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锂矿加工 2024-09-30 20:11:33

镍坩埚(回收金属钼坩埚)

一、镍坩钼是埚回坩埚什么意思呢

钼为人体及动植物必须的微量元素。为银白色金属,收金属钼硬而坚韧。镍坩人体各种组织都含钼,埚回坩埚成人体内总量为9mg,收金属钼肝、镍坩肾中含量最高。埚回坩埚拼音:[mù]部首:钅笔画:10五笔86:QHG五笔98:QHG仓颉:OPBU郑码:PLVV笔顺:撇横横横竖提竖横折钩横横横四角号码:86700Unicode:CJK统一汉字:U+94BC基本字义:钼(钼)mù一种金属元素。收金属钼可用来生产特种钢,镍坩是埚回坩埚电子工业的重要材料。元素名称:钼(mù)元素符号:Mo元素英文名称:Molybdenum元素类型:金属元素原子体积:(立方厘米/摩尔) 9.4元素在太阳中的收金属钼含量:(ppm) 0.009元素在海水中的含量:(ppm) 0.01地壳中含量:(ppm) 1.5相对原子质量:95.94原子序数:42质子数:42中子数:54所属周期:5所属族数:VIB电子层排布:2-8-18-13-1氧化态: Main Mo+6,Other Mo-2,镍坩 Mo0,埚回坩埚Mo+1,收金属钼 Mo+2, Mo+3, Mo+4,Mo+5电离能(kJ/mol) M- M+ 685 M+- M2+ 1558 M2+- M3+ 2621 M3+- M4+ 4480 M4+- M5+ 5900 M5+- M6+ 6560 M6+- M7+ 12230 M7+- M8+ 14800 M8+- M9+ 16800 M9+- M10+ 19700晶体结构:晶胞为体心立方晶胞,每个晶胞含有2个金属原子。晶胞参数: a= 314.7 pm b= 314.7 pm c= 314.7 pmα= 90°β= 90°γ= 90°莫氏硬度:5.5声音在其中的传播速率:5400m/s [编辑本段]发现过程 1782年,瑞典的埃尔姆,用亚麻子油调过的木炭和钼酸混合物密闭灼烧,而得到钼。 1953年确知钼为人体及动植物必须的微量元素。主要矿物是辉钼矿[1](MoS2)。天然辉钼矿MoS是一种软的黑色矿物,外型和石墨相似。18世纪末以前,欧洲市场上两者都以“molybdenite”名称出售。1779年,舍勒指出石墨与molybdenite(辉钼矿)是两种完全不同的物质。他发现硝酸对石墨没有影响,而与辉钼矿反应,获得一种白垩状的白色粉末,将它与碱溶液共同煮沸,结晶析出一种盐。他认为这种白色粉末是一种金属氧化物,用木炭混合后强热,没有获得金属,但与硫共热后却得到原来的辉钼矿。1782年,瑞典一家矿场主埃尔摩从辉钼矿中分离出金属,命名为molybdenum,元素符号定为Mo。我们译成钼。它得到贝齐里乌斯等人的承认。钼-99是钼的放射性同位素之一,他在医院里用于制备锝-99。锝-99是一种放射性同位素,病人服用后可用于内脏器官造影。用于该种用途的钼-99通常用氧化铝粉吸收后存储在相对较小的容器中。当钼-99衰变时生成锝-99,在需要时可把锝-99从容器中取出发给病人。 [编辑本段]简介密度10.2克/立方厘米。熔点2610℃。沸点5560℃。化合价+2、+4和+6,稳定价为+6。钼是一种过渡钼精粉元素,极易改变其氧化状态,在体内的氧化还原反应中起着传递电子的作用。在氧化的形式下,钼很可能是处于+6价状态。虽然在电子转移期间它也很可能首先还原为+5价状态,但是在还原后的酶中也曾发现过钼的其他氧化状态。钼是黄嘌呤氧化酶/脱氢酶、醛氧化酶和亚硫酸盐氧化酶的组成成分,从而确知其为人体及动植物必需的微量元素。 [编辑本段]用途钼主要用于钢铁工业,其中的大部分是以工业氧化钼压块后直接用于炼钢或铸铁,少部分熔炼成钼铁钼箔片后再用于炼钢。低合金钢中的钼含量不大于1%,但这方面的消费却占钼总消费量的50%左右。不锈钢中加入钼,能改善钢的耐腐蚀性。在铸铁中加入钼,能提高铁的强度和耐磨性能。含钼18%的镍基超合金具有熔点高、密度低和热胀系数小等特性,用于制造航空和航天的各种高温部件。金属钼在电子管、晶体管和整流器等电子器件方面得到广泛应用。氧化钼和钼酸盐是化学和石油工业中的优良催化剂。二硫化钼是一种重要的润滑剂,用于航天和机械工业部门。钼是植物所必需的微量元素之一,在农业上用作微量元素化肥。纯钼丝用于高温电炉和电火花加工还有线切割加工;钼片用来制造无线电器材和X射线器材;钼耐高温钼坩埚烧蚀,主要用于火炮内膛、火箭喷口、电灯泡钨丝支架的制造。合金钢中加钼可以提高弹性极限、抗腐蚀性能以及保持永久磁性等,钼是植物生长和发育中所需七种微量营养元素中的一种,没有它,植物就无法生存。动物和鱼类与植物一样,同样需要钼。 [编辑本段]钼酸铵(Ammonium)作用与应用:钼在机体的主要功能是参与硫、铁、铜之间的相互反应。钼是黄嘌呤氧化酶、醛氧化酶和亚硫酸氧化酶发挥生物活力的必需因子,对机体氧化还原过程中的电子传递、嘌呤物质与含硫氨基酸的代谢具有一定的影响。在这三种酶中,钼以喋呤由来性辅助因子的形式存在。钼还能抑制小肠对铁、铜的吸收,其机制可能是钼可竞争性抑制小肠粘膜刷状缘上的受体,或形成不易被吸收的铜-钼复合物、硫-钼复合物或硫钼酸铜(Cu-MoS)并使之不能与血浆铜蓝蛋白等含铜蛋白结合。 [编辑本段]钼缺乏症简介膳食中的钼很易被吸收。但SO2-4因可与钼形成MoO42-而影响钼的吸收。同时SO42-还可抑制肾小管对钼的重吸收,使其从肾脏排泄增加。因此体内含硫氨基酸的增加可促进尿中钼的排泄。钼除主要从尿中排泄外,尚可有小部分随胆汁排出。钼缺乏主要见于遗传性钼代谢缺陷,尚有报道全肠道外营养时发生钼不足者。钼不足可表现为生长发育迟缓甚至死亡,尿中尿酸、黄嘌呤、次黄嘌呤排泄增加。病因钼为多种酶的组成部分,钼的缺乏会导致龋齿、肾结石、克山病、大骨节病、食道癌等疾病。治疗主要用于长期依赖静脉高营养的患者。用法用量:口服,成人每日需用量0.1~0.15mg。儿童每日需用量0.03~0.1mg。【副作用】过量的钼可引起不良反应。【注意事项】每日摄取量超过0.54mg,钼可增加铜从尿中排出。超过10~15mg时,则可出现痛风综合症。 [编辑本段]畜牧业的使用在奶牛饲料中的应用量:10mg/d [编辑本段]钼过量人和动物机体对钼均有较强的内稳定机制,经口摄入钼化物不易引起中毒。钼酸钠据报告,生活在亚美尼亚地区的居民每日钼摄入量高达10~15mg;当地痛风病发病率特别高被认为与此有关。钼冶炼厂的工人也可因吸入含钼粉尘而摄入过多的钼。据调查,这些工人的血清钼水平、黄嘌呤氧化酶活性、血及尿中的尿酸水平均显著高于一般人群。代谢吸收膳食及饮水中的钼化合物,极易被吸收。经口摄入的可溶性钼酸铵约88%-93%可被吸收。膳食中的各种含硫化合物对钼的吸收有相当强的阻抑作用,硫化钼口服后只能吸收5%左右。钼酸盐被吸收后仍以钼酸根的形式与血液中的巨球蛋白结合,并与红细胞有松散的结合。血液中的钼大部分被肝、肾摄取。在肝脏中的钼酸根一部分转化为含钼酶,其余部分与蝶呤结合形成含钼的辅基储存在肝脏中。身体主要以钼酸盐形式通过肾脏排泄钼,膳食钼摄入增多时肾脏排泄钼也随之增多。因此,人体主要是通过肾脏排泄而不是通过控制吸收来保持体内钼平衡。此外也有一定数量的钼随胆汁排泄。生理功能钼作为3种钼金属酶的辅基而发挥其生理功能。钼酶催化一些底物的羟化反应。黄嘌呤氧化酶催化次黄嘌呤转化为黄嘌呤,然后转化成尿酸。醛氧化酶催化各种嘧啶、嘌呤、蝶啶及有关化合物的氧化和解毒。亚硫酸盐氧化酶催化亚硫酸盐向硫酸盐的转化。有研究者还发现,在体外实验中,钼酸盐可保护肾上腺皮质激素受体,使之保留活性。据此推测,它在体内可能也有类似作用。有人推测,钼酸盐之所以能够影响糖皮质激素受体是因为它是一种称为“调节素”的内源性化合物似。生理需要 2000年中国营养学会根据国外资料,制订了中国居民膳食钼参考摄入量,成人适宜摄入量为60μg/d;最高可耐受摄入量为350μg/d。 [编辑本段]钼污染钼污染(pollution by molybdenum),钼在地壳中的平均丰度为1.3ppm,多存在于辉钼矿、钼铅钼顶头矿、水钼铁矿中。矿物燃料中也含钼。天然水体中钼浓度很低,海水中钼的平均浓度为14微克/升。钼在大气中主要以钼酸盐和氧化钼状态存在,浓度很低,钼化物通常低于1微克/米。环境中的钼有两个来源:①风化作用使钼从岩石中释放出来。估计每年有1000吨进入水体和土壤,并在环境中迁移。钼分布的不均匀性,造成某些地区缺钼而出现“水土病”;又造成某些地区含钼偏高而出现“痛风病”(如苏联的亚美尼亚)。②人类活动中愈来愈广泛地应用钼以及燃烧含钼矿物燃料(如煤),因而加大了钼在环境中的循环量。全世界钼产量每年为10万吨,燃烧排入环境的钼每年为 800吨。人类活动加入的循环量超过天然循环量。用钼最多的是冶金、电子、导弹和航天、原子能、化学等工业以及农业。目前对钼污染的研究还很不够。钼在环境中的迁移同环境中的氧化和还原条件、酸碱度以及其他介质的影响有关。水和土壤的氧化性愈高,碱性愈大,钼愈易形成MoO厈离子;植物能吸收这种状态的钼。环境的酸性增大或还原性增高,钼易转变成复合离子,最终形成MoO卂;这种状态的钼易被粘土和土壤胶体及腐植酸固定而失去活性,不能为植物吸收。在海洋中,深海的还原环境使钼被有机物质吸附后包裹于含锰的胶体中,最终形成结核沉于海底,脱离生物圈的循环。钼对温血动物和鱼类的影响较小。高含量钼对植物有不良影响,试验表明:如钼浓度为0.5~100毫克/升时对亚麻生长产生不同程度的影响;10~20毫克/升时对大豆生长有危害;25~35毫克/升时对棉花生长有轻度危害;40毫克/升时对糖用甜菜生长有危害。水体中钼浓度达到5毫克/升时,水体的生物自净作用会受到抑制;10毫克/升时,这种作用受到更大抑制,水有强烈涩味;100毫克/升时,水体微生物生长减慢,水有苦味。中国规定地面水中钼最高容许浓度为 0.5毫克/升,车间空气中可溶性钼最高容许浓度为4毫克/米3,不溶性钼为6毫克/米3。对环境的影响一、健康危害侵入途径:吸入、食入。健康危害:对眼睛、皮肤有刺激作用。部分接触者出现尘肺病变,有自觉呼吸困难、全身疲倦、头晕、胸痛、咳嗽等。二、毒理学资料及环境行为急性毒性:LD506.1mg/kg(大鼠经口)危险特性:其粉体遇高热、明火能燃烧甚至爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。燃烧(分解)产物:氧化钼。 3.现场应急监测方法便携式比色计(水质)(意大利哈纳公司产品) 4.实验室监测方法硫氰酸盐比色法《空气中有害物质的测定方法》(第三版)杭士平主编火焰原子吸收法《空气中有害物质的测定方法》(第三版)杭士平主编原子吸收法《固体废弃物试验分析评价手册》中国环境监测总站等译 5.环境标准中国(TJ36-79)车间空气中有害物质的最高容许浓度 4mg/m3(可溶性化合物) 6mg/m3(不溶性化合物)中国(GB/T14848-93)地下水质量标准(mg/L)Ⅰ类0.001;Ⅱ类 0.01;Ⅲ类 0.1;Ⅳ类0.5;Ⅴ类>0.5中国(待颁布)饮用水源水中有害物质的最高容许浓度0.5mg/L 6.应急处理处置方法一、泄漏应急处理隔离泄漏污染区,周围设警告标志,切断火源。建议应急处理人员戴自给式呼吸器,穿化学防护服。使用不产生火花的工具小心扫起,避免扬尘,运至废物处理场所。用水刷洗泄漏污染区,经稀释的洗水放入废水系统。如大量泄漏,收集回收或无害处理后废弃。二、防护措施呼吸系统防护:作业工人必须佩戴防毒口罩。必要时佩戴自给式呼吸器。眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。防护服:穿防静电工作服。手防护:戴防化学品手套。其它:工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作后,淋浴更衣。注意个人清洁卫生。三、急救措施皮肤接触:用肥皂水及清水彻底冲洗。就医。眼睛接触:拉开眼睑,用流动清水冲洗15分钟。就医。吸入:脱离现场至空气新鲜处。就医。食入:误服者饮适量温水,催吐。就医。灭火方法:干粉。 [编辑本段]钼合金以钼为基体加入其他元素而构成的有色合金。主要合金元素有钛、锆、铪、钨及稀土元素。钛、锆、钼合金铪元素不仅对钼合金起固溶强化作用,保持合金的低温塑性,而且还能形成稳定的、弥散分布的碳化物相,提高合金的强度和再结晶温度。钼合金有良好的导热、导电性和低的膨胀系数,在高温下(1100~1650℃)有高的强度,比钨容易加工。可用作电子管的栅极和阳极,电光源的支撑材料,以及用于制作压铸和挤压模具,航天器的零部件等。由于钼合金有低温脆性和焊接脆性,且高温易氧化,因此其发展受到限制。工业生产的钼合金有钼钛锆系、钼钨系和钼稀土系合金,应用较多的是第一类。钼合金的主要强化途径是固溶强化、沉淀强化和加工硬化。通过塑性加工可制得钼合金板材、带材、箔材、管材、棒材、线材和型材,还能提高其强度和改善低温塑性。

二、稀土金属的合金制取

1826年,瑞典人穆桑德尔首次用金属钠、钾还原无水氯化铈制得杂质很多的金属铈。1875年,希勒布兰德(W.Hillebrand)和诺尔顿(T.Norton)首次用氯化物熔盐电解法制得少量的金属铈、镧和镨钕混合金属。到20世纪30年代末,发展了金属热还原法和熔盐电解法从稀土卤化物制取工业纯稀土金属的工艺。金属热还原法氟化物钙热还原是将无水稀土氟化物与超过理论量10~15%的金属钙颗粒混合压实,装入钽坩埚,置于高真空电炉中,充入惰性气体,在高于渣和金属熔点50~100℃温度下,进行还原反应。在反应温度下保持约15分钟,然后冷至室温,除去渣并取出金属,金属回收率为95~97%。但产品含钙0.1~2%、钽0.05~2%(还原所得的钪和镥中的钽含量高至2%以上),含氧、氟等杂质亦高,需再经高真空重熔和蒸馏(或升华)除去杂质。此法可制取除钐、铕、镱和铥以外的镧系金属。

氯化物热还原过程常用的还原剂为锂或钙,由于反应温度较低,可以采用较钽便宜的钛、钼坩埚,且可减少坩锅对金属的污染。

中间合金法制备钇组稀土金属在还原炉料中添加一定比例的镁和氯化钙以形成稀土镁合金和CaF2-CaCl2低熔点的熔渣。用钙还原无水YF3时,将金属钙和镁装入坩埚(图3),而YF3和CaCl2装入上部的加料漏斗,密封反应罐抽真空至10-2托,再充入氩气,然后加热至950℃,使YF3和CaCl2落入坩埚,炉料按下式进行还原和合金化反应,保持20~30分钟后取出坩埚,得到含镁24%的钇镁合金。将这种合金于950℃下按一定升温速度真空蒸馏。得到的海绵钇含钙和镁均小于0.01%,金属纯度约99.5~99.7%。海绵钇经真空电弧炉重熔获得致密金属,回收率为90~94%。氧化钐、氧化铕、氧化镱和氧化铥的镧(铈)还原法金属钐、铕、镱和铥的蒸气压高,以蒸气压较低的金属如镧、铈,甚至铈族混合稀土金属为还原剂,在高温和高真空下还原Sm2O3、Eu2O3、Yb2O3和Tm2O3,同时进行蒸馏,可以得到相应的金属。采用经过灼烧的R2O3粉料和表面清洁(无氧化膜)的金属还原剂混合压制成块。在真空度10-3托和1300~1600℃条件下,经过0.5~2小时还原蒸馏,可以得到较高的金属回收率。还原蒸馏设备见图4。这种方法也适用于制取金属镝、钬和铒,只是需要更高的温度和真空度。Eu2O3的还原反应激烈,还原温度较还原钐、镱、铥的氧化物低100~500℃,操作应在惰性气氛中进行。

熔盐电解法制取稀土金属的主要工业生产方法。70年代氯化稀土电解槽的规模已达五万安培,年产稀土金属数千吨,主要是铈族混合稀土金属,其次是金属铈、镧、镨和钕。按稀土熔盐电解体系分为两类,一是RCl3-KCl(NaCl)体系,电解稀土氯化物;二是RF3-LiF-BaF2(CaF2)体系,电解稀土氧化物。氯化物体系电解的电解质是由35~50%无水RCl3和KCl配制的。原料中杂质的含量(%)规定为Fe2O3<0.07,Ca<3,Th<0.03,SO厈<0.05,PO婯<0.01。电解温度高于金属熔点,电解制取混合稀土金属和铈时为850~900℃;电解制取镧时为900~930℃;电解制取镨钕合金时约为950℃。用钼棒作阴极,电流密度为3~5安/厘米2。用石墨作阳极,电流密度<1安/厘米2。槽电压8~9伏,极间距是可调的。金属直收率为80~90%,纯度为98~99.5%。电解法也可用于制取稀土和铝、镁乃至过渡族金属的合金。按作用原理分为两种方法:①以液态金属如铝或镁为阴极,在YF3-LiF或在YCl3-KCl体系中电解Y2O3或YCl3,使Y3+在液态铝或镁阴极上还原析出,生成Y-Al或Y-Mg合金,钇含量分别可达20%和48%;②共同析出电解合金组元制取Y-Al及Y-Mg合金。电解制取Y-Al合金时,使用摩尔比 LiF:YF3=1:4的电解质,在电解温度为1025℃和阴极电流密度为 0.6安/厘米2工艺条件下,电解含量为14~17%的Al2O3和Y2O3混料,则Y3+及Al3+在阴极上共同还原析出,形成Y-Al合金。电解制取Y-Mg合金时,用YCl3-MgCl2-KCl体系的电解质在900℃条件下进行电解,则Y3+和Mg2+离子在阴极上共同还原析出,形成Y-Mg合金。

参考资料:废旧电池回收