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小明愛學(xué)習(xí)銀蟲 (初入文壇)
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[交流]
從鐵、銅、鋁、鈦制備工藝的不同特點 已有4人參與
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因為鐵 銅 鋁 鈦 具有不同的物理化學(xué)性質(zhì),因此制備過程存在差異,可從原料,設(shè)備提純等方面進行比較。 鐵的制備工藝:原料為礦石,熔劑,焦炭等。礦石多選用赤鐵礦( ), 等,用到的熔劑常為石灰石,用來除去礦石中的脈石,用到的設(shè)備主要是高爐,在高爐內(nèi)發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng):燃料燃燒;鐵的還原:Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe;石灰石分解與造渣,然后進行提純:除去生鐵中多余的碳、硫、磷等有害雜質(zhì):氧化;造渣脫磷和脫硫;脫氧:將FeO還原成Fe。 銅的制備:主要原料為銅礦石,如黃銅礦(CuFeS2)、斑銅礦(Cu3FeS2)、輝銅礦(Cu2S)、銅藍(CuS)等;用到的主要設(shè)備為熔煉爐,進行造锍熔煉, 生產(chǎn)出冰銅--將冰冰銅轉(zhuǎn)爐吹煉形成粗銅---粗銅的火法精煉得到精銅,為進一步提純可以進行電解精煉。與鐵的提純不同之處在于鐵是經(jīng)過還原反應(yīng),而銅是通過火法精煉和電解精煉。 鋁的制備:主要原料為鋁土礦(Al2O3、Fe2O3、SiO2 及少量的TiO2);用到的主要設(shè)備為回轉(zhuǎn)窯,在其中進行燒結(jié)。經(jīng)過浸出,脫硅,精鋁酸鈉溶液分解等一系列過程之后得到Al2O3。將Al2O3電解得到Al.這與電解法提純精銅的方法類似,但是與銅不同的是銅可以導(dǎo)電,而固體氧化鋁粉末不導(dǎo)電,為使其導(dǎo)電必須變?yōu)槿廴跔顟B(tài)。 鈦的制備:主要原料為含鈦礦物,如金紅石:TiO2,鈦鐵礦:FeTiO3,鈣鈦礦:CaTiO3,鈦硅酸鈣:CaO•TiO2•SiO2等。主要設(shè)備為熔煉爐,用石油焦作還原劑,還原熔煉制備高鈦渣,然后進行高鈦渣的選擇氯化—得到TiCl4,利用各種氯化物沸點不同精餾提純TiCl4。 最后提純的方法是鎂、鈉還原四氯化鈦—海綿鈦,最后經(jīng)過電解精煉--真空熔煉--自耗電弧熔煉--粉末冶金,得到鈦?梢娾伒奶峒冏顬閺(fù)雜,雖然也用到和鐵相似的還原法,但是必須在惰性氣體保護下才可以進行。 |
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