煅烧,焙烧与烧结的区别
煅烧,焙烧与烧结的区别
焙烧焙烧与煅烧是两种常用的化工单元工艺。
焙烧是将矿石、精矿在空气、氯气、氢气、甲烷和氧化碳等气流中不加或配加一定的物料,加热至低于炉料的熔点,发生氧化、复原或其他化学变化的单元过程,常用于无机盐工业的原料处理中,其目的是改变物料的化学组成与物理性质,便于下一步处理或制取原料气。
煅烧是在低于熔点的适当温度下,加热物料,使其分解,并除去所含结晶水、二氧化碳或三氧化硫等挥发性物质的过程。
两者的共同点是都在低于炉料熔点的高温下进展,不同点前者是原料与空气、氯气等气体以及添加剂发生化学反响,后者是物料发生分解反响,失去结晶水或挥发组分。
烧结也是一种化工单元工艺。
烧结与焙烧不同,焙烧在低于固相炉料的熔点下进展反响,而烧结需在高于炉内物料的熔点下进展反响。
烧结也与煅烧不同,煅烧是固相物料在高温下的分解过程,而烧结是物料配加复原剂、助熔剂的化学转化过程。
烧结、焙烧、煅烧虽然都是高温反响过程,但烧结是在物料熔融状态下的化学转化,这是它与焙烧、煅烧的不同之处。
焙烧1. 焙烧的分类与工业应用矿石、精矿在低于熔点的高温下,与空气、氯气、氢气等气体或添加剂起反响,改变其化学组成与物理性质的过程称为焙烧。
在无机盐工业中它是矿石处理或产品加工的一种重要方法。
焙烧过程根据反响性质可分为以下六类,每类都有许多实际工业应用。
(1)氧化焙烧硫化精矿在低于其熔点的温度下氧化,使矿石中局部或全部的金属硫化物变为氧化物,同时除去易于挥发的砷、锑、硒、碲等杂质。
硫酸生产中硫铁矿的焙烧是最典型的应用实例。
硫化铜、硫化锌矿的火法冶炼也用氧化焙烧。
硫铁矿(FeS2)焙烧的反响式为:4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2↑3FeS2+8O2=Fe3O4+6SO2↑生成的SO2就是硫酸生产的原料,而矿渣中Fe2O3与Fe3O4都存在,到底那一个比例大,要视焙烧时空气过剩量和炉温等因素而定。
一般工厂,空气过剩系数大,含Fe2O3较多;假设温度高,空气过剩系数较小,渣成黑色,且残硫高,渣中Fe3O4多。
硅藻泥原材料硅藻土焙烧、煅烧、非煅烧的区别
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟硅藻泥原材料硅藻土焙烧、煅烧、非煅烧的区别近年来,随着城乡人群生活水平的提高,以硅藻土为功能组分的硅藻泥、硅藻涂料、内墙壁材等建筑功能材料蓬勃发展、方兴未艾,在保温隔热、湿度调节、甲醛脱除等方面表现出极高的应用价值。
在硅藻泥作为当下风靡全国的环保家装材料,很少有人知道硅藻泥的起源地其实并不是中国,而是日本。
日本是个化工业很强的国家,他们的家装材料基本都是环保材质。
对于硅藻泥,家家户户基本都在用,而他们的硅藻泥基本都是用天然的非煅烧硅藻土研发硅藻泥,天然环保,呼吸调湿,很少听到甲醛污染一说。
硅藻土焙烧、煅烧、非煅烧有何区别,不同工艺加工出来的硅藻泥又有何差异?非煅烧硅藻泥真的是最好的吗?所谓焙烧是指将温度严格控制在500 摄氏度左右,将硅藻土缓慢升温,匀速焙烧2 小时以上,可以保留硅藻土的绝大部分孔隙的完整性和良好的吸附性,并且是缓慢升温、恒温加热,对有机杂质的去除比较彻底,白度高颗粒均匀。
硅藻土的功能主体为硅藻壳,其主要化学成分为无定形SiO2,此外还含有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO 和有机质等。
焙烧处理可以减少甚至消除有机物和碳酸盐等杂质,提高产物的纯度和白度,同时也有助于改善硅藻土的化学反应活性、提高建材制品的力学强度。
但在另一方面,不同的焙烧制度也可能在一定程度上改变硅藻土的孔结构,进而对硅藻土的吸附性能产生较大影响。
煅烧是指将硅藻土加入助溶剂在炉内经过900 到1150 度的高温加热10 分钟到30 分钟,助溶剂迅速融化并和硅藻土粘结在一起。
煅烧可以做到时间少、费用低,但是由于温度过高不易控制,易使硅藻土烧结、成球,需要再次研磨破碎成需要的细度,对硅藻土表面孔隙造成二次破坏。
由于助溶剂融化附着在。
金属冶炼中的烧结与煅烧技术
03
烧结与属冶炼中的重要环节,通过将 铁矿粉、熔剂、燃料等原料按照一定比例混 合,在高温下进行烧结,得到具有一定强度 和冶金性能的烧结矿。
烧结过程中,铁矿粉中的氧化铁被还原成铁 ,同时加入的熔剂和燃料等发生化学反应, 生成液相填充在矿粉颗粒之间,使烧结矿具 有较好的强度和冶金性能。
煅烧的原理与工艺流程
原理
煅烧的原理是利用高温下物料的物理和化学变化,使物料内 部的组分和结构发生变化,从而达到所需的性能和成分。
工艺流程
煅烧工艺流程一般包括原料准备、预热、加热、保温、冷却 等阶段。根据不同的物料和需求,煅烧工艺流程会有所不同 。在煅烧过程中,需要控制温度、气氛、时间等工艺参数, 以保证获得最佳的煅烧效果。
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和冶金性能。
铜矿烧结技术广泛应用于铜冶炼行业, 能够提高铜的产量和质量,降低能耗和
生产成本。
锌矿烧结
锌矿烧结是提取锌的一种方法,通过将锌矿石、熔剂、燃料等原料混合后进行高温 烧结,得到锌焙砂,再从中提取锌。
锌矿烧结过程中,锌矿石中的氧化锌被还原成锌,同时加入的熔剂发生反应,生成 液相填充在矿石颗粒之间,使烧结块具有较好的强度和冶金性能。
目的
烧结的目的是为了使物料中的各个组分或颗粒相互融合,提高其机械性能、物理性能和化学性能,以满足各种 工业应用的需求。
烧结技术的发展历程
古代烧结
早在古代,人们就已经开始使用烧结技术, 如陶瓷、砖瓦等材料的制作。
近代烧结
随着科技的发展,人们开始研究各种新型的 烧结方法和材料,如金属粉末烧结、陶瓷复 合材料等。
煅烧技术的发展历程
古代煅烧技术
现代煅烧技术
古代煅烧技术主要依靠自然条件下的 燃烧和焙烧,如烧制陶器、砖瓦等。
2024高考化学工艺流程专题
②还原焙烧:指在低于炉料熔点和还原气氛条件下,使矿石中的金属氧化物转变为相应 低价金属氧化物或金属的焙烧过程。 该焙烧过程中,一般要在矿石中附加细小的炭粒作还原剂。 还原焙烧目前主要用于处理难选的铁、锰、镍、铜、锡、锑等矿物原料。
产物 ②控制反应速率 ③控制反应物转化率和产品产率 ④控制环境温度 ⑤抑制(促进)离子 的水解 ⑥降低生产成本酸浸时酸过量的目的:为了提高矿石中某金属元素的浸取率;抑制**离 子的水解等。对有多种反应物的体系,增大便宜、易得的反应物的浓度目的是:提高其他物质 的利用率,使反应充分进行;降低生产成本等。如:增大浓度可以加快反应速率,使平衡发生 移动等。(应结合具体问题进行具体分析)。(2)控制加料的方法:逆向接触、加料顺序、缓 慢加料、间歇性加料等。
(2023·全国甲卷第26题)BaTiO3是一种压电材料。以BaSO4为原料,采用下 列路线可制备粉状BaTiO3。
回答下列问题:(1)“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是_______。(2)“焙烧”后固体产物 有BaCl2、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS。
“浸取”时主要反应的离子方程式为_______。 (1)“焙烧”步骤中,BaSO4与过量的碳粉及过量的氯化钙在高温下焙烧得到CO、BaCl2、BaS 和CaS,BaSO4被还原为BaS,因此,碳粉的主要作用是做还原剂,将BaSO4还原。(2)S2-易发生 水解生成HS-,
4.研磨:增大固体样品与溶液的接触面积,加快反应(浸取)速率或使反应更充分。
真题思演维练模型和方法模型
煅烧、焙烧、灼烧的区别
一、所需设备不同
煅烧:煅烧在工业上使用的设备一般为回转窑等。
焙烧:焙烧的设备一般为固定床、移动床、反射炉、沸腾炉、焙烧炉等。
灼烧:灼烧的设备一般为煤气灯,在实验室中的灼烧一般会用电炉、电加热套、管式炉和马弗妒等。
二、所需温度不同
煅烧:煅烧在工业上的温度一般都是大于1200摄氏度。
焙烧:焙烧的温度一般在500摄氏度到1000摄氏度之间。
灼烧:灼烧在实验室中的温度温度达1000摄氏度左右。
三、烧制原理不同
煅烧:煅烧使化合物受热离解为一种组分更简单的化合物或发生晶形转变,去除了杂质,使得有用的组分更加密集。
焙烧:对施以灼热,以驱除其中的挥发性组分把物料(如矿石)加热而不使熔化,以改变其化学组成或物理性质不加添加剂。
灼烧:物质在高温条件下发生脱水、分解、挥发等化学变化的过程。
如灼烧颜色反应、灼烧失重、灼烧残渣等。
煅烧,焙烧和烧结的区别
焙烧焙烧与煅烧就是两种常用得化工单元工艺.焙烧就是将矿石、精矿在空气、氯气、氢气、甲烷与氧化碳等气流中不加或配加一定得物料,加热至低于炉料得熔点,发生氧化、还原或其她化学变化得单元过程,常用于无机盐工业得原料处理中,其目得就是改变物料得化学组成与物理性质,便于下一步处理或制取原料气。
煅烧就是在低于熔点得适当温度下,加热物料,使其分解,并除去所含结晶水、二氧化碳或三氧化硫等挥发性物质得过程。
两者得共同点就是都在低于炉料熔点得高温下进行,不同点前者就是原料与空气、氯气等气体以及添加剂发生化学反应,后者就是物料发生分解反应,失去结晶水或挥发组分。
烧结也就是一种化工单元工艺。
烧结与焙烧不同,焙烧在低于固相炉料得熔点下进行反应,而烧结需在高于炉内物料得熔点下进行反应。
烧结也与煅烧不同,煅烧就是固相物料在高温下得分解过程,而烧结就是物料配加还原剂、助熔剂得化学转化过程.烧结、焙烧、煅烧虽然都就是高温反应过程,但烧结就是在物料熔融状态下得化学转化,这就是它与焙烧、煅烧得不同之处。
焙烧1、焙烧得分类与工业应用矿石、精矿在低于熔点得高温下,与空气、氯气、氢气等气体或添加剂起反应,改变其化学组成与物理性质得过程称为焙烧。
在无机盐工业中它就是矿石处理或产品加工得一种重要方法。
焙烧过程根据反应性质可分为以下六类,每类都有许多实际工业应用。
(1) 氧化焙烧硫化精矿在低于其熔点得温度下氧化,使矿石中部分或全部得金属硫化物变为氧化物,同时除去易于挥发得砷、锑、硒、碲等杂质.硫酸生产中硫铁矿得焙烧就是最典型得应用实例.硫化铜、硫化锌矿得火法冶炼也用氧化焙烧。
硫铁矿(FeS2)焙烧得反应式为:4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2↑3FeS2+8O2=Fe3O4+6SO2↑生成得SO2就就是硫酸生产得原料,而矿渣中Fe2O3与Fe3O4都存在,到底那一个比例大,要视焙烧时空气过剩量与炉温等因素而定。
一般工厂,空气过剩系数大,含Fe2O3较多;若温度高,空气过剩系数较小,渣成黑色,且残硫高,渣中Fe3O4多.焙烧过程中,矿中所含铝、镁、钙、钡得硫酸盐不分解,而砷、硒等杂质转入气相。
焙烧
焙烧焙烧与煅烧是两种常用的化工单元工艺。
焙烧是将矿石、精矿在空气、氯气、氢气、甲烷和氧化碳等气流中不加或配加一定的物料,加热至低于炉料的熔点,发生氧化、还原或其他化学变化的单元过程,常用于无机盐工业的原料处理中,其目的是改变物料的化学组成与物理性质,便于下一步处理或制取原料气。
煅烧是在低于熔点的适当温度下,加热物料,使其分解,并除去所含结晶水、二氧化碳或三氧化硫等挥发性物质的过程。
两者的共同点是都在低于炉料熔点的高温下进行,不同点前者是原料与空气、氯气等气体以及添加剂发生化学反应,后者是物料发生分解反应,失去结晶水或挥发组分。
烧结也是一种化工单元工艺。
烧结与焙烧不同,焙烧在低于固相炉料的熔点下进行反应,而烧结需在高于炉内物料的熔点下进行反应。
烧结也与煅烧不同,煅烧是固相物料在高温下的分解过程,而烧结是物料配加还原剂、助熔剂的化学转化过程。
烧结、焙烧、煅烧虽然都是高温反应过程,但烧结是在物料熔融状态下的化学转化,这是它与焙烧、煅烧的不同之处。
焙烧1. 焙烧的分类与工业应用矿石、精矿在低于熔点的高温下,与空气、氯气、氢气等气体或添加剂起反应,改变其化学组成与物理性质的过程称为焙烧。
在无机盐工业中它是矿石处理或产品加工的一种重要方法。
焙烧过程根据反应性质可分为以下六类,每类都有许多实际工业应用。
(1) 氧化焙烧硫化精矿在低于其熔点的温度下氧化,使矿石中部分或全部的金属硫化物变为氧化物,同时除去易于挥发的砷、锑、硒、碲等杂质。
硫酸生产中硫铁矿的焙烧是最典型的应用实例。
硫化铜、硫化锌矿的火法冶炼也用氧化焙烧。
硫铁矿(FeS2)焙烧的反应式为:4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2↑ 3FeS2+8O2=Fe3O4+6SO2↑生成的SO2就是硫酸生产的原料,而矿渣中Fe2O3与Fe3O4都存在,到底那一个比例大,要视焙烧时空气过剩量和炉温等因素而定。
一般工厂,空气过剩系数大,含Fe2O3较多;若温度高,空气过剩系数较小,渣成黑色,且残硫高,渣中Fe3O4多。
2020年高考化学工艺流程试题《焙烧、煅烧、烧结、灼烧、浸取、陈化》专业术语专题复习
2020年高考化学工艺流程试题《焙烧、煅烧、烧结、灼烧、浸
取、陈化》专业术语专题复习
一、高考试题分析(理科综合)2020年版教育部考试中心P68-70页节选如下:
二、以上是2019年全国I卷的原题和官方答案,请看该题下面看看官方
解析,有些自相矛盾:
三、下面我们再来看相关省份的这题的相关的评分细则问题:
四、一些文献展示:
1.化学工艺学作者:彭银仙主编;郑绍军副主编出版发行 : 哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社, 2018.07 ISBN号:7-5661-2013-7
2.矿物化学处理作者:李正要主编出版发行 : 北京:冶金工业出版社, 2015.06 ISBN号:978-7-5024-6914-6
沉淀完全后,让初生成的沉淀与母液一起放置一段时间,这个过程称为“陈化”,其目的是:①去除沉淀中包藏的杂质;②让沉淀晶体生长增大晶体粒径,并使其粒径分布比较均匀
化工上的操作还有很多,这里简单谈了几个!其实很多工业操作与实验室操作不同,存在区别,注意不要一概而论!。
电解冶金原理复习题及答案
有色金属冶金概论复习题1. 简述冶金学科(冶金方法)的分类;①提取冶金学(Extractive metallurgy)②物理冶金学(Physical metallurgy)。
2. 几种典型提炼冶金方法的一般流程及特点①火法冶金火法冶金的工艺流程一般分为矿石准备、冶炼、精炼3个步骤特点:②湿法冶金湿法冶金在机理上属物理化学的内容,其生产步骤主要包括:浸取、分离、富集和提取特点:③电冶金电冶金包括电炉冶炼、熔盐电解和水溶液电解等特点:④粉末冶金粉末冶金由以下几个主要工艺步骤组成:配料、压制成型、坯块烧结和后处理。
对于大型的制品,为了获得均匀的密度,还需要采取等静压(各方向同时受液压)的方法成型特点:3. 简述有色金属提取的特点①有色金属矿物的品位低,成分复杂。
②提取方法多,分火法和湿法。
4. 简述有色金属火法、湿法提取工艺的分类。
火法:①焙烧(氧化、还原、硫酸化、氯化、煅烧、烧结焙烧);②熔炼(造锍、还原、氧化、熔盐电解、反应熔炼,吹炼);③精炼(氧化、氯化、硫化、电解精炼)。
湿法:①浸出:按浸出的溶剂:碱浸、氨浸、酸浸、硫脲浸出、氰化物浸出,等;按浸出的方式:常压浸出、加压浸出、槽浸、堆浸、就地浸出,等。
②净化:水解沉淀净化、置换净化、气体还原(氧化)净化,等。
③沉积:置换沉积、电解沉积、气体还原沉积。
5. 判断下列金属那些属于稀有金属、轻金属、重有色金属及贵金属重金属,一般是指密度在4.5 (或5)g·cm-3以上的金属,过渡元素大都属于重金属。
主要有11种:铜Cu、铅Pb、锌Zn、镍Ni、锡Sn、钴Co、砷As、铋Bi、锑Sb、镉Cd、汞Hg轻金属,密度在4.5 (或5) g·cm-3以下的金属叫轻金属,周期系中第ⅠA、ⅡA族均为轻金属,主要有7种:铝Al、镁Mg、钾K、钠Na、钙Ca、锶Sr、钡Ba;贵金属,通常是指金、银和铂族元素。
这些金属在地壳中含量较少,不易开采,价格较贵,所以叫贵金属。
焙烧与煅烧在金属冶炼中的应用
煅烧的环境影响和治理措施
煅烧过程产生的 废气、废水和固 废对环境的影响
废气处理措施: 采用高效除尘器、 脱硫脱硝技术等 降低污染物排放
废水处理措施: 采用沉淀、过滤、 吸附等手段减少 废水中的污染物 含量
多元化发展:随着市场需求的变化, 煅烧技术将向多元化方向发展,满 足不同领域和产品的需求,拓展应 用范围。
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煅烧的未来发展趋势和展望
环保要求:随着环保意识的提高, 煅烧技术将更加注重环保和节能, 减少对环境的影响。
资源高效利用:为了更好地利用资 源,煅烧技术将不断优化,提高资 源利用率,降低能耗和原材料的浪 费。
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智能化发展:随着科技的不断进步, 煅烧技术将更加智能化,实现自动 化控制和远程监控,提高生产效率 和产品质量。
焙烧与煅烧在金属冶 炼中的应用
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目录 /目录
Байду номын сангаас
01
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04
焙烧与煅烧的 工艺流程和设 备
02
焙烧与煅烧的 定义和作用
05
焙烧与煅烧的 环境影响和治 理措施
03
焙烧与煅烧在 金属冶炼中的 应用
06
焙烧与煅烧的 未来发展趋势 和展望
01 添加章节标题
02
焙烧与煅烧的定义和作 用
焙烧可以使金属氧化物还原,将金属氧化物中的氧去除,从而得到金属单质或合金。例如,铁 矿粉焙烧可以得到生铁。
焙烧还可以使有害杂质分解,将其转化为无害或低害物质。例如,硫化物、硫酸盐等有害杂质 在焙烧过程中可以分解成气体或残渣,从而降低对环境的污染。
有色金属学总复习
有色金属学总复习※1.有色金属的分类?〔简答题或名词解释〕答:西方分为铁和非金属。
中国分为黑色金属和有色金属,黑色金属通常指铁、锰、铬及它们的合金〔主要指钢铁〕。
有色金属通常是指除黑色金属以外的其他金属,包括轻金属,重金属,贵金属和稀有金属。
轻金属密度小于5.0,(5克/立方厘米),共有7种〔铝Al、Mg、K、Na、Ca、锶Sr、钡Ba〕,有很高的化学活性,用熔盐电解、金属热复原法来提取;重金属密度大于5.0,共有11种〔铜Cu、铅Pb、锌Zn、镍Ni、锡Sn、钴Co、砷As、铋Bi、锑Sb、镉Cd、汞Hg 〕,化学活泼;活性较低,用火法冶金或湿法冶金方法来提取。
贵金属主要指金银铂族元素,共有8种〔银Ag、金Au、铂Pt、铱Ir、锇Os、铼Rh、铑Rd、钯Pd〕;稀有金属主要为习惯称呼〔稀有轻金属、稀有高熔点金属、稀有分散性金属、稀土金属和稀有放射性金属〕。
2.主要的有色金属冶金方法有:火法冶金〔矿石准备、熔炼、精炼〕、湿法冶金〔浸取、别离、富集和提取〕、电冶金〔电炉冶炼、熔盐电解和水溶液电解等〕。
※3.有色金属冶金主要单元过程〔重点〕〔名词解释〕〔1〕焙烧:将矿石或精矿置于适当的气氛下,加热至低于它们的熔点温度,发生氧化、复原或其它化学变化的过程。
其目的是改变原料中提取对象的化学组成,满足熔炼或浸出的要求。
按控制的气氛不同,分为:氧化焙烧;复原焙烧;硫酸化焙烧;氯化焙烧等。
〔2〕煅烧:将碳酸盐或氢氧化物的矿物原料在空气中加热分解,除去二氧化碳或水分变成氧化物的过程。
3〕烧结和球团:将粉矿或精矿经加热焙烧,固结成多孔状或球状的物料,以适应下一工序熔炼的要求。
〔4〕熔炼:是指将处理好的矿石、精矿或其他原料,在高温下通过氧化复原反应,使矿物原料中有色金属组分与脉石和杂质别离为两个液相层即金属〔或金属锍〕液和熔渣的过程,也叫冶炼。
分为:复原熔炼;造锍熔炼;氧化吹炼。
〔5〕精炼:进一步处理由冶炼得到的含有少量杂质的金属,以提高其纯度。
化学工艺学
1.化学工艺学的研究对象【化工工艺学是研究由化工原料加工成化工产品的化学生产过程的一门科学,内容包括生产方法的评估,过程原理的阐释,工艺流程的组织,设备的选用和设计,以及生产过程中的节能、环保和安全问题】P92.氧化反应特点【1氧化反应是一个强放热反应,尤其是完全氧化反应,释放出的热量比部分氧化要打8-10倍;2氧化反应途径多样,生成副产物也多,给后序分离工序造成困难,工艺流程组织也会复杂一些;3 从热力学趋势看,烃类氧化生成CO2和水的倾向很大;】P633.氢化与脱氢反应特点【1氢化指氢气与化合物之间进行的化学反应,通常在催化剂存在下进行,是还原反应的一种,又分为加氢和氢解两大类。
氢化通常在加压下进行,增加压力对提高平衡转化率和反应速率都有利;2脱氢系统从化合物中除去氢原子的过程,是氧化反应的一个特殊类型,其中有加热脱氢和催化脱氢;3一般而言,加氢过程中反应系统分子数减少,而且释放热量,因此加压和降低反应温度对加氢有利,反之,脱氢过程中反应系统分子数是增加的,而且吸收热量,因此减压和升高反应温度对脱氢有利】p1714.氨浸法的特征【氨浸法的特点是能选择性浸出铜、镍、钴,而不溶解其他物质,对含有铁高或以碳酸盐矿为主的铜、镍矿物宜用氨浸法】p2995.Srt型裂解炉特点【为垂直管双面辐射型管式炉,一个炉子有四组裂解管,可以用气态烃和轻质液态烃作原料,裂解温度800-900度,停留时间愈短,所需裂解温度愈高,以入口侧强烈加热来缩短高温停留时间和减少出口侧压头损失,在辐射段的第一程管内设置传热翅片,以增加热量加快第一次反应速率,且相应降低出口侧炉管温度,减少二次反应和结炭,加长运转周期】p3266.芳烃抽提目前选择性最好的催化剂是(环丁砜和二甲基亚砜)p477.汽油抗爆震性能的指标是(辛烷值)柴油自燃性能的指标是(十六烷值)p348.焦炉煤气中对焦化产品的组成起决定作用的是什么?【焦化产品的组成和产率随炼焦温度和原煤性质的不同而改变】P4739.催化工艺按催化剂分为三部分是【由活性组成、助催化剂和载体组成】p4710.催化裂化;流化床反应器;再生器各自的特点【再生器不仅恢复了催化剂的活性,而且提供了裂解反应所需的温度和大部分热量】p3711.精细化率【指一个国家和地区精细化工行业产值与化工行业总产值的比值是衡量一个国家和地区化学工业技术水平的重要指标】p59412.混合发生炉煤气【采取水蒸气与空气的混合物为气化剂来制成的煤气称为混合发生炉煤气】p505 水煤气【炽热的碳与水蒸气反应生成的煤气,主要有CO和H2组成】p511 13.磺化概念:常用磺化剂【磺化是一类重要的有机合成反应,分为直接磺化和间接磺化;直接磺化:以磺酸基团取代化合物中的氢原子;间接磺化:以磺酸基团取代苯环上的非氢原子;常用磺化剂:浓硫酸、发烟硫酸、三氧化硫、氯磺酸、二氧化硫加氯气、二氧化硫加氧气以及亚硫酸钠】p60414.氢气的工业来源【水电解制氢;副产氢气的回收;由煤制氢;由气态烃和轻油转化制氢】p17515.焦炭在高炉中的作用【三个;作为骨架保持高炉的透气性;提供热源;做铁矿石的还原剂】p46416.中国对焦炉强度的预测常用配煤的什么指标?【用粘结指数G和干燥无灰基挥发Vdaf两个指标】P46417.煤直接液化与间接液化所产液体的组成差别【直接液化产物中重烃类含量较少,芳香烃含量占70%以上,中油含量约55%,间接液化重烃产量增大,轻烃产量减少】p536; p54718.煤液化历程【1煤不是组成均一的反应物,有少量易液化组分,也有一些极难液化的组分;2反应依顺序进行为主;3前沥青烯和沥青烯是液化反应的中间产物,它们都不是组成确定的单一化合物,4逆反应也有可能发生】p53619.费托合成【费托合成是O2和H2在催化剂作用下以液态烃类为主要产品的复杂反应系统】p54720.煤气化反应1—5用途【汽化煤气可用作城市煤气,工业煤气,化工原料气和工业还原气】p49821.煤组成与石油组成的差别【煤中有机物主要由碳、氢、氧及少量氮,硫和磷等元素组成,还有无机组分,常见有黏土矿、黄铁矿、石英、方解石;石油是由多种烃类的复杂混合物,并含有少量的硫、氧和氮的有机化合物】p16:p2722.目前工业合成硫酸常用的方法是【硫铁矿的燃烧】p25723.影响硫酸发烷基化工业的因素;烷烯比【能抑制副反应,烷基化油的质量和收率都会提高】p37924.甲醇合成的二类工艺认识25.焙烧,煅烧,烧结含义与区别【1焙烧是将矿石,精矿在空气、氯气、氢气、甲烷、一氧化碳和二氧化碳等,气流中不加或配加一定的物料,加热至低于炉中料的熔点,发生氧化、还原或其他化学反应的单元过程;2煅烧是在低于熔点的适宜温度下,加热物料,使其分解并除去所含结晶水,二氧化碳或三氧化硫等挥发性物质的过程;3烧结:高于炉内物料的熔点下进行反应,】【1烧结是物料配加还原剂、助熔剂的化学转化过程;焙烧是原料与空气、氯气等气体以及添加剂发生化学反应;煅烧是物料发生分解反应,失去结晶水或挥发性组分;2焙烧是在低于固相炉料的熔点下进行,烧结是在高于炉内物料熔点下进行反应的;3煅烧是固相物料在高温下分解的过程,烧结是在物料配加还原剂,助熔剂的化学转化过程】p25726.天然高分子与合成高分子【【【【【p68827.浸取条件对浸取速率的影响【1随温度上升而增加;2随浸取剂浓度增加而增加;3随矿石粒度减小而增加】p27828.合成氨的最佳工艺条件【【【【【p18529.合成氨平衡时氨含量最高,氢气:氮气=3:1 (常低压)30.煤长期储存的方法【尽量使空气和煤隔绝;使煤堆中空气流通以利于散热】p2231.原油脱盐工艺的了解【采用加破乳剂和高压电场联合作用的脱盐方法,原油自油罐抽出与破乳剂洗涤水按比例混合后经预热送入一级电脱盐罐进行第一次脱盐脱水,经第一段脱盐后的原油再与破乳剂及洗涤水混合后送入二级脱盐罐进行第二次脱盐脱水,经过两次电脱盐工序后,原油中含盐量与含水量已达要求】p3232.液相氯化,气相氯化出现多氯化物p35033.氯乙烯生产方法中联合法是基于什么考虑的工艺组成p35434.煤的反应活性对气化的影响【煤的反应活性是指在一定条件下,煤炭与不同气化介质相互作用的反应能力,反应活性的强弱直接影响煤在气化时的有关指标,不论何种气化工艺,煤活性高总是有利的】p50335.烃类热裂解为何在低压下进行【裂解反应是体积增大;反应后分子数增多的反应;减压对反应是有利的】p31836.主浴式连续磺化工艺流程图的认识p61437.硫铁矿的组成是什么?硫铁矿焙烧的产物(气体和固体)是什么?炉气热量的回收【主要成分有FeS2的黄铁矿和FenSn+1(n>=5)的磁硫铁矿;气固产物主要为SO2和Fe2O3和FeO 等】p26338.硫铁矿焙烧工艺流程图认识,工艺设计优点【【【【【p26339.食盐水电解制氯气和烧碱工艺化学方程式,其中反应生成的氯气溶解在水中对溶液影响,食盐水中含有少量硫酸根离子,对溶解有什么影响【【【【【p23640.烃类热裂解工艺条件裂解温度与停留时间对裂解反应的结果有什么影响【提高裂解温度可增大链引发速率常数,产生的自由基多,&-断裂反应速率常数也增大,有利于乙烯增产,裂解温度升高,停留时间减短,相应的乙烯收率提高】p32041.煤干馏含义【煤在隔绝空气条件下加热至较高温度时,所发生的一系列物理变化和化学反应的复杂过程称为干馏】p45342.焦炉煤气处理系统图,其任务,意义,工艺环节处理措施p474。
固体废物污染控制工程(固体废物的物化处理)-试卷3
固体废物污染控制工程(固体废物的物化处理)-试卷3(总分:58.00,做题时间:90分钟)一、名词解释题(总题数:8,分数:16.00)1.固化(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:固化:是用物理、化学方法,将有害固体废物固定或包容在惰性固体基质内,是指呈现化学稳定性或密封性的一种无害化处理方法。
)解析:2.固化剂(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:固化剂:固化所用的惰性材料称为固化剂。
)解析:3.固体废物热值(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:固体废物热值:指单位质量固体废物在完全燃烧时释放出来的热量。
)解析:4.增容比(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:增容比:所形成的固化体体积与被固化有害废物体积的比值。
)解析:5.直接加热(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:直接加热:热解反应所需的热量是被热解物直接燃烧或向热解反应器提供的补充燃料燃烧产生的热。
化工工艺学无机化学矿物加工利用
不大,但也必须充分搅拌以免固体沉降。
三、矿石的湿法加工
• 此外,矿浆密度及浸取物的物理化学 性质等对浸取速率也有影响。浸取时间应 依据有用组分的回收率和杂质最小污染程 度及生产强度等确定。
三、矿石的湿法加工
• (4)浸取流程及设备
•
浸取过程一般采用逆流方式进行。
•
浸取设备有间歇式、半间歇式、连续式。
种过程称为溶解。
•
根据溶解过程的性质,溶解可分为:
• (1)物理溶解
•
溶解时,溶质的化学组成没有变化。
• (2)化学溶解
•
溶解时,溶质与溶剂之间发生了化学反应。
• (3)水化反应
•
现代物理化学观点,任何溶解过程完全没有化学变化的情
况是不存在的。大多数可溶性无机盐矿物溶解于水时,其阴阳
离子均会发生水化反应。
选方法。
• 介质:水、有机溶剂、气流或方铅矿等配制的悬乳液。
• 3、磁选
•
是利用矿石的磁化系数的差异进行选矿的一种方法。
•
根据化学矿物的相对磁性,可将矿物分为:
• 强磁性:磁铁矿、磁黄铁矿、钛磁铁矿等。
• 弱磁性:赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿、钛铁矿、软锰矿、
•
水锰矿。
• 非磁性:镁矿、石灰石矿、硼矿等。
能进行的物质,这类物质统称为浮选毒物。
•
为消除或减弱它们的负面作用,通常添加石灰、纯碱、碳酸钡、
硫酸锌、硫酸铁等作为解毒剂。
一、矿石的精选
•
在选矿时,如将有用矿物成分浮入泡沫产物中,而将
脉石矿物留在矿浆中,则称其为正浮选;反之,则称为反
浮选。
二、矿石的热化学加工
•
矿石的热化学处理可分为煅烧、焙烧、烧结和熔融。
化学工艺学知识点(氢化、脱氢、电解、无机化工反应单元工艺)终75
氢化、脱氢、电解、无机化工反应单元工艺1)氢化和脱氢反应的特点。
氢化反应:是还原反应,在加压、低温下对反应有利,氢化可细分为加氢和氢解两类。
脱氢反应:是氧化反应,在降压、高温下对脱氢有利。
脱氢可以根据在加热条件下需不需要使用催化剂分为加热脱氢、催化脱氢。
2)氢气来源。
氢气的来源有:水电解制氢、副产氢气的回收、由煤制氢、有气态烃和轻油转化制氢(目前最主要的制氢方法)3)合成氨反应特点。
答:①可逆反应②弱放热反应合成氨的工艺温度控制。
4)答:反应初期因催化剂反应活性好,反应温度可以控制低一点,随着催化剂使用时间的增长,催化剂活性下降,反应温度可以控制高一点;采用多段激冷,并控制加入的冷原料气量,将操作温度控制在最佳温度附近。
合成氨的氢气回收技术。
5)氢气回收技术有:中空纤维膜分离、变压吸附、深冷分离三种,其中中空纤维膜分离法投资省、效果好。
6)IFP苯加氢工艺流程?P2087)苯加氢制备环己烷过程中,原料精制的目的是什么?P205目的:避免催化剂中毒;甲烷化产生的水分,超过反应温度下在环己烷的溶解度,会导致催化剂聚结和失活。
氢气中的的硫太高,需用碱液吸收精制。
8)电解的定义。
P230电流通过电解质溶液或熔融电解质时,在两个电极上所引起的化学变化。
9)隔膜法电解食盐水的原理及电极反应、产物。
P236原理:利用电解槽内隔膜将阳极产物(氯气)和阴极(氢气和烧碱)分开的电解生产工艺10)离子交换膜法电解食盐水过程,食盐水二次精制的原因。
P242在膜的微孔中挂着磺酸基上的Na+交换下来,后者通过微孔,进入阴极电解液,而带负电的Cl和OH-因受磺酸根基团的静电排斥排斥作用,很难通过微孔。
精制盐水含有较多的多价阳离子,由于他们很容易占有多个磺酸基团,增加了精制盐水中的Na+进行离子交换以及渗过膜微孔的难度。
因此,需要二次精制处理。
11)典型的可通过电解获得的产品有哪些?NaOH、Cl2 、H2、己二腈、葵二酸、12)化学矿的固相化学加工过程及其分类。
《化学工艺学》习题集
《化学工艺学》习题集《化学工艺学》习题集目录第一部分每章重点 (1)第二章化工资源及其初步加工 (1)第三章通用反应单元工艺 (1)第四章无机化工反应单元工艺 (2)第五章有机化工反应单元工艺 (2)第一节烃类热裂解 (2)第二节氯化 (3)第三节烷基化 (3)第四节水解和水合 (3)第五节羰基合成 (3)第六章煤化工反应单元工艺 (4)第一节煤的干馏 (4)第二节煤的气化 (4)第四节煤的液化 (4)第二部分各章习题及模拟试题 (5)第二章化工资源及其初步加工 (5)第三章通用反应单元工艺 (7)第一节氧化 (7)第二节氢化和脱氢 (10)第三节电解 (12)第四章无机化工反应单元工艺 (14)第五章有机化工反应单元工艺 (15)第一节烃类热裂解 (15)第二节氯化 (16)第三节烷基化 (17)第四节水解和水合第五节羰基合成 (19)第六章煤化工反应单元工艺 (20)第一节煤的干馏 (20)第二节煤的气化第三节煤的液化 (21)模拟试题一 (22)模拟试题二 (25)第一部分每章重点第二章化工资源及其初步加工1. 化学矿的资源特点和分布状况2. 煤的种类和特征3. 煤的化学组成和分子结构4. 腐植煤的生成过程5. 煤的风化和煤的存储方法6. 原油预处理原理和过程7. 原油常减压蒸馏工艺过程8. 汽油的质量指标9. 催化裂化和加氢裂化原理、催化剂和工艺过程10. 催化重整和芳烃抽提原理和工艺流程11. 天然气的分类及其组成12. 天然气的初步加工处理流程第三章通用反应单元工艺1. 烃类的分子结构与氧化难易程度的关系2. 各氧化工艺的反应原理、工艺流程及工艺过程分析3. 氧化反应的安全生产技术和技术进展2. 氢化和加氢的反应原理3. 各氢化和加氢反应的工艺流程及工艺条件的选择4. 氢化和加氢反应器5. 电解的概念和基本原理6. 食盐水电解制氯气和烧碱工艺及设备第四章无机化工反应单元工艺1. 焙烧、煅烧和烧结的相同点和不同点2. 焙烧、煅烧和烧结工艺的应用3. 浸取的原理及典型的浸取过程4. 浸取器的结构5. 湿法磷酸的工艺原理、工艺流程及优化6. 复分解生产硝酸钾、硫酸钾的原理和工艺过程第五章有机化工反应单元工艺第一节烃类热裂解1. 烃类热裂解反应、原理及其规律2. 裂解的工艺流程和工艺条件的选择3. 裂解炉的结构及其发展4. 裂解气预分馏流程5. 工业清焦方法6. 裂解气净化原理、方法及工艺过程7. 精馏分离流程的组织第二节氯化1. 氯化反应机理2. 乙烯氧氯化制氯乙烯原理、催化剂、工艺流程及其优化3. 环氧氯丙烷的生产方法及其工艺流程第三节烷基化1. 烷基化基本原理2. 烷基化汽油、甲基叔丁基醚和乙苯合成的原理、工艺条件及工艺流程第四节水解和水合1. 水解和水合的基本原理2. 油脂水解制甘油和脂肪酸的原理及工艺流程3. 乙烯气相水合制乙醇、环氧乙烷水合制乙二醇的工艺原理、工艺条件及工艺流程第五节羰基合成1. 羰基化原理2. 丁、辛醇的合成原理、工艺条件及工艺流程3. 甲醇低压羰基化制醋酸原理及工艺流程第六章煤化工反应单元工艺第一节煤的干馏1. 煤的低温干馏产品性质及其影响因素2. 不同的煤低温干馏炉及其工艺3. 炼焦配煤的质量要求4. 焦炉设备5. 各种焦化产品的回收和加工原理及过程第二节煤的气化1. 煤的气化原理2. 煤的气化过程及设备第四节煤的液化1. 煤加氢液化原理、工艺条件及工艺过程2. 煤间接液化工艺流程3. 甲醇转化制汽油原理及工艺流程第二部分各章习题及模拟试题第二章化工资源及其初步加工一、填空1. 中国化学矿资源的分布的三个特点是:资源比较丰富,但分布不均衡;高品位矿储量较少;选矿比较困难,利用较为复杂。
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焙烧焙烧与煅烧是两种常用的化工单元工艺。
焙烧是将矿石、精矿在空气、氯气、氢气、甲烷和氧化碳等气流中不加或配加一定的物料,加热至低于炉料的熔点,发生氧化、还原或其他化学变化的单元过程,常用于无机盐工业的原料处理中,其目的是改变物料的化学组成与物理性质,便于下一步处理或制取原料气。
煅烧是在低于熔点的适当温度下,加热物料,使其分解,并除去所含结晶水、二氧化碳或三氧化硫等挥发性物质的过程。
两者的共同点是都在低于炉料熔点的高温下进行,不同点前者是原料与空气、氯气等气体以及添加剂发生化学反应,后者是物料发生分解反应,失去结晶水或挥发组分。
烧结也是一种化工单元工艺。
烧结与焙烧不同,焙烧在低于固相炉料的熔点下进行反应,而烧结需在高于炉内物料的熔点下进行反应。
烧结也与煅烧不同,煅烧是固相物料在高温下的分解过程,而烧结是物料配加还原剂、助熔剂的化学转化过程。
烧结、焙烧、煅烧虽然都是高温反应过程,但烧结是在物料熔融状态下的化学转化,这是它与焙烧、煅烧的不同之处。
焙烧1. 焙烧的分类与工业应用矿石、精矿在低于熔点的高温下,与空气、氯气、氢气等气体或添加剂起反应,改变其化学组成与物理性质的过程称为焙烧。
在无机盐工业中它是矿石处理或产品加工的一种重要方法。
焙烧过程根据反应性质可分为以下六类,每类都有许多实际工业应用。
(1) 氧化焙烧硫化精矿在低于其熔点的温度下氧化,使矿石中部分或全部的金属硫化物变为氧化物,同时除去易于挥发的砷、锑、硒、碲等杂质。
硫酸生产中硫铁矿的焙烧是最典型的应用实例。
硫化铜、硫化锌矿的火法冶炼也用氧化焙烧。
硫铁矿(FeS2)焙烧的反应式为:4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2↑3FeS2+8O2=Fe3O4+6SO2↑生成的SO2就是硫酸生产的原料,而矿渣中Fe2O3与Fe3O4都存在,到底那一个比例大,要视焙烧时空气过剩量和炉温等因素而定。
一般工厂,空气过剩系数大,含Fe2O3较多;若温度高,空气过剩系数较小,渣成黑色,且残硫高,渣中Fe3O4多。
焙烧过程中,矿中所含铝、镁、钙、钡的硫酸盐不分解,而砷、硒等杂质转入气相。
硫化铜(CuS)精矿的焙烧分半氧化焙烧和全氧化焙烧两种,分别除去精矿中部分或全部硫,同时除去部分砷、锑等易挥发杂质。
过程为放热反应,通常无需另加燃料。
半氧化焙烧用以提高铜的品位,保持形成冰铜所需硫量;全氧化焙烧用于还原熔炼,得到氧化铜。
焙烧多用流态化沸腾焙烧炉。
锌精矿中的硫化锌(ZnS)转变为可溶于稀硫酸的氧化锌也用氧化焙烧,温度850~900℃,空气过剩系数1.1~1.2,焙烧后产物中90%以上为可溶于稀硫酸的氧化锌,只有极少量不溶于稀酸的铁酸锌(ZnO·Fe2O3)和硫化锌。
氧化焙烧是钼矿化学加工的主要方法,辉钼矿(MoS2)含钼量大于45%,被粉碎至60~80目,在焙烧炉中于500~550℃下氧化焙烧,生成三氧化钼。
三氧化钼是中间产品,可生成多种钼化合物与钼酸盐。
有时,氧化焙烧过程中除加空气外,还加添加剂,矿物与氧气、添加剂共同作用。
如铬铁矿化学加工的第一步是纯碱氧化焙烧,工业上广泛采用。
原料铬铁矿(要求含Cr2O335%以上),在1000~1150℃下氧化焙烧为六价铬:2Cr2O3+4Na2CO3+3O2=4Na2Cr2O4+4CO2↑(2) 硫酸化焙烧使某些金属硫化物氧化成为易溶于水的硫酸盐的焙烧过程,主要反应有2MeS+3O2→2MeO+2SO22MeO+ SO2+O2→MeO·MeSO4MeO·MeSO4+ SO2+O2→2MeSO4式中Me为金属。
例如一定组成下的铜的硫化物,在600℃下焙烧时,生成硫酸铜;在800℃下焙烧时,生成氧化铜。
所以控制较高的SO2气氛及较低的焙烧温度,有利于生成硫酸盐;反之,则易变为氧化物,成为氧化焙烧。
对锌的硫化矿及其精矿,用火法冶炼时,用氧化焙烧;用湿法处理时,采用硫酸化焙烧。
(3) 挥发焙烧将硫化物在空气中加热,使提取对象变为挥发性氧化物,呈气态分离出来,例如,火法炼锑中将锑矿石(含Sb2S3)在空气中加热,氧化为易挥发的Sb2O3:2Sb2S3+9O2→2Sb2O3↑+6SO2↑此反应从290℃开始,至400℃可除去全部硫。
(4) 氯化焙烧借助于氯化剂(如Cl2、HCl、NaCl、CaCl2等)的作用,使物料中某些组分转变为气态或凝聚态的氯化物,从而与其他组分分离。
金属的硫化物、氧化物或其他化合物在一定条件下大都能与化学活性很强的氯反应,生成金属氯化物。
金属氯化物与该金属的其他化合物相比,具有熔点低、挥发性高、较易被还原,常温下易溶于水及其他溶剂等特点。
并且各种金属氯化物生成的难易和性质上存在明显区别。
化工生产中,常利用上述特性,借助氯化焙烧有效实现金属的分离、富集、提取与精炼的目的。
视原料性质及下一步处理方法的不同,可分为中温氯化焙烧与高温氯化焙烧,前者是使被提取的金属氯化物在不挥发条件下进行,所产生的氯化物用水或其他溶剂浸取而与脉石分离;后者是被提取的金属氯化物在能挥发的温度下进行,所形成的氯化物呈蒸气状态挥发,与脉石分离,然后冷凝回收。
此法用于菱镁矿(MgCO3)与金红石(TiO2)的氯化,以生产镁和钛,也用于处理黄铁矿烧渣,综合回收铜、铅、锌、金、银等。
氯化离析焙烧是氯化焙烧的一种特例,在矿石中加入适量的碳质还原剂(如煤或焦炭)和氯化剂,在弱还原气氛中加热,使矿石中难选的金属成氯化物挥发,再在炭粒表面还原为金属,并附着在炭粒上,随后用选矿方法富集,制成精矿。
此法可用于某些难选或低品位的氧化矿(如氧化铜矿)。
氯化焙烧用于火法冶金具有以下优点:①对原料适应性强,可处理各种不同类型的原料;②作业温度比其他火法反应过程低;③分离效率高,综合利用好。
在高品位矿石资源日趋枯竭的情况下,对储量很大的低品位、成分复杂难选的贫矿来说,氯化焙烧将发挥更大作用。
但是氯化焙烧要解决以下两个问题:①提高氯的利用率与氯化剂的再生回收是关键问题;②设备的防腐蚀问题与环境保护问题。
在无机盐生产中,新建的钛白粉(TiO2)装置多采用氯化法。
金红石矿或钛铁矿渣与适量的石油焦混合后,加入流态化炉中,通入氯气在800~1000℃下进行氯化,其反应式为:TiO2+(1+β)C+2Cl2→TiCl4+2βCO+(1-β)CO2式中β为排出炉气中CO/(CO+ CO2)的比值。
纯TiCl4是无色透明液体,但此过程所得粗TiCl4含有杂质,将杂质分离后,可制金属Ti或TiO2。
(5) 还原焙烧将氧化矿预热至一定温度,然后用还原气体(含CO、H2、CH4等)使其中某些氧化物部分或全部还原,以利于下一步处理。
例如贫氧化镍矿预热到780~800℃,用混合煤气还原,使铁的高价化合物大部分还原为Fe3O4,少量还原为FeO及金属铁,镍与钴的氧化物还原成易溶于NH3-CO2-H2O溶液的金属镍和钴。
磁化焙烧也属于还原焙烧,其目的是将弱磁性的赤铁矿(Fe2O3)还原为强磁性的磁铁矿(Fe3O4),以便于磁选,使之与脉石分离。
无机盐生产中,重晶石(主要含BaSO4)的化学加工主要采用还原焙烧法,是生产各种钡化合物最经典、最重要、使用最广的方法。
还原焙烧所用重晶石矿的品位要高,一般含BaSO4>98%,SiO2<2%,否则将影响产品质量。
重晶石与煤粉在转炉中,于1000~1200℃的高温下,还原焙烧成硫化钡(俗称黑灰),反应式为:BaSO4+2C→BaS+2CO2经浸取分离所得的硫化钡溶液,可进而制成其他钡化合物。
亦可用氢气、甲烷、天然气代替煤粉进行还原焙烧,在悬浮炉中还原重晶石,该法可强化还原过程。
(6) 氧化钠化焙烧向矿石中加适量钠化剂(如Na2CO3、NaCl、Na2SO4等),焙烧后生成易溶于水的钠盐,例如,湿法提钒过程中,细磨钒渣,经磁选除去铁后,加钠化剂并在回转炉中焙烧,渣中的三价钒氧化成五价的偏钒酸钠:Na2CO3+V2O3+O2→2NaVO3+CO2Na2SO4+ V2O3+O2→2NaVO3+SO3NaCl + V2O3+3/2O2→2NaVO3+Cl22. 焙烧过程的物理化学基础(1) 焙烧过程热力学焙烧过程中有气体产物产生,一般为不可逆反应。
研究焙烧过程热力学主要是根据相图确定反应产物的相区。
焙烧过程中发生许多反应。
以方铅矿焙烧为例,总反应式为:2PbS+3O2→2Pb O+2SO2此为全脱硫焙烧,或完全程度的氧化焙烧。
对锌、铜、铁也能写出类似的完全焙烧反应式。
若焙烧温度较低,则形成硫酸盐:2PbS+3O2→2PbSO42PbO+2SO2→2PbSO4温度较高时,氧化物可被硫化物还原得到金属:2PbO+PbS→3Pb+ SO2可以采用控制温度和氧势(即压力)以得到所需的氧化态。
以锌精矿而言,因最后要用碳还原,故需要氧化焙烧尽可能将硫除净。
而对浸出之矿石,目的是形成尽可能的水溶性硫酸盐。
研究焙烧热力学时,还要注意气相中会生成三氧化硫:SO2+1/2O2=SO3MeSO3=MeO+SO2(Me为金属离子)在一定反应条件下,反应的产物到底是氧化物还是硫酸盐要由的优势图来判断,由相图来确定产物组成。
温度为1000K的Ni-O-S优势区域图见图4-1-01。
在总压为0.1MPa(1大气压)下,若气体组成为O23~10%,SO23~10%,则所得区域见小方形A,此时稳定的固相是NiSO4。
若气体组成为O21%,SO21%,则为B点,此时NiO是稳定的。
对于图中的点C,相应的,要求压力如此之小,在工业生产中是不可能形成的。
温度为950K时焙烧铜、钴的硫化矿能产出97%的可溶性铜与93.5%的可溶性钴。
焙烧炉气体分析为SO28%,O24%,将950℃的铜与钴优势区域图重迭于图4-1-02。
表示在工业焙烧铜钴矿石的作业点(点A)恰好在CoSO4、CuSO4区域中。
如果需要在浸取时,将铜与钴分离,焙烧条件可控制在点B,则会生成不溶于水的氧化铜与可溶的氧化钴,此分离操作也已在工业中应用。
也可用温度对平衡的影响以移动优势区域位置以便产生出所需之最终产品。
(2) 焙烧过程动力学与影响焙烧速率的因素焙烧过程是气-固相非催化过程,由于颗粒之间无微团混合,所以反应速率的考察对象是颗粒本身。
宏观反应过程包括气膜扩散(外扩散)、固膜扩散(又称产物层扩散或灰层扩散,内扩散)及在未反应芯表面上的化学反应。
目前研究宏观反应速率最常用的是收缩未反应芯(又称缩芯)模型,当颗粒大小不变或颗粒大小改变时,当反应控制、或内扩散控制或外扩散控制时,可以推导出不同的反应速率式,详见化学反应工程专著。
这类宏观反应速率式还不能得心应手地用于设计,设计工作多仍停留在经验或半经验的状态。
焙烧炉生产能力的大小,取决于焙烧反应速率,反应速率越快,在一定的残硫指标下,单位时间内焙烧的固体矿物就越完全,矿渣残硫就低。