显著。
本文介绍的是以最普通的初级原料铝矾土、锆英砂为主原料,配以适量的添加剂,经电弧炉高温熔炼和制粒等加工,生产出适合高速重负荷磨加工用(含ZrO225%)的优质锆刚玉磨料。
本工业性研究工业在实施以前,相关研制单位和研究工作者曾进行了多年的技术分析和相关的研制准备工作。
结合当时背景情况,整体工作方案是在既要着力解决国内高速重负荷磨加工用锆刚玉磨料的急需,又要同时保证技术可行、经济合理、生产组织简单易行、内外环境达标的前提下拟定的;本技术研究方案的重大突破是在国际上首次采用低价的初级原材料铝矾土、锆英砂代替了价格昂贵的工业氧化铝和工业氧化锆做主原料,配以适量的添加剂,经过多道生产工序,为我国磨具生产厂家制造出适合高速重负荷磨加工用的(含ZrO225%)优质锆刚玉磨料。
1986年,中国第七砂轮厂承担了贵州省下达的“II型锆刚玉样品研制”这一重点攻关项目。
进过三年的艰苦努力,成功研制出了(含ZrO225%±)锆刚玉样品,并于1988年年底通过了贵州省省级技术鉴定,鉴定认为:“样品各项指标接近美国诺顿公司80年代同类产品水平……,建议转入中间试验。
”1989年,第七砂轮厂将该项目转入中间试验。
1990年小批量中试试产品投入市场,并提供国内重负荷磨具制造厂家进行试用,取得了良好的效果,1992年初,经改进后的七砂锆刚玉产品,被列为贵州省重点技术开发项目,并荣获机械工业部及贵州省科技进步奖。
二、研究工作简介(一)、准备工作1、国内外样品、主原料分析对比表一、国内外锆刚玉样品分析对比表2、国内外锆刚玉磨料生产主原料分析对比对表1、2、分析可知:①、美国诺顿公司冶炼锆刚玉用主原料采用高纯氧化铝和脱硅处理的高纯氧化锆,其冶炼工艺简单、产品化学指标稳定,物象控制相对容易,但成本造价很高。
电熔锆刚玉砖的生产工艺
玻璃窑用电熔锆刚玉砖的熔铸工艺路玉超摘要近年来,我国熔铸耐火材料熔铸工艺方面有了很大发展,详细介绍了AZS 锆刚玉砖从原料、制模到浇铸以及浇铸后退火的全过程,着重讲述了熔融工艺、浇铸工艺以及浇铸过程中产生的缺陷和防治方法。
关键词:AZS高刚玉砖砂型熔融工艺浇铸工艺缺陷冒口目录一熔化工艺 (3)1. AZS原料 (3)2.电弧炉工作原理 (3)3.AZS熔化原理 (3)3.1 熔化过程的物理化学反应 (3)4. 熔融工艺 (5)4.1 还原法 (5)4.2 氧化法 (5)二.砂型的制作 (6)1. 砂型制备的原料 (6)1.1 有较好的透气性 (6)1.2 有良好的耐热冲击强度 (6)1.3有良好的热机械性能 (6)1.4锆刚玉砖表面不产生化学粘砂 (6)2. 砂型的制作工艺 (6)三.浇铸 (7)1. 浇铸的方法 (7)1.1普通浇铸法 (7)1.2 倾斜浇铸法 (7)1.3 无缩孔浇铸 (7)2. 浇铸过程的特征 (7)3. 浇铸工艺 (8)3.1 浇铸温度 (8)3.2浇铸速度和浇铸时间 (8)3.3 补浇 (9)4. 浇铸与浇铸中气孔的关系 (9)4.1 由铸型材料引发的气孔 (9)4.2 由浇铸操作引发的气孔 (9)5. 浇铸过程中的缺陷及防治措施 (10)5.1 浇铸过程中的缺陷 (10)5.2 铸件中缩松的形成及其影响因素 (11)5.3 减少铸件缩松和缩孔的基本方法 (11)5.4冒口 (11)四.AZS退火工艺 (12)1. 铸件的凝固 (12)2. 铸件的退火 (13)2.1 保温箱退火法 (13)2.2 隧道窑退火 (13)结论 (14)参考文献 (14)玻璃窑用锆刚玉砖的熔铸工艺一 熔化工艺1.AZS 原料AZS 用原料有五种:氧化铝、锆英砂、富锆砂、纯碱、硼砂。
1) 氧化铝的引入一般选用工业氧化铝,生产要求其含水量应小于0.3%,烧失量最好小于0.15%,一吨AZS-33电熔砖约需0.62吨氧化铝。