再造漢明

第90章 砷 鉻 鈷

潘益飛說道:“潭山硫鐵礦中金、銀、銅的含量比鉛鋅礦少,銅的含量是0.076%,銀的含量是90克/噸,金的含量是0.066克/噸。”然後,輕聲對貝喜魯說道:“這兩個礦簡直就是給我們送錢的。”

劉雲龍說道:“提煉金銀的事,要保密。官府一旦知道我們提煉了很多金銀,稅率會提高到30%。”

潘益飛說道:“這個知道,我們提煉金銀的事是不能說出去的。”

在後世,礦石中銅的含量在0.4%以上可稱為銅礦,銀的含量在150克/噸以上可稱為銀礦,金的含量在0.3克/噸以上可稱為金礦。

大華公司開採的小茅山鉛鋅礦,如每年開採1萬噸礦石的話,按85%的回收率,就能提取765噸鉛、1100噸鋅、13.6噸銅、1360公斤銀(3.67萬兩)、1190克黃金(32兩)。開採的潭山硫鐵礦,如每年開採1萬噸礦石的話,除了提取硫磺、製備硫酸外,能提取6.46噸銅、765公斤銀(2.06萬兩)、561克黃金(15.12兩)。這樣,小茅山鉛鋅礦和潭山硫鐵礦一年可鍊銅20.06噸,合3.37萬斤(明代斤),目前銅含量為80%的黃銅價格是230文/斤(2500文合1兩白銀),提取的銅即使按這個價格計算,3.37萬斤銅產值至少有3107兩白銀,如算上硫、鉛、鋅、鐵、金、銀及其它貴重金屬,這2個礦創造的產值至少5萬兩。

劉雲龍心想,怪不得後世開採小茅山鉛鋅礦的吳縣銅礦是利稅大戶,光福的幾個鄉鎮企業靠開採硫鐵礦發財,連潘益飛也說這兩個礦是“給我們送錢的”,今後還有玉屏山的鉛鋅礦可開採,可提煉的銅、金、銀更多。

潭山硫鐵礦還含有鉈、鈷、鉬等,小茅山鉛鋅礦中還含有鉈、鎵、鍺等,接下來潘益飛領著劉雲龍、貝喜魯來到提煉“鉈”的爐前。

鉈主要從硫鐵礦制硫磺、硫酸的煙塵及熔鍊鉛鋅礦的煙塵中提取,在這些煙塵中,鉈主要以氧化鉈、硫酸鹽的形式存在。

工人們把收集的煙塵加入稀硫酸,先過濾掉硫酸鉛等雜質,再加入鹽酸溶液,利用鋅、銅、鎳、鍺、鎘、銦的氯化物並不沉澱的特性,得到沉澱物氯化鉈。將氯化鉈加入硫酸溶液,生成硫酸鉈和氯化氫氣體。向硫酸鉈溶液中加入鋅粉後,得到鉈。

貝喜魯問道:“我們提取的鉈,派什麼用?”

劉雲龍說道:“化工生產中會大量使用各種酸,用鉈與鉛、錫熔制的合金可以抵禦酸的腐蝕,今後很多酸的容器、管道就用這種合金來製作。”然後對貝喜魯說道:“我們再去看看是怎麼提煉鈷、鉻、鉬的。”

鈷沒有單獨的鈷礦,大多伴生於硫鐵礦、黃銅礦、鉛鋅礦、錳礦中。鉬除了存在於輝鉬礦中外,也大量伴生於硫鐵礦、黃銅礦、銅金礦、鉛鋅礦、鎢礦、鉍礦中。大華公司提煉了鈷、鉬後,主要用於生產合金鋼,也用於生產顏料氧化鈷。

潘益飛說道:“邊上那個爐子就在提煉鈷、鉬。鈷的提煉就是根據上次劉總說的法子提煉的,我們在提煉鈷時,還根據劉總寫的書,同時提煉鉬。”

他們視察的爐子是利用硫鐵礦制硫磺、制硫酸的礦渣來提取鈷、鉬的。礦渣用鐵塊去除四氧化三鐵後,再向礦渣中加入碳粉,加溫到1000℃。礦渣中的鋅被碳粉還原,由於鋅的沸點是906℃,在1000℃下,絕大部分鋅變成鋅蒸氣被排放後回收。將爐渣冷卻後,在礦渣中加入氫氧化鈉溶液,氧化鈷、氧化鉬分別與氫氧化鈉反應生成鈷酸鈉、鉬酸鈉,去除錳、鐵、銅、鋅等雜質的沉澱物,向濾液中加入鹽酸,鉬酸鈉與鹽酸反應生成微溶於水的鉬酸,過濾後得到鉬酸。將鉬酸加熱到600℃,鉬酸分解為三氧化鉬,通入氫氣還原三氧化鉬,就得到單質鉬。

向濾液中加入硫酸、氨水,浸出硫酸鈷粗液。在硫酸鈷粗液中,加入四氧化二磷、氫氧化鈉,進一步除去溶液中的錳、鐵、銅、鋅等雜質後,得到較純的硫酸鈷溶液,再加入草酸銨,得到草酸鈷沉澱物。將草酸鈷烘乾、加熱後生成氧化鈷。將製得的氧化鈷中通入一氧化碳,鈷就被還原成單質鈷。

劉雲龍接著視察鉻、鎢、鎳的提煉。鉻、鎢、鎳的提煉主要從徽州的鉻鐵礦、鎢鐵礦、蛇紋石中提煉,提煉的鉻、鎢、鎳將用於煉製合金鋼。

鉻鐵礦經精選後可直接用於煉鉻鋼,不必提煉單質鉻後再煉鉻鋼。鍊鋼廠的煉鉻爐主要是製備三氧化二鉻,提取單質鉻。

在鉻鐵礦礦粉中,加入純鹼、石灰石,在1150℃下將鉻鐵礦熔化,冷卻後將熔融物用水浸取、過濾,得到含雜質的鉻酸鈉。在鉻酸鈉中加入硫酸,調整PH在7—8時,雜質氫氧化鋁、氫氧化鎂沉澱,過濾後,向濾液中再加入硫酸,調整PH為4左右,加熱,溶液中的硫酸鈉結晶出來,過濾後得到純度較高的重鉻酸鈉溶液,然後冷卻,得到重鉻酸鈉晶體。

在95℃的重鉻酸鈉溶液中加入硫化鈉,生成氫氧化鉻沉澱物,將氫氧化鉻放入窯爐中焙燒到1300攝氏度,就得到三氧化二鉻。

為提取單質金屬鉻,將三氧化二鉻與焦炭混合後,採用碳還原法就得到了金屬鉻。

貝喜魯問道:“這個鉻除了可以煉鉻鋼,還有別的用處嗎?”

劉雲龍說道:“三氧化二鉻本身綠色顏料,稱為鉻綠。將來有了鐵藍後,把鉻綠與鐵藍混合,就是鉛鉻綠顏料。把重鉻酸鈉與硝酸鉛反應制得的鉻酸鉛,是一種黃色顏料,俗稱鉻黃顏料。這幾種顏料就能賺大把大把錢。今後,金屬鉻可以用來製作鐵鉻鈷磁鐵。”

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