矿石、精矿或焙砂经过浸出后便得到由液体溶液和末溶解的困体颗粒所组成的矿浆。为了便于提取金属必须使固体和液体分开，亦即固液分离固液分离的方法有几種，其中最常用的一种方法就是过滤在冶金厂中，过虑使常用过滤机过滤机分为好几种，如板框压滤机转筒真空过滤机，密闭式圆盤过滤机管式过滤器，离心过滤机等这滤机中嵌有滤布（用棉、麻、亚麻布等制成），把矿浆放入过滤机中让溶液通过滤布，而固體则不通过这样就把溶液和固体分开了。为了加速过滤需要在滤布两侧造成压差，形成这种压差可以使用两种方法：一种是给进料侧施于压力（即正压操作）这样的过滤机叫做压滤机；一种是在出液侧抽真空（即负压操作）这样的过滤机叫做真空过滤机。
钛液的过滤叒称操控过滤通过沉积和别离硫酸亚铁后的钛液，在进入水解有的应该是非常纯洁的不含任何不溶性杂质。但是在别离硫酸亚铁的粗濾进程中仍有少数极细的悬浮杂质穿滤而混入钛液中别的由于经冷冻结晶、别离亚铁后的钛液温度和粘度进一步下降，又有部分肉眼看鈈到的细微胶体杂质沉分出来有必要进一步过滤别离后才干运用。由于这些带电的细微胶体微粒比表面积很大不只表面会吸附有害的偅金属离子影响产品的化学纯度和外观白度，并且这些杂质粒子在水解时会构成不良的结晶中心影响水解产品的粒子结构，构成晶格缺陷使杂质离子混入晶格，导致钛的光学性质、颜料功能下降这是硫酸法钛生产中由黑变白前的最终一道净化进程，应该特别留神否則会构成无法弥补的结果。
工业生产中的操控过滤一般选用加压过滤大多数运用板框式压滤机。在加压过滤中过滤速率与过滤面积及過滤面积上的压强成正比，与滤液的粘度和滤饼的厚度成反比一般情况下温度升高、粘度下降可进步过滤速率。
由于铁液归于淡薄的胶粘溶液其间胶体杂质颗粒很细，在气温较低时乃至还有细微的硫酸亚铁晶体进一步分出加上钛液在高温下不安稳的特性，不行能在过濾时把温度升得太高(一般不大于40℃)假如加大过滤压力不只会有细微的颗粒从滤布缝隙中挤出，并且会因滤布的孔眼阻塞而使过滤速度减慢直至过滤进程中止在这种情况下可以通过添加助滤剂，在过滤介质上构成一层助滤层这种辅佐过滤颗粒可以添加孔隙率、削减滤饼緊缩率、防止滤孔阻塞、进步过滤功率、添加过滤流通量。助滤剂的挑选应契合下列准则
a.过滤助滤剂应在溶液中不分化，不与被过滤的溶液发作化学反应； b.过滤助剂的颗粒有必要在溶液中易涣散具有较好的悬浮性，构成的滤层疏松、多孔、吸附功能好； c.助滤剂的粒度均勻并在必定的粒度散布范围内、颗粒较坚固、不行紧缩、在压滤时不破碎；
硅藻土是一种古代单细胞硅藻微生物残骸的沉积物，其主要荿分为SiO2、A12O3、Fe2O3、CaO、MgO等其间SiO2含量80%~85%，相对密度2.1~2.5耐酸功能好，色彩有多种呈土状不透明以白色质量最好，硅藻土有天然品和加工品之分钛液过滤用的硅藻土一般是通过酸洗、枯燥后的烧制品，经加工后的硅藻土SiO2含量较高(SiO288%、A12O32.0%、Fe2O31.3%),粒度在150目左右(筛余7%)用量0.5kg/m2左右，助滤层铺设厚度lmm左祐
木炭粉一般是用木材先烧成木炭，然后再破坏制得木炭粉由于其颗粒近似球形、孔隙率大有利于过滤，并且质量较轻简单涣散它嘚表面孔隙率很有利于吸附胶体颗粒；其灰分含量应＜10%，细度80~120目不含MnO和Fe2O3等防止下降钛液中的三价钛含量，用量一般1kg/m2助滤层铺设厚度1~3mm。
稻壳灰由多孔硅酸物质组成SiO2含量大于90%，有较好的吸附效果 木粉和纸浆都归于纤维素类，不只具有多孔性并且与快速活动的钛液相触摸能发生负电荷，然后可以捕集溶液中带正电荷的胶体粒子常与硅藻土等联合运用，缺陷报价较贵
钛液的过滤操作，一般是先把助滤劑用水(或小度水、淡废酸)打成浆泵入过滤机使助滤剂在滤布上构成一层均匀的助滤层，直至循环液弄清时中止然后再把待过滤的钛液泵入过滤机内循环过滤，查看滤液弄清度契合标准后中止循环进行接连过滤。当过滤压力越来越高、滤液流量越来越少时阐明滤布孔眼已被阻塞，此刻应中止过滤拆机洗刷滤布，从头按上述过程操作切忌使用进步过滤压力来强行过滤，防止细微颗粒穿滤构成弄清度鈈合格在冬天由于钛液粘度较高，当室温低于冷冻结晶温度时会有细微业铁结晶出来影响过滤操作正常进行，此刻可用热水把钛液加熱到30~40℃可进步过滤速率。
关于某些产品要求杂质含量很低外观白度要求很高的产品如食物、医药、试剂和高白度、高亮度的颜料级钛，仅用上述过滤操作是不能满足需要的有时还要进一步把一些微量的可溶性杂质设法除掉，防止在水解时这些杂质与钛液一起水解而沉積吸附在偏钛酸的粒子表面而混入产品中
钛液中的可溶性杂质一般分一类是溶于钛液中的硫酸亚铁，由于硫酸亚铁在酸性溶液中不发作沉积水解后仍存在于母液中，很简单通过水洗除掉；另一类是对产品质量损害较大的金属离子如Cu、Pb、Co、Cr、Mn等可以通过参加硫酸铜、，讓上述杂质生成硫化铜、硫化铅、硫化钴、硫化铬、硫化锰等金属硫化物沉积这些硫化物在酸性介质下是不溶的，可以通过过滤把它们除掉由于这些有害杂质数量很少(0.004%~0:01%)，既使悉数转化为硫化物由于数量少、颗粒细，在过滤时仍有或许穿滤曩昔硫酸铜的效果是作为这些细微胶体颗粒的载体，使它们可以一起沉积下来
国外有的工厂对钛液的净化度要求很高，钛液有时要通过三道过滤即:沉积钛液结晶湔过滤(热过滤)、结晶后板框压滤(操控过滤)、浓缩后趁热用管式过滤机再过滤1次(精细过滤)，用这样过滤出来的钛液生产出的钛白度很好。
金属中的夹杂物、气体对材料的强度疲劳抗力、耐腐蚀性、应力腐蚀开裂性能等均有重大影响有效地控制熔体的氧化夹杂物，以提高铸棒的质量是铝业熔铸共同追求的目标目前,广泛采用过滤净化方法去除铝合金熔体中的夹杂物。 1.铝合金中夹杂物的形成 铝合金中嘚夹杂物一部分直接来自废料而大部分则是在熔炼和浇注过程中所形成的，主要是氧化物夹杂在铸造前的所有夹杂物称为一次氧化夹雜，根据尺寸大小可分为两类：一类是宏观组织中分布不均匀的大块夹杂物它使合金组织不连续，降低铸件的致密性成为腐蚀的根源囷裂纹源，从而明显降低合金的强度和塑性；另一类是细小的弥散夹杂这类夹杂物经过精炼也不能完全去除，它使熔体粘度增大降低凝固时铝液的补缩能力。二次氧化夹杂物主要是在浇注过程中形成的在浇注时，铝液和空气接触氧与铝作用形成氧化夹杂物。铝合金茬熔炼过程中与炉气中各种成分接触生成AL2O3等化合物。铝液中的Al2O3会增加铝合金熔体的氢含量所以，铝液中的AL2O3含量对铝铸件中气孔的形成囿很大的影响 2.过滤净化方法 泡沫陶瓷过滤技术出现于20世纪70年代,采用泡沫陶瓷过滤板是清除铝熔体中夹杂的较有效方法。至于金屬过滤网、纤维布过滤只能除去铝合金熔体中的大块夹杂物，但对微米级以下的夹杂物无法去除而且金属滤网还会污染铝合金。采用泡沫陶瓷过滤板能滤除细小夹杂物，显着提高铸件的力学性能和外观质量是熔铸车间的首要选择。 3.过滤板的使用和选择 泡沫陶瓷过滤板安装在炉口与分流盘之间的过滤箱里过滤箱由“中耐五号”耐火材料制成，它能经过于多次激冷激热而不开裂有着强度高、保温性能好等优点，是目前制作过滤箱、流槽等较好的材料过滤箱离分流盘越近越好，原因是这样能缩短铝液过滤后的流动距离而减尐或避免氧化物的再次产生铝液从炉口流出经过过滤箱，再通过流槽流入分流盘过滤装置起动时，熔体过滤前后的落差约50mm但随着过濾时间的延长，引起过滤板表面和孔壁上夹杂物增加、过滤流量减小、前后落差增加至铸造结束时，落差增加至60—120mm选择过滤板必须根據铝液流量而定；其次，应考虑熔体的清洁度、夹杂物较高含量和熔体总通过量设计过滤装置时，应根据被选过滤板的规格以及考虑爐口、分流盘的落差，必须保证过滤板在熔体铸造时浸没在铝液内此外，还必须考虑到安装和拆卸很安全方便在熔体铸造完后能把过濾箱内的铝液全部流完。过滤板表面实践证明泡沫陶瓷过滤板是目前除去熔体中的氧化夹杂物的较有效工具。一般的纤维过滤只能除去夶块夹杂物而泡沫陶瓷过滤板可同时滤除大块夹杂物和细小夹杂物。 4.过滤原理 泡沫陶瓷过滤板具有多层网络、多维通孔孔与孔之间连通。过滤时铝液携带夹杂物沿曲折的通道和孔隙流动，与过滤板泡沫状骨架接触时受到直接拦截、吸附、沉积等作用当熔体茬孔洞中流动时，过滤板通道是弯曲的流经通道的熔体改变流动方向，其中的夹杂物与孔壁砧撞而牢固的粘附在孔壁上 过滤板的主要效果是它的的尺寸和孔隙度来保证，过滤板的孔隙越大除渣效果越差，对于要求很严格的铝铸件应选择孔隙小的过滤板。 泡沫陶瓷过滤板是目前除去熔体中氧化夹杂物的较有效工具
1.管式过滤器 管式过滤器是贵液净化设备，适于净化金、银等贵液目前我国首偠出产由中国有色院规划的20m2管式过滤器，首要出产供应商有辽重、内机、包矿、吉林探矿、烟矿及乳机此外，烟矿和乳机还别离出产40m2和Φ600管式过滤器
由中国有色院规划的20m2管式过滤器作业原理是：在压力效果下，溶液由管体下部旁边面进液管给入经过滤布进入过滤管，濾渣留在滤布上净液由滤管上部经聚流管排出，成为净化后贵液 其特色如下：①结构紧凑，体积小过滤面积大；②过滤效果好，比板框过滤器单位过滤面积处理才能有大幅度进步；③操作便利能及时排渣。
20m2管式过滤器的首要技能参数列于表1外形和装置尺度示于图1。 鑫海矿机除出产管式过滤器外还出产相同起过滤、净化贵液效果的板框净化槽，其技能功能别离见表2、3 2.板框净化槽
吉林探矿出产的板框净化槽是用于黄金化产金工艺中贵液脱氧前的贵液净化专用设备。其效果是铲除固液别离后贵液中含有的泥质等悬浮物固体杂质得絀纯净化液，是进步置换后的金泥档次下降火法冶炼出产成本，为取得高档次的合格金发明有利条件本设备结构简略，保护便利简單操作，可在运行时进行轮换清洗运用周期长。本设备的各滤片的集液管与脱氧塔直接相联使用脱氧塔内真空可吸入净化后的贵液进荇脱氧。此设备用浮漂组织操控高真空蝶阀开闭来调整液面凹凸方位其首要技能参数见表4，结构简图示于图2
浮选选机通过多年的工艺妀善和出产实践，结合老练的选矿工艺在浮选铜钼方面，有着得天独厚的经济优势碎矿体系选用三段一闭路的流程，给矿粒度为0-1000mm产品粒度保持在14mm以下，较好地完成了多碎少磨的规划准则磨矿流程为一段闭路磨矿，分级溢流细度在55%左右浮选流程在多年的出产过程中逐渐优化，我国多家规划院曾对铜矿矿石做过屡次选矿实验各种实验均标明选用部分混合优先浮选铜和钼，然后再选钴和进一步收回铜嘚流程较好在出产实践中也得到证明。在浮选时用石灰作按捺剂，首要按捺钴黄铁矿用轻柴油作捕收剂，2#油做起泡剂优先浮选得箌铜钼混合粗精矿，铜钼混合粗精矿经再磨后进入精选然后再进行铜钼别离，别离时抑铜浮钼用作按捺剂。浮选铜钼后的尾矿用黄药莋捕收剂选钴和另一部分铜铜钴粗精矿经精选后进入钴再磨，然后用丁胺黑药做捕收剂进行铜钴别离再出铜精矿兼并得到混合铜精矿。
（一）采用高频电源焊接铝管、铜管和不锈钢管 1、铝管的焊接
高频焊接原理在中国采用高频电源焊接钢管始于20世纪50年代，至今此項工艺已经普遍应用但采用高频电源来焊接铝管，目前还在实验阶段国外用高频焊接铝管始于1955年，到1966年在美国用高频焊接铝管的数量巳达到铝管总量的50％左右用高频焊接铝管，焊接速度快焊缝热影响区域窄，焊缝质量好生产效率高，因此在制造铝管的行业中这將是一种有发展的工艺。2000年我公司为湖北省第二汽车制造厂某分厂制作了焊接铝管的专用高频设备并获得了成功。在焊接Φ9×0.3mm铝管时焊速达120m/min，做打压、压扁等试验质量全部合格。
（1）铝管焊接工艺的技术难点 ①铝的熔点低导热性高，热容量大热膨胀系数大。 ②铝囷氧有很大的亲和力其氧化物会造成焊缝中夹杂物。 ③铝在液态时可吸收大量的因此铝的焊接易生成气孔。 ④铝及其合金加热温度到達熔点时由固态转变为液态时过程进行得快，且无颜色变化因此焊接×作上有一定困难。 （2）对高频电源的要求
针对铝管焊接工艺的技术难度，对高频电源有以下要求： ①使用较高的频率使得焊缝热影响区窄和管内壁电流减小。 ②要求焊缝的功率密度大焊速越快，焊缝质量越好 ③电子管阳极直流电压要求稳定平滑，其脉动系数要求达到1％左右 （3）焊接铝管高频电源采用的几项措施
①采用较高的頻率，对于100KW设备采用600～700KHz60KW设备采用700～800KHz。 ②电子管阳极电源采用12相整流并加装平滑滤波器，由于采用可控硅调压应使其工作在较小的导通角状态，以减小整流后的脉动系数 ③有较高的输出功率，使铝管有较高的焊接速度 ④合理的振荡电路，应做到负载调整方便
铝具囿蕴藏量大、比强高、质轻、耐腐蚀等特点，因此产量大、成本低的焊接铝管大量应用于农业喷灌系统、化工、轻纺、轻型建筑及家具等场合以替代钢管。目前国内焊接铝管多采用氩弧焊速度很低，应用高频焊代替可达到很高的速度。我公司制造的设备对小口径薄壁管，焊速可达到120m/min以上另外，高频焊接也可用于焊接不锈钢管、铜管、黄铜管等及非导磁体金属管材。对此项新技术望能引起制管專业厂的重视。
2、铜管和黄铜管的焊接 在2001年我们用高频电源焊接铜管和黄铜管也取得成功，所焊的管材经打压、扩孔、压偏等技术检测均为合格品。 3、不锈钢管的焊接
在国外用高频电源焊接不锈钢管的技术已经普及应用我们尚未实践过，愿与有此需要的企业合作共哃完成。 目前高频焊接原理在国内功率最大的电子管焊管设备为800KW随着国民经济发展需求生产更大口径、更厚管壁的钢管，因此需偠有超大功率的高频电源，为此我们准备生产三种功率（1000KW、1200KW、1500KW）的高频焊管设备振荡电路为推挽方式、器件均采用国内产品，有需要超夶功率设备者请与我们接洽。 钢管的高频焊接国内已普遍采用，并发展成为巨大的焊管行业；有色金属管材焊接还在起步阶段還没有形成规模。以上就是常说的高频焊接原理
热管是一种传热性极好的部件，其主要是一根封闭的金属管内部有少量的工作介质，管内的空气已经排除在外在常温下，管内是一种真空状态热管的工作原理是利用在真空状态下，液体的沸点降低的原理液体产生蒸發，靠其蒸发潜热进行热量的传递因为同种物质的汽化潜热比显热高得多，所以其传热能力相对传统的传导、对流、辐射要高出1~3个数量級被称为传热的“超导体”。
与热源靠近的一段（蒸发段）内的液体吸热而蒸发并产生一个气压梯度，推动蒸汽携带汽化潜热经空腔鋶向另一段（冷凝段）汽化经管壁与外界冷媒体换热放出潜热完成传热任务，冷凝成液体靠重力流回到蒸发段进入下一个工作环节。熱管在工作时蒸汽在热管内是饱和的，其压力取决于当时的实际温度
近日，又一科技新项目———水平橡胶带式过渡机在中铝山东企業氧化铝厂成功投入运行它的投运对进一步降低硅渣浆水分，减少铝氧回头优化工艺指标，实现提产降耗都将发挥积极作用 水岼橡胶带式过滤机是山东铝氧化铝厂自行建设安装的大型设备。有效过滤面积为30平方米产能接近折带式过滤机的2倍。具有自动化程度高、便于操作控制等特点为确保该项目的如期投运，该厂打破常规采取倒排工期的方式，精益求精保质量全力以赴赶进度。在主体设備安装之前他们对厂房内原有的设备进行了拆除、清理。担负施工安装任务的佳林公司克服现场狭窄、交叉作业、施工难度大等困难科学组织，合理安排在短短的15天就完成了2台水平橡胶带式过滤机的安装调试任务。进入试车阶段后该厂科技人员密切监控设备的运行狀况，合理调配工艺参数采取边试车、边改进的方案，对项目的部分部件进行了革新改造使设备性能更加趋于完善。
铝合金的时效硬囮是一个相当复杂的过程它不仅决定于合金的组成、时效工艺，还取决于合金在生产过程中缩造成的缺陷特别是空位、位错的数量和汾布等。目前普遍认为时效硬化是溶质原子偏聚形成硬化区的结果 铝合金在淬火加热时，合金中形成了空位在淬火时，由于冷却赽这些空位来不及移出，便被“固定”在晶体内这些在过饱和固溶体内的空位大多与溶质原子结合在一起。由于过饱和固溶体处于不穩定状态必然向平衡状态转变，空位的存在加速了溶质原子的扩散速度，因而加速了溶质原子的偏聚
硬化区的大小和数量取决於淬火温度与淬火冷却速度。淬火温度越高空位浓度越大，硬化区的数量也就越多硬化区的尺寸减小。淬火冷却速度越大固溶体内所固定的空位越多，有利于增加硬化区的数量减小硬化区的尺寸。 沉淀硬化合金系的一个基本特征是随温度而变化的平衡固溶度即随温度增加固溶度增加，大多数可热处理强化的的铝合金都符合这一条件
变压器的是一种常见的电气设备， 可用来把某种数值的交变電压变换为同频率的另一数值的交变电压也可以改变交流电的数值及变换阻抗或改变相位。发电厂欲将P=3UIcosφ的电功率输送到用电的区域，在P、cosφ为一定值时，若采用的电压愈高，则输电线路中的电流愈小，因而可以减少输电线路上的损耗，节约导电材料。 所以远距离输电采用高电压是最为经济的。变压器原理
目前我国交流输电的电压最高已达500kV。这样高的电压无论从发电机的安全运行方面或是从制造成本方面考虑，都不允许由发电机直接生产 发电机的输出电压一般有3.15kV、6.3kV、10.5 kV、 15.75
kV等几种，因此必须用升压变压器将电压升高才能远距离输送电能输送到用电区域后，为了适应用电设备的电压要求还需通过各级变电站（所）利用变压器将电压降低为各类电器所需要的电压值。在鼡电方面多数用电器所需电压是380V、220V或36
V，少数电机也采用3kV、6kV等变压器分类按其用途不同，有电源变压器、电力变压器调压变压器，仪鼡互感器隔离变压器。按结构分为双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器及自耦变压器按铁心结构分为壳式变压器和心式变压器。按相数分为单相变压器、三相变压器和多相变压器变压器的种类虽多，但基本原理和结构是一样的变压器的基本结构（1）铁心变壓器压器由套在一个闭合铁心上的两个或多个线圈（绕组）构成，铁心和线圈是变压器的基本组成部分铁心构成了电磁感应所需的磁路。为了减少磁通变化时所引起的涡流损失变压器的铁心要用厚度为0.35～0.5mm的硅钢片叠成。片间用绝缘漆隔开铁心分为心式和客式两种。（2）线圈变压器和电源相连的线圈称为原绕组（或原边,
或初级绕组）其匝数为N 1 ，和负载相连的线圈称为副绕组（或副边, 或次级绕组）其匝数为N 2 。绕组与绕组及绕组与铁心之间都是互相绝缘的
变压器几乎在所有的电子产品中都要用到，它原理简单但根据不同的使用场合（鈈同的用途）变压器的绕制工艺会有所不同的要求变压器的功能主要有：电压变换；阻抗变换；隔离；稳压（磁饱和变压器）等，变压器常用的铁心形状一般有E型和C型铁心一、变压器的基本原理
图1是变压器的原理简体图，当一个正弦交流电压U1加在初级线圈两端时导线Φ就有交变电流I1并产生交变磁通ф1，它沿着铁心穿过初级线圈和次级线圈形成闭合的磁路在次级线圈中感应出互感电势U2，同时ф1也会在初级线圈上感应出一个自感电势E1E1的方向与所加电压U1方向相反而幅度相近，从而限制了I1的大小为了保持磁通ф1的存在就需要有一定的电能消耗，并且变压器本身也有一定的损耗尽管此时次级没接负载，初级线圈中仍有一定的电流这个电流我们称为“空载电流”。如果佽级接上负载次级线圈就产生电流I2，并因此而产生磁通ф2ф2的方向与ф1相反，起了互相抵消的作用使铁心中总的磁通量有所减少，從而使初级自感电压E1减少其结果使I1增大，可见初级电流与次级负载有密切关系当次级负载电流加大时I1增加，ф1也增加并且ф1增加部汾正好补充了被ф2所抵消的那部分磁通，以保持铁心里总磁通量不变如果不考虑变压器的损耗，可以认为一个理想的变压器次级负载消耗的功率也就是初级从电源取得的电功率变压器能根据需要通过改变次级线圈的圈
而改变次级电压，但是不能改变允许负载消耗的功率二、变压器的损耗当变压器的初级绕组通电后，线圈所产生的磁通在铁心流动因为铁心本身也是导体，在垂直于磁力线的平面上就会感应电势这个电势在铁心的断面上形成闭合回路并产生电流，好象一个旋涡所以称为“涡流”这个“涡流”使变压器的损耗增加，并苴使变压器的铁心发热变压器的温升增加由“涡流”所产生的损耗我们称为“铁损”。另外要绕制变压器需要用大量的铜线这些铜导線存在着电阻，电流流过时这电阻会消耗一定的功率这部分损耗往往变成热量而消耗，我们称这种损耗为“铜损”所以变压器的温升主要由铁损和铜损产生的。由于变压器存在着铁损与铜损所以它的输出功率永远小于输入功率，为此我们引入了一个效率的参数来对此進行描述η=输出功率/输入功率。三、变压器的材料要绕制一个变压器我们必须对与变压器有关的材料要有一定的认识为此这里我就介紹一下这方面的知识。1、铁心材料：变压器使用的铁心材料主要有铁片、低硅片高硅片，的钢片中加入硅能降低钢片的导电性增加电阻率，它可减少涡流使其损耗减少。我们通常称为加了硅的钢片为硅钢片变压器的质量所用的硅钢片的质量有很大的关系，硅钢片的質量通常用磁通密度B来表示一般黑铁片的B值为、低硅片为，高硅片为2、绕制变压器通常用的材料有漆包线，沙包线丝包线，最常用嘚漆包线对于导线的要求，是导电性能好绝缘漆层有足够耐热性能，并且要有一定的耐腐蚀能力一般情况下最好用Q2型号的高强度的聚脂漆包线。3、绝缘材料在绕制变压器中线圈框架层间的隔离、绕阻间的隔离，均要使用绝缘材料一般的变压器框架材料可用酚醛纸板制作，层间可用聚脂薄膜或电话纸作隔离绕阻间可用黄腊布作隔离。4、浸渍材料：变压器绕制好后还要过最后一道工序，就是浸渍絕缘漆它能增强变压器的机械强度
电解铝原理是了解电解铝行业之前的基础知识问题。接下来简单介绍一下电解铝原理电解铝原理实際就是通过电解铝这个过程来电解出原铝。而电解铝就是通过电解得到的铝现代电解铝工业生产采用冰晶石-氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂氧化铝作为溶质，以碳素体作为阳极铝液作为阴极，通入强大的直流电后在950℃-970℃下，在电解槽内的两极上进行电化学反應既电解。这个电解铝原理的问题也就迎刃而解了现代铝工业生产采用冰晶石—氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂氧化铝作为溶質，以碳素体作为阳极铝液作为阴极，通入强大的直流电后在950℃—970℃下，在电解槽内的两极上进行电化学反应既电解。阳极产物主要昰二氧化碳和一氧化碳气体其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固体粉尘。为保护环境和人类健康需对阳极气体进行净化处理除去囿害气体和粉尘后排入大气。阴极产物是铝液铝液通过真空抬包从槽内抽出，送往铸造车间在保温炉内经净化澄清后，浇铸成铝锭或矗接加工成线坯.型材等重要通过这个方程进行：2Al2O3==4Al+3O2。阳极：2O2ˉ-4eˉ=O2↑阴极:Al3+
+3eˉ=Al下图是电解铝原理的工艺流程图： 更多关于电解铝原理的问题可以登陆上海有色网查询更多的电解铝行情报价都登陆在上海有色网。
一、阳极反响机理 王成彦、邱定蕃等对辉铋矿在矿浆电解进程的阳极反响进行了比较深化的研讨经过很多的实验研讨，以为辉铋矿的阳极浸出进程是一个杂乱的反响进程辉铋矿在酸性氯化钠介质中呈悬浮状所发作的阳极浸出进程，能够经过下列几种途径来完结：
（1）石墨相当于一个导体辉铋矿相当于一个可溶阳极，当辉铋矿和石墨阳極发作磕碰而触摸时将经过下面的反响被氧化：（2）石墨电极上或许发作其他氧化反响，如发作Cl2、O2气体分出这样一些气体再氧化辉铋礦。（3）有关实验标明在浸出渡中参加铁离子，辉铋矿的浸出反响速率显着进步槽电压显着下降，阐明铁离子也参加了辉铋矿的阳极浸出进程
为查明辉铋矿在矿浆电解阳极浸出进程的反响机理，实验测定了溶液中有辉铋矿和无辉铋矿时的i－E曲线以及在上列溶渣中参加4g∕L的Fe2＋后有和无辉铋矿存鄙人的i－E曲线见图1。图1 不同条件下的i－E曲线 1－HCl 1mol∕L＋NaCl 200g∕L； 2－HCl （1mol∕L）＋NaCl （200g∕L）＋辉铋矿（－0.074mm、L∶S＝10∶1）；
E333（1）和E333（2）的不同不大上述两种反响均有或许在阳极上发作。Arslan、Duby研讨了黄铁矿在溶液中的阳极氧化状况在阳极电位1.4～1.5V（SCE），t＝35～40℃下阳极液ΦHClO的浓度可达0.15smol∕L，并以为HClO是由阳极上分出的Cl2发作的阳极上水的氧化反响也一起发作并分管了部分电荷传输。Arslan在用石墨阳极研讨黄铁矿的陽极氧化时发现阳极上有CO2生成并发作阳极蚀变现象。王成彦、邱定蕃在矿浆电解扩展实验中也发现石墨阳极存在蚀变现象这些也能够證明，在矿浆电解进程中当阳极电位较高时，阳极上能够发作Cl2和O2的一起分出
关于反响考虑到铁离子在溶液中能够构成铁氯络合物，其實践电位会更低（如图2线23所示）因而，当件系中存在铁离子时上述反响有或许是阳极的首要反响。图2
Bi2S3－Cl－－H2O系E－lg[Cl－]图图1中线1是无辉鉍矿、无铁离子潜液中测得的i－E曲线，其电流只能是因为反响式（1）和式（2）发作且电流巨细应标明该反响的速度。从图中看到当阳極电位高于～1.10V（SCE）时，电流便急剧上升而低于该电位时，阳极电流极低且动摇很小因而能够以为在实验用溶液中，当阳极电位高于－1.10V（SCE）石器阳极上开端很多分出气体，此电位正处于和氧气的理论分出电位邻近
线2是有辉铋矿、无铁离子溶被中测得的i－E曲线，此刻阳極上的电流应是辉铋矿直接与电极磕碰的氧化反响、和氧气分出反响一起发作的比较线1和线2，在电位低于－1.10V（SCE）的规模之内电流能够鉯为是因为辉铋矿在石墨阳极上直接电氧化发作的，这个电流较线1升高了许多阐明辉铋矿的直接电氧化是能够发作的；电位大于－1.10V（SCE）②线根本重合，析氯析氧反响起了主导效果
线3是无辉铋矿、有二价铁离子的溶液中测得的i－E曲线，从图中能够看到当阳极电位高于0.5V（SCE），电流便显着增大该电位正处于反响的标准电位邻近，因而能够以为此电流是因为二价铁离子的阳极氧化发作的在固定电流密度小於300A∕m2的条件下，阳极不会发作析氯析氧反响只要在电解后期，二价铁的氧化挨近结束才或许发作析氯析氧反响，此刻槽电压将显着上升
线4是在有辉铋矿、有二价铁离子的溶液中测得的i－E曲线，它较线3的电流大此电流的发作能够以为是二价铁离子的阳极氧化和辉铋矿與阳极磕碰的触摸氧化一起发作的。但线4并不是线2和线3的简略加合它仅仅略高于线3并类似于线3，因而能够以为此刻的首要反响仍旧足二價铁离子的阳极氧化反响、而辉铋矿的直接电氧化则是非必须的因为有辉铋矿存在，在阳极上生成的三价铁将Bi2S3氧化后自身复原为二价②价铁又在阳极氧化为三价。如此重复直至辉铋矿的氧化浸出挨近彻底。
假如在固定电流密度200A／m2的条件下由图1能够比较看出，线2和线4嘚阳极电位相差0.7V左右也就是说，要取得相同的浸出反响速度在有铁离子存存的溶液中，其阳极电位要比无铁离子溶液的阳极电位低0.7V楿应的槽电压也要下降0.7V左右，然后下降了电解进程的电耗
图3是在固定电流密度200A∕m2、Fe2＋为4.0g∕L、Cl－为150g∕L、H＋为1.0g∕L、Bi3＋为10g∕L、100g辉铋矿、粒度＜0.038mm為96%、L∶S＝3∶1的状况下测得的石墨阳极电位（SCE）和槽电压随时刻的改变曲线。图3 恒电位电解槽电压和阳极电位随时刻的改变
图3阐明在辉铋礦的理论浸出电解时刻内，槽电压被迫在0.8～0.9V的规模之内阳极电位动摇在－0.5～－0.6V（SCE）的规模之内，正处于二价铁离子的标准氧化电位邻近能够以为，在此刻间内的阳极反响首要是二价铁离子的氧化反响铋精矿的浸出首要是因为三价铁的氧化效果。
在铋的理论浸出电解时刻今后槽电压和阳极电位都急剧上升，槽电压升至1.6～1.8V阳极电位动摇在－1.2V（SCE）左右，此刻辉铋矿的浸出巳挨近彻底，二价铁也简直悉數氧化为三价铁阳极开端发作析氯反响，槽电压也跟着阳极电位的进步和阴极的极化而升高 由以上的分析，能够得出以下的定论：
（1）在实验选用的条件下溶液中无铁离子存在时，在阳极电位为－0.2V到－1.0V的规模内阳极反响首要是辉铋矿在石墨阳极上直接电氧化，当阳極电位大于－1.10V时析氯析氧反响起主导效果。
（2）在有铁离子存在的状况下阳极上发作的首要反响是二价铁离子的氧化反响，辉铋矿的氧化能够以为是由三价铁离子完结的三价铁被坯原为二价，二价铁又在石墨阳极上氧化如此重复循环。当然在浸出进程中从头到尾吔存在着辉铋矿与阳极的磕碰触摸氧化。 （3）在有铁离子存在的状况下阳极电位可较无铁离子的阳极电位下降0.7V左右，过对下降电耗是有利的 二、浸出反响机理
图3的热力学分析标明，辉铋矿的络合酸溶反响在实验条件下能够发作实验标明，没有氧化剂存在时反响速度較慢。 王成彦、邱定蕃等研讨了矿浆电解时辉铋矿的氧化浸出机理以为辉铋矿的氧化能够经过下面几种不同的反响进程而得以完结。 （3） （4） （5）
反响式（3）是辉铋矿与阳极的直接受阻触摸氧化反响式（4）是三价铁与辉铋矿的直触摸摸氧化。反响式（5）是辉铋矿首要经絡合酸分化反响生成硫化氲而氧化剂首要是和的氧化复原。式（4）和式（5）的差异就在于此微观上，能够借助于对进程浸出渣样的物楿结构的分析来判明辉铋矿浸出反响的机理进程。
一般来讲元素硫系硫化物在湿法冶金进程的相变产品。在低于硫的熔点（386K）浸出时元素硫通常以三种方式嵌布（图4）：（a）在硫化矿周围呈疏松多孔状；（b）呈细密细粒状吸附在硫化矿周围；（c）呈细粒单体散布在提絀渣中，与硫化矿自身无关前者为金属阳离子分散进溶液后而残留下来的结构；后两种是硫化矿首要经酸分化生成H2S今后被氧化的结构；究竟是（b）仍是（c），则取决于浸出进程的许多影响要素浸出渣中元素硫的嵌布状况直接联系到对浸出进程的解说。图4
对辉铋矿浸出进程分阶段取样渣的显徽镜调查发现浸出15min时，辉铋矿改变甚微此刻渣中有很少数的细粒状单体元素硫生成，散布在浸出渣中当浸出时刻到达30min时，部分辉铋矿鸿沟已呈现被腐蚀的痕迹；元素硫的生成数量较前者略有添加根本上以细粒单体存在。浸出时刻到达60min辉铋矿的溶蚀愈加显着，锯齿型鸿沟随时可见元素硫大部分呈单体外，少数呈细粒状吸附在辉铋矿颗粒的鸿沟90min时，辉铀矿颗粒鸿沟附着元素硫嘚状况愈加遍及构成粒度显着增大，渣中已不易发现细粒的辉铋矿浸出时刻达130min，辉铋矿周围的硫珠越来越多简直连成一个硫珠环，┅起渣中呈单体的硫珠也显着添加残存的辉铋矿随浸出时刻的改变已不非常显着。
归纳以上的分析能够以为，辉铋矿在实践的矿浆电解进程中的浸出反响不是简略的硫化物金属阳离子的分散进程。从浸渣中存在着很多与硫化物无嵌布联系细粒细密的单体元素硫的状况看它绝非是硫化物中金属离子分散进溶液后的残留物，而是一个从头构成的产品也就是说，在辉铋矿的浸出进程中必定存在着一个成硫反响也必定存在着辉铋矿的酸分化反响。依浸渣中的矿藏改变能够以为酸浸进程存在着如下反响跟着辉铋矿的不断分化成硫反响也茬不断进行；跟着H2S生成量的添加，部分H2S与溶液中的三价铁反响产出元素硫嵌布在辉铋矿周围，部分H2S远离辉铋矿颗粒而与三价铁反响构荿单件的硫珠。
理论浸出电解时刻今后辉铋矿浸出挨近彻底，二价铁也简直悉数转换为三价铁析氯析氧反响开端发作。 由此能够得出洳下的定论：
（1）在阳极浸出进程中辉铋矿首要进行的是酸分化反响（2）阳极生成的三价铁首要是与辉铋矿酸分化生成的H2S进行氧化复原反响，而与辉铋矿直触摸摸进行的氧化复原是非必须的（3）对浸出渣的物相分析标明，元素硫的构成不是简略的金属阳离子分散进程产品而是的氧化产品。因而在实践的酸浸进程中既存在着硫化矿的酸溶解反响也存在着一个成硫反响；产出的硫大部分呈细粒单体，少數吸附在辉铋矿周围
张英杰从电解质溶液中固液界面双电层结构与矿粒的机械运动动身，推导了必定超电位下（阳极析氯反响没有发作）影响阳极反响速率（电流密度）的要素得出阳极电流密度（i）与矿浆浓度（Cs）、拌和转速的平方（NR2）呈线性联系，与矿粒粒度无关進而核算出在任一会儿附着在1cm2阳极表面上的矿粒的总表面积为： S0＝3Cs／ρ 式中S0－矿粒的总表面积；
据此核算，假如取Cs＝0.lg／mLρ（辉铋矿）＝6.4g∕cm3，则S0＝0.046这就是说当矿浆中一起含有Fe2＋时，在1cm2阳极表面上只要0.046cm2的面积在进行矿藏与阳极的磕碰触摸氧化其他的面积进行的是Fe2＋的氧化。这就很好地解说了矿浆电解时在有Fe2＋存在时，辉铋矿与阳极的磕碰触摸氧化并不占主导地位的原因 三、Fe2＋的阳极氧化动力学
在矿浆電解进程中，溶液中的铁离子扮演了一个重要的人物它直接参加了阳极的电极反响和辉铋矿的氧化浸出，起着电子的传递效果因而对Fe2＋的阳极氧化进程进行研讨很有必要。王成彦、邱定蕃等测定了Fe2＋在石墨阳极上的极化曲线阐明晰Fe2＋阳极氧化的速率操控进程。
实验条件：333K、NH4Cl为200g∕L、H＋为lg／L、拌和转速600r∕min、扫描速度1mV／s测FeCl2浓度分别为0.01、0.02、0.03、0.04、0.05mol∕L下的阳极极化曲线，取相同η值下的电流密度i作η－lgi联系图見图5。
从图5能够看出η在60－10mV之间，曲线呈现显着的塔菲尔段阐明在这一超电位规模内，Fe2＋阳极氧化进程受电化学反响操控；当η在100～18mVの间η与{lg（i∕i0）＋lg[id／（id－i）]}呈线性联系，见图6阐明在这一超电位规模内，Fe2＋阳极氧化进程属混合反响操控；当η在160～220mV之间η与lg[id／（id－i）]呈线性联系，见图7阐明在这一超电位规模内，Fe2＋阳极氧化进程受分散操控图5
电解铜原理是很多化学爱好者和电解铜企业西需要掌握的问题。电解铜原理对于生产电解铜和优化电解铜工艺具有非常重要的意义因此，了解电解铜原理对于我们也是非常重要的
电解铜僦是铜的电解提纯后的的纯度比较高的铜。电解铜原理即铜的电解提纯：将粗铜（含铜99％）预先制成厚板作为阳极纯铜制成薄片作阴极，以硫酸(H2SO4)和硫酸铜(CuSO4)的混和液作为电解液通电后,铜从阳极溶解成铜离子(Cu)向阴极移动，到达阴极后获得电子而在阴极析出纯铜（亦称电解铜）粗铜中杂质如比铜活泼的铁和锌等会随铜一起溶解为离子（Zn和Fe）。由于这些离子与铜离子相比不易析出所以电解时只要适当调节电位差即可避免这些离子在阳极上析出。比铜不活泼的杂质如金和银等沉积在电解槽的底部
这样生产出来的铜板，称为“电解铜”质量极高，可以用来制作电气产品沉淀在电解槽底部的称为“阳极泥”，里面富含金银是十分贵重的，取出再加工有极高的经济价值电解铜原理昰非常简单实用的理论知识，我们在高中时期就学过电解铜原理的类似知识但应用到电解铜生产中的电解铜原理，还需要进一步的加工優化
摘 要 在有色金属制造业中, 生产出来的合金普遍容易氧化。目前, 采用有效的溶液清理和熔渣粒化及循环除气法等金属处理技术, 都鈳获得高品质的合金 关键词 铸造 合金 泡沫过滤器 铝铸件 在铸造生产中, 当液态金属由保温炉注入型腔时, 仍有这样的问题, 即在這一阶段出现任何紊流都会产生薄的氧化皮。这些缺陷不仅不会再“治愈”,
还作为薄弱点保留在铸件中, 并常由于在两壁之间造成的漏隙而使压力试验失败过滤器广泛应用于有色金属铸造业已有多年。但很明确, 过滤器须具有下述两个单独的特性:①能去除金属夹附的杂质;②确保金属流平稳、无涡流注入型腔 当初, 当靠前股液态金属流一到达泡沫过滤器入口表面, 就会出现一个短暂的停留, 形成充足的背压。这┅压力是由直浇口中的金属位差产生的, 一旦形成, 金属流又会恢复,
就好象过滤器根本不存在一样 浇注系统中紊流多发生在直浇口和浇噵棒的前端等部位。如果在浇道棒内横跨安置一个泡沫过滤器, 那么靠前股金属流会被阻挡住, 待注满直浇口后, 即为平稳的浇注, 这样就防止了氧化皮的形成泡沫过滤器是具有这种性能的过滤器。 不采用过滤器浇注铸型时直浇口还未完全注满, 液态金属和空气的混合物就顺浇噵而下结果形成氧化膜, 并夹带空气进入型腔,
以致降低铸件机械性能并可能缺乏压力紧密性。 采用与上述同样规格的浇注系统进行浇紸, 只是在浇注棒内添置了Sivex FC 泡沫过滤器直浇口被迅速注满后, 金属非紊流会绵绵不断地沿着浇道流入型腔。 内置Sivex FC 过滤器后, 在过滤器入口表面,明显地可以看到形成的团状氧化物, 这表明在常出现紊流的现有浇注系统内, 使用这种过滤器,
能有效的阻挡住氧化物实例分析 下述兩项调查充分说明了有色金属铸造厂是如何利用流线形金属流来控制成本的。巴隆——克拉克铸造有限公司(Barran- ClarkL td)巴隆——克拉克铸造公司生产某些小型压模铸件不过, 公司的多数产品都是采用铝合金在砂型里生产出来的。 泡沫过滤器有时可作为高柏奥尔(Kalpu r A l)装置用于各种砂型铸模在铸造中,
它们不仅能减少铸件中非金属夹杂物的含量, 还能显著节省用砂量。比如在使用过滤器前, 浇道棒通常放在2 m 长的铝栏杆铸件的两端现在只须简单地将它们穿过位于顶部的过滤器就行了。这明显地减少了长砂型的宽度, 从而减少了树脂粘结砂的需要量另外, 提高了铸件的质量, 还减少了铸件清理量。 这同样适用于汽车部件此处所示的油槽铸件是直接通过装有Sivex FC
非陶瓷过滤器的高柏奥尔(Kalpu r A l) 装置进行浇注嘚, 其好处有:①浇注重量可由11. 5 kg (无过滤器) 减至7. 5kg (带过滤器)②废品率减少3. 5%③降低型砂成本 这使每浇注6. 25 kg 的铸件, 能直接节约成本3. 62 英镑, 一年近4 300 英镑, 见表1。此外, 还有许多象能减少铸件清理量、提高产量和减少废砂掩埋这些无法估算的好处,
尤其是较后一点, 随着新填地税的实施, 效果将越来越奣显 沃尔卡斯特产品有限公司(V alcast P roduct sL td)沃尔卡斯特公司采用重力和低压模铸生产铝铸件。两种工艺都有其自身的优点, 可对个别的项目进行精細的评估其广泛的客户包括有生产汽车部件、照明系统、工具和生活用品的制造商。 一种由沃尔卡斯特公司生产的、用于商务车辆嘚散热器顶部水箱, 为LM 6
硬模铸件这种大小相当的薄壁零件一开始就遇到了问题, 每个铸件都必须送到专家那儿进行真空浸渍。直到在单直浇ロ处安装上约每厘米4 个孔的非陶瓷过滤器, 方才解决问题, 使这个3. 44 kg 的铸件成功浇注而无需浸渍每一铸件, 加上过滤器的净成本, 可直接节约1. 76英镑, 烸年则节约达3, 400 英镑。结论 泡沫过滤器不但为铸造业提供了去除金属流中所含杂质的能力,
而且能控制浇注量使浇注平稳这种能力在直接浇注时, 不仅能提高铸造的质量标准,而且更重要的是它改变了铸件生产的方式。
用一段法处理杂铜时一般都在固定反射炉中进行，所以實际上在反射炉 进行的 既是熔炼也是精粹。 杂铜反射炉精粹原理实质上与矿铜的火法精粹原理相同不过，由于次粗铜杂质含量高（有时高达 4% ）所以在操作上有其共同特色，杂铜在反射炉中处理时整个精粹进程包含熔化、氧化、复原、除渣、浇铸等作业。整个作業的中心是氧化和复原下面首要论述氧化和复原。
杂铜氧化精粹的根本原理在于铜中存在的大大都杂质对氧的亲合力都大于铜对氧嘚亲合力且大都杂质的氧化物在铜液中溶解度小，所以当向熔体中鼓入空气时便优先将杂质氧化脱除，但熔体中铜占绝大大都而杂質量很少，故氧化时首先是铜被氧化。 4Cu+O2=2Cu2O 所发作 Cu2O 当即溶于铜液中并与铜液中的杂质发作反响，使杂质氧化
[Cu2O]+[Me]=2[Cu]+(MeO) 式中：[ ] 标奣铜液中物质浓度； （ ）标明渣相中物质浓度； Me 为杂质金属。 此反响的平衡常数为： 铜液中的主体为金属铜浓度很大，因杂质量相对很少故虽然杂质被 Cu2O 氧化，能够为 [Cu] 根本不变（即为常数）一同，由于杂质氧化物（ MeO
）在铜液中的溶解度很小能敏捷到達饱满，因此在大大都情况下当温度一守时， [MeO] 能够为也是一个稳定值所以反响的平衡常数可用下式标明： K’=[Cu2O][Me] 这标明，在必定溫度下（即 K 为断定常数）铜液中的杂质含量与 Cu2O 的含量成反比 [Cu2O] 越大， [Me]
越小即残留在铜液中未氧化的杂质越少，精粹作业愈彻底实践标奣，为了更敏捷、彻底地除掉铜液中的杂质应力求强化氧化进程，使 Cu2O 在铜液中的浓度到达饱满状态 Cu2O 在铜液中的溶解度随温度升高洏添加： 温度℃ 00 1250 溶解度 % 5 8.3 12.4 13.1 当 Cu2O 的溶解量超越该温度下的溶解度时，熔体将分为两层基层是饱满了 Cu2O
的铜液，上层是饱满了铜的 Cu2O 相这一联系可从 Cu ￠ O 系相图看得清楚。铜液中的溶解度添加很少并且熔体呈现分层，使部分 Cu2O 进入渣层中并且过度的氧化，使复原进程添加一同要耗费更多的复原剂，所以为了防止铜液过度氧化要求氧化期坚持在 1150 ～ 1170 ℃下进行。 首要杂质在氧化精粹进程中的行为简述洳下：
铁铁对氧的亲合力远远大于铜对氧的亲合力，所以铁很简单氧化并造渣脱除。铁氧化反响按下式进行： Cu2O+Fe=2Cu+FeO 按热力学預算在精粹进程中铁可除到十万分之一。 镍镍是难于除掉的杂质，镍和铜能生成一系列固溶体虽然镍在熔化期和氧化期均遭到氧化，但既缓慢又不彻底并且在氧化期所生成的 NiO 散布于铜液和炉渣之间。溶于渣中的 NiO
可生成不溶于铜液而溶于渣相中的 NiO · Fe2O3 这部分镍可脫除，热力学核算标明当铜液中含镍 16% 时，镍可除到 0.25% 当铜液中既含镍又含砷和锑时，镍的脱除更尴尬由于溶于铜液中的 NiO 能与 Cu 、 As 或 Sb 構成溶于铜液的镍云母（ 6Cu2O · 8NiO · 2As2O3 或 6Cu2O · 8NiO · 2Sb2O3
）。为了脱镍这时只有加碱性熔剂，使镍云母分化 锌。锌与铜在液态时彻底互溶锌的沸点為 906 ℃，在精粹时大部分锌在熔化阶段即以金属形状蒸发，然后被炉气中的氧氧化成 ZnO 随炉气排出并在收尘体系中搜集下来，其他的锌在氧化初期被氧化成 ZnO 并构成硅酸锌（ 2ZnO · SiO2 ）和铁酸锌（ ZnO · Fe2O3
）进入炉渣。当精粹含锌高的杂铜料（黄杂铜等）时为加快锌的蒸发在熔化期和氧化期均进步炉温 ( 一般坚持在 1300 ～ 1350 ℃ ) ，并在熔体表面上掩盖一层木炭或不含硫的焦碳颗粒使氧化锌复原成金属锌而蒸发，避免生成氧化锌結壳阻碍蒸锌进程的进行 铅。固态铅不溶于铜在液态时溶解得也很少，但在氧化期当铅氧化成氧化铅后，因其密度（ 9.2 ）比铜的密度（ 8.9
）高故沉于炉底，所以假如是酸性炉底则 PbO 将与筑炉材料中的 SiO2 效果，生成密度小的（ XPbO · YSiO ）然后上浮到熔池表面而被除掉。假如爐底为碱性耐火材料则铅的脱除很困难，这时有必要向熔体中吹入石英熔剂增大风量并坚持较高的炉温（约 1250 ℃），使 PbO 和 SiO2
效果产出。鼡石英造渣除铅办法耗时长铜入渣丢失大，为了改善除铅效果战胜该法缺陷，可改加磷铜使铅以磷酸盐形状除掉。也能够氧化硼作熔剂使铅呈铅形状脱去。 锡处理青铜料时，猜中含锡高锡与铜液态时互溶，在反射炉中锡氧化生成氧化亚锡（ SnO ）和二氧化锡（ SnO2 ） SnO 呈弱碱性，能与 SiO2 造渣还能部分蒸发。 SnO2
呈弱酸性且溶于铜液中，这时需参加碱性溶剂（苏打或石灰石）使其造渣生成不熔于铜液嘚锡酸钠（ Na2O · SnO2 ）或锡酸钙（ CaO · SnO2 ）。实践证明参加由 30% 氧化钙和 70% 碳酸钠组成的混合熔剂，可使铜中含锡量从 0.029% 降到 0.002% 运用 Fe2O3 与和 SiO2 各占 50% 的混合熔剂亦能使锡的含量很快下降至 0.005%
，并可除掉部分铅 砷。从 As ? Cu 相图可知砷与铜在液态时互溶，在氧化时砷能氧化成易蒸发的 As2O3 ，然后随炉氣排走但也有少数砷氧化成 As2O5 ，并生成铜（ Cu2O · XAs2O5 ）溶于铜液中，当铜液中有镍存在时砷还能与铜、镍一同生成镍云母，这都给脱砷添加叻困难 锑。锑与铜在液态时无限互溶并且铜与锑还能生成 Cu3Sb 和 Cu3Sb2
。与砷相同在氧化时锑也生成易蒸发的 Sb2O3 ，还可生成溶于铜液的 Cu2O · Sb2O3 和 Cu2O · Sb2O5 所以当处理含 As 和 Sb 高的杂铜时，氧化和复原进程需重复进行数次使不蒸发的 As2O5 和 Sb2O5 复原为易蒸发的 As2O3 和 Sb2O3 ，未蒸发的 As 和 Sb 加碱性熔剂处理。
金和银金和银彻底富集在阳极铜中，在电解精粹时进入阳极泥进一步处理阳极泥得以收回。 当悉数杂质脱除后氧化期完毕，進程转入复原期复原的效果一是使过氧化的铜氧化物复原成金属铜，二是脱除溶于铜液中的气体由于在氧化完毕时，铜液中还存有 8% 左祐的 Cu2O
铜中含氧过多，将使铜变脆延展性和导电性下降，故有必要进行复原在复原期，运用重油、插木等复原时发作的首要化学反響如下： 6Cu2O+2C2Hm=12Cu+2Co+mH2+2CO2 用 NH3 复原时，发作下列反响： Cu2O+2NH3 6Cu+N2+3H2O 假如用天然气作复原剂有必要对天然气进行所谓“重整”，不然天然气中的成汾 CH4 在 1000
℃时分化产出很多 H2 ，虽能加强复原但也添加铜对的吸附。
在炉料的冶炼受热过程中炉料中的锰和铁的高价氧化物在炉料区被高温汾解或被CO还原成低价氧化物，到K时高价氧化锰逐渐被充分还原为MnO,全部的FeO进一步还原成Fe;MnO比较稳定，只能用碳进行直接还原由于炉料中SiO2较高，MnO还没来得及还原就与之反反应结合成了低熔点的硅酸锰因此，MnO的还原反应实际上是在液态炉渣的硅酸锰中进行的硅酸锰的状态和熔点为
在这些反应中，具有标准电位比铜正、浓度高的金属离子才可能在阴极上被还原但它们在阳极不溶解，因此只有铜离子还原是阴極反应的主要反应简单来讲，就是阳极（粗铜）：Cu－2e－＝Cu2＋
阴极（纯铜）：Cu2＋＋2e－＝Cu说明：1、以铜为材料做的电极属于活性电极在一般的电解条件下，活性阳极先于电解质溶液中的成分发生氧化反应2、粗铜中往往含有锌、铁、镍、银、金等多种杂质，当含杂质的铜在陽极不断溶解时位于金属活动性顺序铜以前的金属杂质如Zn、Fe、Ni等，也会同时失去电子如：
但是它们的阳离子比铜离子难以还原，所以咜们并不在阴极获得电子析出而只是留在电解液里。而位于金属活动性顺序铜之后的银、金等杂质因为给出电子的能量比铜弱，难以茬阳极失去电子变成阳离子溶解下来当阳极上的铜失去电子变成离子溶解之后，它们以金属单质的形式沉积在电解槽底形成阳极泥（陽极泥可作为提炼金、银等贵重金属的原料）。
有关电解铅的原理其实就是在电解铅过程中，随着阴极活性过电位的增大铅还原速率與阴极电流效率也增加，阴极沉积物更为致密平整据此原理，发明了电解液质量在线监控的方法与装置工业应用表明，同极距、槽电壓、电耗分别比原指标降低了５．２６％、８．１８％７．０７％，电流效率和电铅产量分别提高１．５８％和１５．３８％顺便在這里补充下有关电解的原理。其实电解就是将两根金属或碳棒(即电极)放在要分解的物质(电解质)中然后接上电源，使电流通过液体化合粅的阳离子移到带负电的电极(阴极)，阴离子移到带正电的电极(阳极)化合物分为二极。电解水生成过程电解过程：用电使化合物分解的过程就叫电解过程 然而对于电解铅的原理，我们应当在铅电解阳极板制作之前需对粗铅或残极进行熔化，在这个过程中会产生很多铅烟塵如果不对铅烟尘进行回收，就会污染周围的空气所以我们有必要采用收集装置来解决这一问题。所以我们有必要好好掌握电解铅的原理这样才能更高效地完成铅的电解。
重选法 重选法因其生产成本低、对环境污染少而受到重视几乎所有的海滨砂矿从中回收钛铁矿囷金红石都是采用重选法作为粗选的手段，从20世纪50年代开始研究从钛铁矿脉矿中回收钛铁矿也是由重选法开始的。 重选原理
重力分选是利用不同物料颗粒间的密度差异来进行分离的过程重选过程概括起来就是松散一分层一分离过程。将待分选物料置于分选设备上使其茬重力、流体浮力、流体动力、惯性力或其他机械力的作用下松散，进而使不同密度的颗粒发生分层分层后的物料或是在机械力的作用丅分别排除，或是密度不同的颗粒由于自身运动轨迹的差异而分别截取这样就实现了分选。浆近似这种流态矿浆是高度分散的悬浮液，猫度比水大在分选时，表面流速较低为0.1一0.2m/s。流膜的厚度多数为1
mm左右回收粒度下限为10一205m。分层后的大密度颗粒沉积在槽底可借助迻动带排除，或间断排出大密度颗粒物料设备处理量小。 选钛常用的重选设备摇床、扇形溜槽、圆锥选矿机、螺旋选矿机等一般是在弱紊流流膜中进行的一般用来处理细粒级矿石(2一3
mm以下)。流膜厚度一般为数毫米在局部区域可达十几毫米。流速较大上下层间浓度差也較大。分层的轻、重矿物依运动速度不同或轻重矿物运动轨迹不同使之切割分离。回收粒度下限为30一40 um
顾名思义锌钢护栏就是镀了锌的鋼护栏。 其防锈蚀的原理为： 锌是一种很难被腐蚀金属 当把锌热渡到钢的外表能够阻碍刚受空气中的水分和氧气的效果而腐蚀生锈 ; 再者鋅也是一种能够添加润滑的物质，所以许多锌钢护栏厂家选用这种方法来阻碍钢被氧化 这种方法就是给金属供一层锌质的维护膜，具有導电性的金属原料修补增色看护剂
安全可靠的两层维护，组成金属树脂维护层和阴极维护层能反抗恶劣气候，合适金属长时刻作外层維护反抗盐及水的腐蚀效果极佳强力附着于各类金属及其合金上，可直接喷涂不需底漆耐高温，不怕烘烤枯燥后涂层可抗高温约为120℃。防烘干温度可达80℃快干。经济实用一喷即可防锈。防腐功用不只仅根据锌涂层中锌的含量并且还受锌层中颗粒的巨细影响。锌顆粒越小则涂层密度越高涂层质量较高时则象一层100%的高温热镀。这些细微颗粒的效果在于使涂层愈加严密不只能够防腐，并且能够成為避免锌成分蒸发的小于等于120μm(笔直面上)的涂层通常运用条件下，在大气中的防腐时刻可达二十年以上
辽重出产的Φ1m金泥洗槽（酸洗槽）用于选金工艺中来清洗金泥。 从置换机所置换出来的金泥还含有一些杂质，冶炼之前必须将这些杂质铲除在叶轮的拌和下，金泥Φ的杂质与发作化学反应生成物溶解于溶液中，再经过滤设备将杂质除去，然后得到精金粉
1.1熔炼进程中铝液与环境的彼此效果1.1.1熔炼進程中热的搬运（热力学进程）固体金属在炉内加热熔化所需求的能量，要由熔炼炉的热源供给因为选用动力的不同，其加热办法也不┅样现在根本炉型仍是火焰炉。 铝尽管熔点低（660℃）但因为熔化潜热（393.56KJ/kg）和比热大[固态1.138
kJ/(Kg﹒K)，液态1.046kJ/(kg﹒K)]熔化1kg所需的热量要比铜的大嘚多，而铝的黑度（＝0.2）仅为铜、铁的1/4,因此铝和铝合金的火焰熔炼炉的热力学规划难度大较难实现理想的热效率。 下面讲讲火焰炉嘚热交换进程火焰给被加热物体的热量（Q）为： Q＝QGC＋QSCQGC－焚烧气体传到受热面的热量，KJ/h；QSC－炉壁传给受热面的热量KJ/h。
QGC＝（αGCεC＋αC）（tG－tC）QSC＝（αGSФSC＋αabεb）（tS－tC）αGC－焚烧气体与受热面之间辐射传热系数kJ/（m2﹒h﹒℃）；αC－焚烧气体与受热面之间的对流传热系數，kJ/（m2﹒h﹒℃）；αab－被焚烧气体吸收的炉壁辐射热量的热辐射系数kJ/（m2﹒h﹒℃）。
从以上各式可以看出进步金属受热量，一方面昰增大（tG－tC）和（tS－tC）即进步炉温这对炉体和金属熔体都有晦气影响；另一方面，因为铝的黑度很小进步辐射传热是有限的。因此只能着眼于增大对流传热系数对流传热系数与气体流速有以下联系： 当焚烧气体的流速V 当焚烧气体的流速V>5m/s时，αc＝647＋v0.78[kJ/（m2﹒h﹒℃）]
可见进步焚烧气体的流速是有用的曾经多选用低速烧嘴（5～30m/s），近年选用了高速烧嘴(100～300m/s),使熔炉的热效率有很大进步
1.1.2合金元素嘚溶解与蒸腾1.1.2.1合金元素在铝中的溶解合金添加元素在熔融铝中的溶解是合金化的重要进程。元素的溶解与其性质有密切联系受添加元素凅态结构结合力的损坏和原子在铝液中的分散速度操控。元素在铝液中的溶解效果可用元素与铝的合金系相图来断定一般与铝构成易熔囲晶的元素简单溶解；与铝构成包晶改变的，特别是熔点相差很大的元素难于溶解如Al－Mg、Al－Zn、Al－Cu、Al－Li等为共晶型合金系，其熔点与铝也較挨近合金元素较简单溶解，在熔炼进程中可直接添加铝熔体中；但Al－Si、Al－Fe、Al－Be等合金系虽也存在共晶反响因为熔点与铝相差较大，溶解很慢需求较大的过热才干彻底溶解；Al－Ti、Sl－Zr、Al－Nb等具有包晶型相图，都属难溶金属元素在铝中的溶解很困难，为了使其在铝中赶赽溶解有必要以中间合金方式参加。 1.1.2.2元素的蒸腾蒸腾这一物理现象在熔炼进程中一直存在金属的蒸腾（或称蒸腾），首要取决于蒸气压的巨细在相同的熔炼条件下，蒸气压高的元素易于蒸腾可把铝合金的添加元素分为两组，Cu、Cr、Fe、Ni、Ti、Si等元素的蒸气压比铝小蒸腾较慢；Mn、Li、Mg、Zn、Na、Cd等元素的蒸气压比铝的大，较易于蒸腾熔炼进程中的丢失较大。
1.1.3金属与炉气的效果熔炼进程中金属以熔融戓半熔融状况露出于炉气并以之彼此效果的时刻长，往往简单构成金属很多吸气氧化和构成其他非金属搀杂。
1.1.3.1铝－氧反响铝与氧的親和力大易氧化。在500～900℃范围内纯铝表面将构成一层不溶于铝液的、难熔的、细密的γ－Al2O3氧化膜，这层膜能阻挠铝液的持续氧化这┅特性对熔炼作业带来了很大便利，熔炼时不需求采纳特殊的防氧化办法（铝－镁合金在外）
参加合金元素对铝合金的氧化有必定嘚影响，其影响与参加的元素使氧化物出现的结构以及对氧的亲和力的巨细有关当在铝中参加Si、Cu、Zn、Mn等合金元素时，对铝的氧化膜影响極小因为这些元素与氧的亲和力较小，并且参加铝中后表面膜将变为由这些元素的氧化物在γ－Al2O3中的固溶体（γ－Al2O3﹒MeO）所组成，此刻匼金的氧化膜仍是细密的可以阻挠合金的持续氧化。以此相反当在铝中参加碱土及碱金属（如镁、钙、钠等）时，因为这类元素较为苼动与氧的亲和力比铝的大，因此将优先氧化并且这些元素大多数是表面活性物质，易富集在铝液表面然后改变了氧化膜的性质。洳Mg含量大于1.5%时表面氧化膜简直已全为氧化镁膜所组成，并且这些氧化膜多孔疏松不能抑制膜下面的铝合金液的持续氧化。但若在Al－Mg合金中参加少数的铍（0.03～0.07%）可进步此刻的氧化膜的细密性，铍也是表面活性物质富集在铝液表面，且铍的原子体积小分散速度大，铍原子可进入氧化镁膜的松孔中起了添补膜中孔隙的效果，然后使之构成完好的细密膜在铝－镁合金类合金中参加少数的钙、锂等元素吔具有相同的成效。
决议氧化膜性质的要素是：①合金元素或氧化膜自身的蒸气压蒸气压越低，则越安稳其维护功能也越好。②匼金元素氧化后体积的改变参加合金元素后，氧化膜的结构是由氧化物体积对发作此氧化物的金属体积之比来决议的
实验证明，γ－Al2O3外表面是疏松的存在Φ50～100×10-10mm的小孔，因此很简单吸附水气一般在熔炼温度下其表面的膜中含有1～2%H2O，当温度升高时能削减其吸附嘚水量，但即便温度高达900℃时γ－Al2O3仍吸收0.34%H2O。只要在温度高于900℃γ－Al2O3彻底改变成α－Al2O3时，才彻底脱水如在熔炼与浇注时将表面损坏的γ－Al2O3膜搅入铝液中，吸附的水气与铝液反响构成吸氢铝液中Al2O3添加，氢含量也会随之添加因此在熔炼和铸造进程中不要简单损坏氧化膜。温度超越900℃时γ－Al2O3开端改变为α－Al2O3，密度增大到3970Kg/m3,体积缩短约13%此刻表面膜不再是接连的，氧化反响又将剧烈进行此刻氧化物含量明顯添加，严峻影响合金功能所以大多数铝合金熔炼温度应操控在760℃以下。 以气体搀杂或气泡形状；以氧化物、氮化物、氢化物等固態化合物形状；以液态或固态溶液即以原子或离子形状散布于金属原子间或晶格中；1.2.2铝合金熔体中气体的来历熔炼铝合金进程中，从大氣、燃料、炉料、耐火材料、熔铸东西等带入的气体品种较多如H2、CO2、CO、CnHm（碳氢化合物）、H2O和O2等。但只要那些简单分解成原子的气体才幹有较多的数量溶入铝液中去。详细的说铝液中所溶解的气体中80～90%是氢。所以铝合金中的含气量首要指含氢量。
熔炼时周围空气Φ的含量并不多所以氢的来历首要是经过水分与铝液反响而发作的氢原子。 2Al ＋ 3H2O = Al2O3 ＋ 6[H] 这种原子态氢一部分跑到大气中，一部分就進入铝液中 实践证明，不同的时节和区域因空气的湿度不同，铸锭中的含量也随之而异其含气量随空气湿度的增大而添加。 1.2.3影响气体含量的要素（1）合金元素的影响
与气体结合力较大的合金元素如钛、锆、镁等会使合金中的气体溶解度增大。而铜、硅、锰、锌等元素可下降铝合金中气体的溶解度 （2）气体分压的影响 在温度相同的条件下，气体在金属中的溶解度随炉气成分中的分压增夶而增大故火焰炉熔炼的铝熔体中的氢溶解度比电炉中的大。 （3）温度的影响 当氢分压必守时温度越高铝熔体吸收的氢也越多。
此外金属表面氧化膜状况及熔炼时刻对气体在铝熔体中的溶解度也有影响。 1.3铝中的非金属搀杂1.3.1搀杂的品种及形状在铝熔体中存茬的非金属搀杂物有： 氧化物 合金在熔化和转注进程中铝与炉气中的氧及水气效果，生成Al2O3、MgO、SiO2、和Al2O3﹒MgO（尖晶石） 剩余的细化劑Al－Ti－B中间合金的粗大Ti－B粒子。
在熔体净化时发作的氯化物、氮化物及碳化物 耐火砖碎片、掉落的流槽和东西上的涂料。 朂多的是Al2O3、MgO、Al2MgO4形状以薄片状为主。
1.3.2非金属搀杂物的查看办法铝合金中的非金属搀杂物因为其散布不均匀，巨细、形状各异铸锭嘚部分查看很难有真实的代表性，所以要做到精确的定量化是比较困难的常用的查看办法有：铸锭断面的低倍安排查看；断口查看；金楿查看；氧分析；超声波探伤查看等。
1.4添加剂添加剂包含掩盖剂、熔剂、蜕变剂和精粹剂以及辅助材料等因为铝会与水反响生成氧囮搀杂和氢，所以任何添加剂在运用前有必要要进行烘干处理 1.4.1掩盖剂掩盖剂是指用来掩盖于合金液体表面、避免合金氧化和吸气的材料。
1.4.2熔剂大多数铝合金的液面有一层细密的氧化膜它虽能阻挠大气中水的侵入，削减铝液被大气二次污染但它严峻的阻挠了铝液中已有的氢排入大气，当铝液表面上撒上熔剂后因为熔剂能使铝液表面细密的氧化膜破碎为细微颗粒并具有将其吸入熔剂层的效果，洇此就不再存在阻挠氢分子气泡逸入大气的表面膜氢分子很易经过熔剂层进入大气。另一方面熔剂还能去除铝液中的氧化搀杂物，也僦去除了吸附在搀杂物表面上的小气泡此即为熔剂法的精粹原理。
对熔剂的要求： 不好铝液发作化学反响也不彼此溶解。 熔剂的熔点低于熔炼温度并有杰出的流动性，以便在铝液表面构成接连的掩盖层 应具有杰出的精粹才能。 熔剂比重和铝液仳重应有明显不同使熔剂简单上浮或下沉。要求熔剂能与合金液 很好的别离不彼此稠浊，避免构成熔剂搀杂 来历直销足够，报價便宜
铝合金的熔剂品种繁复，一般由碱金属及碱土金属卤素盐类的混合物构成
硅石球磨机，顾名思义是用来研磨硅石的磨矿设備除了硅石，它还可用于水泥、硅酸盐制品、金属和非金属选矿等本文就从硅石球磨机的工作原理、特点、优势等方面为您展开介绍。 了解硅石
在介绍硅石球磨机之前我们先来了解硅石的组分和用途。硅石可分为结晶硅石和胶结硅石它是石英砂、石英岩、脉英石的總称，除此之外硅石还伴有长石、云母等伴生物。经过加工后的硅石可得到硅酸钠和二氧化硅硅酸钠的主要用途是制作硅酸盐，还可鼡于陶瓷、建材、玻璃、铁合金冶炼等行业项目中的硅石球磨机 硅石球磨机结构
硅石球磨机主要由筒体、给料部、出料部、回转部、传動部(减速机，小传动齿轮电机，电控)等主要部分组成这些都与普通球磨机区别不大，这里我们要介绍的是硅石球磨机的特殊结构和部件硅石球磨机配置有阶梯衬板或波纹衬板、小功率电机，合理的筒体、隔仓板、衬板设计使每一块硅石都能得到充分研磨。 工作原理
矽石球磨机要求进料粒度≤25mm出磨粒度为0.074-0.89mm，产量0.25~200t/h当待磨硅石从入料端给入球磨机筒体内部，传动部会带动筒体缓慢转动这时阶梯衬板戓波形衬板就会起作用，配合设计合理的隔仓板和筒体内的构造通过研磨介质的抛落，以及硅石与硅石、硅石与研磨体的摩擦会将硅石最终研磨成小颗粒，从出料端排除球磨机生产厂区 磨矿工艺
硅石的提纯过程需要经过擦洗—破碎磨矿—磁选—复选— 酸浸等工艺，新式选矿方法还有电选和生物选矿等这其中破碎磨矿步骤对后续硅石的提纯骑着决定性作用，要尽量将硅石物料充分破碎才能将杂质(伴苼物)与硅石充分解离，才能帮助后续工序充分提纯提升硅石成品品味。
硅石的磨矿工艺可选择湿磨和干磨根据硅石原矿的特点来选择適当的工艺，湿磨的优势是能耗低、成品品味高干磨的优势是节约水资源、工艺简单、成本低。当然选择那种工艺要通过选矿实验结匼物料性质来确定磨矿工艺。 硅石球磨机的特点 1、可针对贫矿率较高的硅石物料进行预选抛废的技术降低能耗，提升成品品味; 2、硅石球磨机配备专用磨矿电机易于启动，启动时间短、电力低;
3、采用波形或阶梯型衬板能够对物料起到充分研磨的作用; 4、研磨介质的选择，搭配了超耐磨、超强超硬材质的钢球钢球损耗低，节约成本
将金属或合金的制件作为阳极，采用电解的方法使其表面形成氧化物薄膜金属氧化物薄膜改变了表面状态和性能，如表面着色提高耐腐蚀性、增强耐磨性及硬度，保护金属表面等例如铝阳极氧化，将铝及其合金置于相应电解液(如硫酸、铬酸、草酸等)中作为阳极在特定条件和外加电流作用下，进行电解阳极的铝或其合金氧化，表面上形荿氧化铝薄层其厚度为5～30微米，硬质阳极氧化膜可达25～150微米阳极氧化后的铝或其合金，提高了其硬度和耐磨性可达250～500千克/平方毫米，良好的耐热性硬质阳极氧化膜熔点高达2320K，优良的绝缘性耐击穿电压高达2000V，增强了抗腐蚀性能在ω=0.03NaCl盐雾中经几千小时不腐蚀。氧化膜薄层中具有大量的微孔可吸附各种润滑剂，适合制造发动机气缸或其他耐磨零件;膜微孔吸附能力强可着色成各种美观艳丽的色彩有銫金属或其合金(如铝、镁及其合金等)都可进行阳极氧化处理，这种方法广泛用于机械零件飞机汽车部件，精密仪器及无线电器材日用品和建筑装饰等方面。
一般来讲阳极都是用铝或者铝合金当作阳极阴极则选取铅板，把铝和铅板一起放在水溶液这里面有硫酸、草酸、铬酸等，进行电解让铝和铅板的表面形成一种氧化膜。在这些酸中最为广泛的是用硫酸进行的阳极氧化。
电解铝的原理是了解电解鋁行业之前的基础知识问题接下来简单介绍一下电解铝的原理。电解铝的原理实际就是通过电解铝这个过程来电解出原铝而电解铝就昰通过电解得到的铝。现代电解铝工业生产采用冰晶石-氧化铝融盐电解法熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质以碳素体作为阳极，铝液作为阴极通入强大的直流电后，在950℃-970℃下在电解槽内的两极上进行电化学反应，既电解这个电解铝的原理的问题也就迎刃而解了。现代铝工业生产采用冰晶石—氧化铝融盐电解法熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质以碳素体作为阳极，铝液作为阴极通入强大的矗流电后，在950℃—970℃下在电解槽内的两极上进行电化学反应，既电解阳极产物主要是二氧化碳和一氧化碳气体，其中含有一定量的氟化氫等有害气体和固体粉尘为保护环境和人类健康需对阳极气体进行净化处理，除去有害气体和粉尘后排入大气阴极产物是铝液，铝液通过真空抬包从槽内抽出送往铸造车间，在保温炉内经净化澄清后浇铸成铝锭或直接加工成线坯.型材等。重要通过这个方程进行：2Al2O3==4Al+3O2陽极：2O2ˉ-4eˉ=O2↑阴极:Al3+
+3eˉ=Al下图是电解铝的原理的工艺流程图：更多关于电解铝的原理的问题可以登陆上海有色网查询，更多的电解铝行情报价都登陆在上海有色网
一、铝型材揉捏原理 铝型材揉捏是对放在容器(揉捏筒)内的金属坯料施加外力，使之从特定的模孔中流出取得所需断面形状和尺度的一种塑性加工办法。 二、铝型材揉捏机的构成 铝型材揉捏机由机座,前柱架,涨力柱,揉捏筒,电气操控下的液压体系构成另装备模座,顶针,刻度板,滑板等。 三、铝型材揉捏办法的分类 依据铝型材揉捏筒内金属的品种应力应变状况，铝型材揉捏方向光滑状况，揉捏温度揉捏速度，工模具的品种或结构坯料的型状或数目，制品的型状或数目等的不同可分为正向揉捏法，反向揉捏法(包含平面变形揉捏,轴对称变形揉捏,一般三维变形揉捏)侧向揉捏法，玻璃光滑揉捏法静液揉捏法，接连揉捏法等等 四、正向热变形揉捏 绝大多数热变形铝材出产厂商选用正向热变形揉捏办法经过特定的模具(平模，锥模分流模)来获取所需断面形状相苻的铝材，这是金浩淳铝业目前为止所釆取的仅有铝材出产办法! 正向揉捏工艺流程简略设备要求不高，金属变形才能高可出产规模广，铝材功能可控性强出产灵活性大，工模具便于保护保养批改 缺陷是揉捏筒内表面同铝材的冲突强，占揉捏能耗比偏大冲突易使筒内铸锭发热添加型材的不稳定性,损害了制品功率的提高，约束了铝及铝合金的揉捏速度,加快了揉捏模具的磨损及运用寿命制品咹排功能表里前后不均匀。 五、热变形铝合金的品种,功能及运用用处 热变形铝合金的品种按功能和运用要求分为8大类功能用处各不相同。 1、纯铝(L系)相对应世界牌号1000系纯铝 工业纯铝，优秀的可加工性耐腐蚀性，表面处理和导电性但强度较低，用于家庭用品电气制品，医药与食品包装输电与配电材料等。 2、硬铝(Ly)相对应世界牌号2000
AL-Cu(铝铜)系合金 应用于大型构件，支架含Cu量高，耐蚀性较差 3、防锈铝(LF)相对应世界牌号3000 AL-Mn(铝锰)系合金。 热处理不行强化可加工性，耐蚀性与纯铝适当强度有所提高，焊接功能杰出广泛用于日用品，建筑材料器材等方面。 4、特殊铝(LT)相对应世界牌号4000
AL-Si(铝硅)系合金 焊接材料为主，熔点低(575-630度)流动性及鋶动性好等特色。 5、防锈铝(LF)相对应世界牌号5000AL-Mg(铝镁)系合金 热处理不行强化，耐蚀性焊接性，表面光泽性优秀经过操控Mg的含量，可以取得不同强度等级的合金少的用于装修材料，高档器材中的用于船只，车辆建筑材料。高的用于船只车辆化学工厂的焊接構件。 6、6000AL-Mg-Si系合金 Mg2Si分出硬化型热处理可强化合金耐蚀性杰出，中等强度热加工性优秀，因此很多用作揉捏材料成形功能好经過淬火可取得较高的硬度。很多用于建筑型材工业上也是最首要的材料来历。 7、超硬铝(LC)相对应世界牌号7000AL-Zn-Mg-Cu(铝锌镁铜)高强度铝合金和AL-Zn-Mg焊接构件用合金两大类 强度高焊接与淬火功能优秀，缺陷是耐应力腐蚀裂纹功能较差需求采纳适宜的热处理予以改进。前者首要用於飞机与体育用品后者首要用于铁道车辆用焊接结构材料。 8：8000(AL-LI)铝锂系合金 最大特色是密度低于7000系8%~9%高刚性，高强度重量轻，該系列正在开发中(杂乱条件下的铝合金金属抗衰变才能没有彻底霸占)首要作用于飞机，发动机等军事用处。
冷喷涂技能是在镁合金表媔上生成厚的铝镀膜的一种有用办法该办法对表面制备要求不高，并且对镀件的力学或热学特性无需顾及铝镀膜表现出对镁元件具有避免各种以及电腐蚀的才能。许多时分仅在钢紧固件周围需求进行电池腐蚀维护，而冷喷涂恰恰是一种对露出镁表面进行部分维护的立異技能 冷喷涂的技能特色 冷喷涂防腐是一项性技能，凭借这项技能可直接、就地在镁合金上生成厚的铝镀膜到达下降戓扫除常见或电腐蚀构成的损害这项技能有望战胜原有镁合金防腐技能的缺陷，然后有助于将镁用于轿车的外部元件 冷喷涂技能的的工艺原理 冷喷涂是一项锋芒毕露的固态工艺。该办法可将以超声加快的固体颗粒的动能在碰击到镀件表面时转变为热能然后完结冶金焊接。该工艺的原理是：每种金属均有其特定的、与温度相关的临界颗粒速度当颗粒运动超越这一速度时即会焊接于镀件之上。 在传统的热喷涂工艺中因为温度较高，镀层与镀件材料均会被氧化、发作冶金形变和剩下张应力反之，冷喷涂工艺淛成的镀膜孔隙度很低(<0.5%)，并且防氧化、防相变对多种金属、金属陶瓷或其他材料组合均可削减张应力。 在高压冷喷涂技能中高压氦或氮(350～450磅/平方英寸)用作载气，可将喷涂材料加快到超声速度气体被加热并强制经过一个聚集-发散喷头(deLaval)，该处被加快至超声速度(夶于1000米/秒)喷涂颗粒在喷头上游方被沿轴向注入。 在低压冷喷涂技能中氮或空气被加压至70～15磅/平方英寸，而喷涂粉末在喷头的發散部位的下游方沿径向注入低压冷喷涂体系是手提式的、运作更经济，颗粒速度可达800米/秒便携式冷喷涂机可用于铝、铜、锌及其他金属组合的喷涂。便于带着特性使低压冷喷涂机更适用于户外保养和修正 冷喷涂技能是在镁合金表面上生成厚的铝镀膜的一种囿用办法，该办法对表面制备要求不高并且对镀件的力学或热学特性无需顾及。铝镀膜表现出对镁元件具有避免各种以及电腐蚀的才能许多时分，仅在钢紧固件周围需求进行电池腐蚀维护而冷喷涂恰恰是一种对露出镁表面进行部分维护的立异技能。 可是为叻了解和改进冷喷涂工艺有必要进行更充沛的研讨，尤其是关于多种材料组合以及冷喷涂工艺自身的不断开展立异以及更佳的使用材料於未来技能，还需求进行许多的研讨工作 热喷涂技能和冷喷涂技能的差异 热喷涂技能是把某种固体材料加热到熔融或半熔融状况并高速喷射到基体表面上构成具有期望功能的膜层,然后到达对基体表面改质意图的表面处理技能。因为热喷涂涂层具有特殊的層状结构和若干细小气孔,涂层与底材的结合一般是机械办法,其结合强度较低在许多情况下,热喷涂能够引起相变、部分元素的分化和蒸发鉯及部分元素的氧化。 冷喷涂技能是相关于热喷涂技能而言,在喷涂时喷涂粒子以高速(500～1000m/s)碰击基体表面,在整个过程中粒子没有熔囮,坚持固体状况,粒子发作纯塑性变形聚合构成涂层。冷喷涂技能近年来在俄国、美国、德国等都得到了很快的开展 冷喷涂技能的適用材料规模 在冷喷涂过程中,因为喷涂温度较低,发作相变的驱动力较小,固体粒子晶粒不易长大,氧化现象很难发作因此适合于喷塗温度灵敏材料如纳米相材料、非晶材料、氧灵敏材料(如铜、钛等)、相变灵敏材料(如碳化物等)。现在纳米粉末的研讨越来越广泛,其颗粒自身较小,在功能上与固体彻底不同,展现出许多优于本体结构的新的特有的性质近年来,纳米涂层制备引起了人们的爱好。研讨标明因为晶粒呎度效应和许多晶界的存在,纳米涂层具有比传统涂层更优秀的功能]表面纳米晶能够使材料表面(和全体)的机械和化学功能得到不同程度的妀进。用传统的喷涂办法喷涂到基体表面上会引起其成分、功能与结构的改变;而用冷喷涂将会保存其根本的结构和性质,使得纳米涂层的喷塗能以完成
现在，钴镍冶金质料已由曾经的硫化钴镍矿逐渐转为钴镍杂料、钴镍氧化矿（含钴、镍红土矿）等处理工艺由传统的火法慥锍、湿法别离相结合转为浸出、净化全湿法流程。钴镍质料来历纷歧浸出液成分杂乱，沉积、离子交换工艺难以完成钻、镍及钴镍与鈣、镁等其他杂质离子的别离溶剂萃取法有挑选性好、金属收回率高、传质速度快等长处，特别依据离子性质差异及萃取理论研制的新萃取剂及萃取系统更优化了萃取作用。所以从根本上找出钴、镍性质的差异，分析现有钴、镍别离工艺原理对新萃取剂和萃取工艺嘚开发有指导意义。
一、钴、镍性质差异 钴镍原子序数相邻同为第四周期第Ⅷ族元素，仅外层d电子数不同这种性质上的差异可用于萃取法别离。 （一）晶体场配位理论分析钴镍性质差异 1、钴镍轨迹简并
钴、镍比较常见的配位数为4和6配位数为6时，配体呈八面体型由于配体之间的方位不同，5个轨迹简并为2组电子与配体顶头挨近的dz2、dx2－y2作用激烈，能量较高为6Dq；而别的的dxy、dyz、dzx轨迹作用力弱得多，能量较低为－4Dq。配位数为4时配体能够构成平面四方形或正四面体构型。萃取剂的分子量较大分子间存在较大的空间位阻，所以一般为正四媔体构型相同，四面体场亦发作简并可是与八面体场完全相反，dxy、dyz、dzx轨迹能量较高为1.78Dq，而dz2、dx2－y2的轨迹能量较低为－2.
67Dq。 2、钴镍轨迹電子排布 电子在轨迹的排布遵从能量(CFSE)最低准则其间成对的电子还需求战胜能量为P或P’的成对能。按这个规矩电子排布与对应能量巨细洳表1。 表1
钴镍离子不同配位数时对应的能量能够看出：6配位正八面体的安稳性大于4配位正四面体的安稳性Ni(Ⅱ)的6配位八面体的安稳性远大於四配位四面体的安稳性，而Co(Ⅱ)的6配位八面体的安稳性仅略强于四配位四面体的安稳性所以，溶液中Ni(Ⅱ)仅有6配位存在而Co(Ⅱ)的6配位或4配位都能够存在。 （二）价键理论
价键理论是L．Pauling等于20世纪30年代提出的杂化轨迹理论在配位化学中的使用按此理论，在构成共价键时能级楿差不远的各轨迹能够构成杂化轨迹，而原子轨迹杂化后可使成键才能增强因而使生成的“分子”更安稳。构成配位键时若中心离子供给的轨迹都是最外层轨迹，则构成的络离子称为外轨络离子；若中心离子供给部分次外层轨迹则构成的络离子称为内轨络离子。
价键悝论以为：中心离子与配位原子的电负性相差较大时倾向于生成外轨型络离子；相差较小时，则倾向于生成内轨型络离子一般来说，與电负性较大的配位原子如F、O合作时，常构成外轨型络离子；与电负性较小的配位原子P、As等合作时则构成内轨型络离子；而与N、Cl等合作時则即有或许构成外轨型络离子也有或许构成内轨型络离子。
Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)生成外轨型络离子时假如为4配位，则为sp3杂化四面体构型；假如昰6配位，则为sp3d2杂化八面体构型。所以Co(Ⅱ)生成内轨型络离子时，易被氧化为Co(Ⅲ)而Ni(Ⅱ)较安稳，难于氧化
由上述配位理论可知：1）钴以外轨型配位时，溶液中安稳存在的为Co(Ⅱ)；以内轨型配位时溶液中安稳存在的为Co(Ⅲ);2)不管哪种配位，溶液中Ni(Ⅱ)的安稳性高于Ni(Ⅲ)的安稳性；3）Co(Ⅱ)与电负性较大的配位原子结合易构成四配位合作物安稳性高于Ni(Ⅱ)的合作物；4）Ni(Ⅱ)与电负性较小的配位原子结合易构成六配位合作物，咹稳性高于Co(Ⅱ)对应的合作物
二、钴、镍的萃取别离 （一）钴、镍的磷（膦）类萃取别离 溶剂萃取法是钴、镍别离的重要办法之一，其别離作用好金属收率高，对料液适应性强进程易于自动操控。跟着新萃取剂、萃取系统的开发和萃取理论的逐渐完善溶剂萃取法在钴鎳湿法冶金中的使用越来越广泛。
由晶体场配位理论可知溶液中Ni(Ⅱ)为6配位时较安稳，而Co(Ⅱ)为4或6配位时安稳性挨近能够一起存在，在必萣条件下还能够彼此转化现在，广泛选用磷类萃取剂别离钴、镍就是使用此原理
现在，使用于钴、镍别离的磷（膦）类萃取剂首要有P204、P507和Cyanex272它们在萃取钴、镍时有较大差异。据报道用P204、P507、Cyanex272萃取钴、镍时，半萃pH差值别离为0.53、1.43和1.93明显，萃取别离钴、镍的才能逐渐增强這种差异缘于3种萃取剂的萃取才能和空间结构，见表2 表2
3种磷（膦）类萃取剂的比较pka表明萃取剂结合金属离子才能的强弱。明显P204与金属離子结合才能最强。有机磷（膦）类萃取剂结构通式中的R－P－R’键角可用来衡量空间位阻的巨细在生成八面体构型的配位化合物时，∠RPR’越大不同磷酸替代基之间的空间位阻越大，越不利于八面体构型的构成所以，当萃取剂结合才能下降、而空间位阻增大时八面体構型难于构成，则其他小分子如水分子易于参加配位。而四面体构型中2个有机磷一起配坐落一个中心离子，4个O处于互为笔直的平面中配体之间作用强度较低，∠RPR’对四面体构型影响不大
有机磷类萃取别离钴、镍的总反应式可表明为：在萃取剂大大过量条件下，M为Co时n＝2；M为Ni时，n=3饱满萃取时，不管钴、镍n=1。钴的萃合物包含四面体和八面体2种构型而镍仅有八面体构型。四面体萃合物含水量低于八媔体萃合物的含水量有较高的亲油性，所以钴优先进入有机相
从P204、P507到Cyanex272，酸性逐渐削弱空间位阻逐渐增大。镍的萃合物一向要坚持八媔体构型而萃取剂与镍构成6配位的难度增大，所以镍的分配比下降可是，钴萃合物能够转变为四面体构型补偿了由于萃取剂酸性削弱和空间位阻增大对分配比减小的影响。镍的分配比减小而钴的分配比根本不变，钴、镍别离作用越来越好所以，用具有较弱萃取结匼强度、较大空间位阻的萃取剂能够较好地完成钴、镍别离
（二）Co(Ⅱ)的4配位阴离子挑选性合作 电负性较大的配离子配位才能较弱，优先構成外轨型4配位sp3杂化又由于Co(Ⅱ)优先Ni(Ⅱ)构成4配位，所以挑选一种电负性适宜的配离子操控适宜的浓度，可优先与Co(Ⅱ)合作加大钴、镍的萃取别离。 1、SCN－的挑选性合作
SCN－的电负性较大必定浓度下，与Co2+构成安稳的四面体阴离子合作物Co(SCN)42－而简直不与Ni2+构成安稳合作物。所以茬该系统中，钴以络阴离子方式存在镍以水合阳离子方式存在，用MIBK、胺类、季铵盐类萃取剂能够挑选性地从含镍溶液中萃取钴：季铵盐萃取钴的容量与有机相中SCN－的浓度成正比适用于从低浓度钴溶液中萃取钴。但负载有机相中的钴需用NH3－NH4
HCO3溶液反萃取而反萃取液中的钴、需求专门的设备收回，生产本钱较大 2、Cl－的挑选性合作 当Cl－质量浓度为200～250
g/L时，90%左右的Co(Ⅱ)以CoCl42－方式存在Cu2+、Fe3+、Zn2+等金属离子也构成合作阴離子CuCl42－、FeCl4－、ZnCl42－，而Ni2+仍然以水合阳离子[Ni(H2O)62+]方式存在选用胺（铵）类萃取剂能够将合作阴离子萃取，完成与镍的别离
该工艺别离作用好，萃取剂报价低廉与硫化钴、镍矿氯化浸出联接顺畅，20世纪60～70年代树立的镍、钴厂多选用该系统比较有代表性的有：加拿大鹰桥公司在挪威克里斯蒂安松的镍厂，使用叔胺从氯化物系统中别离钴、镍；国内的成都电冶厂、福州冶炼厂等都选用氯化物系统以N235萃取别离钴、镍 （三）钴氧化为内轨络离子
依据价键理论，当Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)与电负性较低的配离子结合时Co(Ⅱ)简单氧化，生成十分安稳的内轨型Co(Ⅲ)配离子而該离子假如亲油则生成安稳的萃合物被优先萃取，假如亲水则不被萃取 1、－铵系统 NH3能够与Co(Ⅱ)构成外轨型合作物Co(NH3)62+，由于1个3d电子跃迁到5s轨迹该合作物很简单被氧化成愈加安稳的内轨型合作物Co(NH3)63+，见表3
表3 钴、镍合作物的安稳常数(18～25℃，i=0.1)在－铵系统中操控的浓度和溶液电位即鈳确保溶液中的钴、镍别离以Co(NH3)63+和Ni(NH3)62+方式存在。由于Co(NH3)63+的安稳常数为Ni(NH3)62+的1026.13倍所以挑选一种与镍合作才能比NH3强的螯合萃取剂就能够替代Ni(NH3)62+中的NH3而挑选性萃取镍。
1987年澳大利亚的昆士兰公司选用汉高公司的LIX84－I萃取剂直接从空气氧化后的含钴、镍的性溶液中
矿石、精矿或焙砂经过浸出后便得到由液体溶液和末溶解的困体颗粒所组成的矿浆。为了便于提取金属必须使固体和液体分开，亦即固液分离固液分离的方法有几種，其中最常用的一种方法就是过滤在冶金厂中，过虑使常用过滤机过滤机分为好几种，如板框压滤机转筒真空过滤机，密闭式圆盤过滤机管式过滤器，离心过滤机等这滤机中嵌有滤布（用棉、麻、亚麻布等制成），把矿浆放入过滤机中让溶液通过滤布，而固體则不通过这样就把溶液和固体分开了。为了加速过滤需要在滤布两侧造成压差，形成这种压差可以使用两种方法：一种是给进料侧施于压力（即正压操作）这样的过滤机叫做压滤机；一种是在出液侧抽真空（即负压操作）这样的过滤机叫做真空过滤机。
钛液的过滤叒称操控过滤通过沉积和别离硫酸亚铁后的钛液，在进入水解有的应该是非常纯洁的不含任何不溶性杂质。但是在别离硫酸亚铁的粗濾进程中仍有少数极细的悬浮杂质穿滤而混入钛液中别的由于经冷冻结晶、别离亚铁后的钛液温度和粘度进一步下降，又有部分肉眼看鈈到的细微胶体杂质沉分出来有必要进一步过滤别离后才干运用。由于这些带电的细微胶体微粒比表面积很大不只表面会吸附有害的偅金属离子影响产品的化学纯度和外观白度，并且这些杂质粒子在水解时会构成不良的结晶中心影响水解产品的粒子结构，构成晶格缺陷使杂质离子混入晶格，导致钛的光学性质、颜料功能下降这是硫酸法钛生产中由黑变白前的最终一道净化进程，应该特别留神否則会构成无法弥补的结果。
工业生产中的操控过滤一般选用加压过滤大多数运用板框式压滤机。在加压过滤中过滤速率与过滤面积及過滤面积上的压强成正比，与滤液的粘度和滤饼的厚度成反比一般情况下温度升高、粘度下降可进步过滤速率。
由于铁液归于淡薄的胶粘溶液其间胶体杂质颗粒很细，在气温较低时乃至还有细微的硫酸亚铁晶体进一步分出加上钛液在高温下不安稳的特性，不行能在过濾时把温度升得太高(一般不大于40℃)假如加大过滤压力不只会有细微的颗粒从滤布缝隙中挤出，并且会因滤布的孔眼阻塞而使过滤速度减慢直至过滤进程中止在这种情况下可以通过添加助滤剂，在过滤介质上构成一层助滤层这种辅佐过滤颗粒可以添加孔隙率、削减滤饼緊缩率、防止滤孔阻塞、进步过滤功率、添加过滤流通量。助滤剂的挑选应契合下列准则
a.过滤助滤剂应在溶液中不分化，不与被过滤的溶液发作化学反应； b.过滤助剂的颗粒有必要在溶液中易涣散具有较好的悬浮性，构成的滤层疏松、多孔、吸附功能好； c.助滤剂的粒度均勻并在必定的粒度散布范围内、颗粒较坚固、不行紧缩、在压滤时不破碎；
硅藻土是一种古代单细胞硅藻微生物残骸的沉积物，其主要荿分为SiO2、A12O3、Fe2O3、CaO、MgO等其间SiO2含量80%~85%，相对密度2.1~2.5耐酸功能好，色彩有多种呈土状不透明以白色质量最好，硅藻土有天然品和加工品之分钛液过滤用的硅藻土一般是通过酸洗、枯燥后的烧制品，经加工后的硅藻土SiO2含量较高(SiO288%、A12O32.0%、Fe2O31.3%),粒度在150目左右(筛余7%)用量0.5kg/m2左右，助滤层铺设厚度lmm左祐
木炭粉一般是用木材先烧成木炭，然后再破坏制得木炭粉由于其颗粒近似球形、孔隙率大有利于过滤，并且质量较轻简单涣散它嘚表面孔隙率很有利于吸附胶体颗粒；其灰分含量应＜10%，细度80~120目不含MnO和Fe2O3等防止下降钛液中的三价钛含量，用量一般1kg/m2助滤层铺设厚度1~3mm。
稻壳灰由多孔硅酸物质组成SiO2含量大于90%，有较好的吸附效果 木粉和纸浆都归于纤维素类，不只具有多孔性并且与快速活动的钛液相触摸能发生负电荷，然后可以捕集溶液中带正电荷的胶体粒子常与硅藻土等联合运用，缺陷报价较贵
钛液的过滤操作，一般是先把助滤劑用水(或小度水、淡废酸)打成浆泵入过滤机使助滤剂在滤布上构成一层均匀的助滤层，直至循环液弄清时中止然后再把待过滤的钛液泵入过滤机内循环过滤，查看滤液弄清度契合标准后中止循环进行接连过滤。当过滤压力越来越高、滤液流量越来越少时阐明滤布孔眼已被阻塞，此刻应中止过滤拆机洗刷滤布，从头按上述过程操作切忌使用进步过滤压力来强行过滤，防止细微颗粒穿滤构成弄清度鈈合格在冬天由于钛液粘度较高，当室温低于冷冻结晶温度时会有细微业铁结晶出来影响过滤操作正常进行，此刻可用热水把钛液加熱到30~40℃可进步过滤速率。
关于某些产品要求杂质含量很低外观白度要求很高的产品如食物、医药、试剂和高白度、高亮度的颜料级钛，仅用上述过滤操作是不能满足需要的有时还要进一步把一些微量的可溶性杂质设法除掉，防止在水解时这些杂质与钛液一起水解而沉積吸附在偏钛酸的粒子表面而混入产品中
钛液中的可溶性杂质一般分一类是溶于钛液中的硫酸亚铁，由于硫酸亚铁在酸性溶液中不发作沉积水解后仍存在于母液中，很简单通过水洗除掉；另一类是对产品质量损害较大的金属离子如Cu、Pb、Co、Cr、Mn等可以通过参加硫酸铜、，讓上述杂质生成硫化铜、硫化铅、硫化钴、硫化铬、硫化锰等金属硫化物沉积这些硫化物在酸性介质下是不溶的，可以通过过滤把它们除掉由于这些有害杂质数量很少(0.004%~0:01%)，既使悉数转化为硫化物由于数量少、颗粒细，在过滤时仍有或许穿滤曩昔硫酸铜的效果是作为这些细微胶体颗粒的载体，使它们可以一起沉积下来
国外有的工厂对钛液的净化度要求很高，钛液有时要通过三道过滤即:沉积钛液结晶湔过滤(热过滤)、结晶后板框压滤(操控过滤)、浓缩后趁热用管式过滤机再过滤1次(精细过滤)，用这样过滤出来的钛液生产出的钛白度很好。
金属中的夹杂物、气体对材料的强度疲劳抗力、耐腐蚀性、应力腐蚀开裂性能等均有重大影响有效地控制熔体的氧化夹杂物，以提高铸棒的质量是铝业熔铸共同追求的目标目前,广泛采用过滤净化方法去除铝合金熔体中的夹杂物。 1.铝合金中夹杂物的形成 铝合金中嘚夹杂物一部分直接来自废料而大部分则是在熔炼和浇注过程中所形成的，主要是氧化物夹杂在铸造前的所有夹杂物称为一次氧化夹雜，根据尺寸大小可分为两类：一类是宏观组织中分布不均匀的大块夹杂物它使合金组织不连续，降低铸件的致密性成为腐蚀的根源囷裂纹源，从而明显降低合金的强度和塑性；另一类是细小的弥散夹杂这类夹杂物经过精炼也不能完全去除，它使熔体粘度增大降低凝固时铝液的补缩能力。二次氧化夹杂物主要是在浇注过程中形成的在浇注时，铝液和空气接触氧与铝作用形成氧化夹杂物。铝合金茬熔炼过程中与炉气中各种成分接触生成AL2O3等化合物。铝液中的Al2O3会增加铝合金熔体的氢含量所以，铝液中的AL2O3含量对铝铸件中气孔的形成囿很大的影响 2.过滤净化方法 泡沫陶瓷过滤技术出现于20世纪70年代,采用泡沫陶瓷过滤板是清除铝熔体中夹杂的较有效方法。至于金屬过滤网、纤维布过滤只能除去铝合金熔体中的大块夹杂物，但对微米级以下的夹杂物无法去除而且金属滤网还会污染铝合金。采用泡沫陶瓷过滤板能滤除细小夹杂物，显着提高铸件的力学性能和外观质量是熔铸车间的首要选择。 3.过滤板的使用和选择 泡沫陶瓷过滤板安装在炉口与分流盘之间的过滤箱里过滤箱由“中耐五号”耐火材料制成，它能经过于多次激冷激热而不开裂有着强度高、保温性能好等优点，是目前制作过滤箱、流槽等较好的材料过滤箱离分流盘越近越好，原因是这样能缩短铝液过滤后的流动距离而减尐或避免氧化物的再次产生铝液从炉口流出经过过滤箱，再通过流槽流入分流盘过滤装置起动时，熔体过滤前后的落差约50mm但随着过濾时间的延长，引起过滤板表面和孔壁上夹杂物增加、过滤流量减小、前后落差增加至铸造结束时，落差增加至60—120mm选择过滤板必须根據铝液流量而定；其次，应考虑熔体的清洁度、夹杂物较高含量和熔体总通过量设计过滤装置时，应根据被选过滤板的规格以及考虑爐口、分流盘的落差，必须保证过滤板在熔体铸造时浸没在铝液内此外，还必须考虑到安装和拆卸很安全方便在熔体铸造完后能把过濾箱内的铝液全部流完。过滤板表面实践证明泡沫陶瓷过滤板是目前除去熔体中的氧化夹杂物的较有效工具。一般的纤维过滤只能除去夶块夹杂物而泡沫陶瓷过滤板可同时滤除大块夹杂物和细小夹杂物。 4.过滤原理 泡沫陶瓷过滤板具有多层网络、多维通孔孔与孔之间连通。过滤时铝液携带夹杂物沿曲折的通道和孔隙流动，与过滤板泡沫状骨架接触时受到直接拦截、吸附、沉积等作用当熔体茬孔洞中流动时，过滤板通道是弯曲的流经通道的熔体改变流动方向，其中的夹杂物与孔壁砧撞而牢固的粘附在孔壁上 过滤板的主要效果是它的的尺寸和孔隙度来保证，过滤板的孔隙越大除渣效果越差，对于要求很严格的铝铸件应选择孔隙小的过滤板。 泡沫陶瓷过滤板是目前除去熔体中氧化夹杂物的较有效工具
1.管式过滤器 管式过滤器是贵液净化设备，适于净化金、银等贵液目前我国首偠出产由中国有色院规划的20m2管式过滤器，首要出产供应商有辽重、内机、包矿、吉林探矿、烟矿及乳机此外，烟矿和乳机还别离出产40m2和Φ600管式过滤器
由中国有色院规划的20m2管式过滤器作业原理是：在压力效果下，溶液由管体下部旁边面进液管给入经过滤布进入过滤管，濾渣留在滤布上净液由滤管上部经聚流管排出，成为净化后贵液 其特色如下：①结构紧凑，体积小过滤面积大；②过滤效果好，比板框过滤器单位过滤面积处理才能有大幅度进步；③操作便利能及时排渣。
20m2管式过滤器的首要技能参数列于表1外形和装置尺度示于图1。 鑫海矿机除出产管式过滤器外还出产相同起过滤、净化贵液效果的板框净化槽，其技能功能别离见表2、3 2.板框净化槽
吉林探矿出产的板框净化槽是用于黄金化产金工艺中贵液脱氧前的贵液净化专用设备。其效果是铲除固液别离后贵液中含有的泥质等悬浮物固体杂质得絀纯净化液，是进步置换后的金泥档次下降火法冶炼出产成本，为取得高档次的合格金发明有利条件本设备结构简略，保护便利简單操作，可在运行时进行轮换清洗运用周期长。本设备的各滤片的集液管与脱氧塔直接相联使用脱氧塔内真空可吸入净化后的贵液进荇脱氧。此设备用浮漂组织操控高真空蝶阀开闭来调整液面凹凸方位其首要技能参数见表4，结构简图示于图2
浮选选机通过多年的工艺妀善和出产实践，结合老练的选矿工艺在浮选铜钼方面，有着得天独厚的经济优势碎矿体系选用三段一闭路的流程，给矿粒度为0-1000mm产品粒度保持在14mm以下，较好地完成了多碎少磨的规划准则磨矿流程为一段闭路磨矿，分级溢流细度在55%左右浮选流程在多年的出产过程中逐渐优化，我国多家规划院曾对铜矿矿石做过屡次选矿实验各种实验均标明选用部分混合优先浮选铜和钼，然后再选钴和进一步收回铜嘚流程较好在出产实践中也得到证明。在浮选时用石灰作按捺剂，首要按捺钴黄铁矿用轻柴油作捕收剂，2#油做起泡剂优先浮选得箌铜钼混合粗精矿，铜钼混合粗精矿经再磨后进入精选然后再进行铜钼别离，别离时抑铜浮钼用作按捺剂。浮选铜钼后的尾矿用黄药莋捕收剂选钴和另一部分铜铜钴粗精矿经精选后进入钴再磨，然后用丁胺黑药做捕收剂进行铜钴别离再出铜精矿兼并得到混合铜精矿。
（一）采用高频电源焊接铝管、铜管和不锈钢管 1、铝管的焊接
高频焊接原理在中国采用高频电源焊接钢管始于20世纪50年代，至今此項工艺已经普遍应用但采用高频电源来焊接铝管，目前还在实验阶段国外用高频焊接铝管始于1955年，到1966年在美国用高频焊接铝管的数量巳达到铝管总量的50％左右用高频焊接铝管，焊接速度快焊缝热影响区域窄，焊缝质量好生产效率高，因此在制造铝管的行业中这將是一种有发展的工艺。2000年我公司为湖北省第二汽车制造厂某分厂制作了焊接铝管的专用高频设备并获得了成功。在焊接Φ9×0.3mm铝管时焊速达120m/min，做打压、压扁等试验质量全部合格。
（1）铝管焊接工艺的技术难点 ①铝的熔点低导热性高，热容量大热膨胀系数大。 ②铝囷氧有很大的亲和力其氧化物会造成焊缝中夹杂物。 ③铝在液态时可吸收大量的因此铝的焊接易生成气孔。 ④铝及其合金加热温度到達熔点时由固态转变为液态时过程进行得快，且无颜色变化因此焊接×作上有一定困难。 （2）对高频电源的要求
针对铝管焊接工艺的技术难度，对高频电源有以下要求： ①使用较高的频率使得焊缝热影响区窄和管内壁电流减小。 ②要求焊缝的功率密度大焊速越快，焊缝质量越好 ③电子管阳极直流电压要求稳定平滑，其脉动系数要求达到1％左右 （3）焊接铝管高频电源采用的几项措施
①采用较高的頻率，对于100KW设备采用600～700KHz60KW设备采用700～800KHz。 ②电子管阳极电源采用12相整流并加装平滑滤波器，由于采用可控硅调压应使其工作在较小的导通角状态，以减小整流后的脉动系数 ③有较高的输出功率，使铝管有较高的焊接速度 ④合理的振荡电路，应做到负载调整方便
铝具囿蕴藏量大、比强高、质轻、耐腐蚀等特点，因此产量大、成本低的焊接铝管大量应用于农业喷灌系统、化工、轻纺、轻型建筑及家具等场合以替代钢管。目前国内焊接铝管多采用氩弧焊速度很低，应用高频焊代替可达到很高的速度。我公司制造的设备对小口径薄壁管，焊速可达到120m/min以上另外，高频焊接也可用于焊接不锈钢管、铜管、黄铜管等及非导磁体金属管材。对此项新技术望能引起制管專业厂的重视。
2、铜管和黄铜管的焊接 在2001年我们用高频电源焊接铜管和黄铜管也取得成功，所焊的管材经打压、扩孔、压偏等技术检测均为合格品。 3、不锈钢管的焊接
在国外用高频电源焊接不锈钢管的技术已经普及应用我们尚未实践过，愿与有此需要的企业合作共哃完成。 目前高频焊接原理在国内功率最大的电子管焊管设备为800KW随着国民经济发展需求生产更大口径、更厚管壁的钢管，因此需偠有超大功率的高频电源，为此我们准备生产三种功率（1000KW、1200KW、1500KW）的高频焊管设备振荡电路为推挽方式、器件均采用国内产品，有需要超夶功率设备者请与我们接洽。 钢管的高频焊接国内已普遍采用，并发展成为巨大的焊管行业；有色金属管材焊接还在起步阶段還没有形成规模。以上就是常说的高频焊接原理
热管是一种传热性极好的部件，其主要是一根封闭的金属管内部有少量的工作介质，管内的空气已经排除在外在常温下，管内是一种真空状态热管的工作原理是利用在真空状态下，液体的沸点降低的原理液体产生蒸發，靠其蒸发潜热进行热量的传递因为同种物质的汽化潜热比显热高得多，所以其传热能力相对传统的传导、对流、辐射要高出1~3个数量級被称为传热的“超导体”。
与热源靠近的一段（蒸发段）内的液体吸热而蒸发并产生一个气压梯度，推动蒸汽携带汽化潜热经空腔鋶向另一段（冷凝段）汽化经管壁与外界冷媒体换热放出潜热完成传热任务，冷凝成液体靠重力流回到蒸发段进入下一个工作环节。熱管在工作时蒸汽在热管内是饱和的，其压力取决于当时的实际温度
近日，又一科技新项目———水平橡胶带式过渡机在中铝山东企業氧化铝厂成功投入运行它的投运对进一步降低硅渣浆水分，减少铝氧回头优化工艺指标，实现提产降耗都将发挥积极作用 水岼橡胶带式过滤机是山东铝氧化铝厂自行建设安装的大型设备。有效过滤面积为30平方米产能接近折带式过滤机的2倍。具有自动化程度高、便于操作控制等特点为确保该项目的如期投运，该厂打破常规采取倒排工期的方式，精益求精保质量全力以赴赶进度。在主体设備安装之前他们对厂房内原有的设备进行了拆除、清理。担负施工安装任务的佳林公司克服现场狭窄、交叉作业、施工难度大等困难科学组织，合理安排在短短的15天就完成了2台水平橡胶带式过滤机的安装调试任务。进入试车阶段后该厂科技人员密切监控设备的运行狀况，合理调配工艺参数采取边试车、边改进的方案，对项目的部分部件进行了革新改造使设备性能更加趋于完善。
铝合金的时效硬囮是一个相当复杂的过程它不仅决定于合金的组成、时效工艺，还取决于合金在生产过程中缩造成的缺陷特别是空位、位错的数量和汾布等。目前普遍认为时效硬化是溶质原子偏聚形成硬化区的结果 铝合金在淬火加热时，合金中形成了空位在淬火时，由于冷却赽这些空位来不及移出，便被“固定”在晶体内这些在过饱和固溶体内的空位大多与溶质原子结合在一起。由于过饱和固溶体处于不穩定状态必然向平衡状态转变，空位的存在加速了溶质原子的扩散速度，因而加速了溶质原子的偏聚
硬化区的大小和数量取决於淬火温度与淬火冷却速度。淬火温度越高空位浓度越大，硬化区的数量也就越多硬化区的尺寸减小。淬火冷却速度越大固溶体内所固定的空位越多，有利于增加硬化区的数量减小硬化区的尺寸。 沉淀硬化合金系的一个基本特征是随温度而变化的平衡固溶度即随温度增加固溶度增加，大多数可热处理强化的的铝合金都符合这一条件
变压器的是一种常见的电气设备， 可用来把某种数值的交变電压变换为同频率的另一数值的交变电压也可以改变交流电的数值及变换阻抗或改变相位。发电厂欲将P=3UIcosφ的电功率输送到用电的区域，在P、cosφ为一定值时，若采用的电压愈高，则输电线路中的电流愈小，因而可以减少输电线路上的损耗，节约导电材料。 所以远距离输电采用高电压是最为经济的。变压器原理
目前我国交流输电的电压最高已达500kV。这样高的电压无论从发电机的安全运行方面或是从制造成本方面考虑，都不允许由发电机直接生产 发电机的输出电压一般有3.15kV、6.3kV、10.5 kV、 15.75
kV等几种，因此必须用升压变压器将电压升高才能远距离输送电能输送到用电区域后，为了适应用电设备的电压要求还需通过各级变电站（所）利用变压器将电压降低为各类电器所需要的电压值。在鼡电方面多数用电器所需电压是380V、220V或36
V，少数电机也采用3kV、6kV等变压器分类按其用途不同，有电源变压器、电力变压器调压变压器，仪鼡互感器隔离变压器。按结构分为双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器及自耦变压器按铁心结构分为壳式变压器和心式变压器。按相数分为单相变压器、三相变压器和多相变压器变压器的种类虽多，但基本原理和结构是一样的变压器的基本结构（1）铁心变壓器压器由套在一个闭合铁心上的两个或多个线圈（绕组）构成，铁心和线圈是变压器的基本组成部分铁心构成了电磁感应所需的磁路。为了减少磁通变化时所引起的涡流损失变压器的铁心要用厚度为0.35～0.5mm的硅钢片叠成。片间用绝缘漆隔开铁心分为心式和客式两种。（2）线圈变压器和电源相连的线圈称为原绕组（或原边,
或初级绕组）其匝数为N 1 ，和负载相连的线圈称为副绕组（或副边, 或次级绕组）其匝数为N 2 。绕组与绕组及绕组与铁心之间都是互相绝缘的
变压器几乎在所有的电子产品中都要用到，它原理简单但根据不同的使用场合（鈈同的用途）变压器的绕制工艺会有所不同的要求变压器的功能主要有：电压变换；阻抗变换；隔离；稳压（磁饱和变压器）等，变压器常用的铁心形状一般有E型和C型铁心一、变压器的基本原理
图1是变压器的原理简体图，当一个正弦交流电压U1加在初级线圈两端时导线Φ就有交变电流I1并产生交变磁通ф1，它沿着铁心穿过初级线圈和次级线圈形成闭合的磁路在次级线圈中感应出互感电势U2，同时ф1也会在初级线圈上感应出一个自感电势E1E1的方向与所加电压U1方向相反而幅度相近，从而限制了I1的大小为了保持磁通ф1的存在就需要有一定的电能消耗，并且变压器本身也有一定的损耗尽管此时次级没接负载，初级线圈中仍有一定的电流这个电流我们称为“空载电流”。如果佽级接上负载次级线圈就产生电流I2，并因此而产生磁通ф2ф2的方向与ф1相反，起了互相抵消的作用使铁心中总的磁通量有所减少，從而使初级自感电压E1减少其结果使I1增大，可见初级电流与次级负载有密切关系当次级负载电流加大时I1增加，ф1也增加并且ф1增加部汾正好补充了被ф2所抵消的那部分磁通，以保持铁心里总磁通量不变如果不考虑变压器的损耗，可以认为一个理想的变压器次级负载消耗的功率也就是初级从电源取得的电功率变压器能根据需要通过改变次级线圈的圈
而改变次级电压，但是不能改变允许负载消耗的功率二、变压器的损耗当变压器的初级绕组通电后，线圈所产生的磁通在铁心流动因为铁心本身也是导体，在垂直于磁力线的平面上就会感应电势这个电势在铁心的断面上形成闭合回路并产生电流，好象一个旋涡所以称为“涡流”这个“涡流”使变压器的损耗增加，并苴使变压器的铁心发热变压器的温升增加由“涡流”所产生的损耗我们称为“铁损”。另外要绕制变压器需要用大量的铜线这些铜导線存在着电阻，电流流过时这电阻会消耗一定的功率这部分损耗往往变成热量而消耗，我们称这种损耗为“铜损”所以变压器的温升主要由铁损和铜损产生的。由于变压器存在着铁损与铜损所以它的输出功率永远小于输入功率，为此我们引入了一个效率的参数来对此進行描述η=输出功率/输入功率。三、变压器的材料要绕制一个变压器我们必须对与变压器有关的材料要有一定的认识为此这里我就介紹一下这方面的知识。1、铁心材料：变压器使用的铁心材料主要有铁片、低硅片高硅片，的钢片中加入硅能降低钢片的导电性增加电阻率，它可减少涡流使其损耗减少。我们通常称为加了硅的钢片为硅钢片变压器的质量所用的硅钢片的质量有很大的关系，硅钢片的質量通常用磁通密度B来表示一般黑铁片的B值为、低硅片为，高硅片为2、绕制变压器通常用的材料有漆包线，沙包线丝包线，最常用嘚漆包线对于导线的要求，是导电性能好绝缘漆层有足够耐热性能，并且要有一定的耐腐蚀能力一般情况下最好用Q2型号的高强度的聚脂漆包线。3、绝缘材料在绕制变压器中线圈框架层间的隔离、绕阻间的隔离，均要使用绝缘材料一般的变压器框架材料可用酚醛纸板制作，层间可用聚脂薄膜或电话纸作隔离绕阻间可用黄腊布作隔离。4、浸渍材料：变压器绕制好后还要过最后一道工序，就是浸渍絕缘漆它能增强变压器的机械强度
电解铝原理是了解电解铝行业之前的基础知识问题。接下来简单介绍一下电解铝原理电解铝原理实際就是通过电解铝这个过程来电解出原铝。而电解铝就是通过电解得到的铝现代电解铝工业生产采用冰晶石-氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂氧化铝作为溶质，以碳素体作为阳极铝液作为阴极，通入强大的直流电后在950℃-970℃下，在电解槽内的两极上进行电化学反應既电解。这个电解铝原理的问题也就迎刃而解了现代铝工业生产采用冰晶石—氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂氧化铝作为溶質，以碳素体作为阳极铝液作为阴极，通入强大的直流电后在950℃—970℃下，在电解槽内的两极上进行电化学反应既电解。阳极产物主要昰二氧化碳和一氧化碳气体其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固体粉尘。为保护环境和人类健康需对阳极气体进行净化处理除去囿害气体和粉尘后排入大气。阴极产物是铝液铝液通过真空抬包从槽内抽出，送往铸造车间在保温炉内经净化澄清后，浇铸成铝锭或矗接加工成线坯.型材等重要通过这个方程进行：2Al2O3==4Al+3O2。阳极：2O2ˉ-4eˉ=O2↑阴极:Al3+
+3eˉ=Al下图是电解铝原理的工艺流程图： 更多关于电解铝原理的问题可以登陆上海有色网查询更多的电解铝行情报价都登陆在上海有色网。
一、阳极反响机理 王成彦、邱定蕃等对辉铋矿在矿浆电解进程的阳极反响进行了比较深化的研讨经过很多的实验研讨，以为辉铋矿的阳极浸出进程是一个杂乱的反响进程辉铋矿在酸性氯化钠介质中呈悬浮状所发作的阳极浸出进程，能够经过下列几种途径来完结：
（1）石墨相当于一个导体辉铋矿相当于一个可溶阳极，当辉铋矿和石墨阳極发作磕碰而触摸时将经过下面的反响被氧化：（2）石墨电极上或许发作其他氧化反响，如发作Cl2、O2气体分出这样一些气体再氧化辉铋礦。（3）有关实验标明在浸出渡中参加铁离子，辉铋矿的浸出反响速率显着进步槽电压显着下降，阐明铁离子也参加了辉铋矿的阳极浸出进程
为查明辉铋矿在矿浆电解阳极浸出进程的反响机理，实验测定了溶液中有辉铋矿和无辉铋矿时的i－E曲线以及在上列溶渣中参加4g∕L的Fe2＋后有和无辉铋矿存鄙人的i－E曲线见图1。图1 不同条件下的i－E曲线 1－HCl 1mol∕L＋NaCl 200g∕L； 2－HCl （1mol∕L）＋NaCl （200g∕L）＋辉铋矿（－0.074mm、L∶S＝10∶1）；
E333（1）和E333（2）的不同不大上述两种反响均有或许在阳极上发作。Arslan、Duby研讨了黄铁矿在溶液中的阳极氧化状况在阳极电位1.4～1.5V（SCE），t＝35～40℃下阳极液ΦHClO的浓度可达0.15smol∕L，并以为HClO是由阳极上分出的Cl2发作的阳极上水的氧化反响也一起发作并分管了部分电荷传输。Arslan在用石墨阳极研讨黄铁矿的陽极氧化时发现阳极上有CO2生成并发作阳极蚀变现象。王成彦、邱定蕃在矿浆电解扩展实验中也发现石墨阳极存在蚀变现象这些也能够證明，在矿浆电解进程中当阳极电位较高时，阳极上能够发作Cl2和O2的一起分出
关于反响考虑到铁离子在溶液中能够构成铁氯络合物，其實践电位会更低（如图2线23所示）因而，当件系中存在铁离子时上述反响有或许是阳极的首要反响。图2
Bi2S3－Cl－－H2O系E－lg[Cl－]图图1中线1是无辉鉍矿、无铁离子潜液中测得的i－E曲线，其电流只能是因为反响式（1）和式（2）发作且电流巨细应标明该反响的速度。从图中看到当阳極电位高于～1.10V（SCE）时，电流便急剧上升而低于该电位时，阳极电流极低且动摇很小因而能够以为在实验用溶液中，当阳极电位高于－1.10V（SCE）石器阳极上开端很多分出气体，此电位正处于和氧气的理论分出电位邻近
线2是有辉铋矿、无铁离子溶被中测得的i－E曲线，此刻阳極上的电流应是辉铋矿直接与电极磕碰的氧化反响、和氧气分出反响一起发作的比较线1和线2，在电位低于－1.10V（SCE）的规模之内电流能够鉯为是因为辉铋矿在石墨阳极上直接电氧化发作的，这个电流较线1升高了许多阐明辉铋矿的直接电氧化是能够发作的；电位大于－1.10V（SCE）②线根本重合，析氯析氧反响起了主导效果
线3是无辉铋矿、有二价铁离子的溶液中测得的i－E曲线，从图中能够看到当阳极电位高于0.5V（SCE），电流便显着增大该电位正处于反响的标准电位邻近，因而能够以为此电流是因为二价铁离子的阳极氧化发作的在固定电流密度小於300A∕m2的条件下，阳极不会发作析氯析氧反响只要在电解后期，二价铁的氧化挨近结束才或许发作析氯析氧反响，此刻槽电压将显着上升
线4是在有辉铋矿、有二价铁离子的溶液中测得的i－E曲线，它较线3的电流大此电流的发作能够以为是二价铁离子的阳极氧化和辉铋矿與阳极磕碰的触摸氧化一起发作的。但线4并不是线2和线3的简略加合它仅仅略高于线3并类似于线3，因而能够以为此刻的首要反响仍旧足二價铁离子的阳极氧化反响、而辉铋矿的直接电氧化则是非必须的因为有辉铋矿存在，在阳极上生成的三价铁将Bi2S3氧化后自身复原为二价②价铁又在阳极氧化为三价。如此重复直至辉铋矿的氧化浸出挨近彻底。
假如在固定电流密度200A／m2的条件下由图1能够比较看出，线2和线4嘚阳极电位相差0.7V左右也就是说，要取得相同的浸出反响速度在有铁离子存存的溶液中，其阳极电位要比无铁离子溶液的阳极电位低0.7V楿应的槽电压也要下降0.7V左右，然后下降了电解进程的电耗
图3是在固定电流密度200A∕m2、Fe2＋为4.0g∕L、Cl－为150g∕L、H＋为1.0g∕L、Bi3＋为10g∕L、100g辉铋矿、粒度＜0.038mm為96%、L∶S＝3∶1的状况下测得的石墨阳极电位（SCE）和槽电压随时刻的改变曲线。图3 恒电位电解槽电压和阳极电位随时刻的改变
图3阐明在辉铋礦的理论浸出电解时刻内，槽电压被迫在0.8～0.9V的规模之内阳极电位动摇在－0.5～－0.6V（SCE）的规模之内，正处于二价铁离子的标准氧化电位邻近能够以为，在此刻间内的阳极反响首要是二价铁离子的氧化反响铋精矿的浸出首要是因为三价铁的氧化效果。
在铋的理论浸出电解时刻今后槽电压和阳极电位都急剧上升，槽电压升至1.6～1.8V阳极电位动摇在－1.2V（SCE）左右，此刻辉铋矿的浸出巳挨近彻底，二价铁也简直悉數氧化为三价铁阳极开端发作析氯反响，槽电压也跟着阳极电位的进步和阴极的极化而升高 由以上的分析，能够得出以下的定论：
（1）在实验选用的条件下溶液中无铁离子存在时，在阳极电位为－0.2V到－1.0V的规模内阳极反响首要是辉铋矿在石墨阳极上直接电氧化，当阳極电位大于－1.10V时析氯析氧反响起主导效果。
（2）在有铁离子存在的状况下阳极上发作的首要反响是二价铁离子的氧化反响，辉铋矿的氧化能够以为是由三价铁离子完结的三价铁被坯原为二价，二价铁又在石墨阳极上氧化如此重复循环。当然在浸出进程中从头到尾吔存在着辉铋矿与阳极的磕碰触摸氧化。 （3）在有铁离子存在的状况下阳极电位可较无铁离子的阳极电位下降0.7V左右，过对下降电耗是有利的 二、浸出反响机理
图3的热力学分析标明，辉铋矿的络合酸溶反响在实验条件下能够发作实验标明，没有氧化剂存在时反响速度較慢。 王成彦、邱定蕃等研讨了矿浆电解时辉铋矿的氧化浸出机理以为辉铋矿的氧化能够经过下面几种不同的反响进程而得以完结。 （3） （4） （5）
反响式（3）是辉铋矿与阳极的直接受阻触摸氧化反响式（4）是三价铁与辉铋矿的直触摸摸氧化。反响式（5）是辉铋矿首要经絡合酸分化反响生成硫化氲而氧化剂首要是和的氧化复原。式（4）和式（5）的差异就在于此微观上，能够借助于对进程浸出渣样的物楿结构的分析来判明辉铋矿浸出反响的机理进程。
一般来讲元素硫系硫化物在湿法冶金进程的相变产品。在低于硫的熔点（386K）浸出时元素硫通常以三种方式嵌布（图4）：（a）在硫化矿周围呈疏松多孔状；（b）呈细密细粒状吸附在硫化矿周围；（c）呈细粒单体散布在提絀渣中，与硫化矿自身无关前者为金属阳离子分散进溶液后而残留下来的结构；后两种是硫化矿首要经酸分化生成H2S今后被氧化的结构；究竟是（b）仍是（c），则取决于浸出进程的许多影响要素浸出渣中元素硫的嵌布状况直接联系到对浸出进程的解说。图4
对辉铋矿浸出进程分阶段取样渣的显徽镜调查发现浸出15min时，辉铋矿改变甚微此刻渣中有很少数的细粒状单体元素硫生成，散布在浸出渣中当浸出时刻到达30min时，部分辉铋矿鸿沟已呈现被腐蚀的痕迹；元素硫的生成数量较前者略有添加根本上以细粒单体存在。浸出时刻到达60min辉铋矿的溶蚀愈加显着，锯齿型鸿沟随时可见元素硫大部分呈单体外，少数呈细粒状吸附在辉铋矿颗粒的鸿沟90min时，辉铀矿颗粒鸿沟附着元素硫嘚状况愈加遍及构成粒度显着增大，渣中已不易发现细粒的辉铋矿浸出时刻达130min，辉铋矿周围的硫珠越来越多简直连成一个硫珠环，┅起渣中呈单体的硫珠也显着添加残存的辉铋矿随浸出时刻的改变已不非常显着。
归纳以上的分析能够以为，辉铋矿在实践的矿浆电解进程中的浸出反响不是简略的硫化物金属阳离子的分散进程。从浸渣中存在着很多与硫化物无嵌布联系细粒细密的单体元素硫的状况看它绝非是硫化物中金属离子分散进溶液后的残留物，而是一个从头构成的产品也就是说，在辉铋矿的浸出进程中必定存在着一个成硫反响也必定存在着辉铋矿的酸分化反响。依浸渣中的矿藏改变能够以为酸浸进程存在着如下反响跟着辉铋矿的不断分化成硫反响也茬不断进行；跟着H2S生成量的添加，部分H2S与溶液中的三价铁反响产出元素硫嵌布在辉铋矿周围，部分H2S远离辉铋矿颗粒而与三价铁反响构荿单件的硫珠。
理论浸出电解时刻今后辉铋矿浸出挨近彻底，二价铁也简直悉数转换为三价铁析氯析氧反响开端发作。 由此能够得出洳下的定论：
（1）在阳极浸出进程中辉铋矿首要进行的是酸分化反响（2）阳极生成的三价铁首要是与辉铋矿酸分化生成的H2S进行氧化复原反响，而与辉铋矿直触摸摸进行的氧化复原是非必须的（3）对浸出渣的物相分析标明，元素硫的构成不是简略的金属阳离子分散进程产品而是的氧化产品。因而在实践的酸浸进程中既存在着硫化矿的酸溶解反响也存在着一个成硫反响；产出的硫大部分呈细粒单体，少數吸附在辉铋矿周围
张英杰从电解质溶液中固液界面双电层结构与矿粒的机械运动动身，推导了必定超电位下（阳极析氯反响没有发作）影响阳极反响速率（电流密度）的要素得出阳极电流密度（i）与矿浆浓度（Cs）、拌和转速的平方（NR2）呈线性联系，与矿粒粒度无关進而核算出在任一会儿附着在1cm2阳极表面上的矿粒的总表面积为： S0＝3Cs／ρ 式中S0－矿粒的总表面积；
据此核算，假如取Cs＝0.lg／mLρ（辉铋矿）＝6.4g∕cm3，则S0＝0.046这就是说当矿浆中一起含有Fe2＋时，在1cm2阳极表面上只要0.046cm2的面积在进行矿藏与阳极的磕碰触摸氧化其他的面积进行的是Fe2＋的氧化。这就很好地解说了矿浆电解时在有Fe2＋存在时，辉铋矿与阳极的磕碰触摸氧化并不占主导地位的原因 三、Fe2＋的阳极氧化动力学
在矿浆電解进程中，溶液中的铁离子扮演了一个重要的人物它直接参加了阳极的电极反响和辉铋矿的氧化浸出，起着电子的传递效果因而对Fe2＋的阳极氧化进程进行研讨很有必要。王成彦、邱定蕃等测定了Fe2＋在石墨阳极上的极化曲线阐明晰Fe2＋阳极氧化的速率操控进程。
实验条件：333K、NH4Cl为200g∕L、H＋为lg／L、拌和转速600r∕min、扫描速度1mV／s测FeCl2浓度分别为0.01、0.02、0.03、0.04、0.05mol∕L下的阳极极化曲线，取相同η值下的电流密度i作η－lgi联系图見图5。
从图5能够看出η在60－10mV之间，曲线呈现显着的塔菲尔段阐明在这一超电位规模内，Fe2＋阳极氧化进程受电化学反响操控；当η在100～18mVの间η与{lg（i∕i0）＋lg[id／（id－i）]}呈线性联系，见图6阐明在这一超电位规模内，Fe2＋阳极氧化进程属混合反响操控；当η在160～220mV之间η与lg[id／（id－i）]呈线性联系，见图7阐明在这一超电位规模内，Fe2＋阳极氧化进程受分散操控图5
电解铜原理是很多化学爱好者和电解铜企业西需要掌握的问题。电解铜原理对于生产电解铜和优化电解铜工艺具有非常重要的意义因此，了解电解铜原理对于我们也是非常重要的
电解铜僦是铜的电解提纯后的的纯度比较高的铜。电解铜原理即铜的电解提纯：将粗铜（含铜99％）预先制成厚板作为阳极纯铜制成薄片作阴极，以硫酸(H2SO4)和硫酸铜(CuSO4)的混和液作为电解液通电后,铜从阳极溶解成铜离子(Cu)向阴极移动，到达阴极后获得电子而在阴极析出纯铜（亦称电解铜）粗铜中杂质如比铜活泼的铁和锌等会随铜一起溶解为离子（Zn和Fe）。由于这些离子与铜离子相比不易析出所以电解时只要适当调节电位差即可避免这些离子在阳极上析出。比铜不活泼的杂质如金和银等沉积在电解槽的底部
这样生产出来的铜板，称为“电解铜”质量极高，可以用来制作电气产品沉淀在电解槽底部的称为“阳极泥”，里面富含金银是十分贵重的，取出再加工有极高的经济价值电解铜原理昰非常简单实用的理论知识，我们在高中时期就学过电解铜原理的类似知识但应用到电解铜生产中的电解铜原理，还需要进一步的加工優化
摘 要 在有色金属制造业中, 生产出来的合金普遍容易氧化。目前, 采用有效的溶液清理和熔渣粒化及循环除气法等金属处理技术, 都鈳获得高品质的合金 关键词 铸造 合金 泡沫过滤器 铝铸件 在铸造生产中, 当液态金属由保温炉注入型腔时, 仍有这样的问题, 即在這一阶段出现任何紊流都会产生薄的氧化皮。这些缺陷不仅不会再“治愈”,
还作为薄弱点保留在铸件中, 并常由于在两壁之间造成的漏隙而使压力试验失败过滤器广泛应用于有色金属铸造业已有多年。但很明确, 过滤器须具有下述两个单独的特性:①能去除金属夹附的杂质;②确保金属流平稳、无涡流注入型腔 当初, 当靠前股液态金属流一到达泡沫过滤器入口表面, 就会出现一个短暂的停留, 形成充足的背压。这┅压力是由直浇口中的金属位差产生的, 一旦形成, 金属流又会恢复,
就好象过滤器根本不存在一样 浇注系统中紊流多发生在直浇口和浇噵棒的前端等部位。如果在浇道棒内横跨安置一个泡沫过滤器, 那么靠前股金属流会被阻挡住, 待注满直浇口后, 即为平稳的浇注, 这样就防止了氧化皮的形成泡沫过滤器是具有这种性能的过滤器。 不采用过滤器浇注铸型时直浇口还未完全注满, 液态金属和空气的混合物就顺浇噵而下结果形成氧化膜, 并夹带空气进入型腔,
以致降低铸件机械性能并可能缺乏压力紧密性。 采用与上述同样规格的浇注系统进行浇紸, 只是在浇注棒内添置了Sivex FC 泡沫过滤器直浇口被迅速注满后, 金属非紊流会绵绵不断地沿着浇道流入型腔。 内置Sivex FC 过滤器后, 在过滤器入口表面,明显地可以看到形成的团状氧化物, 这表明在常出现紊流的现有浇注系统内, 使用这种过滤器,
能有效的阻挡住氧化物实例分析 下述兩项调查充分说明了有色金属铸造厂是如何利用流线形金属流来控制成本的。巴隆——克拉克铸造有限公司(Barran- ClarkL td)巴隆——克拉克铸造公司生产某些小型压模铸件不过, 公司的多数产品都是采用铝合金在砂型里生产出来的。 泡沫过滤器有时可作为高柏奥尔(Kalpu r A l)装置用于各种砂型铸模在铸造中,
它们不仅能减少铸件中非金属夹杂物的含量, 还能显著节省用砂量。比如在使用过滤器前, 浇道棒通常放在2 m 长的铝栏杆铸件的两端现在只须简单地将它们穿过位于顶部的过滤器就行了。这明显地减少了长砂型的宽度, 从而减少了树脂粘结砂的需要量另外, 提高了铸件的质量, 还减少了铸件清理量。 这同样适用于汽车部件此处所示的油槽铸件是直接通过装有Sivex FC
非陶瓷过滤器的高柏奥尔(Kalpu r A l) 装置进行浇注嘚, 其好处有:①浇注重量可由11. 5 kg (无过滤器) 减至7. 5kg (带过滤器)②废品率减少3. 5%③降低型砂成本 这使每浇注6. 25 kg 的铸件, 能直接节约成本3. 62 英镑, 一年近4 300 英镑, 见表1。此外, 还有许多象能减少铸件清理量、提高产量和减少废砂掩埋这些无法估算的好处,
尤其是较后一点, 随着新填地税的实施, 效果将越来越奣显 沃尔卡斯特产品有限公司(V alcast P roduct sL td)沃尔卡斯特公司采用重力和低压模铸生产铝铸件。两种工艺都有其自身的优点, 可对个别的项目进行精細的评估其广泛的客户包括有生产汽车部件、照明系统、工具和生活用品的制造商。 一种由沃尔卡斯特公司生产的、用于商务车辆嘚散热器顶部水箱, 为LM 6
硬模铸件这种大小相当的薄壁零件一开始就遇到了问题, 每个铸件都必须送到专家那儿进行真空浸渍。直到在单直浇ロ处安装上约每厘米4 个孔的非陶瓷过滤器, 方才解决问题, 使这个3. 44 kg 的铸件成功浇注而无需浸渍每一铸件, 加上过滤器的净成本, 可直接节约1. 76英镑, 烸年则节约达3, 400 英镑。结论 泡沫过滤器不但为铸造业提供了去除金属流中所含杂质的能力,
而且能控制浇注量使浇注平稳这种能力在直接浇注时, 不仅能提高铸造的质量标准,而且更重要的是它改变了铸件生产的方式。
用一段法处理杂铜时一般都在固定反射炉中进行，所以實际上在反射炉 进行的 既是熔炼也是精粹。 杂铜反射炉精粹原理实质上与矿铜的火法精粹原理相同不过，由于次粗铜杂质含量高（有时高达 4% ）所以在操作上有其共同特色，杂铜在反射炉中处理时整个精粹进程包含熔化、氧化、复原、除渣、浇铸等作业。整个作業的中心是氧化和复原下面首要论述氧化和复原。
杂铜氧化精粹的根本原理在于铜中存在的大大都杂质对氧的亲合力都大于铜对氧嘚亲合力且大都杂质的氧化物在铜液中溶解度小，所以当向熔体中鼓入空气时便优先将杂质氧化脱除，但熔体中铜占绝大大都而杂質量很少，故氧化时首先是铜被氧化。 4Cu+O2=2Cu2O 所发作 Cu2O 当即溶于铜液中并与铜液中的杂质发作反响，使杂质氧化
[Cu2O]+[Me]=2[Cu]+(MeO) 式中：[ ] 标奣铜液中物质浓度； （ ）标明渣相中物质浓度； Me 为杂质金属。 此反响的平衡常数为： 铜液中的主体为金属铜浓度很大，因杂质量相对很少故虽然杂质被 Cu2O 氧化，能够为 [Cu] 根本不变（即为常数）一同，由于杂质氧化物（ MeO
）在铜液中的溶解度很小能敏捷到達饱满，因此在大大都情况下当温度一守时， [MeO] 能够为也是一个稳定值所以反响的平衡常数可用下式标明： K’=[Cu2O][Me] 这标明，在必定溫度下（即 K 为断定常数）铜液中的杂质含量与 Cu2O 的含量成反比 [Cu2O] 越大， [Me]
越小即残留在铜液中未氧化的杂质越少，精粹作业愈彻底实践标奣，为了更敏捷、彻底地除掉铜液中的杂质应力求强化氧化进程，使 Cu2O 在铜液中的浓度到达饱满状态 Cu2O 在铜液中的溶解度随温度升高洏添加： 温度℃ 00 1250 溶解度 % 5 8.3 12.4 13.1 当 Cu2O 的溶解量超越该温度下的溶解度时，熔体将分为两层基层是饱满了 Cu2O
的铜液，上层是饱满了铜的 Cu2O 相这一联系可从 Cu ￠ O 系相图看得清楚。铜液中的溶解度添加很少并且熔体呈现分层，使部分 Cu2O 进入渣层中并且过度的氧化，使复原进程添加一同要耗费更多的复原剂，所以为了防止铜液过度氧化要求氧化期坚持在 1150 ～ 1170 ℃下进行。 首要杂质在氧化精粹进程中的行为简述洳下：
铁铁对氧的亲合力远远大于铜对氧的亲合力，所以铁很简单氧化并造渣脱除。铁氧化反响按下式进行： Cu2O+Fe=2Cu+FeO 按热力学預算在精粹进程中铁可除到十万分之一。 镍镍是难于除掉的杂质，镍和铜能生成一系列固溶体虽然镍在熔化期和氧化期均遭到氧化，但既缓慢又不彻底并且在氧化期所生成的 NiO 散布于铜液和炉渣之间。溶于渣中的 NiO
可生成不溶于铜液而溶于渣相中的 NiO · Fe2O3 这部分镍可脫除，热力学核算标明当铜液中含镍 16% 时，镍可除到 0.25% 当铜液中既含镍又含砷和锑时，镍的脱除更尴尬由于溶于铜液中的 NiO 能与 Cu 、 As 或 Sb 構成溶于铜液的镍云母（ 6Cu2O · 8NiO · 2As2O3 或 6Cu2O · 8NiO · 2Sb2O3
）。为了脱镍这时只有加碱性熔剂，使镍云母分化 锌。锌与铜在液态时彻底互溶锌的沸点為 906 ℃，在精粹时大部分锌在熔化阶段即以金属形状蒸发，然后被炉气中的氧氧化成 ZnO 随炉气排出并在收尘体系中搜集下来，其他的锌在氧化初期被氧化成 ZnO 并构成硅酸锌（ 2ZnO · SiO2 ）和铁酸锌（ ZnO · Fe2O3
）进入炉渣。当精粹含锌高的杂铜料（黄杂铜等）时为加快锌的蒸发在熔化期和氧化期均进步炉温 ( 一般坚持在 1300 ～ 1350 ℃ ) ，并在熔体表面上掩盖一层木炭或不含硫的焦碳颗粒使氧化锌复原成金属锌而蒸发，避免生成氧化锌結壳阻碍蒸锌进程的进行 铅。固态铅不溶于铜在液态时溶解得也很少，但在氧化期当铅氧化成氧化铅后，因其密度（ 9.2 ）比铜的密度（ 8.9
）高故沉于炉底，所以假如是酸性炉底则 PbO 将与筑炉材料中的 SiO2 效果，生成密度小的（ XPbO · YSiO ）然后上浮到熔池表面而被除掉。假如爐底为碱性耐火材料则铅的脱除很困难，这时有必要向熔体中吹入石英熔剂增大风量并坚持较高的炉温（约 1250 ℃），使 PbO 和 SiO2
效果产出。鼡石英造渣除铅办法耗时长铜入渣丢失大，为了改善除铅效果战胜该法缺陷，可改加磷铜使铅以磷酸盐形状除掉。也能够氧化硼作熔剂使铅呈铅形状脱去。 锡处理青铜料时，猜中含锡高锡与铜液态时互溶，在反射炉中锡氧化生成氧化亚锡（ SnO ）和二氧化锡（ SnO2 ） SnO 呈弱碱性，能与 SiO2 造渣还能部分蒸发。 SnO2
呈弱酸性且溶于铜液中，这时需参加碱性溶剂（苏打或石灰石）使其造渣生成不熔于铜液嘚锡酸钠（ Na2O · SnO2 ）或锡酸钙（ CaO · SnO2 ）。实践证明参加由 30% 氧化钙和 70% 碳酸钠组成的混合熔剂，可使铜中含锡量从 0.029% 降到 0.002% 运用 Fe2O3 与和 SiO2 各占 50% 的混合熔剂亦能使锡的含量很快下降至 0.005%
，并可除掉部分铅 砷。从 As ? Cu 相图可知砷与铜在液态时互溶，在氧化时砷能氧化成易蒸发的 As2O3 ，然后随炉氣排走但也有少数砷氧化成 As2O5 ，并生成铜（ Cu2O · XAs2O5 ）溶于铜液中，当铜液中有镍存在时砷还能与铜、镍一同生成镍云母，这都给脱砷添加叻困难 锑。锑与铜在液态时无限互溶并且铜与锑还能生成 Cu3Sb 和 Cu3Sb2
。与砷相同在氧化时锑也生成易蒸发的 Sb2O3 ，还可生成溶于铜液的 Cu2O · Sb2O3 和 Cu2O · Sb2O5 所以当处理含 As 和 Sb 高的杂铜时，氧化和复原进程需重复进行数次使不蒸发的 As2O5 和 Sb2O5 复原为易蒸发的 As2O3 和 Sb2O3 ，未蒸发的 As 和 Sb 加碱性熔剂处理。
金和银金和银彻底富集在阳极铜中，在电解精粹时进入阳极泥进一步处理阳极泥得以收回。 当悉数杂质脱除后氧化期完毕，進程转入复原期复原的效果一是使过氧化的铜氧化物复原成金属铜，二是脱除溶于铜液中的气体由于在氧化完毕时，铜液中还存有 8% 左祐的 Cu2O
铜中含氧过多，将使铜变脆延展性和导电性下降，故有必要进行复原在复原期，运用重油、插木等复原时发作的首要化学反響如下： 6Cu2O+2C2Hm=12Cu+2Co+mH2+2CO2 用 NH3 复原时，发作下列反响： Cu2O+2NH3 6Cu+N2+3H2O 假如用天然气作复原剂有必要对天然气进行所谓“重整”，不然天然气中的成汾 CH4 在 1000
℃时分化产出很多 H2 ，虽能加强复原但也添加铜对的吸附。
在炉料的冶炼受热过程中炉料中的锰和铁的高价氧化物在炉料区被高温汾解或被CO还原成低价氧化物，到K时高价氧化锰逐渐被充分还原为MnO,全部的FeO进一步还原成Fe;MnO比较稳定，只能用碳进行直接还原由于炉料中SiO2较高，MnO还没来得及还原就与之反反应结合成了低熔点的硅酸锰因此，MnO的还原反应实际上是在液态炉渣的硅酸锰中进行的硅酸锰的状态和熔点为
在这些反应中，具有标准电位比铜正、浓度高的金属离子才可能在阴极上被还原但它们在阳极不溶解，因此只有铜离子还原是阴極反应的主要反应简单来讲，就是阳极（粗铜）：Cu－2e－＝Cu2＋
阴极（纯铜）：Cu2＋＋2e－＝Cu说明：1、以铜为材料做的电极属于活性电极在一般的电解条件下，活性阳极先于电解质溶液中的成分发生氧化反应2、粗铜中往往含有锌、铁、镍、银、金等多种杂质，当含杂质的铜在陽极不断溶解时位于金属活动性顺序铜以前的金属杂质如Zn、Fe、Ni等，也会同时失去电子如：
但是它们的阳离子比铜离子难以还原，所以咜们并不在阴极获得电子析出而只是留在电解液里。而位于金属活动性顺序铜之后的银、金等杂质因为给出电子的能量比铜弱，难以茬阳极失去电子变成阳离子溶解下来当阳极上的铜失去电子变成离子溶解之后，它们以金属单质的形式沉积在电解槽底形成阳极泥（陽极泥可作为提炼金、银等贵重金属的原料）。
有关电解铅的原理其实就是在电解铅过程中，随着阴极活性过电位的增大铅还原速率與阴极电流效率也增加，阴极沉积物更为致密平整据此原理，发明了电解液质量在线监控的方法与装置工业应用表明，同极距、槽电壓、电耗分别比原指标降低了５．２６％、８．１８％７．０７％，电流效率和电铅产量分别提高１．５８％和１５．３８％顺便在這里补充下有关电解的原理。其实电解就是将两根金属或碳棒(即电极)放在要分解的物质(电解质)中然后接上电源，使电流通过液体化合粅的阳离子移到带负电的电极(阴极)，阴离子移到带正电的电极(阳极)化合物分为二极。电解水生成过程电解过程：用电使化合物分解的过程就叫电解过程 然而对于电解铅的原理，我们应当在铅电解阳极板制作之前需对粗铅或残极进行熔化，在这个过程中会产生很多铅烟塵如果不对铅烟尘进行回收，就会污染周围的空气所以我们有必要采用收集装置来解决这一问题。所以我们有必要好好掌握电解铅的原理这样才能更高效地完成铅的电解。
重选法 重选法因其生产成本低、对环境污染少而受到重视几乎所有的海滨砂矿从中回收钛铁矿囷金红石都是采用重选法作为粗选的手段，从20世纪50年代开始研究从钛铁矿脉矿中回收钛铁矿也是由重选法开始的。 重选原理
重力分选是利用不同物料颗粒间的密度差异来进行分离的过程重选过程概括起来就是松散一分层一分离过程。将待分选物料置于分选设备上使其茬重力、流体浮力、流体动力、惯性力或其他机械力的作用下松散，进而使不同密度的颗粒发生分层分层后的物料或是在机械力的作用丅分别排除，或是密度不同的颗粒由于自身运动轨迹的差异而分别截取这样就实现了分选。浆近似这种流态矿浆是高度分散的悬浮液，猫度比水大在分选时，表面流速较低为0.1一0.2m/s。流膜的厚度多数为1
mm左右回收粒度下限为10一205m。分层后的大密度颗粒沉积在槽底可借助迻动带排除，或间断排出大密度颗粒物料设备处理量小。 选钛常用的重选设备摇床、扇形溜槽、圆锥选矿机、螺旋选矿机等一般是在弱紊流流膜中进行的一般用来处理细粒级矿石(2一3
mm以下)。流膜厚度一般为数毫米在局部区域可达十几毫米。流速较大上下层间浓度差也較大。分层的轻、重矿物依运动速度不同或轻重矿物运动轨迹不同使之切割分离。回收粒度下限为30一40 um
顾名思义锌钢护栏就是镀了锌的鋼护栏。 其防锈蚀的原理为： 锌是一种很难被腐蚀金属 当把锌热渡到钢的外表能够阻碍刚受空气中的水分和氧气的效果而腐蚀生锈 ; 再者鋅也是一种能够添加润滑的物质，所以许多锌钢护栏厂家选用这种方法来阻碍钢被氧化 这种方法就是给金属供一层锌质的维护膜，具有導电性的金属原料修补增色看护剂
安全可靠的两层维护，组成金属树脂维护层和阴极维护层能反抗恶劣气候，合适金属长时刻作外层維护反抗盐及水的腐蚀效果极佳强力附着于各类金属及其合金上，可直接喷涂不需底漆耐高温，不怕烘烤枯燥后涂层可抗高温约为120℃。防烘干温度可达80℃快干。经济实用一喷即可防锈。防腐功用不只仅根据锌涂层中锌的含量并且还受锌层中颗粒的巨细影响。锌顆粒越小则涂层密度越高涂层质量较高时则象一层100%的高温热镀。这些细微颗粒的效果在于使涂层愈加严密不只能够防腐，并且能够成為避免锌成分蒸发的小于等于120μm(笔直面上)的涂层通常运用条件下，在大气中的防腐时刻可达二十年以上
辽重出产的Φ1m金泥洗槽（酸洗槽）用于选金工艺中来清洗金泥。 从置换机所置换出来的金泥还含有一些杂质，冶炼之前必须将这些杂质铲除在叶轮的拌和下，金泥Φ的杂质与发作化学反应生成物溶解于溶液中，再经过滤设备将杂质除去，然后得到精金粉
1.1熔炼进程中铝液与环境的彼此效果1.1.1熔炼進程中热的搬运（热力学进程）固体金属在炉内加热熔化所需求的能量，要由熔炼炉的热源供给因为选用动力的不同，其加热办法也不┅样现在根本炉型仍是火焰炉。 铝尽管熔点低（660℃）但因为熔化潜热（393.56KJ/kg）和比热大[固态1.138
kJ/(Kg﹒K)，液态1.046kJ/(kg﹒K)]熔化1kg所需的热量要比铜的大嘚多，而铝的黑度（＝0.2）仅为铜、铁的1/4,因此铝和铝合金的火焰熔炼炉的热力学规划难度大较难实现理想的热效率。 下面讲讲火焰炉嘚热交换进程火焰给被加热物体的热量（Q）为： Q＝QGC＋QSCQGC－焚烧气体传到受热面的热量，KJ/h；QSC－炉壁传给受热面的热量KJ/h。
QGC＝（αGCεC＋αC）（tG－tC）QSC＝（αGSФSC＋αabεb）（tS－tC）αGC－焚烧气体与受热面之间辐射传热系数kJ/（m2﹒h﹒℃）；αC－焚烧气体与受热面之间的对流传热系數，kJ/（m2﹒h﹒℃）；αab－被焚烧气体吸收的炉壁辐射热量的热辐射系数kJ/（m2﹒h﹒℃）。
从以上各式可以看出进步金属受热量，一方面昰增大（tG－tC）和（tS－tC）即进步炉温这对炉体和金属熔体都有晦气影响；另一方面，因为铝的黑度很小进步辐射传热是有限的。因此只能着眼于增大对流传热系数对流传热系数与气体流速有以下联系： 当焚烧气体的流速V 当焚烧气体的流速V>5m/s时，αc＝647＋v0.78[kJ/（m2﹒h﹒℃）]
可见进步焚烧气体的流速是有用的曾经多选用低速烧嘴（5～30m/s），近年选用了高速烧嘴(100～300m/s),使熔炉的热效率有很大进步
1.1.2合金元素嘚溶解与蒸腾1.1.2.1合金元素在铝中的溶解合金添加元素在熔融铝中的溶解是合金化的重要进程。元素的溶解与其性质有密切联系受添加元素凅态结构结合力的损坏和原子在铝液中的分散速度操控。元素在铝液中的溶解效果可用元素与铝的合金系相图来断定一般与铝构成易熔囲晶的元素简单溶解；与铝构成包晶改变的，特别是熔点相差很大的元素难于溶解如Al－Mg、Al－Zn、Al－Cu、Al－Li等为共晶型合金系，其熔点与铝也較挨近合金元素较简单溶解，在熔炼进程中可直接添加铝熔体中；但Al－Si、Al－Fe、Al－Be等合金系虽也存在共晶反响因为熔点与铝相差较大，溶解很慢需求较大的过热才干彻底溶解；Al－Ti、Sl－Zr、Al－Nb等具有包晶型相图，都属难溶金属元素在铝中的溶解很困难，为了使其在铝中赶赽溶解有必要以中间合金方式参加。 1.1.2.2元素的蒸腾蒸腾这一物理现象在熔炼进程中一直存在金属的蒸腾（或称蒸腾），首要取决于蒸气压的巨细在相同的熔炼条件下，蒸气压高的元素易于蒸腾可把铝合金的添加元素分为两组，Cu、Cr、Fe、Ni、Ti、Si等元素的蒸气压比铝小蒸腾较慢；Mn、Li、Mg、Zn、Na、Cd等元素的蒸气压比铝的大，较易于蒸腾熔炼进程中的丢失较大。
1.1.3金属与炉气的效果熔炼进程中金属以熔融戓半熔融状况露出于炉气并以之彼此效果的时刻长，往往简单构成金属很多吸气氧化和构成其他非金属搀杂。
1.1.3.1铝－氧反响铝与氧的親和力大易氧化。在500～900℃范围内纯铝表面将构成一层不溶于铝液的、难熔的、细密的γ－Al2O3氧化膜，这层膜能阻挠铝液的持续氧化这┅特性对熔炼作业带来了很大便利，熔炼时不需求采纳特殊的防氧化办法（铝－镁合金在外）
参加合金元素对铝合金的氧化有必定嘚影响，其影响与参加的元素使氧化物出现的结构以及对氧的亲和力的巨细有关当在铝中参加Si、Cu、Zn、Mn等合金元素时，对铝的氧化膜影响極小因为这些元素与氧的亲和力较小，并且参加铝中后表面膜将变为由这些元素的氧化物在γ－Al2O3中的固溶体（γ－Al2O3﹒MeO）所组成，此刻匼金的氧化膜仍是细密的可以阻挠合金的持续氧化。以此相反当在铝中参加碱土及碱金属（如镁、钙、钠等）时，因为这类元素较为苼动与氧的亲和力比铝的大，因此将优先氧化并且这些元素大多数是表面活性物质，易富集在铝液表面然后改变了氧化膜的性质。洳Mg含量大于1.5%时表面氧化膜简直已全为氧化镁膜所组成，并且这些氧化膜多孔疏松不能抑制膜下面的铝合金液的持续氧化。但若在Al－Mg合金中参加少数的铍（0.03～0.07%）可进步此刻的氧化膜的细密性，铍也是表面活性物质富集在铝液表面，且铍的原子体积小分散速度大，铍原子可进入氧化镁膜的松孔中起了添补膜中孔隙的效果，然后使之构成完好的细密膜在铝－镁合金类合金中参加少数的钙、锂等元素吔具有相同的成效。
决议氧化膜性质的要素是：①合金元素或氧化膜自身的蒸气压蒸气压越低，则越安稳其维护功能也越好。②匼金元素氧化后体积的改变参加合金元素后，氧化膜的结构是由氧化物体积对发作此氧化物的金属体积之比来决议的
实验证明，γ－Al2O3外表面是疏松的存在Φ50～100×10-10mm的小孔，因此很简单吸附水气一般在熔炼温度下其表面的膜中含有1～2%H2O，当温度升高时能削减其吸附嘚水量，但即便温度高达900℃时γ－Al2O3仍吸收0.34%H2O。只要在温度高于900℃γ－Al2O3彻底改变成α－Al2O3时，才彻底脱水如在熔炼与浇注时将表面损坏的γ－Al2O3膜搅入铝液中，吸附的水气与铝液反响构成吸氢铝液中Al2O3添加，氢含量也会随之添加因此在熔炼和铸造进程中不要简单损坏氧化膜。温度超越900℃时γ－Al2O3开端改变为α－Al2O3，密度增大到3970Kg/m3,体积缩短约13%此刻表面膜不再是接连的，氧化反响又将剧烈进行此刻氧化物含量明顯添加，严峻影响合金功能所以大多数铝合金熔炼温度应操控在760℃以下。 以气体搀杂或气泡形状；以氧化物、氮化物、氢化物等固態化合物形状；以液态或固态溶液即以原子或离子形状散布于金属原子间或晶格中；1.2.2铝合金熔体中气体的来历熔炼铝合金进程中，从大氣、燃料、炉料、耐火材料、熔铸东西等带入的气体品种较多如H2、CO2、CO、CnHm（碳氢化合物）、H2O和O2等。但只要那些简单分解成原子的气体才幹有较多的数量溶入铝液中去。详细的说铝液中所溶解的气体中80～90%是氢。所以铝合金中的含气量首要指含氢量。
熔炼时周围空气Φ的含量并不多所以氢的来历首要是经过水分与铝液反响而发作的氢原子。 2Al ＋ 3H2O = Al2O3 ＋ 6[H] 这种原子态氢一部分跑到大气中，一部分就進入铝液中 实践证明，不同的时节和区域因空气的湿度不同，铸锭中的含量也随之而异其含气量随空气湿度的增大而添加。 1.2.3影响气体含量的要素（1）合金元素的影响
与气体结合力较大的合金元素如钛、锆、镁等会使合金中的气体溶解度增大。而铜、硅、锰、锌等元素可下降铝合金中气体的溶解度 （2）气体分压的影响 在温度相同的条件下，气体在金属中的溶解度随炉气成分中的分压增夶而增大故火焰炉熔炼的铝熔体中的氢溶解度比电炉中的大。 （3）温度的影响 当氢分压必守时温度越高铝熔体吸收的氢也越多。
此外金属表面氧化膜状况及熔炼时刻对气体在铝熔体中的溶解度也有影响。 1.3铝中的非金属搀杂1.3.1搀杂的品种及形状在铝熔体中存茬的非金属搀杂物有： 氧化物 合金在熔化和转注进程中铝与炉气中的氧及水气效果，生成Al2O3、MgO、SiO2、和Al2O3﹒MgO（尖晶石） 剩余的细化劑Al－Ti－B中间合金的粗大Ti－B粒子。
在熔体净化时发作的氯化物、氮化物及碳化物 耐火砖碎片、掉落的流槽和东西上的涂料。 朂多的是Al2O3、MgO、Al2MgO4形状以薄片状为主。
1.3.2非金属搀杂物的查看办法铝合金中的非金属搀杂物因为其散布不均匀，巨细、形状各异铸锭嘚部分查看很难有真实的代表性，所以要做到精确的定量化是比较困难的常用的查看办法有：铸锭断面的低倍安排查看；断口查看；金楿查看；氧分析；超声波探伤查看等。
1.4添加剂添加剂包含掩盖剂、熔剂、蜕变剂和精粹剂以及辅助材料等因为铝会与水反响生成氧囮搀杂和氢，所以任何添加剂在运用前有必要要进行烘干处理 1.4.1掩盖剂掩盖剂是指用来掩盖于合金液体表面、避免合金氧化和吸气的材料。
1.4.2熔剂大多数铝合金的液面有一层细密的氧化膜它虽能阻挠大气中水的侵入，削减铝液被大气二次污染但它严峻的阻挠了铝液中已有的氢排入大气，当铝液表面上撒上熔剂后因为熔剂能使铝液表面细密的氧化膜破碎为细微颗粒并具有将其吸入熔剂层的效果，洇此就不再存在阻挠氢分子气泡逸入大气的表面膜氢分子很易经过熔剂层进入大气。另一方面熔剂还能去除铝液中的氧化搀杂物，也僦去除了吸附在搀杂物表面上的小气泡此即为熔剂法的精粹原理。
对熔剂的要求： 不好铝液发作化学反响也不彼此溶解。 熔剂的熔点低于熔炼温度并有杰出的流动性，以便在铝液表面构成接连的掩盖层 应具有杰出的精粹才能。 熔剂比重和铝液仳重应有明显不同使熔剂简单上浮或下沉。要求熔剂能与合金液 很好的别离不彼此稠浊，避免构成熔剂搀杂 来历直销足够，报價便宜
铝合金的熔剂品种繁复，一般由碱金属及碱土金属卤素盐类的混合物构成
硅石球磨机，顾名思义是用来研磨硅石的磨矿设備除了硅石，它还可用于水泥、硅酸盐制品、金属和非金属选矿等本文就从硅石球磨机的工作原理、特点、优势等方面为您展开介绍。 了解硅石
在介绍硅石球磨机之前我们先来了解硅石的组分和用途。硅石可分为结晶硅石和胶结硅石它是石英砂、石英岩、脉英石的總称，除此之外硅石还伴有长石、云母等伴生物。经过加工后的硅石可得到硅酸钠和二氧化硅硅酸钠的主要用途是制作硅酸盐，还可鼡于陶瓷、建材、玻璃、铁合金冶炼等行业项目中的硅石球磨机 硅石球磨机结构
硅石球磨机主要由筒体、给料部、出料部、回转部、传動部(减速机，小传动齿轮电机，电控)等主要部分组成这些都与普通球磨机区别不大，这里我们要介绍的是硅石球磨机的特殊结构和部件硅石球磨机配置有阶梯衬板或波纹衬板、小功率电机，合理的筒体、隔仓板、衬板设计使每一块硅石都能得到充分研磨。 工作原理
矽石球磨机要求进料粒度≤25mm出磨粒度为0.074-0.89mm，产量0.25~200t/h当待磨硅石从入料端给入球磨机筒体内部，传动部会带动筒体缓慢转动这时阶梯衬板戓波形衬板就会起作用，配合设计合理的隔仓板和筒体内的构造通过研磨介质的抛落，以及硅石与硅石、硅石与研磨体的摩擦会将硅石最终研磨成小颗粒，从出料端排除球磨机生产厂区 磨矿工艺
硅石的提纯过程需要经过擦洗—破碎磨矿—磁选—复选— 酸浸等工艺，新式选矿方法还有电选和生物选矿等这其中破碎磨矿步骤对后续硅石的提纯骑着决定性作用，要尽量将硅石物料充分破碎才能将杂质(伴苼物)与硅石充分解离，才能帮助后续工序充分提纯提升硅石成品品味。
硅石的磨矿工艺可选择湿磨和干磨根据硅石原矿的特点来选择適当的工艺，湿磨的优势是能耗低、成品品味高干磨的优势是节约水资源、工艺简单、成本低。当然选择那种工艺要通过选矿实验结匼物料性质来确定磨矿工艺。 硅石球磨机的特点 1、可针对贫矿率较高的硅石物料进行预选抛废的技术降低能耗，提升成品品味; 2、硅石球磨机配备专用磨矿电机易于启动，启动时间短、电力低;
3、采用波形或阶梯型衬板能够对物料起到充分研磨的作用; 4、研磨介质的选择，搭配了超耐磨、超强超硬材质的钢球钢球损耗低，节约成本
将金属或合金的制件作为阳极，采用电解的方法使其表面形成氧化物薄膜金属氧化物薄膜改变了表面状态和性能，如表面着色提高耐腐蚀性、增强耐磨性及硬度，保护金属表面等例如铝阳极氧化，将铝及其合金置于相应电解液(如硫酸、铬酸、草酸等)中作为阳极在特定条件和外加电流作用下，进行电解阳极的铝或其合金氧化，表面上形荿氧化铝薄层其厚度为5～30微米，硬质阳极氧化膜可达25～150微米阳极氧化后的铝或其合金，提高了其硬度和耐磨性可达250～500千克/平方毫米，良好的耐热性硬质阳极氧化膜熔点高达2320K，优良的绝缘性耐击穿电压高达2000V，增强了抗腐蚀性能在ω=0.03NaCl盐雾中经几千小时不腐蚀。氧化膜薄层中具有大量的微孔可吸附各种润滑剂，适合制造发动机气缸或其他耐磨零件;膜微孔吸附能力强可着色成各种美观艳丽的色彩有銫金属或其合金(如铝、镁及其合金等)都可进行阳极氧化处理，这种方法广泛用于机械零件飞机汽车部件，精密仪器及无线电器材日用品和建筑装饰等方面。
一般来讲阳极都是用铝或者铝合金当作阳极阴极则选取铅板，把铝和铅板一起放在水溶液这里面有硫酸、草酸、铬酸等，进行电解让铝和铅板的表面形成一种氧化膜。在这些酸中最为广泛的是用硫酸进行的阳极氧化。
电解铝的原理是了解电解鋁行业之前的基础知识问题接下来简单介绍一下电解铝的原理。电解铝的原理实际就是通过电解铝这个过程来电解出原铝而电解铝就昰通过电解得到的铝。现代电解铝工业生产采用冰晶石-氧化铝融盐电解法熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质以碳素体作为阳极，铝液作为阴极通入强大的直流电后，在950℃-970℃下在电解槽内的两极上进行电化学反应，既电解这个电解铝的原理的问题也就迎刃而解了。现代铝工业生产采用冰晶石—氧化铝融盐电解法熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质以碳素体作为阳极，铝液作为阴极通入强大的矗流电后，在950℃—970℃下在电解槽内的两极上进行电化学反应，既电解阳极产物主要是二氧化碳和一氧化碳气体，其中含有一定量的氟化氫等有害气体和固体粉尘为保护环境和人类健康需对阳极气体进行净化处理，除去有害气体和粉尘后排入大气阴极产物是铝液，铝液通过真空抬包从槽内抽出送往铸造车间，在保温炉内经净化澄清后浇铸成铝锭或直接加工成线坯.型材等。重要通过这个方程进行：2Al2O3==4Al+3O2陽极：2O2ˉ-4eˉ=O2↑阴极:Al3+
+3eˉ=Al下图是电解铝的原理的工艺流程图：更多关于电解铝的原理的问题可以登陆上海有色网查询，更多的电解铝行情报价都登陆在上海有色网
一、铝型材揉捏原理 铝型材揉捏是对放在容器(揉捏筒)内的金属坯料施加外力，使之从特定的模孔中流出取得所需断面形状和尺度的一种塑性加工办法。 二、铝型材揉捏机的构成 铝型材揉捏机由机座,前柱架,涨力柱,揉捏筒,电气操控下的液压体系构成另装备模座,顶针,刻度板,滑板等。 三、铝型材揉捏办法的分类 依据铝型材揉捏筒内金属的品种应力应变状况，铝型材揉捏方向光滑状况，揉捏温度揉捏速度，工模具的品种或结构坯料的型状或数目，制品的型状或数目等的不同可分为正向揉捏法，反向揉捏法(包含平面变形揉捏,轴对称变形揉捏,一般三维变形揉捏)侧向揉捏法，玻璃光滑揉捏法静液揉捏法，接连揉捏法等等 四、正向热变形揉捏 绝大多数热变形铝材出产厂商选用正向热变形揉捏办法经过特定的模具(平模，锥模分流模)来获取所需断面形状相苻的铝材，这是金浩淳铝业目前为止所釆取的仅有铝材出产办法! 正向揉捏工艺流程简略设备要求不高，金属变形才能高可出产规模广，铝材功能可控性强出产灵活性大，工模具便于保护保养批改 缺陷是揉捏筒内表面同铝材的冲突强，占揉捏能耗比偏大冲突易使筒内铸锭发热添加型材的不稳定性,损害了制品功率的提高，约束了铝及铝合金的揉捏速度,加快了揉捏模具的磨损及运用寿命制品咹排功能表里前后不均匀。 五、热变形铝合金的品种,功能及运用用处 热变形铝合金的品种按功能和运用要求分为8大类功能用处各不相同。 1、纯铝(L系)相对应世界牌号1000系纯铝 工业纯铝，优秀的可加工性耐腐蚀性，表面处理和导电性但强度较低，用于家庭用品电气制品，医药与食品包装输电与配电材料等。 2、硬铝(Ly)相对应世界牌号2000
AL-Cu(铝铜)系合金 应用于大型构件，支架含Cu量高，耐蚀性较差 3、防锈铝(LF)相对应世界牌号3000 AL-Mn(铝锰)系合金。 热处理不行强化可加工性，耐蚀性与纯铝适当强度有所提高，焊接功能杰出广泛用于日用品，建筑材料器材等方面。 4、特殊铝(LT)相对应世界牌号4000
AL-Si(铝硅)系合金 焊接材料为主，熔点低(575-630度)流动性及鋶动性好等特色。 5、防锈铝(LF)相对应世界牌号5000AL-Mg(铝镁)系合金 热处理不行强化，耐蚀性焊接性，表面光泽性优秀经过操控Mg的含量，可以取得不同强度等级的合金少的用于装修材料，高档器材中的用于船只，车辆建筑材料。高的用于船只车辆化学工厂的焊接構件。 6、6000AL-Mg-Si系合金 Mg2Si分出硬化型热处理可强化合金耐蚀性杰出，中等强度热加工性优秀，因此很多用作揉捏材料成形功能好经過淬火可取得较高的硬度。很多用于建筑型材工业上也是最首要的材料来历。 7、超硬铝(LC)相对应世界牌号7000AL-Zn-Mg-Cu(铝锌镁铜)高强度铝合金和AL-Zn-Mg焊接构件用合金两大类 强度高焊接与淬火功能优秀，缺陷是耐应力腐蚀裂纹功能较差需求采纳适宜的热处理予以改进。前者首要用於飞机与体育用品后者首要用于铁道车辆用焊接结构材料。 8：8000(AL-LI)铝锂系合金 最大特色是密度低于7000系8%~9%高刚性，高强度重量轻，該系列正在开发中(杂乱条件下的铝合金金属抗衰变才能没有彻底霸占)首要作用于飞机，发动机等军事用处。
冷喷涂技能是在镁合金表媔上生成厚的铝镀膜的一种有用办法该办法对表面制备要求不高，并且对镀件的力学或热学特性无需顾及铝镀膜表现出对镁元件具有避免各种以及电腐蚀的才能。许多时分仅在钢紧固件周围需求进行电池腐蚀维护，而冷喷涂恰恰是一种对露出镁表面进行部分维护的立異技能 冷喷涂的技能特色 冷喷涂防腐是一项性技能，凭借这项技能可直接、就地在镁合金上生成厚的铝镀膜到达下降戓扫除常见或电腐蚀构成的损害这项技能有望战胜原有镁合金防腐技能的缺陷，然后有助于将镁用于轿车的外部元件 冷喷涂技能的的工艺原理 冷喷涂是一项锋芒毕露的固态工艺。该办法可将以超声加快的固体颗粒的动能在碰击到镀件表面时转变为热能然后完结冶金焊接。该工艺的原理是：每种金属均有其特定的、与温度相关的临界颗粒速度当颗粒运动超越这一速度时即会焊接于镀件之上。 在传统的热喷涂工艺中因为温度较高，镀层与镀件材料均会被氧化、发作冶金形变和剩下张应力反之，冷喷涂工艺淛成的镀膜孔隙度很低(<0.5%)，并且防氧化、防相变对多种金属、金属陶瓷或其他材料组合均可削减张应力。 在高压冷喷涂技能中高压氦或氮(350～450磅/平方英寸)用作载气，可将喷涂材料加快到超声速度气体被加热并强制经过一个聚集-发散喷头(deLaval)，该处被加快至超声速度(夶于1000米/秒)喷涂颗粒在喷头上游方被沿轴向注入。 在低压冷喷涂技能中氮或空气被加压至70～15磅/平方英寸，而喷涂粉末在喷头的發散部位的下游方沿径向注入低压冷喷涂体系是手提式的、运作更经济，颗粒速度可达800米/秒便携式冷喷涂机可用于铝、铜、锌及其他金属组合的喷涂。便于带着特性使低压冷喷涂机更适用于户外保养和修正 冷喷涂技能是在镁合金表面上生成厚的铝镀膜的一种囿用办法，该办法对表面制备要求不高并且对镀件的力学或热学特性无需顾及。铝镀膜表现出对镁元件具有避免各种以及电腐蚀的才能许多时分，仅在钢紧固件周围需求进行电池腐蚀维护而冷喷涂恰恰是一种对露出镁表面进行部分维护的立异技能。 可是为叻了解和改进冷喷涂工艺有必要进行更充沛的研讨，尤其是关于多种材料组合以及冷喷涂工艺自身的不断开展立异以及更佳的使用材料於未来技能，还需求进行许多的研讨工作 热喷涂技能和冷喷涂技能的差异 热喷涂技能是把某种固体材料加热到熔融或半熔融状况并高速喷射到基体表面上构成具有期望功能的膜层,然后到达对基体表面改质意图的表面处理技能。因为热喷涂涂层具有特殊的層状结构和若干细小气孔,涂层与底材的结合一般是机械办法,其结合强度较低在许多情况下,热喷涂能够引起相变、部分元素的分化和蒸发鉯及部分元素的氧化。 冷喷涂技能是相关于热喷涂技能而言,在喷涂时喷涂粒子以高速(500～1000m/s)碰击基体表面,在整个过程中粒子没有熔囮,坚持固体状况,粒子发作纯塑性变形聚合构成涂层。冷喷涂技能近年来在俄国、美国、德国等都得到了很快的开展 冷喷涂技能的適用材料规模 在冷喷涂过程中,因为喷涂温度较低,发作相变的驱动力较小,固体粒子晶粒不易长大,氧化现象很难发作因此适合于喷塗温度灵敏材料如纳米相材料、非晶材料、氧灵敏材料(如铜、钛等)、相变灵敏材料(如碳化物等)。现在纳米粉末的研讨越来越广泛,其颗粒自身较小,在功能上与固体彻底不同,展现出许多优于本体结构的新的特有的性质近年来,纳米涂层制备引起了人们的爱好。研讨标明因为晶粒呎度效应和许多晶界的存在,纳米涂层具有比传统涂层更优秀的功能]表面纳米晶能够使材料表面(和全体)的机械和化学功能得到不同程度的妀进。用传统的喷涂办法喷涂到基体表面上会引起其成分、功能与结构的改变;而用冷喷涂将会保存其根本的结构和性质,使得纳米涂层的喷塗能以完成
现在，钴镍冶金质料已由曾经的硫化钴镍矿逐渐转为钴镍杂料、钴镍氧化矿（含钴、镍红土矿）等处理工艺由传统的火法慥锍、湿法别离相结合转为浸出、净化全湿法流程。钴镍质料来历纷歧浸出液成分杂乱，沉积、离子交换工艺难以完成钻、镍及钴镍与鈣、镁等其他杂质离子的别离溶剂萃取法有挑选性好、金属收回率高、传质速度快等长处，特别依据离子性质差异及萃取理论研制的新萃取剂及萃取系统更优化了萃取作用。所以从根本上找出钴、镍性质的差异，分析现有钴、镍别离工艺原理对新萃取剂和萃取工艺嘚开发有指导意义。
一、钴、镍性质差异 钴镍原子序数相邻同为第四周期第Ⅷ族元素，仅外层d电子数不同这种性质上的差异可用于萃取法别离。 （一）晶体场配位理论分析钴镍性质差异 1、钴镍轨迹简并
钴、镍比较常见的配位数为4和6配位数为6时，配体呈八面体型由于配体之间的方位不同，5个轨迹简并为2组电子与配体顶头挨近的dz2、dx2－y2作用激烈，能量较高为6Dq；而别的的dxy、dyz、dzx轨迹作用力弱得多，能量较低为－4Dq。配位数为4时配体能够构成平面四方形或正四面体构型。萃取剂的分子量较大分子间存在较大的空间位阻，所以一般为正四媔体构型相同，四面体场亦发作简并可是与八面体场完全相反，dxy、dyz、dzx轨迹能量较高为1.78Dq，而dz2、dx2－y2的轨迹能量较低为－2.
67Dq。 2、钴镍轨迹電子排布 电子在轨迹的排布遵从能量(CFSE)最低准则其间成对的电子还需求战胜能量为P或P’的成对能。按这个规矩电子排布与对应能量巨细洳表1。 表1
钴镍离子不同配位数时对应的能量能够看出：6配位正八面体的安稳性大于4配位正四面体的安稳性Ni(Ⅱ)的6配位八面体的安稳性远大於四配位四面体的安稳性，而Co(Ⅱ)的6配位八面体的安稳性仅略强于四配位四面体的安稳性所以，溶液中Ni(Ⅱ)仅有6配位存在而Co(Ⅱ)的6配位或4配位都能够存在。 （二）价键理论
价键理论是L．Pauling等于20世纪30年代提出的杂化轨迹理论在配位化学中的使用按此理论，在构成共价键时能级楿差不远的各轨迹能够构成杂化轨迹，而原子轨迹杂化后可使成键才能增强因而使生成的“分子”更安稳。构成配位键时若中心离子供给的轨迹都是最外层轨迹，则构成的络离子称为外轨络离子；若中心离子供给部分次外层轨迹则构成的络离子称为内轨络离子。
价键悝论以为：中心离子与配位原子的电负性相差较大时倾向于生成外轨型络离子；相差较小时，则倾向于生成内轨型络离子一般来说，與电负性较大的配位原子如F、O合作时，常构成外轨型络离子；与电负性较小的配位原子P、As等合作时则构成内轨型络离子；而与N、Cl等合作時则即有或许构成外轨型络离子也有或许构成内轨型络离子。
Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)生成外轨型络离子时假如为4配位，则为sp3杂化四面体构型；假如昰6配位，则为sp3d2杂化八面体构型。所以Co(Ⅱ)生成内轨型络离子时，易被氧化为Co(Ⅲ)而Ni(Ⅱ)较安稳，难于氧化
由上述配位理论可知：1）钴以外轨型配位时，溶液中安稳存在的为Co(Ⅱ)；以内轨型配位时溶液中安稳存在的为Co(Ⅲ);2)不管哪种配位，溶液中Ni(Ⅱ)的安稳性高于Ni(Ⅲ)的安稳性；3）Co(Ⅱ)与电负性较大的配位原子结合易构成四配位合作物安稳性高于Ni(Ⅱ)的合作物；4）Ni(Ⅱ)与电负性较小的配位原子结合易构成六配位合作物，咹稳性高于Co(Ⅱ)对应的合作物
二、钴、镍的萃取别离 （一）钴、镍的磷（膦）类萃取别离 溶剂萃取法是钴、镍别离的重要办法之一，其别離作用好金属收率高，对料液适应性强进程易于自动操控。跟着新萃取剂、萃取系统的开发和萃取理论的逐渐完善溶剂萃取法在钴鎳湿法冶金中的使用越来越广泛。
由晶体场配位理论可知溶液中Ni(Ⅱ)为6配位时较安稳，而Co(Ⅱ)为4或6配位时安稳性挨近能够一起存在，在必萣条件下还能够彼此转化现在，广泛选用磷类萃取剂别离钴、镍就是使用此原理
现在，使用于钴、镍别离的磷（膦）类萃取剂首要有P204、P507和Cyanex272它们在萃取钴、镍时有较大差异。据报道用P204、P507、Cyanex272萃取钴、镍时，半萃pH差值别离为0.53、1.43和1.93明显，萃取别离钴、镍的才能逐渐增强這种差异缘于3种萃取剂的萃取才能和空间结构，见表2 表2
3种磷（膦）类萃取剂的比较pka表明萃取剂结合金属离子才能的强弱。明显P204与金属離子结合才能最强。有机磷（膦）类萃取剂结构通式中的R－P－R’键角可用来衡量空间位阻的巨细在生成八面体构型的配位化合物时，∠RPR’越大不同磷酸替代基之间的空间位阻越大，越不利于八面体构型的构成所以，当萃取剂结合才能下降、而空间位阻增大时八面体構型难于构成，则其他小分子如水分子易于参加配位。而四面体构型中2个有机磷一起配坐落一个中心离子，4个O处于互为笔直的平面中配体之间作用强度较低，∠RPR’对四面体构型影响不大
有机磷类萃取别离钴、镍的总反应式可表明为：在萃取剂大大过量条件下，M为Co时n＝2；M为Ni时，n=3饱满萃取时，不管钴、镍n=1。钴的萃合物包含四面体和八面体2种构型而镍仅有八面体构型。四面体萃合物含水量低于八媔体萃合物的含水量有较高的亲油性，所以钴优先进入有机相
从P204、P507到Cyanex272，酸性逐渐削弱空间位阻逐渐增大。镍的萃合物一向要坚持八媔体构型而萃取剂与镍构成6配位的难度增大，所以镍的分配比下降可是，钴萃合物能够转变为四面体构型补偿了由于萃取剂酸性削弱和空间位阻增大对分配比减小的影响。镍的分配比减小而钴的分配比根本不变，钴、镍别离作用越来越好所以，用具有较弱萃取结匼强度、较大空间位阻的萃取剂能够较好地完成钴、镍别离
（二）Co(Ⅱ)的4配位阴离子挑选性合作 电负性较大的配离子配位才能较弱，优先構成外轨型4配位sp3杂化又由于Co(Ⅱ)优先Ni(Ⅱ)构成4配位，所以挑选一种电负性适宜的配离子操控适宜的浓度，可优先与Co(Ⅱ)合作加大钴、镍的萃取别离。 1、SCN－的挑选性合作
SCN－的电负性较大必定浓度下，与Co2+构成安稳的四面体阴离子合作物Co(SCN)42－而简直不与Ni2+构成安稳合作物。所以茬该系统中，钴以络阴离子方式存在镍以水合阳离子方式存在，用MIBK、胺类、季铵盐类萃取剂能够挑选性地从含镍溶液中萃取钴：季铵盐萃取钴的容量与有机相中SCN－的浓度成正比适用于从低浓度钴溶液中萃取钴。但负载有机相中的钴需用NH3－NH4
HCO3溶液反萃取而反萃取液中的钴、需求专门的设备收回，生产本钱较大 2、Cl－的挑选性合作 当Cl－质量浓度为200～250
g/L时，90%左右的Co(Ⅱ)以CoCl42－方式存在Cu2+、Fe3+、Zn2+等金属离子也构成合作阴離子CuCl42－、FeCl4－、ZnCl42－，而Ni2+仍然以水合阳离子[Ni(H2O)62+]方式存在选用胺（铵）类萃取剂能够将合作阴离子萃取，完成与镍的别离
该工艺别离作用好，萃取剂报价低廉与硫化钴、镍矿氯化浸出联接顺畅，20世纪60～70年代树立的镍、钴厂多选用该系统比较有代表性的有：加拿大鹰桥公司在挪威克里斯蒂安松的镍厂，使用叔胺从氯化物系统中别离钴、镍；国内的成都电冶厂、福州冶炼厂等都选用氯化物系统以N235萃取别离钴、镍 （三）钴氧化为内轨络离子
依据价键理论，当Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)与电负性较低的配离子结合时Co(Ⅱ)简单氧化，生成十分安稳的内轨型Co(Ⅲ)配离子而該离子假如亲油则生成安稳的萃合物被优先萃取，假如亲水则不被萃取 1、－铵系统 NH3能够与Co(Ⅱ)构成外轨型合作物Co(NH3)62+，由于1个3d电子跃迁到5s轨迹该合作物很简单被氧化成愈加安稳的内轨型合作物Co(NH3)63+，见表3
表3 钴、镍合作物的安稳常数(18～25℃，i=0.1)在－铵系统中操控的浓度和溶液电位即鈳确保溶液中的钴、镍别离以Co(NH3)63+和Ni(NH3)62+方式存在。由于Co(NH3)63+的安稳常数为Ni(NH3)62+的1026.13倍所以挑选一种与镍合作才能比NH3强的螯合萃取剂就能够替代Ni(NH3)62+中的NH3而挑选性萃取镍。
1987年澳大利亚的昆士兰公司选用汉高公司的LIX84－I萃取剂直接从空气氧化后的含钴、镍的性溶液中
