Vol.16 No.4 孙辰龄：钢中大型夹杂物的提取与分离 393. 钢试样为Φ80mm×(140~160)mm,重约4~5kg,经10%NaOH溶液去油，1：2HC 溶液去锈，最后用酒精或乙醚洗净、干燥后称重备用， 用去离子水配制成的电解液含4%FcC1,6%FS04,5%ZnC1,0.3%HC1,经过滤后使用， 溶液的pH值约为2~3. 在电解过程中，阳极发生溶解，阴极沉淀金属、并析出氢气，若条件不当，氧化膜的形成和氧 的析出会导致阳极溶解速度减慢，甚至不溶解，随着电解过程的进行，两极周围溶液的酸度都将 变化、尤其在高电流密度时更需经常调节溶液的H值，阳极区电解液的温度应低于30℃，否则会使 溶液的pH值不稳定及部分夹杂物溶解.为控制电流密度在0.02~0.04A/cm的范围内，采用分 段电流(10A、7A、5A)的办法，可使电流效率达到92%98%.试样电解完所需时间为20~25d. 1.2淘洗分离 电解所获得的大量阳极泥中含有夹杂物、碳化三铁，碱性铁盐、金属微粒等，人们曾 利用过碳化物的磁选法和浮选法直接从阳极泥中分离碳化物，但因结果不可靠，故未能广泛 采用.现代采用先进行淘洗分离、再磁选分离·淘洗分离槽（见图2）的下部为锥形，以使 该处的水流和氨气流速度较大，从而可粉碎团块状的阳极泥.进水管在槽体近中上部围成圆 形管并钻有倾斜角的小孔，使水以螺旋形旋人槽底，并和从底部上来的氨气一起搅动着阳极 泥，将其上浮.气流经排气罩排出，水流经金属镇静网（网孔为50m)排出·由于压头损 失而在网的上部形成“平静区”（此滞流条件下，雷诺数R<2~3),沉降速度小于水速的 细粒将随着淘洗水流穿过金属网被带走，锥形的出气罩保证了不致因气速的突然变化而破坏 “平静区”，以确保大颗粒夹杂不被漂走.根据所设计的槽体，水流量为800~1000cm/min, N,流量为0.2dm/min时，将能达到较好的分离效果. 1.3磁选分离 水“ N 金属阿 图1电解槽示意图 图2淘洗槽示意图 图3磁选槽(4条条形磁铁) Fig.1 Scheme of electrolyser Fig.2 elutriating apparatus Fig.3 Magnetic separation apparatusVo l . 16 No . 4 孙辰龄 : 钢中大 型夹杂物的 提取 与分离 · 393 · 钢 试样 为 中 80 mnr X ( 14 0 一 16 0 ) nr , 重 约 4 一 5 k g , 经 10% aN O H 溶 液去 油 , l : 2 H C I 溶液 去锈 , 最后 用 酒 精 或 乙 醚洗 净 、 干燥后 称 重 备用 . 用 去离 子水配制成的 电解液 含 4 % F eC 1 2 , 6 % F 6 O 4 , 5% Z n a Z , 0 . 3 % H a , 经过滤后使用 , 溶液 的 p H 值 约 为 2 一 3 . 在 电解过程 中 , 阳 极发生溶解 , 阴极沉淀金属 , 并析出氢气 . 若条件不 当 , 氧不扫漠的形成和氧 的析 出会导致 阳极溶解速度减慢 , 甚至不 溶解 . 随着 电解 过程 的进 行 , 两极周 围溶液的酸度都将 变化 , 尤其在高电流密度时更需经常调节溶液的 p H 值 . 阳极区电解液的温度 应低于 30 ℃ , 否则 会使 溶 液 的 p H 值 不稳定 及 部分 夹 杂 物溶 解 . 为 控制 电流密 度在 .0 02 一 .0 0 4 A /而尸的范围 内 , 采用分 段 电流 ( 10 A 、 7 A 、 S A ) 的办法 , 可使电流效率达到 92 % 一 98 % . 试样 电解完所需 时间为20 一 2 5d . 1 . 2 淘洗 分离 电解 所 获得 的大 量 阳 极 泥 中含有 夹杂 物 、 碳 化 三 铁 、 碱 性 铁 盐 、 金属 微 粒 等 . 人 们 曾 利 用 过碳 化物 的磁选 法 和浮 选法 直接 从 阳 极 泥 中分 离碳 化物 , 但 因结 果不 可靠 , 故 未 能广泛 采 用 . 现 代采 用 先进 行淘 洗分 离 , 再 磁 选分 离 . 淘洗 分 离槽 (见 图 2) 的下部 为锥 形 , 以 使 该处的水 流 和氮 气流 速度 较大 , 从 而 可粉 碎 团 块 状 的 阳极 泥 . 进水 管 在槽 体近 中上 部 围 成圆 形管 并钻 有倾斜 角 的小 孔 , 使 水 以 螺旋 形 旋人 槽 底 , 并 和 从底 部上 来 的氮 气一起 搅 动着 阳极 泥 , 将其 上浮 . 气流 经排 气罩 排 出 , 水 流 经金 属镇 静 网 ( 网 孔 为 50 拜m ) 排 出 . 由 于 压 头 损 失 而 在 网的上 部形 成 “ 平静 区 ” ( 此滞 流条 件 下 , 雷诺数 R e < 2 一 3) , 沉 降速 度 小 于 水 速 的 细 粒将 随着 淘洗 水 流穿 过金 属 网被 带走 . 锥 形 的 出气罩 保证 了不 致 因气速 的突然 变化 而破坏 “ 平 静 区 ” , 以 确保大 颗 粒夹 杂不 被 漂 走 . 根 据 所 设 计 的槽 体 , 水 流 量 为 8 0 一1 0 阮In 3 / 而n, 从 流 量 为 .0 2 d m , / 而 n 时 , 将 能 达到 较好 的分 离效 果 . 1 . 3 磁 选 分 离 水` 任 倡 士_ 亡一全- - — {}回 卜丁 != 一 } 卜 之 曰 口 {任二于三丈{ N 2 上 二 一 N Z 二 l金 属 网 图 瑰 电解槽 示 意图 S 曲曰. 犯 of e七方 砚月y , 犷 图 2 淘洗描示 愈图 图 3 磁选槽 ( 4 条条形磁铁 ) 瑰 . 2 el l l tr 妇石飞 a 脚姆份加 瑰 . 3 凡1自笋欢 界脚拍 6闻 a n阳m如