党建带工建 聚力促发展--中铝郑州有色金属研究院有限公司形成“大党建、大工会”新格局

习近平总书记在中央党的群团工作会议上强调,要完善党建带群建制度机制。这就要求工会组织强化政治性,主动融入党建的大格局,依托党建抓工建,把职工紧密团结在党的周围,把职工智慧和创造力凝聚到中铝郑州有色金属研究院有限公司高质量发展上来。

X射线荧光光谱法测定载氟氧化铝中氟含量的研究

本文研究了压片法测量载氟氧化铝中的氟含量。通过将冶金级氧化铝和基准氟化钠试剂混合研磨来获得校准用标准样品。通过试验研究确定了压片法的制样条件:5 g样品,滴加10滴无水乙醇作为研磨助剂,用震动磨研磨80 s,用硼酸镶边垫底制备测量样片。方法的测量范围为0.090%~4.97%。方法快速简便,具有良好的精密度和准确度。

基于Autoformer的铝电解电压偏差预测方法研究

电耗是吨铝成本中一项非常重要的生产指标,而电压偏差则是铝电解生产过程中电耗管理的关键点,因此本文基于中国铝业某铝厂2015—2020年的铝电解数据,对电压偏差的影响特征和预测展开研究。首先,利用分布式梯度增强库(eXtreme Gradient Boosting,XGBoost)算法深度挖掘电压偏差的关联性,并根据相关性得分选取与电压偏差相关性较大的特征。在此基础上,本文构建了基于Autoformer模型的电压偏差预测方法,对2020年前半年的电压偏差数据进行预测,取得了较好的预测效果。将电压偏差的预测结果应用于实际的电解铝生产指导中,可以实现电压偏差的预警,及时调整生产决策,从而减少能耗、稳定电解槽况、延长槽寿命。

铝电解槽寿命相关数据分析与可视化研究

随着工业信息化的深入发展,铝电解生产过程中产生的数据量日益庞大,传统的数据分析方法在应对复杂的工业环境时显得不足。提出了一套基于边缘端-云端实时感知系统的铝电解大数据分析方案,集成了在线监测、人工离线检测及记录数据。首先使用经典统计分析方法对铝电解槽寿命及工艺参数进行了初步研究,发现平均寿命为2064 d,运行时长超过2000 d的槽占58%。接着,应用探索性数据分析(EDA)方法对数据进行了缺失、噪声和特征缩放等预处理,并通过可视化方法揭示了工艺参数的分布特征及其相关性。最终,提取出关键变量,为铝电解槽寿命预测模型的建立提供了基础数据。

响应曲面法优化山西某煤下铝土矿浮选提质试验研究

为开发利用山西某煤下高硫铝土矿,在矿石性质研究的基础上进行反浮选脱硫脱碳试验以达到除杂提质的目标。在磨矿细度为-0.074 mm含量为70.12%、浮选pH值为8.5的条件下,利用Design-Expert软件的Box-Behnken优化得到反浮选的最佳药剂制度为硫酸铜用量为27.48 g/t、丁基黄药用量为154.33 g/t、松醇油为45.11 g/t,在上述条件下实际试验所得产率为90.14%、硫含量为0.39%的铝精矿指标,与软件拟合所得方程的预测结果(产率为90.25%,硫含量为0.40%)基本吻合。原矿通过选取优化后条件进行“一粗一精三扫”的闭路浮选提质流程处理后,获得了产率为97.32%、S含量为0.32%、C含量为0.15%的铝精矿以及产率为2.68%、S含量为35.77%的硫精矿,实现了对煤下铝土矿的综合利用。

铝电解阳极覆盖料研究进展

铝电解阳极覆盖料性能及覆盖制度对铝电解槽稳定运行具有重要影响。本文从阳极覆盖料的保温性能研究、阳极覆盖料对电解槽物料平衡研究和阳极覆盖料防(阳极)氧化性能研究等方面介绍国内外阳极覆盖料研究进展,以期为国内铝电解节能、能耗双控目标实现和效益提升提供借鉴。同时指出,复杂电解质体系下,服役过程中覆盖料与与电解槽内物料的相互作用及理论研究较少。因此在上述方面开展系统研究,为我国复杂电解质体系、低电压条件下铝电解生产节能降耗提供理论支撑。

镓在冶金中的分析方法及研究进展

镓金属日趋重要,本文对近10年国内冶金涉及的矿石、冶金渣、合金中镓的分析检测及研究进展进行综述,针对常用检测方法:紫外-可见分光光度法、原子吸收光谱法、X射线荧光光谱法、电感耦合等离子光谱法、电感耦合等离子质谱法和辉光放电质谱法进行了阐述,并将检测方法检测的样品、方法特征等归纳对比。笔者预测电感耦合等离子发射光谱法和电感耦合等离子质谱法在未来五年是镓等稀散元素同时分析的主流方法,未来会有越来越多的研究者尝试用辉光放电质谱法对镓进行分析。笔者提出样品的预处理会朝着环境友好、操作简单的方向发展,镓检测分析应以满足工业分析要求为准则,以成熟方法标准化为重点研究方向。

铝电解质中钾的脱除技术

针对我国西南地区铝电解质中钾含量偏高的问题,提出了铝电解工序钾脱除技术方案。根据某电解铝企业的实际情况,通过取样分析、理论推导,以及浮选分离试验,提出了具体的实施方案,并论证了方案的可行性。研究结果表明:电解质中的KF易挥发并以KAlF 4和K 2 NaAl 3 F 12、K 2 NaAlF 6等固体氟铝酸盐的形态进入铝电解烟气;不同企业的铝电解质中KF含量不同,但电解槽挥发物中KF含量却比较接近;采用收集装置将铝电解烟气中的固体挥发物收集走,使其不再混入载氟氧化铝进入电解槽中,可快速降低铝电解槽中KF的平衡浓度;固体挥发物通过浮选可分离其中的氧化铝和氟铝酸盐,氟铝酸盐可用于制备低温电解质。该方案在技术上具有可行性。

高硫高碳铝土矿拜耳法生产中石灰对碳硫平衡的影响

高硫高碳铝土矿在高温拜耳法溶出生产中碳、硫的进出平衡控制至关重要,关系到溶液体系中碳碱和硫含量对生产的影响是否可控。在配料中石灰是最重要及使用量最大的添加剂,在常规配灰范围内,石灰中含碳量占进入流程总无机碳的30%~40%,经研究石灰配入量和自身含碳量对系统碳、硫进出平衡有明显的影响。生产中,在赤泥C/S比为0.45~1.0时,总体上碳、硫进入赤泥的排出量随配灰的降低而增加,其中C/S容易实现进出平衡,有机碳又比无机碳容易实现进出平衡。在使用高硫高碳铝土矿拜耳法生产中要加大碳的排除,建议根据溶出指标情况尽量降低配灰,通过提高石灰质量或分解母液化灰提前排除石灰中的碳,同时控制矿石硫的含量。

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定石英砂中铝、钙、铁含量的不确定度评定

对电感耦合等离子体原子发射光谱法测定石英砂中铝、钙、铁含量的不确定度来源进行了分析,建立了数学模型,对测量过程中样品的称量、标准曲线的变动性、标准溶液、样品溶液的体积、测量的重复性等引起的不确定度分量进行了合理的评定,计算出石英砂中铝、钙、铁的含量分别为:(0.091±0.0014)%、(0.0035±0.00036)%、(0.0055±0.00026)%。从评定结果可以看出,标准工作曲线的变动性、测试重复性对不确定性影响最大。因此在实际工作中,维护好设备的稳定性、选取合适浓度梯度的标准曲线、多次测量可以有效提高测量结果的准确性。

铝土矿中硅酸盐矿物浮选回收试验研究

通过高岭石、伊利石型铝土矿与纯矿物浮选试验,研究分析了新型捕收剂CY3与现有反浮选脱硅捕收剂对铝硅酸盐矿物的浮选行为及其作用机理。结果表明,药剂CY3是一种捕收能力较好的铝土矿反浮选脱硅捕收剂,通过铝土矿闭路浮选脱硅试验,可获得铝硅比为4.76的精矿,较原矿提高了1.22,尾矿中SiO_(2)回收率较现有反浮选脱硅药剂1231的高出5.61%;纯矿物浮选试验中,药剂用量为0.15×10^(-2)mol/L时,药剂1231浮选伊利石的回收率为62%,药剂CY3浮选伊利石回收率为94%,较药剂1231的提高32%。红外光谱分析表明,胺类阳离子捕收剂与高岭石、伊利石主要发生物理静电吸附作用。

拜耳法生产氧化铝种分母液提取金属镓的吸附塔装置设计及优化

本文对利用树脂吸附法离子交换技术从拜耳法生产氧化铝种分母液提取金属镓的工艺技术进行介绍,阐述了提取金属镓的核心装备-吸附塔装置的工艺计算、结构设计分析,并结合生产应用提出吸附塔装置的优化改进措施,为该装备的设计提供了重要的参考,同时也为湿法冶金行业大型离子交换装置的设计提供借鉴。

云南某沉积型高铁铝土矿浮选脱硅试验研究

对云南某沉积型高铁一水硬铝石型铝土矿进行浮选脱硅试验研究,考察了磨矿细度、矿浆pH及捕收剂用量等对浮选脱硅效果的影响,在磨矿细度为90%(-0.074 mm粒级百分含量),pH为9.5,捕收剂用量为700 g/t的试验条件下,采用“一次粗选两次精选一次扫选”闭路试验流程,浮选精矿产率82.30%,氧化铝含量为57.26%,二氧化硅含量为4.23%,精矿铝硅比为13.54,氧化铝回收率为89.03%,浮选效果明显。

贵州某高硫铝土矿浮选脱硫提质试验研究

本试验以贵州某高硫铝土矿为研究对象,进行了矿石性质分析及条件试验研究。考察了磨矿细度、抑制剂用量、活化剂用量、捕收剂用量、起泡剂用量对浮选指标的影响。试验结果表明,磨矿细度(即-0.074 mm粒级所占百分含量,下同)为75%,抑制剂用量2000 g/t,活化剂用量100 g/t,捕收剂用量800 g/t,起泡剂用量为捕收剂用量1/3,通过“一粗三精三扫”工艺,可以得到产率为86.35%、S含量为0.45%的铝精矿,能够满足氧化铝生产工艺要求。

铝电解槽用铝基打壳锤头的研究与应用

打壳锤头在强磁场、高温环境下工作,受熔盐电解质的腐蚀以及下料口硬质壳面的冲击磨损,打壳锤头逐渐消耗,其中的铁、镉等杂质进入原铝液中影响电解槽原铝品位。本文开展了专用铝基打壳锤头的试验研究及开发,对铝基打壳锤头试样的耐磨、耐热、耐蚀等性能进行研究,找出适宜打壳作业的性能组合,试验数据结果表明,铝合金锤头的耐高温性、硬度、耐磨性及耐蚀性均能达到现场使用要求。实际应用效果表明,使用铝基锤头后电解槽原铝液中的铁含量降低了0.0178%,从根本上解决了铁质打壳锤头消耗磨损造成原铝污染的问题。在25万t/a系列上推广,每年节约成本和因铝品质提升而带来的效益可达132万元,经济效益良好。

新材料在大型铝电解槽节能降碳技术中的应用与展望

新材料的应用对电解铝生产的节能降碳及提质增效具有至关重要的意义,本文重点介绍近年来金属材料、涂覆材料、陶瓷材料、炭素材料、耐火材料等新材料在大型铝电解槽节能降碳技术中的应用概况。金属材料在电解槽中的应用主要有低阻阳极钢爪、高导阴极钢棒、超强耐磨打壳锤头等,涂覆材料的应用主要有槽盖板热反射保温涂料、阳极与钢爪抗氧化涂料等,陶瓷材料主要应用有TiB_(2)陶瓷阴极以及陶瓷基惰性阳极等;炭素材料主要应用有石墨质或石墨化阴极碳块等;耐火材料方面则主要有新型防渗保温料、新型碳化硅/碳复合材料等。国内各电解铝生产企业在不断优化生产操作工艺的同时,越来越重视新材料在节能增效技术中的应用。同时指出,目前新型材料的应用仍需系统性研究。

耐高温烟气金属电袋复合除尘器在氢氧化铝焙烧炉超低排放中的应用

根据国家超低排放的要求,分析了常规的电除尘器、布袋除尘器、电袋复合除尘器处理氢氧化铝焙烧炉烟气的局限性,提出耐高温金属滤袋电袋复合除尘器是目前实现氢氧化铝焙烧炉烟气达到超低排放的最佳选择,并详细分析了耐高温金属滤袋电袋复合除尘器的原理及技术特点。以某氧化铝厂氢氧化铝焙烧炉电除尘器改造为电袋复合除尘器的具体工程实践为例,介绍了耐高温金属滤袋电袋复合除尘器改造的技术方案及应用效果。工程实践应用表明,采用耐高温金属电袋复合除尘器,除尘器出口粉尘排放浓度低于5 mg/Nm 3,除尘器最大阻力小于800 Pa,完全符合国家超低排放要求。耐高温金属滤袋电袋复合除尘器综合了电除尘器和袋式除尘器的优点,不受燃料和粉尘性质限制,对微细超细粒子的捕集效率高,具备适用范围广,耐高温、耐腐蚀,除尘效率高,运行阻力相对较低的优势。

冰晶石-月壤熔盐体系初晶温度的研究

冰晶石熔盐电解法可实现月壤原位利用制备金属和氧气,研究冰晶石-月壤熔盐体系的初晶温度对电解槽稳定运行具有重要意义。本文以火山渣和玄武岩复配的NEU-1月壤仿真样为原料,与冰晶石、CaF_(2)混合配置电解质,将其作为待测试样,利用差热分析法测量了不同月壤仿真样添加量、不同分子比的冰晶石熔盐体系的初晶温度。结果表明,当分子比为2.2时,随着月壤仿真样添加量从0%增加至24%,冰晶石熔盐体系的初晶温度从974.9℃降低至932.0℃;每添加1%的月壤仿真样,冰晶石熔盐体系的初晶温度降低约1.79℃;当月壤仿真样添加量为8%时,随着分子比从2.2升高至2.7,冰晶石熔盐体系的初晶温度从960.0℃升高至979.4℃。

激光功率对205B铝合金激光-CMT复合增材组织及性能的影响

目的针对传统增材技术造成的205B铝合金组织均匀性差、气孔率高、强度低等问题,选用激光-电弧(CMT)复合增材技术为研究方法,探究激光功率对其组织均匀性和性能的影响规律。方法采用激光-电弧(CMT)复合增材技术实现了205B铝合金增材成形件的良好成形,并利用现代分析技术对材料的宏微观组织形貌、第二相分布、气孔、物相组成、显微硬度及拉伸强度进行表征。结果成形件中部区域呈现“凹弧形”层状结构特征且存在一定程度的组织不均匀性和各类气孔。激光功率对材料层间和层内宏微观组织及第二相分布有显著影响,当激光功率增加至1800W及以上时,层间“细晶带”特征明显且柱状晶组织逐渐消失。当激光功率为1600 W时,材料获得了最低的气孔率(0.85%),平均气孔直径为25.58μm,平均气孔数量为32。材料具有典型的拉伸强度各向异性,当激光功率为1600 W时,材料的横向拉伸强度和纵向拉伸强度均获得最大值,分别为265.65MP和235.75MPa。结论通过调节激光功率能够在一定程度上解决材料组织不均匀的问题并减小气孔率,从而提高了成形件的力学性能。

铝酸锂纳米棒改性固态电解质的制备及电化学性能研究

固态电解质离子电导率低、电化学稳定窗口窄是制约其商业化应用的关键问题。制备了一种铝酸锂(LAO)纳米棒填充聚碳酸亚丙酯(PPC)的复合固体电解质薄膜(LAO-CSE),并通过扫描电镜、透射电镜、电化学工作站等对LAO纳米棒和复合薄膜的微观结构、电化学性能进行了表征分析。结果表明,加入LAO纳米棒后复合固体电解质膜的离子电导率达到5.0×10^(-4) S/cm,电化学稳定窗口大于4.8 V,LAO-CSE应用于固态锂离子电池表现出优异的室温电化学性能,填充8%(质量分数)LAO的NCM622/LAO-CSE/Li固态电池的首次循环放电比容量为180 mA·h/g,在0.5C下循环100次后容量保持率为97.3%。LAO纳米棒的增强效果归因于棒状填料提供了连续的锂离子传输路径。该LAO-CSE复合固态电解质有望在高压固态锂电池中得到广泛应用。