2021年第2期目录
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    重有色金属
  • 钟文,衷水平,唐定,迟晓鹏
    摘要:
    利用紫金山低品位硫化铜矿,研究了微裂纹对铜生物浸出效果的影响。分别利用颚式破碎机、对辊破碎机和高压辊磨机对硫化铜矿进行破碎,采用体式显微镜,扫描电镜、核磁共振岩心成像系统和比表面积分析仪对矿石微裂纹及孔隙度进行观察统计与表征。结果表明,高压辊磨较颚式破碎和对辊破碎可以产生更多的微裂纹,同时高压辊磨破碎铜矿样品的孔隙度均高于颚式破碎和对辊破碎。-1.7 mm粒级铜矿样品摇瓶浸出试验表明,由于高压辊磨破碎样品的比表面积和孔隙度更大,铜矿物与浸出液接触更加充分,浸出效果比颚式破碎和对辊破碎好。另外,-6.7+3.35 mm粒级铜矿样品生物柱浸试验结果表明,含有更多微裂纹的高压辊磨破碎样品铜浸出率比颚式破碎提高9.10~15.43个百分点,比对辊破碎提高3.12~9.45个百分点。
  • 高威,张强,张震,李金展
    摘要:
    采用E-E与PBM模型耦合,探究不同搅拌速速率、通气速率、液体黏度下搅拌釜内气-液两相流体力学特性。重点模拟和讨论不同搅拌速率、通气速率、液体黏度下瞬态气含率、液体速度、气泡直径分布等气-液两相流体力学参数,使密闭搅拌釜内气-液两相流体运动状态可视化,为湿法冶金气-液搅拌过程优化操作条件 提供指导。
  • 张国华,朱北平,陈先友,姚应雄,成世雄,李云,李科
    摘要:
    湿法炼锌已成为锌冶炼的主流趋势,铁闪锌矿作为当今锌冶炼的主要原料,铁的分离成为其在湿法炼锌过程中的关键环节,湿法炼锌工艺流程的选择很大程度上就是锌铁分离方法的选择。阐述了铁闪锌矿在湿法炼锌过程中几种主要的锌铁分离方法及其工艺原理、工艺控制条件、主要经济技术指标,并且分析了工艺的优缺点,为湿法炼锌企业锌铁分离方法的选择和运用提供依据。
  • 郭亚光,李东波,梁帅表,马登,王云
    摘要:
    采用化学分析、X射线衍射、扫描电镜微观分析三种方法分析铜熔炼渣的基础物化性质;利用热力学计算软件对铜熔炼渣中所需回收金属化合物进行理论计算,使用100 kW感应炉及碳化硅石墨坩埚进行10 kg级铜熔炼渣综合回收有价金属试验。结果表明,铜熔炼渣中有91.06%的Cu以硫化物状态存在,在无烟煤配比10%、黄铁矿配比10%条件下,保温120 min,获得尾渣中Cu、Pb、Zn含量分别为0.28%、0.013%、0.0062%;为搭配处理炼铜烟尘和更经济的综合回收,无烟煤配比3%、黄铁矿配比3%,搭配处理6%炼铜烟尘,保温70 min,实现尾渣中Cu、Pb、Zn含量分别为0.39%、0.049%、0.028%。
  • 张俊峰
    摘要:
    含砷金铜精矿火法熔炼电尘灰是铜冶炼熔炼车间产出的中间产物,成分复杂,较难处理,属于典型危废。以山东某冶炼公司含砷金铜矿熔炼产出的中间产物电尘灰为原料,采用双氧水为氧化剂进行酸性氧化浸出,最佳浸出工艺条件为:双氧水用量120 kg/t、酸性氧化浸出时间2 h、浸出温度80 ℃、酸度60 g/L,铜和砷的浸出率分别达到92.30%、87.50%以上。为铜冶炼企业湿法处理电尘灰提供了一条新途径。
  • 张立川,石剑锋,刘林红,桑冬一,NYI Nyi,盛汝国
    摘要:
    针对缅甸莱比塘辉铜矿生物堆浸场生产,建立了完整的翻堆作业技术体系,包括作业节点判定、翻堆工艺、过程控制、效果评价等,通过机械手段将矿堆内部结构重组,改善渗滤性和浸出效果,稳定矿堆地质结构。对9个单元堆进行了翻堆作业,日均浸出速率平均增加0.86~4.09倍,浸出铜产量净增2 648.38 t,经济收益增加总计17 739 547美元,产量和经济效益均非常明显。
  • 张爱青,王振文,江培海,尹 飞,阮书锋,叶圣毅
    摘要:
    在氯化钴密闭电解生产实践中,针对氯气吸收副产次氯酸钠运行存在的问题进行工艺研究、设备优化、增加自动控制系统。通过进气温度、吸收温度、吸收液余碱浓度对氯气吸收的影响试验,确定了氯气吸收控制条件及吸收终点的pH与氧化还原电位和电导率的关系;吸收系统增加了吸收系统温度自动控制,吸收终点的pH、氧化还原电位、电导率联合控制系统,有效提高了氯气吸收系统的运行稳定性,保证了次氯酸钠的产品品质。改造后氯气吸收系统运行稳定,次氯酸钠产品质量得到明显提高,有效氯12%~14%、余碱0.6%~1.0%,每吨钴的液碱(32%)消耗降低了260 kg,有效降低了生产的成本,提高了企业的经济效益和市场竞争力。
  • 李良斌,代红坤,李强,易超,张朝文
    摘要:
    简要介绍了旋浮熔炼+旋浮吹炼与富氧侧吹熔炼+多枪顶吹连续吹炼工艺流程,通过对比分析这两种工艺的生产技术指标、造渣熔剂消耗、冶炼能耗和杂质元素适应性,阐明了它们各自的工艺特点,为我国后续新建或升级改造铜冶炼项目的工艺选择提供参考。
  • 轻有色金属
  • 雷显权,潘晓林,莫晓东,王飞
    摘要:
    富云母高岭石铝土矿具有铝高、硅高和铝硅比低的特点,为有效开发利用该类型铝土矿,了解拜耳法溶出氧化铝工艺的适应性,获得适宜的溶出条件并提高溶出率,采用高压盐浴溶出试验研究溶出温度、溶出时间、循环母液苛性碱浓度、石灰添加量、矿石粒度和配料分子比对氧化铝溶出性能的影响。结果表明:该铝土矿适合采用拜耳法溶出,适宜溶出条件为:溶出温度260~280 ℃、溶出时间60 min以上、循环母液苛性碱浓度220~240 g/L、石灰添加量9%、矿石粒度0.28 mm、配料分子比1.35~1.45。在此条件下,氧化铝实际溶出率达72%以上,相对溶出率达96%~98%。
  • 刘风琴,李爱杰,李荣斌,杨新,吴泽港
    摘要:
    针对我国铝电解工业每年约产生60万t过剩铝电解质的全元素资源化利用进行了研究。在分析铝电解质化学成分和物相组成的基础上,研究了有效氧化钙添加量对铝电解质钙化焙烧反应的影响,揭示了铝电解质钙化焙烧产物在碱性溶液中的浸出及反应产物。试验结果表明:有效氧化钙添加量为40%~50%的条件下进行钙化焙烧反应并在碱液中浸出,铝电解质中的铝、钠、氟元素回收率分别为93.35%、90.21%、90.53%,实现铝电解质中的氟、钠、铝、钙等多组分有价元素的资源化利用。
  • 柳林,刘磊,张亮,王威,刘红召,曹耀华
    摘要:
    采用氯化焙烧—水浸的方法从某Li2O品位为3.23%的锂云母浮选精矿中回收锂,考察了焙烧过程中氯化剂用量、焙烧温度、焙烧时间,浸出过程中液固比、浸出温度、浸出时间对Li2O浸出率的影响。结果表明:在CaCl2用量为锂云母精矿质量的3/4,焙烧温度900 ℃,焙烧时间40 min,焙烧渣在液固比3︰1,室温浸出40 min的条件下,Li2O浸出率可达到95.36%,回收效果较好。
  • 武国宝
    摘要:
    从提高稀释浆液的αk和苛性碱浓度Na2OK、降低溶液中氧化铝的过饱和度,以及在溶出过程中添加石灰改变赤泥成分等方面进行了提高三水铝石矿溶出后稀释浆液稳定性的试验研究。试验结果表明,对于试验所用的铝土矿,通过适当提高溶出液αk和稀释Na2OK以及在溶出过程添加0.5%的石灰都能够有效提高拜耳法溶出后稀释浆液的稳定性,从而为减少赤泥分离过程的氧化铝水解损失奠定了基础。
  • 稀贵金属
  • 伍赠玲,范道焱,王乾坤,林炜
    摘要:
    针对矿区所在地的地表水和地下水盐度高、淡化水生产成本高、影响难处理金矿资源的利用问题,采用矿山含氯高盐水,对高碱性脉石难处理金矿进行次氯酸钠氧化—氰化提金试验,考查了次氯酸钠用量、氧化时间、氰化工艺等对金浸出率的影响。次氯酸钠用量94.5 kg/t以上氧化处理2~4 h后,金浸出率从直接氰化浸出的26.8%升高至88.1%~97.6%,氰化尾渣金品位降至0.07~0.36 g/t。
  • 材料与设备
  • 杨长征,张正华,曾庆仪
    摘要:
    运用放电等离子烧结方法(SPS)制备TiZrVMo合金,并通过控制不同的烧结温度获得了不同力学特性与组织结构的试样。测试结果表明,对合金烧结处理后其基体中形成了包含BCC与FCC两种晶体结构,BCC组织形成了比FCC组织更高的衍射峰。当烧结温度增加后,晶粒尺寸呈现增大的现象,塑性先增大后降低。经过1 100 ℃烧结得到的试样压缩屈服强度为1 501.4 MPa,塑性应变31.4%。随着烧结温度的增加,屈服强度先减少后增加,塑性应变先增大后减小。当烧结温度上升后,合金材料从准脆性断裂逐渐转变为微孔聚集型断裂,之后形成了大尺寸晶粒并发生沿晶断裂的现象,呈现脆性解理断裂的特点。
  • 环境工程
  • 刘风琴,杨新,张拥军,李荣斌,李爱杰
    摘要:
    废阴极炭块是铝电解槽大修时产生的危险固体废弃物,由于长期受到电解质的侵蚀而含有大量可溶性氟化物,堆存或填埋处理将造成严重的环境污染。主要研究了废阴极炭块中氟化钠的浸出动力学,揭示了温度、粒度、液固比等因素对铝电解废阴极炭块中氟化钠浸出的影响。结果表明:在液固比25 mL/g、温度85 ℃、粒度0.058~0.075 mm的条件下浸出1 h,可溶氟浸出率可达98.9%,浸出渣中可溶氟含量为83.53 mg/L,低于100 mg/L的安全排放标准,可实现废阴极炭块的无害化处理;浸出过程符合固体膜层内扩散控制的收缩核模型,表观活化能为8.97 kJ/mol。
  • 谢雪珍,叶有明,陶利婷,廖文娟,胡华钰,黄孟鲜
    摘要:
    以经碱和醇预处理过的甘蔗渣为原料,采用戊二醛为交联剂,均苯四甲酸二酐(PMDA)为改性剂,对甘蔗渣纤维进行羧基化改性,并用于冶金废水中铅的吸附。结果表明,甘蔗渣改性最佳工艺条件为:戊二醛浓度1%、PMDA添加量5%、液固比8︰1、改性温度60 ℃。红外光谱分析表明甘蔗渣中引入了苯环和羧基基团,戊二醛和PMDA成功改性甘蔗渣。SEM发现改性后的甘蔗渣形成了交联状,表面积增大。最佳吸附条件:吸附时间2.0 h、吸附温度20 ℃、溶液pH=4,溶液中Pb的初始浓度70 mg/L,Pb吸附率可达到98.8%。
  • 高晨,陈萍,包准,王立章,李鹏
    摘要:
    水体Cr(Ⅵ)污染因污染物来源广泛、毒性强,易形成水体-土壤复合污染,其绿色、低成本达标治理已成为国内外环保工作者关注的热点及难点问题。采用电絮凝工艺进行废水中Cr(Ⅵ)污染去除,探索液相pH、槽电压、电解质浓度及初始Cr(Ⅵ)浓度对电絮凝Cr(Ⅵ)去除效率的影响,并通过对所得沉淀絮体的微观形貌、元素分布及物相组成分析,阐明Cr(Ⅵ)电絮凝沉淀去除机理。结果表明,Cr(Ⅵ)电絮凝去除的最佳工艺条件为液相pH=6.0,槽电压3.0 V,电解质浓度2.0%,在此条件下,初始浓度10.0 mg/L的含铬废水,经12.0 min电絮凝反应,出水铬浓度为0.018 mg/L,去除效率达99.98%,满足饮用水Cr(Ⅵ)排放限值。机理分析研究表明,废水中的Cr(Ⅵ)经Fe2+还原为Cr(Ⅲ)后,以CrOOH与Cr(OH)3的形式经铁的氧化物/氢氧化物载带沉淀而去除。电絮凝工艺治理水体Cr(Ⅵ)污染具有去除效率高、速率快、污泥产生量低的特点,可为水体Cr(Ⅵ)污染的治理提供技术支持。
  • 冶金史
  • 崔春鹏,李延祥,李辰元,谭宇辰,宫希成
    摘要:
    对皖南地区的早期矿冶遗址进行综合考察研究,发现存在着配制锡青铜、砷青铜、锑青铜的3种合金技术。青铜冶炼流程为两步法,所用铜料、砷料、锑料应来自当地,锡料推测来自长江中游的赣北且主要以锡砂形式添加。研究还发现,以皖南为代表的长江下游是中国早期又一处重要的砷青铜冶金区,其生产流行的资源背景应与该地区缺乏锡矿有关。研究进一步预示长江流域存在着相当规模且独具特色的早期青铜冶金业,而与黄河流域的中原地区有明显区别。
    重有色金属
  • 钟文,衷水平,唐定,迟晓鹏
    摘要:
    利用紫金山低品位硫化铜矿,研究了微裂纹对铜生物浸出效果的影响。分别利用颚式破碎机、对辊破碎机和高压辊磨机对硫化铜矿进行破碎,采用体式显微镜,扫描电镜、核磁共振岩心成像系统和比表面积分析仪对矿石微裂纹及孔隙度进行观察统计与表征。结果表明,高压辊磨较颚式破碎和对辊破碎可以产生更多的微裂纹,同时高压辊磨破碎铜矿样品的孔隙度均高于颚式破碎和对辊破碎。-1.7 mm粒级铜矿样品摇瓶浸出试验表明,由于高压辊磨破碎样品的比表面积和孔隙度更大,铜矿物与浸出液接触更加充分,浸出效果比颚式破碎和对辊破碎好。另外,-6.7+3.35 mm粒级铜矿样品生物柱浸试验结果表明,含有更多微裂纹的高压辊磨破碎样品铜浸出率比颚式破碎提高9.10~15.43个百分点,比对辊破碎提高3.12~9.45个百分点。
  • 高威,张强,张震,李金展
    摘要:
    采用E-E与PBM模型耦合,探究不同搅拌速速率、通气速率、液体黏度下搅拌釜内气-液两相流体力学特性。重点模拟和讨论不同搅拌速率、通气速率、液体黏度下瞬态气含率、液体速度、气泡直径分布等气-液两相流体力学参数,使密闭搅拌釜内气-液两相流体运动状态可视化,为湿法冶金气-液搅拌过程优化操作条件 提供指导。
  • 张国华,朱北平,陈先友,姚应雄,成世雄,李云,李科
    摘要:
    湿法炼锌已成为锌冶炼的主流趋势,铁闪锌矿作为当今锌冶炼的主要原料,铁的分离成为其在湿法炼锌过程中的关键环节,湿法炼锌工艺流程的选择很大程度上就是锌铁分离方法的选择。阐述了铁闪锌矿在湿法炼锌过程中几种主要的锌铁分离方法及其工艺原理、工艺控制条件、主要经济技术指标,并且分析了工艺的优缺点,为湿法炼锌企业锌铁分离方法的选择和运用提供依据。
  • 郭亚光,李东波,梁帅表,马登,王云
    摘要:
    采用化学分析、X射线衍射、扫描电镜微观分析三种方法分析铜熔炼渣的基础物化性质;利用热力学计算软件对铜熔炼渣中所需回收金属化合物进行理论计算,使用100 kW感应炉及碳化硅石墨坩埚进行10 kg级铜熔炼渣综合回收有价金属试验。结果表明,铜熔炼渣中有91.06%的Cu以硫化物状态存在,在无烟煤配比10%、黄铁矿配比10%条件下,保温120 min,获得尾渣中Cu、Pb、Zn含量分别为0.28%、0.013%、0.0062%;为搭配处理炼铜烟尘和更经济的综合回收,无烟煤配比3%、黄铁矿配比3%,搭配处理6%炼铜烟尘,保温70 min,实现尾渣中Cu、Pb、Zn含量分别为0.39%、0.049%、0.028%。
  • 张俊峰
    摘要:
    含砷金铜精矿火法熔炼电尘灰是铜冶炼熔炼车间产出的中间产物,成分复杂,较难处理,属于典型危废。以山东某冶炼公司含砷金铜矿熔炼产出的中间产物电尘灰为原料,采用双氧水为氧化剂进行酸性氧化浸出,最佳浸出工艺条件为:双氧水用量120 kg/t、酸性氧化浸出时间2 h、浸出温度80 ℃、酸度60 g/L,铜和砷的浸出率分别达到92.30%、87.50%以上。为铜冶炼企业湿法处理电尘灰提供了一条新途径。
  • 张立川,石剑锋,刘林红,桑冬一,NYI Nyi,盛汝国
    摘要:
    针对缅甸莱比塘辉铜矿生物堆浸场生产,建立了完整的翻堆作业技术体系,包括作业节点判定、翻堆工艺、过程控制、效果评价等,通过机械手段将矿堆内部结构重组,改善渗滤性和浸出效果,稳定矿堆地质结构。对9个单元堆进行了翻堆作业,日均浸出速率平均增加0.86~4.09倍,浸出铜产量净增2 648.38 t,经济收益增加总计17 739 547美元,产量和经济效益均非常明显。
  • 张爱青,王振文,江培海,尹 飞,阮书锋,叶圣毅
    摘要:
    在氯化钴密闭电解生产实践中,针对氯气吸收副产次氯酸钠运行存在的问题进行工艺研究、设备优化、增加自动控制系统。通过进气温度、吸收温度、吸收液余碱浓度对氯气吸收的影响试验,确定了氯气吸收控制条件及吸收终点的pH与氧化还原电位和电导率的关系;吸收系统增加了吸收系统温度自动控制,吸收终点的pH、氧化还原电位、电导率联合控制系统,有效提高了氯气吸收系统的运行稳定性,保证了次氯酸钠的产品品质。改造后氯气吸收系统运行稳定,次氯酸钠产品质量得到明显提高,有效氯12%~14%、余碱0.6%~1.0%,每吨钴的液碱(32%)消耗降低了260 kg,有效降低了生产的成本,提高了企业的经济效益和市场竞争力。
  • 李良斌,代红坤,李强,易超,张朝文
    摘要:
    简要介绍了旋浮熔炼+旋浮吹炼与富氧侧吹熔炼+多枪顶吹连续吹炼工艺流程,通过对比分析这两种工艺的生产技术指标、造渣熔剂消耗、冶炼能耗和杂质元素适应性,阐明了它们各自的工艺特点,为我国后续新建或升级改造铜冶炼项目的工艺选择提供参考。
  • 轻有色金属
  • 雷显权,潘晓林,莫晓东,王飞
    摘要:
    富云母高岭石铝土矿具有铝高、硅高和铝硅比低的特点,为有效开发利用该类型铝土矿,了解拜耳法溶出氧化铝工艺的适应性,获得适宜的溶出条件并提高溶出率,采用高压盐浴溶出试验研究溶出温度、溶出时间、循环母液苛性碱浓度、石灰添加量、矿石粒度和配料分子比对氧化铝溶出性能的影响。结果表明:该铝土矿适合采用拜耳法溶出,适宜溶出条件为:溶出温度260~280 ℃、溶出时间60 min以上、循环母液苛性碱浓度220~240 g/L、石灰添加量9%、矿石粒度0.28 mm、配料分子比1.35~1.45。在此条件下,氧化铝实际溶出率达72%以上,相对溶出率达96%~98%。
  • 刘风琴,李爱杰,李荣斌,杨新,吴泽港
    摘要:
    针对我国铝电解工业每年约产生60万t过剩铝电解质的全元素资源化利用进行了研究。在分析铝电解质化学成分和物相组成的基础上,研究了有效氧化钙添加量对铝电解质钙化焙烧反应的影响,揭示了铝电解质钙化焙烧产物在碱性溶液中的浸出及反应产物。试验结果表明:有效氧化钙添加量为40%~50%的条件下进行钙化焙烧反应并在碱液中浸出,铝电解质中的铝、钠、氟元素回收率分别为93.35%、90.21%、90.53%,实现铝电解质中的氟、钠、铝、钙等多组分有价元素的资源化利用。
  • 柳林,刘磊,张亮,王威,刘红召,曹耀华
    摘要:
    采用氯化焙烧—水浸的方法从某Li2O品位为3.23%的锂云母浮选精矿中回收锂,考察了焙烧过程中氯化剂用量、焙烧温度、焙烧时间,浸出过程中液固比、浸出温度、浸出时间对Li2O浸出率的影响。结果表明:在CaCl2用量为锂云母精矿质量的3/4,焙烧温度900 ℃,焙烧时间40 min,焙烧渣在液固比3︰1,室温浸出40 min的条件下,Li2O浸出率可达到95.36%,回收效果较好。
  • 武国宝
    摘要:
    从提高稀释浆液的αk和苛性碱浓度Na2OK、降低溶液中氧化铝的过饱和度,以及在溶出过程中添加石灰改变赤泥成分等方面进行了提高三水铝石矿溶出后稀释浆液稳定性的试验研究。试验结果表明,对于试验所用的铝土矿,通过适当提高溶出液αk和稀释Na2OK以及在溶出过程添加0.5%的石灰都能够有效提高拜耳法溶出后稀释浆液的稳定性,从而为减少赤泥分离过程的氧化铝水解损失奠定了基础。
  • 稀贵金属
  • 伍赠玲,范道焱,王乾坤,林炜
    摘要:
    针对矿区所在地的地表水和地下水盐度高、淡化水生产成本高、影响难处理金矿资源的利用问题,采用矿山含氯高盐水,对高碱性脉石难处理金矿进行次氯酸钠氧化—氰化提金试验,考查了次氯酸钠用量、氧化时间、氰化工艺等对金浸出率的影响。次氯酸钠用量94.5 kg/t以上氧化处理2~4 h后,金浸出率从直接氰化浸出的26.8%升高至88.1%~97.6%,氰化尾渣金品位降至0.07~0.36 g/t。
  • 材料与设备
  • 杨长征,张正华,曾庆仪
    摘要:
    运用放电等离子烧结方法(SPS)制备TiZrVMo合金,并通过控制不同的烧结温度获得了不同力学特性与组织结构的试样。测试结果表明,对合金烧结处理后其基体中形成了包含BCC与FCC两种晶体结构,BCC组织形成了比FCC组织更高的衍射峰。当烧结温度增加后,晶粒尺寸呈现增大的现象,塑性先增大后降低。经过1 100 ℃烧结得到的试样压缩屈服强度为1 501.4 MPa,塑性应变31.4%。随着烧结温度的增加,屈服强度先减少后增加,塑性应变先增大后减小。当烧结温度上升后,合金材料从准脆性断裂逐渐转变为微孔聚集型断裂,之后形成了大尺寸晶粒并发生沿晶断裂的现象,呈现脆性解理断裂的特点。
  • 环境工程
  • 刘风琴,杨新,张拥军,李荣斌,李爱杰
    摘要:
    废阴极炭块是铝电解槽大修时产生的危险固体废弃物,由于长期受到电解质的侵蚀而含有大量可溶性氟化物,堆存或填埋处理将造成严重的环境污染。主要研究了废阴极炭块中氟化钠的浸出动力学,揭示了温度、粒度、液固比等因素对铝电解废阴极炭块中氟化钠浸出的影响。结果表明:在液固比25 mL/g、温度85 ℃、粒度0.058~0.075 mm的条件下浸出1 h,可溶氟浸出率可达98.9%,浸出渣中可溶氟含量为83.53 mg/L,低于100 mg/L的安全排放标准,可实现废阴极炭块的无害化处理;浸出过程符合固体膜层内扩散控制的收缩核模型,表观活化能为8.97 kJ/mol。
  • 谢雪珍,叶有明,陶利婷,廖文娟,胡华钰,黄孟鲜
    摘要:
    以经碱和醇预处理过的甘蔗渣为原料,采用戊二醛为交联剂,均苯四甲酸二酐(PMDA)为改性剂,对甘蔗渣纤维进行羧基化改性,并用于冶金废水中铅的吸附。结果表明,甘蔗渣改性最佳工艺条件为:戊二醛浓度1%、PMDA添加量5%、液固比8︰1、改性温度60 ℃。红外光谱分析表明甘蔗渣中引入了苯环和羧基基团,戊二醛和PMDA成功改性甘蔗渣。SEM发现改性后的甘蔗渣形成了交联状,表面积增大。最佳吸附条件:吸附时间2.0 h、吸附温度20 ℃、溶液pH=4,溶液中Pb的初始浓度70 mg/L,Pb吸附率可达到98.8%。
  • 高晨,陈萍,包准,王立章,李鹏
    摘要:
    水体Cr(Ⅵ)污染因污染物来源广泛、毒性强,易形成水体-土壤复合污染,其绿色、低成本达标治理已成为国内外环保工作者关注的热点及难点问题。采用电絮凝工艺进行废水中Cr(Ⅵ)污染去除,探索液相pH、槽电压、电解质浓度及初始Cr(Ⅵ)浓度对电絮凝Cr(Ⅵ)去除效率的影响,并通过对所得沉淀絮体的微观形貌、元素分布及物相组成分析,阐明Cr(Ⅵ)电絮凝沉淀去除机理。结果表明,Cr(Ⅵ)电絮凝去除的最佳工艺条件为液相pH=6.0,槽电压3.0 V,电解质浓度2.0%,在此条件下,初始浓度10.0 mg/L的含铬废水,经12.0 min电絮凝反应,出水铬浓度为0.018 mg/L,去除效率达99.98%,满足饮用水Cr(Ⅵ)排放限值。机理分析研究表明,废水中的Cr(Ⅵ)经Fe2+还原为Cr(Ⅲ)后,以CrOOH与Cr(OH)3的形式经铁的氧化物/氢氧化物载带沉淀而去除。电絮凝工艺治理水体Cr(Ⅵ)污染具有去除效率高、速率快、污泥产生量低的特点,可为水体Cr(Ⅵ)污染的治理提供技术支持。
  • 冶金史
  • 崔春鹏,李延祥,李辰元,谭宇辰,宫希成
    摘要:
    对皖南地区的早期矿冶遗址进行综合考察研究,发现存在着配制锡青铜、砷青铜、锑青铜的3种合金技术。青铜冶炼流程为两步法,所用铜料、砷料、锑料应来自当地,锡料推测来自长江中游的赣北且主要以锡砂形式添加。研究还发现,以皖南为代表的长江下游是中国早期又一处重要的砷青铜冶金区,其生产流行的资源背景应与该地区缺乏锡矿有关。研究进一步预示长江流域存在着相当规模且独具特色的早期青铜冶金业,而与黄河流域的中原地区有明显区别。
    重有色金属
  • 钟文,衷水平,唐定,迟晓鹏
    摘要:
    利用紫金山低品位硫化铜矿,研究了微裂纹对铜生物浸出效果的影响。分别利用颚式破碎机、对辊破碎机和高压辊磨机对硫化铜矿进行破碎,采用体式显微镜,扫描电镜、核磁共振岩心成像系统和比表面积分析仪对矿石微裂纹及孔隙度进行观察统计与表征。结果表明,高压辊磨较颚式破碎和对辊破碎可以产生更多的微裂纹,同时高压辊磨破碎铜矿样品的孔隙度均高于颚式破碎和对辊破碎。-1.7 mm粒级铜矿样品摇瓶浸出试验表明,由于高压辊磨破碎样品的比表面积和孔隙度更大,铜矿物与浸出液接触更加充分,浸出效果比颚式破碎和对辊破碎好。另外,-6.7+3.35 mm粒级铜矿样品生物柱浸试验结果表明,含有更多微裂纹的高压辊磨破碎样品铜浸出率比颚式破碎提高9.10~15.43个百分点,比对辊破碎提高3.12~9.45个百分点。
  • 高威,张强,张震,李金展
    摘要:
    采用E-E与PBM模型耦合,探究不同搅拌速速率、通气速率、液体黏度下搅拌釜内气-液两相流体力学特性。重点模拟和讨论不同搅拌速率、通气速率、液体黏度下瞬态气含率、液体速度、气泡直径分布等气-液两相流体力学参数,使密闭搅拌釜内气-液两相流体运动状态可视化,为湿法冶金气-液搅拌过程优化操作条件 提供指导。
  • 张国华,朱北平,陈先友,姚应雄,成世雄,李云,李科
    摘要:
    湿法炼锌已成为锌冶炼的主流趋势,铁闪锌矿作为当今锌冶炼的主要原料,铁的分离成为其在湿法炼锌过程中的关键环节,湿法炼锌工艺流程的选择很大程度上就是锌铁分离方法的选择。阐述了铁闪锌矿在湿法炼锌过程中几种主要的锌铁分离方法及其工艺原理、工艺控制条件、主要经济技术指标,并且分析了工艺的优缺点,为湿法炼锌企业锌铁分离方法的选择和运用提供依据。
  • 郭亚光,李东波,梁帅表,马登,王云
    摘要:
    采用化学分析、X射线衍射、扫描电镜微观分析三种方法分析铜熔炼渣的基础物化性质;利用热力学计算软件对铜熔炼渣中所需回收金属化合物进行理论计算,使用100 kW感应炉及碳化硅石墨坩埚进行10 kg级铜熔炼渣综合回收有价金属试验。结果表明,铜熔炼渣中有91.06%的Cu以硫化物状态存在,在无烟煤配比10%、黄铁矿配比10%条件下,保温120 min,获得尾渣中Cu、Pb、Zn含量分别为0.28%、0.013%、0.0062%;为搭配处理炼铜烟尘和更经济的综合回收,无烟煤配比3%、黄铁矿配比3%,搭配处理6%炼铜烟尘,保温70 min,实现尾渣中Cu、Pb、Zn含量分别为0.39%、0.049%、0.028%。
  • 张俊峰
    摘要:
    含砷金铜精矿火法熔炼电尘灰是铜冶炼熔炼车间产出的中间产物,成分复杂,较难处理,属于典型危废。以山东某冶炼公司含砷金铜矿熔炼产出的中间产物电尘灰为原料,采用双氧水为氧化剂进行酸性氧化浸出,最佳浸出工艺条件为:双氧水用量120 kg/t、酸性氧化浸出时间2 h、浸出温度80 ℃、酸度60 g/L,铜和砷的浸出率分别达到92.30%、87.50%以上。为铜冶炼企业湿法处理电尘灰提供了一条新途径。
  • 张立川,石剑锋,刘林红,桑冬一,NYI Nyi,盛汝国
    摘要:
    针对缅甸莱比塘辉铜矿生物堆浸场生产,建立了完整的翻堆作业技术体系,包括作业节点判定、翻堆工艺、过程控制、效果评价等,通过机械手段将矿堆内部结构重组,改善渗滤性和浸出效果,稳定矿堆地质结构。对9个单元堆进行了翻堆作业,日均浸出速率平均增加0.86~4.09倍,浸出铜产量净增2 648.38 t,经济收益增加总计17 739 547美元,产量和经济效益均非常明显。
  • 张爱青,王振文,江培海,尹 飞,阮书锋,叶圣毅
    摘要:
    在氯化钴密闭电解生产实践中,针对氯气吸收副产次氯酸钠运行存在的问题进行工艺研究、设备优化、增加自动控制系统。通过进气温度、吸收温度、吸收液余碱浓度对氯气吸收的影响试验,确定了氯气吸收控制条件及吸收终点的pH与氧化还原电位和电导率的关系;吸收系统增加了吸收系统温度自动控制,吸收终点的pH、氧化还原电位、电导率联合控制系统,有效提高了氯气吸收系统的运行稳定性,保证了次氯酸钠的产品品质。改造后氯气吸收系统运行稳定,次氯酸钠产品质量得到明显提高,有效氯12%~14%、余碱0.6%~1.0%,每吨钴的液碱(32%)消耗降低了260 kg,有效降低了生产的成本,提高了企业的经济效益和市场竞争力。
  • 李良斌,代红坤,李强,易超,张朝文
    摘要:
    简要介绍了旋浮熔炼+旋浮吹炼与富氧侧吹熔炼+多枪顶吹连续吹炼工艺流程,通过对比分析这两种工艺的生产技术指标、造渣熔剂消耗、冶炼能耗和杂质元素适应性,阐明了它们各自的工艺特点,为我国后续新建或升级改造铜冶炼项目的工艺选择提供参考。
  • 轻有色金属
  • 雷显权,潘晓林,莫晓东,王飞
    摘要:
    富云母高岭石铝土矿具有铝高、硅高和铝硅比低的特点,为有效开发利用该类型铝土矿,了解拜耳法溶出氧化铝工艺的适应性,获得适宜的溶出条件并提高溶出率,采用高压盐浴溶出试验研究溶出温度、溶出时间、循环母液苛性碱浓度、石灰添加量、矿石粒度和配料分子比对氧化铝溶出性能的影响。结果表明:该铝土矿适合采用拜耳法溶出,适宜溶出条件为:溶出温度260~280 ℃、溶出时间60 min以上、循环母液苛性碱浓度220~240 g/L、石灰添加量9%、矿石粒度0.28 mm、配料分子比1.35~1.45。在此条件下,氧化铝实际溶出率达72%以上,相对溶出率达96%~98%。
  • 刘风琴,李爱杰,李荣斌,杨新,吴泽港
    摘要:
    针对我国铝电解工业每年约产生60万t过剩铝电解质的全元素资源化利用进行了研究。在分析铝电解质化学成分和物相组成的基础上,研究了有效氧化钙添加量对铝电解质钙化焙烧反应的影响,揭示了铝电解质钙化焙烧产物在碱性溶液中的浸出及反应产物。试验结果表明:有效氧化钙添加量为40%~50%的条件下进行钙化焙烧反应并在碱液中浸出,铝电解质中的铝、钠、氟元素回收率分别为93.35%、90.21%、90.53%,实现铝电解质中的氟、钠、铝、钙等多组分有价元素的资源化利用。
  • 柳林,刘磊,张亮,王威,刘红召,曹耀华
    摘要:
    采用氯化焙烧—水浸的方法从某Li2O品位为3.23%的锂云母浮选精矿中回收锂,考察了焙烧过程中氯化剂用量、焙烧温度、焙烧时间,浸出过程中液固比、浸出温度、浸出时间对Li2O浸出率的影响。结果表明:在CaCl2用量为锂云母精矿质量的3/4,焙烧温度900 ℃,焙烧时间40 min,焙烧渣在液固比3︰1,室温浸出40 min的条件下,Li2O浸出率可达到95.36%,回收效果较好。
  • 武国宝
    摘要:
    从提高稀释浆液的αk和苛性碱浓度Na2OK、降低溶液中氧化铝的过饱和度,以及在溶出过程中添加石灰改变赤泥成分等方面进行了提高三水铝石矿溶出后稀释浆液稳定性的试验研究。试验结果表明,对于试验所用的铝土矿,通过适当提高溶出液αk和稀释Na2OK以及在溶出过程添加0.5%的石灰都能够有效提高拜耳法溶出后稀释浆液的稳定性,从而为减少赤泥分离过程的氧化铝水解损失奠定了基础。
  • 稀贵金属
  • 伍赠玲,范道焱,王乾坤,林炜
    摘要:
    针对矿区所在地的地表水和地下水盐度高、淡化水生产成本高、影响难处理金矿资源的利用问题,采用矿山含氯高盐水,对高碱性脉石难处理金矿进行次氯酸钠氧化—氰化提金试验,考查了次氯酸钠用量、氧化时间、氰化工艺等对金浸出率的影响。次氯酸钠用量94.5 kg/t以上氧化处理2~4 h后,金浸出率从直接氰化浸出的26.8%升高至88.1%~97.6%,氰化尾渣金品位降至0.07~0.36 g/t。
  • 材料与设备
  • 杨长征,张正华,曾庆仪
    摘要:
    运用放电等离子烧结方法(SPS)制备TiZrVMo合金,并通过控制不同的烧结温度获得了不同力学特性与组织结构的试样。测试结果表明,对合金烧结处理后其基体中形成了包含BCC与FCC两种晶体结构,BCC组织形成了比FCC组织更高的衍射峰。当烧结温度增加后,晶粒尺寸呈现增大的现象,塑性先增大后降低。经过1 100 ℃烧结得到的试样压缩屈服强度为1 501.4 MPa,塑性应变31.4%。随着烧结温度的增加,屈服强度先减少后增加,塑性应变先增大后减小。当烧结温度上升后,合金材料从准脆性断裂逐渐转变为微孔聚集型断裂,之后形成了大尺寸晶粒并发生沿晶断裂的现象,呈现脆性解理断裂的特点。
  • 环境工程
  • 刘风琴,杨新,张拥军,李荣斌,李爱杰
    摘要:
    废阴极炭块是铝电解槽大修时产生的危险固体废弃物,由于长期受到电解质的侵蚀而含有大量可溶性氟化物,堆存或填埋处理将造成严重的环境污染。主要研究了废阴极炭块中氟化钠的浸出动力学,揭示了温度、粒度、液固比等因素对铝电解废阴极炭块中氟化钠浸出的影响。结果表明:在液固比25 mL/g、温度85 ℃、粒度0.058~0.075 mm的条件下浸出1 h,可溶氟浸出率可达98.9%,浸出渣中可溶氟含量为83.53 mg/L,低于100 mg/L的安全排放标准,可实现废阴极炭块的无害化处理;浸出过程符合固体膜层内扩散控制的收缩核模型,表观活化能为8.97 kJ/mol。
  • 谢雪珍,叶有明,陶利婷,廖文娟,胡华钰,黄孟鲜
    摘要:
    以经碱和醇预处理过的甘蔗渣为原料,采用戊二醛为交联剂,均苯四甲酸二酐(PMDA)为改性剂,对甘蔗渣纤维进行羧基化改性,并用于冶金废水中铅的吸附。结果表明,甘蔗渣改性最佳工艺条件为:戊二醛浓度1%、PMDA添加量5%、液固比8︰1、改性温度60 ℃。红外光谱分析表明甘蔗渣中引入了苯环和羧基基团,戊二醛和PMDA成功改性甘蔗渣。SEM发现改性后的甘蔗渣形成了交联状,表面积增大。最佳吸附条件:吸附时间2.0 h、吸附温度20 ℃、溶液pH=4,溶液中Pb的初始浓度70 mg/L,Pb吸附率可达到98.8%。
  • 高晨,陈萍,包准,王立章,李鹏
    摘要:
    水体Cr(Ⅵ)污染因污染物来源广泛、毒性强,易形成水体-土壤复合污染,其绿色、低成本达标治理已成为国内外环保工作者关注的热点及难点问题。采用电絮凝工艺进行废水中Cr(Ⅵ)污染去除,探索液相pH、槽电压、电解质浓度及初始Cr(Ⅵ)浓度对电絮凝Cr(Ⅵ)去除效率的影响,并通过对所得沉淀絮体的微观形貌、元素分布及物相组成分析,阐明Cr(Ⅵ)电絮凝沉淀去除机理。结果表明,Cr(Ⅵ)电絮凝去除的最佳工艺条件为液相pH=6.0,槽电压3.0 V,电解质浓度2.0%,在此条件下,初始浓度10.0 mg/L的含铬废水,经12.0 min电絮凝反应,出水铬浓度为0.018 mg/L,去除效率达99.98%,满足饮用水Cr(Ⅵ)排放限值。机理分析研究表明,废水中的Cr(Ⅵ)经Fe2+还原为Cr(Ⅲ)后,以CrOOH与Cr(OH)3的形式经铁的氧化物/氢氧化物载带沉淀而去除。电絮凝工艺治理水体Cr(Ⅵ)污染具有去除效率高、速率快、污泥产生量低的特点,可为水体Cr(Ⅵ)污染的治理提供技术支持。
  • 冶金史
  • 崔春鹏,李延祥,李辰元,谭宇辰,宫希成
    摘要:
    对皖南地区的早期矿冶遗址进行综合考察研究,发现存在着配制锡青铜、砷青铜、锑青铜的3种合金技术。青铜冶炼流程为两步法,所用铜料、砷料、锑料应来自当地,锡料推测来自长江中游的赣北且主要以锡砂形式添加。研究还发现,以皖南为代表的长江下游是中国早期又一处重要的砷青铜冶金区,其生产流行的资源背景应与该地区缺乏锡矿有关。研究进一步预示长江流域存在着相当规模且独具特色的早期青铜冶金业,而与黄河流域的中原地区有明显区别。

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