我的見習(xí)報(bào)告

化學(xué)與材料科學(xué)系見習(xí)報(bào)告姓名：許猛學(xué)號：11140229專業(yè)：應(yīng)用化學(xué)見習(xí)時(shí)間：2014年4月23日-2014年4月24日見習(xí)公司：常寧市凱威化工實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司湖南省康華化肥工業(yè)有限責(zé)任公司湖南水口山有色金屬集團(tuán)有限公司第三冶煉廠湖南水口山有色金屬集團(tuán)有限公司第八冶煉廠指導(dǎo)教師：鵬剛 見習(xí)的目的與意義：工廠見習(xí)是教學(xué)計(jì)劃中非常重要的一部分，它是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐等解決實(shí)際問題的第二課堂,它是專業(yè)知識培養(yǎng)的搖籃，也是對工業(yè)生產(chǎn)流水線的直接認(rèn)識與認(rèn)知。見習(xí)中應(yīng)該深入實(shí)際，認(rèn)真觀察，獲取直接經(jīng)驗(yàn)知識，鞏固所學(xué)基本理論，保質(zhì)保量的完成指導(dǎo)老師所布置任務(wù)。它不僅了培養(yǎng)我們的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，而且能開拓我們的視野，還培養(yǎng)了生產(chǎn)實(shí)際中研究、觀察、分析、解決問題的能力。見習(xí)是我們化材系學(xué)生的一門必修課，通過見習(xí)，我們不僅僅對所學(xué)專業(yè)建立了感性的認(rèn)識，同時(shí)了解了所學(xué)專業(yè)知識在實(shí)際操作中的應(yīng)用。我們在工廠參觀實(shí)際生產(chǎn)流程，首先，可到達(dá)將所學(xué)理論知識與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，同時(shí)可學(xué)習(xí)最新的理論知識及其實(shí)際應(yīng)用；其次，能了解到本專業(yè)在實(shí)際生活中所處地位，在生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用程度。在此次見習(xí)中我們應(yīng)達(dá)到以下目的：了解參觀工廠的概況，工廠的生產(chǎn)產(chǎn)品、生產(chǎn)過程、生產(chǎn)原理了解基本工業(yè)運(yùn)作。實(shí)驗(yàn)室儀器與工業(yè)機(jī)械的差異。一個(gè)工業(yè)生產(chǎn)有哪些污染。工業(yè)生產(chǎn)中的危險(xiǎn)操作、安全措施。工廠的環(huán)保措施見習(xí)要求見習(xí)期間應(yīng)該注意著裝，不能穿裙子和高跟鞋，不能披頭散發(fā)；見習(xí)期間要聽從帶隊(duì)老師的指揮，不要擅自離隊(duì)，更不要隨意觸碰機(jī)器的按鈕或開關(guān)，不能在工廠內(nèi)吸煙；不得遲到、早退、缺席等，如因特殊原因不能按時(shí)到達(dá)或缺席需向帶隊(duì)老師請假；見習(xí)期間仔細(xì)觀察，認(rèn)真聽老師或師傅的講解，遇到不懂得地方可以提出來，隨時(shí)做筆記；住宿、就餐由系部統(tǒng)一安排，不可隨意更改或缺席，特殊情況需向帶隊(duì)老師請假。三、見習(xí)地點(diǎn)：常寧市水口山水口山，即通稱的水口山礦務(wù)局。水口山礦務(wù)局，現(xiàn)湖南水口山有色金屬集團(tuán)有限公司，坐落于湖南省衡陽市區(qū)南面35公里的湘江之濱，臨近京港澳高速公路、衡昆高速公路、泉南高速公路、京港澳復(fù)線潭衡高速公路和衡桂高速公路，自營公路連接京廣鐵路、武廣高速鐵路和107國道。水口山是馳名中外的鉛鋅產(chǎn)地，最早開采于宋朝，正式建礦于1896年，享有“世界鉛都”、“中國鉛鋅工業(yè)的搖籃”之美譽(yù)。水口山是一個(gè)集采礦、選礦、冶煉、加工為一體，以鉛、鋅、銅和稀貴稀有金屬冶煉為主的大型有色金屬聯(lián)合企業(yè)。現(xiàn)有銅、鉛鋅礦山三座，銅、鉛、鋅、氧化鋅和無汞鋅粉冶煉廠各一座，有國內(nèi)唯一的鈹冶煉廠、砷產(chǎn)品生產(chǎn)基地。其所屬的康家灣礦為全國第四大鉛鋅礦山，保有鉛鋅儲量1600萬噸，在水口山礦田及周邊仍有良好的找礦前景。水口山有銅鉛鋅礦山三座，銅、鉛、鋅、氧化鋅、稀有稀貴金屬和無汞鋅粉冶煉廠各一座。其中，康家灣礦為湖南省最大的鉛鋅金礦山，柏坊銅礦為湖南省唯一的采、選、冶工藝完整的銅企業(yè)。擁有60萬噸銅鉛鋅采選、26萬噸銅鉛鋅冶煉、1000公斤黃金和300噸白銀的生產(chǎn)能力，年銷售收入50億元。主要產(chǎn)品有鉛、鋅、銅、金、銀、鈹、鋯、砷、無汞鋅粉、氧化鋅和硫酸等50余種有色、化工產(chǎn)品。其中“水口山牌”鉛錠、銀錠已在倫敦金屬交易所注冊，“飛輪牌”氧化鋅系國家質(zhì)量金質(zhì)獎產(chǎn)品，大部分公司整體通過ISO9000質(zhì)量體系認(rèn)證。產(chǎn)品暢銷全國，自營出口30多個(gè)國家和地區(qū)，可在境外期貨市場從事套期保值業(yè)務(wù)。四、見習(xí)參觀企業(yè)（一）湖南水口山有色金屬集團(tuán)有限公司第八冶煉廠1、公司介紹湖南水口山有色金屬集團(tuán)有限公司第八冶煉廠是二級單位，于2005年8月建成，總投資4.2億元，廠區(qū)占地面積24.2公頃，建筑面積45160㎡，綠化面積達(dá)30%以上，二氧化硫回收率達(dá)95%以上，尾氣完全達(dá)到國家許可排放標(biāo)準(zhǔn)，是一個(gè)集先進(jìn)工藝、先進(jìn)管理、先進(jìn)環(huán)保為一體的國內(nèi)優(yōu)秀的現(xiàn)代化鉛冶煉生產(chǎn)基地，同時(shí)該廠于2011年引進(jìn)了先進(jìn)的膜過濾設(shè)備，在全省范圍內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)粗鉛冶煉廢水“零排放”。該廠采用水口山自主知識產(chǎn)權(quán)“水口山煉鉛法”生產(chǎn)工藝，年產(chǎn)粗鉛10萬噸，硫酸（100%）9.5萬噸，次氧化鋅1.2萬噸。該廠自主采礦，形成完整的礦物鉛生產(chǎn)線。2、產(chǎn)品：鉛錠及硫酸2.1、鉛錠及硫酸的簡介2.1.1、鉛錠的性質(zhì)及用途性質(zhì)；鉛錠呈長方形、兩端有突出耳部，蘭白色金屬，較軟。密度11.4g/cm3，熔點(diǎn)327℃，用指甲便能在它的表面劃出痕跡。用鉛在紙上劃會留下一條黑道道。鉛很重，一立方米的鉛重達(dá)11.3噸。鉛的熔點(diǎn)也很低，為327℃，放在煤球爐里會熔化成鉛水。鉛易生銹——氧化。鉛經(jīng)常是呈灰色的，就是它在空氣中易被氧氣氧化成灰黑色的氧化鉛，使變得暗淡無光。這層致密的氧化鉛薄膜防止鉛進(jìn)一步被氧化，因此鉛不易被腐蝕。用途：主要應(yīng)用在制造蓄電池、涂料、彈頭、焊接材料、化學(xué)品鉛鹽、電纜護(hù)套、軸承材料、嵌縫材料、巴氏合金和X射線的防護(hù)材料等。常用鉛來制造管道和反應(yīng)罐。2.1.2、硫酸的性質(zhì)及用途性質(zhì)：硫酸純品為無色、無臭、透明的油狀液體，呈強(qiáng)酸性，是一種高沸點(diǎn)難揮發(fā)的強(qiáng)酸，有很強(qiáng)的吸水能力，與水可以按不同比例混合，并放出大量的熱，為無機(jī)強(qiáng)酸，腐蝕性很強(qiáng)?；瘜W(xué)性很活潑，幾乎能與所有金屬及其氧化物、氫氧化物反應(yīng)生成硫酸鹽，還能和其他無機(jī)酸的鹽類作用。用途：硫酸是基本化學(xué)工業(yè)中重要產(chǎn)品之一。它不僅作為許多化工產(chǎn)品的原料，而且還廣泛地應(yīng)用于其他的國民經(jīng)濟(jì)部門，主要應(yīng)用在化肥、冶金、有機(jī)合成、無機(jī)鹽工業(yè)等，是最常見的強(qiáng)酸之一。2.2、生產(chǎn)原理2.2.1、鉛錠的生產(chǎn)原理水口山煉鉛法是由湖南水口山有色金屬集團(tuán)有限公司獨(dú)立開發(fā)的一權(quán)新型專利煉鉛工藝。水口山煉鉛法屬熔池熔煉范疇，當(dāng)物料投入爐內(nèi)，同時(shí)完成加熱、熔化、氧化、造渣、造锍等過程，具有很高的傳質(zhì)、傳熱功能；所不同的是，它采用了獨(dú)特而簡單、具有優(yōu)越冶金動力學(xué)功能的設(shè)備——水口山熔煉爐。從熔煉爐頂部加入爐料，底部送入富氧空氣攪動熔池，入爐物料在熔池中完成熔煉過程，產(chǎn)出粗鉛、高鉛渣和煙氣，分別從放鉛口、放渣口、排煙口排出。水口山熔煉爐是一個(gè)密閉的長圓筒型臥式轉(zhuǎn)爐，鋼板外殼內(nèi)襯鉻鎂磚，爐身有傳動裝置，可旋轉(zhuǎn)，設(shè)有加料口、排煙口、放渣口、放鉛口，底部裝設(shè)氧槍，氧槍及其套磚可以更換，端墻燃油燒嘴供開爐和保溫使用。水口山煉鉛法是連續(xù)熔池熔煉和吹煉過程，它是將含水6～7%的含鉛物料和熔劑經(jīng)混合制粒后，連續(xù)、均勻地加入到底部配有射流氧槍的氧氣底吹爐中，完成物料的干燥、熔化、氧化造渣、沉鉛過程，實(shí)現(xiàn)渣鉛分離，產(chǎn)出粗鉛，煙氣和熔煉渣。產(chǎn)出含SO2濃度高，成分和流量穩(wěn)定的煙氣，經(jīng)凈化后制酸。主要的反應(yīng)方程式如下：氧化造渣反應(yīng)：2FeS+3O2+SiO2=2FeO?SiO2+2SO22ZnS+3O2=2ZnO+2SO22PbS+3O2+SiO2=2PbO?SiO2+2SO22PbS+3O2=2Pb+2SO22Pb+O2=2PbOPbS+2O2=PbSO4沉鉛反應(yīng)：PbS+O2=Pb+SO22PbS+O2=2PbO+2SO2PbS+2PbO=3Pb+SO22.2.2、硫酸的生產(chǎn)原理硫是鉛的伴生硫，通入氧氣后形成SO2，SO2轉(zhuǎn)化為硫酸采用的是四段轉(zhuǎn)化器，并且換熱器與轉(zhuǎn)化器分離再次把氣體送入轉(zhuǎn)化器與吸收器，從而形成二次轉(zhuǎn)化二次吸收的過程。其轉(zhuǎn)化率可達(dá)到99.8%-99.9%，故尾氣可以不經(jīng)過處理直接排除。這是硫酸工藝中常用到的兩轉(zhuǎn)兩吸過程。主要的反應(yīng)有：2PbS+O2=2PbO+2SO2；SO2+O2＝SO3；SO3+H2O＝H2SO42.3、工藝流程水口山煉鉛法（SKS法）工藝流程（二）衡陽市凱威化工有限公司1、公司介紹湖南省衡陽市凱威化有限公司始創(chuàng)于一九七六年,座落于常寧市松柏工業(yè)園,注冊資金2000萬元，占地56畝，與水口山有色金屬公司相鄰.資源豐富,水陸交通方便.以生產(chǎn)銷售飼料級硫酸鋅為主的各類硫酸鹽類，磷酸鹽類、硝酸鹽類化工產(chǎn)品。產(chǎn)品質(zhì)量得到廣大用戶的好評和贊譽(yù)，其中本廠自行研試酸浸鹽析法生產(chǎn)硫酸銅新工藝，均屬填補(bǔ)國內(nèi)空白，并分別獲得了湖南省三等科技進(jìn)步獎和農(nóng)業(yè)部科技進(jìn)步三等獎。利用次氧化鋅和廢銅鎘鋅渣生產(chǎn)飼料級一水硫酸鋅，發(fā)明了“鋅鹽及電解鋅除鎘新工藝”獲得國家專利，2000年榮獲湖南省優(yōu)秀專利獎。氣動混合硫化除鎘技術(shù)，多級高效組合式冷卻結(jié)晶技術(shù)獲得國家專利，使產(chǎn)品質(zhì)量在市場競爭中取得很大的優(yōu)勢，產(chǎn)品暢銷全國各地及國外市場。

本公司始終以科技為立廠之本，以質(zhì)量求生存，以創(chuàng)新求發(fā)展，以誠信聯(lián)誼國內(nèi)外用戶而拓展市場，目前已發(fā)展到生產(chǎn)一水硫酸鋅、七水硫酸鋅、硫酸錳等一系列的產(chǎn)品。

2、產(chǎn)品：硫酸鋅2.1、硫酸鋅的簡介2.1.1、硫酸鋅的性質(zhì)及用途硫酸鋅別名皓礬，英文名：Zincsulfate，CAS7733-20-0，化學(xué)式：ZnSO4，相對分子質(zhì)量：161。外觀為無色斜方晶體、顆?；蚍勰?，無氣味，味澀。熔點(diǎn)(℃)：100，相對密度(水=1)：1.957，沸點(diǎn)(℃)：>500(分解)。無色或白色結(jié)晶、顆?；蚍勰?，別名皓礬。無氣味。味澀。在干燥空氣中風(fēng)化，280℃失去全部結(jié)晶水，500℃以上分解。1g溶于0.6ml水、2.5ml甘油，不溶于乙醇。水溶液對石蕊呈酸性，pH約4.5。含1分子結(jié)晶水的較不易結(jié)塊。相對密度1.97。熔點(diǎn)100℃。純硫酸鋅在空氣中久貯不變黃，置于干燥空氣中失去水而成白色粉末。有多種水合物：在0-39℃范圍內(nèi)與水相平衡的穩(wěn)定水合物為七水硫酸鋅，39-60℃內(nèi)為6水硫酸鋅，60-100℃內(nèi)則為一水硫酸鋅。當(dāng)加熱到280℃時(shí)各種水合物完全失去結(jié)晶水，680℃時(shí)分解為硫酸氧鋅，750℃以上進(jìn)一步分解，最后在930℃左右分解為氧化鋅和三氧化硫。ZnSO4·7H2O與MSO4·7H2O（M=Mg,Fe,Mn,Co,Ni）在一定范圍內(nèi)形成混合晶體。與堿反應(yīng)生成氫氧化鋅沉淀，與鋇鹽反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀。硫酸鋅是制造鋅鋇白和鋅鹽的主要原料，也可用作印染媒染劑，木材和皮革的保存劑，也是生產(chǎn)粘膠纖維和維尼綸纖維的重要輔助原料。另外，在電鍍和電解工業(yè)中也有應(yīng)用，還可以用于制造電纜。工業(yè)中冷卻用水是最大用量水。在密閉式循環(huán)冷卻系統(tǒng)中的冷卻水對金屬不能有腐蝕和結(jié)垢，因此要進(jìn)行處理，這個(gè)過程就叫水質(zhì)穩(wěn)定，硫酸鋅在此用作水質(zhì)穩(wěn)定劑。2.2.2、硫酸鋅的生產(chǎn)原理生產(chǎn)工藝原理方程式主反應(yīng)：ZnO＋H2SO4→ZnSO4＋H2O副反應(yīng)：CuO＋H2SO4→ZnSO4＋H2OPbO＋H2SO4→PbSO4↓＋H2OMnO＋H2SO4→MnSO4＋H2OFeO＋H2SO4→FeSO4＋H2OCaO＋H2SO4→CaSO4↓＋H2O除雜原理CuSO4＋Zn→ZnSO4＋Cu↓PbSO4＋Zn→ZnSO4＋Pb↓10FeSO4＋2KMnO4＋22H2O→10Fe(OH)3↓＋K2SO4＋2MnSO4＋7H2SO43MnSO4＋KMnO4＋7H2O→5MnO(OH)2↓＋K2SO4＋2H2SO42.2.3、工藝流程工藝過程描述1、酸浸反應(yīng)在襯瓷板的反應(yīng)釜內(nèi)加入結(jié)晶工段的母液（硫酸鋅稀溶液），在攪拌下加入氧化鋅（或者含鋅礦、鋅灰，含鋅渣），調(diào)成漿狀，然后加入硫酸，隨著硫酸加入反應(yīng)釜內(nèi)溫度會慢慢上升。反應(yīng)終點(diǎn)體系的pH值控制在5.1左右，清液濃度為38波美度，溫度控制在70-80℃，反應(yīng)2小時(shí)后，體系pH值不能上升，如果上升要補(bǔ)加硫酸，否則鋅的利用率太低，反應(yīng)體系的pH值也不能太低，太低會加速設(shè)備腐蝕。反應(yīng)結(jié)束后用泥漿泵將反應(yīng)液送去板框壓濾機(jī)過濾，板框壓濾機(jī)的濾餅要用pH值為3.9-4.2的酸性水洗滌，以提高新的利用率（即降低渣中的含鋅量，要求渣中的含鋅量低于2%）。2、除雜質(zhì)濾液送去置換反應(yīng)釜，并加熱至80℃，加入鋅粉置換出銅和鉛等重金屬雜質(zhì)，然后將置換液壓濾出去置換出銅和鉛等重金屬。再將置換壓濾也送至氧化反應(yīng)器，保持溫度在80℃以上，加入高錳酸鉀并加熱至溶液呈沸騰狀態(tài)，將鐵、錳和有機(jī)物氧化。然后用99%的氧化鋅將物料pH值調(diào)整至5.1（中和過量的硫酸），反應(yīng)2小時(shí)候壓濾除去鐵和錳。結(jié)晶將上述除雜后的壓濾液送至濃縮釜，濃縮至49-52波美度，然后冷卻結(jié)晶、離心得到七水硫酸鋅，母液視情況可以返回除雜工段或酸浸工段。2.2.4工藝流程圖2014年4月23日下午，我們參觀湖南水口山有色金屬集團(tuán)有限公司第八冶煉廠（三）湖南省康華化肥工業(yè)有限責(zé)任公司1、公司介紹湖南省康華化肥工業(yè)有限責(zé)任公司始建于1971年，在九十年代初改制為私人民營企業(yè)，公司屬于中型化工廠，同時(shí)是危險(xiǎn)化工廠，在生產(chǎn)過程中需高壓31.4MPa及溫度約450℃而且會產(chǎn)生CO、NH3、H2S。公司主要產(chǎn)品為液氨和碳銨。每年可合成液氨約3000噸，碳銨約5000噸。2、產(chǎn)品：液氨及碳銨2.1、液氨及碳銨的簡介2.1.1、液氨的的性質(zhì)及用途性質(zhì):液氨為無色液體，有強(qiáng)烈刺激性氣味，極易氣化為氣氨。密度0.617g/cm3；沸點(diǎn)為－33.5℃，低于－77.7℃可成為具有臭味的無色結(jié)晶。用途：液氨主要用于生產(chǎn)硝酸、尿素和其他化學(xué)肥料，還可用作醫(yī)藥和農(nóng)藥的原料?？梢詮V泛地應(yīng)用于國防工業(yè)、有機(jī)化工、半導(dǎo)體工業(yè)、冶金工業(yè)，以及需要保護(hù)氣氛的其他工業(yè)和科學(xué)研究中。2.1.2、碳銨的的性質(zhì)及用途性質(zhì)：碳銨是一種速效氮素肥，分子式為NH4HCO3，外觀為白色結(jié)晶，易溶于水，易分解。白色單斜、斜方晶體或不規(guī)則晶體，吸濕，有氨味。密度1.573,容重0.75。易溶于水。不溶于醇和丙酮。水溶液呈堿性。熔點(diǎn)107.5℃，加熱則升華分解。不穩(wěn)定，超過20℃即開始分解。是合成氨廠的副產(chǎn)物。用途：主要用為化肥，施用時(shí)要深施蓋土以防日曬分解，保管時(shí)要放于陰涼處且勿弄破包裝袋。用于有機(jī)合成以及氣體的干燥劑。2.2、生產(chǎn)原理2.2.1液氨的生產(chǎn)原理合成氨由三個(gè)基本部分組成，即原料氣制備過程、凈化過程以及氨合成過程。以水煤氣為原料除去其中的一氧化碳、二氧化碳、硫化氫，同時(shí)除去空氣中的氧氣和惰性氣體，在高壓以及催化劑作用下合成氨，再用氨水吸收合成的氨氣，形成濃氨水。2.2.2碳銨的生產(chǎn)原理利用本廠內(nèi)的濃氨水與二氧化碳在碳化塔副塔逆流接觸生成碳化氨水，碳化氨水從碳化塔主塔頂部進(jìn)入與二氧化碳逆流接觸，生成碳酸氫銨晶漿液，經(jīng)加工處理制得碳酸氫銨。2.3、生產(chǎn)流程主要流程：(1)原料氣制備將煤和天然氣等原料制成含氫和氮的粗原料氣。對于固體原料煤和焦炭，通常采用氣化的方法制取合成氣；渣油可采用非催化部分氧化的方法獲得合成氣；對氣態(tài)烴類和石腦油，工業(yè)中利用二段蒸汽轉(zhuǎn)化法制取合成氣。(2)凈化對粗原料氣進(jìn)行凈化處理，除去氫氣和氮?dú)庖酝獾碾s質(zhì)，主要包括變換過程、脫硫脫碳過程以及氣體精制過程。①一氧化碳變換過程在合成氨生產(chǎn)中，各種方法制取的原料氣都含有CO，其體積分?jǐn)?shù)一般為12%—40%。合成氨需要的兩種組分是H2和N2，因此需要除去合成氣中的CO。變換反應(yīng)如下：CO+H2O→H2+CO2由于CO變換過程是強(qiáng)放熱過程，必須分段進(jìn)行以利于回收反應(yīng)熱，并控制變換段出口殘余CO含量。第一步是高溫變換，使大部分CO轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2和H2；第二步是低溫變換，將CO含量降至0.3%左右。CO變換反應(yīng)既是原料氣制造的繼續(xù)，又是凈化的過程，為后續(xù)脫碳過程創(chuàng)造條件。②脫硫脫碳過程各種原料制取的粗原料氣，都含有一些硫和碳的氧化物，為了防止合成氨生產(chǎn)過程催化劑的中毒，必須在氨合成工序前加以脫除，以天然氣為原料的蒸汽轉(zhuǎn)化法，第一道工序是脫硫，用以保護(hù)轉(zhuǎn)化催化劑，以重油和煤為原料的部分氧化法，根據(jù)一氧化碳變換是否采用耐硫的催化劑而確定脫硫的位置。工業(yè)脫硫方法種類很多，通常是采用物理或化學(xué)吸收的方法，常用的有低溫甲醇洗法(Rectisol)、聚乙二醇二甲醚法(Selexol)等。粗原料氣經(jīng)CO變換以后，變換氣中除H2外，還有CO2、CO和CH4等組分，其中以CO2含量最多。CO2既是氨合成催化劑的毒物，又是制造尿素、碳酸氫銨等氮肥的重要原料。因此變換氣中CO2的脫除必須兼顧這兩方面的要求。一般采用溶液吸收法脫除CO2。根據(jù)吸收劑性能的不同，可分為兩大類。一類是物理吸收法，如低溫甲醇洗法(Rectisol)，聚乙二醇二甲醚法(Selexol)，碳酸丙烯酯法。一類是化學(xué)吸收法，如熱鉀堿法，低熱耗本菲爾法，活化MDEA法，MEA法等。③氣體精制過程經(jīng)CO變換和CO2脫除后的原料氣中尚含有少量殘余的CO和CO2。為了防止對氨合成催化劑的毒害，規(guī)定CO和CO2總含量不得大于10cm3/m3(體積分?jǐn)?shù))。因此，原料氣在進(jìn)入合成工序前，必須進(jìn)行原料氣的最終凈化，即精制過程。目前在工業(yè)生產(chǎn)中，最終凈化方法分為深冷分離法和甲烷化法。深冷分離法主要是液氮洗法，是在深度冷凍(<-100℃)條件下用液氮吸收分離少量CO，而且也能脫除甲烷和大部分氬，這樣可以獲得只含有惰性氣體100cm3/m3以下的氫氮混合氣，深冷凈化法通常與空分以及低溫甲醇洗結(jié)合。甲烷化法是在催化劑存在下使少量CO、CO2與H2反應(yīng)生成CH4和H2O的一種凈化工藝，要求入口原料氣中碳的氧化物含量(體積分?jǐn)?shù))一般應(yīng)小于0.7%。甲烷化法可以將氣體中碳的氧化物(CO+CO2)含量脫除到10cm3/m3以下，但是需要消耗有效成分H2，并且增加了惰性氣體CH4的含量。甲烷化反應(yīng)如下：CO+3H2→CH4+H2OCO2+4H2→CH4+2H2O(3)氨合成將純凈的氫、氮混合氣壓縮到高壓，在催化劑的作用下合成氨。氨的合成是提供液氨產(chǎn)品的工序，是整個(gè)合成氨生產(chǎn)過程的核心部分。氨合成反應(yīng)在較高壓力和催化劑存在的條件下進(jìn)行，由于反應(yīng)后氣體中氨含量不高，一般只有10%~20%，故采用未反應(yīng)氫氮?dú)庋h(huán)的流程。(四)湖南水口山有色金屬集團(tuán)有限公司第三冶煉廠1、公司介紹湖南水口山有色金屬集團(tuán)有限公司第三冶煉廠（簡稱“三廠”），為湖南水口山有色金屬集團(tuán)有限公司的二級機(jī)構(gòu)，第三冶煉廠電鉛生長線1987年投產(chǎn)，當(dāng)時(shí)規(guī)模為電解鉛2.8萬噸每年，之后生產(chǎn)能力逐步擴(kuò)大到目前的電解鉛7.2萬噸每年。根據(jù)設(shè)計(jì)，擬建工程設(shè)有鉛電解及成品庫和銅浮渣處理兩個(gè)主要生廠車間，及其反射鍋爐、清水循環(huán)泵環(huán)，總圖運(yùn)輸?shù)容o助生產(chǎn)部門，所有聲場部門都要新建。2、產(chǎn)品：鉛2.1、鉛的簡介2.1.1、鉛的性質(zhì)及用途鉛是最軟的重金屬，也是比重較大的金屬之一，展性良好，易與其他金屬形成合金。鉛最大的特性是能吸收效射線，如X射線和γ射線等。常見的化合價(jià)+2、+4。在空氣中鉛表面會生成堿式碳酸鉛，這些化合物阻止了鉛的進(jìn)一步氧化。鉛是兩性金屬，可形成各種鉛酸鹽。鉛能與H2SO4和HCl作用在表面形成幾乎不溶的PbS04和低溫下不溶的PbCl2，防止鉛繼續(xù)被腐蝕。二價(jià)鉛的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為-0.128，電化當(dāng)量為3.8657克／(安培·小時(shí))。鉛的主要用途是制造鉛酸蓄電池，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，用于蓄電池的鉛之比重不斷增長。目前世界汽車擁有量為6.5億，而蓄電池的壽命一般只有3～4年，因此每年都要更換大量電池。而從發(fā)展來看擁有世界四分之一人口的中國，汽車擁有量只及世界平均水平的6％，還有印度等人口眾多的其他發(fā)展中國家，汽車工業(yè)也在不斷發(fā)展，因此可以肯定地說，在今后相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)，蓄電池用鉛仍將是鉛的最主要的用途。隨著技術(shù)的發(fā)展，人們還不斷地開發(fā)鉛的新用途。如制造設(shè)備用和事故用電電源的大型蓄電池，美國加利福尼亞一座40兆瓦容量的大電池裝置，約耗用2000噸鉛；用于核廢料堆存的防護(hù)外殼；一種對傳統(tǒng)的蒸汽透平發(fā)電的替代方案——液態(tài)金屬電磁流體動力學(xué)裝置(即LMMJD)正在以色列研制，其工作原理為液體金屬通過強(qiáng)磁場而產(chǎn)生電流，一座1.1兆瓦的試驗(yàn)裝置約需200噸金屬鉛作為流體；此外純鉛可吸收地震時(shí)釋放的大部分震動能量，所以鉛被用于建筑物上作防地震的減震器，也顯示出良好的前景。在最近日本的一次地震中，這種減震器經(jīng)受了檢驗(yàn)。2.2.2、電解鉛的生產(chǎn)原理鉛電解解精煉時(shí)屬于下列的電化學(xué)系統(tǒng)陰極電解液陽極Pb(純)PbSiF6.H2SiF6.H2oPb(含雜質(zhì))由于電解液的電離作用，形成Pb2+、H+陽離子和SiF62-、OH-陰離子：PbSiF6=Pb2++SiF62-H2SiF6=2H++SiF62-H2o=H++OH-由電化學(xué)系統(tǒng)分析，當(dāng)通入直流電后，各種離子將作定向運(yùn)動，陽離子奔向陰極，陰離子奔向陽極，電解液中的陰離子SiF62-、OH-向陽極移動，陽離子Pb2+和H+向陰極移動，與此同時(shí)，在電極與電解液的界面上，發(fā)生相應(yīng)的電化學(xué)反應(yīng)(即電極反應(yīng))，在陽極上可以進(jìn)行下列反應(yīng)：Pb-2e=Pb2+2OH—2e=H2O+1/2O2SiF62-—2e=SiF6同時(shí)，SiF6+H2o=H2SiF6+1/2O2實(shí)際上，在正常的電解條件下，只發(fā)生Pb—2e=Pb2+反應(yīng)，而不發(fā)生OH-和SiF62-離子的放電。在陰極上，有可能發(fā)生Pb2+和H+的放電反應(yīng)：Pb2++2e=Pb2H++2e=H2在正常的電解條件下，只發(fā)生Pb2++2e=Pb反應(yīng)，而不發(fā)生2H++2e=H2反應(yīng)。綜上所述，鉛的電解精煉主要電極反應(yīng)為：在陽極上：Pb-2e=Pb2+(氧化，進(jìn)入電解液)在陰極上：Pb2++2e=Pb(還原在電極上析出)顯然，在電解過程的進(jìn)行中，陽極會逐漸溶解變薄，陰極則會因金屬Pb的析出而逐漸變厚，陽極泥層的增厚會使槽電壓變高，過高的槽電壓會導(dǎo)致電化序在鉛以下的雜質(zhì)金屬溶解，并在陰極上析出，因此陽極泥的厚度必須加以控制。正常的陰極是平滑致密的，沿陰極長度方向存在著明顯的寬約1-1.5mm的紋路，呈鉛灰間白色，并有金屬光澤。不正常的陰極結(jié)晶呈海綿狀，疏松粗糙且發(fā)黑色，有時(shí)長樹枝毛刺，或圓頭粒狀、瘤狀的疙瘩。陰極的異常結(jié)晶不僅影響到它的質(zhì)量，而是導(dǎo)致電流效率的下降。陰極的結(jié)晶受下列因素的影響：1、電解液中鉛離子的濃度鉛離子的濃度過高會使陰極結(jié)晶粗糙，過低則又會使海綿狀結(jié)晶產(chǎn)生，而且隨電流密度的增大而加劇。海綿狀結(jié)晶疏松多孔，極易脫落，一般生產(chǎn)中Pb2+濃度控制在80-120g/L為宜。2、電解液含酸當(dāng)電解液中游離硅氟酸太低時(shí)，也會惡化陰極結(jié)晶條件，甚至產(chǎn)生海綿狀結(jié)晶。3、添加劑加入添加劑，在電極上吸附時(shí)，使得界面反應(yīng)的不可遞性增大。結(jié)晶過電位增大，為形成數(shù)目眾多且尺寸小的晶核創(chuàng)造條件，添加劑是使鉛電解精煉得以正常進(jìn)行的極重要因素。加入膠質(zhì)添加劑大大地改善了陰極的結(jié)晶狀態(tài)，能對任何原因造成的陰極不規(guī)則結(jié)晶起到不同程度的抑制作用。析出鉛的強(qiáng)度也與電解液含膠量有關(guān)，膠多則硬少則軟。為了使添加劑獲得最好效果，一般采用膠合添加劑，其種類和配比一般需要通過實(shí)驗(yàn)確定。4、電力線分布電力線集中處結(jié)晶變壞，陽極邊緣常因電力線密集而出現(xiàn)樹枝狀或羊齒狀結(jié)晶。為消除此狀，通常陰極尺寸作得比陽極稍大，電解生產(chǎn)操作中，若陰極和陽極的位置沒有對正，也會