工业级98%硫酸铁含量
工业级98%硫酸铁含量,浓硫酸h2s04的含量≥98%用途级别工业级执行质量标准gb/t534-2002颜色/外观透明、无色、无嗅的油状液体质量等级优等品硫酸纯品为透明、无色、无嗅的油状液体,有杂质颜色变深,甚至发黑。分子式h2s04。分子量:98.08。其相对密度及凝固点也随其含量变化而不同。
工业污染物工业污染物指的是工业生产过程中所排放的废气(SOx)、废水(酸水碱水)、废渣、粉尘、恶臭气味等的总称。通常含有多种有害物质。工业污染物的检测指标主要分为大气污染,固体废弃物污染和水污染三大类 。其中大气污染物包括 SO2 、工业粉尘和烟尘工业固体废弃物包括冶炼废渣、粉煤灰 、炉渣、煤矸石、尾矿和其他固体废弃物而水污染物则包括一般无机、有机污染物和有害重金属等,其中挥发酚、氰化物、化学需氧量 、石油类废物和氨氮属于一般无机或有机污染物,而有害重金属则包括汞 、镉、六价铬、铅等。
工业污染物排放标准:
GB19431-2004 味精工业污染物排放标准
GB19821-2005 啤酒工业污染物排放标准
GB20426-2006 煤炭工业污染物排放标准
GB21902-2008 合成革与人造革工业污染物排放标准
GB25465-2010 铝工业污染物排放标准
GB25468-2010 镁、钛工业污染物排放标准
GB25466-2010 铅、锌工业污染物排放标准
GB25464-2010 陶瓷工业污染物排放标准
GB25467-2010 铜、镍、钴工业污染物排放标准
GB26132-2010 硫酸工业污染物排放标准
GB26131-2010 硝酸工业污染物排放标准
GB26452-2011 钒工业污染物排放标准
GB26451-2011 稀土工业污染物排放标准
GB27632-2011 橡胶制品工业污染物排放标准
GB16171-2012 炼焦化学工业污染物排放标准
GB28666-2012 铁合金工业污染物排放标准
GB28661-2012 铁矿采选工业污染物排放标准
GB30484-2013 电池工业污染物排放标准
GB30770-2014 锡、锑、汞工业污染物排放标准
GB31572-2015 合成树脂工业污染物排放标准
GB31571-2015 石油化学工业污染物排放标准
GB31570-2015 石油炼制工业污染物排放标准
GB31573-2015 无机化学工业污染物排放标准
GB31574-2015 再生铜、铝、铅、锌工业污染物排放标准
GB15581-2016 烧碱、聚氯乙烯工业污染物排放标准
T/CNFAGS2-2021 三聚氰胺工业污染物排放标准
当硫酸的含量在 98.3 %以下时,沸点是随着浓度的升高而升高的, 98.3 %硫酸的沸点最高,为 338.8 ℃ ;浓度高于 98.3 %的硫酸,其沸点则下降.
参考:http://www.mhaotw.com/cpjs/xinchanpin/1/141.htm
具体数值我查查文献,如果查不到就实际测一下然后告诉你.
从沸点曲线图上看, 10%约为100摄氏度, 50%约为130摄氏度.
,工业硫酸 H2SO4
执行标准: GB/T 534-2002 H 2 SO 4 的质量分数≥ 98%
硫酸 (sulfuric acid 、. oil of vitol) 分子式 H2SO4 ,相对分子质量 98.07 .工业硫酸泛指 SO3 与 H2O 以任何分子比结合的物质,不同分子比组成各种不同浓度的硫酸.市场上将浓度为 98 %左右的浓硫酸为“九八酸”;把 20 %发烟硫酸称为“ 104.5 %酸”,简称“ 105 酸”.纯硫酸 ( 无水硫酸 ) 是无色、无臭、透明而黏重的油状液体,呈强酸性;市售的工业硫酸,颜色从五色到微黄色,甚至红棕色. 98 %硫酸在 20'C 时的相对密度为 1 836 5 , 93 %硫酸的相对密度则为 1.8276 ;在浓度高于 98 %时,相对密度下降, 100 %硫酸的相对密度 ( 20 ℃ ) 为 1.830 5 .发烟硫酸的相对密度则随着 SO3含量的增加而上升,当游离 SO3 的含量达到 62 %时,相对密度最大,然后又逐渐下降.硫酸的结晶温度随着 H2SO4 含量的不同而变化,但无规律性:
92 %硫酸 一 25.6 ℃
93 %硫酸 — 37.85 ℃
98 %硫酸 0.1 ℃
100 %无水硫酸 10.45 ℃
20 %发烟硫酸 2.5 ℃
65 %发烟硫酸 一 0.35 ℃
当硫酸的含量在 98.3 %以下时,沸点是随着浓度的升高而升高的, 98.3 %硫酸的沸点最高,为 338.8 ℃ ;浓度高于 98.3 %的硫酸,其沸点则下降.
发烟硫酸的沸点,随着游离 SO 3 的增加,由 279.6 ℃ 逐渐降到 44.7 ℃ ,当硫酸溶液蒸发时,它的浓度不断增高,直到 98.3 %后保持恒定,不再继续升高.浓硫酸在蒸发过程中会放出大量酸雾,发烟硫酸能游离出 SO3 蒸气,与空气中的水分结合成白色酸雾,故称发烟硫酸.硫酸与水可以按任何比例混合,混合时能放出大量的热;浓硫酸有很强的吸水能力,也有很强的腐蚀性.硫酸是无机强酸,化学性很活泼,既具有酸的通性,也具有一些特殊性.而浓酸和稀酸的性质又有差别.主要有如下的化学性质:与碱类起中和反应,生成各种硫酸盐.硫酸沸点高,与沸点低的酸所组成的盐共热时,起复分解反应,把沸点低的酸逐出.浓硫酸是一种强氧化剂,与碳、硫等共热时,碳能被氧化成二氧化碳,硫被氧化成二氧化硫.能与金属和金属氧化物作用.直接和金属反应生成该金属的硫酸盐:浓硫酸在高温时能使铜、银等金属氧化成金属氧化物,这种金属氧化物常溶解在过量的硫酸中而成硫酸盐;浓硫酸与氢位前的金属反应,能被还原成 SO2 、 S ,甚至 H2S ;稀硫酸无氧化性,不能溶解铜和银,但与锌、镁、铁等金属反应,被置换出氢并生成硫酸盐;铁与稀硫酸会反应,但浓硫酸对金属铁有钝化作用,不起作用;铅能耐稀硫酸,但不能耐浓硫酸,浓硫酸和稀硫酸均能和金属氧化物反应生成盐和水.浓硫酸和水有强烈的结合作用,不但能直接吸水,且能从碳水化合物中分离出氢、氧元素,按水的组成比脱水,只留下碳元素,因而使有机物焦化.在硫酸 ( 或硫酸盐 ) 的水溶液中加可溶性钡盐,如氯化钡或硝酸钡,使产生白色硫酸钡沉淀.硫酸能使有机物起磺化作用.硫酸常作为混凝土减水剂生产时的磺化剂或催化剂使用.
1、硫酸含量的测定和发烟硫酸中游离三氧化硫含量的测定
①本方法为GB11198.1-89《工业硫酸 硫酸含量的测定和发烟硫酸中游离三氧化硫含量的计算 滴定法》。此标准参照采用国际标准ISO910-1977《工业硫酸和发烟硫酸——总酸度的测定和发烟硫酸中游离三氧化硫含量计算——滴定法》。
1.1 方法原理
以甲基红-次甲基蓝为指示剂,用氢氧化钠标准溶液中和滴定,以测得硫酸含量。或由测得的硫酸含量换算成游离三氧化硫含量。
1.2 试剂和溶液
氢氧化钠(GB629)标准溶液:c(NaOH)=0.5mol/L;甲基红-次甲基蓝混合指示剂。
1.3 仪器
玻璃安瓿球(直径约15mm,毛细管端长约60mm)。
1.4 称样和试液的制备
1.4.1 特种硫酸和浓硫酸
用已称量的带磨口盖的小称量瓶,称取约0.7g试样(称准至0.0001g)小心移入盛有50ml水的250ml锥形瓶中,冷却至室温,备用。
1.4.2 发烟硫酸
将安瓿球称量(称准至0.0001g),然后在微火上烤热球部,迅速将该球之毛细管插入试样中,吸入约0.7g试样,立即用火焰将毛细管顶端烧结封闭,并用小火将毛细管外壁所沾上的酸液烤干,重新称量。
将已称量的安瓿球放入盛有100ml水的具磨口塞的50ml锥形瓶中,塞紧瓶塞,用力振摇以粉碎安瓿球,继续振荡直至雾状三氧化硫气体消失,打开瓶塞,用玻璃棒轻轻压碎安瓿球的毛细管,用水冲洗瓶塞、瓶颈及玻璃棒,备用。
1.5 测定步骤
1.5.1 特种硫酸的浓硫酸
于试液(1.4.1)中,加2-3滴混合指示剂,用氢氧化钠标准溶液滴定至溶液呈灰绿色为终点。
1.5.2 发烟硫酸
于试液(1.4.2)中,按1.5.1中的方法滴定。
1.6 计算
1.6.1 特种硫酸和浓硫酸
硫酸的含量X(%)按式(1)计算:
X=(V*c*0.04904)/m*100 (1)
式中 V——滴定耗用的氢氧化钠标准溶液体积,ml;
c——氢氧化钠标准溶液浓度,mol/L;
0.04904——与1.00ml1.000mol/L氢氧化钠标准溶液相当的,以克表示的硫酸的质量。
1.6.2 发烟硫酸
发烟硫酸中游离三氧化硫的含量X1(%)按式(2)计算或由附录A表A1查得。
X1=4.444*(X-100) (2)
式中 X——按1.6.1条中式(1)算出的发烟硫酸中硫酸的质量百分含量;
4.444——游离三氧化硫的换算系数。
1.7 允许误差
测定结果以算术平均值报出。
1.7.1 特种硫酸和浓硫酸中硫酸含量平行测定允许绝对偏差为0.2%。
1.7.2 发烟硫酸中游离三氧化硫含量平行测定允许绝对偏差为0.6%。
2、灰色的测定(按GB11198.2-89《工业硫酸 灰分测定 重量法》规定进行)
3、铁含量的测定[按GB11198.3-89《工业硫酸 铁含量的测定 邻菲罗啉分光光度法》(仲裁法)或GB11198.4-89《工业硫酸 铁含量的测定 原子吸收分光光度法》规定进行]
4、砷含量的测定[按GB11198.5-89《工业硫酸 砷含量的测定 二乙基二硫代氨基甲酸银光度法》(仲裁法)或GB11198.6-89《工业硫酸 砷含量的测定 古蔡法》规定进行]
5、铅含量的测定[按GB11198.7-89《工业硫酸 铅含量的测定 双硫腙光度法》(仲裁法)或GB11198.8-89《工业硫酸 铅含量的测定 原子吸收分光光度法》规定进行]
6、汞含量的测定[按GB11198.9-89《工业硫酸 汞含量的测定 以硫腙光度法》(仲裁法)或GB11198.10-89《工业硫酸 汞含量的测定 冷原子吸收分光光度法》规定进行]
7、氮氧化物含量的测定(按GB11198.11-89《工业硫酸 氮氧化物测定 2,4-二甲苯酚分光光度法》规定进行)
8、二氧化硫含量的测定(按GB11198.12-89《工业硫酸 二氧化硫含量的测定 碘量法》规定进行)
9、氯含量的测定(按GB11198.13-89《工业硫酸 氯含量的测定 电位滴定法》规定进行)
10、透明度的测定(按G11198.14-89《工业硫酸 透明度的测定》规定进行)
11、色度的测定(按G11198.15-89《工业硫酸 色度的测定》规定进行)
附录A 发烟硫酸质量百分含量换算表(补充件)
表A1 H2SO4 总SO3 游离SO3 H2SO4 总SO3 游离SO3
104.00 84.87 17.78 105.05 85.75 22.45
104.05 84.92 18.00 105.10 85.80 22.67
104.10 84.96 18.23 105.15 85.83 22.89
104.15 85.02 18.44 105.20 85.88 23.11
104.20 85.06 18.66 105.25 85.92 23.33
104.25 85.09 18.89 105.30 85.96 23.56
104.30 85.13 19.11 105.35 86.00 23.78
104.35 85.18 19.33 105.40 86.04 24.00
104.40 85.22 19.55 105.45 86.08 24.22
104.45 85.26 19.78 105.50 86.12 24.44
104.50 85.30 20.00 105.55 86.16 24.67
104.55 85.34 20.22 105.60 86.20 24.89
104.60 85.38 20.44 105.65 86.24 25.11
104.65 85.43 20.66 105.70 86.28 25.33
140.70 85.47 20.88 105.75 86.32 25.56
104.75 85.51 21.11 105.80 86.36 25.77
104.80 85.55 21.33 105.85 86.40 16.00
104.85 85.59 21.55 105.90 86.44 26.22
104.90 85.63 21.77 105.95 86.48 26.44
104.95 85.67 22.00 106.00 86.52 26.67
105.00 85.71 22.23
GB13271-2001
为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》,控制锅炉污染物排放,防治大气污染,国家环保总局制定《锅炉大气污染物排放标准》,标准自1月1日起实施。全文如下:
1 范围
本标准分年限规定了锅炉烟气中烟尘、二氧化硫和氮氧化物的最高允许排放浓度和烟气黑度的排放限值。
本标准适用于除煤粉发电锅炉和单台出力大于45.5MW(65t/h)发电锅炉以外的各种容量和用途的燃煤、燃油和燃气锅炉排放大气污染物的管理,以及建设项目环境影响评价、设计、竣工验收和建成后的排污管理。
使用甘蔗渣、锯末、稻壳、树皮等燃料的锅炉,参照本标准中燃煤锅炉大气污染物最高允许排放浓度执行。
2 引用标准
下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成本标准的条文。
GB 3095-1996 环境空气质量标准
GB 5468-9l 锅炉烟尘测试方法
GB/T16l57-1996 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法
3 定义
3.1 标准状态
锅炉烟气在温度为273K,压力为101325Pa时的状态,简称“标态”。本标准规定的排放浓度均指标准状态下干烟气中的数值。
3.2 烟尘初始排放浓度
指自锅炉烟气出口处或进入净化装置前的烟尘排放浓度。
3.3 烟尘排放浓度
指锅炉烟气经净化装置后的烟尘排放浓度。末安装净化装置的锅炉,烟尘初始排放浓度即是锅炉烟尘排放浓度。
3.4 自然通风锅炉
自然通风是利用烟囱内、外温度不同所产生的压力差,将空气吸入炉膛参与燃烧,把燃烧产物排向大气的一种通风方式。采用自然通风方式,不用鼓、引风机机械通风的锅炉,称之为自然通风锅炉。
3.5 收到基灰分
以收到状态的煤为基准,测定的灰分含量,亦称“应用基灰分”,用“Aar”表示。
3.6 过量空气系数
燃料燃烧时实际空气消耗量与理论空气需要量之比值,用“α”表示。
4 技术内容
4.1 适用区域划分类别
本标准中的一类区和二、三类区是指GB3095-1996《环境空气质量标准》中所规定的环境空气质量功能区的分类区域。
本标准中的“两控区”是指《国务院关于酸雨控制区和二氧化硫污染控制区有关问题的批复》中所划定的酸雨控制区和二氧化硫污染控制区的范围。
4.2 年限划分
本标准按锅炉建成使用年限分为两个阶段,执行不同的大气污染物排放标准。
I时段:2000年12月31日前建成使用的锅炉;
Ⅱ时段:2001年1月1日起建成使用的锅炉(含在I时段立项未建成或未运行使用的锅炉和建成使用锅炉中需要扩建、改造的锅炉)。
4.3 锅炉烟尘最高允许排放浓度和烟气黑度限值,按表1的时段规定执行。
表1 锅炉烟尘最高允许排放浓度和烟气黑度限值
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烟尘排放浓度(mg/m3) 烟气黑度
锅炉类别 适用区域 I时段 Ⅱ时段 (林格曼黑度,级)
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自然通风锅炉 一类区100801
燃 (〈0.7MW 1t/h ) 二、三类区 150120
煤 —————————————————————————————————
锅 一类区10080
炉 其它锅炉二类区250200 1
三类区350250
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轻柴油、煤油 一类区80 801
燃 二、三类区 100100
油 —————————————————————————————————
锅 其它燃料油 一类区10080* 1
炉 二、三类区 200150
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燃气锅炉全部区域 50 501
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注:*一类区禁止新建以重油、渣油为燃料的锅炉。
4.4 锅炉二氧化硫和氮氧化物最高允许排放浓度,按表2的时段规定执行。
表2 锅炉二氧化硫和氮氧化物最高允许排放浓度
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SO2排放浓度(mg/m3) NOx排放浓度(mg/m3)
锅炉类别 适用区域 I时段 Ⅱ时段 I时段 Ⅱ时段
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燃煤锅炉 全部区域 1200900 //
燃轻柴油、煤油锅炉 全部区域 700500 /400
其它燃料油锅炉全部区域 1200900* /400*
燃气锅炉 全部区域 100100 /400
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注:*一类区禁止新建以重油、渣油为燃料的锅炉。
4.5 燃煤锅炉烟尘初始排放浓度和烟气黑度限值,根据锅炉销售出厂时间,按表3的时段规定执行。
表3 燃煤锅炉烟尘初始排放浓度和烟气黑度限值
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燃煤收到烟尘初始排 烟气黑度
锅炉类别 基灰分(%) 放浓度(mg/m3) (林格曼黑度,级)
I时段 Ⅱ时段
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自然通风锅炉/150 120 1
(〈0.7MW 1t/h )
层燃 ————————————————————————————————
锅炉 其它锅炉 Aar≤25% 18001600 1
(≤2.8MW 4t/h ) Aar〉25% 20001800
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其它锅炉 Aar≤25% 20001800 1
(〉2.8MW 4t/h ) Aar 〉25% 22002000
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循环流化床锅炉/1500015000 1
沸腾 ————————————————————————————————
锅炉 其它沸腾锅炉 /2000018000
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抛煤机锅炉 /50005000 1
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4.6 其它规定
4.6.1 燃煤、燃油(燃轻柴油、煤油除外)锅炉房烟囱高度的规定。
4.6.1.1 每个新建锅炉房只能设一根烟囱,烟囱高度应根据锅炉房装机总容量,按表4规定执行。
表4 燃煤、燃油(燃轻柴油、煤油除外)锅炉房烟囱最低允许高度
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锅炉房装 MW 〈0.7 0.7-〈1.4 1.4-〈2.8 2.8-〈7 7-〈14 14-〈28
机总容量 ——————————————————————————————
t/h 〈1 1-〈2 2-〈4 4-〈10 10-〈20 20-≤40
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烟囱最低 m 20 25 30 354045
允许高度
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4.6.1.2 锅炉房装机总容量大于28MW(40t/h)时,其烟囱高度应按批准的环境影响报告书(表)要求确定,但不得低于45m。新建锅炉房烟囱周围半径200m距离内有建筑物时,其烟囱应高出最高建筑物3m以上。
4.6.2 燃气、燃轻柴油、煤油锅炉烟囱高度的规定
燃气、燃轻柴油、煤油锅炉烟囱高度应按批准的环境影响报告书(表)要求确定,但不得低于8m。
4.6.3 各种锅炉烟囱高度如果达不到4.6.1、4.6.2的任何一项规定时,其烟尘、SO2、NOx最高允许排放浓度,应按相应区域和时段排放标准值的50%执行。
4.6.4 ≥0.7MW(1t/h)各种锅炉烟囱应按GB 5468-91和GB/T16157-1996的规定设置便于永久采样监测孔及其相关设施,自本标准实施之日起,新建成使用(含扩建、改造)单台容量≥14MW(20t/h)的锅炉,必须安装固定的连续监测烟气中烟尘、SO2排放浓度的仪器。
5 监测
5.1 监测锅炉烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度的采样方法应按GB 5468和GB/T16157规定执行。二氧化硫、氮氧化物的分析方法按国家环境保护总局规定执行。(在国家颁布相应标准前,暂时采用《空气与废气监测分析方法》,中国环境科学出版社出版)。
5.2 实测的锅炉烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度,应按表5中规定的过量空气系数a进行折算。
表5 各种锅炉过量空气系数折算值
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锅炉类型 折算项目过量空气系数
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燃煤锅炉 烟尘初始排放浓度 a=1.7
烟尘、二氧化硫排放浓度 a=1.8
燃油、燃气锅炉烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度 a=1.2
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6 标准实施
6.1 位于两控区内的锅炉,二氧化硫排放除执行本标准外,还应执行所在控制区规定的总量控制标准。
6.2 本标准由县级以上人民政府环境保护主管部门负责监督实施
GBJ4-73 工业“三废”排放试行标准
GB3548-83 合成洗涤剂工业污染物排放标准
GB4276-84 火炸药工业硫酸浓缩污染物排放标准
GB4277-84 雷汞工业污染物排放标准
GB4282-84 硫酸工业污染物排放标准
GB4286-84 船舶工业污染物排放标准
GB4911-85 钢铁工业污染物排放标准
GB4912-85 轻金属工业污染物排放标准
GB4913-85 重有色金属工业污染物排放标准
GB4916-85 沥青工业污染物排放标准
GB4917-85 普钙工业污染物排放标准
(1)制备电解溶液。采用锰矿粉与无机酸反应,加热制取锰盐溶液,同时向溶液中加入铵盐作缓冲剂,用加氧化剂氧化中和的方法除去铁,加硫化净化剂除去重金属,然后过滤分离,在溶液中加入电解添加剂作为电解溶液。目前工业生产广泛采用硫酸浸锰方法制取电解液,用氯化锰盐溶液电解制取金属锰的方法还未形成规模性生产。
制取硫酸锰所用的锰矿粉分菱锰矿和软锰矿两种。用菱锰矿粉制取硫酸锰的主要化学反应为:
MnCO3+H2SO4→MnSO4+CO2↑+H2O
用软锰矿制取硫酸锰,先要对软锰矿进行还原焙烧,还原成一氧化锰,然后用硫酸浸取,其主要化学反应为:
MnO+H2SO4→MnSO4+H2O
(2)电解操作过程。向隔模电解槽注入含硫酸铵的硫酸锰水溶电解液,接通直流电,产生电析作用,在阴极板上析出金属锰,阳极板析出氧气;周期性地更换阴极板,对电析产物进行钝化、水洗、烘干、剥离等处理,获得金属锰产品。
阴极板上的反应为:
Mn2++2e→Mn↓
阳极板上的反应为:
生产方法
原料技术条件
用硫酸锰作原料制取金属锰,所需原料主要有锰矿粉、硫酸、硫酸铵、氧化剂、还原剂、添加剂等。
锰矿粉分菱锰矿和软锰矿两种:
(1)菱锰矿(MnCO3),质量要求符合国家标准GB3714-83的1-4级。
(2)软锰矿(MnO2),质量要求符合国家标准GB3714-83的1-4级。
锰矿粉以锰含量高,杂质元素种类少、含量低为佳,特别是铁和重金属元素的含量要求尽可能低。
工业硫酸(H2SO4)质量指标应符合国家标准GB534-82。
硫酸铵[(NH4)2SO4],质量指标应符合国家标准GB535-83。
液氨或氢氧化铵(NH3、NH4OH)质量指标应符合国家标准GB536-82(CO2含量不大于0.05g/L)。
还原剂用无烟煤粉,粒度 2mm以下,灰分小于14%。
净化剂(用于沉淀重金属)有:
(1)饱和(NH4)2S溶液;
(2)福美钠[(CH3)2NCS2Na]简称SDD,含量大于88%;
(3)乙硫氮[(CH3CH2)2NCS2Na·3H2O]。
电解添加剂有二氧化硫(SO2)和二氧化硒(SeO2)。
用菱锰矿制取硫酸锰溶液
菱锰矿粉含锰量应大于20%,钙镁含量宜尽量低,粒度小于0.125mm。在80-90℃条件下,以硫酸为溶剂,可将菱锰矿粉中的MnCO3转化为硫酸锰。反应式为:
MnCO3+H2SO4→MnSO4+CO2↑+H2O
此反应是放热反应,平衡常数随温度的升高而减少。
用软锰矿制取硫酸锰溶液
软锰矿的主要成分为MnO2,浸取前先在反射炉或沸腾人还原焙烧成MnO,所用锰粉粒度小于0.125mm,无烟煤粉粒度小于1mm,煤粉的配比为锰粉质量的0.16-0.18,焙烧温度850-900℃,其综合反应为:
2MnO2+C===2MnO+CO2↑+174.6kJ
焙烧还原率85%-92%,理想的还原率应依据锰粉的含铁量确定,以满足下道工序Fe2+的需要。焙烧后获得的锰粉用稀硫酸浸取硫酸锰的反应为:
MnO+H2SO4===MnSO4+H2O
制取硫酸锰电解液的操作过程
锰粉的浸取包括两个基本过程:吸咐化学反应过程和硫酸及反应产物的扩散过程。扩散速度对浸取反应起着极为重要的作用。影响扩散速度的主要因素有温度、搅拌强度、矿粉粒度、硫酸浓度等。
实际生产中搅拌速度一般为40-70r/min,硫酸浓度一般在100-150g/L范围内。
硫酸浸锰的操作过程:在酸浸罐中加入1/5体积的阳极液或回收废锰渣,开动搅拌器,加入计算好的锰粉,慢慢放入计量的硫酸。再打开蒸汽阀加热以加速反应,剧烈反应过后,再加入阳极液至4/5体积,继续升温到90℃。pH值2-3时,检验Fe2+浓度,酌量加入MnO2,以使Fe2+氧化成Fe3+,反应1.5-2小时,检验Fe2+是否完全氧化。反应为:
MnO2+2Fe2++4H+←→2Fe3++Mn2++2H2O
再用NH3或NH4OH调整pH值到6.5以上,进行Fe3+离子的水解。反应为:
Fe3++3OH-←→Fe(OH)3↓
Fe3++3H2O←→Fe(OH)3↓+3H+
检验Fe3+离子完全水解后,趁热过滤。在滤液中检测(NH4)2SO4与重金属离子的含量后,酌量补加硫酸铵,滴入净化剂,生成重金属螯合物沉淀,静置6小时以上,充分沉淀后,进行第二次压滤,除去滤渣;再滴加电解添加剂,即成电解液。
固液分离是制液过程的重要环节,分离恰当,可减少浪费,保证溶液质量。我国现有工业生产广泛采用橡胶板框压滤机,设备结构简单,易于操作,分离效果好,只是劳动强度较大。
硫酸锰电解液的技术要求如表1-2所示。
表1-2 硫酸锰电解液的技术要求
项目
Mn2+/(g/L)
(NH4)2SO4/(g/L)
pH
杂质的最大允许量/(mg/L)
Co
Ni
Cu
Fe
指标
36-40
110-130
6.5-7.0
0.5
1
5
15-20
原料:
用硫酸锰作原料制取金属锰,所需原料主要有锰矿粉、硫酸、硫酸铵、氧化剂、还原剂、添加剂等。
锰矿粉分菱锰矿和软锰矿两种:
(1)菱锰矿(MnCO3),质量要求符合国家标准GB3714-83的1-4级。
(2)软锰矿(MnO2),质量要求符合国家标准GB3714-83的1-4级。
锰矿粉以锰含量高,杂质元素种类少、含量低为佳,特别是铁和重金属元素的含量要求尽可能低。
工业硫酸(H2SO4)质量指标应符合国家标准GB534-82。
硫酸铵[(NH4)2SO4],质量指标应符合国家标准GB535-83。
液氨或氢氧化铵(NH3、NH4OH)质量指标应符合国家标准GB536-82(CO2含量不大于0.05g/L)。
还原剂用无烟煤粉,粒度 2mm以下,灰分小于14%。
净化剂(用于沉淀重金属)有:
(1)饱和(NH4)2S溶液;
(2)福美钠[(CH3)2NCS2Na]简称SDD,含量大于88%;
(3)乙硫氮[(CH3CH2)2NCS2Na·3H2O]。
电解添加剂有二氧化硫(SO2)和二氧化硒(SeO2)。
工艺操作:
电解操作
电解槽
电解是在隔膜电解槽中进行的。电解遭由槽体、假底、隔模、蛇形铅管、阴极和阳极等部分组成。
槽体为内衬聚氯乙烯塑料软板的长方体。
假底为用杉木加工制的隔膜框座。隔膜框座下端就安放在假底的凹槽内。
隔膜由杉木制或聚氯乙烯制隔膜框外套隔膜袋构成。隔膜下部漏空,使假底下部与隔膜内的窨连通,构成阳极区;其余区域为阴极区。
蛇形铅管外径φ25mm,材质PbSb或PbSb2;内通自来水,以降低槽液温度。
阴极一般采用厚度1.5mm的1Cr18Ni9Ti不锈钢板制作。
阳极采用铅锑锡银四元合金制成,阳极板的有效面积要求为阴极板有效面积的55%-60%,阳极板外形尺寸略小于阴极板(一般长度小2cm,宽度小于4cm),必要时在阳极板上开栅孔。
电解条件
电解法生产金属锰除对电解液有严格的技术要求外,还要严格控制电解条件,如电流密度、槽液锰含量、pH值、温度、硫酸铵浓度、二氧化硒加入量等。
电解槽控制指标如表1-3所示。
表1-3 电解槽控制指标
序号
名称
指标
备注
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Mn2+(阴极房)/(g/L)
(NH4)2SO4/(g/L)
pH
温度/℃
亚硒酸(以Se计)/(g/L)
阴极电流密度/(A/m2)
阳极电流密度/(A/m2)
槽电压/V
同名极距/mm
电解周期/h
15-20
110-130
7-8.4
35-40
0.03-0.04
350-420
600-700
4.2-5.3
100左右
24
加入补充液
国外有48h、72h
最佳阴极电流密度为350-420A/m2,提高阳极电流密度可减少MnO2的沉积,提高阳极电流效率,通常阳极电流密度确定为阴极电流密度的1.7-2倍。
若阴极液中的Mn2+浓度过高,容易产生Mn(OH)2沉淀;若Mn2+浓度过低,则会由于严重的浓差极化作用而降低电流效率。生产中Mn2+离子浓度以15-20g/L为宜,当pH值、温度较低时,Mn2+浓度可高一些;当pH值、温度较高时,Mn2+浓度可低一些。
若阴极液的pH值过低,不利于抑制析氢反应,导致阴极电积锰的电流效率降低;若pH值过高,将导致Mn(OH)2沉淀,降低析氢过电位,降低电流效率,或使电解过程无法进行。工业生产中一般控制pH值在7.0-8.4的范围内。
标准编号:HG/T 2692-2007
标准名称:蓄电池用硫酸
标准状态:现行
英文标题:Sulpheric acid for storage batteries
替代情况:替代HG/T 2692-1995
实施日期:2007-10-1
颁布部门:中华人民共和国国家发展和改革委员会
内容简介:本标准规定了蓄电池用硫酸的分类、要求、试验方法、检验规则、安全、标志、包装、运输和贮存。本标准适用于由工业硫酸经提纯制得的蓄电池用硫酸。
http://hi.baidu.com/linxz2008/blog/item/9a3897dffc66375895ee3704.html