冶金球團礦技術標准
1. 煉鐵為什麼要先將精粉做成球團礦或燒結礦,另球團礦和燒結礦有什麼區別!
高爐原料(鐵礦石:天然塊礦、燒結礦、球團礦、熔劑)是高爐冶煉的物質基礎,精料是高爐操作穩定順行,獲得高產、優質、低耗及長壽的基本保證。目前,大、中型高爐煉鐵生產基本上都使用高鹼度燒結礦+酸性球團礦+塊礦或高鹼度燒結礦+酸性球團礦的爐料結構。
一、燒結生產工藝流程
混勻礦→(皮帶)→礦槽→一混→二混→布料器→燒結合車(點火、抽風、燒結)→
破碎→整粒→高爐
將精礦粉、富礦粉(小於8mm)與配入的熔劑粉(小於3mm的石灰石粉和白雲石粉等)和燃料粉(焦粉或無煙煤粉)組成混合料,同時加入一定量的水,將混合料製成小球。再通過布料器將基本上都是小球的混合料鋪在燒結台車(SinteringMachine)上,厚度在400-800mm。在台車下風箱(Windbox)抽風產生的負壓作用下,熱量向下傳遞,使下部料層逐漸升溫、燃燒。當台車行走到燒結機尾部時,燒結過程結束。紅熱的燒結塊滑落到單輥破碎機(Crusher)上被剪切破碎。從燒結機上卸下的熱燒結礦經冷卻機後需要進行破碎和篩分分級。
二、球團礦(Pellet)是細磨鐵精礦或其它含鐵粉料造塊的又一方法。它是將精礦粉、熔劑(有時還有粘結劑和燃料)的混合物,在造球機中滾成直徑8~15mm(用於煉鋼還要大些)的生球,然後乾燥、焙燒,固結成型,成為具有良好冶金性質的優良含鐵原料,供給鋼鐵冶煉需要。
2. 親們,請教一下煉鐵和煉鋼的主要技術指標,並作簡要解釋
煉鐵是將金屬鐵從含鐵礦物(主要為鐵的氧化物)中提煉出來的工藝過程,主要有高爐法,直接還原法,熔融還原法,等離子法。從冶金學角度而言,煉鐵即是鐵生銹、逐步礦化的逆行為,簡單的說,從含鐵的化合物里把純鐵還原出來。實際生產中,純粹的鐵不常見。更多的是得到鐵碳合金。其反應式為:
Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2(高溫)
Fe3O4+2CO==3Fe+2CO2(高溫)
C+O2==CO2(高溫)
C+CO2==2CO(高溫)
煉鐵是將鐵礦石或燒結球團礦、錳礦石、石灰石和焦炭按一定比例予以混勻送至料倉,然後再送至高爐,從高爐下部吹入1000℃左右的熱風,使焦炭燃燒產生大量的高溫還原氣體煤氣,從而加熱爐料並使其發生化學反應。在1100℃左右鐵礦石開始軟化,1400℃熔化形成鐵水與液體渣,分層存於爐缸。之後,進行出鐵、出渣作業。
煉鐵生產所需的原料、燃料,生產的產品與副產品的性質,以及生產的環境條件,給煉鐵人員帶來了一系列潛在的職業危害。例如,在礦石與焦炭運輸、裝卸,破碎與篩分,燒結礦整粒與篩分過程中,都會產生大量的粉塵;在高爐爐前出鐵場,設備、設施、管道布置密集,作業種類多,人員較集中,危險有害因素最為集中,如爐前作業的高溫輻射,出鐵、出渣會產生大量的煙塵,鐵水、熔渣遇水會發生爆炸;開鐵口機、起重機造成的傷害等;煉鐵廠煤氣泄漏可致人中毒,高爐煤氣與空氣混合可發生爆炸,其爆炸威力很大;噴吹煙煤粉可發生粉塵爆炸;另外,還有煉鐵區的雜訊,以及機具、車輛的傷害等。如此眾多的危險因素,威脅著生產人員的生命安全和身體健康。
煉鋼是以生鐵、廢鋼、造渣材料等為原料,通過加熱熔化、造渣、脫磷、氧化脫碳與除氣、還原脫氧脫硫、去除雜質生產鋼的冶煉過程。
煉鋼過程:
加料
向電爐或轉爐內加入鐵水或廢鋼等原材料的操作,是煉鋼操作的第一步。
造渣:調整鋼、鐵生產中熔渣成分、鹼度和粘度及其反應能力的操作。目的是通過渣——金屬反應煉出具有所要求成分和溫度的金屬。例如氧氣頂吹轉爐造渣和吹氧操作是為了生成有足夠流動性和鹼度的熔渣,能夠向金屬液面中傳遞足夠的氧,以便把硫、磷降到計劃鋼種的上限以下,並使吹氧時噴濺和溢渣的量減至最小。出渣
煉鋼時根據不同冶煉條件和目的在冶煉過程中所採取的放渣或扒渣操作。如用單渣法冶煉時,氧化末期須扒氧化渣;用雙渣法造還原渣時,原來的氧化渣必須徹底放出,以防回磷等。
熔池攪拌
向金屬熔池供應能量,使金屬液和熔渣產生運動,以改善冶金反應的動力學條件。熔池攪拌可藉助於氣體、機械、電磁感應等方法來實現。
脫磷
減少鋼液中含磷量的化學反應。磷是鋼中有害雜質之一。含磷較多的鋼,在室溫或更低的溫度下使用時,容易脆裂,稱為「冷脆」。鋼中含碳越高,磷引起的脆性越嚴重。一般普通鋼中規定含磷量不超過 0.045%,優質鋼要求含磷更少。
電爐底吹
:通過置於爐底的噴嘴將N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等氣體根據工藝要求吹入爐內熔池以達到加速熔化,促進冶金反應過程的目的。採用底吹工藝可縮短冶煉時間,降低電耗,改善脫磷、脫硫操作,提高鋼中殘錳量,提高金屬和合金收得率。並能使鋼水成分、溫度更均勻,從而改善鋼質量,降低成本,提高生產率。
熔化期
:煉鋼的熔化期主要是對平爐和電爐煉鋼而言。電弧爐煉鋼從通電開始到爐
料全部熔清為止、平爐煉鋼從兌完鐵水到爐料全部化完為止都稱熔化期。熔化期的任務是盡快將爐料熔化及升溫,並造好熔化期的爐渣。
氧化期和脫炭期
:普通功率電弧爐煉鋼的氧化期,通常指爐料溶清、取樣分析到扒完氧化渣這一工藝階段。也有認為是從吹氧或加礦脫碳開始的。氧化期的主要任務是氧化鋼液中的碳、磷;去除氣體及夾雜物;使鋼液均勻加熱升溫。脫碳是氧化期的一項重要操作工藝。為了保證鋼的純凈度,要求脫碳量大於0.2%左右。
精煉期
:煉鋼過程通過造渣和其他方法把對鋼的質量有害的一些元素和化合物,經化學反應選入氣相或排、浮入渣中,使之從鋼液中排除的工藝操作期。
還原期
:普通功率電弧爐煉鋼操作中,通常把氧化末期扒渣完畢到出鋼這段時間稱為還原期。其主要任務是造還原渣進行擴散、脫氧、脫硫、控制化學成分和調整溫度。目前高功率和超功率電弧爐煉鋼操作已取消還原期。
爐外精煉
:將煉鋼爐(轉爐、電爐等)中初煉過的鋼液移到另一個容器中進行精煉的煉鋼過程,也叫二次冶金。煉鋼過程因此分為初煉和精煉兩步進行。初煉:爐料在氧化性氣氛的爐內進行熔化、脫磷、脫碳和主合金化。精煉:將初煉的鋼液在真空、惰性氣體或還原性氣氛的容器中進行脫氣、脫氧、脫硫,去除夾雜物和進行成分微調等。將煉鋼分兩步進行的好處是:可提高鋼的質量,縮短冶煉時間,簡化工藝過程並降低生產成本。爐外精煉的種類很多,大致可分為常壓下爐外精煉和真空下爐外精煉兩類。按處理方式的不同,又可分為鋼包處理型爐外精煉及鋼包精煉型爐外精煉等。
鋼液攪拌
:爐外精煉過程中對鋼液進行的攪拌。它使鋼液成分和溫度均勻化,並能促進冶金反應。多數冶金反應過程是相界面反應,反應物和生成物的擴散速度是這些反應的限制性環節。鋼液在靜止狀態下,其冶金反應速度很慢,如電爐中靜止的鋼液脫硫需30~60分鍾;而在爐精煉中採取攪拌鋼液的辦法脫硫只需3~5分鍾。鋼液在靜止狀態下,夾雜物*上浮除去,排除速度較慢;攪拌鋼液時,夾雜物的除去速度按指數規律遞增,並與攪拌強度、類型和夾雜物的特性、濃度有關。
鋼包喂絲
:通過喂絲機向鋼包內喂入用鐵皮包裹的脫氧、脫硫及微調成分的粉劑,如Ca-Si粉、或直接喂入鋁線、碳線等對鋼水進行深脫硫、鈣處理以及微調鋼中碳和鋁等成分的方法。
鋼包處理
:鋼包處理型爐外精煉的簡稱。其特點是精煉時間短(約10~30分鍾),精煉任務單一,沒有補償鋼水溫度降低的加熱裝置,工藝操作簡單,設備投資少。它有鋼水脫氣、脫硫、成分控制和改變夾雜物形態等裝置。如真空循環脫氣法(RH、DH),鋼包真空吹氬法(Gazid),鋼包噴粉處理法(IJ、TN、SL)等均屬此類。
鋼包精煉
:鋼包精煉型爐外精煉的簡稱。其特點是比鋼包處理的精煉時間長(約60~180分鍾),具有多種精煉功能,有補償鋼水溫度降低的加熱裝置,適於各類高合金鋼和特殊性能鋼種(如超純鋼種)的精煉。真空吹氧脫碳法(VOD)、真空電弧加熱脫氣法(VAD)、鋼包精煉法(ASEA-SKF)、封閉式吹氬成分微調法(CAS)等,均屬此類;與此類似的還有氬氧脫碳法(AOD)。
惰性氣體處理
:向鋼液中吹入惰性氣體Ar,這種氣體本身不參與冶金反應,但從鋼水中上升的每個小氣泡都相當於一個「小真空室」(氣泡中H2、N2、CO的分壓接近於零),具有「氣洗」作用。爐外精煉法生產不銹鋼的原理,就是應用不同的CO分壓下碳鉻和溫度之間的平衡關系。用惰性氣體加氧進行精煉脫碳,可以降低碳氧反應中CO分壓,在較低溫度的條件下,碳含量降低而鉻不被氧化。
預合金化
:向鋼液加入一種或幾種合金元素,使其達到成品鋼成分規格要求的操作過程稱為合金化。多數情況下脫氧和合金化是同時進行的,加入鋼中的脫氧劑一部分消耗於鋼的脫氧,轉化為脫氧產物排出;另一部則為鋼水所吸收,起合金化作用。在脫氧操作未全部完成前,與脫氧劑同時加入的合金被鋼水吸收所起到的合金化作用稱為預合金化。
成分控制
:保證成品鋼成分全部符合標准要求的操作。成分控制貫穿於從配料到出鋼的各個環節,但重點是合金化時對合金元素成分的控制。對優質鋼往往要求把成分精確地控制在一個狹窄的范圍內;一般在不影響鋼性能的前提下,按中、下限控制。
增硅
:吹煉終點時,鋼液中含硅量極低。為達到各鋼號對硅含量的要求,必須以合金料形式加入一定量的硅。它除了用作脫氧劑消耗部分外,還使鋼液中的硅增加。增硅量要經過准確計算,不可超過吹煉鋼種所允許的范圍。
終點控制
:氧氣轉爐煉鋼吹煉終點(吹氧結束)時使金屬的化學成分和溫度同時達到計劃鋼種出鋼要求而進行的控制。終點控制有增碳法和拉碳法兩種方法。
出鋼
:鋼液的溫度和成分達到所煉鋼種的規定要求時將鋼水放出的操作。出鋼時要注意防止熔渣流入鋼包。用於調整鋼水溫度、成分和脫氧用的添加劑在出鋼過程中加入鋼包或出鋼流中也叫脫氧合金化。
3. 冶金技術需要哪些重要技能
冶金行業主要就是鋼鐵行業 這行業最終的產品就是各種鋼材 它的生產流程包括三大項專 就是 燒結 煉鐵 煉鋼 這三項每項都屬有它的技能 都要了解它的生產工藝 燒結要知道從原料到球團或是燒結礦是怎麼生產出來的 要知道其中的工藝參數 機器的使用操作方法 而煉鐵的原料就是球團礦及燒結礦 煉鐵要將這些原料煉成鐵水 然後送到煉鋼 在對其加入一些其它的元素 冶煉成個鍾型號的 合金鋼 重要技能就是要了解這些工藝流程及操作 這就是最基本的 僅供參考
4. 球團礦 是什麼
球團是人造塊狀原料的一種方法,是—個將粉狀物料變成物理性能相化學組成能夠滿足下—步加工要求的過程。球團過程中,
物料不僅由於滾動成球相粒於密集而發生物理性質,如密度、扎隙率、形狀、大小相機械強度等變化、更重要的是發生了化學和物理化學性質,如化學組成、還原性、膨脹性、高溫還原軟化性、低溫還原軟化性、熔融性等變比,使物料的冶金性能得到改善。 球團的基本任務除利用精礦和粉礦製成球狀冶煉原料外,還可生產用於直接還原的金屬化球團礦以及將其應用於綜合利用回收有用金屬。
個人認為最主要的是有了一定強度,到高爐里不會壓碎,這樣有空隙,還原氣體能通過,熱量也能對流輻射到內部。所以球團礦的小球要求有足夠的抗壓強度。
5. 用途及工業要求
膨潤土及其加工產品具有良好的物理性能和工藝性能,它可做黏結劑、懸浮劑、觸變劑、增塑劑、隔水劑、增稠劑、潤滑劑、絮凝劑、穩定劑、催化劑、凈化脫色劑、澄清劑、動物飼料添加劑、化肥及農葯載體、化妝品及醫葯添加劑等,而廣泛地用於冶金、鑄造、石油鑽探、化工、建築及土木工程、土壤改良、環境保護以及造紙、橡膠等行業。據統計,其用途達400多種。應用於100多個生產部門,詳見表6-3。
膨潤土用途雖然繁多,但其中用量最大的四個領域為做鑽井泥漿材料、鐵礦球團的黏結劑、鑄造型砂的黏結劑、石油產品及食用油脫色劑。這三類用途的膨潤土用量約占膨潤土總用量的3/4以上,其次為土木工程、動物飼料、防水密封材料及農葯載體等。其他用途的膨潤土消費量所佔比例較小。
1.鐵礦球團的黏結劑
鐵礦球團黏結劑是膨潤土當前最重要的用途。在一般情況下,每噸鐵精礦粉,要加入5~10kg的鈉基土(以前用消石灰做黏結劑),製成的球團礦乾燥後,堅硬耐摔打,能最大限度地避免球團在運輸、儲存和冶煉過程中因破碎而造成的損失,同時由於球團礦大小均勻,還原性能好,化學成分均勻,能提高高爐的生產能力,節約熔劑和焦炭,並有最好的脫硫效果。膨潤土是球團礦理想的黏結材料,生產球團礦需要質地純、黏性好、膨脹度大的鈉基膨潤土。
質量要求:我國對冶金球團用鈉基彭潤土一級品的質量要求如下:吸水率(2h)≥400%,吸藍量≥30g/100g,彭脹指數≥15mL/2g,過篩率(75μm,干篩≥98%),水分(105℃)=9%~13%,詳見膨潤土國家標准(GB/T20973-2007)。
表6-3 膨潤土的主要用途
2.鑄造型砂黏結劑
鑄造業中使用的型砂,一般由標准砂,如石英砂、橄欖石砂等和黏結劑組成,此外還加入一些添加物。目前鑄造業最廣泛採用的型砂黏結劑是粘土,除粘土類之外,還使用水玻璃、水泥、桐油、合成樹脂等。
膨潤土在機械工業作為鑄造型砂黏結劑和調節劑已有很悠久的歷史了。在鑄鋼用濕型鑄砂內,經常在硅砂中加入膨潤土,一般在100份鑄砂中,配入膨潤土約7.5%,水3%~5%,經這樣調整後的鑄砂,由於膨潤土的微粒表面積變大,和硅砂的接觸面變寬,易於覆蓋砂粒,因而提高了砂型的結合效率。這種鑄砂成型性能良好,有穩定性和適當的透氣性,可使鑄件不起蜂窩,又因落砂性能好,可加工出光潔的鑄件表面。目前我國膨潤土最大用量就是鑄造業。占總產量的1/4多。
對用做鑄砂黏結劑的膨潤土要求並不十分嚴格,兩種膨潤土均可使用,但鈉基膨潤土的綜合性能更好一些。不同類型的金屬鑄件所要求的鑄砂黏結劑的技術指標也不盡相同。鐵鑄件及一些有色金屬鑄件可使用較低廉的鈣質膨潤土,而對一些精密鑄件、高壓鑄造機件以及鋼鑄件則要求用熔點高、耐用性能好的鈉質膨潤土。鈉質膨潤土做黏結劑可提高產品的質量,隨著對型砂黏結劑的性能要求的提高,鑄造用鈉質膨潤土的用量也將逐年增加。
鑄造用膨潤土的工業指標見表6-4,主要是蒙脫石含量、濕壓強度和熱濕拉強度。
表6-4 鑄造用膨潤土的工業指標(GB/T20973-2007)
注:鑄造用鈣基膨潤土熱濕拉強度不作要求。
3.鑽井泥漿的原料
膨潤土用做鑽井泥漿始於20世紀20年代末期到30年代初期,至今對於鑽探非鹽類岩石的地層仍是最有效的泥漿原料。由於膨潤土具有較大的膨潤性,導致懸浮液的黏度增高,具有更好的膠體性質。特別是優質鈉質膨潤土,並採用增效劑,能大大提高造漿能力,從而提高鑽井效率,預防鑽孔內事故的發生。
膨潤土做鑽井泥漿材料,主要用於非鹽類地層的鑽井,因為膨潤土泥漿在飽和鹽水中的膠體穩定性差,且多使用鈉基膨潤土,因鈉基膨潤土吸水後劇烈膨脹成穩定的懸浮液,可使鑽孔四周形成不透水的孔壁,防止地層的崩塌和其他漏水。
我國對鑽井泥漿用膨潤土質量標准要求是:黏度計讀數(600r/min)≥30,屈服值≤3塑性黏度,濾失量≤15.0cm3,75μm篩餘量≤4.0%。對於鑽井泥漿用的未處理膨潤土及OCMA膨潤土的質量要求詳見GB/T20973-2007黏度要求的泥漿。配製一般泥漿,鈉質膨潤土泥漿濃度為6%~8%,低固相泥漿2%即可。
用做鑽井泥漿的膨潤土以造漿率為衡量指標,即1t粘土在淡水或鹽水中能造出多少m3符合黏度要求的泥漿。我國原地質部規定:甲級造漿率>16m3/t,乙級造漿率10~16m3/t,丙級造漿率6~10m3/t;視黏度1.5Pa·s;動切力<1.5×塑性黏度(10-5N/cm2);失水量(mL/30min):甲級<13.5,乙級13.5~20,丙級20~25(7個大氣壓);水分<10%。原石油部規定:造漿率>16m3/t;視黏度1.0~2.51Pa·s;失水量(mL/30min):一類<15,二類15~20;水分:一類<10%,二類<15%;200目篩析>95%。
4.石油精煉脫色
石油原油經裂化(熱裂化或催化裂化)反應生成一系列的石油產品:汽油、煤油、柴油、潤滑油,另外廢機油、廢變壓器油、液體石蠟等,都有不同程度的顏色,儲存運輸不安全,現在石油化工工業精煉石油化工產品的重要方法之一,就使用活性白土進行脫色凈化處理。以除去其中的瀝青質和其他雜質的。也有用加氫反應處理。
漂白土能大量吸收色素、黏液膠狀物及其他雜質,所以在精煉石油產品和精煉各種動植物油時,常作為脫色劑或漂白劑,一般是用經酸活化處理的活性白土。
據國外專利報導,用膨潤土可製成一種新穎的催化劑,從石油尾渣(如瀝青、重油)中製取高效燃料和其他石油化工產品。活性白土在石化工業用量很大。
吸附脫色用膨潤土質量標准如下:
脫色力符合檢驗標准D>110,出口活性白土D>150,活性度180~220,游離酸(以H2SO4計)<0.2%,200目篩余<5%,水分<10%(12%),無機械雜質(目測)。
5.土木建築中的應用
膨潤土與水泥混合可製成各種工程用的灌漿材料,這種材料可以強化和防止岩體、砂礫層和軟地基漏水。膨潤土在生產水泥,特別是特種水泥方面很有意義。據國外專利介紹,目前用膨潤土生產的水泥有不透水水泥(防滲水泥)、蓄水水泥、觸變水泥等。如用含有黏合劑和膨潤土造型混合物製取蓄水水泥;生產用於地下基座的觸變水泥(配方為:膨潤土、煤灰、水泥、甲醛樹脂增塑劑和水);建築用抗滲漏混合劑(配方為:膨潤土、凹凸棒石、黏質土、水)等;土工材料———隔水毯。
在防水塗料中使用膨潤土,可以減少其他助劑的用量,降低塗料生產成本,提高塗料質量和防水效果。例:作乳化瀝青防水塗料的乳化劑。
膨潤土乳化瀝青防水塗料,是以膨潤土為乳化劑,以水為分散介質,在機械力的作用下,將瀝青進行分散,製成的穩定性良好的厚質防水材料。由於瀝青與水極性相差過大,二者之間存在著較大的界面張力差,二者不能互溶,若以機械力作用使熔融狀態的瀝青破碎呈細微顆粒而分散在水中,即可形成熱瀝青—水分散體等,一旦取消機械作用,瀝青即發生聚析,這種現象是由於瀝青破碎成單獨細微顆粒時,總表面積增大,而表面剩餘鍵能有縮小其總表面積的趨勢,若要使瀝青在水中形成高分散度而且穩定的乳膠體,必須使瀝青和水分子界面上的剩餘鍵能減少,因此可藉助乳化劑、穩定劑的加入達到此目的,乳化劑多是極性物質,在分子的一端有極性物質的原子團,趨向與其親和的水;在另一端是非極性的原子團,趨向於與其油親和,乳化劑分子則定向排列在瀝青與水的界面上,使瀝青顆粒之間不易聚集。而使瀝青在水中形成均勻的分散體系。
膨潤土做乳化劑為無機乳化劑,由於它在水中易吸水膨脹,分散性、黏結性、懸浮性、觸變性均好,而且顆粒細小,表面剩餘鍵力大,所以能被吸附在瀝青與水的界面上,降低了界面的自由能力,形成固體顆粒保護膜,起到了穩定分散作用。
對用於上述用途的膨潤土目前尚未制定具體的工業要求。建築業中一般多利用鈣質膨潤土或低級鈉質膨潤土(常含較多的鐵和有機物)。
6.食品加工
動、植物油的精煉:脫色、凈化、穩定化處理。植物油:菜子、棉籽、大豆、花生、芝麻、棕櫚在儲存保管過程中,由於受潮要發生不同程度的霉變,由此而榨取的植物油都含有一定的黃麴黴毒素(Aflatxin,AFT),是黃麴黴菌和寄生麴黴菌的代謝產物,是一類在紫外線下發強烈熒光的大分子有機物質,AFT屬超劇毒物質,人食用後,會導致肝癌、結腸黏膜癌、淚腺癌等癌變。特別是我國南方氣候溫暖潮濕,菜籽、花生、玉米最易受黃麴黴素的污染,受污染後的這些油料果實榨取出來的食用油,有的含毒量高達數百乃至上千μg/kg,而國家規定的允許限量為<20μg/kg。為了保證人體健康,必須將這些毒素從食用油中除去,除毒的方法很多,如燒鹼法、輻射法(強紫外線去毒法),這些方法效果都不很理想,而且費用大,操作麻煩。去毒後的殘留物質還有副作用。
而活性白土就可以除去食用油中的毒素及色素(葉綠素、葉黃素等)、臭味及雜質,油脂經脫色後,除去毒素和雜質,增加了油色美觀,還增加了儲存的安全性。一般來說,植物油中的天然色素,對人體無毒無害,但在陽光照射下,色素易吸收陽光的能量,使油脂分子氧化,導致油脂酸。
當加土量為1%~3%(油重量)時,AFT為450μg/kg的毛油在100℃下加熱攪拌30~60min,過濾處理後,殘留的AFT含量<4μg/kg,脫色率達70%以上。
加土量為4%時,脫色率高達98%,由於活性白土親油性差,所以吸油率低,一般為土重量的80%。
食品行業:餅干、方便麵、糕點生產用油均需脫色處理後的精煉油即色拉油。
飲料的澄清凈化,如葡萄酒、糖汁、飲料的脫色、澄清、凈化。生產葡萄酒、糖汁、飲料的原料在發酵過程中,要產生一些蛋白殘渣和色素,必須從中除去,否則儲存時間一長,則會產生沉澱,同時,色素會影響最終產品的白度和亮度。
玉米澱粉生產葡萄糖(亮白色粉末)的脫色劑:玉米粉在糖化酶的作用下,轉變為糖液,再經脫色、濃縮、乾燥生產亮白色的葡萄糖粉。其發酵後的糖液必須經過脫色處理,現在一些廠家多用活性炭作為脫色劑,以甘蔗、甜菜為原料生產白糖、冰糖,其榨取出來的糖液也必須經脫色凈化處理。所以活性白土在該行業有廣泛的應用前景,現在已有一些廠家在使用活性白土進行糖液的脫色凈化處理。但活性白土親水性強,過濾較為困難,所以還需進一步處理,以提高其疏水性。如在活性白土中,加入10%左右的活性炭做助濾劑及脫色劑,其脫色等效果會更好。
7.農業
在農業中,膨潤土主要用於改良土壤、保水保肥劑、農葯、化肥的載體、稀釋劑、黏合劑、種子處理及動物飼料等方面。
將適量的膨潤土撒在乾旱的沙土上,能吸收、儲存水分,並能防止肥料及農葯流失而提高作物產量。目前,國外一些國家已取得了許多成功的經驗,據國外專利報導,用膨潤土與聚乙烯二醇混合製成一種多油脂改良劑對砂質土壤有較好的改良效果,用過磷酸鈣與膨潤土混合可使含氮、磷、鉀的化肥穩定而避免流失。
1985~1996年12年間,中國投入的氮肥總量約為2.2億t氮,流失或逸入大氣中的氮素約1億t,若以氮250美元/t計,12年中農業上僅氮肥損失已高達250億美元。據研究,施入土壤中的化學氮肥約有1/3進入大氣圈,其中的N2O破壞臭氧層產生溫室效應;約有1/3的肥料經土壤淋溶進入水圈,導致水資源的富營養化。造成我國大部分地區食物(尤其蔬菜)中NO-3-N含量嚴重超標,在人畜體內易形成致癌物質———亞硝胺。聯合國糧農組織估計40%~70%氮肥損失在環境中,這些損失的氮對環境造成了嚴重的威脅。
我國化肥年消費量居世界首位,但利用率低,N肥為30%~35%,P肥為10%~20%,K肥為75%~85%,1984~1994年10年間,化肥用量增加了90.7%,糧食增產僅9.1%。昆明硅藻土應用研究所研製成功了礦物固氮劑,並用於碳酸氫胺的生產,使N的利用率提高到59%,1t配有礦物固氮劑的碳酸胺,起到1.66~1.86t的普通碳酸胺肥效。
淮南礦業學院做了以蒙脫石做尿素載體的試驗研究,試驗證明:蒙脫石也是尿素的良好載體,它可以吸附20%的尿素,而且主要以分子狀態位於蒙脫石層間,表面吸附是次要的,這樣提高了N的有效利用率。
利用天然多孔礦物具有的離子交換能力和吸附能力制備價廉性能優異的緩釋肥,以解決氮素肥利用率低,易流失從而污染環境的問題。
復合高吸水性樹脂材料簡稱高吸水材料(SAR),是一種含有大量-OH,-COOH等強親水性基團並具有共聚交聯結構,遇水吸水膨脹的高分子聚合復合物,能吸收相當自身重量成百至上千倍的水,吸水後的水凝膠即使在加壓情況下也難脫水,作為吸水、保水材料在農業、工業、日用生活用品、建築材料等領域具有較廣泛的用途和發展空間,是近年來國內外廣泛開發研究的新型功能材料之一。
膨潤土用做農葯、化肥的載體和稀釋劑,可增加其比表面積,使農葯毒性均勻分散,還可節約肥料、農葯而提高效率。
用膨潤土做動物飼料添加劑,可提供多種對動物生長有利的微量元素:Ca、K、Na、Mg、Cu、Zn等;有利於蛋白石等有機養料和礦石質的充分消化吸收,加速禽畜生長。由於膨潤土具有強的吸附性,在配合飼料中加入3%~4%的膨潤土粉,能大量吸附養料,延長飼料養料在禽畜胃中的停留時間,減少糧食用量,經濟效益明顯。減少禽畜疾病,降低死亡率由於膨潤土對病毒、病菌有一定的吸附能力,在飼料中加入膨潤土粉可減少禽畜疾病的發生,降低死亡率。1979年美國作飼料添加劑用膨潤土為16.2萬t,約占本國當年膨潤土總產量的4%。
農業用的膨潤土一般常用鈣質膨潤土,其吸水量適中、結塊性較差的特點適應農用的需要。但用於濃集尿素生產黏結劑的膨潤土必須為高品級的鈉基膨潤土,膨脹倍≥10。
8.醫葯和日用工業
在醫葯方面,膨潤土可對嗎啡、柯卡因、尼古丁、馬錢子起到去毒和解毒作用,可改善用於放射性檢查的硫酸鋇的懸浮性能,能改善抗菌素的穩定性。
據國外專利報導,用膨潤土處理蒸餾水可製取葯用高純水;用蒙脫石可製取治濕癬劑;優質膨潤土水懸浮液可做皮膚清洗劑;在硫化銀脫毛劑中摻入膨潤土可防止葯劑對皮膚的腐蝕。
在日用、化妝品方面,膨潤土可在牙膏、塗膚香脂等製品中用做填充劑。如作制葯和美名羊毛脂的表面活化劑、含有對皮膚無刺激性化妝品的表面活性劑。
在肥皂、香皂生產過程中,用提純膨潤土代替部分脂肪酸,可以提高其洗滌效果,因為膨潤土的吸附性可以吸附衣物和洗滌廢水中的細菌和真菌。
合成洗滌劑中的三聚磷酸鈉(STPP)是傳統合成洗滌劑的助洗劑,以膨潤土為原料生產NaA型沸石,是其助洗劑的理想代用品。STPP具有合成鈣離子、鎂離子,具有使水軟化、去污和緩沖洗滌液pH值的功能,為常用的理想助洗劑,但是STPP具有致命的弱點,就是在洗滌廢水中含有大量殘余磷,排放到水域中會使藻類水生植物過剩生長,出現赤湖,即所謂的「富營養化」,導致水域內缺氧,魚類或水生動物死亡,而過剩的藻類死亡腐爛又會嚴重污染水質,造成公害,為此,世界上許多國家都在對洗滌劑採用禁磷或限磷措施,從20世紀70年代開始,都在紛紛尋找STPP的代用品,NaA型合成沸石又名4A分子篩,其內有效孔徑為0.4nm。其性能指標、安全性等方面均較理想,是STPP的理想代用品,在保證質量的前提下,還可降低成本,無公害。
9.環境保護
由於膨潤土具分散性和懸浮性,在污水凈化中起捕收劑的作用,能吸附大量的懸浮物,處理效果甚佳。
在造紙廠首程制漿廢水中,加入10%的200目的膨潤土粉,經充分攪拌,放置24小時,廢水由烏黑色變成淡黃色,pH值變為7,如果加入少量的硫酸鋁,效果更好。且凈化的沉澱物中,含有大量有機質,回收處理後,是一種很好的長效肥料。
膨潤土與硫酸鋁製成復合吸附劑對廢水有一定的破乳、絮凝、吸附作用,凈化效果更佳。
在氣體凈化方面,用鈷化合物和膨潤土在800℃以上的高溫下焙燒,可製成內燃機廢氣凈化劑;用含鹼或鹼金屬氯酸鹽、氫氧化鈣和膨潤土的混合物可用來除去空氣中的氮化物,用高錳酸鉀、膨潤土和沸石的模製混合物可清除大氣污染物等。
此外,膨潤土還可用於飲料的凈化、硫酸廢氣的凈化和蒸餾水凈化方面。廢氣的吸附:要根據氣體的性質(酸性氣體)進行表面改性。酸性氣體:SO2、H2S等應加入鹼性添加劑進行改性處理。對鹼性氣體:NH3、有機胺類應加入磷酸和硫酸等酸性添加劑。
10.造紙工業
膨潤土可用做紙張的填充劑。在紙漿中加入1%的膨潤土能防止細顆粒樹脂、焦蠟、柏油等物質結團,而保證了紙張平整,提高了紙張保持顏料的能力,使紙張整體色勻、柔軟潔白、易於保存。
據國外專利報導,用膨潤土可製成無碳復寫材料,也可製成在黑板上和紙板上書寫的筆。
做無碳復寫紙的顯色劑。用於顯色劑的膨潤土需改性成鋰基膨潤土,即用鋰離子交換出蒙脫石晶層間的其他陽離子,鋰基膨潤土對無色染料結晶紫內酯CVL的顯色效應最好,鋅基次之,鉀基及鈉基土較差。國內相繼引進了成套設備與工藝生產無碳復寫紙,但原料幾乎全靠進口,其顯色劑價格為1200美元/t,限制了我國的無碳復寫紙的生產和發展。
11.紡織印染業
由於膨潤土具有較高的分散性和膨潤性,可以得到較穩定的懸浮液,可代替大量糧食澱粉做糨糊。
20g麵粉加100mL水,攪拌成糊狀後,再加80g用水濕潤的膨潤土粉,攪拌均勻冷卻而成。特點:性能與澱粉糨糊無大區別,黏結性優於純澱粉糨糊;敞口幾天,不幹結,不生霉;節約糧食80%,成本低。主要做文化辦公用糨糊,紡織工業中棉紗上漿、印花糨糊。
我國20世紀60年代初,曾大力開發膨潤土糨糊作印花、上漿料。在節約大量糧食的同時,使經紗平整、不起毛、潔凈、不發霉,從而提高產品的質量。在印染中亦可代替澱粉做印花糊漿,目前榨絲、人造絲等印花糊料均採用的是膨潤土。
12.陶瓷原料增塑劑
在陶瓷業,膨潤土用做泥料的增塑劑,能大大簡化工藝,一次性燒成,在質量提高時成本也有所降低,具較好的經濟效益。此外,膨潤土也可用來製作釉料的懸浮劑。
陶瓷用膨潤土的質量要求如下:Al2O3>15%,Fe2O3+TiO2<1.5%。
13.其他用途
膨潤土可用做潤滑脂、橡膠、塑料、油墨、油漆等調化劑原料、生產乾燥劑。其工業要求為:陽離子交換量60~100mmol/100g;蒙脫石含量>85%;粒度小於2μm的顆粒佔50%以上;在水中易於分散,形成穩定的膠體。另外,膨潤土還可製作快離子導體、鉛筆芯的黏合劑等。
6. 什麼是球團礦
球團是人造塊狀原料的一種方法,是—個將粉狀物料變成物理性能相化學組成版能夠滿足下權—步加工要求的過程。球團過程中,物料不僅由於滾動成球相粒於密集而發生物理性質,如密度、扎隙率、形狀、大小相機械強度等變化、更重要的是發生了化學和物理化學性質,如化學組成、還原性、膨脹性、高溫還原軟化性、低溫還原軟化性、熔融性等變比,使物料的冶金性能得到改善。 球團的基本任務除利用精礦和粉礦製成球狀冶煉原料外,還可生產用於直接還原的金屬化球團礦以及將其應用於綜合利用回收有用金屬。
造塊方法可分為三類:燒結、球凹和壓團。
球團礦特點
(1)適於大規模生產;
(2)粒度均勻,能保證高爐爐料的良好透氣性;
(3)空隙率高,還原性好;
(4)冷態強度高,便於運輸和貯存,不易破碎等。
7. 球團礦與燒結礦區別
一、定義的區別
兩種造塊方法都是將細粒(粉狀)物料通過反應變成塊狀物料,並在物理性能和化學組成上能滿足下一步加工要求。
二、原料條件的區別
球團要求原料粒度細。粒級在-200目(-74μm)必須≥80%,比表面積1500~2000cm2/g,甚至更高。
而燒結所需粒度較粗。原料中-150目粒級在20%以下,小球燒結法也只能是使原料中-150目粒級提高到40~50%。它處理粗粒原料的適應性強,可處理各種富礦粉、焦粉、鋼鐵廠粉塵和粉粒狀含鐵廢料。
三、 固結機理比較
球團主要靠固相,少量液相為輔;燒結主要是液相固結。
四、生產工藝比較
生產球團在原料配比中不像燒結需要燃料,膨潤土作為球團的添加劑,而燒結中不需添加劑而用熔劑。
球團生產中靠高溫焙燒,焙燒過程用肉眼不能直接觀察到料的情況,而燒結用火直接接觸物料且生產情況很直觀。
五、冶金性能的比較
球團礦比燒結礦有以下優點:
1、 粒度小而均勻,有利於高爐料柱透氣性的改善和氣流的均勻分布。
2、 冷態強度(抗壓和抗磨)高,便於運輸、裝卸和貯存,粉末少。
3、 鐵份高和堆密度大,有利於增加高爐料柱的有效重量,提高產量和降低焦比。
4、 還原性好,有利於改善煤氣化學能的利用。
球團礦存在的缺點:還原膨脹率要高於燒結礦。
六、冶金效果比較
球團礦與燒結礦通過高爐生產實踐表明,代替天然塊礦冶煉可大幅度提高高爐產量、降低焦比、改善煤氣利用率。這兩種礦物相比對高爐的冶煉效果一般差異並不大。
七、經濟效果比較
球團投資價格比燒結稍高,但按含鐵量相比球團投資費用稍低一些。球團礦的燃料費用低於燒結礦,而動力費又高於燒結礦。從目前國內外成品礦的情況來看,球團礦投資回收和投產後收益遠高於燒結礦。
八、環境狀況比較
生產球團礦比生產燒結礦排入大氣的灰塵量要少,同時煙氣含塵量少,有利於改善環境。
8. 我是學冶金專業的學生,現金要分到球團廠工作 球團廠生產球團礦的設備是鏈篦機-回轉窯,想請教一下專業人
鏈篦機工、看火工
配料工、潤磨工、混料工、混料倉放料工,環冷機工 沒前途