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分享有关金属冶炼相关知识
作者:admin    分类:提金技术    时间:2014-01-09 10:42:38    浏览:1841次

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    一、铁矿石一步炼钢法
    铁矿石一步炼钢法,是炼钢炼铁两个矛盾的冶金过程,通过更实际更有意义的工艺方式溶为一体的钢铁冶金新方法。它既有铁矿石混合料充分预热、还原、熔融的必要条件,也有熔融后液体金属用氧快速冶炼成钢的功能。$这样,铁矿石直接还原熔融为炼钢提供了源源不断的铁水,而炼钢又把产生的高温煤气和化学热,反馈给还原系统从而又促进了铁矿石的还原与熔融。一步炼钢法用1.8t铁矿石(品位63%以上)0.9吨煤和50m3的氧即可生产一吨钢。而且一步炼钢炉,是个负压全封闭系统,不仅燃原材料和余热,能最大限度的回收与利用,同时对环境不构成污染,所以一步炼钢法是个投资小见效快,消耗低效益高,节能降耗无污染的可持续发展的钢铁冶金新方法。
    二、金属钛冶炼方法
    1.从钛铁矿制取TiO2由于TiO2含量高的自然金红石资源,在世界范围内已近枯竭,因此,从钛铁矿除去铁,制造和天然金红石相媲美的高品位 TiO2的合成金红石的方法,是甚为重要的。这称之为高品位化(upgrading),其方法可按如下分类:
    (1)高钛渣法。在含二氧化钦35%左右的低品位低铁矿中加煤作还原剂,并加适当的熔剂,在电护中冶炼以进行高品位化的方法,很久以前已在进行,但和生铁同时得到的渣含TiO2只能达 72%左右。
    有在含二氧化钛55%左右的钛铁矿中加焦炭作还原剂,不添加熔剂装入电炉内,用碳电极交流电弧放电进行冶炼的方法,排除护底的铁水,则残留高钛渣。渣中总含钛量超过58%.法的组成为:TiO2在58%以上,Ti2O3在35%以上,还有少量杂质FeO,SiO2、A12O3、MgO, MnO, V2O5、P2O5、 CaO, C, S等。
    (2)选择性酸浸法。钛铁矿和浓硫酸一起加热时,则有如下反应发生:
    FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H20 (6-21)
    然后,加水或稀硫酸调整浓度的同时加铁屑,则在溶液中仅存的Fe3+还原为Fe2+,冷却后析出FeSO4。将其过滤除去,滤液水解,则有如下反应 :
    TiOSO4 +2H20二TiO(OH)2+H2SO4 (6-22)
    分离沉淀:锻烧则得TiO2 另外,在钛铁矿中馄以百分之几的焦炭,在回转窑中加热到1173K,钛铁矿中的铁还原为二价,加硫酸在400K长时间浸出,则铁和杂质选择性溶出。不溶物经过滤分离,水洗后,锻烧则得TiO2。
    (3)选择性氯化法。钛铁矿在权化性气氛下,于1173-1223K加热使FeO氧化为Fe2O3添加粉碎的焦炭8%左右,于流态化氯化炉中和氯气在1223K反应,则根据如下反应可与铁分离。
    钛锭的制法海绵钛用加压机压缩成规定尺寸,将其数个组合,在览气氛下焊接成一次电极,在真空电弧炉中融熔,在水冷铜增润中冷凝,制成二次电极。将其再次熔融,最后可得钛锭。真空度维持在1.0^-0.1Pa,则海绵饮中的MgC12, Mg, H2O等可完全除去,而得高纯度钛。
    用钠还原生成的钛粉,压缩性和成型性好,在10-’-10-3P。的真空下,在1270-1670K能充分进行烧结,因此,也可考虑不制成钛锭。 也有用特殊电子束的熔炼护,从海绵钛一次制取钛锭的试验。

    1. 物理方法
    用于提取最不活泼的金属。Au、Pt等金属在自然界中主要以单质形式存在,可用物理方法分离得到。如“沙土淘金”就是利用水冲洗沙子,将沙土冲走,剩下密度很大的金砂,再进一步分离便可得到金属金(Au)。
    2. 化学方法
    绝大多数金属均用化学法提取。这些金属冶炼的本质是用还原剂使矿石发生还原反应(或加热使金属元素还原),具体有以下三种:
    (1)电解法
    (2)热还原法
    (3)热分解法
    三、从金属矿石中提炼金属的步骤
    1.富集矿石,除去杂质,提高矿石中有用成分的含量.
    2.冶炼.利用氧化还原反应原理.在一定的条件下,用还原剂把金属离子还原成金属单质.
    3.精炼.采用一定的方法,提炼纯金属.
    四、金属的回收和资源保护
    地球上的金属矿产资源是有限的,且不能再生.废金属弃之不用,不仅会污染环境,而且是资源的极大浪费.
    (1)废旧金属的最好处理方法是作为一种资源,回收利用.
    (2)回收利用的好处在于:
    减少垃圾量,保护环境,减少污染:缓解自然界中资源短缺的矛盾.
    例如:
    (1)从电解精炼铜的阳极泥中,回收金、银等贵金属
    (2)从定影液中回收金属银
    (3)废铁屑可以制取绿矾

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