我國(guó)廢雜銅回收市場(chǎng)前景分析(編輯修改稿)
2024-07-26 15:12 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 u+SO2=2Cu2O+Cu2S （1）形成Cu2O和Cu2S共存。硫?qū)︺~的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性影響不大，但是卻顯著降低銅在熱態(tài)和冷態(tài)的壓力加工塑性。鐵(Fe)：鐵在銅中的溶解度不大，但是卻很難去除。鐵能細(xì)化銅的晶粒，延緩銅的再結(jié)晶過程，提高銅的強(qiáng)度、硬度，但是顯著降低銅的塑性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。鉛(Pb)、鉍(Bi)：鉛實(shí)際上不固溶于銅，它與銅形成易熔共晶呈黑色顆粒狀分布在晶界。鉍在270oC與銅形成共晶，鉍在低熔點(diǎn)共晶中呈薄膜分布在銅的晶界上。兩者對(duì)銅的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性影響都不大，但是都會(huì)對(duì)其塑性產(chǎn)生不良影響，導(dǎo)致加工脆性。圖24 銅—硫相圖 圖25 雜質(zhì)對(duì)銅的導(dǎo)電性的影響磷(P)、銻(Sb)、砷（As）：三者對(duì)銅的機(jī)械性能和加工性能都有不同程度的良好促進(jìn)作用，但是卻非常顯著地影響銅的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。銅呈玫瑰色,展性和延性好。導(dǎo)電和導(dǎo)熱性極佳,僅次于銀。無磁性。不揮發(fā)。液態(tài)銅流動(dòng)性好.(見表21)銅的蒸氣壓很小,在熔點(diǎn)溫度下僅為9Pa ,高溫下,液體銅能溶解氫、氧、二氧化硫、二氧化碳、,溶解的氣體又從銅中放出,造成銅鑄件內(nèi)帶有氣孔,影響銅的機(jī)械性能和電工性能.銅在干燥空氣中不起化學(xué)變化,但在含有二氧化碳的潮濕空氣中則能氧化形成堿式碳酸銅(銅綠)的有毒薄膜. 加熱至185℃,銅在空氣中開始氧化,高于350℃,故不能置換酸中的氫,、硫、鹵素等化合.表21 銅的主要物理性質(zhì)[12]名稱原子量比重(20℃)熔點(diǎn)沸點(diǎn)熔化潛熱單位g/℃℃J/g數(shù)量10832310(Cu0)的性質(zhì)天然氧化銅為黑色無光澤的黑銅礦,~。它不穩(wěn)定，遇熱分解。氧化銅易被氫氣、碳、一氧化碳和較負(fù)電性的Zn、Fe、,但可溶于氯化亞鐵、三氯化鐵、及各種稀酸中.(Cu2O)的性質(zhì)天然氧化亞銅稱赤銅礦,熔點(diǎn)1235℃,它高溫穩(wěn)定,在2200℃以上才完全分解,在1060℃以下時(shí)則部分或全部變?yōu)镃u0. 氧化亞銅也易被氫氣、一氧化、碳、和Fe、:℃開始至1100℃,由于銅對(duì)硫的親和力大于鐵,而鐵對(duì)氧的親和力大于銅,在冰銅中的FeS未完全氧化造渣以前,理論上是不會(huì)被氧化的.也不溶于水,但溶于,等溶劑中,這些反應(yīng)未濕發(fā)冶金所應(yīng)用.鉛是藍(lán)灰色的金屬,新的斷面具有燦爛的金屬光澤,密度大,熔點(diǎn)低,～10℃的溫度下,鉛變得很脆,滲透性強(qiáng),容易導(dǎo)致鉛的損失. 在不同的溫度下鉛的平衡蒸氣壓見表22.表22 鉛在不同溫度下的平衡蒸氣壓[13]溫度/K893983109312331403156316331525蒸氣壓/Pa1333666513330101325注:表中數(shù)據(jù)系按1mm Hg=.鉛蒸氣有毒,故在生產(chǎn)過程中必須有完善的收塵設(shè)備,加強(qiáng)勞動(dòng)保護(hù),以保證原料中的鉛的回收和防止操作人員中毒. 鉛的硬度小,是重金屬中最軟的,. 純鉛的展性好而延性差,可以軋成鉛皮,錘成鉛箔,表23 金屬鉛的物理性質(zhì)[13]熔點(diǎn)/K沸點(diǎn)/K密度/熔化熱/氣化熱/莫氏硬度2013氧化鉛又名密陀僧、黃丹，熔點(diǎn)為886℃，沸點(diǎn)為1472℃。它有兩種結(jié)晶變體，熔融狀態(tài)的密陀僧急冷得到黃密陀僧，而緩冷時(shí)則得到紅密陀僧。黃密陀僧在高溫下穩(wěn)定，但易為CO或固體碳還原。氧化鉛易揮發(fā)，在750℃時(shí)即開始揮發(fā)，在950℃時(shí)，揮發(fā)已經(jīng)很明顯，因此在火法冶金過程中此項(xiàng)損失很大，對(duì)環(huán)境污染也很大。氧化鉛是兩性氧化物，可與二氧化硅或三氧化二鐵作用形成硅酸鹽或鐵酸鹽，而這些鹽類的蒸氣壓較氧化鉛的蒸氣壓低，故能減少冶煉時(shí)的揮發(fā)損失。它還能與氧化鋁結(jié)合生成鋁酸鹽。氧化鉛對(duì)硅磚和黏土磚的侵蝕作用特別強(qiáng)烈，因?yàn)樗械你U酸鹽都不穩(wěn)定，會(huì)在高溫下離解放出氧氣。液態(tài)時(shí)，銅與鉛形成均勻的合金，鉛氧化后以氧化鉛的形式存在，,單獨(dú)存在時(shí)沉于溶池下部，在砷、銻、鉍、鉛氧化物的共存時(shí)，生成化合物并熔于銅液中。氧化作業(yè)的目的在于使雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為氧化態(tài)而從溶池中除去。當(dāng)銅在熔池中完全熔化時(shí)就開始往熔池中通入氧氣，于是在氣泡與溶體接觸的界面處發(fā)生如下反應(yīng)： 2[Me] + O2 = 2[MeO] [1] 2[Me、] + O2 = 2[Me、O] [2]由于雜質(zhì)Me、的濃度小，直接與氧接觸機(jī)會(huì)少，故雜質(zhì)金屬M(fèi)e、按[2]式直接被氧化的反應(yīng)可以忽略。因此，當(dāng)金屬熔體與空氣中氧接觸時(shí)，熔融的主體金屬便首先按[1]式氧化成MeO，隨即溶化于Me中，并被氣泡攪動(dòng)向溶體中擴(kuò)散，使其他雜質(zhì)元素氧化。故氧化精煉的基本反應(yīng)如一下表示[14]~[15][MeO] + [Me、] = [Me、O] + [Me] [3]在本實(shí)驗(yàn)中熔煉溫度控制在1100℃左右，而在1100℃下CuO沒有Cu2O穩(wěn)定，會(huì)分解成Cu2O和O2 ，而Cu2O要到1800℃時(shí)才能分解。所以發(fā)生如下間接反應(yīng)：[Cu2O]+[Pb]=( PbO)+2[Cu] [4]查氧化物的吉布斯自由能圖可知在1100℃附近△G值Cu2O的位置比PbO的位置高。由于位置低的氧化物的穩(wěn)定性大，容易生成，所以銅液中的Cu2O可以對(duì)Pb進(jìn)行氧化。圖26 氧化物的標(biāo)準(zhǔn)生成自由焓與溫度的關(guān)系根據(jù)反應(yīng)式[15]的反應(yīng)平衡常數(shù)a表示活度 。反應(yīng)中由于銅和氧都是足量的，所以在一定的溫度下可以把Cu和Cu2O的活度看成一個(gè)不變的量，只考慮Pb和 PbO的活度。于是平衡常數(shù)由此式可得銅液中鉛的濃度可以表示為 可見影響除鉛效果的主要有三個(gè)因素：(1) 銅液中鉛的活度系數(shù)：銅中殘留的Pb的濃度與成反比。(2) PbO的、：銅中Pb殘留濃度與PbO活度成正比，在精煉過程中加入適當(dāng)?shù)木珶拕┦筆bO生成低熔點(diǎn)、軟質(zhì)的渣相化合物，通過扒渣可以降低PbO的活度。(3) 氧化反應(yīng)的平衡常數(shù)：反應(yīng)平衡常數(shù)是溫度的函數(shù)，一定溫度下為常數(shù)。其中鉛的活度系數(shù)以及反應(yīng)平衡常數(shù)在K在一定的溫度下是一個(gè)定值，所以在一定的熔煉溫度下只考慮氧化鉛的活度。[18]五氧化二磷，別名：磷酸酐，分子式：P2O5，分子量： ，性質(zhì)：白色軟質(zhì)粉末，比重：時(shí)升華，在加壓下于563時(shí)熔融對(duì)皮膚有腐蝕性，極易吸收空氣中水份，能溶于水，放出大量熱，先形成偏磷酸，后變成磷酸。五氧化二磷是化學(xué)工業(yè)中常見的原料和試劑，本品廣泛用于醫(yī)藥，涂料助劑，印染助劑，抗靜電劑，鈦酸酯偶聯(lián)劑，三氯氧磷，化工等行業(yè)，主要用于制造高純度磷酸，用作氣體和液體干燥劑，有機(jī)合成的脫水劑，以及有機(jī)磷酸酯的制備。[19]純堿外觀為白色粉末或細(xì)粒結(jié)晶，味澀。相對(duì)密度(25℃)：，熔點(diǎn)：851℃，比熱容：(g℃）（20℃），易溶于水，℃其溶解度最大，（0℃，100℃）。微溶
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