從鎢酸鈉溶液中除鉬的方法-3/4

為了分離鎢和鉬,人們研究了離子交換法、溶劑萃取法等方法。這些方法主要用於從鎢酸鹽溶液中深度除去少量雜質鉬或從鉬酸鹽溶液中深度除去少量雜質鎢,當溶液中雜質鉬或鎢的含量過高時,上述方法難以適用。而利用弱鹼性陰離子交換樹脂的方法就能有效地從硫化後的鎢酸鈉溶液中吸附除鉬。

眾所周知,鑰對硫的親和力遠遠大於鎢對硫的親和力,在弱鹼性條件下,溶液中的MoO2-4可以被優先硫化為硫代鑰酸根離子MoOxS2-4-x ,而鎢則仍以WO2-4的形式存在。MoOxS2-4-x 對鹼性陰離子交換樹 脂具有很強的親和力,樹脂的鹼性越強,MoOxS2-4-x對 其親和力越大。但是當用強鹼性陰離子交換樹脂吸附 MoOxS2-4-x時,所吸附的MoOxS2-4-x很難被解吸下來,需在解吸劑中加入氧化劑次氯酸鈉或H202,將MoOxS4-x氧化後方可被解吸下來。這不僅增加了操 作難度,而且造成了對樹脂的氧化。而伯胺型弱鹼性陰離子交換樹脂對鎢酸鹽溶液中低含 量MoOxS2-4-x的吸附和解吸行為,雖然樹脂對鉬的吸附容量很小,但樹脂所吸附的MoOxS2-4-x易於被NaOH 溶液解吸下來,從而克服了MoOxS2-4-x難以解吸的困難。如能進一步提高樹脂對鋁的吸附容量,則將具有良好的應用前景。由離子交換平衡原理可知,離子交換樹脂的吸附容量隨溶液中待吸附離子平衡濃度的增加而增大。因此弱鹼性陰離子交換樹脂(伯胺型)對鎢酸鈉溶液中高濃度 MoOxS2-4-x的吸附及解吸行為,能提高樹脂的吸附容量,並使之具有工業應用價值。

根據這一方法得出以下結論,1.以伯胺型弱鹼性陰離子交換樹脂吸附鎢酸鹽溶液中的MoOxS2-4-x,當溶液中鉬濃度較高時,樹脂對鑰的吸附容量顯著提高,動態吸附時, 鉬的吸附容量也能達到較高值,具有實用價值。同時,吸附了MoOxS2-4-x的樹脂可用濃度例如為1.0 rno/L的 NaOH溶液進行解吸,解吸率達到97.3%.2. 對於含有碳酸鈉的含鉬鎢酸鹽溶液,以NaHS 作為硫化劑可以顯著提高鉬的吸附率和吸附容量,從而克服了由於碳酸根的競爭吸附而帶來的對鉬吸附效果的不利影響。3. 由於在離子交換柱記憶體在著MoOxS2-4-x對WO2-4的排代過程,因此動態吸附過程中鉬的吸附容量及除相效果均優於靜態吸附過程。因此,利用弱鹼性陰離子交換樹脂的方法能有效地從硫化後的鎢酸鈉溶液中吸附除鉬。

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從鎢酸鈉溶液中除鉬的方法-2/4

從鎢酸鈉溶液中除鉬的方法有很多種,但利用鎢、鉬與S2-形成硫化酸根離子性質的差異進行鎢鉬分離時,硫化步驟才是其中的關鍵,即無論採用何種方法,硫化反應的好壞直接影響著除鉬效果。鎢酸鈉體系除鉬主要採用三硫化鉬沉澱法,分為硫化和調酸沉澱(加酸調pH值)兩個過程。但這種高溫、長時間、離過量硫化劑的硫化過程,處理成本較高,操作要求也比較嚴格,對生產有著很大的制約,同時硫化後的調酸除鉬仍然存在著不穩定現象由於硫化劑過量,雖然鎢的硫化非常有限,但也導致了一定程度鎢的硫化;在接下來的調酸過程中,隨著M oS3的沉澱,WS3也會沉澱,從而造成鎢的損失。所以在這裏就給大家介紹一種改進了的Na2S除鉬工藝,調酸沉澱除鉬新方法。

該方法的基本原理如下:對於鎢酸鈉體系,一般硫化法的除鉬過程強調完全硫化,使鉬全部轉化為N a2MoS4,之後進行調酸處理,鉬以MoS3沉澱形態固液分離從而除鉬,硫化過程中,Na2 M004轉化Na2M oS4是溶液中離子間的平衡,這需要較大的硫化鈉過量(即S2過量)和嚴格的硫化條件才能保證硫化完全。對於調酸過程,通過實驗發現調pH值為6.5左右時,約60%的鉬沉澱(指相對於溶液中殘留外能除去鉬的比例,也稱沉澱率,下同),pH值為5.5時約有75%的鉬沉澱,pH值為3.5時約有950-/0的鉬沉澱,最後調pH至2—3,鉬的沉澱率達95%以上,可見鉬的沉澱大部分是在pH值下降過程中實現的。由此可將原來要求完全硫化的方法改進為:在不完全硫化條件下,待鉬部分硫化後進行初步調酸處理,使硫化的鉬先沉澱下來,隨著Na2MoS4向MoS3的轉化消耗,加快Na2M004向Na2M oS4的轉化,使鉬快速硫化,滿足沉澱要求,即邊硫化邊沉澱。硫化、調酸沉澱這兩個過程並不矛盾。初步調酸處理時,隨著鉬沉澱消耗酸,pH值下降很慢,一般維持在6-7之間,這種條件的硫化效率最高且速度最快,可進一步促進反應快速進行;隨著pH值下降,鉬大部分沉澱下來,最後pH值降至2-3,即實現深度除鉬。這種改進後的快速沉澱除鉬,可大大降低硫化過程所需的條件,降低硫化劑用量,使除鉬過程大為簡化。總而言之,可將鎢酸鈉體系常規Na2S除鉬方法改進為經簡單、非完全硫化後即進行相應調酸處理,同樣可以達到可靠的除鉬效果。改進後的Na2S快速除鉬法,過程大為簡化,除鉬徹底且Na2S用量低,鎢損失小,甚至還可制取符合APT -0標準的合格鎢製品。

 

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從鎢酸鈉溶液中除鉬的方法-1/4

鎢,鉬均為中國的傳統優勢資源,隨著優質鎢、鉬資源的日益消耗,不斷開發和利用,不得不處理品位較低、雜質含量較多的複雜礦,這就從原料的加工處理上增大了選礦和冶金的難度,特別是鎢、鉬等一些相似元素的分離難度更大。另一方面,隨著科學技術的高速發展,用戶對產品純度提出了更高的要求。傳統的除鉬方法不僅存在流程長、污染重、鎢損失大、成本高等不足,而且料液中允許鉬含量範圍窄,除鉬深度也達不到新的要求。近年來,正在崛起的分子設計和分子工程學已深入到化學、化工、醫藥、選礦等各個領域。人們已經開始從物質的宏觀領域深入到物質的微觀世界。借助于電腦分子結構設計智慧系統,以及電腦類比等現代科學技術手段,人們已能合成具有特定性能的特效試劑,用於解決特定的實際問題。由於鎢鉬同處於元素週期表的第IVB族,儘管它們之間存在一些性質差異,但這些差異並不十分明顯,單純利用這些微小的差異難以進行鎢、鉬的高效深度分離。因此,研究高效而經濟的從鎢酸鈉溶液中深度除鉬工藝成為鎢冶金中的重大課題。
 
下面就給大家介紹幾種人們經過大量的實驗和科學研究所掌握的幾種有效的除鉬方法。首先,我們來看一看第一種方法-選擇性沉澱法是如何從鎢酸鈉溶液中除鉬的。在前人成功經驗的基礎上,從鎢冶煉過程的特定體系出發,以量子化學、結構化學及分子設計理論為基礎,以鎢、鉬化合物的性質差異為依據,經過大量的分析和研究,設計、合成並試製成功了用於從Na2W04及(NH4) 2W04溶液中選擇性高效除鉬的沉澱劑M1152a 等。這些試劑與鎢酸鹽溶液中的鉬有很強的親和力,可在簡單而又溫和的條件下使鉬形成難溶的穩定化合物沉澱下來,而與溶液中的鎢幾乎不發生作用,從而實現鎢、鉬的高效深度分離。實驗使用過程中需要注意沉澱劑種類,沉澱劑用量對除鉬效果的影響。為保證較好的除鉬效果,同時盡可能降低試劑成本,對M1152a 而言,除鉬劑的用量以3-4倍理論量為宜。最後再考慮除鉬過程中鎢回收率的高低來選擇最有效的沉澱法。
 
 
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納米硬質合金粉末的合成

納米晶硬質合金首先要經過合成晶粒更為細小的納米粉末,其中主要包括機械合金化(Mechanical Alloying, MA)、噴射轉換法、原位滲碳還原法以及共沉澱法等幾種較為常見的合成方法。

1.機械合金化(MA)

機械合金化法主要是通過採用高能量的機械驅動力在低溫下合成材料,高能球磨機是其中最為常用的工具之一。目前用機械合金化法合成納米硬質合金粉末的研究主要有兩個方向:其一是利用機械合金化法將鎢W和碳C合成納米WC粉末,另一種則是將碳化鎢WC與鈷Co粉末混合後,通過高能球磨的方法使其粉碎細化從而達到納米複合材料的要求。國內的學者成功地將W、C、Co混合球磨後合成出納米級的WC-Co複合粉末。此外先後利用機械化學法,即用三氧化鎢(WO3)和鎂(Mg)與碳(C)在氮氣(N2)或氫氣(H2)-氬氣(Ar)等惰性氣體氛圍下混合球磨,發生爆炸反應(生成W和MgO後,W與C發生擴散反應,生成W2C和WC)製備出納米級別的碳化物WC,晶粒度約為4-20nm。該方法操作簡單,工序易行,有較高的生產效率,缺點就是由於製備出的粉末晶粒尺寸細小,往往會由於與球體或罐體發生摩擦而造成粉末污染。

2. 噴射轉換法

噴射轉化法又被稱為熱化學法或流態床法。美國一些相關領域的學者研製出的該方法,其通過偏鎢酸銨和氯化鈷(CoCl2·nH2O)水溶液或Co(en)3WO4和硫酸(H2WO4)水溶液經過噴霧乾燥以及流化床還原(流化床還原是一種直接還原生產原料的技術工藝,其通過建造還原鐵礦的流化床還原爐內結構的耐火組合物)和碳化反應生成組織成分均勻的納米粉末(約20-50nm)。

納米硬質合金粉末

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17種稀土元素名稱的由來及用途淺說-鏑

鏑(Dy)
1886年,法國人波依斯包德萊成功地將鈥分離成兩個元素,一個仍稱為鈥,而另一個根據從鈥中“難以得到”的意思取名為鏑(dysprosium)。鏑目前在許多高技術領域起著越來越重要的作用,鏑的最主要用途是:
(1)作為釹鐵硼系永磁體的添加劑使用,在這種磁體中添加2~3%左右的鏑,可提高其矯頑力,過去鏑的需求量不大,但隨著釹鐵硼磁體需求的增加,它成為必要的添加元素,品位必須在95~99.9%左右,需求也在迅速增加。
(2)鏑用作螢光粉啟動劑,三價鏑是一種有前途的單發光中心三基色發光材料的啟動離子,它主要由兩個發射帶組成,一為黃光發射,另一為藍光發射,摻鏑的發光材料可作為三基色螢光粉。
(3)鏑是製備大磁致伸縮合金鋱鏑鐵(Terfenol)合金的必要的金屬原料,能使一些機械運動的精密活動得以實現。
(4)鏑金屬可用做磁光存貯材料,具有較高的記錄速度和讀數敏感度。
(5)用於鏑燈的製備,在鏑燈中採用的工作物質是碘化鏑,這種燈具有亮度大、顏色好、色溫高、體積小、電弧穩定等優點,已用於電影、印刷等照明光源。
(6)由於鏑元素具有中子俘獲截面積大的特性,在原子能工業中用來測定中子能譜或做中子吸收劑。
(7)Dy3Al5O12還可用作磁致冷用磁性工作物質。隨著科學技術的發展,鏑的應用領域將會不斷的拓展和延伸。

Dy
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金屬氧化物摻雜影響三氧化鎢陶瓷熱電性能3/3

三氧化鎢(WO3)陶瓷的賽貝克(Seebeck)係數受金屬氧化物摻雜影響。金屬氧化物氧化鑭(La3O2)、氧化錫(SnO2)以及氧化銅(CuO)摻雜的WO3陶瓷,Seebeck係數都隨著溫度升高而逐漸增大,且都為負值,說明三者都為n型熱電材料。SnO2與CuO摻雜WO3陶瓷Seebeck係數絕對值都在不同程度上提高,由於SnO2本身就具有很高的Seebeck係數,因此摻雜SnO2的WO3陶瓷的Seebeck係數絕對值會隨著摻雜濃度增加而變大,而摻雜CuO的WO3陶瓷當摻雜濃度為1.0mol%時樣品具有最高的Seebeck係數絕對值。摻雜La3O2的WO3陶瓷Seebeck係數絕對值在不同的程度上都要比純WO3陶瓷小,這是因為摻雜La3O2後導致電子濃度增加,因為Seebeck係數與電子濃度成反比關係,所以降低了Seebeck係數絕對值。三者的Seebeck係數絕對值都會隨著溫度的升高而變大。
 
受金屬氧化物摻雜的影響,三氧化鎢(WO3)熱電功率因數會發生改變。La3O2摻雜導致WO3陶瓷的功率因數提高了很多,可是功率因數隨著摻雜濃度的增大又成下降趨勢,La3O2摻雜雖然提高了WO3陶瓷的電導率,但同時也降低WO3陶瓷Seebeck係數絕對值,導致不同摻雜濃度的WO3陶瓷功率因數相差很大,當摻雜濃度為0.5mol%時,功率因數最大。SnO2摻雜導致WO3陶瓷的功率因數提高了很多,因為SnO2本身具有良好的熱電性能,所以摻雜SnO2的WO3陶瓷具有很高的電導率與Seebeck係數絕對值,當摻雜濃度為10.0mol%時,功率因數最大。CuO摻雜導致WO3陶瓷的功率因數提高很多,CuO摻雜同時提高了WO3陶瓷的電導率與Seebeck係數絕對值,因此功率因數得到了很大程度上的提高,當摻雜濃度為1.0mol%時,功率因數最大。
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一種鎢粉自動放料平臺

本實用新型涉及一種鎢粉生產工具,特別涉及一種鎢粉自動放料平臺。為了克服現有技術中鎢粉品質因K、Si影響而降低的缺點,本實用新型提供了這樣一種鎢粉自動放料平臺,包括有進料腔、攤鋪腔,進料腔下端設在攤鋪腔內,在進料腔上端設有進料口和氫氣進口,在進料腔下端設有開口,在開口上設有分料網。有益效果:本實用新型達到了克服了K、Si對鎢粉粉粒的影響和提高了鎢粉的粒度的效果。

鎢粉生產過程中,因鎢粉在常溫下不會與氧氣發生反應,所以現有的自動放料平臺沒有考慮採用在密封狀態下進行平鋪放料,一般採用開方狀態下進行平鋪放料,但鎢粉含有K、Si能促進鎢粉顆粒長大的雜質。在氧氣的作用下易進一步啟動K、Si,從而促進鎢粉粒度長大。為了防止鎢粉被二次污染,需要在相對乾淨的環境內對鎢粉進行平鋪放料,以提聞鶴粉的品質。

一種鎢粉自動放料平臺,其特徵在於,包括有進料腔、攤鋪腔,進料腔(I)下端設在攤鋪腔內,在進料腔上端設有進料口和氫氣進口,在進料腔下端設有開口,在開口上設有分料網; 所述的攤鋪腔內設滑動杆、螺旋杆、及設在滑動杆下方的裝料盤,滑動杆二端固定在攤鋪腔內壁上,在滑動杆上設有滑塊,滑塊上設有分散孔,螺旋杆—端與攤鋪腔內壁活動連接、另一端與攤鋪腔外的變頻驅動設備機械連接,螺旋杆上的螺紋與滑塊上側壁上的螺紋相互嚙合; 所述滑塊上的分散孔通過布袋與進料腔下端開口連通。

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金屬氧化物摻雜影響三氧化鎢陶瓷熱電性能2/3

選用氧化鑭(La3O2)、氧化錫(SnO2)以及氧化銅(CuO)金屬氧化物摻雜三氧化鎢(WO3)陶瓷,分析這三種摻雜WO3陶瓷微觀結構的影響。低濃度La3O2摻雜明顯促進了WO3晶粒的生長,,摻雜後晶粒的尺寸都變大了,但是當摻雜的濃度繼續上升時,晶粒尺寸開始變小,晶粒生長又被抑制了;SnO2的摻雜抑制了晶粒的生長,使晶粒的尺寸明顯小於未摻雜WO3陶瓷,而且隨著濃度增加逐漸變得更小;而CuO卻促進了晶粒的生長,而且隨著濃度增長而變大。La3O2與SnO2的摻雜使得WO3陶瓷的孔隙率變小並且隨著摻雜濃度增加更變小,而CuO的孔隙率在摻雜濃度為1.0mol%左右到達小。隨著摻雜濃度的增加,摻雜La3O2與CuO會存在同一種現象,即摻雜濃度大於溶解度都會出現第二相,分別為La2WO6、CuWO4,第二相都是由摻雜物與WO3發生反應生成的,這點與鐵系金屬氧化物類似;而摻雜SnO2出現的第二相為SnO2,這點與鐵系金屬氧化物、氧化鑭以及氧化銅都不同,比較特別。
 
摻雜La3O2、SnO2及CuO對WO3陶瓷電導率的到影響。摻雜La3O2和CuO明顯增加WO3陶瓷的電導率,隨著摻雜濃度的增加,電導率上升至最大數值後開始下降,La3O2與CuO摻雜濃度分別為0.5mol%與5.0mol%時,WO3陶瓷具有最大電導率,電導率出現下降是因為摻雜濃度上升在WO3陶瓷晶界上產生第二相,使得晶界間的流動性降低,同時也使得晶粒間的空隙附著於晶界附近,導致電導率下降。而摻雜SnO2的WO3陶瓷雖然也會因為摻雜濃度增加在晶界間出現第二相即SnO2,但是SnO2具有更好的電導率,所以WO3陶瓷的電導率會繼續上升,濃度為10.0mol%時出現最大電導率。而且三者的電導率都會隨著環境溫度的上升而增加。
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2015年9月中國鎢品出口量統計表

單位:千美元

商品名稱

計量單位

9月

1至9月累計

比去年同期±%

累計比去年同期±

數量

金額

數量

金額

數量

金額

數量

金額

鎢品

1,898

46,628

12,981

412,543

6.4

-34.3

-17.6

-36.6

 

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金屬氧化物摻雜影響三氧化鎢陶瓷熱電性能1/3

當發現某種材料具有新的特性時,研究者一方面會想怎麼將這種材料直接用於產品製作,另一方面會想著通過什麼方式去增強這種材料這一方面的性能,提高利用效率。一般從這三方面入手來增強材料性能:更新材料的製備流程、改進製備工藝參數;摻雜或者合成複合材料;材料熱處理。摻雜是改善材料某一特性最直接、有效的方式,本文主要目的是為了探究摻雜能否改善三氧化鎢(WO3)陶瓷的熱電性能。
氧化镧、氧化锡、氧化铜
既然摻雜目的是為了提高WO3陶瓷的熱電性能,而電導率是判斷熱電性能高低的一項總要指標,在一般情況下電導率與熱電性能高低是成正比的,因此選擇電導率普遍比較好的金屬氧化物來作為摻雜物。之前在《鐵系金屬氧化物摻雜對三氧化鎢陶瓷熱電性能影響》文章中探究的是鐵系金屬氧化物氧化鐵、氧化鈷和氧化鎳的摻雜對WO3陶瓷熱電性能的影響,本文選的摻雜物是鐵系金屬以外的氧化鑭(La3O2)、氧化錫(SnO2)以及氧化銅(CuO)這三種金屬氧化物。製備摻雜三氧化鎢陶瓷的過程。本文採用將摻雜物與三氧化鎢固體混在一些研磨成粉,研磨後的粉末經過乾燥、預燒、混合漿料後燒結成陶瓷片。從微觀結構、電導率、賽貝克(Seebeck)係數以及功率因數這四個方面來作比較,對比摻雜前後WO3陶瓷的變化以及三種摻雜陶瓷在這四個方面上得區別,從而得出哪種摻雜物對WO3陶瓷熱電改善效果最佳。
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2024年1月份贛州鎢協預測均價與下半月各大型鎢企長單報價。

 

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