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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。

鼎邦科技装备出口多个国家

2024-05-11 18:43

真空冶金在有色金属冶金领域具有资源利用率高、工艺流程短、生产成本低、能耗低等特点,是一种清洁、高效的冶金技术。看准其在工业领域的应用前景,2005年,昆明鼎邦科技股份有限公司正式成立,与昆明理工大学展开产学研深度合作,围绕从冶金原料中提取有色金属、有色金属二次资源再生、高纯有色金属的制备等课题展开研究,在真空冶金技术产业化领域取得多项重大科技成果。

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昆明真空蒸馏炉:高效、环保的金属回收设备

2023-07-24 13:20

  随着科技的不断进步和环保意识的增强,真空蒸馏炉作为一种有效的金属回收设备,得到了越来越多的关注和应用。本文将深入介绍昆明真空蒸馏炉的工作原理、特点、应用场景以及未来发展前景,带您领略真空蒸馏炉的魅力所在。  一、昆明真空蒸馏炉的工作原理  真空蒸馏炉采用真空蒸馏技术,在低气压下进行高温蒸馏,使金属物质在液态下蒸发,并与杂质分离。蒸发后的金属物质通过冷凝器冷凝成金属,而杂质则通过炉渣排出。  二、昆明真空蒸馏炉的特点  有效性:真空蒸馏炉具有较高的蒸馏速度和金属回收率,可有效地回收各种金属物质。  环保性:真空蒸馏炉在低气压下进行蒸馏,减少了对环境的污染,同时冷凝器对金属蒸气进行冷凝,避免了金属蒸气外泄。  安全性:真空蒸馏炉具有完善的安全保障措施,包括气压控制、温度控制、紧急停机等,保证了操作过程中的安全。  三、昆明真空蒸馏炉的应用场景  金属回收:真空蒸馏炉可用于各种金属的回收,如

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昆明新材料厂家:创新与发展的领军者

2023-07-06 15:20

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昆明新材料厂家:推动科技发展的关键力量

2023-06-28 15:51

  在当今科技飞速发展的时代,新材料厂家扮演着至关重要的角色。昆明新材料厂家不断研发和生产出各种新型材料,为科技领域的进步提供了强大的支撑和推动力。  一、新材料厂家的分类  根据产品的不同,新材料厂家可以大致分为以下几类:  高性能材料厂家:主要生产各种高性能的塑料、金属、陶瓷等材料,用于制造电子产品、医疗器械等领域。  节能环保材料厂家:主要生产各种环保型的建筑材料、包装材料等,用于实现节能减排、绿色生产的目的。  新功能材料厂家:主要生产各种功能性的材料,如传感器、新能源材料等,用于开拓新的应用领域。  二、新材料厂家的技术水平  随着科技的不断进步,新材料厂家的技术水平也在不断提升。特别是在高科技领域,如航空航天、新能源、生物医疗等领域,新材料厂家技术水平的高低直接影响到产品的性能和竞争力。  三、昆明新材料厂家的市场竞争  随着市场需求的不断增长,新材料厂家的市场竞争也日益激烈。

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