等离子体在钮锯冶金中的应用

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1、等离子体在钮锯冶金中的应用曹永仙高连让中国科学院力学研究所张汉华廖贡越广西栗木锡矿,叙本文介绍了用三相工频等离子体冶炼富集担妮工业试验的情况述了工业试验的工作原、、。理所用的设备试验的过程及取得的试验结果等、冶炼富集担妮的尝试就是要替代现有工艺流一引言,,程中的部分工序简化生产工艺流程减少。等离子体通常称为物质的第四态它是,或克服现有工艺流程中的部分不足之处提,、、一种电中性的气体具有高温高焙能量。高经济效益、,集中使用气氛可变和温度可控等特点适按等离子体产生的方式不同而可将其分,,合于冶金的要求显示出很强的生命力在。为各种类型三相工频等离子体是利用周。国内外都给予极大的重视。波的三相交流电产

2、生的它的特点是所用低温等离子体的温度皆在,,的设备简单使用的功率不受限制投资,。℃更适合于高熔点金属的熔炼在,。少热效率高可达左右缺点是等离,熔炼过程中由于高温使粒子处于激发和离。,子体的纯度及稳定性差些但是仍能满足,子状态下参加化学反应这不仅可提高反应。冶炼富集钮妮的要求、,速度缩短冶炼时间而且使常温下不能进用三相工频等离子体对钮妮毛精矿进行。行的反应得以实现。冶炼富集的工艺流程如图所示、等离子体在冶金中主要用于矿石分解、、,翅妮毛精矿还原富集重熔和提纯等在国内外已有,〔〕,大量的报道如炼钢分解辉铂精矿生成〔、“〕,〔,铂铁还原钦铁矿‘〕热裂解错英石〔、〕,由铬矿石直接生产铬铁〔〕及从镍。钻

3、精矿中回收镍和钻〔“〕等、畜集段回收锡二实验及结果一工艺流程,担和妮都是高熔点稀有金属通常是用。湿法冶金来获得由于现有的担锐冶炼的工图用三相工频等离子休富集担妮的工艺,,流程图艺流程比较长和复杂回收率不高化学试剂,,,用量较多生产成本高造成环境污染等二工作原理。因此有必要探索新的冶炼工艺用等离子体担妮毛精矿的组分皆以氧化物的形式存,,在在氢等离子体电弧的热作用下进行分。,解和还原反应与此同时与担锭毛精矿混,合的煤粉产生碳粒子炉体内的石墨电极在,,高温下也挥发出碳粒子都参与还原反应其反应方程式如下于—曰口于十卜壬二个今图三相工频等离子体装置示意图、投料器,炉衬冷却水出口,钳塌,二壬、出料器,电极

4、,电极传动器,垅冷却水口,矿料球进烟道王“子,,个墨电极与变压器的输出铜排相联并且在两,二个根电极中间装有一个投料器在电极上端装、、。,还原的钮扼钨和铁生成合金矿料中有电极传动器调节电极进出反应器内的石,,,的其它杂质也同样被还原生成单质部分墨炉衬中间为凹形圆柱槽可装琳祸或改为,,口,受热作用后排出炉外余下部分浮在合金上炉膛用侧面有个烟道出与烟尘回收设,,。,口,。面形成渣滓与合合分离得很好钮锭钨备相联侧面下方有个出料供出料用,四冶炼富集过程铁合金再经过湿法冶炼处理得到钮妮富集,。,渣进而得到担和锭高压电输入变压器降压到后三,实验装置送到电极电极接触起弧后弧电压为,。曾用过功率为三相工频等离子

5、弧电流为饱和电抗器是,。体装置进行实验印〕在此基础上进行功率为调整弧电流及防止起弧时过电流氢气进人。,,三相工频等离子体的工业试验工发生器的电弧区在热的作用下分解为氢、,,作系统的方框图及装置示意图如图所原子并产生氢离子形成氢等离子体电。。。弧电弧的温度为℃〔〕示氢原户,和氢离子带着热量进入反应器给增锅或,炉膛的炉料进行加热同时作为还原剂参加。化学反应,图三相工频等离子体工作系统方框图担妮毛精矿与煤粉按一定比例混合加、,入粘合剂拌匀经制球机制成直径约为、。、三相工频等离子体装置由发生器反应的矿料球干燥的矿料球装入增祸炉、、、。器电极传动器投料器出料器及烟尘回收膛或经过投料器投入矿料球受热时除了

6、与。,菌口簿附︸设备组成〕发生器和反应器内外壁组成冷煤粉的碳粒子发生化学反应外石墨电极和,。却通道内壁里嵌着石墨炉衬发生器顶部装炉壁受热挥发所产生的碳粒子也进人反应器,“。、、有氢气进气口侧面安装三根互为的石与矿料进行化学反应担银钨和铁被还表祖视钨铁合金的成份及回收率回收率,成。份召夕沪厂了夕少广欲,·含量】哟表合金中的杂质含且杂质元素⋯。。含,一量⋯一,。,,,原生成合金低熔点的杂质还原成单质少不仅减少了劳动力而且减少了化,,,,部分挥发排除由收尘设备收集减少对环学试剂的用量改善对环境的污染节省,“”。境的污染余下部分如硅等在合金表面形成三废的治理费用。,用三相工频等离子体冶炼富集钮渣滓由于

7、还原的铁也部分地挥发这样就,〔,。锐担锭回收率可提高左右,〕并且经使钮视得到富集五冶炼富集结果过湿法冶炼处理得到的钮锭产品质量达到国。,曾对担锐品位不同的毛精矿进行了试家和企业的标准提高了经济效益生产。,,。吨担妮产品可节约万元〔〕综合计算验都能使钮妮得到富集如钮锐品位为。,。有较好的经济效益的毛精矿可富集到一倍钮妮,毛精矿品位的选择主要取决于经济成本的核三相工频等离子体的设备简单便,。。于操作投