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铅锑合金的真空蒸馏实验研究

发布时间:

2022-01-19 11:35

  回收利用铅、锑冶炼和消费过程中产生的铅锑合金意义重大。本文计算了923 ~1373 K 温度范围内纯铅和纯锑的饱和蒸气压、锑的分离系数和气液相平衡成分图,从热力学上分析了铅锑合金真空蒸馏分离的可行性。计算结果表明:铅、锑能够通过真空蒸馏实现较好分离。进一步实验研究了蒸馏温度、时间以及不同成分Pb-Sb合金真空分离效果。实验结果表明:在973 K,蒸馏时间30 min,炉内压强5 ~10 Pa条件下对合金进行真空分离,气相中富集57.44%的锑,液相中得到88.82%的粗铅。

  当前,我国铅和锑的矿产资源减少、品位降低且类型复杂,铅矿常伴生有锑,锑矿则常伴生有铅,如脆硫铅锑矿(Pb4 FeSb6 S14,大致成分为Pb28% ~32%,Sb24% ~28%,S18% ~25%),势必在铅、锑冶炼过程中产生大量的Pb-Sb合金。另外,随着铅锑合金的大量生产应用,国内外每年都会产生数量很大的Pb-Sb合金二次资源,若不加以处理,不但造成资源浪费,还会造成严重的环境污染。因此,对一次冶炼及二次资源回收产生的Pb-Sb合金进行处理,已成为冶金行业的重大需求。

  然而,由于铅锑的化学性质相近,在冶金中的行为相似,因此分离铅锑合金有较大难度。对于分离Pb-Sb合金,一直以来为寻求技术上易行、经济上合理的处理方法,国内外冶金工作者先后进行了火法、Na2S浸出—电积法、矿浆电解法、硫化钠湿法分离铅锑再火法炼锑等多种方法的尝试。但上述方法存在流程长,原材料消耗多,加工成本高等问题。真空冶金与传统有色金属冶金相比,具有工艺流程简单、金属回收率高、无废水废气产生、能源消耗少等优势,有着十分广泛的应用前景,真空技术网(http://www.chvacuum.com/)认为可用于处理成分复杂的冶金原料,分离、提纯金属和二次资源综合回收利用等。本文采用真空蒸馏的方法进行Pb-Sb合金的分离,分别从理论计算和实验两方面系统研究了Pb-Sb合金真空分离的效果。

  1、理论分析

  1.1、饱和蒸气压

  真空蒸馏分离合金的基本依据为合金中组元的饱和蒸气压存在差别,式(1) 给出了饱和蒸气压与温度之间的关系

  式中,p* 为物质的饱和蒸气压,A,B,C,D 为蒸发常数,可从文献中查出Pb,Sb 的数值,带入式(1)可得到923 ~1373 K 时的p*Pb和p*Sb,其计算结果在表1 中列出。由表1 知,在923 ~1373 K 的范围内,纯Sb 与纯Pb 饱和蒸气压的比值在8.79 ~116 之间,合金中Sb 优于Pb 先挥发进入气相,为了判断温度对合金分离效果的影响,本文计算了Pb-Sb真空蒸馏分离系数。

  表1 923 ~1373 K 时纯Pb 和纯Sb 饱和蒸气压及p*Sb /p*Pb

  2、结论

  (1) 计算了Pb-Sb合金的热力学性质,即p*Pb和p*Sb、βSb以及Sb 在气相和液相中成分分布图,计算结果得知:理论上采用真空蒸馏分离Pb-Sb 合金具有可行性。真空技术网(http://www.chvacuum.com/)认为与其他传统方法相比,具有流程短、无废水废气排放等特点。

  (2) 在真空蒸馏过程中,蒸馏温度和蒸馏时间对合金的分离均有影响。在本实验中,对分离效果有明显影响且较佳的实验条件为: 蒸馏温度为973K,蒸馏时间为30 min 时,有利于合金分离。

  (3) Sb 组元的挥发率随温度升高而增大。当温度由1073 K 升至1273 K 时,Sb 挥发率迅速增大,表明温度对Sb 的挥发的影响较大。

昆明新材料厂家的发展前景

2023-05-22 16:31

  新材料厂家是现代科技进步的重要标志,随着新材料技术的不断发展和进步,越来越多的新型材料被广泛应用于各个领域。这些新材料不仅具有传统材料所不具备的独特性能,而且具有巨大的市场潜力和广阔的发展前景。  新材料种类繁多,应用领域广泛。从日常生活用品到工业生产,再到高科技领域,昆明新材料厂家在这些领域中扮演着重要角色。例如,采用新型材料制造的电子产品,具有更高的性能和更轻的重量,使得人们的生活更加便利安适;在建筑领域,新材料厂家提供了具有更高强度和更长寿命的材料,使得建筑物更加耐用;在医疗领域,新材料厂家提供了具有更高生物相容性的材料,使得医疗设备更加安全有效。  然而,在众多新材料厂家中,如何选择一家可靠且具有竞争力的厂家是许多消费者的难题。以下是几个消费者在选择新材料厂家时可以参考的建议:  首先,消费者应该选择有信誉的厂家。可以通过查看厂家的资质证书、客户案例等信息来判断厂家的信誉度和实

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如何判断昆明新材料厂家的产品质量

2023-05-15 17:52

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昆明新材料厂家未来的发展方向

2023-05-06 15:48

  新材料被广泛应用于各行各业,其开发和生产的技术也在不断创新和改进。作为新材料的生产企业,昆明新材料厂家如何面对市场变化和技术进步,寻找新的发展方向并不断优化产品结构,是保持竞争力和实现长期发展的必然选择。  创新技术研发  新材料领域发展迅速,不断推陈出新的技术和产品也给企业带来了新的机遇和挑战。昆明新材料厂家需要不断加强自主研发能力,引进国内外先进的技术和设备,以提高产品质量和性能,并满足不同客户的需求。  提高产品性能  随着人们对新材料的要求越来越高,昆明新材料厂家家需要不断提高产品的性能和品质,以满足市场的需求。例如,可以通过改进材料配方、提高工艺流程等方式,提高产品的力学性能、耐磨性、耐腐蚀性等关键指标。  多样化产品结构  不同行业和领域需要的新材料种类和规格不同,新材料厂家需要根据市场需求,不断调整和优化产品结构,并开发出满足客户需求的新型材料。例如,可以针对电子、汽车、

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合金分离真空炉的功能介绍

2023-04-23 13:13

  随着科技的不断发展,各种材料的应用范围越来越广泛,而合金的应用也变得越来越重要。在工业生产中,合金的分离是一项必要的技术,而合金分离真空炉则是实现合金分离的关键设备。下面我们来了解一下合金分离真空炉的功能介绍。  一、合金分离真空炉的定义、分析和说明  合金分离真空炉是一种用于分离合金的设备,它可以将合金中的不同成分分离出来,以达到提纯、分离、浓缩等目的。合金分离真空炉主要由真空室、加热器、冷凝器、收集器等部分组成。其中,真空室是合金分离的主要场所,它可以通过真空泵将真空度控制在一定范围内,以实现合金中不同成分的分离。加热器和冷凝器则是用于加热和冷却合金,以及收集分离后的产物。收集器则用于收集分离后的产物,以便进行后续处理。  二、合金分离真空炉的主要特点、属性和作用  1.主要特点  (1)高效分离:合金分离真空炉可以在较短时间内将合金中的不同成分分离出来,提高了分离效率。  (2)

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