• 鉛銻合金

鉛銻合金是制造鉛酸蓄電池板柵和導(dǎo)電零件的一種含銻的鉛合金。與純鉛相比，熔點(diǎn)較低，熔融狀態(tài)下流動(dòng)性好，易于澆鑄成型，凝固后硬度大；缺點(diǎn)是板柵的氣體析出超電勢(shì)低。為了減少蓄電池的充電時(shí)氣體的析出，減少自放電并提高耐腐蝕性，含銻量已由傳統(tǒng)的5%～7%逐步降低至2%左右甚至更低。同時(shí)也有選擇www.busetti-design.com地加入了少量的其他成分如錫、砷、硫、硒和銅等以改善合金的物理和化學(xué)性能。

• 中文名

• 鉛銻合金

• 外文名

• lead-antimony alloy

• 材    料

• 使用鉛銻合金做成的

• 目    的

• 達(dá)到保護(hù)電路

• 學(xué)    科

• 冶金工程

• 領(lǐng)    域

• 冶煉

目錄

1. 1 簡(jiǎn)介

2. 2 幾種主要的分離方法

3. ? 離心偏析法

4. ? 真空蒸餾分離法

5. ? 熔鹽電解法

6. 3 存在問題及改進(jìn)措施

7. 4 鉛銻合金中鉛的測(cè)定

簡(jiǎn)介

編輯

鉛銻合金在國(guó)民生產(chǎn)中具有廣泛的用途，然而，將鉛銻合金分離以產(chǎn)出鉛銻卻有相當(dāng)難度。這是因?yàn)殂U銻的物理化學(xué)性質(zhì)相近，在冶金中的行為相似。長(zhǎng)久以來，www.busetti-design.com國(guó)內(nèi)外研究工作者為尋求技術(shù)上易行、經(jīng)濟(jì)上合理的處理方法，進(jìn)行了許多探索，如離心偏析法、真空蒸餾法、電解法等。

幾種主要的分離方法

編輯

離心偏析法

本法的理論根據(jù)為：Pb—Sb二元合金相圖是一個(gè)典型的部分互溶共晶相圖。液態(tài)時(shí)無限互溶，固態(tài)時(shí)部分互溶，共晶溫度251.2℃，共晶成分中含Sb11.2%。在共晶溫度下，鉛能溶解3%～4%Sb形成α—www.busetti-design.com固溶體，銻能溶解4%～5%Pb形成β—固溶體。在BDE 區(qū)，液相線BE 和固相線BD 的水平距離和垂直距離都很大，且固相線非常陡直，假如將該區(qū)域合金緩慢降溫趨近共晶溫度時(shí)，合金液中便結(jié)晶析出富銻固溶體和形成接近共晶成分的富鉛液體，此時(shí)，若將β—固溶體與富鉛液體分開便可分別得到合Sb>90%的粗銻和含Pb>80%的粗鉛。

在合金液中，β—固溶體結(jié)晶析出過程依賴于兩組元原子或原子團(tuán)的擴(kuò)散。要實(shí)現(xiàn)鉛銻合金快速偏析分離，獲得優(yōu)質(zhì)的粗鉛和粗銻就必須使分離設(shè)備具有合理的溫度場(chǎng)和鉛銻原www.busetti-design.com子團(tuán)快速擴(kuò)散富集及固—液分離的條件。離心分離機(jī)是一種高效的分離設(shè)備，在偏析過程中使用離心機(jī)能使過程大大加速。由于鉛銻的比重相差很大，因此利用合金組www.busetti-design.com成的熔點(diǎn)不同，控制適當(dāng)?shù)臏囟葓?chǎng)，使用分離機(jī)，就可以使富集的銻以β—固溶體形式從富鉛液中析出，將原來均勻的液相變成固—液非均勻相，使鉛銻基本分開。

真空蒸餾分離法

兩種或兩種以上金屬元素組成的合金能否通過蒸餾的方法分離，主要取決于這些金屬在純狀態(tài)下蒸氣壓的差別。在相同溫度下，1000℃以下，鉛銻蒸氣壓相差十倍至數(shù)百倍，隨著溫度的www.busetti-design.com升高差值減少，在1000℃時(shí)仍差近十倍。故兩種金屬的分離是可能的。

鉛銻合金真空分離系數(shù)可達(dá)100，大于1，這證明用真空蒸餾分離是可能的，在分離過程中鉛在液相中富集，銻在氣相中富集。在進(jìn)料相同的情況下，隨著級(jí)數(shù)的升高，盤中銻含量逐漸增加，至第十五級(jí)時(shí)銻含量可達(dá)98%以上；而鉛含量則隨著級(jí)數(shù)的增加而逐漸減少，達(dá)到0.6 %左右，可一次獲得純銻。

熔鹽電解法

在合金分離中，熔鹽電解法分離提純是用熔點(diǎn)較低的混合物作電解質(zhì)，熔融的合金作為陽極（陽極法）或陰極（陰極法），不溶性金屬或石墨作為導(dǎo)電的電極，在高溫下進(jìn)行電解。在電解過程中其中一成分金屬不斷從合金陽極中遷移出去，達(dá)到分離的目的。

電解所用電解質(zhì)多采用等摩爾的KCl—NaCl混合鹽熔體，也可以用Na2SO4—KCl—NaCl ，Na2Cl—MgCl2—KCl，NaCl—KCl—CaCl2等混合鹽作電解質(zhì)  。

存在問題及改進(jìn)措施

編輯

1.離心偏析法具有過程簡(jiǎn)單、不產(chǎn)渣、不產(chǎn)塵、能耗低、可直接獲得粗金屬等優(yōu)點(diǎn)。但仍存在一此問題: 如降溫偏析時(shí)間長(zhǎng)，溫www.busetti-design.com度難于均勻，作業(yè)間斷； 晶粒和富鉛液成分波動(dòng)大，很難達(dá)到理論成分； 銻易氧化。針對(duì)這些問題，只有在技術(shù)上作出較大改進(jìn)才能使本法在技術(shù)上獲得突破。主要的改進(jìn)措施包括: 溫度場(chǎng)的精確控制、散熱器件效率的提高并設(shè)法防止銻的氧化。

2.真空蒸餾法是一個(gè)物理分離過程，此工藝不加溶劑，無廢氣、廢水、廢渣，能較好地分離鉛銻合金。但該法在真空高溫下操作，對(duì)設(shè)備材料要求高，成本也高，必須尋求合理的材料，改善爐體結(jié)www.busetti-design.com構(gòu)和作業(yè)條件，降低成本。

3.用熔鹽電解法分離鉛銻合金具有以下優(yōu)點(diǎn)：化學(xué)反應(yīng)快，工藝流程短，金屬直收率高；能在高電流密度下工作且省電，設(shè)備單位生產(chǎn)能力大； 可在密閉條件下作業(yè)，有利于環(huán)境保護(hù)和改善勞www.busetti-design.com動(dòng)條件。但是該法存在以下不足：需要在相當(dāng)高的溫度下操作，而在高溫下電解質(zhì)腐蝕性大；對(duì)設(shè)備材料要求也高，而且電解槽結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜；電解質(zhì)的凈化和循環(huán)利www.busetti-design.com用也較麻煩。尋求優(yōu)質(zhì)材料和改善電解槽結(jié)構(gòu)，是這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)的關(guān)鍵，也是國(guó)內(nèi)外這方面研究工作的重。

綜上所述：真空蒸餾法和熔鹽電解法對(duì)設(shè)備材料要求www.busetti-design.com都比較高，相對(duì)成本也較高；而離心偏析法方法簡(jiǎn)單易行，成本低，只要能解決技術(shù)上的一些問題，不失為一種較理想的方法 。

鉛銻合金中鉛的測(cè)定

編輯

含鉛、銻的合金摩擦系數(shù)小，有良好的韌性、導(dǎo)熱性和耐蝕性，是生產(chǎn)蓄電池極板、化工管道、電纜包皮的www.busetti-design.com首選材料。與純鉛相比，鉛銻合金的熔點(diǎn)低，熔融狀態(tài)下流動(dòng)性好，易于澆鑄成型，凝固后硬度大。由于鉛銻合金使用還原鉛配制，合金的各項(xiàng)性能指標(biāo)與其中鉛的含量有很大關(guān)系，而相關(guān)的鉛的測(cè)定方法，文獻(xiàn)報(bào)道較少。用硫酸－硫酸鉀體系溶解樣品，www.busetti-design.com以檸檬酸鈉作為掩蔽劑，采用硫酸鉛沉淀法分離去除銻、鐵、鋅、錫、銅、鋁、鈷、鎳、錳等元素的干擾，在pH=5.5的條件下，采用EDTA滴定法測(cè)定合金中的鉛含量