某难处理金矿生物预氧化

某金矿石中黄铁矿含量5.31%、氧化率6.02%,直接氰化金浸出率仅27.78%,属典型的低品位硫化物包裹型难处理金矿。为评估生物堆浸预氧化工艺对该矿石的工业化应用前景,开展了直接氰化试验、生物搅拌预氧化-氰化试验和生物柱浸预氧化-氰化试验,考察了黄铁矿氧化率和金浸出率的关系以及温度对黄铁矿氧化率和金浸出率的影响。生物柱浸试验获得良好指标:原生矿破碎至D80=5.5 mm,在室温条件下(8~30℃)预氧化221 d后,黄铁矿氧化率52.30%,金的浸出率为62.70%,氰化渣金品位为0.47 g/t,较直接氰化浸出金浸出率(27.78%)提高34.92个百分点。

碳纤维预氧化炉内气流均布装置模拟研究

碳纤维是一种耐高温、高强度、耐腐蚀的新型材料,广泛应用于航空航天、国防军工和民用工业各领域。在碳纤维生产制造过程中,预氧化是其中最为关键的步骤之一。工业生产过程中往往采用预氧化炉进行预氧化,而衡量预氧化好坏的一个关键指标就是预氧化炉内风场均匀性。研究对象是预氧化炉内的气流均布装置,通过ANSYS FLUENT软件对气流通过气流均布装置后的流场分布状况进行研究。通过改变气流均布装置进出风口的几何结构以及气流分布板上开孔位置来实现气流均布。将模拟得到的流场特性与速度压力云图作对比,分析气流均布装置出口处的压力与气流均匀性来获得气流分布效果更优的气流均布装置。模拟获得的优化的气流均布装置结构为:采用双层气流分布板不完全错孔排列的直角进出口结构。

水源水Fe(Ⅵ)与Mn(Ⅶ)预氧化对天然有机物的组成特征及消毒副产物生成势的影响

溶解有机物(DOM)普遍存在于地表水源中,是饮用水消毒副产物的重要前驱物.本研究考察了Fe(Ⅵ)与Mn(Ⅶ)预氧化对浙江东部某水源水中DOM的组成特征及消毒副产物生成势的影响.运用三维荧光光谱(3D-EEMs)分析了两种氧化剂在不同的浓度梯度下对水样进行预氧化后,水样DOM的荧光光谱特性、荧光特征参数和荧光组分等的变化情况,及氯化后消毒副产物(DBPs)的生成情况.结果表明,水源水水样DOM的来源主要为陆源与内源混合且具有一定的腐殖质化程度,Mn(Ⅶ)和Fe(Ⅵ)预氧化不仅对荧光DOM具有较好的降解效果,对腐殖质类DOM也具有一定的降解作用.在DBPs的生成势方面,Mn(Ⅶ)预氧化对三氯甲烷(TCM)生成势的变化呈现出先增强后减弱的现象,对二氯乙腈(DCAN)的生成势具有一定的减弱作用.而Fe(Ⅵ)预氧化对三氯丙酮(1,1,1-TCP)、溴氯乙腈(BCAN)、二溴乙腈(DBAN)和DCAN的生成势均具有明显的降低作用,对二氯一溴甲烷(DCBM)、二溴一氯甲烷(DBCM)和三溴甲烷(TBM)生成势的变化呈现出先增强后减弱的现象.研究结果推动了水源水氧化消毒工艺的发展并为相关研究提供理论指导.

铜铅混合精矿硫酸预氧化-浮选分离参数优化试验研究

方铅矿与黄铜矿的分离一直是选矿领域的难点,使用硫酸预氧化可选择性抑制方铅矿表面可浮性,使得两种矿物可浮性产生差异,实现浮选分离。针对铜铅混合精矿硫酸预氧化-浮选分离工艺进行了系统的参数优化。首先,利用单因素试验,分析了预氧化硫酸浓度、温度、时间等关键因素对铜铅混合精矿浮选分离效果的影响;其次,利用正交试验分析,建立了预氧化过程中各影响因素与浮选指标之间的数学模型;通过模型求解,得到最佳预氧化条件为硫酸浓度5 mol/L、时间40 min、温度100℃。最后在上述条件下进行了混合精矿预氧化-浮选闭路试验,获得了铜精矿Cu品位18.03%,Cu回收率94.52%;铅精矿Pb品位47.12%,Pb回收率为91.29%的良好指标,铜铅分离效果显著,对铜铅硫化混合精矿的浮选高效分离提供了一定的借鉴。

预氧化处理对MP35N合金高温氧化行为的影响

目的 探索并优化合金成分、工艺以获得致密稳定的预氧化膜,提高合金抗氧化能力。方法 利用非自耗真空电弧炉熔炼合金,在真空容器中加热金属及其氧化物粉末获得平衡氧压。通过莱茵装置进行预氧化实验。通过FactSage计算Co-Ni-Cr-Mo-Al-Si体系的合金组织相图及其氧化相图,利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜对预氧化的试样进行物相分析。结果 在1000℃、10^(–17)atm氧压下预氧化,未含Si的MP35N合金表面出现Cr_(2)O_(3)氧化物;随着Si添加量的增加,表面氧化物变为(Al,Cr)_(2)O_(3),以Cr_(2)O_(3)为主,内氧化物为Al_(2)O_(3);当Si含量(质量分数)为3%时,内部形成了近乎连续的带状Al_(2)O_(3)氧化膜。在1 000℃、10^(–25) atm氧压下,合金表面形成连续的Al_(2)O_(3)膜;在1 000℃、10^(–17) atm氧压下,Co-Ni-20Cr-10Mo-4Al-1Si合金预氧化后的外氧化膜为Cr_(2)O_(3),内氧化物为Al_(2)O_(3);随着氧压的提高,在空气气氛下合金表面生成尖晶石相氧化物。在1 000℃、10^(–17)atm氧压下预氧化1、5、10h,Co-Ni-20Cr-10Mo-4Al-1Si合金表面外氧化膜为Cr_(2)O_(3),内氧化物为Al_(2)O_(3),随着时间延长至20 h,合金表面形成连续的Al_(2)O_(3)膜。结论 随着Si添加量的增加,Al元素的活度不断升高,从而提高了Al_(2)O_(3)的形成驱动力,提升了Al元素的扩散系数,有更多的Al元素扩散至合金表层,有利于Al元素的选择性氧化。预氧化氧压的降低和氧化时间的延长,有利于保护性外氧化Al_(2)O_(3)膜形成,可有效提高合金的抗高温氧化性能。

难处理金矿预氧化过程中载金包裹体的相变与重构研究进展

这是一篇矿业工程领域的论文。在“双碳”和难处理金矿资源“压舱石”背景下,预氧化是难处理金矿高效提金的有效预处理方法。有效破坏微细浸染金包裹体,消除或避免有害物质对金的钝化、劫金或二次包裹作用,是决定难处理金矿中金回收率高低的关键和瓶颈问题。明晰预氧化过程中载金物质的相变重构演化规律,对定向破坏载金包裹体和高效浸金至关重要。本文概述了难处理金矿的典型特征与现有预氧化技术,总结了焙烧氧化、热压氧化、生物氧化、化学氧化及其他预氧化过程中载金包裹体的相变重构研究进展。结果表明,载金硫化物通过预氧化主要转变为铁(砷)氧化物和硫(砷)酸盐,受氧化温度、气氛或含氧量、酸碱环境、氧化还原电位、菌种特性等多因素耦合作用,也可能转变为单质硫、氧化硫、硫代硫酸盐、黄钾铁矾和臭葱石等次生产物,黄钾铁矾、氧化铁和硫酸钙等是导致金二次包裹的主要固相物质。低温低压中性热压氧化,高效嗜热嗜碱耐砷菌种驯化、多因素耦合下的细菌氧化过程强化,绿色高效氧化剂筛选、基于多场耦合的化学氧化等预氧化工艺开发与微观机制仍需系统深入研究。矿石特性、预氧化过程反应、载金物质相变重构与金回收率之间的耦合关系及调控是未来难处理金矿绿色高效预氧化领域的研究热点与难点。

预氧化碳纤维增强受电弓碳滑板材料的研究

利用预氧化碳纤维(OPF)和沥青、焦炭等为原料,采用热压、焙烧等工艺制备预氧化碳纤维增强受电弓碳滑板;研究不同OPF含量受电弓碳滑板导电导热以及力学性能;利用扫描电镜(SEM)、偏光显微镜(POM)、X射线衍射仪(XRD)等仪器对复合材料内部结构进行观察。结果表明:滑板材料性能的提升与OPF/沥青间的共碳化界面以及界面处与基体中的微晶网络形成有关。OPF质量分数为1.5%的复合材料具有较好的导电导热以及力学性能,电导率和导热系数分别为279.33 S/cm和3.37 W/(m·K),抗压强度和抗折分别为155.00、48.85 MPa,且符合受电弓碳滑板性能要求。

预氧化处理椰壳制备微孔活性炭及性能研究

以印尼椰壳为原料,通过预氧化、碳化、活化成功制备了比表面积和微孔含量高的椰壳活性炭,预氧化有利于椰壳活性炭比表面积尤其是微孔比表面积的提高。重点考察了预氧化温度对所制备椰壳活性炭收率、密度、表面官能团、孔结构参数的影响。结果表明,预氧化过程中,由于发生了脱水、羟基氧化、脱羧等反应,O/C、羰基、羧基、酯基等含氧官能团的强度均随温度升高而先增强后减弱,在预氧化温度为280℃时达到最大。所制备椰壳活性炭比表面积、孔容、微孔率等随温度升高先升高后下降,在330℃制备的椰壳活性炭各项孔结构参数最优。

原位自生SiC晶须对原料预氧化SiC耐磨材料显微结构和性能的影响

以Si粉、活性炭、预氧化的SiC颗粒为原料,于埋炭条件下经1500℃保温3h烧制后,制备出了原位自生SiC晶须复合SiC耐磨材料,并研究了SiC晶须对原料预氧化SiC耐磨材料性能的影响,并分析了这些性能和显微结构间的关系。结果表明,原位自生SiC晶须可提高SiC耐磨材料的致密度和力学性能,并在Si粉和活性炭共同添加量为12 wt.%时改善效果较佳,对应试样的抗冲击强度和硬度分别为29.91 kJ·m^(-2)和98(HRB),磨耗比为4.49。这是因为原位自生的SiC晶须充填在SiC颗粒间的孔隙中,形成了均匀的网络结构,且其伴生的SiO_(2)和SiC原料预氧化的产物SiO_(2),均可与α-Al_(2)O_(3)添加剂反应生成莫来石,增强了晶须与基体间的结合力。当SiC耐磨材料受到外力作用时,这些与基体结合较好的SiC晶须,可通过拔出、裂纹的偏转和桥联等途径改善SiC耐磨材料的力学性能。

预氧化-热分解过程对煤自燃特性的影响及机理研究

由于煤矿开采时会出现煤自燃、火灾或外因导致高温等热动力灾害,在此过程中煤受到诸如预氧化、热分解等影响。而受温度分布不均匀影响,温度对煤体的燃烧特性产生了影响。利用程序升温和电子顺磁波谱对不同温度预氧化-热分解煤分析,并用FTIR对氧化前后官能团研究。发现随着热影响时温度的升高,煤的交叉点温度下降,自由基浓度升高,反应初期的CO和CO_(2)浓度增加。羧基和含氧官能团出现了随温度升高而先增加后减小的情况,烷基侧链相对长度先缩短后增长。表明随着温度升高,预氧化-热分解过程促进煤体自燃,且该过程与燃烧影响并不相同,并认为其可能机理为预氧化-热分解过程使煤产生大量自由基,促进煤体燃烧,为之后研究提供方向。

可伐合金预氧化工艺对金属-玻璃封接气密性的影响研究

可伐合金和硅硼玻璃是通过可伐合金表面的氧化物与玻璃互溶而紧密结合在一起的,因此可伐合金的预氧化工艺是金属-玻璃封接的关键工序,是直接影响金属-玻璃封接气密性的重要因素。基于空气预氧化方法分析预氧化温度、时间、曲线等工艺因素对可伐合金在空气中预氧化及封接外壳气密性的影响。结果表明,可伐合金在空气中的氧化层厚度随温度和时间单调增加,在500~550℃空气气氛中氧化15~20 min,可伐合金表面形成0.7~1.6μm厚的氧化层,金属-玻璃封接外壳可获得较高的气密可靠性。

二氧化氯释放剂与高锰酸钾复合盐的预氧化强化混凝效果研究

为了提升分散供水净水效果,通过模拟实验对比二氧化氯释放剂及高锰酸钾复合盐对水库原水的处理效果。结果表明2种氧化剂均可去除原水中的有机物,二氧化氯释放剂效果较好。预氧化后加入亚铁盐可有效控制二氧化氯的消毒副产物,且提升了絮凝效果,提高了浊度与色度的去除率。高锰酸钾投量较高时虽不产生消毒副产物,但会增加原水的浊度和色度。二氧化氯释放剂及高锰酸钾复合盐还会使原水pH略微下降和升高,上述结果可为工艺比选提供参考。

含碳难处理金精矿生物预氧化-TCCA浸金实验研究

某含碳难处理金精矿中金含量15.9 g/t,铁、砷、硫和总碳的质量分数分别为23.17%、3.41%、24.7%和6.06%。金主要以次显微颗粒的形式被包裹于黄铁矿和砷黄铁矿中,同时碳引发“劫金”效应。本文针对该金精矿的特点开展了生物预氧化-TCCA(三氯异氰尿酸)浸金实验研究,建立多元线性回归模型分析浸金过程各因素对浸金效率的显著性影响。结果表明:经生物预氧化作用后,金精矿中硫和砷的分解效率分别可达63.59%和85.77%。拉曼光谱显示金精矿中碳质物缺陷减少,碳质物吸附能力下降。另外,多元线性回归模型分析显示,TCCA浓度、NaCl质量浓度和反应温度对浸金效率产生显著的影响,并呈正相关。TCCA浸金的最优化条件为:TCCA浓度0.22 mol/L,NaCl质量浓度30 g/L,反应温度45℃,矿浆中固体质量分数20%和反应时间3 h。在最优条件下,浸金效率可达87.49%,浸出液中金浓度为6.004 mg/L。

预氧化程度对聚丙烯腈预氧化纤维结构与性能的影响

通过在空气气氛下恒定牵伸PAN纤维,制备具有不同预氧化程度的预氧化纤维(基于傅里叶变换红外光谱用相对环化率表征预氧化程度),探究预氧化程度对预氧化纤维的化学结构、晶体结构、微观结构和力学性能的影响。结果表明,预氧化程度高于54.7%时,共轭羰基出现且含量逐渐增大;预氧化程度为83.2%时,纤维形成新的漫散射峰和序态结构,纤维横截面具有明显的径向不均匀结构现象,断裂伸长率较小;预氧化程度约为72.0%时,可以获得结构缺陷少,力学性能较为良好的预氧化纤维。

聚丙烯腈纤维预氧化程度的色差法研究

通过色差仪、固体核磁研究了预氧化过程中聚丙烯腈(PAN)纤维色差值和化学官能团结构变化。结果表明:随着预氧温度的升高,表示纤维明亮度差异的L值逐渐降低,220℃不再发生变化最终达到平衡;表示纤维红绿色差异的a值、表示纤维黄绿色差异的b值先升高后降低。随着预氧温度的升高,生色官能团C=CH、C=C、C=N和C O逐渐增加,其中C=N官能团含量较大,对色差值影响最大;拟合分析发现,色度值L与色度值b可以很好表示C=N与C=CH官能团变化情况,能够表征PAN纤维预氧化程度。色差仪可用于快速表征PAN纤维化学官能团变化情况。

预氧化-熔融制样-X射线荧光光谱法测定铌铁中主次量元素

为简化传统湿法检测铌铁中主次量元素时繁琐的操作步骤以及解决X射线荧光光谱法检测时坩埚腐蚀、基体效应大、铌元素测定准确度差等问题,优化了预氧化、仪器工作条件,采用四硼酸锂、碳酸锂、五氧化二钒预氧化样品,四硼酸锂熔融制备玻璃片,X射线荧光光谱法同时快速测定铌、硅、磷、铝和钛等主次量元素的含量。取2.0000 g四硼酸锂、1.0000 g碳酸锂、0.5000 g五氧化二钒、0.2000 g样品,混匀后于950℃预氧化30~40 min。冷却至形成固体小球,放入盛有4.0000 g四硼酸锂的铂黄坩埚中,滴加0.225 g碘化钾溶液(300 g·L^(-1)),于1050℃预熔融120 s,熔融720 s,静置10 s。冷却直至形成玻璃片,脱模后按照优化的仪器工作条件测定。结果显示:5种元素的质量分数在一定范围内和荧光强度呈线性关系,相关系数均大于0.9990。标准样品中5种元素测定值的相对标准偏差(n=6)为0.26%~1.5%;方法用于标准样品和自制标准样品的分析,所得测定值与委外测定值进行比较,测定值偏差的绝对值均在系列标准GB/T 3654-2019的允差范围内。

湖北某低品位含碳质金矿碱性加压预氧化—氰化浸出试验研究

湖北某尾矿金品位0.325 g/t,含碳0.49%,属典型低品位含碳质金矿。工艺矿物学表明,矿石中主要矿物组成为石英、高岭石和伊利石,79.59%的碳质分布于有机碳中。采用直接氰化浸出、表面钝化—氰化浸出、竞争吸附—氰化浸出、化学氧化预处理—氰化浸出等浸出工艺,金浸出率均不足20%。劫金性能试验表明,该尾矿劫金指数为1.462 g/t,属于中劫金类金矿,使用碱性加压预氧化工艺能大大降低碳质的劫金效应,提高氰化浸出金浸出率。在磨矿细度为-0.074 mm占比80%,氧分压为1 000 kPa,液固比2∶1,氢氧化钠用量为5%,加压预氧化时间为6 h,搅拌速度为200 r/min的条件下进行碱性加压预氧化—氰化浸出,金浸出率达到64.15%。

PAN基预氧化纤维表面形态改善的研究

针对热风循环预氧化炉在生产过程中存在的丝束和单丝间热熔并现象和纤维表面杂质颗粒问题进行定向改造。结果表明,在预氧化炉的炉腔内安装分风装置,可以改善风量均匀性,有效解决丝束及单丝间的热融并现象;在预氧化炉加热温区增加循环风扇,同时在循环通道内加装过滤网,可以保持循环风的洁净,大幅减少纤维表面颗粒杂质,从而提升预氧化程度的均匀性及碳纤维性能的一致性,使最终碳纤维的力学性能得以显著提升。

预氧化强化铝盐絮凝处理含铁水源水试验研究

近年来水源中铁超标问题引起大家关注,特别是村镇饮水中铁超标情况较为普遍。本文通过预氧化强化絮凝工艺去除Fe^(2+),分别研究了加入次氯酸钠(NaClO)、高锰酸钾(KMnO_(4))和双氧水(H_(2)O_(2))预氧化含铁水源,再投加絮凝剂去除Fe^(2+)的处理效果,进行了单因素和正交实验,研究了不同因素影响下对Fe^(2+)的去除效果及优化工艺的最佳条件。实验结论表明:NaClO作为预氧化剂效果最好,在pH值为8.03,投加1.1 mg/L的NaClO,预氧化9 min后,投加90 mg/L的絮凝剂,Fe^(2+)浓度由1 mg/L降低到0.056 mg/L,去除率为94.4%,结果远优于《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2022),对类似工艺应用具有一定参考。

预氧化技术对NiAl激光熔覆涂层组织及性能的影响分析

深入探讨预氧化技术对NiAl激光熔覆涂层的影响,包括涂层的组织结构和硬度、摩擦系数、耐磨性等关键性能指标。实验结果表明,经预氧化技术处理后,NiAl激光熔覆涂层除了NiAl主相外,还新增了Al_(2)O_(3)物相,且涂层硬度在NiAl涂层的基础上提升了约20%,摩擦因数降低了约23%,同时耐磨性得到显著提升。由此得出,通过预氧化技术使NiAl激光熔覆涂层实现了从组织结构到性能的良性转变,有较高的实践应用价值。