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钛元素的发现? 1个回答.6人已关注
钛属于稀有金属,实际上钛并不稀有,其在地壳中的丰度占第七位,占0.45%,远远高于许多常见的金属。但由于钛的性质活泼,对冶炼工艺要求高...
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懒癌 ,销售经理 2018-03-03回答
钛属于稀有金属,实际上钛并不稀有,其在地壳中的丰度占第七位,占0.45%,远远高于许多常见的金属。但由于钛的性质活泼,对冶炼工艺要求高,使得人们长期无法制得大量的钛,从而被归类为“稀有”的金属。用于冶炼钛的矿物主要有钛铁矿(fetio3)、金红石(tio2)和钙钛矿等。矿石经处理得到易挥发的四氯化钛,再用镁还原而制得纯钛。钛的主要矿石是金红石tio2和钛铁矿fetio3,它的发现也正是从这两种矿石的分析而来。早在1791年英国英格兰西南端康沃尔(cornwall)郡门拉陈(menacan)教区的牧师格累高尔,也是一位科学家,分析出产在他教区内的一种黑色矿砂,也就是今天成为钛铁矿的矿石时发现了一种新的金属物质并命名为menacenite。三年后,1795年,克拉普罗特分析了匈牙利布伊尼克(boinik)地区出产的金红石,认识到它是一种新金属的氧化物,具有抵抗酸、碱溶液的特性,借用希腊神话中大地的第一代儿子们泰坦神族titans,命名这个金属为titanium,元素符号定为ti。两年后,克拉普罗特证实格累高尔发现的menacenite就是钛。   钛对于酸、碱具有较强的耐腐蚀性,已成为化工生产中重要的材料。   钛一般被认为是稀有金属,其实它在地壳中的含量相当大,比一般的常用的金属锌、铜、锡等都大,甚至比氯、磷都大。中国钛资源总量9.65亿吨,居世界之首,占世界探明储量的38.85%,主要集中在四川、云南、广东、广西及海南等地,其中攀西(攀枝花西昌)地区是中国最大的钛资源基地,钛资源量为8.7亿吨。   中国探明的钛资源分布在21个省(自治区、直辖市)共108个矿区(图3.5.1及表3.5.4)。主要产区为四川,次有河北、海南、广东、湖北、广西、云南、陕西、山西等省(区)。   钛磁铁矿岩矿:主要矿床分布在四川省攀枝花的盐边红格和米易白马,西昌的太和;河北省承德的大庙、黑山,丰宁的招兵沟,崇礼的南天门;山西省左权的桐峪;陕西省洋县的毕机沟;新疆的尾亚;河南省舞阳的赵案庄;广东省兴宁的霞岚;黑龙江省的呼玛;北京市昌平的上庄和怀柔的新地。其中四川省表内储量(tio2 44256.32万t)占全国同类储量(tio2 46522.83万t)的95.1%,河北省(tio2 1544.46万t)占3.3%,陕西省占0.46%,山西省占0.35%。   金红石岩矿 主要矿床分布在湖北省枣阳的大阜山;山西省代县的碾子沟;河南省新县的杨冲;山东省莱西县的刘家庄。其中湖北省金红石(tio2)表内储量(534.43万t)占全国同类储量(750.86万t)的71.2%,山西省(154.79万t)占20.6%,陕西省(44.4万t)占5.9%。截至1995年底,世界金红石(包括锐钛矿)储量和储量基础分别为3330万t和16440万t,资源总量约2.3亿t(tio2含量,下同),主要集中在南非、印度、斯里兰卡、澳大利亚。世界钛铁矿(tio2)储量和储量基础分别为2.743亿t和4.353亿t,资源总量约10亿t;主要集中在南非、挪威、澳大利亚、加拿大和印度。   截至1996年底中国保有原生钛(磁)铁矿(折tio2)储量35704.09万t(其中a+b+c级23191.50万t);钛铁矿(砂矿)矿物储量3803.19万t(其中a+b+c级2147.17万t);金红石矿物储量256.86万t(其中a+b+c级73.73万t);金红石tio2储量750.86万t(其中a+b+c级242.43万t)。   若将中国1996年保有钛铁矿砂矿的a+b+c级矿物储量2147.17万t按含tio2 48%折算,则其tio2储量为1030.64万t,仅占同年世界钛铁矿(tio2)27000万t的3.83%;若再将其与原生钛磁铁矿岩矿(tio2)的a+b+c级储量(23 191.50万t)中目前可利用的约占50%以粒状钛铁矿产出的(tio2)储量11595.75万t相加,其tio2总储量为12626.4万t,则占同年世界钛铁矿(tio2)储量27000万t的47.76%,从这个意义上说,中国可称为世界钛铁矿资源最丰富的国家。   若将中国1996年保有金红石矿物的a+b+c级储量73.73万t按含tio2 94%折算成tio2储量为69.31万t,再加上同年金红石(tio2)的a+b+c级储量242.43万t,合计为311.74万t,则占同年世界金红石(tio2)储量3330万t的9.36%,由此可见中国金红石资源并不丰富。【从发现钛元素到制得纯品,历时一百多年。而钛真正得到利用,认识其本来的真面目,则是20世纪40年代以后的事情了。   地球表面十公里厚的地层中,含钛达千分之六,比铜多61倍,在地壳中的含量排第十位(地壳中元素排行:氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢、钛)。随便从地下抓起一把泥土,其中都含有千分之几的钛,世界上储量超过一千万吨的钛矿并不稀罕。   海滩上有成亿吨的砂石,钛和锆这两种比砂石重的矿物,就混杂在砂石中,经过海水千百万年昼夜不停地淘洗,把比较重的钛铁矿和锆英砂矿冲在一起,在漫长的海岸边,形成了一片一片的钛矿层和锆矿层。这种矿层是一种黑色的砂子,通常有几厘米到几十厘米厚。 钛没有磁性,用钛建造的核潜艇不必担心磁性水雷的攻击。   1947年,人们才开始在工厂里冶炼钛。当年,产量只有2吨。1955年产量激增到2万吨。1972年,年产量达到了 20万吨。钛的硬度与钢铁差不多,而它的重量几乎只有同体积的钢铁的一半,钛虽然稍稍比铝重一点,它的硬度却比铝大2倍。现在,在宇宙火箭和导弹中,就大量用钛代替钢铁。据统计, 目前世界上每年用于宇宙航行的钛,已达一千吨以上。极细的钛粉,还是火箭的好燃料,所以钛被誉为宇宙金属,空间金属。   钛的耐热性很好,熔点高达1668℃。在常温下,钛可以安然无恙地躺在各种强酸强碱的溶液中。就连最凶猛的酸——王水,也不能腐蚀它。钛不怕海水,有人曾把一块钛沉到海底,五年以后取上来一看,上面粘了许多小动物与海底植物,却一点也没有生锈,依旧亮闪闪的。   现在,人们开始用钛来制造潜艇——钛潜艇。由于钛非常结实,能承受很高的压力,这种潜艇可以在深达4500米的深海中航行。   钛是一种化学元素,化学符号ti,原子序数22,是一种银白色的过渡金属,其特征为重量轻、强度高、具金属光泽,亦有良好的抗腐蚀能力(包括海水、王水及氯气)。由于其稳定的化学性质,良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱,以及高强度、低密度,被美誉为“太空金属”[2]。钛于1791年由格雷戈尔(william gregor)于英国康沃尔郡发现,并由克拉普罗特(martin heinrich klaproth)用希腊神话的泰坦为其命名。   钛被认为是一种稀有金属,这是由于在自然界中其存在分散并难于提取。但其相对丰度在所有元素中居第十位。[3] 钛的矿石主要有钛铁矿及金红石,广布于地壳及岩石圈之中。钛亦同时存在于几乎所有生物、岩石、水体及土壤中[4]。从主要矿石中萃取出钛需要用到克罗尔法[5] 或亨特法。钛最常见的化合物,二氧化钛可用于制造白色颜料[6]。其他化合物还包括四氯化钛(ticl4)(作催化剂及用于制造烟幕或空中文字)及三氯化钛(ticl3)(用于催化聚丙烯的生产)[4]。   钛能与铁、铝、钒或钼等其他元素熔成合金,造出高强度的轻合金,在各方面有着广泛的应用,包括航天(喷气发动机、导弹及航天器)、军事、工业程序(化工与石油制品、海水淡化及造纸)、汽车、农产食品、医学(义肢、骨科移植及牙科器械与填充物)、运动用品、珠宝及手机等等。[4]。   钛最有用的两个特性是,抗腐蚀性,及金属中最高的强度-重量比[7]。在非合金的状态下,钛的强度跟某些钢相若,但却还要轻45%[8]。有两种同素异形体[9] 和五种天然的同位素,由ti到ti,其中丰度最高的是ti(73.8%)[10]。钛的化学性质及物理性质和锆相似,这是因为两者的价电子数目相同,并于元素周期表中同属一族。】
不知谁能提供一些锌精矿焙烧方面的资料?.请帮忙看下吧? 1个回答.2人已关注
将矿石、精矿或金属化合物在空气中不加或配加一定的物料(如炭粉、氯化剂等),加热至低于炉料的熔点,发生氧化、还原或其他化学变化的冶...
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卫笙 ,工艺专业主任 2018-03-10回答
将矿石、精矿或金属化合物在空气中不加或配加一定的物料(如炭粉、氯化剂等),加热至低于炉料的熔点,发生氧化、还原或其他化学变化的冶金过程。是火法冶炼或湿法冶金中浸取前的准备作业,其目的在于改变炉料中提取对象的化学组成,便于下一步处理。焙烧方法根据反应的性质可分为下列8类:   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,移动床焙烧(多膛炉,同时除去易于挥发的砷、锑、硒、碲等杂质。硫化铜矿、硫化锌矿多用这种焙烧(见锌)。   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。焙烧的主要反应是:  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。少量还原成feo和金属铁,例如,使铁的高价氧化物大部分还原成fe3o4,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:    氯化焙烧 借助氯化剂(如cl2、hcl、nacl、cacl2等)的作用,以利于下一步处理。使物料中的某些组分转变为气态或凝聚态的氯化物,从而同其他组分分离(见氯化冶金)。   氯化离析焙烧 可视为氯化焙烧的一种特例。其品位和回收率都可以提高。加氯化剂的同时加入炭粒,使矿石中难选的有价金属矿物经氯化挥发后,在炭粒上转变为金属,并附着在炭粒上,随后用选矿方法富集,制成精矿。加氯化剂的同时加入炭粒,其品位和回收率都可以提高。   还原焙烧 将氧化矿预热至一定温度,从而同其他组分分离,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,至400℃可除去全部硫。将贫氧化镍矿预热到780~800℃,用混合煤气还原,使铁的高价氧化物大部分还原成fe3o4,少量还原成feo和金属铁,镍、钴氧化物还原成易溶于nh3-co2-h2o系溶液的金属镍、钴(见镍)。   磁化焙烧也属于还原焙烧, 将硫化物在空气中加热,其目的是将弱磁性的赤铁矿(fe2o3)还原成强磁性的磁铁矿(fe3o4),以便用磁选,对锌的硫化矿及其精矿:用火法冶炼时,使之与脉石和杂质分离。   氧化钠化焙烧 向矿石或精矿配入适量的钠化剂如na2co3、nacl、na2so4等,焙烧后产生易溶于水的钠盐。即可进行硫酸化焙烧;反之,例如,有利于生成硫酸盐,湿法提钒流程中,细磨钒渣,经磁选除去铁珠后,加钠化剂并在回转窑内焙烧,渣中的三价钒氧化成五价的偏钒酸钠: na2co3+v2o3+o2─→2navo3+co2na2so4+v2o3+o2─→2navo3+so32nacl+v2o3+o2─→2navo3+cl2  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,o2 1~5%,变成氧化物,也称为焙解。如菱铁矿、菱镁矿、石灰石、氢氧化铝等的处理。   影响焙烧反应速度的主要因素是:①温度;②物料颗粒外表面形成的固体反应物膜层的厚度及致密程度;③物料的粒度及物理化学性质;④气流中各种气体的分压等。   根据所用设备的不同,某些金属硫化物氧化成为易溶于水的硫酸盐。又可分为流态化焙烧,固定床焙烧(反射炉),移动床焙烧(多膛炉,使矿石中部分或全部的金属硫化物变为氧化物,回转窑)和旋风焙烧(旋风炉)等。
亚铁基与磁铁基氨合成催化剂的区别? 1个回答.3人已关注
 氧化态催化剂主体是磁铁矿,其化学计量式是feo.fe2o3或fe3o4。晶体结构类似于尖晶石(mgal2o4)的结构(90%以上是具有反尖晶石结构、不均...
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橘子果酱 ,设备工程师 2018-08-04回答
 氧化态催化剂主体是磁铁矿,其化学计量式是feo.fe2o3或fe3o4。晶体结构类似于尖晶石(mgal2o4)的结构(90%以上是具有反尖晶石结构、不均匀复杂体系的磁铁矿)。是四面体和八面体结构的堆积结果。其中形成两种间隙:四面体间隙和八面体间隙。三价的金属离子占据四面体间隙的一半和八面体间隙的一半,二价的铁离子占据八面体间隙(fe3+(fe2+,fe3+))。磁铁矿的一个单胞(晶体的最小结构单元)由32个氧离子和24个铁离子所组成,即8(fe3o4)。按结晶学原理,32个氧原子按照面心立方堆积的每一单胞,有64个四面体间隙和32个八面体间隙。如上所述,除了24个被铁离子占据以外,其余大部分是空的,因此可加入助催化剂占据这些空隙形成间隙固溶体。 再给你复制个资料看看有用吗 2007的年会报道 氨合成催化剂中,磁铁基催化剂日前仍是主要使用对象,其产量占全国的70%左右,其典型代表是a110-1(a110-1-h)、a103、a103h。它们占a1系列的60%以上,在我国大型氨厂中更是占绝对的比例。应该说,这些氨合成催化剂为我国氮肥快速发展起到了巨大推动作用,功不可没。但任何事物都不可能尽善尽美,其耗能指标及催化时间上仍不尽人意。 作为我国催化剂研发和生产的骨干企业,盘锦南方化学辽河催化剂有限公司应该在我国氮肥生产的节能减排中做些什么?这成了企业发展乃至关系企业责任关怀亟待破解的难题。在这种情况下,企业决心与科研单位联手,走一条产学研相结合的发展我国氨合成催化剂的路子。于是,他们与浙江工业大学合作,将他们研制发明并拥有自主知识产权的amomax-10型氨合成催化剂、amomax-10h型预还原型氨合成催化剂引入企业。通过高校科技工作者与企业长期合作、不断实践、不断探索、不断开拓,推进其产业化,让其在节能减排中发挥应有作用。 科研人员通过对氧化亚铁基催化剂还原与钝化的深入研究,开发了获得最佳性能的预还原型催化剂的制备工艺。应用结果显示,运用这种工艺生产出的产品,具有更好的低温活性和热稳定性。该产品与同类产品相比,居于国际领先地位,尤其是预还原型催化剂的推出,进一步提升了氧化亚铁基催化剂在合成氨厂的使用效果,解决了氧化亚铁基催化剂极易还原与大型氨厂还原设施不足的矛盾,节能效果非常明显。 工业应用表明,在接近相同的产量下,使用amomax-10与使用a103相比,合成塔进出温升提高25℃,相当于氨净值提高约1.7个百分点,循环气量下降15%(在惰气含量比原来高1.0个百分点情况下)。仅提高氨净值就能带来如下经济效益:氨净值每提高1个百分点,可提高氨产量7%-10%;以最低值来计算,日产氨可提高11.9%,日产氨可达1119吨(以日产1000吨为计算),瞬间产氨有达到49吨/小时的记录;以年产33万吨计,年可增产合成氨39270吨,可增产尿素62832吨;以现在尿素出厂价格1750元/吨计算,合产值约9398万元。这组数据表明两种新型催化剂与传统的同类产品相比,具有明显经济优势和节能优势。 专家预计,2010年全球合成氨表观消费量可望达到1.54亿吨,将增加2000万吨。巨大的需求也给新型催化剂节能减排提供了巨大空间和历史舞台。 让老设备也在节能减排中发挥潜能 全国有合成氨生产企业五百七十多家,其中产量达30万吨以上的有34家,除极少数为国产化装置外,其余均系国外引进,荟萃了当今世界上以天然气和石脑油为原料的凯洛格传统工艺、凯洛格-tec工艺、托普索工艺、节能型的amv工艺和布朗工艺;以渣油为原料的德士古渣油气化工艺和谢尔气化是主要的合成氨工艺技术。 为了使amomax-10型氨合成催化剂、amomax-10h型预还原型氨合成催化剂尽快适应国情,发挥应有的效能,在企业大力支持及密切协作下,浙江工业大学的科技人员与盘锦南方化学辽河催化剂有限公司的科技人员一道将其引入工业应用中。 川化股份公司的二化装置是我国1973年从国外引进的大化肥装置。其氨合成塔为凯洛格三层冷激式轴向塔。1991年,引进casale公司技术,对其氨合成塔内流程改为带内换热器的三层冷激式轴径向塔。塔设计产量1200吨/日;采用a110-1h/a110-1氨合成催化剂。但是由于配套问题,在1992年至2003年期间,合成氨装置实际最高产量只有1070吨/日,没有充分发挥合成塔效益。 为让设备达到设计目标,2003年,企业应用了amomax-10omax-10h催化剂,进行生产实践。这次装填采用了密式装填法。装填第一床层装填体积11.0m3,装填量26.4吨,装填密度2.4kg/l;第二床层装填体积16.0m3,装填量38.4吨,装填密度2.4kg/l;第三床层装填体积25.2m3,装填量61.6吨,装填密度2.44kg/l。使用全塔amomax-10h,还原时间总共36小时,大大缩短了还原时间,比预计第二三层采用氧化态催化剂至少节约2天时间。 在化肥生产中,稀氨水处理是个世界性的难题。据专家估计,我国在化肥生产中,所产生的稀氨水可能在亿吨以上。过去我国对过剩稀氨水的处理,传统的做法是采用蒸氨的方式,通过外加热源将氨驱赶出来,然后再回收利用。该方法虽然对氨的回收利用率较高,但因需要消耗蒸汽而增加回收的成本,而且还存在不能一次性问题,产生部分nh3-n,对环境造成一定程度的污染。一个100kt/a合成氨装置,每年产生的稀氨水量远远超过20000m3,每年所需蒸汽大大超过3968t以上。而使用全塔amomax-10h,由于总出水量小,采用一次通气还原流程后,做到了零污染排放,没有低浓度氨水排放,具有良好的环境保护效应。 与此同时,其产生的经济效益也是十分可观的。使用全塔ainoinax-10h,比使用氧化态催化剂至节约2天时间,可以增产液氨2000吨,创造约500万人民币产值,相当于一炉催化剂费用。合成气压缩机和冰机,由于合成甲略循环流量显著下降,压缩机功耗明显下降,总共可以节约中压动力蒸汽约每小时4-6吨,可以为企业创造经济效益每年约300万元人民币。 大化集团合成氨装置为topsoe s-200型合成塔,催化剂装量为第一层13.7m3,第二层39.8m3,全部装填amomax-10h型预还原催化剂,于2005年6月投入使用。其整个还原过程共历时40小时,出水量25kg/t;起始还原出水温度低至200℃,还原升温至380℃,有明显合成氨反应。装置更换催化剂之后,采用全炉预还原,还原时间较短,出水量少,还原时产生高浓度的氨水(98%)。更换前采用a110-1h型预还原催化剂,与更换前后相比:合成塔温升由169℃提高到202℃,提高33℃;第一床层入口温度从380℃下降到360℃时,床层温升从115℃提高到120℃,床层温升增加了5℃;第二床入口温度从370℃下降到357℃后,床层温升从59℃提高到87℃,增加28℃;入塔压力从142bar降到了128bar,下降了14bar;在相近的产量下,循环气量减少很多,合成压缩机的功耗减小,压缩透平的蒸汽耗量每小时可节省了6吨。 大化使用该新型催化剂,还原时间缩短至40个小时,比上一炉催化剂还原节省3.5天,节省了大量的原料与能源消耗,节约还原开车费用约500万元,整个还原期间无稀氨水排放,还能产氨一百多吨。增加产值约900万元。辽通公司在接近相同的产量下,使用amomax-10与使用a103相比,合成塔进出温升提高25℃,相当于氨净值提高约1.7个百分点。 让“中国制造”走向世界 采用高活性的氧化亚铁基氨合成催化剂制备预还原型催化剂,不仅是国内研发的新型催化剂,也是国际首创的氨合成催化剂。它的出现,为世界催化剂研发开拓了一个新渠道和一个崭新的领域。这种新型氨合成催化剂引起了世界合成气领域的重视。 国际上的氨合成催化剂主要以磁铁基催化剂为主。此类催化剂虽然型号众多,但不同程度上存在着催化活性低、低温低压活性差、难活化、起活温度较低、产氨晚且耐热与抗毒性能及机械能力弱等不足,不仅生产周期长,增加了生产耗时,限制了产量,而且耗能高,可利用成分损耗大,既不利于资源利用,又不利于保护环境。 针对这些问题,从20世纪80年代起,我国科研人员在分析了大批资料和生产过程数据的基础上,采用x射线衍射、穆斯堡尔谱、扫描电镜等多种实验手段,深入剖析磁铁基催化剂活性衰退较快的内在原因,进行了氨合成催化剂制备试验,并首次制得了一批铁比值远远高于传统经典值的催化剂,突破了国际上沿袭了八十多年的熔铁催化剂的传统体系,进而发明了氧化亚铁基氨合成催化剂。amomax-10型和amomax-10h型氨合成催化剂不仅表明了我国是至今为止世界上惟一拥有氧化亚铁基氨合成催化剂及氧化亚铁基预还原氨合成催化剂自主知识产权的国家,而且表明了我国在该领域的国际领先的突出优势,引起了国际氨合成业高度关注。 2004年10月,俄罗斯perm一套年产45万吨合成氨的装置选用了amomax-10催化剂,其合成塔为casale三层轴径向型。总装量36.9m3。amomax-10在casale合成塔中表现出了非常好的活性,与as4在运行末期相比,在接近的产量时,其氨净值提高了2.3个百分点,而系统压力下降了9bara。 首批催化剂出口俄罗斯,在大型合成氨装置的perm公司上应用,赢得用户很好的口碑,为打开国际市场获得了声誉和先机。2005年初,公司又将产品打入奥地利,在欧洲中部拥有了又一块市场。2005年10月公司再一次把产品打进了美国市场,并在卡萨里轴径向三床层反应器上运用。2004年9月-2006年6月,在不足两年的时间里,公司的此类催化剂产品在国外体积装量已经达到了174.36立方米,创下了中国原创新催化剂产品出口的一个奇迹。如今,已出口美国、德国、奥地利、俄罗斯、澳大利亚等10个国家和地区。 在前不久召开的氨合成催化剂技术交流暨新产品推广会上,共有来自10个国家113名代表出席了本次会议,其中包括除中国之外的其余9个国家28位同行代表。会上有10位国内外专家、代表分别就amomax-10/10h新型氨合成催化剂的组织结构、性能特点、反应机理和技术优势、国内外工业应用情况等做了精彩报告,同时还就新型催化剂市场推广等进行了交流。与会专家与用户代表一致认为,该新型催化剂与目前国内外工业上应用的铁基氨合成催化剂相比,无论是在使用性能、经济性,还是在节能减排等方面均具有明显的先进性,其工业应用技术是成熟的,具有巨大的推广应用价值。
我自己编写的钴镍萃取技术培训资料哈。.请帮忙看下吧? 1个回答.8人已关注
三、铜矿简介1.铜矿的自然属性 铜矿是人类最早发现的古老金属之一,早在三千多年前人类就开始使用铜。自然界中的铜分为自然铜、氧化铜矿...
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nnocent ,设备维修 2018-03-03回答
三、铜矿简介1.铜矿的自然属性 铜矿是人类最早发现的古老金属之一,早在三千多年前人类就开始使用铜。自然界中的铜分为自然铜、氧化铜矿和硫化铜矿。自然铜及氧化铜的储量少,现在世界上80%以上的铜是从硫化铜矿精炼出来的,这种矿石含铜量极低,一般在2-3%左右。金属铜,元素符号cu,原子量63.54,比重8.92,熔点1083℃。2铜矿的种类及分布铜矿的种类及分布 世界铜成矿类型多样, 按其地质--- 工业类型可分为: (1) 斑岩型,(2)砂页岩型,(3)铜镍硫化物型,(4)黄铁矿型 (5) 铜- 铀- 金型,(6)自然铜型,(7)脉型(8) 碳酸岩型,(9)矽卡岩型 [斑岩型] 班岩型铜矿是一种储量大品位低可用大规模机械化露采的铜矿床矿石储量往往达几亿吨铜品位常常小于1%。 [分布] 斑岩铜矿多分布在1)环太平洋带, 包括南。 北美洲大陆边缘狭长的斑岩铜矿带。 (2)特提斯斑岩铜矿带, 包括匈牙利的雷克斯克, 南斯拉夫的麦丹佩克, 伊朗的萨尔切什梅黑和马基斯坦的查盖地区矿床等。(3)中亚----蒙古[砂页岩型] 砂页岩型铜矿是泛指不同时代沉积岩中的层控铜矿, 矿床产在一套沉积岩或沉积变质岩中,占世界铜储量30% 左右, 矿床以其规模大, 品位高, 伴生组分丰富为特点。 [分布] 该类矿床在世界上分布很广, 除上述铜带外, 还有原苏联乌多坎, 杰兹卡兹甘铜矿, 美国怀特潘, 美国蒙大拿州西部一直延伸到加拿大西南部的贝尔特铜带, 以及玻利维亚的科多铜带等, 近年在阿富汗发现的巨大艾纳克铜矿和在巴西发现的萨洛博铜矿均属于此型。 [黄铁矿型铜矿] 黄铁矿型铜矿是指与海底火山作用有一定联系的含大量黄铁矿和一定数量铜、 铅、锌的矿床, 西方多称该类矿床为" 块状硫化物矿床". 目前世界上至少发现了420 个这种类型的矿床、 加拿大、 美国、 原苏联、 西班牙、葡萄牙、 塞浦路斯、 南非和日本等都是该类矿床的重要产地。 [块状硫化物矿] 这种现代矿床是1978年在北纬21度附近的东太平洋脊上首次发现的, 虽然铜锌品位很高( 铜6%, 锌29%), 但脊上发现了一个长970 米, 宽200 米, 高35米, 拥有2500万吨矿量的多金属块状硫化物矿床, 第一次达到了具工业矿床的要求, 其矿石含铜最高为11%,含锌0.8%, 还含少量的银(ppm),钼(0.03%) 和锡(0.03%)。 [分布]这种类型的重要矿床有: 加拿大的萨德伯里, 汤普逊, 林累克. 美国德卢斯杂岩, 原苏联的贝辰加, 诺里尔斯克, 塔尔纳赫,"十月",澳大利亚的卡姆巴尔德杂岩, 芬兰的哥达拉赫带, 当然还有我国金川白家咀子的特大型。 [其它类型] 除上述几类外, 还有脉型、 自然铜型, 碳酸岩型矽卡岩型等, 它们总共才占世界铜总储量的3.6%。 全球性和区域性的一些铜成矿区带 (1) 环太平洋中新生代铜金带, 尤其是东太平洋智利----秘鲁安第斯山, 美国西南部, 加拿大西南部斑岩铜矿集中区以及西南太平洋地区菲律宾, 印度尼西亚, 巴布亚新几内亚等斑岩铜金矿集中区; (2) 阿尔卑斯--喜马拉雅中生代斑岩铜矿带, 包括前南斯拉夫, 伊朗, 巴基斯坦和我国西藏等巨大的斑岩铜矿集中区; (3) 中亚----蒙古带的古生代斑岩铜矿带, 包括乌兹别克. 哈萨克斯坦, 蒙古和我国华北. 东北等巨大铜矿集中区; (4) 中非赞比亚, 扎伊尔砂页岩型铜矿带; (5) 美国----加拿大五湖地区; (6) 加拿大黄铁矿型铜矿集中区; (7) 中欧波兰----德国页岩铜矿区; (8) 西班牙--- 葡萄牙黄铁矿型铜矿带; (9) 俄罗斯西伯利亚铜镍硫化物矿区; (10)俄罗斯西伯利亚乌多坎砂页岩铜矿区; (11)俄罗斯乌拉尔和哈萨克斯坦阿尔泰黄铁矿铜多金属矿带; (12)印度马兰杰坎德铜矿区; (13)阿富汗艾纳克砂页岩型铜矿区; (14)南澳奥林区克坝铜--铀--金矿区 (15)巴西卡腊贾斯萨洛博砂页岩型铜矿区等3、二、矿石工业要求 从铜矿石中提炼的铜金属,根据采、选、冶技术工艺水平,对铜矿物原料提出一定的工业要求,见表3.7.1。表3.7.1铜矿石工业要求 当铜矿床的伴生组分达到表3.7.2所列的含量要求时,则要求取样分析做出综合评价。表3.7.2铜矿床伴生有益组分评价要求 对于铜品位低于5%的矿石要用选矿方法富集成铜精矿。1997年国家颁布的有色金属行业标准(ys/t318-1997)将铜精矿产品分为四个品级:一级品cu含量不小于30%,杂质含量(不大于):as 0.05%,pb+zn 2%,mgo 1%,bi 0.05%。二级品cu含量不小于25%,杂质含量(不大于):as 0.2%,pb+zn 5%,mgo 3%,bi 0.2%。三级品cu含量不小于20%,杂质含量(不大于):as 0.3%,pb+zn 8%,mgo 4%,bi 0.3%。四级品cu含量不小于13%,杂质含量(不大于):as 0.4%,pb+zn 12%,mgo 5%,bi 0.5%。四、钴矿钴是具有钢灰色和金属光泽的硬质金属,钴(co)原子序数为27,位于元素周期表第八族,原子量58.93,它的主要物理、化学参数与铁、镍接近,属铁族元素。钴是一种高熔点和稳定性良好的磁性硬金属。它的居里点(失去磁性的临界温度点)为1150℃,具永磁性,熔点为1495℃,沸点为2900℃,具耐高温性。它是制造耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钴盐的重要原料,广泛用于航空、航天、电器、机械制造、化学和陶瓷工业。因此,它是一种重要的战略物资。我国钴金属资源量约为140万t,绝大多数为伴生资源,单独的钴矿床极少。我国钴矿品位较低,均作为矿山副产品回收,生产过程中由于品位低、生产工艺复杂,因此金属回收率低、生产成本高。1996年我国钴金属产量(钴含量)229t,钴硫精矿产量(钴含量)192t,氧化钴638t。近几年我国钴的年消费量稳定在1200t左右,国内钴产量包括氧化钴折算为钴每年总计约600~700t,国内钴产量尚不能满足国内需求,每年约有半数需进口。(一)矿石矿物原料特点目前,自然界中已发现的钴矿物和含钴矿物共百余种,分属于单质、碳化物、氮化物、磷化物和硅磷化物、砷化物和硫砷化物、锑化物和硫锑化物、碲化物和硒碲化物、硫化物、硒化物、氧化物、氢氧化物和含水氧化物氢氧化物、砷酸盐、碳酸盐以及硅酸盐等14大类。其中以硫化物、砷化物和硫砷化物最多。常见的用于提取钴的矿物原料见表3.11.1。表3.11.1主要钴矿物自然界中钴的存在形式有三种:①独立钴矿物,②呈类质同象或包裹体存在于某一矿物中,③呈吸附形式存在于某些矿物表面,其中以第二种存在形式最为普遍。以类质同象或显微包裹体存在于辉石、橄榄石、磁铁矿和铬铁矿中的钴不能利用,而赋存于黄铁矿和磁黄铁矿中者则可以利用。铁矿石中以类质同象或显微包裹体存在于硫化物和硫砷化物矿物中的钴,需加设浮选流程才能加以回收,而在铜镍矿中则无需为它们加设另外的选矿流程,它们是和镍一同选出来并从冶炼镍的炉渣中回收的,所以从炉渣中提取钴的生产成本较低。呈吸附形式存在的钴,目前不能为工业所利用。世界大洋底锰结核中含钴比较丰富,或许成为下个世纪生产钴的主要矿物原料。(二)用途与技术经济指标 钴的物理、化学性质决定了它是生产耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钴盐的重要原料。 钴基合金或含钴合金钢用作燃汽轮机的叶片、叶轮、导管、喷气发动机、火箭发动机、导弹的部件和化工设备中各种高负荷的耐热部件以及原子能工业的重要金属材料。钴作为粉末冶金中的粘结剂能保证硬质合金有一定的韧性。磁性合金是现代化电子和机电工业中不可缺少的材料,用来制造声、光、电和磁等器材的各种元件。钴也是永久磁性合金的重要组成部分。在化学工业中,钴除用于高温合金和防腐合金外,还用于有色玻璃、颜料、珐琅及催化剂、干燥剂等。据英国《金属导报》报道,近期来自硬质金属部门和超合金方面对钴的需求较为强劲。另外,钴在电池部门消费量增长率最高。国内有关报道讲,钴在蓄电池行业、金刚石工具行业和催化剂行业的应用也将进一步扩大,从而对金属钴的需求呈上升趋势。单独钴矿床一般分为砷化钴矿床、硫化钴矿床和钴土矿矿床三类,它们的工业性能和工业要求见表3.11.2。 表3.11.2钴矿工业要求钴除单独矿床外,大量分散在夕卡岩型铁矿、钒钛磁铁矿、热液多金属矿、各种类型铜矿、沉积钴锰矿、硫化铜镍矿、硅酸镍矿等矿床中,其品位虽低,但规模往往较大,是提取钴的主要来源。综合矿床伴生钴的评价指标尚无统一规定,一般选冶性能好的矿石,含钴品位大于0.01%。钴精矿的品位0.2%便有价值,如果金属矿床规模大、矿石综合回收效果好,钴有多少算多少。钴硫精矿按化学成分,精矿分为六个等级,均按干矿品位计算。应符合以下规定(见表3.11.3):表3.11.3钴硫精矿精矿等级分类标准
2,2'-联喹啉的应用和制备方法是什么? 1个回答.15人已关注
简述 2,2'-联喹啉及其衍生物作为重要的有机原料,广泛用于医药、检测、光电材料等领域。它的化学式为C 18 H 12 N 2 ,分子式为256.3013,...
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缠丝亚飞 ,暂无简介 2024-10-14回答

简述

2,2'-联喹啉及其衍生物作为重要的有机原料,广泛用于医药、检测、光电材料等领域。它的化学式为C18H12N2,分子式为256.3013,常温常压下表现为白色晶体,在空气中放置约24h后,逐渐变为淡黄色粉末。

2,2'-联喹啉.jpg

2,2'-联喹啉联喹啉可与多种金属形成共轭体系的金属配合物,在微量金属的检测和含量的测定领域有着广泛的应用。例如,2,2'-联喹啉与一价铜离子反应呈紫色,是测定亚铜的高选择性试剂,故又被称为亚铜试剂。实验研究了Cu(I)-2,2′联喹啉-溴酚蓝络合物的萃取及分解反应,利用分解游离的溴酚蓝水相可以间接测定铜含量,ε由2.02×10^4增至5.32×10^4,提高2.7倍,0.4~8μg.ml^-1的铜服从比耳定律,方法灵敏选择性高。

除此之外,由2,2'-联喹啉和相应盐制备的2,2'-联喹啉-4,4'-二甲酸二钠还是优良的蛋白质检测试剂。2,2'-联喹啉的衍生物作为有机发光件的掺杂剂,在光导,光电转换,光电化学催化,光敏,气敏等方面也有重要的应用价值,显示了良好的应用前景。

制备方法

一锅法

将取代的甲基喹啉与单质碘预先进行接触反应,得到接触后的中间体,再将接触后的中间体在碳酸钾的催化下与芳环和醛进行接触,即得到2,2'-联喹啉类化合物。本发明的制备方法采用廉价易得的原料,制备方法简单,反应条件温和,采用一锅法合成路线短,收率高达81.0%,为工业上制备此类化合物提供了一种可行的方法。

催化法

以喹啉为原料,Pd/C为催化剂,在水和聚乙二醇体系溶剂中,于80~140℃反应4~20h,反应液后处理得2,2′-联喹啉。所述的水和PEG体系溶剂中聚乙二醇和水的质量比为0.2~2:1;所述Pd/C催化剂Pd担载量为1%~10%;所述聚乙二醇为分子量在400~6000的聚乙二醇;所述的Pd/C催化剂质量与喹啉的质量比为0.1~1:1;所述的水/聚乙二醇体系溶剂的用量和喹啉的质量比为3~10:1。本合成方法原料成本低,操作简单,收率高,对环境污染小,有利于工业化生产。

参考文献

[1]YS/T 1047.1-2015,铜磁铁矿化学分析方法 第1部分:铜量的测定2,2′-联喹啉分光光度法和火焰原子吸收光谱法[S].

[2]刘保生.染料离子缔合三元络合物反相萃取光度法研究——2,2联喹啉-甲酚红体系测定微量铜(Ⅰ)[J].河北大学学报:自然科学版, 1995, 000(004):89.

[3]刘保生.2,2′联喹啉—溴酚蓝体系反相萃取光度法测定微量铜[J].理化检验:化学分册, 1998.DOI:CNKI:SUN:LHJH.0.1998-07-014.

[4]祝艳平,梁菲菲,王文静,等.一种2,2'-联喹啉类化合物及其一锅制备方法:CN202010465462.6[P].CN111533689A.

[5]华 董,文 裴.一种2,2′-联喹啉的合成方法.2008.

请求有钒元素资料的同仁共享一下,谢谢? 1个回答.5人已关注
钒 元素周期表钒是一种化学元素,它的化学符号是v,它的原子序数是23。钒是中文从英语的vanadium音译过来的,其词根来源于古日耳曼语中日...
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认栽 ,销售 2018-03-12回答
钒 元素周期表钒是一种化学元素,它的化学符号是v,它的原子序数是23。钒是中文从英语的vanadium音译过来的,其词根来源于古日耳曼语中日耳曼神话中美丽女神的名字vanadis。这个名字来源于钒的许多色彩鲜艳的化合物。钒是一种稀有的,柔弱而黏稠的过渡金属。它的矿物一般与其它金属的矿物混合在一起。它一般被用在材料工程中作为合金的成分。目录 [隐藏]钒是一种非磁性的、黏稠的、可涂抹的银灰色的过度性金属。它不易腐蚀,在碱、硫酸和盐酸中它相当稳定。在933k(660°c)以上的温度中它氧化为五氧化二钒v2o5。钒的结构强度相当高。在氧化物中钒一般显+5价,但也有+2、+3和+4价的氧化物存在,不过它们比较容易过渡为+5价的氧化物。2价和3价的钒氧化物是碱性的,4价的氧化物是双性的,5价的氧化物是酸性的。一个很有趣的试验是用锌来还原无色的钒酸氨(nh4vo3)。在试验的过程中钒相继被还原成蓝色的四价钒、绿色的三价钒、紫蓝色的二价钒,随后低价的钒又会被空气中的氧氧化为无色的五价钒(五价钒应该是橙色的)。由于钒的价数很容易改变,它也经常被用做催化剂。+1价的钒很少出现。理论上0、-1和-3价的钒也有可能。[编辑]应用大约80%的钒和铁一起作为钢里的合金元素。含钒的钢很硬很坚实,但一般其钒含量少于1%。含钒的合金有: 运用在医疗器械中的特别的不锈钢运用在工具中的不锈钢与铝一起作为钛合金物运用在高速飞机的涡轮喷气发动机中含钒的钢经常被用在轴、齿轮等关键的机械部分中钒吸收裂变中子的半径很小,因此被用在核工业中在炼钢过程中钒被用来导致碳化物的形成在给钢涂钛的时候钒往往被作为中介层钒与镓的合金可以用来制作超导电磁铁,其磁强度可达175,000高斯在制造缩苹果酸酐和硫酸的过程中钒被用来做催化剂五氧化二钒(v2o5)被用来制做特殊的陶瓷作为催化剂[编辑]历史1801年一个叫安德列斯·曼努尔·德·里欧(a.m.del-rio)的矿物学家在墨西哥市在一个铅矿中首先发现了钒,但他错误地以为他所发现的只不过是一种不纯的铬。1831年瑞典人尼尔斯·加布里埃尔·塞夫斯特瑞姆(n.g.sefstr m)在与铁矿做试验时重新发现了钒,同年弗里德里希·维勒证实了德·里欧的发现。1867年亨利·英弗尔德·罗斯科用氢还原亚氯酸化钒(iii)首次得到了纯的钒。塞夫斯特瑞姆给钒按日尔曼神话中美丽女神的名字起了名,因为钒的化合物色彩缤纷。[编辑]生理在生物体内钒是一些酶的必要组成部分。一些固氮的微生物使用含钒的酶来固定空气中的氮。鼠和鸡也需要少量的钒,缺钒会阻碍它们的生长和繁殖。含钒的血红蛋白存在于海鞘类动物中。一些含钒的物质具有类似胰岛素的效应,也许可以用来治疗糖尿病。[编辑]来源在大自然中钒一般以化合物存在。约65种钒的化合物在自然中出现,其中有硫化钒(vs4)绿硫钒矿(vs2或v2s4)钒铅矿(pb5(vo4)3cl)钒云母kv2(alsi3o10)(oh)2钒酸钾铀矿(k2(uo2)2(vo4)2·3h2o)磁铁矿一般含1-2%的钒在矾土和石油、煤、油页岩中也含有大量钒,特别是委内瑞拉和加拿大的石油中能找到钒。光谱分析发现在太阳光和一些恒星的表面也有钒。[编辑]生产纯的金属钒一般是用钾在高压下将五氧化二钒还原而得到的。大多数钒是其它矿物加工时的副产品。[编辑]化合物五氧化二钒是钒最重要的化合物,常被用来做催化剂、染料和固色剂。它加热可放出氧气,而这个反应是可逆的。有了这个性质,令它可催化二氧化硫、苯和萘的氧化反应,在工业上应用来制造硫酸、邻苯二甲酐和顺丁烯二酐。橙色的它是有毒的。它是两性的,也是氧化剂。许多金属的氧化物都不溶于水,它却微溶于水。
如何计算被测组分的含量? 1个回答.13人已关注
沉淀经干燥或灼烧后所得的重量被称为称量形式的重量。可以使用以下公式计算被测组分的含量: 被测组分%=被测组分的重量/试样重量×...
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温存余温 ,销售 2019-07-03回答

沉淀经干燥或灼烧后所得的重量被称为称量形式的重量。可以使用以下公式计算被测组分的含量:

被测组分%=被测组分的重量/试样重量×100%
如何将称量形式的重量转换为被测组分的重量?我们可以通过以下示例来说明。
例1:取硫酸钠试样重0.6531克,溶于水后,以氯化钡为沉淀剂将硫酸根定量的沉定为硫酸钡,经过滤、洗涤、干燥和灼烧,得硫酸钡(称量形式)重0.4698克。试计算试样中硫酸钠的百分含量。
解:(1)根据称量形式的重量求被测组分的重量
BaSO4 → Na2SO4
233.4克BaSO4相当于142.0克Na2SO4
0.4698克BaSO4相当于X克Na2SO4
233.4:142.0=0.4698:X
X=0.4698×142.0/233.4=0.2858(克)
即:Na2SO4重量(克)=BaSO4重量(克)×Na2SO4/BaSO4
(2)计算试样中被测成分的百分含量
Na2SO4%=(0.4698×142.0/233.4)/0.6531×100%=43.76%
在以上计算式中,称量形式的重量和试样的重量是实验测得值,而被测组分的分子量和称量形式的分子量的比值是一个常数,称为化学因素或换算因素。
化学因素=被测组分的分子量(或原子量)/称量形式的分子量
其意义是:1克称量形式相当于被测组分的克数。故称量形式的重量乘以化学因素就得出被测组分的重量。因此,重量分析的结果可按以下公式计算:
被测组分%=(称量形式的重量×化学因素)/试样重量×100%
应用化学因素可以方便地从称量形式的重量计算被测组分的重量。但当化学因素的分子、分母中被测元素的原子数目不相等时,应注意乘以适当的系数,使分子分母中被测元素的原子数目相等才能用于计算。
例2:测定磁铁矿中Fe3O4的含量时,可将试样溶解,然后使Fe3+沉淀为Fe(OH)3,经过滤、洗涤、干燥和灼烧成Fe2O3的称量形式,最后根据Fe2O3的克数,计算Fe3O4的克数。其化学因素为多少?
解:
化学因素=2×Fe3O4/3×Fe2O3=2×231.54/3×159.69=0.9666
重量分析常用的化学因素值,可在化学手册中查到,也可自行计算。例如:
被测组分 沉淀形式 称量形式 化学因素
Fe Fe(OH)3·XH2O Fe2O3 2Fe/Fe2O3
SO42- BaSO4 BaSO4 SO42-/BaSO4
MgO MgNH4PO4 Mg2P2O7 2MgO/Mg2P2O7
P2O5 MgNH4PO4 Mg2P2O7 P2O5/Mg2P2O7
 
云母是什么?张什么样子啊? 1个回答.4人已关注
作电子、电气工业上的绝缘材料。云母碎片和粉末用作填料等。锂云母还是提取锂的主要矿物原料。 云母矿物由于晶体大,色彩艳丽,很早就被人...
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自勉 ,化工工艺工程师 2018-03-13回答
作电子、电气工业上的绝缘材料。云母碎片和粉末用作填料等。锂云母还是提取锂的主要矿物原料。 云母矿物由于晶体大,色彩艳丽,很早就被人类利用。中国古籍中对其称谓记载就有:花皮连、天冰、天皮、地金、老刮金、千层纸、元面、云米赤及雄黑等。敦煌莫高窟中唐112窟所用的颜料闪光发亮,经x射线衍射分析,是天然白云母经细碎研磨而成。显色效果极佳。 虽然中国很早就已认识和利用白云母和金云母,但对云母矿床正规的勘查工作是在中华人民共和国建立以后,从1952年开始相继对四川丹巴及内蒙古土贵乌拉的白云母矿床进行了普查勘探并取得了较好成果。1958年在山西繁峙召开了全国云母会议,决定大力开展云母的普查勘探工作,当年,新疆阿勒泰云母矿床的发现,在中国云母资源的开发方面起了很大作用,同时也为云母矿床的普查勘探工作积累了经验。随后,江苏东海镁硅白云母矿床的发现并被工业所利用,在中国增添了新的工业云母种属。内蒙古乌拉山、大别山、秦岭、辽宁、四川及云南等地的云母矿床相继发现,扩大了云母资源。80年代以来,建材、地矿等部门开展对碎云母、绢云母矿的普查。经详查,探明了河北灵寿谭庄乡山门口碎云母矿,在内蒙古、辽宁、湖北等地发现绢云母矿点,在碎云母和绢云母的工业应用研究方面也取得了进展。 中国在20世纪50年代至70年代中期,曾将白云母、金云母列为战略资源,最早开采的是四川丹巴云母矿,以后新疆、内蒙古、山西、河北、山东、河南、陕西、云南等省、自治区的云母矿相继开采。主要国有矿山有新疆阿勒泰、四川丹巴、内蒙古土贵乌拉等矿山,还有上百个县办、乡镇及个体矿山。1978年前,工业原料云母的年产量为1 700~2 500t,1978年后,产量逐年下降,原因是云母消费结构发生了根本变化所致。【矿物特征】 1、矿石的矿物组成 白云母伟晶岩矿石的主要矿物为微斜长石、长石、石英和白云母等,次要矿物为黑云母、铁铝榴石、电气石、磷灰石、绿柱石和钛铁矿等。 金云母矿床矿脉中经常出现磷灰石、透闪石、透辉石、方解石、碳酸盐岩和微斜长石等矿物。 碎细白云母矿床白云母一般占50~70%,钾长石及石英占10%左右,微量矿物为磁铁矿和褐铁矿。 2、目的矿物的矿物特征 云母属于铝硅酸盐矿物,具有连续层状硅氧四面体构造。分为三个亚类:白云母、黑云母和锂云母。白云母包括白云母及其亚种(绢云母)和较少见的钠云母;黑云母包括金云母、黑云母、铁黑云母和锰黑云母;锂云母是富含氧化锂的各种云母的细小鳞片。工业上尤其是电气工业中常用的是白云母和金云母。 白云母的化学式为kal2〔alsi3o10〕〔oh〕2,其中sio2 45.2%、al2o3 38.5%、k2o 11.8%、h2o 4.5%,此外,含少量na、ca、mg、ti、cr、mn、fe和f等。 金云母的化学式为kmg3〔alsi3o10〕〔f,oh〕2,其中k2o 7~10.3%、mgo为21.4~29.4%、al2o3为10.8~17%、sio2为38.7~45%、h2o为0.3~4.5%,含少量fe、ti、mn、na和f等。 a、晶系、晶形 云母多为单斜晶系,呈叠板状或书册状晶形,发育完整的为具有六个晶体面的菱形或六边形,有时形成假六方柱状晶体。 b、解理、打象或压象 云母具有完善的解理,可以剥分。理论上白云母能剥分成10 左右,金云母可剥分成5 或10 左右的薄片。 云母晶体的隐伏解理,即为打象和压象。 c、颜色、光泽和透明度 白云母薄片一般无色透明,但往往染有绿、棕、黄和粉红等色调;玻璃光泽,解理面呈珍珠光泽。金云母通常呈黄色、棕色、暗棕色或黑色;玻璃光泽,解理面呈珍珠或半金属光泽。 白云母的透明度为71.7~87.5%,金云母为0~25.2%。 d、硬度和弹性白云母莫氏硬度为2~2.5,金云母为2.78~2.85;白云母的弹性系数为(1475.9~2092.7×106pa(15050~21340kg/cm2),金云母的为(1394.5~1874.05)×106pa(14220~19110kg/cm2)。【分布】 中国云母矿产分布不均匀,全国20个省、市、自治区虽都有分布,但绝大部分集中在新疆、四川和内蒙古。全国已发现产地184处,其中新疆88处,占全国储量的 67%,四川27处,占全国储量的11.4%;内蒙古15处,占全国储量的8.6%;其余54处,占全国储量的13%,分布于河北、山西、辽宁、吉林、黑龙江、山东、河南、云南、西藏、青海及陕西等地。 参考资料处有图
什么是氧化铁黑? 1个回答.6人已关注
引言: 氧化铁黑是一种常用的无机颜料,具有优异的着色性能和耐候性,在建筑、涂料和塑料等领域被广泛应用。 1. 什么是氧化铁黑? 作为一...
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dou29959 ,暂无简介 2024-06-17回答

引言:

氧化铁黑是一种常用的无机颜料,具有优异的着色性能和耐候性,在建筑、涂料和塑料等领域被广泛应用。


1. 什么是氧化铁黑?

作为一种重要的无机彩色颜料,铁系颜料年产量在无机彩色颜料市场中占据首要地位。随着全球环保意识的增强,无机铁系颜料的无毒、无嗅、无污染等特点,逐渐取代了有机颜料以及铅系列、铬系列等有毒无机颜料,成为首选。氧化铁颜料主要用于建筑行业中的酚醛防锈漆填料和重防腐涂料底漆。在橡胶、塑料着色中,不仅起到补强老化的作用,还能保护有机物免受紫外光降解影响。此外,它也被广泛应用于人造大理石、陶瓷和水泥地面的着色。

氧化铁黑分子式为Fe3O4CAS号为1309-38-2。氧化铁黑为黑色粉末,Fe2O3和FeO的加成物,不溶于水,具有磁性,着色力和遮盖力很高。氧化铁黑作为工业原料,在水彩、油墨中用量也很大,复印机专用的磁性碳粉就是针形氧化铁黑。另外,氧化铁黑因其无毒、无污染等特点,法国、日本还用于高级化妆品的生产。在当代电气化和信息化社会中,磁性材料的应用非常广泛,四氧化三铁作为一种多功能磁性材料,在肿瘤的治疗、微波吸收材料、催化剂载体、细胞分离、磁记录材料、磁流体、医药等领域均已有广泛的应用,具有广阔的发展前景。氧化铁黑的结构如下图所示:



2. 氧化铁黑的性质

氧化铁黑,又称磁铁矿 (Fe3O4),是一种由铁和氧形成的天然矿物。它是磁性最强的氧化铁,具有多种工业用途。以下是其一些主要特性:

1)化学特性

化学式:Fe3O4黑色矿物,黑色条纹

粉末状可溶于盐酸

1538℃时分解为氧化铁


2)物理特性

颜色:黑色或深棕色

光泽:金属光泽至暗淡

晶系:等轴晶系

熔点:1538℃(lit.)

密度:4.8-5.1 g/mL at 25℃(lit.)

比重:1.19

磁性:强磁性


3. 氧化铁黑的用途

1)氧化铁黑在陶瓷应用中用作铁的来源,特别是在价格和黑色原色很重要的上釉中。氧化铁在高温下烧制后为釉料提供颜色。可提供高纯度、低重金属含量的等级。


2)黑色铁粉还用作各种非陶瓷产品的着色剂。


3)一些氧化铁颜料广泛用于化妆品领域。它们被认为是无毒、防潮和不渗色的。被评为化妆品安全等级的氧化铁是合成生产的,以避免包含天然氧化铁中通常存在的杂质。


4)氧化铁黑也用于防腐目的。氧化铁黑还用于防腐涂料(用于许多桥梁和铁塔)。


5)氧化铁在磁共振成像中用作造影剂,以缩短质子弛豫时间(T1、T2 和 T2)。超顺磁性造影剂由水不溶性结晶磁芯组成,通常是磁铁矿 (Fe3O4)。平均核心直径范围为 4 至 10 纳米。该结晶核心通常被一层糊精或淀粉衍生物包裹。颗粒的总尺寸表示为平均水合颗粒直径。


4. 生产和制造

目前, 氧化铁黑的制备方法有共沉淀法、直接合成法、氢氧化亚铁氧化法、氨法氧化法、苯胺法、铁黄还原法、水热法等。共沉淀法制备氧化铁黑是指在含有Fe3+与Fe2+离子的溶液中加入沉淀剂, 将铁离子均匀沉淀出来再将沉淀物脱水得到目标产物是一种常用的材料制备方法。

1)加成法

先将硫酸亚铁溶液与液碱(NaOH)混合,反应生成Fe(OH)2,再按比例加入适量铁黄下脚料(Fe2O3),95~100℃进行加成反应(反应时间约6~8 h)生成铁黑。


中国上规模的老厂都是用加成法,在反应过程中分段加入铁黄下脚料,反应过程中不用鼓空气氧化,反应时间较长,耗能大,产品着色力浅。


2)沉淀氧化法

将经过净化的硫酸亚铁溶液与液碱中和后,生成Fe(OH)2,随后升温至85~95℃,同时通入空气氧化(同时起搅拌作用),制备氧化铁黑浆料,再经过过滤、洗涤、干燥、细磨和拼混步骤制得氧化铁黑产品。这种直接氧化方法对传统加成法构成一种创新,其产品着色性能优于加成法,但因液碱用量大且价格较高,生产成本相对较高。


3)氨法

将氨水加入净化后的硫酸亚铁溶液中,控制溶液pH在9~10左右,制得含Fe(OH)2和(NH4)2SO4的胶状液。然后升温至70~80℃,同时通入空气氧化(兼起搅拌作用)制得氧化铁黑料浆,再经过滤、洗涤、干燥、细磨、拼混得氧化铁黑产品;滤液经蒸发可制硫铵。虽然该法所制得的铁黑质量能达到国家一级品标准,生产成本有所降低,副产品(NH4)2SO4可以回收作肥料,但由于在生产过程中难免会造成溶液中游离氨的挥发,因而具有一定的环境污染,在环保要求越来越高的今天,该法将会受到一定的制约。


5. 结论

氧化铁黑作为一种重要的无机彩色颜料,在各个领域中发挥着重要作用。其优异的性能和广泛的应用前景,使其成为颜料行业中不可或缺的一部分。随着技术的不断发展和需求的不断增加,氧化铁黑必将继续在各个领域中展现出其卓越的表现,为人们生活和工作带来更多的色彩和美感。


参考:

[1]刘吉军,李明玉,卢峰,等. 共沉淀法制备氧化铁黑的影响因素研究 [J]. 现代化工, 2018, 38 (02): 139-143. DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.02.033.

[2]朱井安. 氧化铁黑生产工艺的优化 [J]. 广东化工, 2012, 39 (13): 55-57.

[3]https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Iron-Oxide-Black

[4]https://iron-powder.com/black-iron-oxide/

氧化铁黑的用途有哪些? 1个回答.14人已关注
氧化铁黑是一种广泛应用的颜料,具有优异的性能和多样的用途。其在涂料、建筑材料、橡胶制品等领域发挥重要作用。 简介: 氧化铁黑简称铁...
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筑阳丹红 ,暂无简介 2024-06-17回答

氧化铁黑是一种广泛应用的颜料,具有优异的性能和多样的用途。其在涂料、建筑材料、橡胶制品等领域发挥重要作用。


简介:

氧化铁黑简称铁黑,分子式Fe3O4,化学名四氧化三铁。氧化铁黑是天然的吗?氧化铁黑是一种天然存在的矿物。天然黑色氧化物的来源通常是来自一种叫做磁铁矿的铁矿石。磁铁矿,也称为磁石,是一种亚铁氧化物(氧化铁),颜色沉重、黑色且不透明。理论上,氧化铁黑比红色氧化物含有的铁金属略多,但远不及黄色氧化物。天然矿物可能含有不同数量的锰、硫、粘土和二氧化硅。


1. 性质

铁黑颜料为黑色或红黑色无定形粉末,理论FeO量质量分数为31.3%,密度为5.24g/cm3。Fe3O4结晶为立方晶体,具有尖晶石结构,尖晶石的晶格是一个较复杂的面心立方结构,每个晶胞容纳24个阳离子和32个氧离子,相当于8个Fe3O4的分子式,阳离子分布为Fe(Ⅲ) A[Fe(Ⅱ)Fe(Ⅲ)] B,A为正四面体位,B为正八面体位,晶格常数a=8.396?。下图Fe3O4 1/8晶胞结构图。

Fe3O4是亚铁磁体,其正四面体位的三价铁离子和正八面体位的三价铁离子

的磁矩都为5μB,两个三价铁离子反平行排列使他们的磁矩互相抵消,因而Fe3O4的磁化强度只有二价铁离子的贡献。Fe3O4在室温下具有最高的磁矩4μB,室温下理论比磁饱和强度为92A·m2/kg,磁晶各向异性常数K1= -1.1×105尔格/厘米3,K2=-2.8×105尔格/厘米3,居里温度为585℃,电阻率为4×10-3?·cm。


2. 氧化铁黑有什么用途?

氧化铁颜料作为一种常用的化工原料,以其广泛的色谱、无毒、价格适中、耐磨、耐火等特性而受到广泛应用。主要用于建筑材料、涂料、塑料、橡胶、陶瓷、玻璃、油墨、美术颜料、化妆品、催化剂、造纸、医药、食品包装、磁性记录材料和饲料添加剂等工业领域。氧化铁颜料的用途涵盖了从混凝土着色到高级汽车漆的黑色颜料,应用等级从底漆级到食品级不等,具有多种不同档次的用途。

氧化铁颜料作为重要的无机彩色颜料,其年产量居无机彩色颜料之首。由于世界环保意识的加强,氧化铁颜料以其无毒、无嗅、无污染等特点不断取代有机颜料及红丹、铅铬黄等铅系列、铬系列有毒的无机颜料。从整个世界的消费领域来看,建筑材料是氧化铁颜料的最大用户,约占市场总需求的一半,涂料方面用量占约28%,仅此两项就大约占了总用量的80%,塑料、橡胶、造纸、玻璃和陶瓷占6%,其它方面占14%。中国的消费结构与此略有不同,涂料方面用量占主导地位,达50%以上,建筑方面约占30%。


3. 氧化铁黑的工业用途

氧化铁黑颜料是一种功能多样的黑色颜料,具有出色的耐火性、耐碱性和耐光性,因此在建筑领域的地板、墙壁、人造大理石和混凝土等方面被广泛应用于涂料和着色剂。在混凝土中的使用量可达5~8%。该颜料具有良好的防锈和防腐性能,遮盖力强,着色效果明显,和其他涂料成分相容性良好,能有效吸收紫外线。因此,它被广泛用于各类户外漆、交通涂料、金属防锈底漆和面漆中。经过超细处理制成透明铁黑后,也适用于汽车面漆、木材着色、罐头涂料、医药包装器着色。此外,铁黑颜料对橡胶制品具有增强防老化的作用,在热硫化反应中不会受硫磺或硫化氢的影响,因而在各类橡胶制品中广泛添加,包括各种内胎、模型、皮具和硬质制品等。在塑料制品中也有相应的应用,尤其适用于热稳定性要求不太高的成型工艺产品中。


4. 化妆品和个人护理中的氧化铁黑

1)在化妆品和护肤品中的用途

氧化铁被广泛应用于化妆品和美容产品中,因为其天然色彩丰富、持久耐用的特性而备受青睐。由于氧化铁具有天然的抗潮性,使得涂抹后的颜色不易晕染和渗色,从而提高了化妆品的使用体验。在护肤品中,氧化铁还具有防晒的作用,能够有效抵御有害紫外线,使其成为防晒霜、有色保湿霜和矿物化妆品中的理想成分,既提供色彩效果又具备天然防晒保护功能。

与防晒类似,氧化铁为皮肤提供的天然屏障也可以保护我们的肤色免受污染、烟雾和压力气候等环境侵害。

氧化铁含有抗氧化特性,可以中和自由基,减少皮肤的氧化应激。这有助于防止过早衰老,减少炎症,并促进整体皮肤健康。


2)监管考虑和安全方面

氧化铁黑是经 FDA 批准的色素添加剂,但无需批次认证。它可安全用于一般化妆品着色,包括用于眼部的化妆品,用量符合良好生产规范。


5. 食品工业中的氧化铁黑

2015年3月20日,红色、黄色和氧化铁黑获得了FDA批准,作为“免认证”(即天然)食品色素,适用于软糖、硬糖、薄荷糖和口香糖的生产。在欧洲,氧化铁多年来已被广泛用于食品领域,并表现出极高的稳定性。这些色素对于酸、热、光、水分、油、氧气或pH值变化均不会发生化学或物理反应。因此,考虑到不同的工艺变量,这使氧化铁成为糖果应用的理想选择之一。

氧化铁不仅与其他天然颜色相比非常经济,而且由于其强大的着色力,与合成颜色相比也非常经济,从而降低了使用成本。只要符合 GMP(良好生产规范),使用量是自限的。氧化铁具有与合成色淀相似的电镀特性,这使得它们非常适合用于压缩片剂和复合涂层。此外,这些颜料还非常适合用于糖衣、硬糖、软糖、甘草和口香糖。


6. 氧化铁黑的环境应用

最近,许多研究人员被磁性氧化铁基纳米结构的环境应用所吸引。这些纳米颗粒已被证明具有去除有机和无机污染物的巨大潜力。尽管氧化铁基纳米结构的应用仍存在一些尚未解决的不确定性,但合成的氧化铁基纳米结构有望成为实验和现场水平上去除水、土壤和空气中各种污染物的有益工具。此外,氧化铁基纳米结构在原位应用方面表现出极大的灵活性。已经合成了支持和催化纳米颗粒的改性氧化铁基纳米结构,以进一步提高修复纳米颗粒的速度和功效 (Faraji et al., 2010)。Tran et al. (2011) 证明氧化铁基纳米结构可以作为一种出色的吸附剂,去除污染水中的铅和砷等有毒金属。


7. 氧化铁黑的艺术和装饰用途

氧化铁黑因其深沉、丰富的颜色而备受推崇,在艺术领域有着广泛的应用。从古典绘画和壁画到现代设计项目,艺术家和工匠都充分利用了它的多功能性。这种颜料经久不衰的受欢迎程度不仅源于其强大的美学影响力,还源于它能够与其他颜色混合,创造出广泛的色调,让各种艺术学科都能自由发挥创意。

氧化铁黑颜料化学成分简单,化学稳定性强。在远古时代的岩洞壁画中,我

们的祖先就懂得用这一古老的颜料,经过千百年的风吹雨打,铁黑颜料仍可保持其性质。在近代油漆涂料中,铁黑颜料更是被大量应用。


8. 未来研究

据报道,目前氧化铁黑颜料既有新产品的研制开发,也有老品种在性能

方面的不断改进,其主要的科研方向有:

1)以表面活性剂、高分子化合物、金属氧化物及其盐类等与氧化铁黑颜料表面官能团相互作用的形式来改进其应用性能。这种方法可以改善颜料表面的润湿性,提升颜料的分散性和稳定性。过去,铁黑颜料的种类有限,但现在推出了一系列具有高着色力和高黑度的新型铁黑颜料。举例来说,加入柠檬酸作为添加剂,可以生产出有效粒径小、粒径分布窄、着色效果良好的氧化铁黑颜料。聚乙二醇作为添加剂,则能制得色相优良、粒径较小且具有出色着色力的氧化铁黑颜料。


(2)超微细氧化铁黑颜料越来越受到重视和欢迎,因为它们在无机颜料中

具有极高的强辐射和紫外线吸收功能。


9. 结论

氧化铁黑作为一种多功能颜料,在涂料、建筑材料、橡胶制品等领域具有广泛的应用前景。随着技术的进步和需求的不断增长,相信氧化铁黑将继续发挥其重要作用,并为各行业的发展注入新的活力。


参考:

[1]https://www.naturalpigments.com/natural-black-oxide-dispersion.html

[2]https://sensientfoodcolors.com/en-us/confection/iron-oxides-approved-by-the-fda/

[3]https://makingcosmetics.com/PGIO-IOBL-01.html?lang=en_US

[4]https://lamav.com/blogs/articles/what-s-in-my-skin-care-iron-oxide

[5]https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9533193/

[6]李雁.硫铁矿废水制备铁黑颜料的研究[D].浙江工业大学,2010.

 
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